6.2.2化学反应的限度　化学反应条件的控制 课件 -2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

该高中化学课件聚焦化学反应的限度与条件控制，核心知识点涵盖可逆反应特征、化学平衡状态及判断依据、反应限度影响因素，通过问题探究（如SO₂与O₂反应能否完全转化）导入，衔接化学反应速率，搭建从概念到应用的学习支架。 其亮点在于结合微观解释（如¹⁸O在可逆反应中的分布）和化工实例（合成氨条件选择），以化学观念中的物质转化规律和科学思维中的证据推理，帮助学生理解平衡本质。多样化对点训练和实践案例（燃料燃烧效率调控），能提升学生解决实际问题的能力，也为教师提供结构化教学资源，提高教学效率。

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 知识点一　 化学反应的限度 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“ ”。 正反应方向 逆反应方向 H2 + I2 2HI △ SO2+H2O H2SO3 2SO2 + O2 2SO3 催化剂 △ 催化剂 高温、高压 N2 + 3H2 2NH3 NH3+H2O NH3·H2O 反应物不能完全(100%)转化为生成物 可逆反应的特点： 同一条件下 可逆反应 （4）问题探究 已知2SO2＋O2 2SO3，则在催化剂、加热条件下，将2 mol SO2和1 mol O2充入密闭容器中进行反应最终能否生成2 mol SO3？ 提示：不能。可逆反应中，正反应和逆反应同时进行，均不能进行到底。 即在可逆反应体系中，反应物和生成物共存，所以2 mol SO2和1 mol O2不 可能完全转化为SO3，最终生成的SO3的物质的量肯定小于2 mol。 化学·必修第二册 目 录 时间 速率 0 正反应 逆反应 0 时间 浓度 生成物 反应物 平衡时：C反、C生不再变化， 达到了平衡状态，v正=v逆≠0 反应开始时：C反最大, v正最大; 反应进行过程中：C反↓, v正↓; C生=0 ， v逆=0 C生↑ v逆↑ 化学平衡状态 (1)定义： 在一定条件下的可逆反应中，当正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。 达到平衡 (2)特征： ③动： ②等： ④定： ⑤变： ①逆: 动态平衡（v(正)= v(逆) ≠0） v(正)= v(逆) 各组分的浓度和含量保持不变 条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡 可逆反应 1.化学平衡状态 时间 速率 0 正反应 逆反应 思考：你觉得这些特征中，哪些可以说明一个可逆反应达到了一定条件下的反应限度（化学平衡状态）？ V正=V逆≠0 化学平衡状态 化学平衡状态的判断依据 mA(g)＋nB(g) ⇌pC(g)＋qD(g) （1）速率 同一物质 ひA(正)=ひA(逆) ≠ 0 单位时间内，B 的消耗量=B的生成量 单位时间内，B 的断键数=B的成键数 不同物质 nひA(正)=mひB(逆) 单位时间内， 单位时间内，B 的断键数=B的成键数 A消耗的物质的量与B生成的物质的量成系数比 ⇌同边的物质, ⇌异边的物质, A消耗(或生成)的物质的量与C消耗(或生成)的物质的量成系数比 （2）体系中各组分的物质的量、浓度或体积、体积分数、物质的量分数或质量分数保持不变，则达平衡。 （3）对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应，颜色不随时间发生变化,则达平衡。 （4）绝热容器中，当体系温度不变，则达平衡。（若为恒温容器，则不可作为平衡判据） （5）当容器内气体的体积或总质量有一个为变量时，密度不再发生变化，可作为平衡判据 （6）对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应，颜色不随时间发生变化，则达平衡。 （7）有气体参加的可逆反应 体系总压强保持不变,总体积不变,总物质的量不变,密度不变,平均相对分子质量不变,则达平衡。 mA(g)＋nB(g) ⇌pC(g)＋qD(g) 若m＋n=p＋q，则 体系总压强保持不变,总体积不变,密度不变,平均相对分子质量不变,体系不一定达到平衡状态，不可作为平衡判据 若m＋n≠p＋q，则 化学平衡状态是可逆反应的一种特殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度。 转化率 = 转化的量 起始的量 ×100％ 量: 质量、物质的量、体积、物质的量浓度等 化学反应的限度 化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率 同一可逆反应，改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度 1. 正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）1 mol N2和3 mol H2在一定条件下可完全生成2 mol NH3。 （　×　） （2）化学反应达到化学平衡状态时正、逆反应速率相等，是指同一物质 的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相 等。 （　√　） （3）可逆反应达到平衡状态时，各反应物、生成物的浓度相等。 （　×　） × √ × 化学·必修第二册 目 录 （4）化学反应在一定条件下建立平衡状态时，化学反应将会停止。 （　×　） × （5）一定条件下，可以通过延长化学反应的时间来改变反应物的最大转 化率。 （　×　） × 化学·必修第二册 目 录 2. 下列说法中错误的是（　　） A. 当一个可逆反应达到平衡状态时，就是这个反应在该条件下所能达到 的限度 B. 当一个可逆反应达到平衡状态时，这个反应的正反应速率和逆反应速率 相等 C. 可以通过控制反应条件，使2 mol SO2与1 mol O2反应生成2 mol SO3 D. 化学反应达到限度时反应物转化为生成物的转化率最大 √ 化学·必修第二册 目 录 解析：　当一个可逆反应达到平衡状态时，就是这个反应在该条件下所 能达到的限度，A正确；对于可逆反应，达到平衡状态时，正、逆反应速 率相等，B正确；2SO2＋O2み2SO3是可逆反应，无论怎样控制条件，反应 物的转化率也不可能达到100％，即2 mol SO2与1 mol O2反应不会生成2 mol SO3，C错误；化学反应达到限度，反应物的转化率最大，D正确。 化学·必修第二册 目 录 3. 在一个容积固定的密闭容器中，进行的可逆反应A（s）＋3B（g） 3C （g）。下列叙述中表明可逆反应一定达到平衡状态的是（　　） ①C的生成速率与C的消耗速率相等； ②单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B； ③B的浓度不再变化； ④混合气体总的物质的量不再发生变化； ⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶3； ⑥混合气体的密度不再变化。 A. ①②④ B. ①③④⑥ C. ①③⑥ D. ①③④⑤ √ 化学·必修第二册 目 录 解析：　C的生成速率与C的消耗速率相等，说明正、逆反应速率相等， ①正确；化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状 态，都存在单位时间生成a mol A，同时生成3a mol B，②错误；当反应达 到化学平衡状态时，各物质的浓度不变，③正确；气体反应物与气体生成 物的化学计量数之和相等，无论是否达到平衡状态，混合气体总的物质的 量都不变，④错误；平衡时各物质的物质的量之比取决于起始物质的量之 比以及转化的程度，不能作为判断是否达到平衡状态的依据，⑤错误；A 为固体，当反应达到平衡状态时，气体的总质量不变，容器容积不变，则 密度不变，⑥正确。 化学·必修第二册 目 录 4. （鲁科版习题）根据你对二氧化硫的催化氧化反应的理解，回答下 列问题。 （1）如何从微观的角度描述该可逆反应的化学平衡状态？ 2SO2＋O2 2SO3 答案：同一时刻，消耗的二氧化硫和氧气的分子数，与三氧化硫分解生成的二氧化硫和氧气的分子数相等；二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的分子数，与消耗的三氧化硫分子数相等。 （2）向一密闭容器中充入SO2与18O2，反应一段时间后，18O可能存在于哪 些物质中？ 答案：可能存在于二氧化硫、氧气、三氧化硫中。 化学·必修第二册 目 录 （3）在有催化剂存在和加热条件下，若将一定量的SO3充入一密闭容器 中，最终容器中会存在哪些物质？ 答案：最终容器中会存在二氧化硫、氧气、三氧化硫。 化学·必修第二册 目 录 知识点二　 化学反应条件的控制 1. 控制化学反应条件的目的 促进有利反应： 提高反应物的转化率即原料的利用率，加快反应速率等 抑制有害反应： 减缓反应速率，减少甚至消除有害物质的产生，控制副反应的发生等 2. 控制化学反应条件的方法 改变化学反应速率： 改变温度、溶液的浓度、气体压强（或浓度）、固体表面积及使用催化剂等 改变可逆反应进行的程度： 改变温度、溶液浓度、气体压强（或浓度）等 化学反应条件的控制 2. 化工生产中反应条件的调控 （1）考虑因素 化工生产中调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的 和 ⁠ ⁠。 （2）实例——合成氨生产条件的选择 成本　 实际 可能性　 化学·必修第二册 目 录 2.化学反应条件的控制 为提高燃料的燃烧效率，应如何调控燃烧反应的条件？ ①煤的状态与煤燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？ 煤被研得越细，粉末越小，与空气中O2的接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。 ②空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？原因是什么？ 空气充足，煤燃烧得充分，产物主要为CO2，放热量大； 空气不足，则煤燃烧不充分，部分生成CO，CO排放到空气中造成污染，且生成CO时，放出的热量大大减小。 2.化学反应条件的控制 为提高燃料的燃烧效率，应如何调控燃烧反应的条件？ ③应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？ 应选择保温隔热且耐热的炉（灶）膛材料。 尽管煤燃烧是放热反应，但反应过程中煤燃烧需要提供部分能量才能进行，而利用煤燃烧放出的部分热量就可维持反应的持续进行。选用保温隔热材料的目的，正是防止热量散失。 ④如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？ 可将燃烧后的废气通过热交换装置，供其他方面使用。 这样做是为了尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热量，提高热能的利用率。 思考1：结合教材P48回答调控反应时要考虑什么？ 思考2：从速率和平衡的角度分析，工业上为什么通常采用400~500℃，10~30 Mpa条件合成氨气？ 需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性 工业合成氨 温度低，反应速率小，氨的产率高 压强大，反应速率大，氨的产率高，对动力与生产设备要求高 使用催化剂能很大程度加快反应速率 综合考虑 采用条件 温度400~500℃ 压强10~30 Mpa 使用催化剂 2.从化学反应限度的角度理解化学反应条件的控制 放热反应 化学反应条件的控制 1. 下列措施，能使煤炭燃烧更充分，提高热能利用率的是（　　） A. 多加煤以使炉火更旺 B. 把煤炭做成大煤球 C. 在煤中掺和一些黄泥做成蜂窝煤 D. 把煤粉碎，放在煤粉燃烧器中燃烧 解析：　A项，只增加煤的用量，不会使煤炭燃烧更充分，也不能提高热 能利用率；B项，做成大煤球，燃烧更不充分；C项，增大了表面积，燃烧 较充分，但不能提高热能利用率。 √ 化学·必修第二册 目 录 2. 工业上合成氨反应为N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g），在实际 生产中为提高合成氨的反应速率，下列说法正确的是（　　） A. 温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好 B. 压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好 C. 催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂 D. 可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率 √ 化学·必修第二册 目 录 3. （鲁科版习题）氮气与氢气生成氨气、二氧化硫的催化氧化都是可逆反 应，研究发现降低温度有利于平衡向生成氨气或三氧化硫的方向移动。但 是在实际生产中这两个反应都是在较高温度下进行的，这考虑的主要因素 是 ⁠ ⁠。 温度较高时，速率较大，从而提高化学反应速率，以提高生产效 率　 化学·必修第二册 目 录 $