化学反应的限度及化学反应条件的控制讲解
化学反应的限度和条件控制第2课时
-1- -2-《必修Ⅱ第2章第3节 化学反应的限度和条件控制》 第2课时【课标要求】1、掌握反应限度概念；了解影响化学反应限度的因素。
2、了解人类如何利用和控制化学反应，了解提高燃料的利用率的方法和措施。
【重点难点】1、化学反应速率限度理解2、掌握和理解可逆反应的概念，形成化学平衡状态的概念 【新课导学】思考：一个反应在实际进行时，反应物是否都能完全彻底转化为生成物？什么反应不能完全彻底地进行，这种反应进行的限度又是一种什么样的状态？ 一、化学反应的限度 1、可逆反应（1）概念：一定条件下，既能向 进行同时又能向 进行的化学反应叫可逆反应。
例如：合成氨 (N 2 + 3H 2催化剂 高温高压2NH 3)，SO 2和O 2化合生成SO 3的反应(2SO 2+O 2催化剂 加热2SO 3)等等。
思考：(1) 我们还学过哪些可逆反应?（2)以下三个反应是否是可逆反应？为什么? ① 2H 2 + O 22H 2O ② CO 2 + H 2O糖③ 3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH二、 衡量化学反应的程度 1、化学平衡的建立 ①2SO 2+O 2催化剂 加热2SO 3中，随着反应的进行，反应物的浓度和生成物的浓度是怎样改变的？②刚开始时，正向反应逆向反应同时进行，反应速率是否相同？（提示：反应速率与浓度有关） ③随着反应的进行，正反应速率和逆反应速率是怎样改变的？反应会进行到什么时候“停止”? ④此时，反应物和生成物浓度如何变化？ ⑤反应真的停止了吗？给这个状态命名？⑥能否用图示表示该过程，根据上面五条问题思考完成右边图像？ 化学反应的限度(化学平衡状态)：在一定条件下，当一个 反应进行到 反应速率和 反应速率相等时，反应物和生成物的 不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度，即化学平衡状态。
2、化学平衡状态特征“逆、等、动、定、变”①逆：指的是化学平衡研究的对象是：②等：达到平衡状态时， 、 反应速率相等，但不等于 。
课件1：6.2.2 化学反应的限度 化学反应条件的控制
3.相同温度和压强下,在容积为2 L的密闭容器中发生反
应:2HI
H2+I2(g),达到平衡状态的标志是
A.c(H2)保持不变
ห้องสมุดไป่ตู้
()
B.c(H2)=c(I2)
C.2v正(HI)=v逆(I2) D.拆开2 mol H—I共价键,同时生成1 mol H—H共价键
【解析】选A。在一定条件下的可逆反应中,如果正、逆反应速 率相等,各组分的百分含量保持不变,则达到化学平衡状态。A 项,c(H2)保持不变,符合要求;B项,c(H2)=c(I2),不一定是保持不变, 不符合要求;C项,应为v正(HI)=2v逆(I2),错误;D项,拆开2 mol H— I共价键是正反应,同时生成1 mol H—H共价键,也是正反应,错 误。
①C的生成速率与C的分解速率相等;②单位时间内生成a mol A,同时
生成3 a mol B;③B的浓度不再变化;④混合气体总的物质的量不再发
生变化;⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶3;⑥混合气体的密度不
再变化
A.①②③
B.①③④⑥
C.①③⑥
D.①③④
【思维建模】解答有关化学平衡标志的思维流程如下:
提示:×。可逆反应达到平衡状态时,各反应物、生成物的浓 度不再改变,并非相等。
二、化学反应条件的控制 1.目的:
加快反应速率 提高原料利用率
有害反应
副反应
2.化工生产中反应条件的调控: (1)考虑因素: 化工生产中调控反应条件时,需要考虑控制反应条件 的_成__本__和_实__际__可__能__性__。
【思考·讨论】 某恒温恒容密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s), 混合气体的压强不再改变能否表明该反应已达到平衡状态?
化学反应的限度化学反应条件的控制
A.单位时间内生成n mol H2，同时就有n mol HI生成 B.单位时间内有n mol H2生成，同时就有n mol I2生成 C.容器内气体的总压强不随时间的变化而变化
D.1个H—H键断裂的同时，有2个H—I键断裂
Page 17
理解感悟
解析答案
返回
二 化学反应条件的控制
Page 21
导学探究
Page 12
变
各物质的物质的量或各物质的物质的量分数
化
一定
混合物体
量
各物质的质量或各物质的质量分数一定
系中各成
达
各气体的体积或体积分数一定
分的含量
不
总体积、总压强、总物质的量一定
变
的
m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定)
关 压强 m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定)
系
平衡
平衡 平衡 不一定 平衡 平衡 不一定 平衡
1.化学反应条件的控制 (1)目的：促进 有的利化学反应，抑制 有的害化学反应。 (2)基本措施 ①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； ②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。
1.某可逆反应达到平衡状态时，下列说法正确的是( )
①正反应和逆反应同时进行，两者的速率完全相等 ②反应物和生成物
同时存在，两者的浓度相同 ③混合物的组成比例不会因时间而改变
A.①
B.①③
C.② D.①②③
Page 15
解析答案
12
2.在一定温度下，反应H2(g)＋I2(g) 是( )
2HI(g)达到化学平衡状态的标志
化学反应的限度
2.51化学反应的限度【学习目标】1、了解化学平衡的特征；2、掌握化学平衡状态的判断；3、掌握常用的控制反应条件的方法。
【要点梳理】要点一、化学反应的限度1．可逆反应：（1）可逆反应：一定条件下既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应。
要点诠释：不管反应方程式如何书写，向右方向进行的反应叫正反应，向左方向进行的反应叫逆反应。
一个可逆反应是2个反应组成的体系，含有2个反应速率：v(正)和v(逆)来表示各相应反应的快慢程度，v(正)与v(逆)既相互联系又各自独立。
（2）可逆反应在写化学方程式时不用“”而用“”。
如工业制硫酸时，SO 2与O2的反应是可逆反（3）可逆反应的特点：①由正反应和逆反应2个反应组成，分别用v(正)和v(逆)来衡量各自反应进行的快慢。
②反应物和生成物同时共存。
③若条件保持一定，最终都会建立一个化学平衡状态。
2．化学反应的限度——化学平衡状态（1）概念：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态，这就是这个反应所能达到的限度。
（2）特点：①逆：化学平衡适用的是可逆反应。
②等：化学平衡引起的原因是正、逆反应速率相等（即v(正)=v(逆)），即同一时间内对某一物质来说，生成的量和消耗的量相等。
③定：正反应速率和逆反应速率相等，引起的结果是各物质的浓度都不再发生变化。
这种相对稳定的状态为化学平衡状态。
④动：平衡后，正、逆反应仍在进行，即正、逆反应速率相等但不为零，平衡为动态平衡。
⑤变：由于速率受条件的影响，当改变外界条件时，速率发生变化，正、逆反应速率可能不再相等（即v(正)≠v(逆)），平衡就会发生变化，这就是平衡移动。
综上所述，可知平衡建立的实质是速率相等，可用图像表示为：要点二、化学平衡状态的判断1．任何情况下均可作为标志的是：①v(正)=v(逆)要点诠释：v(正)=v(逆)在一个反应中，其含义是指对某一物质而言v(生)=v(消)，必须包含两个方向的速率（即正反应速率和逆反应速率）；同一物质，速率相等，不同物质，速率之比等于化学计量数之比。
化学反应限度
CD • 2、一定条件下，可逆反应达到平衡ห้องสมุดไป่ตู้： • A单位时间内反应物减少的分子数等于生 成物增加的分子数 • B反应物浓度等于生成物浓度 • C反应物与生成物浓度保持不变 • D 混和体系中各组成成份和含量保持不变
3、在一定温度下的定容容器中，当下列的物 理量不再发生变化时，表明反应 A（s）+2B（g） C（g）+D（g）已达到 平衡状态的是：（ Ｂ） A 混合气体的压强 B 混合气体的密度 C 气体的总物质的量 D A的物质的量浓 度
请仔细阅读教材，然后思考下列问题： 1、如何提高燃料的燃烧效率？燃料充 分燃烧的条件是什么？
2、如何控制化学反应条件？
请结合生活实际，谈谈控制 化学反应的条件有何意义？
三.化学反应条件的控制
1、提高燃料燃烧效率的措施： （1）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， 即足够大的接触面积（把固体粉碎，液化或气 化），且空气要适当过量。 （2）尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热能，
人们总希望反应按照期望去完成。如：提 高对我们有利的反应的反应速率和反应限度， 以提高原料的利用率或转化率。 下面我们以“提高煤燃烧效率”为例， 进行化学反应条件的控制分析研究。
三.化学反应条件的控制
1. 煤的状态与煤的燃烧速率有何关系？ 与煤的充分燃烧有何关系？
• 煤的颗粒越细，与氧气的接触就越充分， 燃烧的速率就越快，燃烧得越充分。把煤 粉碎成煤粉，鼓入炉中燃烧，可提高煤的 燃烧效率；或把煤用化学方法变成气体或 液体，能更有效、更清洁地利用燃煤。
V (正)＝ V (逆)； 反应到一定时间： 各反应物和生成物的浓度不再 发生变化。
2、化学平衡状态
化学反应的限度
化学反应的限度化学反应的限度指的是反应的程度、速度、方向和化学平衡的稳定性等方面的限制。
化学反应是物质变化的过程，包括物质的结构和性质的变化，由化学键的形成和断裂所引起。
在化学反应中，反应物转化为产物的过程受到许多因素的影响，如温度、压力、浓度、催化剂等，这些因素可以改变反应的速度和方向，导致化学反应的限度。
一、速率限度化学反应的速率是指物质转化的速度，它受到反应物浓度、温度、催化剂等影响。
在一定温度下，反应速率随着反应物浓度的增加而增加，但当反应物浓度达到一定程度时，反应速率不再变化，这时反应达到了快速反应状态。
当反应物浓度达到梯度时，速率将不再改变，反应已达到平衡状态，称之为化学平衡。
在化学平衡状态下，反应物和产物的浓度比值称为平衡常数，它代表反应方向的倾向性。
化学平衡是化学反应的稳定状态，反应在此状态下无法再发生过程性变化。
二、平衡常数限度平衡常数是反应物转化为产物的比值，它与反应物及其浓度相关。
平衡常数是一定的，反应物浓度不同，产物比值不同，但平衡常数不变。
如果想要改变平衡常数，需要改变温度或压力等因素。
三、能量限度化学反应的能量包含反应的起始能、反应中间状态的能和结束状态的能等部分。
能量在化学反应中是守恒的，反应中产物的总能量等于反应物的总能量。
化学反应的进行与守恒的能量变化有关。
若反应物处于较为稳定的能量状态，则反应所需的能量也相对较高，反应能量不容易获得。
反之，反应物处于不稳定状态，反应所需的能量较低，反应更容易进行。
四、反应机理限度化学反应的速率和方向与反应机理有关。
反应机理是指化学反应的分步过程，直接影响反应速率和方向。
反应机理是反应限度的一个重要方面，在设计催化剂、优化反应条件等方面有重要意义。
在反应机理研究中，需要了解反应的中间体、反应速率受控因素和反应路径等信息，助力于反应动力学和机理的探究、化学反应的改进以及新型化合物的研制。
五、反应条件限度化学反应需要有一定的条件才能进行，反应条件包括温度、压力、氧化还原态、催化剂等，这些条件可以改变反应速率和方向。
第10讲化学反应的限度和化学反应条件的控制-高一化学精讲精练(人教版2019必修第二册)
化学反应的限度和化学反应条件的控制考点精讲一、化学反应的限度1．可逆反应（1）概念：在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。
（2）特点：①反应不能进行到底；①在一定条件下反应物与生成物同时存在；①正、逆反应方向同时进行。
2．化学平衡（1）化学平衡的建立① 浓度对速率的影响的角度：在一定条件下，向反应容器中加入N2和H2，发生反应：N2＋3H22NH3。
浓度速率变化v、v关系（2）化学平衡状态的概念：在一定条件下，当反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的 浓度 都不再改变，达到一种表面静止的状态，称之为 化学平衡 状态。
（3）化学反应的限度是指可逆反应在一定条件下所能达到或完成的 最大 程度，即该反应进行的限度。
化学反应的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 。
（4）转化率＝n （已被转化的反应物）n （初始反应物）×100%。
（5）影响因素：改变反应条件，可以在一定程度上改变该反应的化学 平衡 状态。
3．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或完成的最大程度，任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度。
（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。
（3）化学反应的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。
二、化学反应条件的控制 1．化学反应条件的控制（1）目的：促进 有利 的化学反应，抑制 有害 的化学反应。
（2）基本措施①改变化学反应速率：改变反应体系的 温度 、物质的 浓度 、气体的 压强 、固体的 表面积 以及催化剂的合理使用等。
①改变可逆反应进行的限度：改变 可逆反应 体系的温度、物质的浓度、气体的压强等。
（3）考虑因素：控制反应条件的成本和实际可能性。
2．提高煤的燃烧效率（1）煤燃烧时，将煤块粉碎成煤粉目的是增大与空气中O 2的 接触面积 ，煤粉燃烧 更充分 ，反应速率快；通入适当过量的空气可以使煤粉充分燃烧，生成CO 2，放出更多的热量；若空气不足，会造成煤燃烧不完全，生成CO ，产生热量减少，且会造成污染。
化学反应的限度 化学反应条件的控制
第2课时化学反应的限度化学反应条件的控制[学习目标定位] 1.通过实验认识化学反应的限度、可逆反应和化学平衡的含义，知道当一定的外界条件改变时化学反应限度可能发生改变。
2.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
一化学反应限度1.可逆反应(1)定义：在相同条件下，正反应方向和逆反应方向均能同时进行的化学反应称为可逆反应。
(2)特征①可逆反应在一定条件下不能进行到底，只能进行到一定程度，反应有一定限度，即达到平衡状态，此时各物质的量都大于零；②在可逆反应的化学方程式中，用“”号代替“===”号。
2.化学平衡的建立2SO3，在一定温度下，将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)通(1)对于可逆反应2SO2＋O2催化剂△入一定体积的密闭容器中。
其化学反应速率与时间关系如图所示。
分析回答下列问题：①反应开始时，正反应速率最大，原因是反应物浓度最大；逆反应速率为0，原因是生成物浓度为0；②反应进行中，正反应速率的变化是逐渐减小，原因是反应物浓度逐渐减小；逆反应速率的变化是逐渐增大，原因是生成物浓度逐渐增大；③反应一段时间(t1)后，正反应速率和逆反应速率的关系是大小相等，反应物的浓度不再改变，生成物的浓度不再改变。
(2)化学平衡状态也可从逆反应开始建立。
如图：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，当可逆反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，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，化学平衡研究的对象是可逆反应。
(2)化学平衡状态的特征：4.影响化学反应的限度的因素(1)决定因素：化学反应的限度首先决定于反应物的化学性质。
不同的可逆反应在给定条件下的化学反应限度不同，反应物的最大转化率不同。
(2)外界因素：化学反应的限度受温度、浓度、压强等条件的影响。
改变其中的一个条件，可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
同侧异向，异侧同向，比列计算
②从组分含量来判断 达平衡时各物质的含量（质量分数、物质的量分 数、体积分数）及各物质的浓度、质量、物质的 量均不再变化。
⑵间接标志： ① 对于反应前后气体体积不等的可逆反应，反应 体系总压强和混合气体的平均摩尔质量不变化。 ②对于反应混合物中存在有颜色的物质的可逆反 应，若体系颜色不再变化，则反应达到平衡状态。
例1：可逆反应达到平衡的重要特征（ D ）
A.反应停止了 B.正、逆反应速率都为零 C.反应物和生成物的浓度相等 D.正、逆反应的速率相等
例2：在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成
NH3,以下叙述错误的是（ B ）
A.开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零 C.随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，后保持恒定 D.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应 速率相等且都保持恒定
则和称生不成可物逆共反存应）。；②使用“
”； ③
可逆反应中如果正反应是放热（吸热）反
应，则逆反应就是吸热（或放热）反应。
（P51）
水的生成（H2 + O2）与电解，二次电池的放 电与充电，CO2和H2O在生物体中通过光合作用合 成糖与糖在人体内氧化生成CO2和H2O，它们是否 属于“可逆反应”？谈谈你的见解。
反应物浓度
逐渐减小
———————
，正反应速率
逐渐减小；
生成物浓度
逐——渐——增——大，逆反应速率
逐渐增大 。
(3)、一定时间后，正逆反应速率必然出现 相等 。 各物质的浓度 保不变。化学平衡建立的过程
反 应 速 v(正) 率
各物质的浓度保持不变 v(正)= v(逆)
v(逆) 0
不平衡状态
t1 时间（t） 化学平衡状态
化学反应的限度
学习目标：
1.理解化学平衡的涵义； 2.初步了解化学平衡状态的特征； 3.初步掌握平衡状态的判断依据。
自学指导：
请同学们认真看课本P50—53的内容，思考下列问题，5 分钟后检测。
1.高炉炼铁的主要反应有哪些，为何炼制1t生铁所需焦炭 的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需的量？
例3：一定的温度，向密闭容器中加入1molX气体和
2molY气体,发生反应 X(g) + 2Y(g)
2Z (g) ，此
A 反应达到平衡状态的标志是（
）
A、 单位时间消耗0.1molX， 同时生成0.1mol X
B、 容器内X、Y、Z的浓度之比为1：2：2
C、 容器内各物质的浓度相等
D、 单位时间消耗0.1mol X 同时消耗0.2mol Y
二、化学平衡
1、定义：在一定条件下的可逆反应，当正反应速 率和逆反应速率相等时，各组分的浓度保持不变， 达到一种表面静止的状态，我们称为“化学平衡 状态”，简称化学平衡。
定 适用对象：可逆反应
义 的
实质：v(正)= v(逆) ≠0
理
解 外在标志：反应混合物中各组分
的浓度保持不变
2、化学平衡状态的特征 ♦逆：建立化学平衡的反应是可逆反应
不属于可逆反应，因为反应条件不同。
2、典型的可逆反应
催化剂
N2+3H2 高温高压 2NH3
催化剂
2SO2+O2 △ 2SO3
SO2 +H2O NH3 +H2O
H2SO3 NH3 ·H2O
催化剂
在某密闭容器中发生反应：2SO2+O2 △ 2SO3
时间 0 10 20 30 40 50 60 70 80 (min)
例4：下列哪种说法可以证明反应
N2 + 3H2
2NH3达到平衡状态（ AC ）
A.1个 N N 键断裂的同时，有3个 H H 键形成
B.1个 N N 键断裂的同时，有3个 H H 键断裂
C.1个 N N 键断裂的同时，有6个 N H 键断裂
D.1个 N N 键断裂的同时，有6个 N H 键形成
例5：反应mA(g)+nB (g)
c(SO2) 10 6 3 2 1.2 1 1 1 1 c(O2) 5 3 1.5 1 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5
c(SO3) 0 4 7 8 8.8 9 9 9 9
规律：
(1)、反应刚开始时：
反应物浓度 最大
，正反应速率
最大 ；
0 0 生成物浓度为————，逆反应速率为
。
(2)、反应过程中：
2.什么叫可逆反应？它的两个条件，即_________和___________。 3.什么叫化学平衡状态，它的研究对象是什么，它是怎样
建立的？ 4.如何提高燃料的燃烧效率？
一、可逆反应
1、定义
在同一条件下，既能向正反应方向又能向逆反应
方向同时进行的反应称为可逆反应。
在注同：一①条反件应下物，不如能果完反全应转只化能为向生一成个物方（向反进应行物，
♦等：平衡时V(正)= V(逆) ♦动：化学平衡是一个动态平衡（V(正)= V(逆) ≠0） ♦定：达到平衡状态时，反应混合物中各组分的浓
度保持一定，各组分的含量保持不变。 【注：平衡时，浓度不一定相等或成比例】
♦变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建
立新的平衡。
3、化学平衡状态的判定
⑴直接标志： ①平衡的本质（V(正)=V(逆)） a、同一物质，V消=V生(消耗速率等于生成速率) b、在化学方程式同一边的不同物质生成速率与消 耗速率之比等于化学计量数之比；
pC(g) ，达
到平衡的标志为：
①、A的消耗速率与A的生成速率—相——等—— ②、A的消耗速率与C的消耗 速率之比等于m ：p 。 ③、B的生成速率与C的 生成 速率之比等于 n ：p 。 ④、A的生成速率与B的 消耗 速率之比等于 m ：n 。
例6：一定温度下，在恒容密闭容器中进行的可逆反应：
2NO2(g)
c、在化学方程式两边的不同物质生成(或消耗)速 率之比等于化学计量数之比。
同侧异向，异侧同向，比列计算
例：对于在一定条件下的可逆反应：
催化剂
N2+3H2 高温高压 2NH3
判断以下哪些叙述说明V(正)＝V(逆)？ （1）单位时间内，消耗1molN2，同时生成1molN2 （2）单位时间内，消耗3molH2，同时消耗2molNH3 （3）单位时间内，生成1molN2，同时有2molNH3生成
2NO(g)＋O2(g)。判断下列描述中反应
处于平衡状态的是__①__④___⑤__⑥___。