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文档简介

1、第三节第三节化学反应速率和限度化学反应速率和限度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?请思考?请思考?一个化学反应在实际进行时,反应物能否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?完全转变为生成物?科学史话:科学史话:炼铁高炉尾气之谜炼铁高炉尾气之谜 CO 我们已经增加了高我们已经增加了高炉的高度,怎么排出的一炉的高度,怎么排出的一氧化碳浓度没有降低呢?氧化碳浓度没有降低呢?你能帮助工程师解开这一你能帮助工程师解开这一谜底吗?谜底吗? 思考

2、与交流 (1)水的生成(H2+O2)与电解, (2)二次电池的放电与充电, (3)CO2和H2O在植物中通过光合作用合成糖与糖在体内氧化生成CO2和H2O, 它们是否属于“可逆反应”?可逆反应有什么特点?可逆反应有什么特点?三、化学反应的限度三、化学反应的限度(2)(2)特点:特点: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!三、化学反应的限度三、化学反应的限度炼铁高炉尾

3、气之谜 C+O2=CO2 C+CO2=2CO Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温 炼制炼制1t1t生铁所需要的焦炭的实际生铁所需要的焦炭的实际用量,远高于按照化学方程式计算所用量,远高于按照化学方程式计算所需用量,且从高炉炉顶出来的气体中需用量,且从高炉炉顶出来的气体中含有没有利用的含有没有利用的COCO气体。气体。启示启示: :化学反应是化学反应是有限度有限度的,有些能进行地较的,有些能进行地较彻底,有些反应是不彻底的,甚至是可逆的。彻底,有些反应是不彻底的,甚至是可逆的。三、化学反应的限度三、化学反应的限度高温 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 2

4、SO3催化剂催化剂 时间 (min)物质的量浓度(mol/L)010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.35 0.25 0.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.9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?三、化学反应的限度三、化学反应的限度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

5、应,只有正反应,v(逆逆)=0反应速率v(正)v(逆)t1时间(t)0三、化学反应的限度三、化学反应的限度(2)瞬间后)瞬间后c(SO2) 、c(O2 )变小变小 , c(SO3)0瞬间过后有什么特征?瞬间过后有什么特征?正逆反应都进行,正逆反应都进行,v(逆逆) 0,v(正正) v(逆逆) 2SO2 + O2 2SO3反应速率v(正)v(逆)t1时间(t)0三、化学反应的限度三、化学反应的限度(3)c(SO2) 、c(O2)逐渐变小,逐渐变小,c(SO3)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。一定时间段内有什么特征?一定时间段内有什么特征?v(正正)

6、= v(逆逆) 02SO2 + O2 2SO3反应速率v(正)v(逆)t1时间(t)0三、化学反应的限度三、化学反应的限度 由于由于v v( (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三、化学反应的限度三、化学反应的限度反应速率v(正)v(逆)

7、t1时间(t)0(1)0t1:v(正)v(逆)(2)t1: v(正)=v(逆)平衡状态化学平衡状态化学平衡状态2SO2+O2 2SO3催化剂三、化学反应的限度三、化学反应的限度(1 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,当正反应速率和逆反应速率相等正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物,反应混合物中各组分的中各组分的浓度保持不变浓度保持不变的状态。的状态。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2 2、化学平衡状态、化学

8、平衡状态三、化学反应的限度三、化学反应的限度 化学反应在实际进行时,反应物化学反应在实际进行时,反应物能否按化学方程式中相应物质的计量能否按化学方程式中相应物质的计量关系完全转变为生成物?关系完全转变为生成物?讨论讨论: : 化学反应是有化学反应是有限度限度的,有些能的,有些能进行得较彻底,有些反应进行是不彻进行得较彻底,有些反应进行是不彻底的,甚至是可逆的。底的,甚至是可逆的。N2 + 3H2 2NH32SO2 + O2 2SO3SO2 + H2O H2SO3三、化学反应的限度三、化学反应的限度1、可逆反应:、可逆反应:在在同同一条件下,一条件下,同同时向正、逆时向正、逆两个方向进行的反应。

9、两个方向进行的反应。(2)特点:)特点:可逆可逆符号符号 两边的物质两边的物质互为反应物、生互为反应物、生成物成物。反应体系中,反应物和生成物反应体系中,反应物和生成物共存共存。两同:条件相两同:条件相同同,正、逆反应,正、逆反应同同时进行;时进行;通常从通常从左向右的反应称为正反应左向右的反应称为正反应,从右向左,从右向左的反应称为逆反应;的反应称为逆反应;(1)定义:)定义:v(正正) v(逆逆)v(正正)= v (逆逆)平衡状态平衡状态2、化学平衡状态、化学平衡状态 在一定条件下的在一定条件下的可逆可逆反应里,反应里,正反正反应速率和逆反应速率应速率和逆反应速率相等相等,反应物和生反应物

10、和生成物的成物的浓度不再变化浓度不再变化的状态的状态。t1t0v3、化学平衡状态特征:、化学平衡状态特征:(1)(1)逆:逆:(2)(2)等:等:(3)(3)动:动:各物质(反应物和生成物)浓度各物质(反应物和生成物)浓度(或质量分数)保持恒定不变。(或质量分数)保持恒定不变。条件改变,原有的平衡就被破坏,条件改变,原有的平衡就被破坏,直到新条件下建立新的平衡。直到新条件下建立新的平衡。研究的对象是可逆反应研究的对象是可逆反应v( (正正) ) v ( (逆逆) )动态平衡即:动态平衡即:v( (正正) ) v ( (逆逆) ) 00(4)(4)定:定:(5)(5)变:变:四、化学反应条件的控

11、制四、化学反应条件的控制 在生产和生活中,人们希望促进有利在生产和生活中,人们希望促进有利的化学反应(的化学反应(提高反应物的转化率即原料提高反应物的转化率即原料的利用率,加快反应速率的利用率,加快反应速率等)抑制有害的等)抑制有害的化学反应(化学反应(减缓反应速率,减少甚至消除减缓反应速率,减少甚至消除有害物质的产生,控制副反应的发生有害物质的产生,控制副反应的发生等),等),这就涉及到反应条件的控制。这就涉及到反应条件的控制。以提高煤的燃烧效率为例:以提高煤的燃烧效率为例:1、化学反应条件的选择、化学反应条件的选择(1)(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

12、使煤充分燃烧。充分燃烧。(4)(4)将废气通过装有冷却水的管道,充分吸将废气通过装有冷却水的管道,充分吸收。收。(2)(2)空气不足,煤得不到充分燃烧;且污空气不足,煤得不到充分燃烧;且污染环境。空气过量,浪费能源,因为废气染环境。空气过量,浪费能源,因为废气要带走能量。要带走能量。(3)(3)应选择保温性能好,提高炉膛温度的材应选择保温性能好,提高炉膛温度的材料。料。2、燃料燃烧不充分的危害、燃料燃烧不充分的危害(1 1)产生热量少,浪费资源。)产生热量少,浪费资源。(2 2)产生污染物,危害人体健康。)产生污染物,危害人体健康。3、提高燃料的燃烧效率的措施、提高燃料的燃烧效率的措施 (1)

13、尽可能使燃料充分燃烧,提高能量的)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转化率;关键是:燃料与空气或氧气要尽可能充分接触,且空气要适当过量。能充分接触,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)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能,提高热量利用效率。的热能,提高热量利用效率。1、可逆反应达到平衡状态时,下列说法正、可逆反应达到平衡状态时,下列说法正确的是(确的是( )A、正、逆反应速率相等,且都为零;、正、逆反应速率相等,且都为零;B、单位时间内反应物减少的分子数等于生、单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数;成物增加的分子数;C、

14、各物质的量浓度之比等于化学计量数之、各物质的量浓度之比等于化学计量数之比;比;D、混和体系中各组份的含量保持不变。、混和体系中各组份的含量保持不变。D随堂训练随堂训练2、对于可逆反应、对于可逆反应MN Q达到平达到平衡时,下列说法正确的是(衡时,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、反应物和混合物的浓度保持不变;、反应物和混合物的浓度保持不变;D、反应已经停止。、反应已经停止。C 随堂训练随堂训练3、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合合成成NH3,以下叙述错误的是(,以下叙述

15、错误的是( )A、开始反应时,、开始反应时, v( (正正) ) 最大,最大, v( (逆逆) )0;B、随着反应的进行,、随着反应的进行,v ( (正正) )减小,最后为减小,最后为0;C、随着反应的进行,、随着反应的进行,v ( (逆逆) ) 逐渐增大,最后逐渐增大,最后保持恒定;保持恒定;D、随着反应的进行,、随着反应的进行,v ( (正正) ) 逐渐减小,最后逐渐减小,最后与与v( (逆逆) ) 相等且都保持恒定。相等且都保持恒定。B随堂训练随堂训练4、可逆反应、可逆反应 O22SO2 2SO3下列各关系中能说明反应已达到平衡状态下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是(的是( ) A

16、 v正正 SO2 2v正正 O2 B v正正 O2 v逆逆 SO3 C v正正 O2 2v逆逆 SO3 D v正正 SO2 v逆逆 SO3 D随堂训练随堂训练5、下列哪种说法可以证明反应、下列哪种说法可以证明反应 N2+ 3H2 2NH3达到平衡状态(达到平衡状态( )A.1个个 键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个 键形成键形成B.1个个 键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个 键断裂键断裂C.1个个 键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个 键断裂键断裂D.1个个 键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个 键形成键形成N NN NH HN NN NH HN HN HAC随堂训练随堂训练6、下列的说法

17、中可以证明反应:、下列的说法中可以证明反应: H2 (g) + I2 (g) 2HI (g)已达平衡状态的是(已达平衡状态的是( )A、单位时间内消耗、单位时间内消耗 n mol H2的同时消耗的同时消耗n mol I2;B、单位时间内消耗、单位时间内消耗 n mol H2的同时生成的同时生成n mol I2;C、单位时间内消耗、单位时间内消耗 n mol H2的同时生成的同时生成2n mol HI ; D、单位时间内消耗、单位时间内消耗 n mol H2的同时消耗的同时消耗2n mol HI; 随堂训练随堂训练BD二、二、化学反应的限度化学反应的限度一个化学反应在实际进行时,反应物能否一个化

18、学反应在实际进行时,反应物能否完全转变为生成物?完全转变为生成物?阅读科学史话阅读科学史话:炼铁高炉尾气之谜炼铁高炉尾气之谜科学研究表明,不少化学反应都具有可逆性科学研究表明,不少化学反应都具有可逆性即正向反应和逆向反应能即正向反应和逆向反应能同时同时进行。进行。可逆反应:在相同条件下能向正、反两个可逆反应:在相同条件下能向正、反两个方向同时进行的化学反应称为可逆反应。方向同时进行的化学反应称为可逆反应。H2(g) + I2 (g) 2HI(g) 正向反应正向反应逆向反应逆向反应对于以上反应,请分析:对于以上反应,请分析:(1)当反应刚开始时,反应物和生成物的浓)当反应刚开始时,反应物和生成物

19、的浓 度哪个大?度哪个大?(2)当反应刚开始时,正反应与逆反应哪个)当反应刚开始时,正反应与逆反应哪个 反应速率大?反应速率大?(3)随着反应的进行,反应物和生成物浓度)随着反应的进行,反应物和生成物浓度 如何变化?如何变化?(4)随着反应的进行,)随着反应的进行,v(正正)与与v(逆逆)怎样变化?怎样变化?在密闭容器中加入在密闭容器中加入1molH2和和1mol I2发生反应发生反应H2(g) + I2 (g) 2HI(g) 正向反应正向反应逆向反应逆向反应请继续分析:请继续分析:(5)反应进行到什么时候会)反应进行到什么时候会“停止停止”?当正反应速率与逆反应速率相等时当正反应速率与逆反应

20、速率相等时(6)此时,反应物和生成物浓度如何变化?)此时,反应物和生成物浓度如何变化? 反应物和生成物浓度均不再改变反应物和生成物浓度均不再改变(7)给这个状态命名)给这个状态命名平衡状态平衡状态(8)反应真的停止了吗?)反应真的停止了吗?NO处于动态平衡处于动态平衡反应速率反应速率v(正正)v(逆逆)v(正正)= v(逆逆)t1时间(时间(t)0(1)0t1:v(正正)v(逆逆)(2)t1以后:以后: v(正正)=v(逆逆)t1以后反应处于平以后反应处于平衡状态衡状态!什么是化学平衡呢?什么是化学平衡呢?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

21、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。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)条件:一定条件下条件:一定条件下 (2)对象:可逆反应对象:可逆反应特征特征: (1)逆:可逆反应逆:可逆反应 (2)等:等: v(正正) v(逆逆) (3)动:动态平衡动:动态平衡 (4)定:反应物和生成物浓度保持不变定:反应物和生成物浓度保持不变 (5)变变: 外界条件改变时平衡改变外界条件改变时平衡改变.随堂练习随堂练习1对于可逆反应对于可逆反应MN Q达到平衡时,达到平衡时,下列说法正确的是(下列说

22、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QC.反应物和混合物的浓度保持不变反应物和混合物的浓度保持不变D.反应已经停止反应已经停止C随堂练习随堂练习3下列哪种说法可以证明反应下列哪种说法可以证明反应N2 + 3H2 2NH3达到平衡状态达到平衡状态A.1个个 键断裂的同时,有键断裂的同时,有3个个 键形成键形成B.1个个 键断裂的同时,有键断裂的同时,有3个个 键断裂键断裂C.1个个 键断裂的同时,有键断裂的同时,有6个个 键断裂键断裂D.1个个 键断裂的同时,有键断裂的同时,有6个个 键形成键形成N NN NH HN NN N

23、H HN HN H( )AC14CO2 + C CO,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 。随堂练习随堂练习414CO2、14C、14CO平衡状态的标志平衡状态的标志 :从平衡状态的定义入手,平衡状态强调两方从平衡状态的定义入手,平衡状态强调两方面:各组分的百分含量保持不变;正反应速面:各组分的百分含量保持不变;正反应速率等于逆反应速率。率等于逆反应速率。单位时间内生成单位时间内生成n mol H2的同时生成的同时生成n mol HI一个一个HH键断裂的同时有两个键断裂的同时有两个HI键断裂键断裂百分组成百分组成HI%=I2% 例、下列叙述中可以

24、证明例、下列叙述中可以证明2HI(g)=H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是已达平衡状态的是 :反应速率反应速率V(H2)=V(I2)=1/2V(HI)时时不能证明不能证明V正正 =V逆错误。逆错误。表明表明V正正=V逆,正确。逆,正确。百分组成表明的是浓度,只能说不变百分组成表明的是浓度,只能说不变,不能说相等,不能说相等,错误。错误。不能表明正逆反应速率相等,错误。不能表明正逆反应速率相等,错误。HIH2I2=211时时温度和体积一定时,某一生成物的浓度不再变化温度和体积一定时,某一生成物的浓度不再变化 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,容器内压强不再变化 浓度应说不

25、变,不能说相等,错误浓度应说不变,不能说相等,错误浓度不变说明已达平衡,正确浓度不变说明已达平衡,正确 此反应前后体积相等,温度和体积一定此反应前后体积相等,温度和体积一定 时,时, 压强不变时,压强不变时, 某组分的浓度可能变化,错误某组分的浓度可能变化,错误例、下列叙述中可以证明例、下列叙述中可以证明2HI(g)=H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是已达平衡状态的是 :条件一定时,混合气体的平均相对分子质量不在变化条件一定时,混合气体的平均相对分子质量不在变化温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化温度和压强一定时,混合气体密度不再变化温度和压强一定时

26、,混合气体密度不再变化此反应前后体积相等,质量守恒,相对分子质量不变,此反应前后体积相等,质量守恒,相对分子质量不变,不能表明平衡不能表明平衡混合气体颜色不变,浓度不变,证明已达平衡混合气体颜色不变,浓度不变,证明已达平衡反应前后体积相等,温度和压强一定时,体积不变,质量守恒,反应前后体积相等,温度和压强一定时,体积不变,质量守恒,密度不变不能说明已达平衡。密度不变不能说明已达平衡。例、下列叙述中可以证明例、下列叙述中可以证明2HI(g)=H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是已达平衡状态的是 :三、化学反应条件的控制三、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在生产和生活中,

27、人们希望促进有利的化学反应抑制有害的化学反应,这就涉及到反学反应抑制有害的化学反应,这就涉及到反应条件的控制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,充分吸收还可以使用助燃剂等还可以使用助燃剂等(2)空气不足,煤得不到充分燃烧;且污染环境。空气不足,煤得不到充分燃烧;且污染环境。空气过量,浪费能源,因为废气要带走能量空气过量,浪费能源,因为废气要带走能量(3)应选择保温性能好,提高炉膛温度的材料应选择保温

28、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、

29、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)我们在生产、科研和生活中都需要控制我们在生产、科研和生活中都需要控制化学反应的条件。化学反应的条件。有利的反应,要想办法增大反应速率:有利的反应,要想办法增大反应速率:升高温度,使用催化剂,增大反应物浓度升高温度,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: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)降低反应温度,使用负催化剂(2)或隔离会引发反应的物质)或隔离会引发反应的物质知识应用知识应用2.2.在一固定容积的密闭容器中充入在一固定容积的密闭容器中充入COCO和和H H2 2

30、O O,使其在特定条件下充分,使其在特定条件下充分反应,测量各成分的物质的量,得到如下数据,通过表格中的数据,反应,测量各成分的物质的量,得到如下数据,通过表格中的数据,你能得到什么启示?你能得到什么启示? 当反应达到一定程度时,各物质的物质的量不再改变,当反应达到一定程度时,各物质的物质的量不再改变,反应达到了最大限度。反应达到了最大限度。结论:在密闭容器中加入1mol H2 和1mol I2 发生反应:H2 + I2 2HI 正反应正反应逆反应逆反应对于以上反应,请分析:1 当反应刚开始时,反应物和生成物的浓度哪个大?2 2当反应刚开始时,正反应与逆反应哪个反应速率大?3 3随着反应的进行

31、,反应物和生成物浓度如何变化?4 4随着反应的进行,v(正)与v(逆)怎样变化?5 5反应进行到什么时候会“停止”?6 6此时,反应物和生成物浓度如何变化?7 7给这个状态命名: 8 8反应真的停止了吗? 1 当反应刚开始时,反应物和生成物的浓度哪个大?2 2当反应刚开始时,正反应与逆反应哪个反应速率大?3 3随着反应的进行,反应物和生成物浓度如何变化?4 4随着反应的进行,v(正)与v(逆)怎样变化?反应物浓度大正反应速率大正反应速率大反应物浓度减小生成物浓度增大v(正)逐渐减小v(逆)逐渐增大5 5反应进行到什么时候会“停止”?6 6此时,反应物和生成物浓度如何变化?7 7给这个状态命名:

32、 8 8反应真的停止了吗? v(v(正正)= v()= v(逆逆) )不再变化不再变化化学平衡状态化学平衡状态动态平衡动态平衡V(正正)=v(逆逆)=1 1、化学平衡状态、化学平衡状态 定义:定义: 一定条件下,一定条件下, 反应里,反应里, 反反应速率和应速率和 反应速率反应速率 时,反时,反应物和生成物的浓度不再改变,达应物和生成物的浓度不再改变,达到了表面上静止的一种到了表面上静止的一种“平衡状平衡状态态”,反应达到了限度的状态。,反应达到了限度的状态。 可逆正逆相等1 1、化学平衡状态、化学平衡状态 特征:特征:逆:逆: 反应反应动:动: 平衡平衡等:等: 速率等于速率等于 速率(本质

33、)速率(本质)定:各组分浓度保持一定(外部特征)定:各组分浓度保持一定(外部特征)变:外界条件改变,原平衡将被破坏,变:外界条件改变,原平衡将被破坏,重新建立新的平衡。重新建立新的平衡。 可逆动态正逆2 2、化学反应限度、化学反应限度定义:定义: 在给定条件下,化学反应所能达到或在给定条件下,化学反应所能达到或完成的最大完成的最大程程度度 意义:意义: 化学反应的限度决定了反应物在该条化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率件下的最大转化率 3、 如何理解可逆反应达到一定的限度时, 即达到化学平衡状态时V(正)= V(逆)?1 1 单位时间内,有单位时间内,有1molN1molN2 2

34、反应掉,同时有反应掉,同时有1molN1molN2 2生成生成2 2 单位时间内,有单位时间内,有3molH3molH2 2反应掉,同时有反应掉,同时有2molNH2molNH3 3反应掉反应掉3 3 单位时间内,有单位时间内,有1molN1molN2 2生成,同时有生成,同时有2molNH2molNH3 3生成生成 以上均表示V(正)V(逆) 例如,一定条件下,可逆反应例如,一定条件下,可逆反应N2+3H2 2NH3 ,对该可逆反应,表示正、逆对该可逆反应,表示正、逆反应速率可以用反应速率可以用N N2 2或或H H2 2或或NHNH3 3来表示:来表示: 1 1、在密闭容器中充入、在密闭容

35、器中充入PClPCl5 5,发生化学反应:,发生化学反应:PClPCl5 5(g) PCl(g) PCl3 3(g)+ Cl(g)+ Cl2 2(g)(g),反应一段时间后,反应一段时间后又向其中加入又向其中加入3737ClCl2 2,在重新达到化学平衡状态后,在重新达到化学平衡状态后,3737ClCl原子存在于(原子存在于( )中)中 A APClPCl5 5 B BPClPCl3 3 C CClCl2 2 D D三种物质中都有三种物质中都有D 2 2、对于可逆反应、对于可逆反应M MN N Q 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.MA.M、N N、Q Q

36、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 Q C. 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.D.反应已经停止反应已经停止 D 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,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 B1 1、你看到过建筑物的定向爆破吗?看图,你从、你看到过建筑物的定向爆破吗?看图,你从中

37、得到什么启示?中得到什么启示? 2 2、回忆你在实验室进行的或观察过的化学实验,、回忆你在实验室进行的或观察过的化学实验,及在生活中见到过的涉及化学变化的现象或事例,及在生活中见到过的涉及化学变化的现象或事例,要使反应符合或接近人们的期望,你认为应如何控要使反应符合或接近人们的期望,你认为应如何控制反应的条件?制反应的条件? 通常控制反应的从通常控制反应的从 、 、 、 、 等方等方面考虑,使选择的条件既可提高化学反应速率又可提高面考虑,使选择的条件既可提高化学反应速率又可提高化学反应的限度。化学反应的限度。 结论:结论:温度、浓度、压强、催化剂、接触面积温度、浓度、压强、催化剂、接触面积提高

38、燃料燃烧效率的措施与意义提高燃料燃烧效率的措施与意义 1 1、尽可能使燃料充分燃烧,提高能量的转化率。、尽可能使燃料充分燃烧,提高能量的转化率。2 2、尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能。、尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能。3 3、化学反应条件的控制、化学反应条件的控制( () )逆逆(2)(2)等:等:v(v(正正)= v()= v(逆逆) ) ( () )动:动态平衡(动:动态平衡(v v( (正正)= )= v v( (逆逆) 0) 0)( () )定:反应混合物中各组分的浓度保持定:反应混合物中各组分的浓度保持恒定,各组分的含量保持不变。恒定,各组分的含量保持不变。( ()

39、)变:条件改变,原平衡被破坏,在新的变:条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。条件下建立新的平衡。 1 1、对化学反应限度的叙述,错误的是:(、对化学反应限度的叙述,错误的是:( ) A A任何可逆反应都有一定的限度任何可逆反应都有一定的限度 B B化学反应达到限度时,正逆反应速率相等化学反应达到限度时,正逆反应速率相等 C C化学反应的限度与时间的长短无关化学反应的限度与时间的长短无关 D D化学反应的限度是不可改变的化学反应的限度是不可改变的D2 2、下列对可逆反应的认识正确的是(、下列对可逆反应的认识正确的是( ) A ASOSO2 2+Br+Br2 2+2H+2H2 2O=

40、HO=H2 2SOSO4 4+2HBr+2HBr与与2HBr+H2HBr+H2 2SOSO4 4( (浓浓)=Br)=Br2 2+SO+SO2 2 +2H+2H2 2O O互为可逆反应互为可逆反应 B B既能向正反应方向进行,又能向逆反应既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应方向进行的反应叫可逆反应 C C在同一条件下,同时向正、逆两个方向在同一条件下,同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应进行的反应叫可逆反应 D D在一定条件下在一定条件下SOSO2 2被氧化成被氧化成SOSO3 3的反应是的反应是可逆反应可逆反应 C3 3、2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO2S

41、O3 3,在混合气体中充入一定,在混合气体中充入一定量的量的1818O O2 2,足够长的时间后,足够长的时间后,1818O O原子(原子( ) A A只存在于只存在于O O2 2中中 B.B.只存在于只存在于O O2 2和和SOSO3 3中中 C C只存在于只存在于O O2 2和和SOSO2 2中中 D.D.存在于存在于O O2 2、SOSO2 2和和SOSO3 3中中 D4 4、对于已达到平衡状态的可逆反应,下列说法、对于已达到平衡状态的可逆反应,下列说法正确的是(正确的是( ) A A正、逆反应不再继续进行正、逆反应不再继续进行 B B反应物和生成物的浓度相等反应物和生成物的浓度相等 C

42、 C反应物质量的总和与生成物质量的总和相反应物质量的总和与生成物质量的总和相等等 D D单位时间内消耗和生成某物质的物质的量单位时间内消耗和生成某物质的物质的量相同的可逆反应相同的可逆反应D5 5、可逆反应、可逆反应H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g) (g) 2HI2HI(g)(g)达到限达到限度时的标志是(度时的标志是(I I2 2蒸气是紫色的)(蒸气是紫色的)( ) A A混合气体密度恒定不变混合气体密度恒定不变 B B混合气体的混合气体的颜颜色不再改变色不再改变 C CH H2 2、I I2 2、HIHI的浓度相等的浓度相等 D DI I2 2在混合气体中的体积分数与在混合气体

43、中的体积分数与H H2 2在混合气在混合气体中的体积分数相等体中的体积分数相等 6 6、在一定温度下,反应、在一定温度下,反应A A2 2(g)+B(g)+B2 2(g)(g) 2AB(g)2AB(g)达达到平衡的标志是(到平衡的标志是( ) A A单位时间内生成单位时间内生成nmolnmol的的A A2 2同时生成同时生成nmolnmol的的ABAB B B容器内的总压强不随时间变化而变化容器内的总压强不随时间变化而变化 C C单位时间内,生成单位时间内,生成2nmol2nmol的的ABAB同时生成同时生成nmolnmol的的B B2 2 D D单位时间内,生成单位时间内,生成nmolnmo

44、l的的A A2 2同时生成同时生成nmolnmol的的B B2 2C1 1、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, ,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三、化学反应的限度三、化学反应的限度(2 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

45、(v v( (正正)= )= v v( (逆逆) ) 00)等:等:v(v(正正)= v()= v(逆逆) ) 定:各组分的浓度和含量保持不变。定:各组分的浓度和含量保持不变。变:条件改变,原平衡被破坏,在新变:条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。的条件下建立新的平衡。逆逆: :可逆反应可逆反应三、化学反应的限度三、化学反应的限度 1、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 D三、化学反应的限度三、化学反应的限度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,达到平衡

46、状态时,下列说法正确的是下列说法正确的是( ) 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C三、化学反应的限度三、化学反应的限度3、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

47、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AC 4、14CO2 + C CO,达到化学平衡后,平达到化学平衡后,平衡混合物中含衡混合物中含1414C C的粒子有的粒子有 。14CO2、14C、14CO三、化学反应的限度三、化学反应的限度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1:3:2C三、化学反应的限度三、化学反应的限度5、在在2525时,向时,向100mL100mL含含HCl 14.6gHCl 14.6g的盐酸中,放的盐酸中,放入入5.6g5.6g铁粉,反应进行到铁粉,反应进行到2s2s时收集到氢气时收集到氢气1.12L(1.12L(标况标况) ),之后反应又进行了

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