化学反应限度及反应条件的控制

1、3 化学反应的速率和限度第二课时第二课时 化学反应的限度化学反应的限度 高炉炼铁高炉炼铁 的主要反应是的主要反应是: :2C(2C(焦炭焦炭)+O)+O2 2( (空气空气) )COCO（放出热量）（放出热量）FeFe2 2O O3 3+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO2 2炼制吨生铁所需焦炭的实际用量远高于按炼制吨生铁所需焦炭的实际用量远高于按照化学方程式计算所需的量，且从高炉中出照化学方程式计算所需的量，且从高炉中出来的气体中含有没有利用的来的气体中含有没有利用的COCO气体，开始，气体，开始，炼铁工程师们认为是炼铁工程师们认为是COCO与铁矿石接触不充分与铁矿石接触不充分之

2、故，于是设法增加高炉的高度，然而高炉之故，于是设法增加高炉的高度，然而高炉增高后，高炉尾气中的增高后，高炉尾气中的COCO比例竟没有改变，比例竟没有改变，这是什么原因呢？这是什么原因呢？1、可逆反应在在同一条件同一条件下下, ,既向正反应方向进行既向正反应方向进行, ,同时同时又向逆反应方向进行的反应，称作可逆反又向逆反应方向进行的反应，称作可逆反应。应。H2 + I2 2HI 正反应正反应逆反应逆反应典型的可逆反应有典型的可逆反应有:2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂高温高温N2+3H2 2NH3催化剂催化剂高温高压高温高压正反应：反应物正反应：反应物生成物生成物逆反应：生成物逆反应：生成

3、物反应物反应物 水的生成（水的生成（H2 + O2）与电解，二次电池的）与电解，二次电池的放电与充电，放电与充电，CO2和和H2O在生物体中通过光合在生物体中通过光合作用合成糖与糖在人体内氧化生成作用合成糖与糖在人体内氧化生成CO2和和H2O，它们是否属于它们是否属于“可逆反应可逆反应”？谈谈你的见解。？谈谈你的见解。不属于可逆反应不属于可逆反应,因为反应条件不同。因为反应条件不同。（P51）可逆反应特点可逆反应特点:1.同一条件同一条件2.同时进行同时进行3.进行不彻底进行不彻底反应开始反应开始: 到一定时间到一定时间V V正正V V逆逆0 0反应过程中反应过程中: c(c(反应物反应物)，

4、c(c(生成物生成物) 1 1、可逆反应、可逆反应在反应过程中的速率变化在反应过程中的速率变化在密闭容器中加入在密闭容器中加入1molN2和和3mol H2发生反应发生反应N2 + 3H2 2NH3 正向反应正向反应逆向反应逆向反应开始开始:310V正正 V逆逆=0 V正正减小减小, V逆逆增大增大时间（时间（t）0v(正正)v(逆逆)t1v(正正)= v(逆逆)V化学平衡状态化学平衡状态2.2.定义：化学平衡状态定义：化学平衡状态在在一定条件下一定条件下的可逆反应里，正反应和逆的可逆反应里，正反应和逆反应的反应的速率相等速率相等，反应物和生成物，反应物和生成物浓度保浓度保持不变持不变的状态。

5、化学平衡状态简称化学平衡。的状态。化学平衡状态简称化学平衡。注意：注意：(1)(1)条件：一定条件下条件：一定条件下 (2)(2)对象：可逆反应对象：可逆反应特征特征: : (1) (1)定：反应物和生成物浓度保持一定定：反应物和生成物浓度保持一定 (2)(2)动：动态平衡动：动态平衡 (3)(3)等：等： v(v(正正) ) v(v(逆逆) ) (4) (4)变：当条件改变时，平衡状态一般要发生变：当条件改变时，平衡状态一般要发生改变改变3、化学平衡状态的标志、化学平衡状态的标志（1）v正正=v逆逆（2）各组分的浓度不）各组分的浓度不变变各浓度各浓度不再改变不再改变 1.反应物和生成物中各物

6、质的浓度不变反应物和生成物中各物质的浓度不变3.各组分百分含量不再改变各组分百分含量不再改变2.反应物和生成物中各物质的量保持一定反应物和生成物中各物质的量保持一定注意注意:浓度相等浓度相等,不一定平衡不一定平衡.浓度符合系数之比不一定平衡浓度符合系数之比不一定平衡.1 1、可逆反应达到平衡的重要特征（）、可逆反应达到平衡的重要特征（）A.A.反应停止了反应停止了B.B.正、逆反应速率都为零正、逆反应速率都为零C.C.反应物和生成物的浓度相等反应物和生成物的浓度相等D.D.正、逆反应的速率相等正、逆反应的速率相等2 2、对于可逆反应、对于可逆反应M MN QN Q达到平衡状态时，下列达到平衡状

7、态时，下列说法正确的是（说法正确的是（ ） A. MA. M、N N、Q Q三种物质的浓度一定相等三种物质的浓度一定相等B. MB. M、N N全部变成了全部变成了Q QC. MC. M、N N、Q Q的浓度都保持不变的浓度都保持不变D. D. 反应已经停止反应已经停止DC3.在一定条件下，某容器中充入在一定条件下，某容器中充入N2和和H2合成合成NH3,以以下叙述错误的是（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，最后减随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零小为零C.随着反应的

8、进行逆反应速率逐渐增大，后保持恒随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，后保持恒定定D.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与随着反应的进行，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逆反应速率相等且都保持恒定B例：例：对于在一定条件下的可逆反应：对于在一定条件下的可逆反应： 判断以下哪些叙述说明判断以下哪些叙述说明V(V(正正) )V(V(逆逆) )？ （1 1）单位时间内，消耗）单位时间内，消耗1molN1molN2 2，同时生成，同时生成1molN1molN2 2（2 2）单位时间内，消耗）单位时间内，消耗3molH3molH2 2，同时消耗，同时消耗2molNH2molNH3

9、3（3 3）单位时间内，生成）单位时间内，生成1molN1molN2 2，同时有，同时有2molNH2molNH3 3生成生成（4 4）单位时间内，消耗）单位时间内，消耗1molN1molN2 2，同时有，同时有2molNH2molNH3 3生成生成N2+3H2 2NH3X同侧异向，异侧同向，比列计算同侧异向，异侧同向，比列计算2 2、下列说法可以证明反应、下列说法可以证明反应N N2 2 + 3H + 3H2 2 2NH 2NH3 3已已达平衡状态的是达平衡状态的是( )( ) A.1 A.1个个NNNN键断裂的同时键断裂的同时, ,有有3 3个个H HH H键形成键形成 B.1B.1个个N

10、NNN键断裂的同时键断裂的同时, ,有有3 3个个H HH H键断裂键断裂 C.1C.1个个NNNN键断裂的同时键断裂的同时, ,有有6 6个个N NH H键断裂键断裂 D.1D.1个个NNNN键断裂的同时键断裂的同时, ,有有6 6个个N NH H键形成键形成1 1、下列各关系式中能说明反应、下列各关系式中能说明反应N N2 2 + 3H+ 3H2 2 2NH 2NH3 3已达平衡状态的是（已达平衡状态的是（ ） A A、3V3V正（正（N N2 2）=V=V正（正（H H2 2） B B、V V正（正（N N2 2）=V=V逆（逆（NHNH3 3） C C、2V2V正（正（H H2 2）=

11、3V=3V逆（逆（NHNH3 3） D D、V V正（正（N N2 2）=3V=3V逆（逆（H H2 2）CA、C 在判断一个化学反应是否处于平在判断一个化学反应是否处于平衡状态时，立足化学平衡状态时正反衡状态时，立足化学平衡状态时正反应速率和逆反应速率相等和各组分的应速率和逆反应速率相等和各组分的浓度不变这两个特征，只要满足浓度不变这两个特征，只要满足变量变量不变不变的条件，就说明反应处于平衡状的条件，就说明反应处于平衡状态。态。化学反应的限度化学反应的限度 （1 1）、定义：在给定条件下，化学反应、定义：在给定条件下，化学反应所能达到的或完成的的程度，即该反应的的所能达到的或完成的的程度，

12、即该反应的的限度。限度。 换句话说，化学反应的限度就是指一个换句话说，化学反应的限度就是指一个反应达到化学平衡状态时各组分所能达到最反应达到化学平衡状态时各组分所能达到最大转化率时的程度。大转化率时的程度。4 4、平衡转化率、平衡转化率()()：()100%()反应物转化了的物质的量 或浓度、体积=反应物起始的物质的量 或浓度、体积）（）（）（）（）（）（）（始耗始耗始耗100100100AAAAAAACCVVnn例例1将将6mol A气体和气体和5mol B气体混合放入气体混合放入4L密闭容器中，密闭容器中，发生下列反应：发生下列反应：3A (g) + B (g) 2C (g) + xD (

13、g) ，经，经过过5min达到化学平衡，此时生成达到化学平衡，此时生成C为为2mol，测得，测得D的反的反应速率为应速率为0.1mol/Lmin，计算：，计算：x的值；的值；平衡时平衡时B的的转化率；转化率；A的平衡浓度的平衡浓度。有关有关转化率转化率的的计算计算:定定向向爆爆破破普普H:必必修修二二第第二二章章广广州州南南玻玻旧旧厂厂烟烟囱囱被被定定向向爆爆破破拆拆除除普普清清版版.mp4清清版版从前面的定向爆破录像中，你可从前面的定向爆破录像中，你可以得到什么启示？以得到什么启示？对应用于特定环境及特殊需要的对应用于特定环境及特殊需要的化学反应，则要对反应条件进行化学反应，则要对反应条件进

14、行特殊控制特殊控制现在，假设你是一名工程师，你要使到你工厂的现在，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？该从哪些方面进行分析？ 煤的状态与燃烧的速率有何关系？与煤的煤的状态与燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？充分燃烧有何关系？ 空气的用量对煤的充分燃烧有什么影响？空气的用量对煤的充分燃烧有什么影响？原因是什么？原因是什么？ 应选用什么样的炉膛材料？应选用什么样的炉膛材料？ 如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？下面以下面以“提高煤的燃烧效率

15、提高煤的燃烧效率”为例，分为例，分析研究化学反应条件的选择。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、煤被研得越细，粉末越小，与空气中O2的的接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。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、空气充足，煤燃烧生成CO2越充分，放热越充分，放热越多；若空气不足，则煤燃烧部分生成越多；若空气不足，则煤燃烧部分生成CO，CO排到空气中造成污染，且生成排到空气中造成污染，且生成CO时，放出时，放出的热量大大减少。的热量大大减少。3、应选择保温隔热且耐热的炉膛材料；选用、应选择保温隔热且耐热的炉膛材料；选用保温隔热材料的目的，正是为了防止热量散保温隔热材料的目的，正是为了防止热量散失。失。4、可将燃烧后的废气通过交换装置，供其、可将燃烧后的废气通过交换装置，供其他方面使用。他方面使用。5、燃料不充分燃烧有何危害？、燃料不充分燃烧有何危害？（1）产生热量少，浪费资源；）产生热量少，浪费资源；（2）产生污染物，危害人体健康。）产生污染物，危害人体健康。6、燃料充分燃烧的条件是什么？、燃料充分燃烧的条件是什么？ 燃料燃烧必须与空气接触，且要达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