第2课时 化学反应的限度和化学反应条件的控制

首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标第2课时化学反应的限度和化学反应条件的控制首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标1．通过实验认识化学反应的限度。2．了解化学反应的可逆性，理解化学平衡的涵义。3．了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。4．认识提高燃料的燃烧效率，开发高能清洁燃料。首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标痛风是一种古老的疾病，早在公元前三世纪《希波克拉底全集》中论及痛风以来，距今已有2300多年。古代中医学将之归于“风痹症”。痛风是一种遍及全球的疾病，越是经济发达的国家，发病率越高，故有“富贵病”之称。众所周知，高嘌呤饮食、饮酒、疲劳是痛风症状的常见发病原因，气候变化也与痛风关系密切。关节受寒，皮肤温度降低，血液中的尿酸便易在局部沉积。此外，在受冷情况下，关节部位血管收缩，血液供应减少，循环不良，均为关节炎的诱发因素。为何天冷时比天热更易发作，这是什么原因呢？首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标一、化学反应的限度1．可逆反应(1)定义：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：①二同可逆反应必须同时满足两个条件，即相同条件和同时进行。②可逆的相对性不同的反应其可逆程度不一样，通常我们把同一条件下可逆程度很小即逆反应倾向很小的反应视为“不可逆反应”。(3)表示书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“”。例如：SO2和O2反应的化学方程式为：2SO2＋O22SO3。首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标2．化学平衡状态——化学平衡(1)化学平衡的建立①反应开始时：v(正)最大，v(逆)为0。②反应过程中：反应物浓度逐渐减少，v(正)逐渐减小；生成物浓度逐渐增大，v(逆)从0开始逐渐增大。③反应达到平衡时：v(正)＝v(逆)，反应物和生成物各组分浓度不再改变。(2)化学平衡建立过程中化学反应速率的变化图象(3)概念在一定条件下，当一个可逆反应进行到正反应速率和逆反应速率相等时，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变时的状态。【合作交流】(1)2H2＋O2=====点燃2H2O和2H2O=====通电2H2↑＋O2↑是可逆反应吗？(2)把3molH2和1molN2充入密闭容器中反应，最终可以生成2molNH3吗？提示：(1)二者不属于可逆反应，因为可逆反应是在相同条件下进行的。(2)可逆反应不能进行到底，故不能生成2molNH3。首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标二、化学反应条件的控制(以提高煤的燃烧效率为例)1．燃料燃烧的条件(1)燃料与空气或氧气接触；(2)温度达到燃料的着火点。2．影响煤燃烧效率的条件(1)煤的状态；(2)空气用量；(3)炉(灶)膛材料的选择；(4)燃烧后烟道废气中热量的利用。3．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尽可能充分地接触，且空气要适当过量。(2)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标化学平衡的特征和平衡状态的判断方法【典例1】可逆反应：2NO2△2NO＋O2在固定容积的密闭容器中进行，达到平衡的标志是()①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时，生成2nmolNO③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．仅①④⑥B．仅②③⑤C．仅①③④D．①②③④⑤⑥思路点拨：判断一个可逆反应是否达到平衡，主要有两个标志：(1)v正＝v逆。(2)各物质的浓度不再改变。其他的标志一般可归结到这两个标志上面。首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标解析：①表示v正＝v逆，正确；②不能表示v正＝v逆，不正确；③只要发生反应，则v(NO2)∶v(NO)∶v(O2)＝2∶2∶1，不正确；④混合气体颜色不变，说明各物质浓度不变，正确；⑤容器体积不变，因此混合气体密度不变不能说明已达平衡，不正确；⑥混合气体的平均相对分子质量不变，说明气体的总物质的量不变，说明已达平衡，正确。答案：A。首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标【针对训练1】某温度下，在一固定容积的密闭容器中进行如下反应：H2(g)＋I2(g)△2HI(g)，下列情况一定能说明反应已达到限度的是(C)A．压强不再随时间而改变时B．气体的总质量不再改变时C．混合气体中各组成成分的含量不再改变时D．单位时间内每消耗1molI2，同时有2molHI生成时解析：判断一个反应是否达到限度，从宏观上看各种成分的量是否再发生改变，从微观上看正、逆反应速率是否相等。因为反应中各成分均为气体且反应前后气体的物质的量相等，所以无论是否达到限度，压强和质量都不发生改变，故A、B两项不正确。消耗I2与生成HI的方向均为正反应方向，D项不能证明正反应速率与逆反应速率相等，故不正确。首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标化学反应条件的控制【典例2】下列措施，能使煤炭燃烧更充分，提高热能利用率的是()A．多加煤以使炉火更旺B．把煤炭做成大煤球C．把煤中掺和一些黄泥做成蜂窝煤D．把煤粉粹，在煤粉燃烧器中燃烧解析：A项中只会增加煤的用量，不会使煤炭燃烧充分，也不能提高热能的利用率；B、C项无论从煤的粉碎程度，还是空气用量上都比不上D项。答案：D。首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标【针对训练2】下列措施可以提高燃料的燃烧效率的是(C)①提高燃料的着火点②降低燃料的着火点③将固体燃料粉碎④将液体燃料雾化⑤将煤气化处理A．①③④⑤B．②③⑤C．③④⑤D．①②③④解析：着火点是可燃物的固有属性，不会改变，①、②均错，③、④、⑤均可以提高燃料的燃烧效率。首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标1．下列说法正确的是(B)A．条件一定时可逆反应能进行到底B．可逆反应达到化学平衡状态较快，说明化学反应速率快C．温度较高条件下的反应一定比低温条件下的反应速率快D．可逆反应维持的时间越长，生成物的百分含量必定越高解析：外界条件一定时，可逆反应不能进行到底，故A项不正确；化学平衡状态是可逆反应进行到的最大限度，此过程完成的快慢与化学反应速率有着直接的联系，B项正确；决定化学反应速率快慢的主要因素是反应物的性质，不同温度下的不同反应，反应速率的大小不能仅由温度高低判定，C项不正确；可逆反应达到化学平衡状态以后，平衡混合物中任意一种成分的百分含量都保持不变，D项不正确。首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标2．在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明反应X2(g)＋Y2(g)2XY(g)已达到平衡的是(C)A．容器内的总压不随时间变化B．容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化C．XY气体的物质的量分数不变D．X2和Y2的消耗速率相等解析：该反应的特点：一是可逆反应；二是反应前后气体体积相等。根据气体压强之比等于气体物质的量之比推断，该反应在整个反应过程中总压强是不变的，A不能说明该反应已经达到平衡。同理推断，容器中气体的平均相对分子质量始终不随时间变化，B不能说明该反应已经达到平衡。X2和Y2的化学计量数相等，其消耗速率始终相等，D不能说明该反应已经达到平衡。C能说明该反应已经达到平衡。首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标3．能够说明可逆反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是(D)A．一个H—H键断裂的同时有一个H—I键形成B．一个I—I键断裂的同时有两个H—I键形成C．一个H—H键断裂的同时有一个I—I键断裂D．一个H—H键断裂的同时有一个I—I键形成解析：H—H键、I—I键断裂和H—I键形成均表示正反应；H—H键、I—I键形成和H—I键断裂均表示逆反应。首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标4．中国锅炉燃烧采用沸腾炉的逐渐增多，采用沸腾炉的好处在于(B)①增大煤炭燃烧时的燃烧热并形成清洁能源②减少炉中杂质气体(如SO2等)的形成③提高煤炭的热效率并减少CO的排放④使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率A．①②B．③④C．①③D．②④解析：沸腾炉只是促使燃料燃烧充分，提高燃料的利用率并减少CO的排放，但不能增大煤炭燃烧时的燃烧热，也无法减少SO2气体的形成。首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标5．铁是工业生产的重要物资，也是地壳中的有限资源，自然界中铁矿石主要有赤铁矿(Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)等，金属铁是在高炉中冶炼的，高炉炼铁除了加入铁矿石外，还需加入焦炭和生成炉渣的石灰石。(1)请写出下列高炉炼铁中发生反应的化学方程式：①磁铁矿被焦炭还原成铁：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；②部分焦炭在高炉中生成CO：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；③赤铁矿被CO还原成铁：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(2)炼铁高炉的高度增加后，铁矿石与CO接触更充分了，但高炉尾气的CO比例并没有减少，原因是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。首页末页上一页下一页情景导入要点突破随堂训练课前自学学习目标答案：(1)①Fe3O4＋4C=====高温3Fe＋4CO↑②C＋O2=====高温CO2，CO2＋C=====高温2CO(或2C＋O2=====高温2CO)③Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2(2)该反应已达到了平衡状态(或该反应不能进行到底或该反应进程达到了最大限度)