新教材高中化学第六章化学反应与能量第2节第2课时化学反应的限度课件 人教版必修第二册 19页

第二节 化学反应的速率与限度 学习目标 1. 了解可逆反应、化学平衡的含义。 2. 学会判断可逆反应的平衡状态，初步了解外界条件能够影响化学平衡状态。 第 2 课时 化学反应的限度 观察数据，思考： 通过表中数据，你能发现什么？ 表 2 ： 反应 中， 0.04 0.1 0.14 0.2 1.2 反应结束后 SO 2 物质的量 100 10 5 1 0.5 n(O 2 )/mol 2 2 2 2 2 n(SO 2 )/mol 2SO 2 +O 2 2SO 3 △ 催化剂 表 1 ： 反应 中， 0 0 0 0 1 反应结束后 CO 物质的量 100 10 5 1 0.5 n(O 2 )/mol 2 2 2 2 2 n(CO)/mol 2CO + O 2 === 2CO 2 点燃 问题 1 ：什么样的反应就是可逆反应？ 可逆反应： 在 相同条件 下 同时 向正、反两个方向进行的反应称为可逆反应 下列说法是否正确： 1 、氢气在氧气中燃烧生成水，水在电解时生成氢气和氧气， H 2 +O 2 =H 2 O 是可逆反应。 2 、硫酸铜晶体加热变成白色粉末，冷却又变成蓝色，所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应。 3 、氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体，两种气体又自发变成氯化铵，氯化铵的分解是可逆反应。 问题 2 ：可逆反应有什么特点？ 2. 可逆反应的特点？ （ 1 ） 不能进行到底， 有一定限度 ，任何 物质 不可能被 全部消耗 （ 2 ）正反两个方向的反应 同 时 进行 正反应 ：左→右 逆反应 ：右→左 2SO 2 +O 2 2SO 3 催化剂 2. 在一密闭容器中加入 2molSO 2 和 1mol 18 O 2 ， （ 1 ） 2molSO 2 和 1molO 2 反应能生成 2molSO 3 吗？ 最终反应容器中有哪些物质？ （ 2 ） 18 O 存在于哪些物质中？ 问题 3 ：可逆反应会“停止”吗？ 某温度和压强下，密闭容器中进行的反应 2SO 2 +O 2   2SO 3    时间 0 10 20 30 40 50 60 70 SO 2 1 0.7 0.5 0.35 0.2 0.1 0.1 0.1 O 2 0.5 0.35 0.25 0.18 0.1 0.05 0.05 0.05 SO 3 0 0.3 0.5 0.65 0.8 0.9 0.9 0.9 物质的量浓度 物质 单位： mol/L 问题 4 ：反应真的停止了吗？ 反应开始时，反应物浓度为多少？生成物浓度为多少？ 随着反应的进行，反应物浓 度怎么变？生成物浓度么变？ O 正反应 逆反应 时间 速率 · · 2SO 2 +O 2 2SO 3 2SO 2 +O 2 2SO 3 ひ正 = ひ逆 ≠ 0 探究 2 ：从数据与图像中你得出 反应开始时，正反应速率为多少？逆反应速率为多少？随着反应的进行，正反应速率怎么变？逆反应速率怎么变？最终逆反应速率与正反应速率有什么关系？   时间 0 10 20 30 40 50 60 70 SO 2 1 0.7 0.5 0.35 0.2 0.1 0.1 0.1 O 2 0.5 0.35 0.25 0.18 0.1 0.05 0.05 0.05 SO 3 0 0.3 0.5 0.65 0.8 0.9 0.9 0.9 物质的量浓度 物质 2SO 2 (g) +O 2 (g) 2SO 3 (g) 正向反应 逆向反应 对于以上反应，请分析： （ 1 ）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓 度哪个大？ （ 2 ）当反应刚开始时，正反应与逆反应哪个 反应速率大？ （ 3 ）随着反应的进行，反应物和生成物浓度 如何变化？ （ 4 ）随着反应的进行， v( 正 ) 与 v( 逆 ) 怎样变化？ 在密闭容器中加入 2molSO 2 和 1mol O 2 发生反应 2SO 2 (g)+O 2 (g) 2SO 3 (g) （ 5 ）反应会进行到什么时候“停止”？ （ 6 ）此时，反应物和生成物浓度如何变化？ （ 7 ）给这个状态命名 平衡状态 （ 8 ）反应真的停止了吗？ 没有 处于动态平衡 当正反应速率与逆反应速率相等时， 反应物和生成物浓度不再改变 1 、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 。 2 、随着反应的进行， 反应物浓度 ，正反应速率 ； 生成物浓度 ，逆反应速率 。 3 、最终有一时刻， 反应物浓度 ，生成物浓度也 。 正反应速率和逆反应速率 。   讨论：从数据中你得出的该反应进行过程中浓度、速率随时间变化的特点 最大 最大 0 0 减小 减小 增大 增大 不变 不变 相等 时间 速率 O · · 时间 浓度 O · · 正反应 逆反应 平衡状态 化学平衡状态： 在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物浓度保持不变的状态。 特征 : (1) 逆 ：对象为可 逆 反应 (2) 动 ：动态平衡 v( 正 ) ＝ v( 逆 ) ≠ 0 (3) 等 ： v( 正 ) ＝ v( 逆 ) (4) 定 ：反应物和生成物浓度保持不变 (5) 变 ：一定条件下，条件改变平衡被破坏， 平衡将发生移动而建立新的平衡。 可逆反应达到平衡的标志 ①V 正 =V 逆 ≠ 0 a. 单位时间内有 2mol SO 2 消耗 ，同时有 2mol SO 2 生成 ； b. 单位时间内有 2mol SO 3 生成 ，同时有 _____SO 3 消耗 ； c. 单位时间内有 2mol SO 2 生成 ，同时有 _____SO 3 ____ d. 单位时间内有 1mol O 2 生成 ， 同时有 _____SO 3 ———— e. 单位时间内有 2mol SO 2 生成 ，同时有 _____O 2 ———— 2SO 2 +O 2 2SO 3 △ 催化剂 2mol 2mol 1mol 2mol 生成 消耗 生成 ひ 正 = ひ 逆 的理解： 1 、 用 同一种物质 来表示反应速率时，该物质的生成速率 与消耗速率相等。即单位时间内 生成与消耗某反应物 （生成物）的量相等。 例如，一定条件下，可逆反应 N 2 ＋ 3H 2 2NH 3 ，对该可逆反应，表示正、逆反应速率可以用 N 2 或 H 2 或 NH 3 来表示： （ 1 ）单位时间内，有 1molN 2 反应掉，同时 1molN 2 生成 （ 2 ） V 正（ H 2 ） =V 逆（ H 2 ） （ 3 ） V 生成（ N 2 ） =V 消耗（ N 2 ） （ ii ）速率之比化学方程式中相应的化学计量数之比。 表示两个不同的方向。 （ i ） 2 、用不同种物质来表示反应速率时必须符合两方面 1 、可逆反应 N 2 ＋ 3H 2 2NH 3 （ 1 ）单位时间内， 有 3molH 2 反应掉，同时有 2molNH 3 反应掉 （ 2 ） 1 个 N≡N 断裂的同时，有 6 个 N—H 键断裂 标志二：各组分的浓度保持不变 （注意不是相等，也不是成一定的比值） ① 各组分的物质的量或物质的量分数保持不变 ②各气体的体积或体积分数保持不变 ③各组分的质量或质量分数保持不变 ④体系的颜色和温度不变 规律： 变量不变即可判断平衡 。假定可逆反应未达到平衡状态，看该“量”是否变化，若变，当其不再变化时，即可判断可逆反应已达平衡状态。 18 例 1. 在恒温、恒容下，可逆反应： A （ g ） + 3B （ g ） === 2C （ g ）达到平衡的标志是 A ． C 的生成速率与 C 的分解速率相等。 B ．单位时间生成 n molA ，同时生成 3n molB 。 C ． A 、 B 、 C 的物质的量浓度保持不变。 D ． A 、 B 、 C 的分子数之比为 1 ： 3 ： 2 。 E ．容器中气体的密度保持不变。 F ．容器中气体的总压强保持不变。 A 、 C 、 E 例 2 、在恒温恒容下 , 下列叙述是可逆反应 A ( 气 ) +3B ( 气 ) 2C ( 气 ) +2D ( 固 ) 达到平衡的标志的是 ( ) ①C 的生成 速率与 C 的分解速率相等 ②单位时间内生成 amolA, 同时生成 3amolB ③A 、 B 、 C 的浓度不再变化 ④ 混合气体的总压强不再变化 ⑤ 混合气体的物质的量不再变化 ⑥ 单位时间内消耗 amolA, 同时生成 3amolB ⑦ A 、 B 、 C 、 D 的分子数之比为 1:3:2:2 ①③④⑤⑥