合成氨工廠一角化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)條件的控制第2課時第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度1.了解可逆反應(yīng)及其特點(diǎn)。2.理解化學(xué)平衡狀態(tài)和學(xué)會平衡狀態(tài)的判斷。3.了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究中的作用。

重難點(diǎn)重點(diǎn)：化學(xué)平衡狀態(tài)的特征和判斷難點(diǎn)：化學(xué)平衡狀態(tài)的特征和判斷學(xué)習(xí)目標(biāo)化學(xué)反應(yīng)的限度導(dǎo)思議展評檢用農(nóng)家有諺語:有收無收在于水，收多收少在于肥。*甲骨文中有施肥的萌芽*《詩經(jīng)》中有“鋤草漚肥，使黍稷生長茂盛”的記載NPKN是植物形成核酸和葉綠的重要元素，氮肥的需求量和增產(chǎn)效果均居首位化學(xué)反應(yīng)的限度導(dǎo)思議展評檢用導(dǎo)思議展評檢用【思考1】請同學(xué)們結(jié)合以上分析及蘇教版必修二P6，歸納總結(jié)可逆反應(yīng)的定義、特征、并列舉常見實(shí)例。一、可逆反應(yīng)(1)定義在同一條件下，_______

_和_________均能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。書寫可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式時，不用“________”，用“________”。(2)特征正反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向?=同一條件同時導(dǎo)思議展評檢用H2+I22HI

正反應(yīng)逆反應(yīng)CO2+H2OH2CO3Cl2+H2OHClO+HCl3.常見的可逆反應(yīng)導(dǎo)思議展評檢用

(1)以下幾個反應(yīng)是不是可逆反應(yīng)？(填“√”或“×”)(2)，達(dá)到化學(xué)平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有:________________?！獭痢獭?4CO2、14C、14CO導(dǎo)思議展評檢用1.反應(yīng)剛開始時，濃度、速率有什么特點(diǎn)？2.反應(yīng)過程中，濃度、速率有什么特點(diǎn)？3.反應(yīng)開始一段時間后，濃度、速率有什么特點(diǎn)？4.用圖像描述v正

和

v逆

變化規(guī)律？導(dǎo)思議展評檢用

【思考2】在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：二、化學(xué)平衡狀態(tài)的建立(1)開始反應(yīng)速率v(正)v(逆)t1時間（t）0c(SO2)、c(O2)最大，c(SO3)＝02SO2+O2

2SO3

v(正)最大，v(逆)=0反應(yīng)速率v(正)v(逆)t1時間（t）0v(正)v(逆)反應(yīng)速率t1時間（t）0(3)平衡(2)變化v(正)減小，v(逆)增大v(逆)≠0，v(正)＞v(逆)

v(正)=v(逆)

≠0c(SO2)、c(O2

)減小,c(SO3)增大2SO2+O2

2SO3

c(SO2)、c(O2

)不變,c(SO3)不變2SO2+O22SO3催化劑△反應(yīng)物濃度最大，生成物濃度為0反應(yīng)物濃度不變，生成物濃度不變反應(yīng)物濃度減小，生成物濃度增大展

【思考3】在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：50分鐘后，反應(yīng)物和生成物均有剩余，反應(yīng)不會停止反應(yīng)達(dá)到了動態(tài)平衡導(dǎo)思議展評檢用時間(min)

01020304050607080c(SO2)106321.21111c(O2)531.510.60.50.50.50.5c(SO3)04788.8999950min以后，反應(yīng)是否停止了？50min后為何3種物質(zhì)的濃度保持不變?請同學(xué)們依據(jù)上表數(shù)據(jù)思考以下問題：各物質(zhì)的濃度不再變化二、化學(xué)平衡狀態(tài)的建立時間(min)

01020304050607080c(SO2)106321.21111c(O2)531.510.60.50.50.50.5c(SO3)04788.899992SO2+O22SO3催化劑△v(正)v(逆)c(SO2)c(O2)c(SO3)一定條件下，根據(jù)上表繪圖展2．一定條件下，向某密閉容器中投入一定量的X和Y，發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過程中正、逆反應(yīng)速率v

隨時間t

的變化情況正確的是（）

A．B．

C．D．0v正v逆vt0v逆v正vt0v正v逆vt0v逆v正vtD導(dǎo)思議展評檢用導(dǎo)思議展評檢用

【思考4】請同學(xué)結(jié)合剛才的分析和人教版教材P47歸納總結(jié)出化學(xué)平衡狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)限度及轉(zhuǎn)化率的相關(guān)概念。t0平衡狀態(tài)反應(yīng)沒有停止，即：

v正

=

v逆

≠0動態(tài)平衡三.化學(xué)平衡狀態(tài)1、化學(xué)平衡狀態(tài)的概念在一定條件下，一個可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物濃度和生成物濃度不再改變，達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)。導(dǎo)思議展評檢用2、化學(xué)反應(yīng)的限度①化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在一定條件下能進(jìn)行的最大程度。即反應(yīng)進(jìn)行的限度，此時，反應(yīng)物也達(dá)到了最大轉(zhuǎn)化率。三.化學(xué)平衡狀態(tài)導(dǎo)思議展評檢用導(dǎo)思議展評檢用

【思考5】請同學(xué)結(jié)合剛才所學(xué)，計(jì)算【思考3】中反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時SO2和O2的轉(zhuǎn)化率時間(min)

01020304050607080c(SO2)106321.21111c(O2)531.510.60.50.50.50.5c(SO3)04788.89999導(dǎo)思議展評檢用N2(g)+3H2(g)2NH3(g)起：

變：

平：

1mol4.2mol0mol0.8mol0.2mol0.6mol3.6mol0.4mol0.4mol?

【變式1】請根據(jù)以下數(shù)據(jù)，計(jì)算N2、H2的平衡轉(zhuǎn)化率。投料時，按化學(xué)計(jì)量數(shù)之比投料，轉(zhuǎn)化時按照化學(xué)計(jì)量數(shù)之比轉(zhuǎn)化，則其轉(zhuǎn)化率相等。導(dǎo)思議展評檢用

【小組討論1】請同學(xué)結(jié)合剛才的分析和人教版教材P47通過小組討論歸納總結(jié)出化學(xué)平衡狀態(tài)的特征（可從適用對象、平衡時正逆反應(yīng)速率的特點(diǎn)、以及達(dá)到平衡時反應(yīng)是否靜止、如何判斷是否達(dá)到平以及該平衡狀態(tài)是否能被破壞角度來進(jìn)行探討）。3、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(1)逆：研究對象是可逆反應(yīng)(2)等：同一物質(zhì)v正=v逆≠0(3)動：一種動態(tài)平衡；化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時，反應(yīng)并沒有停止。(4)定：在平衡混合物中，各組成成分的含量保持不變(5)變：當(dāng)外界條件發(fā)生改變，原來的化學(xué)平衡可能會被破壞，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡?；瘜W(xué)平衡的本質(zhì)化學(xué)平衡的標(biāo)志逆、等、動、定、變展(1)(2)一定條件，可以通過延長化學(xué)反應(yīng)的時間來改變反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率(

)(3)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時正、逆反應(yīng)速率相等，是指同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等，若用不同物質(zhì)表示時，反應(yīng)速率不一定相等(

)(4)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，各反應(yīng)物、生成物的濃度相等(

)××√×化學(xué)反應(yīng)在一定條件下建立平衡狀態(tài)時，化學(xué)反應(yīng)將會停止(

)當(dāng)堂檢測導(dǎo)思議展評檢用【練習(xí)2】當(dāng)堂檢測【變式2】如圖是可逆反應(yīng)X2(g)＋3Y2(g)?2Z2(g)在反應(yīng)過程中的反應(yīng)速率(v)與時間(t)的關(guān)系曲線，下列敘述正確的是(

)A．t2～t3時，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化B．t2時，反應(yīng)未達(dá)到限度C．t2～t3時，反應(yīng)已停止進(jìn)行D．t1時，反應(yīng)只向正反應(yīng)方向進(jìn)行A導(dǎo)思議展評檢用（1）單位時間內(nèi)，消耗1molN2，同時生成1molN2（2）單位時間內(nèi)，消耗3molH2，同時消耗2molNH3（3）單位時間內(nèi)，生成1molN2，同時生成3molH2【小組討論2】一定條件下，可逆反應(yīng)N2＋3H22NH3，對該可逆反應(yīng)，表示正、逆反應(yīng)速率可以用N2或H2或NH3來表示，試判斷下列反應(yīng)歷程中，v正和v逆是否相等,該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài).√√×四、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)導(dǎo)思議展評檢用1.一定條件下，反應(yīng)N2+3H22NH3達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）

A、一個N≡N鍵斷裂同時，有三個H－H鍵形成

B、一個N≡N鍵斷裂同時，有三個H－H鍵斷裂

C、一個N≡N鍵斷裂同時，有六個N－H鍵斷裂

D、一個N≡N鍵斷裂同時，有六個N－H鍵形成2.下列各關(guān)系中能說明可逆反應(yīng)：N2+3H22NH3,已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.3υ正（N2

）=υ正（H2）

B.υ正（N2

）=υ逆（NH3

）

C.2υ正（H2

）=3υ逆（NH3

）

D.υ正（N2

）=3

υ逆（H2）CACC四、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)導(dǎo)思議展評檢用①同一物質(zhì)：生成速率＝消耗速率，即v正(A)＝v逆(A)。②不同物質(zhì)：速率之比＝化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率，即：逆向相等—速率必須一個是正反應(yīng)速率，一個是逆反應(yīng)速率，且經(jīng)過換算后同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等如aA＋bB標(biāo)志一：v正=v逆≠0a.直接依據(jù)——根據(jù)速率關(guān)系四、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)導(dǎo)思議展評檢用在一定溫度下，體積不變的密閉容器中，可逆反應(yīng)X(g)

＋3Y(g)2Z(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是A．氣體總質(zhì)量最保持不變B．X、Y、Z的分子數(shù)之比為1∶3∶2

C．X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化D．X、Y、Z的濃度都相等【小組討論3】導(dǎo)思議展評檢用由化學(xué)平衡標(biāo)志——各組成成分的含量保持不變各組分濃度c

不再改變各組分物質(zhì)的量n不再改變各組分質(zhì)量m

不再改變各組分百分含量不再改變，如質(zhì)量分?jǐn)?shù)w、體積分?jǐn)?shù)是各組分，不是總成分（注意不是相等，也不是成一定的比值）直接依據(jù)導(dǎo)思議展評檢用

在一定溫度下的恒容容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時，不能表明反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是

A.混合氣體的壓強(qiáng)

B.混合氣體的密度

C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量D.氣體的總物質(zhì)的量

E.混合氣體的顏色不再改變B導(dǎo)思議展評檢用③混合氣體的密度ρ

不再改變②混合氣體的平均相對分子質(zhì)量M

不再改變④混合氣體的顏色不再改變前提：反應(yīng)前后氣體的總系數(shù)不相等m+n≠p+q以m

A(g)+n

B(g)p

C(g)+q

D(g)為例⑤體系的溫度不再改變（絕熱容器）①密閉容器中總體積V或總壓強(qiáng)P不再改變即：

變量不變—化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

首先分析該量是“變量”還是“恒量”，如為“恒量”，即隨反應(yīng)的進(jìn)行永遠(yuǎn)不變，則不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù)；如為“變量”，即該量隨反應(yīng)進(jìn)行而改變，當(dāng)其“不變”時，則為平衡狀態(tài)。b.間接依據(jù)恒溫恒容：恒溫恒壓：評【練習(xí)3】1.下列說法中能說明2HI(g)?H2(g)＋I(xiàn)2(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是____________。(1)單位時間內(nèi)生成nmolH2的同時生成nmolHI；(2)一個H—H鍵斷裂的同時有兩個H—I鍵斷裂；(3)c(HI)＝c(I2)；(4)反應(yīng)速率：v(H2)＝v(I2)＝2v(HI)；(5)c(HI)∶c(I2)∶c(H2)＝2∶1∶1；(6)溫度和體積一定時，某一生成物濃度不再變化；(7)溫度和體積一定時，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化；(8)條件一定，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化；(9)溫度和體積一定時，混合氣體的顏色不再發(fā)生變化；(10)溫度和壓強(qiáng)一定時，混合氣體的密度不再發(fā)生變化。（2）（6）（9）導(dǎo)思議展評檢用【練習(xí)4】1.恒溫下，在兩個密閉容器中分別進(jìn)行下列兩個可逆反應(yīng)：甲：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）乙：CO（g）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）現(xiàn)有下列狀態(tài)，判斷甲、乙是否平衡：①混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變②混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變③氣體總壓強(qiáng)不再改變④絕熱時反應(yīng)體系中的溫度保持不變⑤混合氣體的密度不再改變⑥單位時間內(nèi)消耗水的質(zhì)量與生成氫氣的質(zhì)量為9：1甲：平衡

乙：不一定甲：平衡

乙：不一定甲：平衡

乙：不一定甲：平衡

乙：平衡甲：平衡

乙：不一定甲：不一定

乙：不一定導(dǎo)思議展評檢用化學(xué)反應(yīng)條件的控制化學(xué)反應(yīng)條件的控制化工生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)條件的控制速度程度小高大高加快為提高燃料的燃燒效率，應(yīng)如何調(diào)控燃燒反應(yīng)的條件?（提示∶可以從以下幾方面考慮，如燃料的狀態(tài)、空氣用量、爐膛材料、煙道廢氣中熱能的利用，等等。）思考與討論——教材P48：1、煤被研得越細(xì)，粉末越小，與空氣中O2的接觸面積越大，燃燒越充分，反應(yīng)速率越快。2、空氣充足，煤燃燒得充分，產(chǎn)物主要為CO2，放熱量大；空氣不足，則煤燃燒不充分，部分生成CO，CO排放到空氣中造成污染，且生成CO時，放出的熱量大