《【高中化学】化学反应的限度 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【高中化学】化学反应的限度 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、化学反应的限度及条件的控制Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O【思考思考】假如你是假如你是铅蓄蓄电池厂的工程池厂的工程师，你会怎，你会怎样来来处理理废水水中的中的Pb2+？任务一铅蓄蓄电池厂池厂废水中水中Pb2+的的处理理我国是我国是铅蓄蓄电池生池生产大国，大国，产量占全球比重的量占全球比重的45%任务一铅蓄蓄电池厂池厂废水中水中Pb2+的的处理理【实验1】1.现取取2 ml 0.02mol/L的的Pb(NO3)2溶液，向其中加入溶液，向其中加入2.10ml 0.02mol/L Na2SO4溶液，溶液，观察察现象象2.取上取上层清液，向其中加入清液，向其中加入2滴滴0.02mo
2、l/L Na2S溶液，溶液，观察察现象象产生白色沉淀，生白色沉淀，Pb2+SO42-=PbSO4【结论】即使即使SO42-过量，也不能使量，也不能使Pb2+100%转化成化成PbSO4Pb2+SO42-PbSO4 是一个可逆反应是一个可逆反应【信息信息】PbS是种更是种更难溶的溶的棕黑色沉淀棕黑色沉淀。1.可逆反应可逆反应(1)(1)定义：定义：在在相同条件相同条件下，既能向下，既能向正反应正反应方向进行，同时又能向方向进行，同时又能向逆反应逆反应方向进行的反应称为可逆反应。方向进行的反应称为可逆反应。正反应方向：正反应方向：反应物反应物生成物生成物；逆反应方向：逆反应方向：生成物生成物反应物
3、反应物任务二反应物和生成物同时存在，反应物不能完全转化为生成物，反应不反应物和生成物同时存在，反应物不能完全转化为生成物，反应不能进行到底，即反应能进行到底，即反应具有一定的限度具有一定的限度。正反应和逆反应同时进行，发生的正反应和逆反应同时进行，发生的条件相同，条件相同，且用且用“”连接。连接。(2)可逆反可逆反应的特点：的特点：注：大部分化学反注：大部分化学反应都是可逆反都是可逆反应。任何可逆反。任何可逆反应在在给定条件下的定条件下的进程都有一定的限度，只是不同反程都有一定的限度，只是不同反应的限度不同。的限度不同。探探寻Pb2+无法除尽的秘密无法除尽的秘密2H2+O2 2H2O：是可逆反
4、应吗？：是可逆反应吗？点燃点燃通电通电任务三若向若向1L容器中通入容器中通入1 mol N2和和3mol H2使其发生反应：使其发生反应：N2+3H2 2NH3：(1)请根据可逆反应的特点，画出请根据可逆反应的特点，画出c(N2)随时间的变化曲线随时间的变化曲线(2)请同学们再画出请同学们再画出c(NH3)随时间的变化曲线随时间的变化曲线寻找反找反应的限度的限度高温高压催化剂t1t1任务三若向若向1L容器中通入容器中通入1 mol N2和和3mol H2使其发生反应：使其发生反应：N2+3H2 2NH3：(3)已知：正反应方向为反应物已知：正反应方向为反应物生成物，逆反应方向为生成物生成物，逆
5、反应方向为生成物反应物。反应物。(4)请同学们画出请同学们画出0t1时刻，用时刻，用NH3表示的正、逆反应速率随时间的变化图表示的正、逆反应速率随时间的变化图(5)请画出用请画出用N2表示的正、逆反应速率随时间的变化图表示的正、逆反应速率随时间的变化图高温高压催化剂用用N2表示表示用用H2表示表示用用NH3表示表示正反正反应速率速率v(N2消耗消耗)v(H2消耗消耗)v(NH3生成生成)逆反逆反应速率速率v(N2生成生成)v(H2生成生成)v(NH3消耗消耗)寻找反找反应的限度的限度反反应应速速率率t1时间时间(t)0v(NH3生成生成)v(NH3消耗消耗)反反应应速速率率t1时间时间(t)0
6、任务三t1t1寻找反找反应的限度的限度v(N2消耗消耗)v(N2生成生成)任务三从图中找出该条件下合成氨反应何时达到了极限？从图中找出该条件下合成氨反应何时达到了极限？t1v(正正)=v(逆逆)寻找反找反应的限度的限度反反应的极限决定了反的极限决定了反应物在物在该条件下能条件下能转化化为生成物的生成物的最大最大转化率。化率。已知：已知：转化率是指化率是指已被已被转化化的反的反应物的物物的物质的量与其的量与其初始的初始的物物质的量之比。的量之比。v(正正)v(逆逆)反反应应速速率率t1时间时间(t)0转化率=变化量起始量%任务三v(正正)v(逆逆)反反应应速速率率t1时间时间(t)0这个极限有何
7、特征？这个极限有何特征？t1v(正正)=v(逆逆)寻找反找反应的限度的限度2.2.化学平衡状态化学平衡状态(1)(1)定义：当定义：当可逆反应可逆反应进行到一定程度时进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率正反应速率和逆反应速率相等相等，反应物和生成物的，反应物和生成物的浓度都浓度都不再改变，不再改变，达到一种达到一种表面静止表面静止的状的状态，这种状态称为态，这种状态称为化学平衡状态化学平衡状态，简称化学平衡。，简称化学平衡。任务四v(正正)v(逆逆)反反应应速速率率t1时间时间(t)0v(正正)=v(逆逆)0动态平衡平衡t1认识化学平衡状化学平衡状态(2)化学平衡状态的化学平衡状态的特征特
8、征v正正=v逆逆0b.动动:a.静：静：反应物和生成物的浓度都不再改变。反应物和生成物的浓度都不再改变。2.2.化学平衡状态化学平衡状态(1)(1)定义：当定义：当可逆反应可逆反应进行到一定程度时进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率正反应速率和逆反应速率相等相等，反应物和生成物的，反应物和生成物的浓度都浓度都不再改变，不再改变，达到一种达到一种表面静止表面静止的状的状态，这种状态称为态，这种状态称为化学平衡状态化学平衡状态，简称化学平衡。，简称化学平衡。任务四认识化学平衡状化学平衡状态高炉炼铁的主要反应是：高炉炼铁的主要反应是：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2产生产生CO的反应是：的反
9、应是：C+O2 CO2 C+CO2 2CO科学史科学史话炼铁高炉尾气之谜炼铁高炉尾气之谜高温 生生产中中炼制生制生铁所需焦炭的所需焦炭的实际用量，用量，远高于按高于按照化学方程式照化学方程式计算所需用量，且从高炉炉算所需用量，且从高炉炉顶出来的出来的气体中气体中总是含有没有利用的是含有没有利用的CO气体气体。开始，。开始，炼铁工工程程师们认为是是CO和和铁矿石接触不充分造成的，于是石接触不充分造成的，于是设法增加高炉的高度。然而，法增加高炉的高度。然而，高炉高度增加后，高高炉高度增加后，高炉尾气中的炉尾气中的CO的比例竟然没有改的比例竟然没有改变。很多化学反很多化学反应都是都是有限度有限度的，
10、即反的，即反应是不是不彻底底的。在一定条件下，当达到化学平衡状的。在一定条件下，当达到化学平衡状态后，后，各物各物质的的浓度不会随着度不会随着时间而改而改变。任务四认识化学平衡状化学平衡状态高温【思考与讨论思考与讨论】对于合成氨反应：对于合成氨反应：N2+3H2 2NH3。为了研究其限度，某工程师在实验室向为了研究其限度，某工程师在实验室向V L容器中通入容器中通入1mol N2和和3mol H2，让其在让其在400条件下充分反应。条件下充分反应。(1)工程师怎么来判断反应达到了平衡状态呢？工程师怎么来判断反应达到了平衡状态呢？(2)我们还可以通过监测容器内压强的变化来判断反应是否达到平衡，当
11、我们还可以通过监测容器内压强的变化来判断反应是否达到平衡，当压强不再变化时，即可说明反应达到平衡了，为什么？压强不再变化时，即可说明反应达到平衡了，为什么？恒温恒容时，容器内气体的压强由什么决定？恒温恒容时，容器内气体的压强由什么决定？从加入反从加入反应物的那一刻起，画出气体的物的那一刻起，画出气体的总物物质的量随的量随时间的的变化化图任务五高温高压催化剂判断平衡状判断平衡状态【实验1】1.现取取2 ml 0.02mol/L的的Pb(NO3)2溶液，向其中加入溶液，向其中加入2.10ml 0.02mol/L Na2SO4溶液，溶液，观察察现象象2.取上取上层清液，向其中加入清液，向其中加入2滴
12、滴0.02mol/L Na2S溶液，溶液，观察察现象象【实验2】1.现取取2 ml 0.02mol/L的的Pb(NO3)2溶液，向其中加入溶液，向其中加入2.10ml 饱和和的的Na2SO4溶液，溶液，观察察现象象2.取上取上层清液，向其中加入清液，向其中加入2滴滴0.02mol/L Na2S溶液，溶液，观察察现象象不改不改变试剂种种类的情况下，我的情况下，我们可以可以让Pb2+残留的量更少么？残留的量更少么？总结与提升化化学学平平衡衡是是一一个个动动态态平平衡衡，当当外外界界条条件件改改变变时时，原原化化学平衡会被破坏，并在新的条件下建立新的平衡。学平衡会被破坏，并在新的条件下建立新的平衡。在生产和生活中，在生产和生活中，我们可以通过控制反应条件我们可以通过控制反应条件，从而实现，从而实现促进有利的化学反应（提高反应速率促进有利的化学反应（提高反应速率/转化率），抑制有害转化率），抑制有害的化学反应（降低反应速率的化学反应（降低反应速率/抑制副反应的发生抑制副反应的发生/减少甚至减少甚至消除有害物质），消除有害物质），让反应朝我们所希望的方向进行让反应朝我们所希望的方向进行。总结与提升谢谢谢谢！