化学反应的限度.ppt

第三节化学反应的速率和限度第3课时化学反应的限度 第二章化学反应与能量 观察下列各组化学方程式 寻找每组内两个化学反应的异同 谈谈你对化学反应的认识 2 Fe 2HCl 浓 FeCl2 H2 Fe 2HCl 稀 FeCl2 H2 3 2CO O2 2CO22SO2 O22SO3 点燃 催化剂 可逆反应 三 化学反应的限度 1 可逆反应相同条件下同时向两个方向反应 用可逆号代替等号 习惯上 把向右的反应叫正反应 向左的反应叫逆反应 化学反应都具有可逆性 即正向反应和逆向反应能同时进行 即任何化学反应的进程都有一定的限度 阅读P50科学史话 炼铁高炉尾气之谜 复习 举例说明什么是可逆反应 SO2 O2 SO3 反应开始时 正反应速率 逆反应速率 为 随着反应的进行 正反应速率逐渐 逆反应速率逐渐 最后正逆反应速率 最大 最小 0 减小 增大 相等 三 化学反应的限度 当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时 反应物和生成物的浓度不再改变 达到表面上静止的一种 平衡状态 这就是这个反应所能达到的限度 任何化学反应的进程都有一定的限度 只是不同反应的限度不同而已 这时反应停止了吗 正逆反应速率为0吗 0 这是一种动态的平衡状态 会随着条件的改变而变化 例如 高炉炼铁中的反应 三 化学反应的限度 1 概念 2 平衡状态的特征 2 等 4 定 3 动 平衡时 v 正 v 逆 0 本质 平衡时 反应混合物各组分的浓度保持一定 百分含量保持一定 是判断平衡状态的标志 平衡时 反应仍在不断地进行 是动态平衡 1 逆 5 变 研究的是可逆反应 条件改变 平衡被破坏 发生移动 思考 如何理解V 正 V 逆 1 单位时间内 有1molN2反应掉 同时有1molN2生成 2 单位时间内 有3molH2反应掉 同时有2molNH3反应掉 3 单位时间内 有1molN2生成 同时有2molNH3生成 以上均表示V 正 V 逆 反应已达到平衡 v 正 v 逆 是指某指定物质 反应物或生成物 的消耗速率与生成速率相等 4 A B C的分子数比一定为1 3 2吗 练习 在一定温度下 A g 3B g 2C g 达到化学平衡状态时 1 C的生成速率 C的分解速率 2 单位时间内生成nmolA 同时消耗B的物质的量为 mol 3 A B C的浓度随时间的变化 等于 3n 保持不变 5 混合气体的总质量不再变化能说明反应达到平衡状态吗 不是 不能 思考 如何判断一个可逆反应已达到化学平衡状态 3 化学反应达到平衡的判断标志 VA 耗 VA 生VA 耗 VC 耗 x zVB 生 VC 生 y zVA 耗 VB 生 x y 2 从浓度 组成判断 各物质的浓度 百分含量保持不变 3 有气体参加的前后系数改变 不同 的可逆反应 总压强保持不变 总体积不变 总物质的量不变 密度不变 平均相对分子质量不变 则达平衡 但对于反应前后系数不变 相同 的则不一定达平衡 4 对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应 颜色不随时间发生变化 则达平衡 5 对同一物质而言 断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等 则达平衡 6 当体系温度不变 则达平衡 1 氯化银在溶液中有极微弱的电离AgCl Ag Cl 下列不能说明该电离达到平衡状态的是 A Ag 浓度不再改变B Ag 的生成速率和Ag Cl 结合生成AgCl的速率相等C AgCl的质量不再减少D Ag 与Cl 的物质的量比为1 1 D 2 可逆反应达到平衡的重要特征是 A 反应停止了B 正 逆反应的速率都为零C 正 逆反应都还在继续进行D 正 逆反应速率相等 3 一定条件下 可逆反应达到平衡时 A 单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数B 反应物浓度等于生成物浓度C 反应物与生成物浓度保持不变D 混和体系中各组成成份和含量保持不变 CD 4 在一定温度下的定容容器中 当下列的物理量不再发生变化时 表明反应A s 2B g C g D g 已达到平衡状态的是 A 混合气体的压强B 混合气体的密度C 气体的总物质的量D A的物质的量浓度 5 对反应A g B g C g D g 的以下叙述中 能说明恒温下已达平衡状态的是 A 反应容器中 压强不随时间改变而改变B 反应容器中 A B C D能共存C 反应容器中 A B C D质量不再改变D 反应容器中的各物质物质的量不随时间变化6 在一定温度下 反应I2 g H2 g 2HI g 达到平衡的标志是 A HI 2 H2 B H2的百分含量不再变化C 容器内的压强不再变化D C I2 C H2 C HI 2020 3 18 15 可编辑 7 将1摩N2和3摩H2充入一密闭容器 使其在一定条件下达到平衡N2 g 3H2 g 2NH3 g 放出热量 则下列哪些状态一定是平衡状态 A 混和气体的体积等于最初体积一半的状态 B N2 H2 NH3总物质的量不随时间延长而改变的状态 C 单位时间内有1摩NH3分解的同时 有0 5摩N2生成的状态 D N2 H2和NH3三者浓度相等的状态 B 8 可逆反应2A 3B 4C在一定条件下达到化学平衡的标志是 A 一定时间内有2mol的A生成同时有3mol的B生成B 一定时间内有2mol的A反应 同时有4mol的C生成C 一定时间内有4mol的C反应 同时有3mol的B反应D 一定时间内有2mol的A反应 同时有3mol的B生成 CD 9 在一定温度下 2NO2 g N2O4 g 无色 的可逆反应中 下列情况属于平衡状态的是 A N2O4不再分解B v N2O4 v NO2 1 2C 体系的颜色不再改变D NO2的浓度与N2O4的浓度之比2 1 C 例2 在1大气压390 时 可逆反应 2NO2 2NO O2达到反应限度 此时平衡混合气体的密度是相同条件下H2密度的19 6倍 求NO2的分解率 19 6 2 39 2 解 设反应前NO2为1mol 达到平衡时有Xmol的NO2发生分解 反应前 mol 变化量 mol 平衡时 mol 100 XX0 5X 1 XX0 5X 39 2 X 0 347 NO2的分解率 34 7 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 角色扮演 现在 假设你是一名工程师 你要使到你工厂的煤尽可能的完全燃烧 提高煤的燃烧效率 你认为应该从哪些方面进行分析 以 提高煤的燃烧效率 为例研究化学反应条件的选择 P52 1 煤被研得越细 粉末越小 与空气中O2得接触面积越大 燃烧越充分 反应速率越快 2 空气充足 煤燃烧生成CO2越充分 放热越多 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 放出得热量大大减少 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 1 产生热量少 浪费资源 2 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 控制化学反应条件的意义 对有利的或我们需要的化学反应 要想办法增大反应速率以提高生产或工作效率 并要采取措施促进反应的完成程度以提高原料的利用率或转化率 对有害的或我们不希望发生的化学反应 要设法降低反应速率 例3 天然气和液化石油气燃烧的主要化学方程式依次为 CH4 2O2 CO2 2H2O C3H8 5O2 3CO2 4H2O 现有一套以天然气为燃料的灶具 今改用液化石油气 应采用的正确措施是 A 减少空气进入量 增大石油气进入量B 增大空气进入量 减少石油气进入量C 减少空气进入量 减少石油气进入量D 增大空气进入量 增大石油气进入量 B 小结 这节课我们探讨了化学反应的限度问题 通过学习我们知道 任何化学反应的进程都有一定的限度 只是不同反应的限度不同而已 同时还学习了化学平衡的特征及判断化学平衡的方法 探究试验 白色混浊 CaCl2 Na2SO