化学反应限度

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1、阅读教材P50-51科学史话：炼铁高炉尾气之谜炼铁高炉尾气之谜从中你能得到什么启示？从中你能得到什么启示？v启示很多化学反应都不能按化学方程式的计量关系完全反应，存在一定的限度。 H2 + I2 2HI 逆反应逆反应正反应正反应二、可逆反应二、可逆反应定义：在同一条件下在同一条件下, ,既向正反应方向进行既向正反应方向进行, ,同同 时又向逆反应方向进行的化学反应。时又向逆反应方向进行的化学反应。正反应正反应逆反应逆反应强调同时强调同时（1）同一条件同一条件下，同时同时进行；（2）反应物不能完全不能完全转化为生成物， 反应物和生成物共存 （3） 使用“ ”N2+3H2 2NH3催化剂 高温高压

2、2SO2+O2 2SO3催化剂2NO2 N2O4H2+I2 2HISO2 +H2O H2SO3NH3 +H2O NH3 H2O NH4+ +OH- 多数反应为可逆反应，典型的可逆反应有:ClCl2 2+ H + H2 2O O HClOHClO + + HClHCl【思考与交流】下列反应是否为可逆反应？ 1. NH3+HCl = NH4Cl 与 NH4Cl = NH3 + HCl；2. 水的生成与电解；3. 二次电池如铅蓄电池的充电和放电；4. 植物光合作用合成糖与糖在人体内氧化生成CO2和 H2O。1反应刚开始时，C(C(反应物反应物) )和C(C(生成物生成物) )哪个大？2反应刚开始时，

3、v v( (正正) )与v v( (逆逆) )哪个大？3随着反应的进行, ,C(C(反应物反应物) )和和C(C(生成物生成物) )如何变化？4随着反应的进行,v v( (正正) )与v v( (逆逆) )怎样变化？5反应进行到什么时候会“停止停止”？6此时，反应物和生成物浓度浓度如何变化？7给这个状态命名：。 8反应真的停止停止了吗？探究探究：在恒容密：在恒容密闭容器中加闭容器中加入入1mol1mol H H2 2和和1mol 1mol I I2 2发发 生反生反应：应：H2 + I2 2HI正反应逆反应C C( (反应物反应物) )v v( (正正) )大大反应物浓度减小生成物浓度增大反应

4、物浓度减小生成物浓度增大v v( (正正) )逐渐减小逐渐减小v v( (逆逆) )逐渐增大逐渐增大动态平衡动态平衡化学平衡状态化学平衡状态不再变化不再变化v v( (正正) )= v= v( (逆逆) )v(v(正正) )v(v(逆逆) )t t1 1反应速率反应速率时间时间（t t）0 0正反应速率和逆反应速率随时间变化图示正反应速率和逆反应速率随时间变化图示V(正)=v(逆)(1)0t(1)0t1 1：v(v(正正) v() v(逆逆) )(2)t(2)t1 1： v(v(正正) v() v(逆逆) )=平衡状态平衡状态什么是化学平衡呢？什么是化学平衡呢？指的是：某种物质某种物质的消耗消

5、耗速率与 其生成生成速率相等 1. 定义：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆 反应的速率相等，反应物和生成物浓度保持不变的状态。三、化学平衡状态2.2.特征特征:逆：可逆反应（研究对象、前提）（研究对象、前提）等：V(正)V(逆)（实质）（实质）动：动态平衡，V(正)V(逆)00定：反应物和生成物浓度保持不变浓度保持不变（标志）（标志）变：外界条件外界条件改变，化学平衡发生移动。旧 的平衡将被破坏，并在新的条件下建立新的平衡新的平衡 。等等和和定定判断化学判断化学 反应是否处于平反应是否处于平 衡状态的关键。衡状态的关键。化学平衡状态是化学平衡状态是在给定条件下，在给定条件下，可逆可逆反

6、应所能达到或完反应所能达到或完 成的最大成的最大程程度度，即该反应进行的限度。化学反应的限度决，即该反应进行的限度。化学反应的限度决 定了反应物在该条件下的最大转化率。定了反应物在该条件下的最大转化率。1. 生成1molNH3的同时消耗0.5molN2 2. 生成1molN2的同时消耗3molH2 3. 断裂1mol NN键的同时，断裂6molN-H键 5. 2 V(N2) V(NH3) 6. 3 V(N2)正V(H2)正 7 3 V(N2)正V(H2)逆 8. 2 V(N2)正V(NH3)逆分组讨论：能够说明N2 + 3H2 2NH3反应在密 闭容器中已达到平衡状态的是 ：1、容器内N2、H

7、2、NH3三者共存 2、容器内N2、H2、NH3三者浓度相等 3 、容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2 4、 N2、H2、NH3总物质的量不再改变或各组分 含量不再变化分组讨论：能够说明N2 + 3H2 2NH3反应在密闭容器 中已达到平衡状态的是 ： 5、容器内质量不随时间的变化而变化 6、恒容容器内压强不随时间的变化而变化 7、恒容容器内密度不再发生变化 8、容器内的平均摩尔质量不再发生变化思考：若把反应改为H2(g)I2(g) 2HI(g)，则5 、6、7、8中选哪个？(1)从速度判断:要能说明V正=V逆0；(2)从浓度、组成判断： 各物质的物质的量、百分含量、体积分数等保持

8、恒定(3)其它： 某些随着反应的进行而变化的量（如：混合气体的物 质的量、质量、总压、 密度、平均摩尔质量、颜色等 ）不再随时间的改变而改变，说明反应已达平衡。3.常用于判断反应达到平衡的依据体现出正逆两个反向. (同一物质的V耗=V生) 速率符合系数之比注意:浓度相等,不一定平衡. 浓度符合系数之比不一定平衡四、化学反应条件的控制思考与交流P52通过讨论，我们可知，通常控制反应的条件可从浓度、温度、压强、催化剂、光照等方面考虑，使选择的条件既可提高化学反应速率又可提高化学反应的限度。以“提高煤的燃烧效率”为例分析研究化学反应条 件的选择。P521、煤被研得越细，粉末越小，与空气中O2的接触面

9、积越 大，燃烧越充分，反应速率越快。2、空气充足，煤充分燃烧生成CO2，放热多；若空气不 足，则煤燃烧部分生成CO，CO排到空气中造成污染，且 生成CO时，放出的热量大大减少。 3、应选择保温隔热且耐热的炉膛材料；尽管煤燃烧是放 热反应，但反应过程中煤燃烧需提供部分能量才能继续， 因此利用煤燃烧放出的部分热量就可维持反应的继续进行 ，选用保温隔热材料的目的，正是为了防止热量散失。4、可将燃烧后的废气通过交换装置，供其他方面使用。5、燃料不充分燃烧有何危害？产生热量少，浪费资源； 产生污染物，危害人体健康6、燃料充分燃烧的条件是什么？燃料燃烧必须与空气接触，且要达到燃料的着火点，燃料充分燃烧要考

10、虑两点：一是燃烧时要有 足够多的空气，二是燃料与空气要有足够大的接触 面积。小结：提高燃料的燃烧效率的措施（1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。关键是，燃料与空气或氧气要尽可能充分接触，且空气要适当过量。（2）尽可能充分利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。固体燃料在炉内被向上流动的气流托起，在一定的高 度范围内作上下翻滚运动，并以流态化(或称沸腾)状 态进行燃烧的炉膛，又称流化床燃烧炉。 2SO2+O2 2SO3催催化剂中毒催化剂中毒：催化剂的催化剂的 催化性能往往催化性能往往 因接触少量的因接触少量的 杂质而明显下杂质而明显下 降甚至遭破坏降甚至遭破坏 ，这种现象叫，这种现

11、象叫 催化剂中毒催化剂中毒。催化剂只 有在一定的温 度下才能最大 限度的显示其 催化作用，不 同的催化剂对 温度的要求不 一样。练习.能使CO2 (g) + C(S) 2CO (g) 反应速率加快的是 ( ). 增大压强 . 增大反应物C的浓度 . 增加CO的浓度 . 增加CO2的浓度 . 恒压通入N2 . 恒容通入N2 1.恒温恒体积条件下,通入与反应无关的气体,压强 增大,体积不变,反应物浓度不变,化学反应速率不变 .2.恒温恒压条件下,通入与反应无关的气体,压强不 变,体积增大,反应物浓度减小,化学反应速率减小.(1)可逆反应应：2NO2(g) 2NO(g)O2(g)，在体积积 固定的密

12、闭闭容器中，达到平衡状态态的标标志是 ( ) 单单位时间时间 内生成n mol O2的同时时生成 2n mol NO2 单单位时间时间 内生成n mol O2的同时时生成2n mol NO 用NO2、NO、O2表示的反应应速率的比为为221的状 态态 混合气体的颜颜色不再改变变的状态态 混合气体的密度不再改变变的状态态 混合气体的压压强不再改变变的状态态 混合气体的平均相对对分子质质量不再改变变的状态态 A B C D全部A(3)若把反应2NO2(g) 2NO(g)O2(g)变为反应 H2(g)I2(g) 2HI(g)，则中能说明反应 达到平衡状态的标志是哪个？说明理由：_ 。(2)若反应2NO2(g) 2NO(g)O2(g)在一绝热密闭容器中进行，温度不变时，能否说明反应一定达 到平衡状态。能混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的压强不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态