专题6 第1单元 第2课时 化学反应的限度（课件PPT）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第二册（苏教版）河北专版

该高中化学课件聚焦化学反应限度，围绕可逆反应及化学平衡“逆、等、动、定、变”特征展开，通过碘单质、Fe²⁺等物质的颜色现象导入，搭建化学反应速率到限度的学习支架，帮助学生衔接前后知识。 其亮点在于栏目化设计（新知学习探究、随堂巩固演练等），结合宏观颜色变化与微观离子浓度分析，培养科学思维与探究能力。通过速率计算（如0.004 mol·L⁻¹·s⁻¹）和方程式书写实例，学生深化理解，教师可高效开展结构化教学。

第一单元　化学反应速率与反应限度 第2课时　化学反应的限度 专题6　化学反应与能量变化 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 新知学习探究 01 随堂巩固演练 02 知能达标训练 03 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 新 知 学 习 探 究 栏目导航 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 黄褐 碘单质 浅绿 紫红 Fe2＋ I2 血红 Fe3＋ 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 不能完全 限度 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 正 逆 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 减小 增大 ＝ 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 相等 不再改变 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 可逆 相等 动态 保持不变 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 专题6　化学反应与能量变化 1 栏目导航 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在相同条件下，既能向______反应方向进行，同时又可以向______反应方向进行的化学反应称为可逆反应。其特征为反应不能进行到底，只能进行到一定程度，反应有一定限度。 1．2H2＋O22H2O和2H2O2H2↑＋O2↑是可逆反应吗？ 提示　不是，因为可逆反应必须是在同一条件下正、逆反应同时进行。 2．把1 mol N2和3 mol H2充入密闭容器中充分反应，最终可以生成2 mol NH3吗？ 提示　不能；因为该反应为可逆反应，反应不能进行到底，故不能生成2 mol NH3。 3．如何证明一个反应是可逆反应，且反应有一定的限度？ 提示　要探究化学反应的可逆性，可以在某一反应物相对过量的前提条件下，检验另一种反应物和某种生成物都存在，从而证明化学反应没有彻底进行，即化学反应有一定的可逆性和反应限度。 4．Cl2和H2O反应吗？反应彻底吗？列举事实可以证明二者的反应是有一定限度的。 提示　氯水能使紫色石蕊试液先变红后褪色，说明二者生成了新物质，而氯水呈浅黄绿色说明Cl2分子并没有和过量的水完全反应，二者是有限度的反应。 1．可逆反应的特点 2．表示方法 书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“⥫⥬”。 例如：Cl2＋H2O⥫⥬HCl＋HClO、SO2＋H2O⥫⥬H2SO3、N2＋3H22NH3等。 1．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.6 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.6 mol·L-1，当正、逆反应速率相等时，可能存在的数据是(　　) A．SO2为1.2 mol·L-1、O2为0.6 mol·L-1 B．SO2为0.75 mol·L-1 C．SO2、SO3均为0.45 mol·L-1 D．SO2为1.2 mol·L-1 解析　若SO2和O2的浓度增大，则说明该反应向逆反应方向进行，若SO3完全反应，则SO2和O2的浓度分别为1.2 mol·L-1、0.6 mol·L-1，但SO3不可能完全转化，故SO2的浓度应小于1.2 mol·L-1，O2的浓度小于0.6 mol·L-1，A、D错误，B正确；反应物、生成物的浓度不可能同时减小，C错误。 答案　B 2．下列各组两个反应互为可逆反应的是(　　) ①H2＋Cl22HCl与2HClH2↑＋Cl2↑ ②H2SO4(浓)＋2HBr===2H2O＋Br2＋SO2↑与Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 ③2NO2===N2O4与N2O4===2NO2 ④2SO2＋O22SO3与2SO32SO2＋O2 A．①②　　　　　　 B．②③ C．②④ D．③④ 解析　可逆反应的要求是同时同条件下，正、逆反应都能进行。①中两个反应的条件不同。②中第一个反应的反应物是浓硫酸，第二个反应生成的是稀硫酸，所以①②错误。③④符合上述要求，所以③④是可逆反应。 答案　D 知识点二　化学平衡状态 1．化学平衡的建立 (1)反应开始时 (2)反应进行中 (3)反应平衡时，c(反应物)、c(生成物)均不变，v(正反应)____v(逆反应)。 2．化学平衡的概念 可逆反应在一定条件下进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率________，反应物和生成物的浓度____________的状态。 3．化学平衡的特征 [特别提醒] (1)在化学反应达到化学平衡状态时，各组分的浓度及质量分数、体积分数均保持不变，但不一定相等，也不一定符合化学计量数之比。 (2)化学平衡状态是建立在一定条件(浓度、温度、压强等)之上的。当外界条件改变时，化学平衡可能被破坏，也可能不被破坏。 1．在一定条件下，一个可逆反应进行到最大限度就是达到化学平衡状态，这时正、逆反应都停止了吗？ 提示　可逆反应达到化学平衡状态，反应并没有停止，正、逆反应仍在进行，只是正、逆反应速率相等。 2．对于反应2HI(g)⥫⥬H2(g)＋I2(g)，温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化，能否判断该反应达到化学平衡状态？ 提示　混合气体的颜色不变，说明各成分气体的浓度不发生变化，该反应达到化学平衡状态。 3．工业合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，反应容器的体积和温度不发生改变时，压强不发生变化能否表明该反应达到化学平衡状态？ 提示　能；因为容器的体积和温度不变时，若反应未达到平衡状态，则混合气体的物质的量是变化的，其压强是变化的，故压强不变能表明该反应达到化学平衡状态。 判断化学平衡状态的方法 以mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)为例： 1．两方法——逆向相等、变量不变 (1)“逆向相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后用同一种物质表示的正反应速率和逆反应速率相等。 (2)“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为判断平衡状态的依据。表现为 ①若m＋n≠p＋q，则混合气体的总物质的量、总体积、总压强、平均摩尔质量、密度不随时间改变而改变时，可以作为判断平衡状态的依据。若m＋n＝p＋q，则混合气体的总物质的量、总体积、总压强、平均摩尔质量、密度不随时间改变而改变时，不能作为判断平衡状态的依据。 ②反应体系中有色物质的颜色不再改变。如2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)(N2O4气体为无色，NO2气体呈红棕色)，在恒温恒容密闭容器中，若混合气体的颜色不再发生变化，说明反应达到了平衡状态。 2．两标志——本质标志、等价标志 (1)本质标志：v(正)＝v(逆)≠0。对于某一可逆反应来说，正反应消耗某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。 (2)等价标志 类型 判断依据 平衡状态 混合物体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 平衡 ②各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡 ③各气体的体积或体积分数一定 平衡 正、逆反应速率的关系 ①在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v(正)＝v(逆) 平衡 ②在单位时间内消耗了n mol B，同时生成p mol C，则v(正)不一定等于v(逆) 不一定 ③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v(正)不一定等于v(逆) 不一定 ④在单位时间内生成n mol B，同时消耗q mol D，二者变化均表示v(逆) 不一定 1．在体积固定的容器中，对于反应A(g)＋B(g)⥫⥬3C(g)(正反应为放热反应)，下列叙述为平衡状态标志的是(　　) ①单位时间内A、B生成C的分子数与C分解的分子数相等　②外界条件不变时，A、B、C浓度不随时间变化　③体系温度不再变化　 ④体系的压强不再变化　⑤体系的分子总数不再变化 A．①②　　　　　　　　 B．①②③ C．①②③④ D．①②③④⑤ 解析　①同一物质的正、逆反应速率相等；②浓度不变，说明已达平衡；③如果该反应没有达到平衡则反应要和外界有能量的交换，必然导致体系温度改变。现在体系温度不变，说明已达平衡；④⑤由于该反应是一个体积改变的反应，没有达到平衡之前，压强是改变的，分子总数也是改变的，只有平衡了，二者才不会改变，故①②③④⑤均正确。 答案　D 2．羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂。在一定温度下，反应CO(g)＋H2S(g)⥫⥬COS(g)＋H2(g)在恒容密闭容器中发生，下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡状态的是(　　) A．COS的质量保持不变 B．COS的含量保持不变 C．气体总质量保持不变 D．COS的物质的量保持不变 解析　COS的质量保持不变，说明达到平衡状态，A不符合题意；COS的含量不再变化，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B不符合题意；该反应前后气体的总质量始终不变，不能据此判断反应已达到平衡状态，C符合题意；COS的物质的量保持不变，说明正、逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，D不符合题意。 答案　C 知识点三　化学平衡的计算 “三段式法”在化学平衡计算中的应用 解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时，一般需要写出化学方程式，列出起始量、转化量及平衡量，再根据题设其他条件和定律列方程求解。如： mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g) 起始/mol a b 0 0 转化/mol mx nx px qx 平衡/mol a－mx b－nx px qx 1．关于反应物转化率的计算 A的转化率＝×100%(计算式中A的量可以指反应物的物质的量、质量、浓度、体积等)。 2．关于某组分的体积分数的计算 A的体积分数＝×100% [注意]　①转化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例。②这里a、b可指物质的量、浓度、体积等。③对反应物：平衡时的量＝起始的量－转化的量；对生成物：平衡时的量＝起始的量＋转化的量。同时要注意差量法、守恒法等简单计算方法在化学平衡中的应用。 1．向某体积固定的密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量(未知)B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答： (1)密闭容器的体积是____________L。 (2)若t1＝15时，则t0～t1阶段以C物质浓度变化表示的反应速率为v(C)＝____________。 (3)写出反应的化学方程式：________________________________。 (4)B的起始物质的量是____________。 解析　(1)根据加入0.3 mol A，图像中的浓度为0.15 mol·L-1可知，容器的体积为2 L； (2)t0～t1阶段C物质浓度变化为0.11 mol·L-1－0.05 mol·L-1＝0.06 mol·L-1，故t0～t1阶段以C物质浓度变化表示的反应速率为v(C)＝＝0.004 mol·L-1·s-1； (3)反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化，说明该反应是一个等体积反应，根据浓度变化量之比等于化学方程式中的化学计量数之比，可写出化学方程式为3A(g)⥫⥬B(g)＋2C(g)； (4)根据化学方程式3A(g)⥫⥬B(g)＋2C(g)知，B的物质的量的变化量是C的一半，故B的物质的量的变化量是0.06 mol，因此B的起始物质的量是0.04 mol。 2．在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：A(g)＋2B(g)⥫⥬3C(g)＋nD(g)，开始时A为4 mol，B为6 mol,5 min末达到平衡，此时测得C的物质的量为3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。 (1)根据题意，列出达到平衡时的三段式。 (2)平衡时A的转化率为多少？ (3)前5 min内用B表示的反应速率v(B)为多少？ (4)化学方程式中的n值为多少？ (5)达到平衡时C的体积分数是多少？ (6)平衡时气体的压强是起始时压强的多少倍？ 解析　(1) A(g)＋2B(g)⥫⥬3C(g)＋nD(g) 起始/mol 4 6 0 0 转化/mol 1 2 3 n 平衡/mol 3 4 3 n (2)α(A)＝×100%＝25%。 (3)v(B)＝＝0.2 mol·L-1·min-1。 (4)＝0.2 mol·L-1·min-1，则n＝2。 (5)同温同容下，气体的体积分数即是物质的量分数，C的体积分数＝×100%＝25%。 (6)同温同容下，气体的压强之比等于物质的量之比，由题意知，平衡时气体的总物质的量＝(3＋4＋3＋2)mol＝12 mol，p(平衡)∶p(起始)＝＝1.2。 答案　(1)略　(2)25%　(3)0.2 mol·L-1·min-1 (4)2　(5)25%　(6)1.2 1．假设某化学反应的反应过程如图所示： 观察分析，符合图中变化的化学反应为(　　) A．2A＋3B2⥫⥬2AB3 B．2AB2＋B2⥫⥬2AB3 C．2A2B＋5B2===4AB3 D．2AB2＋B2===2AB3 答案　B 2．工业合成氨是重要的人工固氮方式，在一个恒容容器中充入N2(g)和H2(g)，一定条件下发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，若温度保持不变，下列说法正确的是(　　) A．当充入足够多的N2(g)后，H2(g)会全部转化 B．升温可以加快化学反应速率，故工业合成氨时温度越高越好 C．正、逆反应速率相等时，各物质的质量不再变化 D．反应达到限度后，N2(g)和H2(g)的物质的量之比一定为1∶3 解析　因为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)是可逆反应，即使充入足够多的N2(g)，H2(g)也不可能全部转化，A错误；工业合成氨的反应是放热反应，还需考虑设备和催化剂，不是温度越高越好，B错误；正、逆反应速率相等时，反应达到平衡状态，各物质的质量不再变化，C正确；反应达到限度后，N2(g)和H2(g)的物质的量之比与起始时充入的N2(g)和H2(g)的量有关，则平衡时N2(g)和H2(g)的物质的量之比不一定是 1∶3，D错误。 答案　C 3．可逆反应CO(g)＋H2O(g)⥫⥬CO2(g)＋H2(g)，达到平衡后，有关化学反应限度的说法正确的是(　　) A．v正＝0　　　　　 B．v逆＝0 C．v正＝v逆≠0 D．v正＝v逆＝0 解析　可逆反应达到平衡状态时正逆反应速率相等，但不为0，答案选C。 答案　C 4．如下图是可逆反应X2＋3Y2⥫⥬2Z2在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是(　　) A．t1时，只有正方向反应 B．t2时，反应没有到达限度 C．t2～t3，反应不再发生 D．t2～t3，各物质的浓度不再发生变化 解析　t1时，反应未达平衡状态，正反应速率大于逆反应速率，反应向正方向进行，既有正方向反应又有逆方向反应，A项错误；t2时，反应已经达到平衡状态，也就是反应的限度，B项错误；t2～t3时，反应已经处于平衡状态，正反应速率等于逆反应速率，正逆反应仍在进行，C项错误；t2～t3时，反应已经处于平衡状态，各物质的浓度不再随着时间的变化而变化，D项正确。 5．(1)将一定量的CH4与水蒸气通入2 L的恒容密闭容器中发生反应，5 min后达到平衡，各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示，该反应的化学方程式为_____________________________________(物质X要求用相应物质的化学式表示)，0～5 min内用H2表示的反应速率v＝______________，平衡时与起始时的压强之比为________________。 (2)下列说法能说明该反应已达到平衡状态的是________________。 A．体系的压强不再发生变化 B．生成1 mol CH4的同时消耗3 mol H2 C．各组分的物质的量浓度不再改变 D．体系的密度不再发生变化 E．c(H2)∶c(X)＝3∶1且不再变化 F．v正(H2O)＝3v逆(H2) (3)能够加快该反应的措施有______________________(任写两条)。 解析　(1)由图像可知，H2O、CH4、H2、X各物质的变化量分别为0.2 mol、0.2 mol、0.6 mol、0.2 mol，因变化量之比等于方程式的系数之比，则各物质前的计量数分别为1、1、3、1，再由原子个数守恒可知X为CO，故该反应的化学方程式为CH4(g)＋H2O(g)⥫⥬CO(g)＋3H2(g)；0～5 min内用H2表示的反应速率为：0.6 mol÷2 L÷5 min＝0.06 mol·L-1·min-1；反应前气体的总物质的量为1.4 mol＋1.0 mol＝2.4 mol，达到平衡后气体的总物质的量为：1.2 mol＋0.8 mol＋0.6 mol＋0.2 mol＝2.8 mol，故平衡时与起始时的压强之比为2.8 mol∶2.4 mol＝7∶6。 (2)体系的压强不再发生变化说明反应混合物气体的总分子数不再变化，反应处于平衡状态，故A正确；生成1 mol CH4的同时消耗3 mol H2均指逆反应，不能说明正逆反应速率相等，故B错误；各组分的物质的量浓度不再改变的状态为平衡状态，故C正确；因容器的体积恒定，体系的密度并不随反应的进行而发生改变，则体系的密度不变不能说明反应处于平衡状态，故D错误；因氢气与X两物质的计量数之比为3∶1，则c(H2)与c(X)的比值是一个定值，始终为3∶1，故E错误；由方程式的计算数可知只有当3v正(H2O)＝v逆(H2)时才能说明该可逆反应的正逆反应速率相等，故F错误。 (3)能够加快反应速率的措施一般有使用催化剂、加热或增大压强、增大反应物浓度等。 答案　(1)CH4(g)＋H2O(g)⥫⥬CO(g)＋3H2(g) 0.06 mol/(L·min)　7∶6 (2)AC (3)使用催化剂、加热或增大压强、增大反应物浓度等(合理答案均可) $