化学反应的限度.PPT课件

第二章第三节化学反应限度 第2课时 科学史话 炼铁高炉尾气之谜 二 化学反应的限度 思考 一个化学反应在实际进行时 反应物能否完全转变为生成物 阅读 P50科学史话 从这一材料中 你得到什么启示 化学反应是有限度的 有些能进行地较彻底 有些反应是不彻底的 甚至是可逆的 一 可逆反应 1 定义 在同一条件下 既能向正反应方向进行 同时也能向逆反应方向进行的反应 3 可逆反应的特点 1 同一条件同时进行 两同 2 反应不能进行完全 反应物和生成物共存 500 1 01 105Pa 在某密闭容器中发生反应 思考与交流 分析下列反应是否是可逆反应1 和2 二次电池的充电和放电3 CO2和H2O在光合作用下合成糖与糖在人体内氧化4 练习 对于可逆反应2SO2 O22SO3 在混合气体中充入一定量的18O2足够长时间后 18O原子 A 只存在于O2中B 只存在于O2和SO3中C 只存在于SO2和O2中D 存在于SO2 O2和SO3 D 在密闭容器中充入PCl5 发生化学反应 PCl5 g PCl3 g Cl2 g 反应一段时间后又向其中加入37Cl2 在重新达到化学平衡状态后 37Cl原子存在于A PCl5中B PCl3中C Cl2D 三种物质中都有 D 随堂练习2 此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度 此时的反应是否停止了 此时为何3种物质的浓度保持不变 某温度和压强下的密闭容器中 2SO2 O22SO3 二 化学反应限度 可逆反应在一定条件下完成的最大程度 化学反应达到限度时 正逆反应速率相等 练习 对化学反应限度的叙述 错误的是 A 任何可逆反应都有一定的限度B 化学反应的限度是不可改变的C 化学反应的限度与时间的长短无关D 化学反应达到限度时 正逆反应速率相等 B 500 1 01 105Pa 在某密闭容器中发生反应 1 反应刚开始时 反应物浓度 正反应速率 生成物浓度为 逆反应速率为 最大 最大 0 0 逐渐增大 逐渐减小 逐渐减小 逐渐增大 2 反应过程中 反应物浓度 正反应速率 生成物浓度 逆反应速率 3 一定时间后 正逆反应速率必然出现 各物质的浓度 相等 保持不变 V正 V逆 各物质的浓度保持不变 V正 V逆 0 由于v 正 v 逆 0 虽然正 逆反应都在进行 但各种物质的百分含量 浓度都不会发生变化 从外表上看 反应好象 停止 可逆反应的这种特殊状态称为化学平衡状态 1 反应条件 一定条件 可逆反应 2 研究对象 1 定义 指在一定条件下的可逆反应里 正反应速率和逆反应速率相等 各物质的浓度保持不变的状态 三 化学平衡状态 化学平衡 注意 反应混合物中各组分的浓度保持不变 3 外在标志 2 化学平衡状态的特征 动 动态平衡 v 正 v 逆 0 2 等 定 反应混合物中各组分的浓度保持定 各组分的含量保持不变 变 条件改变 原平衡被破坏 在新的条件下建立新的平衡 逆 V正 V逆 0 注 平衡时 浓度不一定相等或成比例 1 下列反应 不属于可逆反应的是 A 氯气与水反应生成盐酸与次氯酸B N2与H2在一定条件下可以生成NH3 同时NH3又可分解为N2和H2C 水的生成与电解D CO2溶于水和H2CO3分解 C 随堂练习 练习可逆反应达到平衡的重要特征 A 反应停止了B 正 逆反应速率都为零C 反应物和生成物的浓度相等D 正 逆反应的速率相等 D 对于可逆反应M NQ达到平衡状态时 下列说法正确的是 A M N Q三种物质的浓度一定相等B M N全部变成了QC M N Q的浓度都保持不变D 反应已经停止 C 3 在一定条件下 某容器中充入N2和H2合成NH3 以下叙述错误的是 A 开始反应时 正反应速率最大 逆反应速率为零 B 随着反应的进行 正反应速率逐渐减小 最后减小为零C随着反应的进行逆反应速率逐渐增大 最后保持恒定 D 随着反应的进行 正反应速率逐渐减小 最后与逆反应速率相等且都保持恒定 B 4 化学平衡研究的对象 A 不可逆反应B 可逆反应C 氧化还原反应D 所有化学反应 B 下列说法可以证明反应N2 3H22NH3已达平衡状态的是 A 1个N N键断裂的同时 有3个H H键形成B 1个N N键断裂的同时 有3个H H键断裂C 1个N N键断裂的同时 有6个N H键断裂D 1个N N键断裂的同时 有6个N H键形成 A C 随堂练习 在一定温度下 可逆反应A g 3B g 2C g 达到平衡的标志是 A A的生成速率与C分解的速率相等B 单位时间内生成nmolA 同时生3nmolBC A B C的浓度不再变化D A B C的分子数比为1 3 2 C 14CO2 CCO 达到化学平衡后 平衡混合物中含14C的粒子有 14CO2 14C 14CO 3 达到化学平衡的标志 2 V正 V逆 1 各物质的浓度保持不变 应用 同一物质 V消 V生 消耗速率等于生成速率 不同物质 方向相反 速率之比 系数之比 例1 反应mA g nB g pC g 达到平衡的标志为 A的消耗速率与A的生成速率 A的消耗速率与C的速率之比等于 B的生成速率与C的速率之比等于 A的生成速率与B的速率之比等于 相等 消耗 m p 生成 n p 消耗 m n 化学平衡的标志 6 一定条件下 反应A2 g B2 g 2AB g 达到平衡的标志是 A 单位时间内生成1molA2同时生成1molABB 单位时间内生成2molAB同时生成1molB2C 单位时间内生成1molA2同时生成1molB2D 单位时间内生成1molA2同时消耗1molB2 BD 化学平衡的标志 7 在一定温度下 可逆反应A g 3B g 2C g 达到平衡的标志是 A C的生成速率与C分解的速率相等B 单位时间内生成nmolA 同时生成3nmolBC A B C的浓度不再变化D A B C的分子数之比为1 3 2 AC 化学平衡的标志 8 一定的温度 向密闭容器中加入1molX气体和2molY气体 发生反应X g 2Y g 2Z g 此反应达到平衡状态的标志是 A 单位时间消耗0 1molX 同时生成0 1molXB 容器内X Y Z的浓度之比为1 2 2C 容器内各物质的浓度相等D 单位时间消耗0 1molX同时消耗0 2molY A 化学平衡的标志 9 对于反应2SO2 O22SO3 下列说法 能表示反应处于化学平衡状态的是 V O2 生成 V O2 消耗 SO2 O2 SO3的浓度之比为2 1 2 单位时间内消耗1molO2 同时生成2molSO3 SO2 O2 SO3的浓度不再发生变化 A B C D A 化学平衡的标志 1 在一定温度下 2NO2 g 红色 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 将1moLN2和3moLH2充入一密闭容器 使其在一定条件下发生反应 N2 3H22NH3下列哪一种状态说明反应达到平衡 1 氨气的生成速率与分解速率相等的状态 2 氮气的消耗速率与氨气的消耗速率相等的状态 4 氮气的消耗速率与氨气的消耗速率等于1 2的状态 3 氮气的消耗速率与氨气的生成速率等于1 2的状态 将1moLN2和3moLH2充入一密闭容器 使其在一定条件下发生反应 N2 3H22NH3下列哪一种状态说明反应达到平衡 1 1molNH3分解 同时0 5molN2消耗 2 H2的浓度不再变化 5 N2 H2 NH3总物质的量不在改变或各组分含量不再变化 3 CN2 CH2 CNH3 4 CN2 CH2 CNH3 1 3 2 可逆反应O2 2SO22SO3的正 逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示 下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是A 正 SO2 2 正 O2 B 正 O2 逆 SO3 C 正 O2 2 逆 SO3 D 正 SO2 逆 SO3 D 化学反应条件的控制 在生产和生活中 人们希望促进有利的化学反应抑制有害的化学反应 这就涉及到反应条件的控制 4 将废气通过装有冷却水的管道 充分吸收 还可以使用助燃剂等 归纳 提高煤的燃烧效率的措施 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 提高燃料的燃烧效率实质上是从多方面控制燃烧反应的条件 包括环境 意义 节约能源 节省资源 减少污染 煤在气化过程中可以脱硫 除去灰分 我们在生产 科研和生活中都需要控制化学反应的条件 有利的反应 要想办法增大反应速率 1 升高温度 使用催化剂 增大反应物浓度 有害的反应 要设法降低反应速率 1 降低反应温度 使用负催化剂 2 或隔离会引发反应的物质 知识应用 煤本身是可燃物质 但是块状的煤用明火靠近都不燃烧 而当煤变为粉末状态时 在空气中达到一定的浓度遇明火即迅速爆炸 其原因是 A 粉末状态的煤比块状煤的着火点低B 粉末状态的煤比块状煤放出的热量多C 粉末状态的煤比块状煤的总表面积大D 粉末状态的煤呈气态 属于可燃性气体 随堂练习4 C 例一 在820 时 在容积为1L的含有催化剂的密闭容器中 发生如下反应 CO H2O g CO2 H2n总起始量 mol 0 010 01002min mol 0 0090 0090 0010 0018min mol 0 0080 0080 0020 00215min mol 0 0070 0070 0030 00320min mol 0 0070 0070 0030 003 0 02 0 02 0 02 0 02 0 02 各物质的浓度不再发生变化 各物质的含量不再发生变化 正逆反应速率相等 反应达到平衡 各物质的浓度不再发生变化 各物质的含量不再发生变化 正逆反应速率相等 反应达到平衡 总的物质的量不变 气体压强不变 平均相对分子质量不变 气体压强不变 平均相对分子质量不变 5 在一定温度下 反应I2 g H2 g 2HI g 达到平衡的标志是 A v HI 2v 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 6 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 CD 同T V下 11 下列 的说法中可以证明已达平衡状态的是 在 的说法中能说明已达平衡状态的是 单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI 一个H H键断裂的同时 有两个H I键断裂 百分组成 W HI W I2 容器内HI g H2 g I2 g 共存 c HI c H2 c I2 2 1 1 温度和体积一定时 容器内压强不再变化 温度和体积一定时 某一生成物浓度不再变化 条件一定 混合气体的平均相对分子质量不再变化 温度和压强一定时 混合气体的颜色不再发生变化 温度和压强一定时 混合气体的密度不再变化 v 正 v 逆 D 生成amolNH3的同时有amolNH3分解 B N2 H2 NH3的浓度不再变化 C c N2 c H2 c NH3 1 3 2 K 容器内气体的密度不再随时间改变