高中化学人教版 (2019)必修 第二册化学反应的速率与限度教学课件ppt

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册化学反应的速率与限度教学课件ppt，共52页。PPT课件主要包含了图像表示如下图所示，不再改变，最大程度，反应速率，原料利用率，副反应，实际可能性，答案C等内容，欢迎下载使用。
(一)化学反应的限度1.可逆反应在同一条件下，正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。在可逆反应中，反应物不能完全转化为生成物，反应物和生成物同时存在，任一反应物的转化率均小于100%。
2.化学平衡状态的建立
3.化学平衡状态在一定条件下，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，反应物的浓度与生成物的浓度__________，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。
4.化学反应的限度(1)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的_________，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。(2)任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度，只是不同反应的限度不同。(3)改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度，即改变该反应的化学平衡状态。
[微点拨]化学反应限度的比较 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。反应限度一般可以通过转化率进行比较，转化率是指已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比。
(二)化学反应条件的控制1.化学反应条件控制的意义
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_____和___________。(2)实例(合成氨工业生产条件的选择)
3.调控燃烧反应的条件
[微应用]　生活中有很多现象都存在化学知识，如炉火越扇越旺，但蜡烛的火焰一扇就灭。这是因为前者扇风为燃烧提供了足量的氧气促进燃烧，而后者空气流动带走大量的热量使温度降低，火焰温度低于蜡烛的着火点。
1.下列不属于可逆反应的是 (　　)A.SO2溶于水和H2SO3分解B.N2与H2在一定条件下可以生成NH3，同时NH3又可分解为N2和H2C.电解水生成H2和O2，氢气和氧气转化为H2OD.氯气与水反应生成盐酸与次氯酸
解析：可逆反应指在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气点燃生成水，反应条件不同，不是可逆反应。答案：C　
2.可以充分说明可逆反应P(g)+Q(g)⇌R(g)+S(g)在恒温条件下达到平衡状态的事实是 (　　)A.反应器内的压强不随时间的变化而变化B.反应器内P、Q、R、S四种气体共存C.生成P的速率与生成S的速率相等D.生成1 ml P必有1 ml Q生成
解析：对于该反应，反应前后气体的物质的量不变，无论是否达到平衡，压强一直保持不变，而且生成1 ml P必有1 ml Q生成，并保持P、Q、R、S四种气体共存。答案：C　
3.以下是反应2SO2+O2 2SO3在不同条件下达到平衡状态时SO2的转化率。
试回答下列问题：(1)提高该化学反应限度的途径：__________________________________。 (2)要实现SO2的转化率为93.5%，需控制的反应条件是_______________。 答案：(1)由表可知，要提高反应限度，可以采取增大压强或在一定范围内降低温度的方法等(2)500 ℃、0.1 MPa
新知探究(一)　化学平衡状态的特征与判断标志[活动·探究]1.在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时：①混合气体的压强；②混合气体的密度；③混合气体的总物质的量；④混合气体的平均相对分子质量；⑤混合气体的颜色；⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比；⑦某种气体的百分含量。
(1)能说明2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡状态的是_______ (填序号，下同)。 (2)能说明I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)达到平衡状态的是__________ 。 (3)能说明2NO2(g)⇌N2O4(g)达到平衡状态的是__________ 。 (4)能说明C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)达到平衡状态的是__________ 。 (5)能说明NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是________。 (6)能说明5CO(g)+I2O5(s)⇌5CO2(g)+I2(s)达到平衡状态的是___________。 
答案：(1)①③④⑦　(2)⑤⑦　(3)①③④⑤⑦(4)①②③④⑦　(5)①②③　(6)②④⑦
2.若上述题目中的(1)~(4)改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又如何?答案：(1)②③④⑦　(2)⑤⑦　(3)②③④⑤⑦ (4)②③④⑦
[归纳·点拨](一)化学平衡状态的特征
(二)化学平衡状态的判断1.三关注(1)关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容。(2)关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应。(3)关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。
(2)静态标志——“变量不变”。如果一个量是随反应进行而改变的(即变量)，当其“不变”时反应就达到平衡状态，即“变量”不变可说明达到平衡状态。①平衡体系中各物质的质量、物质的量、浓度及百分含量等保持不变。②一定条件下的气体密度、总压强、气体的平均相对分子质量不变等。③有色体系的颜色保持不变。总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量为不变量，则不能作为平衡标志。
[应用·体验]1.恒温恒容条件下，能说明反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)一定处于化学平衡状态的是(　　)A.消耗1 ml H2的同时生成2 ml HIB.混合气体的颜色不再改变C.容器内的压强保持不变D.混合气体的密度保持不变解析：该反应前后体积和不变，因此在恒温恒容条件下，压强和密度不变不能作为平衡状态的标志，A项属于同向，也不能作为标志，只有B项说明反应到达了限度。答案：B　
2.一定条件下的可逆反应2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)，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)=2∶1D.气体的颜色不再变化
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2∶1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2∶1，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。答案：D　
3.在一个体积固定的密闭容器中进行可逆反应A(s)+3B(g)⇌3C(g)。下列叙述中表明该可逆反应一定达到平衡状态的是 (　　)①C的生成速率与C的分解速率相等②单位时间内生成a ml A，同时生成3a ml B③B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∶3⑥混合气体的密度不再变化A.①②③　　　　　　B.①③④⑥C.①③⑥D.①③④⑤
解析：①C的生成速率与C的分解速率相等，说明正、逆反应速率相等，故正确；②化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态，都存在单位时间内生成a ml A，同时生成3a ml B，故错误；③当反应达到化学平衡状态时，各物质的浓度不变，故正确；④气体反应物与气体生成物的化学计量数相等，无论是否达到平衡状态，混合气体总的物质的量都不变，故错误；⑤平衡时各物质的物质的量取决于起始配料比以及转化的程度，不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故错误；⑥A为固体，当气体的总质量不变时，反应达到平衡状态，故正确。答案：C　
4.一定温度下，已知反应N2O4(g)⇌2NO2(g)。现将1 ml N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 (　　)A.①②　 　B.②③　 　C.③④　　 D.①④
解析：①恒压条件下，反应正向进行，气体体积增大，气体的总质量不变，故密度是变量，其不变时反应达到平衡状态；②恒压条件下，压强是恒量，不能作为判断平衡状态的标志；③题给反应充入1 ml N2O4，正反应速率应逐渐减小直到不变，不符合题意；④随反应的进行，N2O4的转化率是变量，其不变时说明反应达到平衡状态。答案：D　
[归纳提升]不能判断反应达到平衡状态的几种情况(1)反应各组分的物质的量的变化量之比(或分子个数比)等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比的状态。(2)恒温恒容条件下Δn=0(反应前后气体物质的量不变)的反应，体系的压强、气体总物质的量不随时间改变而改变的状态。(3)全是气体参加且Δn=0(反应前后气体物质的量不变)的反应，体系的平均相对分子质量不随时间的改变而改变的状态。(4)全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变的状态。
新知探究(二)　化学平衡的简单计算[典例·感知]　　t ℃时，将2 ml SO2和1 ml O2通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中，发生反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，2 min末反应达到平衡，此时测得反应物O2还剩余0.8 ml。请填写下列空白：(1)从反应开始到化学平衡，生成SO3的平均反应速率为_______________；平衡时SO2的转化率为______________________________。 
(2)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是_________ (填字母)。 A.容器内压强不再发生变化B.SO2的体积分数不再发生变化C.容器内气体原子总数不再发生变化D.相同时间内消耗2n ml SO2的同时消耗 n ml O2E.相同时间内消耗2n ml SO2的同时生成n ml O2(3)t ℃时，若将物质的量之比为1∶1的SO2和O2的混合气体通入一个恒温恒压的密闭容器中，反应达到平衡时，混合气体体积减小了20%。SO2的转化率为________。 
[归纳·点拨]1.计算思维模型一般需要写出化学方程式，列出起始量、转化量及平衡量，再根据题设其他条件和定律列方程式求解。如：　　　　 mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)起始量/ml　　 a　 　b　　 0　　 0转化量/ml　　mx　 nx　　px　 　 qx平衡量/ml　a-mx　b-nx　 　px　 　qx
3.计算注意事项(1)转化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例，注意可逆反应中任何物质不可能完全转化。(2)计算思维模型中的a、b可指物质的量、浓度、体积等。(3)对于反应物：平衡时的量=起始的量-转化的量；对于生成物：平衡时的量=起始的量+转化的量。
[助学资料]极值法的应用　　极值法是一种重要的分析方法。化学上采用极端假设(即假设某一成分完全反应)的方法以确定混合体系中各物质的质量分数、体积分数等，使一些抽象的复杂问题具体化、简单化，可达到事半功倍的效果。用极值法解题有三个基本思路：①假设可逆反应向左或向右进行完全。②把混合物假设成纯净物。③把平行反应分别假设成单一反应。
[应用·体验]1.一定条件下，对于反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)。达平衡时，X、Y、Z浓度分别为0.1 ml·L-1、0.3 ml·L-1和0.08 ml·L-1，则下列判断不合理的是(　　)A.c1∶c2=1∶3B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为3∶2C.X和Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0