第2課時化學反應的限度化學反應條件的控制第六章化學反應與能量第二節化學反應速率與限度一、化學反應限度1．可逆反應(1)定義：在同一條件下正反應方向和逆反應方向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“?”。(2)可逆反應的特點：①正反應和逆反應是兩個方向完全相反的不同的化學反應，但同時進行②正反應和逆反應發生的③不能完全轉化，反應物、生成物共同存在；任何一種物質的存在量都大于0④可逆反應有一定的限度(反應的最大程度)，轉化率＜100%條件相同（3）常見的可逆反應氮氣與氫氣反應生成氨氣

SO2與O2催化合成SO3

氯氣和水氨氣與水2．化學平衡狀態的建立(1)化學平衡狀態的建立過程在一定條件下向反應容器中加入SO2和O2發生反應：

2SO2＋O22SO3催化劑?

濃度速率變化v正、v逆關系開始反應物濃度_____v正________v正______v逆生成物濃度_____v逆_____變化反應物濃度____v正____v正____v逆生成物濃度_____v逆_____平衡反應物濃度______v正_____v正____v逆生成物濃度______v逆_____最大最大＞為0為0減小減小增大增大＞不變不變不變不變＝.化學平衡狀態建立的過程如對于可逆反應2SO2+O22SO3,在一定溫度下,將2molSO2(g)和1molO2(g)通入一定體積的密閉容器中。其化學反應過程如圖所示。010203040506070SO210.70.50.350.210.10.10.1O20.50.350.250.180.110.050.050.05SO300.30.50.650.790.90.90.9達到反應限度后，反應物和生成物濃度不在變化（定）達到反應限度后V正=V逆（等）≠0（動）達到反應限度后，反應物和生成物濃度不在變化（定）達到反應限度后V正=V逆（等）≠0（動）(2)用速率變化圖像表示化學平衡狀態的建立V正

=V逆≠0V正V逆時間0反應速率反應速率—時間圖3、化學平衡狀態的定義(1)化學平衡狀態的概念對于可逆反應,如果外界條件(溫度、濃度、壓強等)不發生改變,當反應進行到一定程度時,正反應速率與逆反應速率相等,反應物的濃度與生成物的濃度都不再改變,達到一種表面靜止的狀態,稱之為化學平衡狀態,簡稱化學平衡,化學平衡狀態是可逆反應在一定條件下所能達到或完成的最大程度,即該反應進行的限度。(2)化學平衡狀態的特征化學平衡逆：等：動：定：變：對象,即針對可逆反應本質,即v正=v逆現象，即各組成的濃度保持不變特點,即平衡是動態的而非靜止的,正逆反應同時進行。v正=v逆≠0發展，即條件改變時，可能v正≠

v逆，原平衡就要受到破壞4．化學反應的限度(1)化學平衡狀態是可逆反應在一定條件下所能達到或完成的最大程度，即該反應進行的限度。(2)對化學反應限度的理解①化學反應的限度決定了反應物在一定條件下的最大轉化率。②同一可逆反應，不同條件下，化學反應的限度不同，即改變條件可以在一定程度上改變一個化學反應的限度。(1)Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O為可逆反應(

)(2)1molN2和3molH2在一定條件下可完全生成2molNH3(

)(3)一定條件,可以通過延長化學反應的時間來改變反應物的最大轉化率(

)(4)化學反應達到化學平衡狀態時正、逆反應速率相等，是指同一物質的消耗速率和生成速率相等，若用不同物質表示時，反應速率不一定相等(

)(5)可逆反應達到平衡狀態時，各反應物、生成物的濃度相等(

)(6)在一定條件下，一個可逆反應達到的平衡狀態就是該反應所能達到的最大限度(

)(7)化學反應在一定條件下建立平衡狀態時，化學反應將會停止(

)純電放電×××√×√×(1)動態標志：v正＝v逆≠0①同種物質：同一物質的生成速率等于消耗速率。②不同物質：必須標明是“異向”的反應速率關系。如aA＋bB≒cC＋dD，

v正(A):v逆(C)=a:c時，反應達到平衡狀態。(2)靜態標志：各種“量”不變①各物質的質量、物質的量或濃度不變。②各物質的百分含量(物質的量分數、質量分數等)不變。③溫度、壓強(化學反應方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變。總之，若物理量由變量變成了不變量，則表明該可逆反應達到平衡狀態；若物理量為恒定“不變量”，則不能作為平衡標志。六、判斷化學平衡狀態的兩種方法

N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)H2(g)+I2(g)2HI(g)m(H2)m（總）C（H2）n（總）P（總）M=m（總）/n（總）（平均相對分子質量）密度（ρ=m/v）顏色減小減小增大減小減小減小減小不變不變不變不變不變不變不變變淺/恒溫恒容條件下對于一個可逆反應，分析下列物理量隨反應進行的變化趨勢不能作為平衡標志的有哪些六、判斷化學平衡狀態的兩種方法

N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)H2(g)+I2(g)2HI(g)m(H2)不變m（總）不變C（H2）不變n（總）不變P（總）不變M=m（總）/n（總）（平均相對分子質量）不變密度（ρ=m/v）不變顏色不變平衡平衡平衡平衡平衡平衡平衡不一定不一定不一定不一定不一定不一定不一定平衡/恒溫恒容條件下判斷下列條件下，是否達到化學平衡，完成下列表格六、判斷化學平衡狀態的兩種方法

N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)H2(g)+I2(g)2HI(g)m(H2)m（總）C（H2）n（總）P（總）M=m（總）/n（總）（平均相對分子質量）密度（ρ=m/v）顏色

恒溫恒壓條件下對于一個可逆反應，分析下列物理量隨反應進行的變化趨勢不能作為平衡標志的有哪些變化不變變化變化不變變化變化變化不變變化不變不變不變不變變化六、判斷化學平衡狀態的兩種方法?歸納總結判斷可逆反應達到平衡狀態的方法化學反應的限度

催化劑?2SO2＋O22SO3。D

(2)一段時間后，該反應達到化學平衡，下列能說明達到化學平衡狀態的是________(填序號)。①v正(SO2)＝2v逆(O2)②v(SO2)＝v(SO3)③單位時間內消耗amolSO2，同時生成amolSO3④SO2、O2和SO3的濃度之比為2∶1∶2⑤混合氣體的總的物質的量不再改變⑥混合氣體的壓強不再改變⑦混合氣體的密度不再改變⑧混合氣體的平均相對分子質量不再改變①⑤⑥⑧綜合考慮二、化學反應條件的控制化工生產中化學反應條件的控制目的方法實例促進有利的化學反應抑制有害的化學反應改變條件改變化學反應的速率改變可逆反應進行的程度溫度低，反應速率小，氨的產率高壓強大反應速率大，氨的產率高，但對動力與設備要求高使用催化劑能很大程度加快化學反應速率，但在高溫時催化劑失效工業合成氨采用條件溫度400~500℃壓強10~30MPa使用催化劑煉鐵高爐尾氣之謎煉鐵高爐尾氣之謎

生產中煉鐵所需焦炭的實際用量遠高于按照化學方程式計算所需用量，而且高爐頂部排出的氣體中總含有沒有利用的CO。這使煉鐵工程師疑惑不解。

猜想：煉鐵工程師們認為是CO與鐵礦石接觸不充分造成的。措施：設法增加高爐的高度，以增加接觸時間。結果：高爐尾氣中CO的比例竟然沒有改變。煉鐵高爐尾氣之謎法國化學家勒夏特列C(焦炭）+CO2

2CO(吸收熱量）高溫Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2高溫1．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將液體燃料霧化⑤將煤氣化處理⑥通入足量的空氣A．①③④⑤ B．②③⑤⑥C．③④⑤⑥ D．①②③④

C2．下圖所示為工業合成氨的流程圖。下列有關生產條件的調控作用分析正確的是_______________(填序號)。(1)步驟①中“凈化”可以防止催化劑中毒(2)步驟②中“加壓”可以加快反應速率(3)步驟②采用的壓強是2×107Pa，因為在該壓強下鐵觸媒的活性最大(4)步驟③，選擇高效催化劑是合成氨反應的重要條件(5)目前，步驟③一般選擇控制反應溫度為700℃左右(6)步驟④⑤有利于提高原料的利用率，能節約生產成本(1)(2)(4)(6)1．反應

，達到平衡后，再向反應容器中充入含18O的一氧化碳，經過一段時間后，18O存在于(

)A．CO B．H2OC．CO2、CO D．CO、H2O、CO2隨堂演練知識落實CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)高溫D2．一定條件下

為放熱反應，下列說法正確的是(

)A．該反應是可逆反應B．反應達到平衡時，反應速率為零C．氫氣可以完全轉化為氨氣D．反應物的總能量小于生成物的總能量N2＋3H22NH3高溫高壓催化劑A3．可逆反應2NO2(g)?2NO(g)＋O2(g)在恒容密閉容器中進行：①單位時間內生成nmolO2的同時，生成2nmolNO2②單位時間內生成nmolO2的同時，生成2nmolNO③用NO2、NO和O2的物質的量濃度變化表示的反應速率之比為2∶2∶1④混合氣體的顏色不再改變⑤混合氣體的密度不再改變⑥混合氣體的壓強不再改變⑦混合氣體的平均相對分子質量不再改變可說明該反應達到化學平衡狀態的是(

)A．①④⑥⑦B．②③④⑥C．①④⑤⑦D．①②⑥⑦A4．合成氨工業對國民經濟和社會發展具有重要的意義。對于密閉容器中的反應：

(正反應為放熱反應)，673K、30MPa下，n(NH3)和n(H2)隨時間t變化的關系如圖所示。N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)高溫高壓催化劑下列敘述中正確的是(

)A．c點處正反應速率和逆反應速率相等B．a點的正反應速率比b點的大C．d點(t1時刻)和e點(t2時刻)處n(N2)不同D．在t2時刻，正反應速率大于逆反應速率B5．(2020·兗州市期中)某化學反應2A(g)?B(g)＋D(g)在密閉容器中分別在下列四種不同條件下進行，B、D起始濃度為0，反應物A的濃度(mol·L－1)隨反應時間(min)的變化情況如下表：時間序號11020304050601800℃1.00.800.670.570.500.500.502800℃c20.600.500.500.500.500.503800℃c30.920.750.630.600.600.604820℃1.00.400.250.200.200.200.20根據上述數據，完成下列填空：(1)實驗1中，在10～20min時間內