2018-2019學年高中化學 第二章 化學反應與能量 2.3.2 化學反應的限度 化學反應條件的控制課件 新人教版必修2.ppt

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1、第2課時化學反應的限度化學反應條件的控制,第二章第三節(jié)化學反應的速率和限度,[學習目標]1.了解可逆反應。2.理解化學平衡狀態(tài)。3.了解控制反應條件在生產(chǎn)生活和科學研究中的作用。[核心素養(yǎng)]1.變化觀念與平衡思想：化學反應有一定限度，是可以調(diào)控的。2.證據(jù)推理與模型認知：通過分析推理認識化學平衡的特征。,新知導學,1.可逆反應(1)概念：在同一條件下和均能進行的化學反應。書寫可逆反應的化學方程式時，不用“===”，用“”。,正反應方向,一、化學反應限度,逆反應方向,(2)特征①雙向性：反應物生成物。②雙同性：正、逆反應是在下同時進行的。③共存性：反應物和生成物存在。,同一條件,同時,2.化

2、學平衡狀態(tài)的建立(1)可逆反應過程中正、逆反應速率的變化①反應開始時：反應物濃度，正反應速率；生成物濃度為，逆反應速率為。②反應過程中：反應物濃度逐漸，正反應速率逐漸；生成物濃度逐漸，逆反應速率逐漸。③反應達平衡時：反應物的濃度和生成物的濃度都不再，正反應速率和逆反應速率。,最大,最大,0,0,減小,減小,增大,增大,改變,相等,(2)用圖像表示化學平衡狀態(tài)的建立,3.化學平衡狀態(tài)(1)化學平衡狀態(tài)的概念如果外界條件(溫度、濃度、壓強等)不發(fā)生改變，當反應進行到一定程度時，與相等，反應物的濃度與生成物的濃度不再改變，達到一種表面靜止的狀態(tài)，稱為“化學平衡狀態(tài)”，簡稱化學平衡。,可逆,正反應速率

3、,逆反應速率,(2)化學平衡狀態(tài)的特征,4.化學反應的限度(1)化學平衡狀態(tài)是可逆反應達到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學反應所能達到的，任何可逆反應在給定條件下的進行程度都有一定的限度。(2)不同條件下，同一可逆反應的化學反應限度不同；相同條件下，不同反應的化學反應限度也不同。,最大程度,(1)可逆反應必須在一定的外界條件下(如溫度、濃度、壓強等)才能建立化學平衡。相同條件下(如溫度、濃度、壓強等)，可逆反應無論是從正反應方向開始，還是從逆反應方向開始，最終達到的平衡狀態(tài)是相同的，即“殊途同歸”。,(2)化學平衡狀態(tài)的判斷依據(jù),例1某可逆反應達到平衡狀態(tài)時，下列說法正確的是①正反應和逆反應

4、同時進行，兩者的速率完全相等②反應物和生成物同時存在，兩者的濃度相同③混合物的組成比例不會隨時間而改變A.①B.①③C.②D.①②③,解析可逆反應達到平衡狀態(tài)時，v正＝v逆≠0，且各組分的含量保持不變，故①③正確；而反應物和生成物濃度相同，只是反應達到的某一特殊狀態(tài)，并不一定達到平衡。,答案,解析,√,思維啟迪,化學反應達到平衡時，各組分的濃度保持不變，不要理解為濃度相等，也不要理解為濃度之比等于化學計量數(shù)之比。,解析,例2在體積固定的容器中，對于反應A(g)＋B(g)3C(g)(正反應為放熱反應)，下列敘述為平衡狀態(tài)標志的是①單位時間內(nèi)A、B生成C的分子數(shù)與分解C的分子數(shù)相等②外界條件不

5、變時，A、B、C濃度不隨時間變化③體系溫度不再變化④體系的壓強不再變化⑤體系的分子總數(shù)不再變化A.①②B.①②③C.①②③④D.①②③④⑤,答案,√,解析①同一物質(zhì)的正、逆反應速率相等，說明已達平衡；②濃度不變，說明已達平衡；③如果該反應沒有達到平衡，則反應要和外界有能量的交換，必然導致體系溫度改變。體系溫度不變，說明已達平衡；④⑤由于該反應是一個體積改變的反應，沒有達到平衡之前，壓強是改變的，分子總數(shù)也是改變的，只有平衡了，二者才不會改變，故①②③④⑤均正確。,特別提示,(1)化學平衡的實質(zhì)是同種物質(zhì)的正、逆反應速率相等。用不同物質(zhì)的正、逆反應速率判斷是否達到化學平衡狀態(tài)時，要根據(jù)化學反應速

6、率之比等于化學計量數(shù)之比，轉(zhuǎn)化為同種物質(zhì)的速率進行比較。(2)利用v正＝v逆＞0判斷平衡狀態(tài)時注意：反應速率必須是一正一逆，不能都是v正或都是v逆。,1.化學反應條件控制的意義與基本措施(1)化學反應條件控制的意義①促進有利的化學反應，提高原料的利用率，加快反應速率。②抑制有害的化學反應，減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生，控制副反應的發(fā)生。(2)化學反應條件控制的基本措施①改變化學反應速率：改變反應物的溫度、溶液中溶質(zhì)的濃度、氣體壓強(或濃度)、固體表面積以及催化劑的合理使用等；②改變可逆反應進行的限度：改變可逆反應體系的溫度、溶液中溶質(zhì)的濃度、氣體壓強(或濃度)等。,二、化學反應條件的控制,2.控

7、制反應條件、提高煤的燃燒效率(1)煤的狀態(tài)煤被研得越細，與空氣中氧氣的接觸面積越大，燃燒越充分，反應速率越大。(2)空氣用量適當過量的空氣有利于煤的充分燃燒。過多的空氣會帶走大量的熱量，降低反應溫度，減小燃燒速率，甚至會使燃燒停止(當溫度達不到煤的著火點時)；少量的空氣則會使煤燃燒不充分，造成能源浪費。,(3)爐(灶)膛材料的選擇爐(灶)膛材料采用隔熱的耐高溫材料。隔熱可以減少熱量的流失，耐高溫材料可以防止爐(灶)膛熔融(或熔裂)而脫離。(4)熱量的利用燃燒后廢氣中的熱量可用于供暖或發(fā)電等。,(1)提高燃料的燃燒效率的措施①盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。關鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能

8、充分接觸，且空氣要適當過量。②盡可能充分利用燃料燃燒所釋放出的熱能，提高熱能的利用率。(2)提高燃料的燃燒效率的意義在于節(jié)約能源、節(jié)省資源、減少污染。,例3將煤塊粉碎、經(jīng)脫硫處理、在適當過量的空氣中燃燒，這樣處理的目的是①使煤充分燃燒，提高煤的利用率②減少SO2的產(chǎn)生，避免造成“酸雨”③減少有毒的CO產(chǎn)生，避免污染空氣④減少CO2的產(chǎn)生，避免“溫室效應”A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④,解析煤塊粉碎是為了提高煤的利用率；脫硫是為了減少SO2的產(chǎn)生；過量空氣是為了減少CO的產(chǎn)生。,答案,解析,√,例4下列措施可以提高燃料燃燒效率的是①提高燃料的著火點②降低燃料的著火點③將固體燃料粉碎④

9、將液體燃料霧化處理⑤將煤進行氣化處理⑥通入適當過量的空氣A.①③④⑤B.②③⑤⑥C.③④⑤⑥D(zhuǎn).①②③④,答案,解析,√,解析理論上，提高燃料燃燒效率的常用方法是增大燃料與空氣的接觸面積，并通入適當過量的空氣。對于①和②，由于燃料的著火點是其固有的性質(zhì)，不可改變，故這兩項措施不可行。③、④、⑤所采取的措施均是為了增大燃料與空氣的接觸面積。,學習小結(jié),達標檢測,1.下列關于化學反應限度的說法中正確的是A.一個可逆反應達到的平衡狀態(tài)就是這個反應在該條件下所能達到的限度B.當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正向反應速率和逆向反應速率相等且等于零C.平衡狀態(tài)時，各物質(zhì)的濃度保持相等D.化學反應的限度不可以

10、通過改變條件而改變,1,2,3,4,答案,解析,√,解析平衡狀態(tài)就是一個可逆反應在該條件下所能達到的最大限度，A正確；反應達到平衡時v正＝v逆≠0，各物質(zhì)濃度保持不變但不一定相等，且當外界條件發(fā)生改變時，這種狀態(tài)可能會發(fā)生改變，B、C、D錯誤。,2.(2017杭州市學軍中學模擬)一定條件下的可逆反應2NO2(紅棕色)2NO(無色)＋O2(無色)，在恒壓密閉容器中充入NO2，達到化學平衡狀態(tài)的標志是A.反應停止了B.NO的正反應速率與O2的逆反應速率相等C.c(NO)∶c(O2)＝2∶1D.氣體的顏色不再變化,答案,解析,√,1,2,3,4,解析A項，反應達到平衡時，正、逆反應速率相等，但反

11、應并沒有停止，故錯誤；B項，NO的正反應速率與O2的逆反應速率之比為2∶1時才能確定反應達到平衡狀態(tài)，故錯誤；C項，c(NO)∶c(O2)始終是2∶1，不能作為判斷是否達到平衡的依據(jù)，故錯誤；D項，混合氣體的顏色不再改變，說明NO2氣體的濃度不變，達到平衡狀態(tài)，故正確。,1,2,3,4,3.在體積不變的密閉容器中發(fā)生反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列敘述表示該反應處于化學平衡狀態(tài)的是A.N2、H2、NH3的濃度之比為1∶3∶2B.混合氣體的密度不隨時間變化C.當有1molN≡N鍵斷裂時，有6molN—H鍵斷裂D.單位時間內(nèi)生成2amolNH3，同時消耗amolN2,答案,解析,√

12、,1,2,3,4,1,2,3,4,解析A中，N2、H2、NH3的濃度之比等于化學計量數(shù)之比時，不能確定是否處于平衡狀態(tài)；B中，因容器的體積不變，而混合氣體的總質(zhì)量不改變，則無論平衡與否，混合氣體的密度均不變；C中，當有1molN≡N鍵斷裂時，相當于生成2molNH3(1molNH3中含有3molN—H鍵)，即形成6molN—H鍵，同時有6molN—H鍵斷裂，符合v正(NH3)＝v逆(NH3)，故處于化學平衡狀態(tài)；D中，兩反應速率均表示正反應速率，反應進行的任何階段均成比例。,4.化學反應限度的調(diào)控在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保技術等方面得到了廣泛的應用，如果設法提高化學反應的限度，下面說法中錯誤的是A.能夠節(jié)約原料和能源B.能夠提高產(chǎn)品的產(chǎn)量C.能夠提高經(jīng)濟效益D.能夠提高化學反應速率,答案,解析,√,1,2,3,4,解析提高化學反應的限度，可使更多的反應物轉(zhuǎn)化為生成物，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量，提高原料的利用率，但不一定提高化學反應速率。,