6.2.2 化学反应的限度化学反应条件的控制 -2023-2024学年高一化学同步教学讲与练（人教版2019必修第二册）

第六章 化学反应与能量 第二节 化学反应的速率与限度 第2课时 化学反应的限度化学反应条件的控制 课程标准 核心素养目标 1.了解可逆反应的含义及特点，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。 2.理解化学平衡状态的特征及标志，知道如何判断化学平衡状态。 3.了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用，体会从限度和快慢两个方面去认识和调控化学反应的重要性。 1．变化观念与平衡思想：通过化学平衡状态的建立，可逆反应在一定条件下会达到一个动态平衡状态，当条件发生变化时，旧的化学平衡状态被破坏，新的化学平衡状态建立的变化观念与平衡思想。 2．科学探究与创新意识：初步认识实验条件控制在化学学习和科学研究中的应用，认识反应速率和化学反应的限度，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。 一、化学反应限度 1.可逆反应 (1)定义 在同一条件下 和 均能进行的化学反应。书写可逆反应的化学方程式时，不用“===”，用“”。 (2)①双向→正反应和逆反应发生的条件相同。 ②双同→正反应、逆反应在同一条件下同时进行。 ③共存→反应物、生成物同时存在。 2.化学平衡状态的建立 (1)化学平衡状态的建立过程 在一定条件下，向反应容器中加入N2和H2，发生反应：N2＋3H22NH3。 浓度 速率变化 v正、v逆关系 开始 反应物浓度最大 v正最大 v正＞v逆 生成物浓度最小 v逆最小 变化 反应物浓度减小 v正减小 v正＞v逆 生成物浓度增大 v逆增大 平衡 反应物浓度不变 v正不变 v正＝v逆≠0 生成物浓度不变 v逆不变 (2)用速率变化图像表示化学平衡状态的建立（利用速率-时间(v­t)图像分析） 3.化学平衡状态 (1)化学平衡状态的概念 如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变，当 反应进行到一定程度时， 与 相等，反应物的浓度与生成物的浓度 ，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。 (2)化学平衡状态的特征 4.化学反应的限度 (1)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。 (2)对化学反应限度的理解 ①化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大 。 ②同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。 二、化学反应条件的控制 1．化学反应条件的控制 2．合成氨反应条件的控制 （1）合成氨反应条件和氨的产率关系 ①低温时，氨的产率高 ②高压时，氨的产率高 （2）合成氨反应条件的选择 从速率角度考虑 从氨的产率角度考虑 温度 高温 低温 压强 高压 高压 实际选择 400~500℃ 10~30MPa 3．提高燃料的燃烧效率 （1）燃料燃烧的条件 ①燃料与适当过量的空气或氧气接触 ②温度达到燃料的着火点 （2）提高燃料的燃烧效率的措施 ①增大燃料与空气的接触面积（如粉碎、气化等） ②通入适当过量的空气或氧气 ③炉膛材料选用导热性差的物质 ④烟道废气中的热量回收利用 探究一　化学平衡状态判断探究 在一定温度下，在恒容的容器中充入2 mol SO2和1 mol O2发生反应：2SO2＋O22SO3。 (1)一段时间后，再向容器中充入含氧同位素O的氧气，则O最终存在的物质为________(填字母)。 A．只有氧气 B．只有三氧化硫 C．只有氧气、三氧化硫 D．氧气、二氧化硫、三氧化硫 (2)一段时间后，该反应达到化学平衡，下列能说明达到化学平衡状态的是________(填序号)。 ①v正(SO2)＝2v逆(O2) ②v(SO2)＝v(SO3) ③单位时间内消耗a mol SO2，同时生成a mol SO3 ④SO2、O2和SO3的浓度之比为2∶1∶2 ⑤混合气体的总的物质的量不再改变 ⑥混合气体的压强不再改变 ⑦混合气体的密度不再改变 ⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变 【方法技巧】化学平衡状态的判断依据 (1)直接判断依据 ⇒达到平衡状态 (2)间接判断依据 以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例 条件 是否平衡 正、逆反应 速率的关系 在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，则v正＝v逆 平衡 在单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C，则v正＝v逆 平衡 v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆