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第2课时化学反应的限度化学反应条件的控制,第二章第三节化学反应的速率和限度,学习目标1.了解可逆反应。2.理解化学平衡状态。3.了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。核心素养1.变化观念与平衡思想：化学反应有一定限度，是可以调控的。2.证据推理与模型认知：通过分析推理认识化学平衡的特征。,新知导学,1.可逆反应(1)概念：在同一条件下和均能进行的化学反应。书写可逆反应的化学方程式时，不用“=”，用“”。,正反应方向,一、化学反应限度,逆反应方向,(2)特征双向性：反应物生成物。双同性：正、逆反应是在下同时进行的。共存性：反应物和生成物存在。,同一条件,同时,2.化学平衡状态的建立(1)可逆反应过程中正、逆反应速率的变化反应开始时：反应物浓度，正反应速率；生成物浓度为，逆反应速率为。反应过程中：反应物浓度逐渐，正反应速率逐渐；生成物浓度逐渐，逆反应速率逐渐。反应达平衡时：反应物的浓度和生成物的浓度都不再，正反应速率和逆反应速率。,最大,最大,0,0,减小,减小,增大,增大,改变,相等,(2)用图像表示化学平衡状态的建立,3.化学平衡状态(1)化学平衡状态的概念如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变，当反应进行到一定程度时，与相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。,可逆,正反应速率,逆反应速率,(2)化学平衡状态的特征,4.化学反应的限度(1)化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到的，任何可逆反应在给定条件下的进行程度都有一定的限度。(2)不同条件下，同一可逆反应的化学反应限度不同；相同条件下，不同反应的化学反应限度也不同。,最大程度,(1)可逆反应必须在一定的外界条件下(如温度、浓度、压强等)才能建立化学平衡。相同条件下(如温度、浓度、压强等)，可逆反应无论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，最终达到的平衡状态是相同的，即“殊途同归”。,(2)化学平衡状态的判断依据,例1某可逆反应达到平衡状态时，下列说法正确的是正反应和逆反应同时进行，两者的速率完全相等反应物和生成物同时存在，两者的浓度相同混合物的组成比例不会随时间而改变A.B.C.D.,解析可逆反应达到平衡状态时，v正v逆0，且各组分的含量保持不变，故正确；而反应物和生成物浓度相同，只是反应达到的某一特殊状态，并不一定达到平衡。,答案,解析,思维启迪,化学反应达到平衡时，各组分的浓度保持不变，不要理解为浓度相等，也不要理解为浓度之比等于化学计量数之比。,解析,例2在体积固定的容器中，对于反应A(g)B(g)3C(g)(正反应为放热反应)，下列叙述为平衡状态标志的是单位时间内A、B生成C的分子数与分解C的分子数相等外界条件不变时，A、B、C浓度不随时间变化体系温度不再变化体系的压强不再变化体系的分子总数不再变化A.B.C.D.,答案,解析同一物质的正、逆反应速率相等，说明已达平衡；浓度不变，说明已达平衡；如果该反应没有达到平衡，则反应要和外界有能量的交换，必然导致体系温度改变。体系温度不变，说明已达平衡；由于该反应是一个体积改变的反应，没有达到平衡之前，压强是改变的，分子总数也是改变的，只有平衡了，二者才不会改变，故均正确。,特别提示,(1)化学平衡的实质是同种物质的正、逆反应速率相等。用不同物质的正、逆反应速率判断是否达到化学平衡状态时，要根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，转化为同种物质的速率进行比较。(2)利用v正v逆0判断平衡状态时注意：反应速率必须是一正一逆，不能都是v正或都是v逆。,1.化学反应条件控制的意义与基本措施(1)化学反应条件控制的意义促进有利的化学反应，提高原料的利用率，加快反应速率。抑制有害的化学反应，减少甚至消除有害物质的产生，控制副反应的发生。(2)化学反应条件控制的基本措施改变化学反应速率：改变反应物的温度、溶液中溶质的浓度、气体压强(或浓度)、固体表面积以及催化剂的合理使用等；改变可逆反应进行的限度：改变可逆反应体系的温度、溶液中溶质的浓度、气体压强(或浓度)等。,二、化学反应条件的控制,2.控制反应条件、提高煤的燃烧效率(1)煤的状态煤被研得越细，与空气中氧气的接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越大。(2)空气用量适当过量的空气有利于煤的充分燃烧。过多的空气会带走大量的热量，降低反应温度，减小燃烧速率，甚至会使燃烧停止(当温度达不到煤的着火点时)；少量的空气则会使煤燃烧不充分，造成能源浪费。,(3)炉(灶)膛材料的选择炉(灶)膛材料采用隔热的耐高温材料。隔热可以减少热量的流失，耐高温材料可以防止炉(灶)膛熔融(或熔裂)而脱离。(4)热量的利用燃烧后废气中的热量可用于供暖或发电等。,(1)提高燃料的燃烧效率的措施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能充分接触，且空气要适当过量。尽可能充分利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。(2)提高燃料的燃烧效率的意义在于节约能源、节省资源、减少污染。,例3将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是使煤充分燃烧，提高煤的利用率减少SO2的产生，避免造成“酸雨”减少有毒的CO产生，避免污染空气减少CO2的产生，避免“温室效应”A.B.C.D.,解析煤块粉碎是为了提高煤的利用率；脱硫是为了减少SO2的产生；过量空气是为了减少CO的产生。,答案,解析,例4下列措施可以提高燃料燃烧效率的是提高燃料的着火点降低燃料的着火点将固体燃料粉碎将液体燃料雾化处理将煤进行气化处理通入适当过量的空气A.B.C.D.,答案,解析,解析理论上，提高燃料燃烧效率的常用方法是增大燃料与空气的接触面积，并通入适当过量的空气。对于和，由于燃料的着火点是其固有的性质，不可改变，故这两项措施不可行。、所采取的措施均是为了增大燃料与空气的接触面积。,学习小结,达标检测,1.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.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,1,2,3,4,答案,解析,解析平衡状态就是一个可逆反应在该条件下所能达到的最大限度，A正确；反应达到平衡时v正v逆0，各物质浓度保持不变但不一定相等，且当外界条件发生改变时，这种状态可能会发生改变，B、C、D错误。,2.(2017杭州市学军中学模拟)一定条件下的可逆反应2NO2(红棕色)2NO(无色)O2(无色)，在恒压密闭容器中充入NO2，达到化学平衡状态的标志是A.反应停止了B.NO的正反应速率与O2的逆反应速率相等C.c(NO)c(O2)21D.气体的颜色不再变化,答案,解析,1,2,3,4,解析A项，反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，但反应并没有停止，故错误；B项，NO的正反应速率与O2的逆反应速率之比为21时才能确定反应达到平衡状态，故错误；C项，c(NO)c(O2)始终是21，不能作为判断是否达到平衡的依据，故错误；D项，混合气体的颜色不再改变，说明NO2气体的浓度不变，达到平衡状态，故正确。,1,2,3,4,3.在体积不变的密闭容器中发生反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，下列叙述表示该反应处于化学平衡状态的是A.N2、H2、NH3的浓度之比为132B.混合气体的密度不随时间变化C.当有1molNN键断裂时，有6molNH键断裂D.单位时间内生成2amolNH3，同时消耗amolN2,答案,解析,1,2,3,4,1,2,3,4,解析A中，N2、H2、NH3的浓度之比等于化学计量数之比时，不能确定是否处于平衡状态；B中，因容器的体积不变，而混合气体的总质量不改变，则无论平衡与否，混合气体的密度均不变；C中，当有1molNN键断裂时，相当于生成2molNH3(1molNH3中含有3molNH键)，即形成6molNH键，同时有6molNH键断裂，符合v正(NH3)v逆(NH3)，故处于化学平衡状态；D中，两反应速率均表示正反应速率，反应进行的任何阶段均成比例。,4.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，如果设法提高化学反应的限度，下面说法中错误的是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,答案,解析,1,2,3,4,解析提高化学反应的限度，可使更多的反应物转化为生成物，提高产品的产量，提高原料的利用率，但不一定提高化学反应速率。,
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