化学反应速率(第二课时)

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 化学反应与能量第二课时第二课时 化学反应限度化学反应限度1认识可逆反应及其特征。2了解并会判断化学平sax衡状态。3初步了解化学反应条fenghuangxueyi件的控制。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？1 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

2、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CO2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)

3、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！炼铁高炉尾气之谜炼铁高炉尾气之谜uC+O2=CO2uC+CO2=2COuFe2O3+3CO=2Fe+3CO2高温 炼制炼制1t1t生铁所需要的焦炭的生铁所需要的焦炭的实际用量，远高于按照化学方程实际用量，远高于按照化学方程式计算所需用量，且从高炉炉顶式计算所需用量，且从高炉炉顶出来的气体中含有没有利用的出来的气体中

4、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。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)010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.9此条件下进行到此条

5、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（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

6、速率v(正)v(逆)t1时间（t）0（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)= v(逆逆) 02SO2 + O2 2SO3反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0 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

7、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反应速率v(正)v(逆)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2、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

8、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3 3、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：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: :可逆反应可逆反应练习练习可逆反应达到平衡的重要特征可

9、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D D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下列说法可以证明反应下列说法可以证明反应

10、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14CO2 + 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1414C C的粒子有的粒子有 。14CO2、14C、14CO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

11、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 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(1.12L(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

12、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时段大时段大例题例题：在一定温度下，：在一定温度下，2NO2（g) N2O4 (g) (无色）无色）的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是A. N2O4不再分解不再分

13、解 B. v(N2O4) : v(NO2) = 1:2 体系的颜色不再改变体系的颜色不再改变C. NO2的浓度与的浓度与N2O4的浓度之比的浓度之比2：1 C 【练习练习2】在一定温度下的恒容容器中在一定温度下的恒容容器中,当下列物理当下列物理量不再发生变化时量不再发生变化时,表明反应表明反应: A(固固)+3B(气气) 2C(气气)+D(气气)已达平衡状态的是已达平衡状态的是 ( ) A.混合气体的压强混合气体的压强 B.混合气体的密度混合气体的密度 C.B的物质的量浓度的物质的量浓度 D.气体的总物质的量气体的总物质的量BC【练习练习3】一定温度下，在一定温度下，在2L的密闭容器中，的密闭容器中，X、Y、Z三种三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：下列描述气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：下列描述正确的是（正确的是（ ）A.反应开始到反应开始到10s，用，用Z表示的平均反应速率为表示的平均反应速率为0.158 mol/(Ls)B.反应开始到反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了的物质的量浓度减少了0.79 mol/LC.反应开始到反应开始到10s时，时，Y的转化率为的转化率为79.0% D.反应的化学方程式为：反应的化学方程式为：X(g)Y(