6.2.2化学反应的限度 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”，系统涵盖可逆反应、化学平衡状态的建立与特征、平衡判断标志、反应限度及条件控制等核心知识点。通过可逆反应实例导入，结合浓度变化表格及v-t、c-t图像展示平衡建立过程，衔接反应速率知识，为后续平衡移动学习搭建支架。 其亮点在于以科学思维中的证据推理和模型建构为核心，通过工业合成氨条件分析、燃料燃烧效率探究等实例，落实化学观念与科学探究。资料包含表格数据、图像说明及针对性练习题，帮助学生理解动态平衡本质，教师可借此实施探究式教学，提升学生解决实际问题的能力与教学效率。

6.2.2化学反应的限度 思 1.可逆反应：______________________________________________________ 在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。 说明： ①从左到右的反应叫正反应；从右到左的反应叫逆反应。 ②正反应和逆反应是两个方向相反的不同化学反应，但同时存在。 ③正反应和逆反应发生的条件相同。 ④正逆反应都不能进行到底，反应物、生成物共同存在；任何一种物质的存在量都大于0。 2.常见的可逆反应 ①CO2+H2O⇌H2CO3、SO2+H2O⇌H2SO3 ②Cl2+H2O⇌HCl+HClO ③N2+3H2 2NH3 ④2SO2+O2 2SO3 ⑤NH3+H2O⇌NH3·H2O ⑥2NO2⇌N2O4 ⑦H2+I2⇌2HI ⑧2Fe3++2I－⇌2Fe2++I2 3.科学研究表明，很多化学反应都是可逆反应。 在一定条件下，某个可逆反应在开始进行时，反应物的浓度最大，生成物的浓度为0，此时正反应速率＞逆反应速率。 随着反应进行，反应物的浓度逐渐减小，正反应速率逐渐 ↓ ，生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐 ↑ 。 当反应进行到一定程度时，正反应速率 = 逆反应速率，反应物和生成浓度不再改变，达到了一种表面静止的状态，我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 某密闭容器中发生如下反应： SO2 SO3 O2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 各物质的浓度不再变化 v-t图 c-t图 时间/min 0 10 20 30 40 50 60 70 80 c(SO2) 1 0.7 0.5 0.35 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1 c(O2) 0.5 0.35 0.25 0.18 0.1 0.05 0.05 0.05 0.05 c(SO3) 0 0.3 0.5 0.65 0.8 0.9 0.9 0.9 0.9 4.平衡状态的特征 逆：可逆反应（研究对象） 等：v正=v逆≠0（本质） 动：动态平衡 定：平衡时，反应物与生成物的浓度不变 变：条件改变，平衡状态可能发生变化 5.判断化学平衡状态的标志 ⑴本质标志——正逆反应速率相等 ①同一物质的生成速率=消耗速率 ②不同物质速率需一正一逆，且速率之比等化学计量数之比 ⑵直接标志——各组分的浓度保持不变 ①各组分的浓度不随时间的改变而改变 ②各组分的质量、质量分数、物质的量、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变 ⑶间接标志——变量不变 基本原则：如果一个物理量随着反应的进行而改变，当其不变时反应达到平衡状态；随反应的进行保持不变的物理量，不能作为平衡状态的判断依据。 反应举例 mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g) 是否平衡 气体密度 恒容，密度一定 混合气体的平均相对分子质量 当m+n≠p+q时，平均相对分子质量一定 当m+n=p+q时，平均相对分子质量一定 颜色 反应体系内有色物质的颜色一定 温度 体系温度一定(其他不变) 压强 恒容，当m+n≠p+q时，压强一定 恒容，当m+n=p+q时，压强一定 平衡 不一定 平衡 不一定 平衡 平衡 不一定 6.化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的 最大程度，即该反应进行的最大限度。 最大转化率 = 已被转化的反应物的物质的量 初始的物质的量 ×100% 7.化学反应条件的控制 ⑴目的 促进有利的化学反应（提高反应速率，提高反应物的转化率即原料的利用率）。 抑制有害的化学反应（降低反应速率，控制副反应的发生，减少甚至消除有害物质的产生）。 (2)原则 控制反应条件的成本 实际可能性 (3)原理 ①控制速率：温度、浓度、压强、催化剂、固体表面积等 ②控制限度：温度、浓度、压强等 (4)实例——工业合成氨条件的控制 ①温度较低时氨的产率较高，但温度低时反应速率小，达到平衡需要的时间很长生产成本高。 ②压强越大，反应速率大，氨的产率越高，但对动力和生产设备的要求越高。 ③催化剂(铁触媒)可加快反应速率，一般400~500 ℃催化剂活性最高。 ④工业上通常选择—— 温度： 400~500 ℃，压强：10MPa~30MPa，催化剂：铁触媒。 (5) 应用——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？ ②空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？原因是什么？ 煤粉越细，与O2的接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。 空气充足，煤燃烧充分，产物主要为CO2，放热量大； 空气不足，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，放出的热量减小。 ③应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？ ④如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？ 应选择保温隔热且耐热的炉（灶）膛材料。 煤燃烧为放热反应，需初始热量引发，反应启动后可依靠自身放热持续进行。 选用保温隔热材料的目的，正是防止热量散失。 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。 教材p48： 科学史话 检 1.在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述中错误的是 A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后正反应速率减小为零 C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定 D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定 B 2.一定条件下，可逆反应 如何理解v(正)＝v(逆)? ⑴同一物质 ① 单位时间内，有1 mol N2反应掉，同时有________生成 ② 单位时间内，有2 mol NH3生成，同时有__________消耗 ③ 单位时间内，有1 mol H2生成，同时有__________消耗 1 mol H2 ⑵不同物质 ① 单位时间内，有1 mol N2反应掉，同时有__________生成，___________反应掉。 3 mol H2 2 mol NH3 ② 单位时间内，有3 mol H2反应掉，同时有__________反应掉 2 mol NH3 v(正) v(逆) 3.可逆反应2NO2(g) ⇌2NO(g)＋O2(g)在恒容密闭容器中进行： ①单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO ③用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1 ④混合气体的颜色不再改变 ⑤混合气体的密度不再改变 ⑥混合气体的压强不再改变 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变 可说明该反应达到化学平衡状态的是__________。 ①④⑥⑦ 4.下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析正确的是___________(填序号)。 (1)步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 (2)步骤②中“加压”可以加快反应速率 (3)步骤②采用的压强是2×107 Pa，因为在该压强下铁触媒的活性最大 (4)步骤③，选择高效催化剂是合成氨反应的重要条件 (5)目前，步骤③一般选择控制反应温度为700 ℃左右 (6)步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本 (1)(2)(4)(6) 5.对于可逆反应：2SO2＋O2 2SO3，在混合气体中充入一定量18O2，足够长的时间后，18O原子 A．只存在于O2中 B．只存在于SO3和O2中 C．只存在于SO2和O2中 D．存在于SO2、SO3和O2中 D 6. 在一定温度下，体积不变的密闭容器中，可逆反应X(g) ＋3Y(g) 2Z(g)达到平衡的标志是 C A．气体总质量最保持不变 B．X、Y、Z的分子数之比为1∶3∶2 C．X、Y、Z的浓度不再发生变化 D． X、Y、Z的浓度都相等 7. 可逆反应： 达到平衡的标志是______ A．H2在混合气体中的体积分数不变 B．H2、HI的浓度相等 C．H2、HI的浓度不再变化 D．H2、I2、HI的浓度比为1∶ 1 ∶ 2 E ．混合气体的颜色不再变化 F ．混合气体的质量不再变化 G ．混合气体的密度不再变化 将I2由气体改变固体，则答案为_______ 8. 如图为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是 (　 ) A.步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率 B.步骤③中反应温度提高至1000 ℃,反应速率加快且催化剂的活性更高 C.步骤③④⑤均有利于提高原料的平衡转化率 D.步骤⑤采用循环操作,主要是为了提高平衡混合物中氨的含量 A $