化学反应的限度 (2)

1、科学史话 钢铁生产是17世纪英国两大产业之一。炼制1吨生铁所需焦碳的实际用量，远高于按照化学方程式:计算所需的量,且从高炉顶出来的气体中含有没有利用的CO。开始,炼铁工程师认为是CO与铁矿石接触不充分之故,人们设法增加高炉的高度，发现结果没有变。1 1、可逆反应、可逆反应定义：定义：在在同一条件同一条件正反应方向和逆正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应称可反应方向均能进行的化学反应称可逆反应。逆反应。2SO2+O2 2SO3N2+3H2 2NH32SO2+O2 2SO3N2+3H2 2NH3催化剂催化剂催化剂催化剂高温高温高温高压高温高压可逆反应的特点：可逆反应的特点：（1 1）正反两个方

2、向的反应在）正反两个方向的反应在 同一条件下均能进行同一条件下均能进行（2 2）不能进行到底）不能进行到底N2 + 3H2 2NH3催化剂催化剂高温高压高温高压在VL容器中充入amolN2和bmolH2在一定温度、压强和催化剂条件下开始反应:试分析反应过程中反应物(生成物)浓度及反应速率(正、逆)的变化情况例例: :反应过程反应过程反应物、生反应物、生成物的浓度成物的浓度正、逆反正、逆反应速率应速率起始时起始时反应进行中反应进行中最终某时刻最终某时刻反应物浓度反应物浓度最大最大生成物浓度生成物浓度为为0正反应速率正反应速率最大最大逆反应速率逆反应速率为为0反应物浓度反应物浓度减小减小生成物浓度

3、生成物浓度增加增加正反应速率正反应速率减小减小逆反应速率逆反应速率增加增加反应物、生成物反应物、生成物浓度浓度不变不变正反应速率和逆正反应速率和逆反应速率反应速率相等相等化学平衡化学平衡状态状态2 2、化学平衡、化学平衡定义：定义：在在 一定条件一定条件 下下 可逆反应进可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，这种状态称为化学平衡状的状态，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。态，简称化学平衡。一定条件一定条件可逆反应可逆反应正反应速率

4、和逆正反应速率和逆反应速率相等，反应速率相等，反应物和生成物的反应物和生成物的浓度不再改变，浓度不再改变，时间时间速速率率O时间时间浓浓度度O正反应正反应逆反应逆反应tt用图像描述化学平衡的建立用图像描述化学平衡的建立V正正V逆逆反应物反应物生成物生成物2 2、动动化学平衡是一种动态平化学平衡是一种动态平 衡衡V V正正V V逆逆0 0； 1 1、定定反应混合物中各组成的反应混合物中各组成的 浓度不再改变；浓度不再改变； 3 3、变变当外界条件（当外界条件（C C、P P、T T）改）改 变时，变时，V V正正V V逆逆，平衡发生改变，平衡发生改变 化学平衡特点化学平衡特点1 1、在一定温度下

5、，可逆反应：、在一定温度下，可逆反应：A(g)+3B(g) 2C(g)A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的达到平衡的标志是标志是( )( )A.AA.A生成的速率与生成的速率与C C分解的速率相等分解的速率相等B.AB.A、B B、C C的浓度不再变化的浓度不再变化C.C.单位时间生成单位时间生成n molA同时消耗同时消耗3n molBD.AD.A、B B、C C的分子数之比为的分子数之比为1 1：3 3：2 2BC练习练习思考1：如何理解“等” ？例如，一定条件下，可逆反应例如，一定条件下，可逆反应N23H2 2NH3，对该可逆反应，表示正、逆反应速，对该可逆反应，表示正、逆反应速率

6、可以用率可以用N2或或H2或或NH3来表示：来表示：（1）单位时间内，有）单位时间内，有1molN2反应掉，同反应掉，同 时有时有1molN2生成生成（2）单位时间内，有）单位时间内，有3molH2反应掉，同反应掉，同 时有时有2molNH3反应掉反应掉（3）单位时间内，有）单位时间内，有1molN2生成，同时生成，同时 有有2molNH3生成生成2、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.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个HH键形成键形成B.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个HH键断裂键断裂C.1个个NN键

7、断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键断裂键断裂D.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键形成键形成ACAC练习练习3、N2+3H2 2NH3反应达到平衡时，反应达到平衡时，下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A、N2和和H2不再化合了不再化合了 B、N2、H2、NH3的浓度相等的浓度相等 C、平衡建立前体系的总质量在不断变、平衡建立前体系的总质量在不断变化而平衡建立后体系的总质量就不再变了化而平衡建立后体系的总质量就不再变了 D、N2、H2、NH3的浓度保持不变的浓度保持不变D练习练习思考2：如何理解“定” ？例如，一定条件下，可逆反应例如，一定条件下，可逆反应N23H

8、2 2NH3，达到化学平衡状态时：，达到化学平衡状态时：（1）体系中各物质的物质的量或物质的量）体系中各物质的物质的量或物质的量 分数一定分数一定（2）体系中各物质的质量或质量分数一定）体系中各物质的质量或质量分数一定（3）各气体的体积或体积分数一定）各气体的体积或体积分数一定4、在恒温恒容的容器中发生反应、在恒温恒容的容器中发生反应: P(气气)+Q(气气) R(气气)+S(气气) , 下列说法下列说法中可以充分说明反应下已达平衡状态的中可以充分说明反应下已达平衡状态的是（是（ ） A.反应容器内压强不随时间变化反应容器内压强不随时间变化B. P和和S的生成速率相等的生成速率相等C. 反应容

9、器内反应容器内P、Q、R、S四者共存四者共存 D.反应容器内总物质的量不随时间而变化反应容器内总物质的量不随时间而变化B16 5.在一定的温度下，在体积一定的密闭容器中进在一定的温度下，在体积一定的密闭容器中进行的可逆反应：行的可逆反应：A（g）+ 3B（g） 2C（g）达到平衡的标志是达到平衡的标志是 AC的生成速率与的生成速率与C的分解速率相等。的分解速率相等。 B单位时间生成单位时间生成n molA，同时生成，同时生成3n molB。 CA、B、C的物质的量浓度保持不变。的物质的量浓度保持不变。 DA、B、C的分子数之比为的分子数之比为1 ：3 ：2 。 E容器中气体的密度保持不变。容器中气体的密度保持不变。 F混合气体的平均摩尔质量保持不变。混合气体的平均摩尔质量保持不变。 G容器中气体的总压强保持不变。容器中气体的总压强保持不变。A A、C C、F F6、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