1、第二节第二节 化学反应的速率和限度化学反应的速率和限度第二课时第二课时 化学反应的限度化学反应的限度第六章第六章 化学反应与能量化学反应与能量1 1. .变化观念与平衡思想变化观念与平衡思想: :知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；认识化学变化有一定限度，是可以调控的。能多角度、多动态地分析化学反应，运用化学反应原理解决实际问题。2.2.证据推理与模型认知证据推理与模型认知: :建立观点、结论和证据之间的逻辑关系；知道可以通过分析.推理等方法认识化学平衡的特征及其影响因素，建立模型。能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。3.3.科学态度与社会责任科学态度与社会责任: :具有可持
2、续发展意识和绿色化学观念，能运用化学平衡原理对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。核心素养核心素养复习提问：复习提问：1 1. .什么是可逆反应？什么是可逆反应？在在同一条件同一条件下，既能向下，既能向正正反应方向反应方向( (由反应物到生成物的方向由反应物到生成物的方向) ) 进进行，同时又能向行，同时又能向逆逆反应方向反应方向( (由生成物到反应物的方向由生成物到反应物的方向) ) 进行的化进行的化学反应，叫可逆反应。用学反应，叫可逆反应。用“ ”符号表示。符号表示。 Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd（OH)2 + 2Ni(OH)2放电放电充电充电2SO2+ O22SO3催化
3、剂催化剂N2+ 3H22NH3高温高压催化剂2H2H2 2O OH H2 2+O+O2 2 电解电解点燃点燃 2、 2H2 + O2 = 2H2O 已知：已知：2mol 1mol 2SO2 + O2 2SO3 已知：已知：2mol 1mol 点燃催化剂2mol? v(逆逆)(2)t1： v(正正)=v(逆逆) 00化学平衡化学平衡状态状态反应正向进行反应正向进行vv(正正)v(逆逆)v(正正)= v(逆逆)t1时间（时间（t）O练习：在练习：在一定条件下，某容器中充入一定条件下，某容器中充入N2和和H2合成合成NH3，以下以下叙叙述错误的是（述错误的是（ ）A A、开始反应时，正反应速率最大，
4、逆反应速率为零、开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零B B、随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零、随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零C C、随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定、随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定D 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、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相等且都保持恒定B条件改变（条件改变（T T、C C、P P），平衡发生移动），平衡发生移动2 2、化学平衡、化学平衡特征：特征：逆逆：等：等：动：动：定：定：变：变：可逆反应（或可逆过程）可逆反应（或可
5、逆过程）V V正正 =V=V逆逆 0 0平衡时正逆反应速率相等且不为平衡时正逆反应速率相等且不为0 0，是动态平衡是动态平衡平衡时，平衡时，各组分含量不再各组分含量不再变化变化3 3、达到化学平衡的标志、达到化学平衡的标志（1 1）各组分的浓度（或百分含量）不再变化各组分的浓度（或百分含量）不再变化（2 2） V V正正 =V=V逆逆 0 0直接标志：直接标志：间接标志：间接标志：密度、颜色密度、颜色、相对分子质量、相对分子质量、压强等压强等如何理解：如何理解：V V正正 =V=V逆逆 0 0 、用、用同一物质表示：同一物质表示： V V消耗消耗 =V=V生成生成 如：如：（3 3）单位时间内
6、，）单位时间内，有有2 molNH2 molNH3 3生成，同时有生成，同时有2 molNH2 molNH3 3反应掉反应掉. .（1 1）单位时间内，有）单位时间内，有1 molN1 molN2 2反应掉，同时有反应掉，同时有1 molN1 molN2 2生成生成. .（2 2）单位时间内，有）单位时间内，有3 molH3 molH2 2反应掉，同时反应掉，同时有有3 molH3 molH2 2生成生成. .、用不、用不同物质表示同物质表示：方向相反，速率之比方向相反，速率之比= =系数之比系数之比 （1 1）单位时间内，）单位时间内，有有1 molN2反应掉，同时反应掉，同时有有2 mol
7、NH3消耗消耗.如：如：（2 2）单位时间内，单位时间内，有有2 molNH3生成，同时有生成，同时有3 molH2生成生成. .、A A的消耗速率与的消耗速率与C C的的 速率之比等于速率之比等于 。、B B的生成速率与的生成速率与C C的的 速率之比等于速率之比等于 。、A A的生成速率与的生成速率与B B的的 速率之比等于速率之比等于 。例例 反应反应mA(g)+nB (g) pC(g) ，达到，达到平衡的标志为：平衡的标志为： 练习练习1 1：一定一定条件下，反应条件下，反应A2(g) + B2(g) 2AB(g) 达到平达到平衡的标志是衡的标志是（ ）A、单位时间内生成、单位时间内生
8、成1 mol A2同时，生成同时，生成1 molAB B、单位时间内生成、单位时间内生成2 mol AB 同时，生成同时，生成1 mol B2 C、单位时间内生成、单位时间内生成1 mol A2 同时，生成同时，生成1 mol B2 D、单位时间内生成、单位时间内生成1 mol A2 同时，消耗同时，消耗1 mol B2 BD 2、下列哪种说法可以证明反应下列哪种说法可以证明反应N2 + 3H2 2NH3 达到平衡状态达到平衡状态A.1个个 键断裂的同时，有键断裂的同时，有3个个 键键形成形成B.1个个 键断裂的同时，有键断裂的同时，有3个个 键键断裂断裂C.1个个 键断裂的同时，有键断裂的同
9、时，有6个个 键断裂键断裂D.1个个 键断裂的同时，有键断裂的同时，有6个个 键键形成形成NNHH( )ACNHHHNHNNNNNN3、可逆反应N23H2 2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )A 3正N2 正H2 B 正N2逆NH3 C 2 正H23逆NH3 D 正N23逆H2 C4.4.在一定温度下，可逆反应在一定温度下，可逆反应A(g)+3B (g) 2C(g) A(g)+3B (g) 2C(g) 达到平衡状态的标志是（达到平衡状态的标志是（ ）A A、 C C的生成速率和的生成速率和C C的分解速率相等的分解速率相等
10、. .B B、单位时间内生成、单位时间内生成1molA1molA同时生成了同时生成了3molB.3molB.C C、A A、B B、C C浓度不再变化浓度不再变化. .D D、A A、B B、C C的分子个数之比为的分子个数之比为1 1：3 3：2 2AC5、一定的温度，向密闭容器中加入一定的温度，向密闭容器中加入1molX气体和气体和2molY气体气体,发发生反应生反应 X(g) + 2Y(g) 2Z (g) ，此反应达到平衡状态的标志，此反应达到平衡状态的标志是（是（ ）A、 单位时间消耗单位时间消耗0.1molX， 同时生成同时生成0.1mol X B、 容器内容器内X、Y、Z的浓度之比
11、为的浓度之比为1：2：2C、 容器内各物质的浓度相等容器内各物质的浓度相等 D、 单位时间消耗单位时间消耗0.1mol X 同时消耗同时消耗0.2mol YA6、对于反应2SO2+O2 2SO3，下列说法，能表示反应处于化学平衡状态的是（ ）V(O2)生成=V(O2)消耗SO2、O2、SO3的浓度之比为2 1 2单位时间内消耗1molO2 ，同时生成2molSO3SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化。A、 B、 C、 D、 A7 7、在一定温度下，、在一定温度下，2NO2（g)（红棕色红棕色） N2O4 (g)( (无色）无色）的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是（的可逆反应中，下列情况属
12、于平衡状态的是（ ） A.A.N2O4不再分解不再分解 B.B.v(N2O4):v(NO2)=1:2 C. C.体系的颜色不再改变体系的颜色不再改变 D.D.NO2的浓度与的浓度与N2O4的浓度之比的浓度之比2 2：1 1 C4 4、平衡转化率平衡转化率()() 及产率：及产率：转化率：用平衡时已被转化的某反应物的物质的量与其初始时的物质的量之比来表示对于反应对于反应：mA + nB pC + qD= =(A)(A)参加反应的参加反应的A A的物质的的物质的量量A A起始的物质的起始的物质的量量X 100%X 100%生成物(C或D)的产率：三、化学反应的条件控制 在在生产和生活中，人们希望促
13、进有利的生产和生活中，人们希望促进有利的化学反应化学反应抑制有抑制有害的化学反应，这就涉及到害的化学反应，这就涉及到反应反应条件的条件的控制。控制。 在化工生产中，为了提高反应进行的程度而调控反应条件时，需在化工生产中，为了提高反应进行的程度而调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性。例如，合成氨的生产在温度较低要考虑控制反应条件的成本和实际可能性。例如，合成氨的生产在温度较低时，氨的产率较高；压强越大，氨的产率越高。但温度低，反应速率小，需时，氨的产率较高；压强越大，氨的产率越高。但温度低，反应速率小，需要很长时间才能达到化学平衡，生产成本高，工业上通常选择在要很长时间才能达到
14、化学平衡，生产成本高，工业上通常选择在400500 400500 下进行。而压强越大，对动力和生产设备的要求也越高，合成氨厂随着生产下进行。而压强越大，对动力和生产设备的要求也越高，合成氨厂随着生产规模和设备条件的不同，采用的压强通常为规模和设备条件的不同，采用的压强通常为1030 MPa1030 MPa。以以“提高煤的燃烧效率提高煤的燃烧效率”为为例：例：(1)(1)将煤气化比固态煤燃烧速率更快且使将煤气化比固态煤燃烧速率更快且使煤充分煤充分燃烧。燃烧。(2)空气不足，煤得不到充分燃烧；且污染环境空气不足，煤得不到充分燃烧；且污染环境。空气。空气过量，废过量，废气要带走能量，浪费能源。气要带
15、走能量，浪费能源。(3)应选择保温性能好，提高炉膛温度的应选择保温性能好，提高炉膛温度的材料。材料。(4)将废气通过装有冷却水的管道，充分将废气通过装有冷却水的管道，充分吸收。吸收。提高燃料的燃烧效率实质上是从多方面控制燃烧反应的条件（包括环境）提高燃料的燃烧效率实质上是从多方面控制燃烧反应的条件（包括环境）（1 1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率. .关键是燃料与空气或氧气要尽可关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触，且空气要适当过量。能充分地接触，且空气要适当过量。（2 2）尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。）尽可能
16、充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。意义：节约能源、节省资源、减少污染意义：节约能源、节省资源、减少污染 （煤在气化过程中可以脱硫、除去灰分）（煤在气化过程中可以脱硫、除去灰分）练习练习、下列下列的说法中可以证明的说法中可以证明 已已达平衡状态的是达平衡状态的是_； 在在的说法中能说明的说法中能说明 已已达平衡状态的是达平衡状态的是_。单位时间内生成单位时间内生成n molHn molH2 2的同时生成的同时生成n mol HIn mol HI一个一个H-HH-H键断裂的同时，有两个键断裂的同时，有两个H-IH-I键断裂键断裂百分组成：百分组成：W W(HI)(HI)=W=W(
17、I2)(I2)容器内容器内HIHI(g)(g)、H H2 2 (g)(g) 、I I2 2 (g)(g)共存共存c(HI): c(Hc(HI): c(H2 2): c(I): c(I2 2)=2:1:1)=2:1:1温度和体积一定时，容器内压强不再变化温度和体积一定时，容器内压强不再变化温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化温度和压强一定时，混合气体的颜色不再发生变化温度和压强一定时，混合气体的颜色不再发生变化温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化红棕色红棕色无色无色2HI(g) H2(g) + I2(g)2NO2NO2 2 (g) N N2 2O O4 4 (g)
