《化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度 第2課時 化學(xué)反應(yīng)的限度和化學(xué)反應(yīng)條件的控制 新人教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度 第2課時 化學(xué)反應(yīng)的限度和化學(xué)反應(yīng)條件的控制 新人教版必修2（21頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第2 2課時化學(xué)反應(yīng)的限度和化學(xué)反應(yīng)條件課時化學(xué)反應(yīng)的限度和化學(xué)反應(yīng)條件的控制的控制 【新課導(dǎo)入新課導(dǎo)入】 ( (教師用書備用教師用書備用) ) 在在1919世紀(jì)后期世紀(jì)后期, ,人們發(fā)現(xiàn)煉鐵高爐所排出的高爐氣中含有相當(dāng)多的人們發(fā)現(xiàn)煉鐵高爐所排出的高爐氣中含有相當(dāng)多的COCO。有人認(rèn)。有人認(rèn)為是為是COCO與鐵礦石的接觸時間不夠長所造成的。英國人耗巨資建成一個高大的煉鐵與鐵礦石的接觸時間不夠長所造成的。英國人耗巨資建成一個高大的煉鐵高爐高爐, ,以增加以增加COCO和鐵礦石的接觸時間和鐵礦石的接觸時間, ,結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)COCO的含量仍然沒有減少的含量仍然沒有減少! !問題到底在問題到底在

2、哪兒呢哪兒呢? ? 【課標(biāo)要求課標(biāo)要求】1.1.認(rèn)識可逆反應(yīng)認(rèn)識可逆反應(yīng), ,了解化學(xué)平衡的含義。了解化學(xué)平衡的含義。2.2.會判斷化學(xué)平衡狀態(tài)。會判斷化學(xué)平衡狀態(tài)。3.3.了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用。了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用。知識探究知識探究 梳理知識梳理知識點(diǎn)撥方法點(diǎn)撥方法探究點(diǎn)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷和化學(xué)反應(yīng)條探究點(diǎn)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷和化學(xué)反應(yīng)條件的控制件的控制 1.可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)答案答案:不是。因?yàn)榭赡娣磻?yīng)必須在同一條件下同時進(jìn)行。不是。因?yàn)榭赡娣磻?yīng)必須在同一條件下同時進(jìn)行。正反應(yīng)正反應(yīng)逆反應(yīng)逆反應(yīng) 同時同時 小于小于“ ”“ ” (1)(1)定義定義: :

3、在一定條件下的可逆反應(yīng)里在一定條件下的可逆反應(yīng)里, ,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率 , ,反反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持應(yīng)混合物中各組分的濃度保持 的狀態(tài)的狀態(tài)( (即各組成成分的百分含量即各組成成分的百分含量保持不變的狀態(tài)保持不變的狀態(tài)) )。(2)(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的建立化學(xué)平衡狀態(tài)的建立反應(yīng)開始時反應(yīng)開始時 = cvcv反應(yīng)物 最大正 生成物 =0逆反應(yīng)過程中反應(yīng)過程中 cvcv反應(yīng)物 正 生成物 逆 反應(yīng)平衡時反應(yīng)平衡時 =cvv反應(yīng)物與c 生成物均 正逆不變不變2.2.化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)最大0減小減小增大增大不變相等相等圖示圖示: :(3)(3)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征化

4、學(xué)平衡狀態(tài)的特征正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率濃度濃度 (1)(1)目的目的促進(jìn)有利反應(yīng)促進(jìn)有利反應(yīng) 提高原料反應(yīng)速率控制有害反應(yīng)控制有害反應(yīng) 有害反應(yīng)速率減少甚至消除的產(chǎn)生控制的發(fā)生利用率利用率加快加快減慢減慢有害物質(zhì)有害物質(zhì) 副反應(yīng)副反應(yīng)(2)(2)措施措施改變化學(xué)反應(yīng)速率改變化學(xué)反應(yīng)速率: :改變反應(yīng)體系的溫度、物質(zhì)的濃度、氣體的壓強(qiáng)、改變反應(yīng)體系的溫度、物質(zhì)的濃度、氣體的壓強(qiáng)、固體的表面積以及催化劑的合理使用等。固體的表面積以及催化劑的合理使用等。改變可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度改變可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度: :改變可逆反應(yīng)體系的溫度、物質(zhì)的濃度、氣改變可逆反應(yīng)體系的溫度、物質(zhì)的濃度、氣

5、體的壓強(qiáng)等。體的壓強(qiáng)等。3.3.化學(xué)反應(yīng)條件的控制化學(xué)反應(yīng)條件的控制(3)(3)實(shí)例實(shí)例燃料的燃燒燃料的燃燒燃料燃燒的條件。燃料燃燒的條件。a.a.燃料與燃料與 接觸接觸, ,且空氣要適當(dāng)過量。且空氣要適當(dāng)過量。b.b.溫度達(dá)到燃料的溫度達(dá)到燃料的 。提高燃燒效率的措施。提高燃燒效率的措施。a.a.盡可能使燃料盡可能使燃料 , ,提高能量的轉(zhuǎn)化率。提高能量的轉(zhuǎn)化率。b.b.盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放出的熱能盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放出的熱能, ,提高熱能的利用率。提高熱能的利用率。思考思考2 2 可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時,怎樣計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率怎樣計(jì)算反應(yīng)物

6、的轉(zhuǎn)化率?空氣或氧氣空氣或氧氣著火點(diǎn)著火點(diǎn)充分燃燒充分燃燒名師點(diǎn)撥名師點(diǎn)撥1.1.化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的“兩標(biāo)志兩標(biāo)志”(1)(1)直接依據(jù)直接依據(jù)v(v(正正)=v()=v(逆逆) )a.a.同一種物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。同一種物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。b.b.在化學(xué)方程式同一邊的不同物質(zhì)的生成速率與消耗速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。在化學(xué)方程式同一邊的不同物質(zhì)的生成速率與消耗速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。c.c.在化學(xué)方程式兩邊的不同物質(zhì)的生成在化學(xué)方程式兩邊的不同物質(zhì)的生成( (或消耗或消耗) )速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。各組分的濃度保持一定

7、各組分的濃度保持一定(2)(2)間接依據(jù)間接依據(jù)反應(yīng)體系中的總壓強(qiáng)不隨時間的改變而變化反應(yīng)體系中的總壓強(qiáng)不隨時間的改變而變化( (適用于恒容且反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不等的適用于恒容且反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不等的反應(yīng)反應(yīng)) )?；旌蠚怏w的密度不隨時間的改變而變化混合氣體的密度不隨時間的改變而變化( (適用于恒容且反應(yīng)前后氣體質(zhì)量有變化的反應(yīng)適用于恒容且反應(yīng)前后氣體質(zhì)量有變化的反應(yīng)) )。對于反應(yīng)混合物中存在有顏色變化物質(zhì)的可逆反應(yīng)對于反應(yīng)混合物中存在有顏色變化物質(zhì)的可逆反應(yīng),若體系中顏色不再若體系中顏色不再改變改變,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。全是氣體參加的且反應(yīng)前后化學(xué)計(jì)量數(shù)改變的可逆

8、反應(yīng)全是氣體參加的且反應(yīng)前后化學(xué)計(jì)量數(shù)改變的可逆反應(yīng),平均相對分子平均相對分子質(zhì)量保持不變。質(zhì)量保持不變。對同一物質(zhì)而言對同一物質(zhì)而言, ,斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。2.2.判斷平衡狀態(tài)的方法判斷平衡狀態(tài)的方法“逆向相等逆向相等, ,變量不變變量不變”(1)“(1)“逆向相等逆向相等”: :反應(yīng)速率必須一個是正反應(yīng)的速率反應(yīng)速率必須一個是正反應(yīng)的速率, ,一個是逆反應(yīng)的速率一個是逆反應(yīng)的速率, ,且經(jīng)過換算后同一種物質(zhì)的減小速率和生成速率相等。且經(jīng)過換算后同一種物質(zhì)的減小速率和生成速率相等。(2)“(2)“變量不變變量不變”

9、: :如果一個量是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的如果一個量是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的, ,當(dāng)不變時為平衡狀態(tài)當(dāng)不變時為平衡狀態(tài); ;一個隨反應(yīng)的進(jìn)行保持不變的量一個隨反應(yīng)的進(jìn)行保持不變的量, ,不能作為是否是平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。不能作為是否是平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。過關(guān)演練過關(guān)演練 鞏固知識鞏固知識提升能力提升能力A A 2.2.下列措施可以提高燃料燃燒效率的是下列措施可以提高燃料燃燒效率的是( ( ) )提高燃料的著火點(diǎn)降低燃料的著火點(diǎn)將固體燃料粉碎將液提高燃料的著火點(diǎn)降低燃料的著火點(diǎn)將固體燃料粉碎將液體燃料霧化處理將煤進(jìn)行氣化處理通入適當(dāng)過量的空氣體燃料霧化處理將煤進(jìn)行氣化處理通入適當(dāng)過量的空氣A.A. B.

10、B.C.C. D. D.解析解析: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,并通入并通入適當(dāng)過量的空氣。對于和適當(dāng)過量的空氣。對于和,由于燃料的著火點(diǎn)是其固有的性質(zhì)由于燃料的著火點(diǎn)是其固有的性質(zhì),不可改不可改變變,故這兩項(xiàng)措施不可行。所采取的措施均是為了增大燃料與空氣故這兩項(xiàng)措施不可行。所采取的措施均是為了增大燃料與空氣的接觸面積。的接觸面積。C C3 3. .(2017(2017河南河南鄭州八校聯(lián)考鄭州八校聯(lián)考)下列敘述能說明反應(yīng)下列敘述能說明反應(yīng)2A(g)+B(g) 2C(g)2A(g)+B(g) 2C(g)已已達(dá)平衡狀態(tài)的有

11、達(dá)平衡狀態(tài)的有( ( ) )A A、B B、C C的百分含量相等的百分含量相等; ;單位時間單位時間, ,消耗消耗a mol B,a mol B,同時生成同時生成2a mol C;2a mol C;單位時間單位時間, ,消耗消耗a mol A,a mol A,同時生成同時生成0.5a mol B;0.5a mol B;外界條件不變時外界條件不變時, ,物質(zhì)總質(zhì)量不隨時間改變物質(zhì)總質(zhì)量不隨時間改變; ;外界條件不變時外界條件不變時, ,氣體總分子數(shù)不再變化氣體總分子數(shù)不再變化; ;A A、B B、C C分子數(shù)之比為分子數(shù)之比為212212。A.A.除外除外 B.B.除外除外C.C. D. D.D

12、 D解析解析:A A、B B、C C的百分含量相等的百分含量相等, ,不一定各組分濃度不變不一定各組分濃度不變, ,不能說明反應(yīng)不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)達(dá)到平衡狀態(tài), ,錯誤錯誤; ;單位時間單位時間, ,消耗消耗 a mol B,a mol B,同時生成同時生成2a mol C,2a mol C,是是正反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比正反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比, ,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài), ,錯錯誤誤; ;單位時間單位時間, ,消耗消耗 a mol A,a mol A,同時生成同時生成0.5a mol B,0.5a mol B,符合速率之比等于符合速率之比等于化

13、學(xué)計(jì)量數(shù)之比化學(xué)計(jì)量數(shù)之比, ,正、逆反應(yīng)速率相等正、逆反應(yīng)速率相等, ,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài), ,正確正確; ;據(jù)質(zhì)據(jù)質(zhì)量守恒定律量守恒定律, ,反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變, ,所以外界條件不變時所以外界條件不變時, ,物質(zhì)總質(zhì)量物質(zhì)總質(zhì)量不隨時間改變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)不隨時間改變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài), ,錯誤錯誤; ;反應(yīng)前后氣體體積不反應(yīng)前后氣體體積不同同, ,即分子數(shù)不同即分子數(shù)不同, ,所以外界條件不變時所以外界條件不變時, ,氣體總分子數(shù)不再變化說明反氣體總分子數(shù)不再變化說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài), ,正確正確; ;A A、B B、C C

14、分子數(shù)之比決定于開始加入物質(zhì)的多分子數(shù)之比決定于開始加入物質(zhì)的多少和反應(yīng)限度少和反應(yīng)限度, ,與平衡狀態(tài)無關(guān)與平衡狀態(tài)無關(guān), ,錯誤。錯誤。課堂檢測課堂檢測 即學(xué)即測即學(xué)即測查漏補(bǔ)缺查漏補(bǔ)缺1.N1.N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g)(g)在體積不變的密閉容器中反應(yīng)在體積不變的密閉容器中反應(yīng), ,下列敘述表示處下列敘述表示處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是于化學(xué)平衡狀態(tài)的是( ( ) )A.NA.N2 2、H H2 2、NHNH3 3的濃度之比為的濃度之比為132132B.B.混合氣體的密度不隨時間而變化混合氣體的密度不隨時間而變化C.C.當(dāng)有當(dāng)有1 mol NN

15、1 mol NN鍵斷裂時鍵斷裂時, ,有有6 mol N6 mol NH H鍵斷裂鍵斷裂D.D.單位時間內(nèi)消耗單位時間內(nèi)消耗a mol Na mol N2 2的同時的同時, ,消耗消耗3a mol H3a mol H2 2C C解析解析:A A中中,N,N2 2、H H2 2、NHNH3 3的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時, ,不能說明不能說明v v正正=v=v逆逆。B B中中, ,因容器的體積不變因容器的體積不變, ,而混合氣體的總質(zhì)量不改變而混合氣體的總質(zhì)量不改變, ,則無論平衡與否則無論平衡與否, ,混合氣體的密混合氣體的密度均不變化。度均不變化。C C中中,

16、 ,當(dāng)有當(dāng)有1 mol NN1 mol NN鍵斷裂時鍵斷裂時, ,相當(dāng)于生成相當(dāng)于生成 2 mol NH2 mol NH3 3,1 mol NH,1 mol NH3 3中含有中含有3molN3molNH H鍵鍵, ,即生成即生成 6 mol N6 mol NH H 鍵鍵, ,與有與有6 mol N6 mol NH H鍵斷裂符合鍵斷裂符合v(NHv(NH3 3) )正正=v(NH=v(NH3 3) )逆逆, ,故處于化學(xué)平衡狀態(tài)。故處于化學(xué)平衡狀態(tài)。D D中中, ,消耗消耗a mol Na mol N2 2與消耗與消耗3a mol H3a mol H2 2是同向的是同向的, ,不管平衡與否不管平

17、衡與否, ,只要只要N N2 2和和H H2 2反應(yīng)就一定符合該比例。反應(yīng)就一定符合該比例。2.2.在一定溫度下在一定溫度下, ,向向a La L密閉容器中加入密閉容器中加入1 mol X1 mol X氣體和氣體和2 mol Y2 mol Y氣體氣體, ,發(fā)生如發(fā)生如下反應(yīng)下反應(yīng):X(g)+2Y(g) 2Z(g),:X(g)+2Y(g) 2Z(g),此反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是此反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是( ( ) )A.A.容器內(nèi)氣體密度不隨時間變化容器內(nèi)氣體密度不隨時間變化B.v(X)v(YB.v(X)v(Y)=12)=12C.C.容器內(nèi)容器內(nèi)X X、Y Y、Z Z的濃度不隨時間變化的濃度不隨時間變化

18、D.D.單位時間內(nèi)消耗單位時間內(nèi)消耗0.1 mol X0.1 mol X同時生成同時生成0.2 mol Z0.2 mol Z解析解析: :反應(yīng)物和生成物都為氣體反應(yīng)物和生成物都為氣體, ,根據(jù)質(zhì)量守恒根據(jù)質(zhì)量守恒, ,混合氣體的總質(zhì)量不變混合氣體的總質(zhì)量不變, ,體積為定值體積為定值, ,密度自始至終不變密度自始至終不變, ,不能說明達(dá)到平衡狀態(tài)不能說明達(dá)到平衡狀態(tài), ,故故A A錯誤錯誤; ;自反應(yīng)自反應(yīng)開始開始v(Xv(X) )為為v(Yv(Y) )的的 , ,所以所以v(X)v(Yv(X)v(Y)=12)=12不能說明達(dá)到平衡不能說明達(dá)到平衡, ,故故B B錯誤錯誤; ;單位時間內(nèi)消耗單

19、位時間內(nèi)消耗0.1 mol X0.1 mol X同時生成同時生成0.2 mol Z,0.2 mol Z,均為正反應(yīng)方向均為正反應(yīng)方向, ,不能說不能說明達(dá)到平衡明達(dá)到平衡, ,故故D D錯誤錯誤 12C C3 3.(2017.(2017江蘇江蘇宿遷期中宿遷期中)在一定條件下的定容密閉容器中在一定條件下的定容密閉容器中, ,發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)2SO2SO2 2(g)+ (g)+ O O2 2(g) 2SO(g) 2SO3 3(g),(g),下列哪種情況下列哪種情況, ,能表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)能表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)( ( ) )A.SOA.SO3 3的體積百分含量保持不變的體積百分含量保持不變B.S

20、OB.SO2 2速率是速率是O O2 2速率的速率的2 2倍倍C.SOC.SO3 3的濃度是的濃度是O O2 2濃度的濃度的2 2倍倍D.D.單位時間內(nèi)單位時間內(nèi)SOSO2 2消耗的濃度等于消耗的濃度等于SOSO3 3生成的濃度生成的濃度解析解析: :SOSO3 3的體積百分含量保持不變的體積百分含量保持不變, ,說明各物質(zhì)的量不變說明各物質(zhì)的量不變, ,正、逆反應(yīng)速正、逆反應(yīng)速率相等率相等, ,達(dá)到平衡狀態(tài)達(dá)到平衡狀態(tài),A,A正確正確; ;只要反應(yīng)發(fā)生就有只要反應(yīng)發(fā)生就有SOSO2 2速率是速率是O O2 2速率的速率的2 2倍倍,B,B錯誤錯誤;SO;SO3 3的濃度是的濃度是O O2 2

21、濃度的濃度的2 2倍倍, ,并不能說明兩者的濃度不變并不能說明兩者的濃度不變, ,所以所以不一定達(dá)到平衡狀態(tài)不一定達(dá)到平衡狀態(tài),C,C錯誤錯誤; ;單位時間內(nèi)單位時間內(nèi)SOSO2 2消耗的濃度等于消耗的濃度等于SOSO3 3生成的生成的濃度濃度, ,都體現(xiàn)正反應(yīng)的方向都體現(xiàn)正反應(yīng)的方向,D,D錯誤。錯誤。 A A解析解析:可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時正、逆反應(yīng)速率相等可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時正、逆反應(yīng)速率相等,用不同物質(zhì)表示的速率用不同物質(zhì)表示的速率的數(shù)值之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比的數(shù)值之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故故C正確。正確。C C 5.5.在某一容積為在某一容積為5 L5 L的密閉容器內(nèi)的密閉容器內(nèi), ,加入

22、加入0.2 mol CO0.2 mol CO和和 0.2 mol H0.2 mol H2 2O,O,在催化劑條件下在催化劑條件下高溫加熱高溫加熱, ,發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H:CO(g)+H2 2O(g) COO(g) CO2 2(g)+H(g)+H2 2(g),(g),反應(yīng)中反應(yīng)中COCO2 2的濃度隨時間變化情的濃度隨時間變化情況如圖所示況如圖所示: :(1)(1)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)根據(jù)圖中數(shù)據(jù), ,反應(yīng)開始至達(dá)到平衡狀態(tài)時反應(yīng)開始至達(dá)到平衡狀態(tài)時,CO,CO2 2的平均反應(yīng)速率為的平均反應(yīng)速率為, ,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,c(H,c(H2 2)=)=。(2)(2)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是( (填序號填序號) )。COCO減少的反應(yīng)速率和減少的反應(yīng)速率和COCO2 2減少的反應(yīng)速率相等減少的反應(yīng)速率相等COCO、H H2 2O O、COCO2 2、H H2 2的濃度都相等的濃度都相等COCO、H H2 2O O、COCO2 2、H H2 2的濃度都不再發(fā)生變化的濃度都不再發(fā)生變化答案答案:(1)0.003 mol(1)0.003 molL L-1-1minmin-1-10.03 molL0.03 molL-1-1(2)(2)