化学反应的速率和限度第二课时化学反应的速率和限度

1、 我们知道在化学反应中，反应物之间是按照化学方程式中的系数比进行反应的，那么，在实际反应中，反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢？ 氯水是氯气的水溶液，氯气能与水反应，而氯水是氯气的水溶液，氯气能与水反应，而且这是一个且这是一个可逆反应可逆反应。h2 + i2 2hi 正反应正反应逆反应逆反应(一一)可逆反应可逆反应 1 1定义：定义： 在在同一条件同一条件下下, ,正反应方向和逆正反应方向和逆反应方向反应方向同时同时进行的反应进行的反应. .2、典型可逆反应、典型可逆反应:n2+3h2 2nh3催化剂催化剂高温高压高温高压2so2+o2 2so3催化剂催化剂高温高温 so2 +h2o

2、 h2so3nh3 +h2o nh3 h2o很多化学反应都有可逆性，只是可逆程度有所不同。很多化学反应都有可逆性，只是可逆程度有所不同。可逆程度很小的反应通常不称为可逆反应可逆程度很小的反应通常不称为可逆反应3443nhhclnh clnh clnhhcl和 22222h oho电解 p51p51：思考与交流：思考与交流: :分析：下列反应属于可逆反应吗？分析：下列反应属于可逆反应吗？1、 和和2、二次电池的充电和放电二次电池的充电和放电3、22222hoh o点燃注：注：有些化学反应在同一条件下可逆程度很有些化学反应在同一条件下可逆程度很小，通常意义下不把它们称为可逆反应。小，通常意义下不把

3、它们称为可逆反应。3、可逆反应特点、可逆反应特点双向性双向性 反应物反应物生成物生成物双同性双同性正逆反应在正逆反应在同一条件同一条件下同时进行下同时进行正向反应正向反应逆向反应逆向反应生成物生成物共存性共存性反应物生成物同时存在（反应反应物生成物同时存在（反应物的转化率不能达到物的转化率不能达到100%）4:改变外界条件对可逆反应v（正）和v（逆）的影响n（1）“一致性”：即增都增，减都减（例：升高温度，正逆反应速率都增大）n（2）“程度异”：即对v（正）和v(逆)的影响程度可能不同（例：升高温度对吸热反应的影响程度大），“催化剂，程度同”（催化剂对v（正）和v(逆)的影响程度一样） 在一固

4、定容积的密闭容器里，加在一固定容积的密闭容器里，加1moln1moln2 2和和3mol 3mol ( (合适催化剂合适催化剂) )，能发生什么反应？能发生什么反应？开始阶段有什么特征？开始阶段有什么特征？n2 + h2 nh3（1）开始时）开始时c(n2) 、c(h2)大，大， c(nh3) =0只有正反应，只有正反应，v(逆逆)=0催化剂催化剂n2 + 3 h2 2nh3高温高压高温高压瞬间过后有什么特征？瞬间过后有什么特征？n2 + h2 nh3（2）瞬间后）瞬间后c(n2) 、c(h2 )变小变小 , c(nh3)0正逆反应都进行，正逆反应都进行，v(逆逆) 0，v(正正) v(逆逆)

5、 一定时间段内有什么特征？一定时间段内有什么特征？（3）c(n2) 、c(h2)逐渐变小，逐渐变小，c(nh3)逐渐增大，逐渐增大， 三种物质的浓度达到一个三种物质的浓度达到一个特定值特定值。v(正正)= v(逆逆) 0n2 + h2 nh3反应速率反应速率v(正正)v(逆逆)t1时间（时间（t）0(1)0t1：v(正正)v(逆逆)(2)t1： v(正正)=v(逆逆)平衡状态平衡状态n2+3h2 2nh3催化剂催化剂高温高压高温高压交流与讨论交流与讨论1、定义、定义 在在一定条件一定条件下的下的可逆反应可逆反应中，当中，当正反应速正反应速率和逆反应速率相等率和逆反应速率相等时时，反应混合物中各

6、组，反应混合物中各组分的分的浓度保持不变浓度保持不变的状态叫化学平衡状态。的状态叫化学平衡状态。前提（适用范围）前提（适用范围）：可逆反应可逆反应内在本质内在本质：v(正正)= v(逆逆) 0外在标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变外在标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变（二）化学平衡状态（二）化学平衡状态2、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征( () )动：动态平衡动：动态平衡（v v( (正正)= )= v v( (逆逆) ) 00）（2 2）等等：v(v(正正)= v()= v(逆逆) ) ( () )定定：反应混合物中各组分浓度保持恒定：反应混合物中各组分浓度保持恒定( ()

7、)变：条件改变，原平衡被破坏，变：条件改变，原平衡被破坏， 在新的条件下建立新的平衡。在新的条件下建立新的平衡。（1 1）逆：可逆反应）逆：可逆反应“等等”和和“定定”判断化学反应是否处于平衡状态的关键判断化学反应是否处于平衡状态的关键在一定条件下在一定条件下达到平衡状态达到平衡状态几个标志几个标志(1)nh3的生成速率和分解速率相等的生成速率和分解速率相等(2)单位时间消耗单位时间消耗1 mol n2同时生成同时生成3mol h2(3)每破坏每破坏1mol氮氮三氮氮三键，同时破坏键，同时破坏6moln-h键键(4)各组分浓度不再改变（或物质的量或百分含量不再改变）各组分浓度不再改变（或物质的

8、量或百分含量不再改变）(5)恒容条件下如果体系压强不再改变则达平衡恒容条件下如果体系压强不再改变则达平衡（等摩反应除外）（等摩反应除外）n2+3h2 2nh3催化剂催化剂高温高压高温高压(6)如果体系中气体平均分子量不再改变则达平衡如果体系中气体平均分子量不再改变则达平衡例题例题: 在在4l密闭容器中充入密闭容器中充入6mol a和和5molb, 一定温度一定温度下下,发生反应发生反应 3a (g) +b(g) 2c (g)+xd (g) 5min达到平衡时达到平衡时,生成生成2molc, d平均速率为平均速率为0.1mol/(lmin)则则(1)求求x值值(2)平衡时平衡时a的浓度和体积分数

9、各是多少？的浓度和体积分数各是多少？(3) 平衡时压强是开始的多少倍？平衡时压强是开始的多少倍？(4)求求b的转化率的转化率4.化学平衡的相关计算化学平衡的相关计算 化学平衡计算的一般步骤化学平衡计算的一般步骤:1.写出有关平衡的化学方程式写出有关平衡的化学方程式2.找出各物质的找出各物质的 起始量起始量 变变化量化量 平衡量平衡量“三段式三段式”3 根据已知条件列式根据已知条件列式可逆反应中旧化学平衡破坏、新化学平衡建可逆反应中旧化学平衡破坏、新化学平衡建立的过程叫化学平衡的移动。立的过程叫化学平衡的移动。v正正 v逆逆 平衡向平衡向正反应正反应方向移动方向移动v正正 = v逆逆 平衡不移动

10、平衡不移动v正正 v逆逆 平衡向平衡向逆反应逆反应方向移动方向移动平衡移动原因平衡移动原因（黄色）（黄色） （无色）（无色） （红色）（红色） （无色）（无色）2、影响平衡移动条件、影响平衡移动条件 （1）浓度对化学平衡的影响）浓度对化学平衡的影响增大反应物浓度或增大反应物浓度或减小生成物浓度，减小生成物浓度，平衡正方向移动。平衡正方向移动。 （1）浓度对化学平衡的影响）浓度对化学平衡的影响2、影响平衡移动条件、影响平衡移动条件减小反应物浓度或减小反应物浓度或增大生成物浓度，增大生成物浓度，平衡逆方向移动。平衡逆方向移动。应用应用 在生产上，常采用增大成本较低的反应物浓度的在生产上，常采用增大

11、成本较低的反应物浓度的方法，使成本较高的原料得到充分利用。方法，使成本较高的原料得到充分利用。2so2 + o2 2so3（2 2）温度对化学平衡的影响）温度对化学平衡的影响m a + n b p c + q d + qv( (逆逆) )v( (正正) )v( (逆逆) )nh3 （4）催化剂对化学平衡的影响）催化剂对化学平衡的影响v催化剂同等程度的加快或减慢正、逆反应速率催化剂同等程度的加快或减慢正、逆反应速率(v正正=v逆逆)；化学平衡化学平衡不移动不移动。v正催化剂能正催化剂能缩短缩短平衡到达的时间平衡到达的时间v( (正正) )v( (逆逆) )该原理适用一切动态平衡该原理适用一切动态平衡化学反应化学反应速率变化速率变化增大增大反应物浓度反应物浓度减小反应物浓度减小反应物浓度增大生成物浓度增大生成物浓度减小生成物浓度减小生成物浓度增大压强增大压强减小压强减小压强升高温度升高温度降低温度降低温度改变某一个条件改变某一个