化学反应限度(最终版)

1、LOGO化学反应的化学反应的速率和限度速率和限度第二章 化学反应与能量第三课时第三课时 化学反应限度化学反应限度则该反应速率的快慢顺序为则该反应速率的快慢顺序为:1、反应、反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应在四种不同条件下的反应速率为：速率为：(1)(A)=0.3mol/(Ls )(2) (B)=0.6mol/(Ls)(3) (C)=0.4mol/(Ls)(4) (D)=0.45mol/(Ls)(1)(4)(2)=(3)(1)(A)=0.3mol/(Ls )(2) (A)=0.2mol/(Ls)(3) (A)=0.2mol/(Ls)(4) (A)=0.225mol/

2、(Ls)2、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时用铁片与稀硫酸反应制取氢气时, ,下列措施不能使下列措施不能使氢气生成速率加大的是氢气生成速率加大的是( )( )A A、加热、加热 B B、不用稀硫酸，改用、不用稀硫酸，改用98%98%的浓硫酸的浓硫酸C C、滴加少量、滴加少量CuSOCuSO4 4溶液溶液D D、不用铁片，改用铁粉、不用铁片，改用铁粉B 2SO2 + 18O2 2SO3看我的化学动画新魔术2SO2 + 18O2 2SO32SO2 + 18O2 2SO3S18O2S16O18O你能用一个化学专用名词破解这个动画魔术吗？可逆反应可逆反应(1)(1)定义：在定义：在同一条件同一条件下下,

3、,既向正反应方向进行既向正反应方向进行, ,同时又向逆反应方向进行的反应。同时又向逆反应方向进行的反应。典型的可逆反应有典型的可逆反应有: :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 H2SO3NH3 +H2O NH3 H2OH2 + I2 2HI 正反应正反应逆反应逆反应可逆反应可逆反应u思考与交流思考与交流(1)水的生成水的生成（H2+O2）与电解，与电解，(2)二次电池的放电与充电，二次电池的放电与充电，(3)CO2和和H2O在植物中通过光合作用合成糖与糖在植物中通过光合作用合成糖与糖在体内氧化生成在体内氧化生成CO

4、2和和H2O，它们是否属于它们是否属于“可逆反应可逆反应”？可逆反应有什么特点？可逆反应有什么特点？(2)(2)特点：特点：v双向性双向性 同时性同时性 共存性共存性2SO2 + 18O2 2SO3 可逆反应中反应物能否完全转化为生成物？可逆反应中反应物能否完全转化为生成物？其他化学反应在实际进行时，反应物都其他化学反应在实际进行时，反应物都能完全转变为生成物？能完全转变为生成物？不能！不能！二、化学反应的限度二、化学反应的限度 某温度和压强下的密闭容器中某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂 时间时间 （min)物质的量物质的量浓度浓度(mol/L)01020304

5、0506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.9此条件下进行到此条件下进行到什么时候什么时候达到了这个达到了这个反应的限度反应的限度?达到反应限度达到反应限度时该反应是否时该反应是否停止停止了？了？2SO2 + O2 2SO3（1）开始时）开始时c(SO2) 、c(O2)大，大， c(SO3) =0开始阶段有什么特征？开始阶段有什么特征？只有正反应，只有正反应，v(逆逆)=0可逆反应的限度可逆反应的限度反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0 由于由于v v(

6、(正正)= )= v v( (逆逆) ) 0 0，虽然正、逆反应都，虽然正、逆反应都在进行，但在进行，但各种物质的百分含量、浓度都不会各种物质的百分含量、浓度都不会发生变化发生变化. . 从外表上看，反应好象从外表上看，反应好象“停止停止”。 可逆反应的这种特殊状态就是我们今可逆反应的这种特殊状态就是我们今天要研究的天要研究的化学平衡状态化学平衡状态。可逆反应反应速率的特点可逆反应反应速率的特点1、定义定义 在在一定条件下的一定条件下的可逆反应可逆反应中，当中，当正反应正反应速率和逆反应速率相等速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组，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。的状

7、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外在标志：反应混合物中各组分 的浓度保持不变的浓度保持不变二、化学平衡状态二、化学平衡状态2、化学反应的限度、化学反应的限度.定义：定义： 化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大态，是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即该反应的限度。程度，即该反应的限度。.意义：意义：a.a.化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率化率(

8、)。转化率转化率()=n消消n总总100%b.b.任何可逆反应在给定条件下都有一定的限度，不同任何可逆反应在给定条件下都有一定的限度，不同反应的限度不同，同一反应在不条件下的限度不同。反应的限度不同，同一反应在不条件下的限度不同。化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征.动：动：动态平衡动态平衡( (v正正=v逆逆0 0) ).等：等：v正正= v逆逆 .定：定：反应混合物中各组分的浓度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。保持定，各组分的含量保持不变。.变：变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。立新的平衡。.逆：逆：研究对象是

9、可逆反应研究对象是可逆反应反应速率反应速率v正正v逆逆t1时间时间0v正正=v逆逆化学平衡状态的判断（化学平衡状态的判断（N2+3H2 2NH3）V正正=V逆逆 1.用用同种物质表示同种物质表示正逆反应速率时数值正逆反应速率时数值相等相等如如:单位时间内生成单位时间内生成amolN2同时消耗同时消耗amolN2 2.用不同种物质表示正逆反应速率时数值成系数用不同种物质表示正逆反应速率时数值成系数比，且能表示比，且能表示正逆反应正逆反应.如如:单位时间内生成单位时间内生成amol时时N2同时生成同时生成2amolNH3 aA(g) + bB(g) pC(g) + qD(g)1 ：v正正= v逆逆

10、 （1）单位时间内消耗了amol 的A ，同时生成了amol的A（2）单位时间内消耗了amol 的A ，同时生成了pmol的C（3）单位时间内生成了amol 的A ，同时消耗了qmol的D（4）单位时间内消耗了amol 的A ，同时消耗了qmol的D（5）单位时间内消耗了amol 的A ，同时生成了amol的B (6)v(A) :v(B):v(C): v(D)=a:b:p:q下列情况能否判断反应已达平衡2 ：反应混合物中各组分的反应混合物中各组分的浓度保持不变浓度保持不变的状态。的状态。（1）各组分的物质的量或物质的量分数不变）各组分的物质的量或物质的量分数不变（2）各组分的质量或质量分数不变

11、）各组分的质量或质量分数不变（3）各气体的体积或体积分数不变）各气体的体积或体积分数不变3 ：总物质的量，总体积，总压强，平均相对分子质量（1）：其他条件不变，若其他条件不变，若a + b=p + q 时，总物质的量，总体积，时，总物质的量，总体积，总压强，平均相对分子质量不变总压强，平均相对分子质量不变 -不能作为判断平衡的标志不能作为判断平衡的标志（2）：其他条件不变，若其他条件不变，若a + bp + q 时，总物质的量，总体积，时，总物质的量，总体积，总压强，平均相对分子质量不变总压强，平均相对分子质量不变 -能作为判断平衡的标志能作为判断平衡的标志能作为判断平衡的标志能作为判断平衡的

12、标志4 ：间接标志下列说法可以证明反应下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是已达平衡状态的是 ( )A.1molNN键断裂的同时键断裂的同时,有有3molHH键形成键形成B.1molNN键断裂的同时键断裂的同时,有有3molHH键断裂键断裂C.1molNN键断裂的同时键断裂的同时,有有6molNH键断裂键断裂D.1molNN键断裂的同时键断裂的同时,有有6molNH键形成键形成A、C 随堂练习随堂练习【课堂练习课堂练习】3、一定温度下，反应、一定温度下，反应H2(g) + I2(g) 2HI(g)达到平衡的标志达到平衡的标志是是( ) A 单位时间内生成单位时间内生成a

13、mol H2同时生成同时生成a mol HI。 B 单位时间内生成单位时间内生成2a mol HI同时生成同时生成a mol I2。 C 单位时间内生成单位时间内生成a mol H2同时生成同时生成a mol I2 D 1mol的的H-H键断裂的同时，有键断裂的同时，有1mol的的I-I键断裂。键断裂。B 1、可逆反应达到平衡的重要特征是（、可逆反应达到平衡的重要特征是（ ）：）： A 反应停止了反应停止了 B 正、逆反应的速率都为零正、逆反应的速率都为零 C 正、逆反应在继续进行正、逆反应在继续进行 D 正、逆反应速率相等正、逆反应速率相等14CO2、14C、14CO2、14CO2 + C

14、2CO，达到化学平衡后，达到化学平衡后，平衡混合物中含平衡混合物中含14C的粒子有的粒子有 。D 4、一定温度下、一定温度下,2NO2(g) N2O4 (g) (无色）的可无色）的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是（逆反应中，下列情况属于平衡状态的是（ ） A.N2O4不再分解不再分解 B.v(N2O4):v(NO2)=1:2 C.体系的颜色不再改变体系的颜色不再改变 D.NO2与与N2O4的总物质的量不变的总物质的量不变CD 5.在一定温度下在一定温度下,可逆反应可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（）达到平衡的标志是（）A.A的生成速率与的生成速率与C分解的速率相等分

15、解的速率相等 B.单位时间内生成单位时间内生成nmolA,同时生同时生3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为的分子数比为1:3:2C6、一定温度下，发生如下反应：一定温度下，发生如下反应：N2+3H2 2NH3起始时，充入的起始时，充入的N N2 2和和H H2 2的物质的量分别是的物质的量分别是3.0 mol和和6.0 mol，平衡时生成平衡时生成NH3的物质的量是的物质的量是2.4 mol。已知容已知容器的容积为器的容积为5.0 L，试求试求：(1)H2的转化率的转化率。(2)平衡时混合气体中平衡时混合气体中N N2 2的体积分数的体积分数。N2

16、 + 3H2 2NH3起：起：变：变：平：平：3mol6mol01.8 mol1.2 mol 3.6 mol2.4 mol2.4 mol2.4 mol解：解：(1) H2的转化率的转化率:(H2)=n转转n总总100%=3.6mol6mol100%27.3%(2) N2的体积分数的体积分数:V(N2)% =1.8mol(1.8+2.4+2.4)mol100%= 60%答：答：。 练习：在练习：在2525时，向时，向100mL100mL含含HCl 14.6gHCl 14.6g的盐的盐酸中，放入酸中，放入5.6g5.6g铁粉，反应进行到铁粉，反应进行到2s2s时收集时收集到氢气到氢气1.12L(1

17、.12L(标况标况) )，之后反应又进行了，之后反应又进行了4s4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：(1)(1)前前2s2s内用内用FeClFeCl2 2表示的平均反应速率表示的平均反应速率为为 ；(2)(2)后后4s4s内用内用HClHCl表示的平均反应速率表示的平均反应速率为为 ；(3)(3)前前2s2s与后与后4s4s比较，反应速率比较，反应速率 较快，较快，其原因可能其原因可能 。0.25mol/Ls0.25mol/Ls前前2s前前2s时段盐酸浓度比后时段盐酸浓度比后4s时段大时段大 在生产和生活中，人们希望在生产和生活中，人们希望促进有利的化学促

18、进有利的化学反应，抑制有害的化学反应反应，抑制有害的化学反应。这就涉及到反应条。这就涉及到反应条件的控制。件的控制。1.控制控制 化学反应条件的基本措施化学反应条件的基本措施: (1)改变反应物的温度、浓度、气体压强、固体表面积改变反应物的温度、浓度、气体压强、固体表面积以及催化剂的使用等来改变反应速率；以及催化剂的使用等来改变反应速率； (2)通过改变可逆反应体系的温度、溶液浓度、气体压通过改变可逆反应体系的温度、溶液浓度、气体压强等，改变可逆反应进行的限度。强等，改变可逆反应进行的限度。2. 以以“提高煤的燃烧效率提高煤的燃烧效率”为例为例(1)煤的状态与煤燃烧的关系煤的状态与煤燃烧的关系 使煤与氧气接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。使煤与氧气接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。(4)煤燃烧后废气中热量的利用煤燃烧后废气中热量的利用 将废气通过装有冷却水的管道，充分吸收将废气通过装有冷却水的管道，充分吸收(2)空气用量对煤燃烧的影响空气用量对煤燃烧的影响 空气空气不足不足，煤得不到充分燃烧；且污染环境。，煤得不到充分