[化学 新人教版]必修2 第2章 第3节化学反应速率和限度 第2课时 课件

1、科学史话-炼铁高炉尾气（CO）之谜 高炉炼铁的主要反应是高炉炼铁的主要反应是: :C(焦炭焦炭)+O2 (空气空气)=CO2（放出热量）（放出热量）C(焦炭焦炭)+CO2 =2CO （吸收热量）（吸收热量） Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 炼制炼制吨生铁吨生铁所需焦炭所需焦炭的实际用量远的实际用量远高于高于理论计算理论计算的量，且高炉中出来的尾的量，且高炉中出来的尾气含气含未反应的未反应的CO气体，增加高炉的气体，增加高炉的高度高度后，后，CO的比例仍没有改变的比例仍没有改变。高温探究试验：探究试验： 实验步骤实验步骤向向4 ml 1 mol/L的的CaCl2溶液中滴入溶液中滴入4ml

2、1 mol/L的的Na2SO4溶溶液液实验现象实验现象 化学方程式化学方程式离子方程式离子方程式小组讨论交流小组讨论交流向上述反应后的清液中滴入适量向上述反应后的清液中滴入适量1 mol/L的的Na2CO3溶液会出溶液会出现什么现象现什么现象对于实验现象提对于实验现象提出的假设，说明出的假设，说明理由理由 实验证明实验证明你的假设你的假设化学方程式化学方程式离子方程式离子方程式解解 释释 白色混浊白色混浊CaCl2 + Na2SO4=CaSO4+ 2NaClCa2+ SO42-=CaSO4假设：假设： 仍有白色混浊现象仍有白色混浊现象理由：理由：反应没有完全进行到底反应没有完全进行到底CaCl

3、2 + Na2CO3=CaCO3+ 2NaCl Ca2+ CO32-=CaCO3反应没有按着方程式剂量系数关系进行到底反应没有按着方程式剂量系数关系进行到底现象：现象：仍有白色混浊现象仍有白色混浊现象证明：证明：反应没有进行到底反应没有进行到底定义：在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能定义：在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应进行的化学反应可逆反应的特点：可逆反应的特点：反应条件相同，同时进行反应条件相同，同时进行 能量转化互逆；能量转化互逆； 反应物、生成物共同存在；反应物、生成物共同存在；反应不能进行到底，有一定的限度。反应不能进行到底，有一定的限度。 可逆反应的普遍性：

4、大部分化学反应都是可逆反应。可逆反应的普遍性：大部分化学反应都是可逆反应。 可逆反应用可逆反应用 表示表示 一一.可逆反应可逆反应 水的生成（水的生成（H2 + O2）与电解，）与电解， 二次电池的放电与充电，二次电池的放电与充电， CO2和和H2O通过光合作用合成糖与糖在人体通过光合作用合成糖与糖在人体内氧化生成内氧化生成CO2和和H2O， 它们是否属于它们是否属于“可逆反应可逆反应”？谈谈你的见谈谈你的见解。解。不属于可逆反应，因为反应条件不同不属于可逆反应，因为反应条件不同时间时间(min)c(SO2)c(O2)c(SO3)500 1.01105 Pa在某密闭容器中发生反应：在某密闭容器

5、中发生反应：2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂反应开始时有什么特征？反应开始时有什么特征？（1）开始时）开始时c(SO2) 、c(O2)最大，最大，c(SO3) =0SO2+ +O2 SO3，只有正反应，只有正反应，v(正正)最大最大 v(逆逆)=0时间时间(min)c(SO2)c(O2)c(SO3)500 1.01105 Pa在某密闭容器中发生反应：在某密闭容器中发生反应：2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂反应开始后一段时间内有什么特征？反应开始后一段时间内有什么特征？（2）一段时间内）一段时间内c(SO2) 、c(O2) ，c(SO3) 正逆反应都进行，正逆反应都进行，v(逆逆) 0，

6、v(正正) v(逆逆) 总体上表现为总体上表现为逐渐生成逐渐生成NH3时间时间(min)c(SO2)c(O2)c(SO3)500 1.01105 Pa在某密闭容器中发生反应：在某密闭容器中发生反应：2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂反应一段时间后有什么特征？反应一段时间后有什么特征？（2）一段时间后）一段时间后c(SO2) 、c(O2)、c(SO3) 不变不变反应达到限度，反应达到限度，v(正正)= v(逆逆) 0，即单位时间内消耗，即单位时间内消耗的的SO2和生成的和生成的SO2一样多一样多时间（时间（t）反应速率反应速率0v(正正)v(逆逆)t1化学平衡状态化学平衡状态不平衡状态不平衡状

7、态化学平衡建立的过程化学平衡建立的过程(1)0t1：v(正正)v(逆逆)(2)t1:v(正正)=v(逆逆)二二.化学平衡状态化学平衡状态1.1.定义定义：在：在一定条件下一定条件下的的可逆反应可逆反应，当正反应速率，当正反应速率和逆反应速率和逆反应速率相等相等时，反应混合物中各组分的浓度不时，反应混合物中各组分的浓度不再改变，这种状态称为再改变，这种状态称为化学平衡状态化学平衡状态，简称化学平衡。，简称化学平衡。前提：可逆反应前提：可逆反应实质：实质：v(正正)= v(逆逆) 0外在标志：反应混合物中各物质浓度保持不变外在标志：反应混合物中各物质浓度保持不变 化学平衡状态是可逆反应达到的一种特

8、殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度度。 -反应进行的限度 反应限度决定了反应物在该条件下的最大转化率。2.2.化学平衡的特征化学平衡的特征V正=V逆0，可逆反应时刻都在进行，是一个动态平衡。V正V逆0各物质的浓度、百分含量保持恒定（定值）条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。研究对象是可逆反应对于可逆反应对于可逆反应 M N Q达到平衡时，达到平衡时， 下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等三种物质的浓度一定相等 B.M、N全部变成了全部变成了Q C.反应物和生成物的浓度都保持不变反应物和生成物的浓度都保持不变 D.反应已

9、经停止反应已经停止C练习练习1.利用V(正)V(逆)判断例如，一定条件下，可逆反应例如，一定条件下，可逆反应N23H2 2NH3：V(N2):V(H2): V(NH3)=1:3:2单位时间内，单位时间内，消耗消耗1molN2，同时，同时生成生成2molNH3均不能表示均不能表示V(正正)V(逆逆)(1)单位时间内，单位时间内，消耗消耗了了1molN2，同时，同时生成生成了了1molN2(2)单位时间内，单位时间内，消耗消耗了了3molH2，同时，同时消耗消耗了了2molNH3均表示均表示V(正正)V(逆逆)，反应达到平衡反应达到平衡注意注意三三.化学平衡状态的判断化学平衡状态的判断2.利用各组

10、分的浓度保持不变判断利用各组分的浓度保持不变判断例如，一定条件下，可逆反应例如，一定条件下，可逆反应N23H2 2NH3：N2、H2、NH3的的物质的量或或物质的量分数一定；一定；N2、H2、NH3的的质量或或质量分数一定；一定；N2、H2、NH3的的体积或或体积分数一定；一定；均表示反应达到平衡均表示反应达到平衡总体积、总压强、总物质的量、总浓度一定，总体积、总压强、总物质的量、总浓度一定，反应不一定达到平衡反应不一定达到平衡例如例如H2(g)+I2(g) 2HI(g)注意注意 1、在一定温度下，可逆反应、在一定温度下，可逆反应A2(气气)+B2(气气) 2AB(气气)达到平衡的标志是（达到

11、平衡的标志是（ )(A) A2、B2、AB的浓度不再变化的浓度不再变化 (B) 容器中的压强不再随时间变化容器中的压强不再随时间变化 (C) 单位时间内生成单位时间内生成n mol的的A2同时生成同时生成2n mol的的AB (D) A2、B2、AB的浓度之比为的浓度之比为1:1:2 A CA C思考与交流 C3、在一定温度下，、在一定温度下，2NO2(g) N2O4 (g) (无色）的可逆反应中，下列情况属于平衡无色）的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是（状态的是（ ）A.N2O4不再分解不再分解 B.v(N2O4):v(NO2)=1:2C.体系的颜色不再改变体系的颜色不再改变 D.NO2

12、的浓度与的浓度与N2O4的浓度之比的浓度之比2：1四、化学反应条件的控制四、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。抑制有害的化学反应，这就涉及到反应条件的控制。下面以下面以“提高煤的燃烧效率提高煤的燃烧效率”为例为例(1)将煤气化比固态煤燃烧速率更快且使煤将煤气化比固态煤燃烧速率更快且使煤 充分燃烧。充分燃烧。(4)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，充分吸收还还可以使用助燃剂等可以使用助燃剂等(2)空气不足，煤得不到充分燃烧；且空气不足，煤得不到充分燃烧

13、；且污染环境。污染环境。空气过量，浪费能源，因为空气过量，浪费能源，因为废气要带走能量废气要带走能量(3)应选择保温性能好，提高炉膛温度的材料应选择保温性能好，提高炉膛温度的材料归纳：提高煤的燃烧效率的措施归纳：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）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率的转化率.关键是燃料与空气或氧气要尽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。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）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。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）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）（煤在气化过程中可以脱硫、除去灰分）C【例【例3】我国农业因遭受酸雨而造成的损失每年高过】我国农业因遭受酸雨而造成