人教版高中化學(xué)必修二《化學(xué)反應(yīng)的速率與限度》化學(xué)反應(yīng)與能量PPT教學(xué)課件(第3課時(shí))，共39頁(yè)。
素養(yǎng)目標(biāo)
1.了解可逆反應(yīng)的含義及其特征;認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度,知道外界條件改變時(shí)化學(xué)反應(yīng)限度能發(fā)生改變;初步了解化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,發(fā)展變化觀念與平衡思想、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)等學(xué)科核心素養(yǎng)。
2.了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科研中的作用,發(fā)展科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等學(xué)科核心素養(yǎng)。
【自主梳理】
一、化學(xué)反應(yīng)的限度
1.化學(xué)平衡狀態(tài)建立的過(guò)程
如對(duì)于可逆反應(yīng)2SO2+O2 ==2SO3,在一定溫度下,將2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)通入一定體積的密閉容器中。其化學(xué)平衡建立的過(guò)程如圖所示。
2.化學(xué)平衡狀態(tài)的定義
對(duì)于可逆反應(yīng),如果外界條件(溫度、濃度、壓強(qiáng)等)不發(fā)生改變,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí),正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物的濃度與生成物的濃度都不再改變,達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài),稱之為化學(xué)平衡狀態(tài),簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡,化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在一定條件下所能達(dá)到或完成的最大程度,即該反應(yīng)進(jìn)行的限度。
3.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征
二、化學(xué)反應(yīng)條件的控制
1.目的
2.化工生產(chǎn)中反應(yīng)條件的調(diào)控
(1)考慮因素
化工生產(chǎn)中調(diào)控反應(yīng)條件時(shí),需要考慮控制反應(yīng)條件的成本和實(shí)際可能性。
(2)實(shí)例——合成氨生產(chǎn)條件的選擇
3.提高煤的燃燒效率
(1)煤燃燒時(shí),將煤塊粉碎成煤粉的目的是增大其與空氣中O2的接觸面積,煤粉燃燒更充分,反應(yīng)速率更快;通入適當(dāng)過(guò)量的空氣可以使煤粉充分燃燒,生成CO2,放出更多的熱量;若空氣不足,會(huì)造成煤燃燒不完全,生成CO,產(chǎn)生熱量減少,且會(huì)造成污染。
(2)選擇保溫隔熱且耐熱的爐(灶)膛材料的主要目的是防止熱量散失。
(3)充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量可采取的措施是將燃燒后的廢氣通過(guò)熱交換裝置,供其他方面使用。
【問(wèn)題探究】
鋼鐵生產(chǎn)是17世紀(jì)從英國(guó)開(kāi)始的第一次產(chǎn)業(yè)革命的兩大產(chǎn)業(yè)之一。煉制1 t生鐵所需焦炭的實(shí)際用量,遠(yuǎn)高于按照化學(xué)方程式計(jì)算所需的量,且從高爐中出來(lái)的氣體中含有沒(méi)有利用的CO氣體,煉鐵工程師設(shè)法增加高爐的高度,高爐尾氣中CO的比例竟然沒(méi)有改變,這成了煉鐵技術(shù)的一大疑問(wèn)。直到19世紀(jì)下半葉,人們才認(rèn)識(shí)到CO還原Fe2O3的反應(yīng)實(shí)質(zhì),這一謎底才得以揭開(kāi)。
1.煉鐵工程師設(shè)法增加高爐的高度,高爐尾氣中CO的比例竟然沒(méi)有改變,其原因是什么?
提示 高爐煉鐵時(shí)發(fā)生反應(yīng):Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g),該反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)達(dá)到反應(yīng)的最大限度,只增加高爐的高度,不改變其他反應(yīng)條件,化學(xué)平衡狀態(tài)不變,高爐尾氣中CO的比例不會(huì)改變。
2.恒容條件下進(jìn)行反應(yīng)Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g),試寫(xiě)出四個(gè)能反映該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)。
提示 ①CO或CO2的濃度保持不變;②混合氣體的密度保持不變;③n(CO)或n(CO2)保持不變;④Fe2O3(s)的質(zhì)量不變等。
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