6.2.2化学反应的限度与控制（课件）-2023-2024学年高一化学同步思维课堂备课系列（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 课时2 化学反应的限度 素元化学工作室 学习目标 1. 了解可逆反应； 2. 理解化学平衡状态和学会平衡状态的判断； 3. 了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。 素元化学工作室 情景导学 炼铁高炉尾气之谜 开始，炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分造成的，于是设法增加高炉的高度。然而，令人吃惊的是，高炉增高后，高炉尾气中的CO比例竟然没有改变。 高炉炼铁原理： 炼制1 t 生铁所需要的焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需用量，从高炉炉顶出来的气体中总是含有未利用的CO气体。 C+O2 CO2 点燃 C+CO2 2CO 高温 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 素元化学工作室 3 思考讨论 思考：我们知道在化学反应中，反应物之间是按照化学方程式中的系数比进行反应的，那么，在实际反应中，反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢？ ① 2H2 + O2 = 2H2O 已知：2mol 1mol ② 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 已知：2mol 1mol 2mol ? <2mol ? 由上可知可逆反应进行得不完全，正、逆向反应同时同条件进行。化学反应物不可能全部转化为生成物，存在一定的化学反应限度。 素元化学工作室 可逆反应 在相同条件下能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。 同一条件下 表示方法：书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“ ”。 素元化学工作室 2. 14CO2 + C CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C 的粒子有 。 N2+3H2 2NH3 催化剂 高温高压 2SO2+O2 2SO3 催化剂 高温 Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2 放电 充电 2H2O 2H2↑+O2 ↑ 电解 点燃 14CO2、14C、14CO 1. 以下几个反应是否是可逆反应？为什么？ 素元化学工作室 一、化学反应的限度 思考与讨论 0 10 20 30 40 50 60 SO2 1.00 0.70 0.50 0.38 0.30 0.30 0.30 O2 0.50 0.35 0. 25 0.19 0.15 0.15 0.15 SO3 0 0.30 0.50 0.62 0.70 0.70 0.70 t/min c/mol·L-1 请用浓度-时间图像来表示此变化过程。 某温度和压强下的密闭容器中，发生 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 c/mol·L-1 t/min 1. 0 0.5 0 40 SO2 O2 SO3 素元化学工作室 从浓度对反应速率的影响入手，分析正、逆反应速率（某同一物质，如SO2）随时间是如何变化的？用速率-时间图象来表示此变化过程。 v (mol/L·min) t/min 40 v正 v逆 对于此浓度-时间图像， 为何40 min后3种物质的浓度保持不变？ 是反应是否停止了吗？ v正 = v逆 ≠ 0 一、化学反应的限度 思考与讨论 v表观 = v正 – v逆 v表观 = 0 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 素元化学工作室 化学平衡的建立过程 正逆反应都进行，v(逆) ≠0，v(正)> v(逆) c(SO2) 、c(O2 )逐渐减小 ,v(正) 逐渐减小， c(SO3)逐渐增大， v(逆)逐渐增大 反应过程中 c(SO2) 、c(O2)最大，→ v(正)最大, c(SO3) =0 → v(逆)=0 开始时 反应速率 时间（t） 0 v(正) v(逆) v(正)=v(逆) 平衡状态 t1 反应结束时t1 动态平衡 素元化学工作室 在容积为 2 L 的密闭容器中放入 12 mol NH3，进行反应 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)， 测得当 NH3 的物质的量减到 8 mol 时，将不再减小，画出表示此变化过程的 速率-时间图象 及 浓度-时间图象。 课堂练习 催化剂 v/mol·L-1·min-1 t/min 0 v(逆) v(正)