1、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炼铁高炉尾气之谜：炼制1 t 生铁所需要的焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需用量，从高炉炉顶出来的气体中总是含有未利用的CO气体。 C+O2 = CO2 C+CO2 = 2CO Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2高温点燃高温为什么尾气中总是有CO？ 新课导入新课导入一、可逆反应在相同条件下能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。SO2 + H2O H2SO3N2+3H2 2NH3高温、高压催化剂H2+ I2 2HI2SO2 + O2 2SO3催化剂可逆反应正、逆向反应同
2、时同条件进行，所以正逆反应都不能反应完全，反应物不可能全部转化为生成物。 知识梳理知识梳理炼铁高炉尾气之谜：炼制1 t 生铁所需要的焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需用量，从高炉炉顶出来的气体中总是含有未利用的CO气体。 C+O2 = CO2 C+CO2 = 2CO Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2高温点燃高温哪个反应是可逆的？炼铁高炉尾气之谜：炼制1 t 生铁所需要的焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需用量，从高炉炉顶出来的气体中总是含有未利用的CO气体。 C+O2 = CO2 C+CO2 = 2CO Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2高温点燃高温为什么尾气中
3、CO的含量是不变的？二、化学平衡状态的建立在固定容积的密闭容器中，加入 2 mol SO2和 1 mol O2，在催化剂加热的条件下进行反应2SO2 + O2 2SO3催化剂【思考与交流】1. 反应开始的瞬间， v正(正反应速率) 、v逆(逆反应速率)是什么状态？v正v逆时间速率02. 反应进行过程中，物质浓度如何改变？ v正、v逆如何变化？v正v逆时间速率0时间O2浓度02SO2 + O2 2SO3催化剂2SO2 + O2 2SO3催化剂3. v正、v逆有可能相等吗？v正v逆时间速率0时间O2浓度02SO2 + O2 2SO3催化剂3. v正、v逆有可能相等吗？v正v逆时间速率0时间O2浓度
4、0t14. 当v正 = v逆 后，物质浓度如何变化？v正和v逆 如何变化？2SO2 + O2 2SO3催化剂v正v逆时间速率0时间O2浓度0t1t1化学平衡状态v正 = v逆浓度不变化学平衡状态该反应达到了化学平衡状态该反应达到了化学平衡状态反应物浓度最大生成物浓度为0v正最大v逆为0反应开始反应过程达到平衡反应物浓度减小生成物浓度增大各物质的浓度不再改变v正逐渐减小v逆逐渐增大v正 = v逆0一定条件下可逆反应进行到一定程度，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。化学平衡状态：化学平衡状态：化学平衡是可逆反应在
5、一定条件下能达到的最大程度，即该反应的限度。反应限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率。转化率转化率： 已被转化的反应物的物质的量与其初始物质的量之比破解炼铁高炉尾气之谜：为什么从高炉炉顶出来的气体中总是含有一定量的CO气体？C+CO2 2CO、Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2是可逆反应，反应达到其限度（化学平衡状态）以后，各物质的浓度保持不变。高温高温高 炉 炼 铁高炉炼铁过程中发生的反应包括了可逆反应，而可逆反应存在一定的限度，当反应达到其限度以后，各物质的量就不变了，因此炼铁过程中，原料是不可能完全转化为产物的。对炼铁的反应进行深入研究还有没有意义？可逆反应的限度是建立在
6、一定条件的基础上的，改变反应条件可以在一定程度上改变反应的限度。对炼铁的反应进行深入研究的意义：所以通过对反应条件的控制，可以促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应。趋 利 避 害三、化学反应条件的控制在化工生产中，为了提高反应进行的程度而调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性。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，合成氨厂随着生产规模和设备条件的不同，采用的压强通常为1030 MPa。N2+3H2 2NH3高
7、温、高压催化剂为提高燃料的燃烧效率，应如何调控燃烧反应的条件？（提示：可以从以下几方面考虑，如燃料的状态、空气用量、炉膛材料、烟道废气中热能的利用，等等。）【学以致用】【学以致用】1. 固体燃料粉碎2. 液体燃料以雾状与氧气混合3. 有足量的空气4. 空气不能过量太多5. 炉膛材料应该有一定的保温性能6. 烟道废气中热能应该加以利用化学反应限度概念判断反应条件的控制可逆反应进行到v正 = v逆的状态v正 = v逆 各组分的量不变 知识小结知识小结1下列说法中不正确的是 ( )A当可逆反应达到平衡时，就是此反应在该条件下能达到的限度B当可逆反应达到平衡时，此反应的正反应速率和逆反应速率相等C延长
8、反应时间，不能使2 mol SO2与1 mol O2反应生成2 mol SO3D化学反应达到其限度后，反应就停止了 D 当堂检测当堂检测2在恒温恒容密闭容器中，发生反应：A(g)2B(g) C(g)D(g)，以下表述，不能证明反应已达化学平衡状态的是 ( )A物质A的质量保持不变B物质B的浓度保持不变C用C表示的正反应速率等于用C表示的逆反应速率D物质D的浓度等于物质C的浓度 D 3下列关于化学反应限度的说法中正确的是 ( )A一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的最大限度B当一个可逆反应达到平衡状态时，正向反应速率和逆向反应速率相等且等于零C反应达到化学平衡状态时，各物质的浓度保持相等D化学反应的限度不可以通过改变条件而改变A4化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用，如果改变条件提高化学反应的限度，下列说法错误的是 ( )A能够节约原料和能源 B能够提高产品的产量C能够提高经济效益 D能够提高化学反应速率D5以下关于合成氨工业中条件控制的叙述正确的是 ( ) A选择在400500 下进行生产的目的是为了减小反应速率B高压下反应速率太慢，所以未选择很高的压强C关于生产条件的控制，只需要考虑反应的限度D加入催化剂的目的是为了加快反应速率D
