化學反應的限度

1、 觀察下列各組化學方程式，尋找每組內(nèi)兩觀察下列各組化學方程式，尋找每組內(nèi)兩個化學反應的異同，談談你對化學反應的認識。個化學反應的異同，談談你對化學反應的認識。（1 1）2H2H2 2 + O + O2 2 = 2H = 2H2 2O O （放熱反應）（放熱反應） 2H2H2 2O = 2HO = 2H2 2 + O + O2 2 （吸熱反應）（吸熱反應）點燃點燃通電通電（2 2）Fe + 2HCl(Fe + 2HCl(濃濃) = FeCl) = FeCl2 2 + H + H2 2 Fe + 2HCl( Fe + 2HCl(稀稀) = FeCl) = FeCl2 2 + H + H2 2（3

2、3）2CO + O2CO + O2 2 = 2CO = 2CO2 2 2SO 2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3點燃催化劑可逆反應可逆反應第1頁/共26頁三、化學反應的限度 1.可逆反應 相同條件下同時向兩個方向反應 。用可逆號 代替等號 。習慣上，把向右的反應叫正反應，向左的反應叫逆反應。 化學反應都具有可逆性，即正向反化學反應都具有可逆性，即正向反應和逆向反應能同時進行。即任何化學應和逆向反應能同時進行。即任何化學反應的進程都有一定的限度。反應的進程都有一定的限度。閱讀閱讀P50P50科學史話：煉鐵高爐尾氣之謎科學史話：煉鐵高爐尾氣之謎第2頁/共26頁 復習復習 舉例說明什么

3、是可逆反應舉例說明什么是可逆反應 ？例如：例如：N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3 2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3思考：思考：對反應對反應 2SO2SO2 2O O2 2 2SO 2SO3 3，向容器中充，向容器中充入入1818O O2 2，經(jīng)過一段時間后，經(jīng)過一段時間后，1818O O原子存在于那些原子存在于那些 物質(zhì)中？物質(zhì)中？SOSO2 2 、O O2 2 、SOSO3 3第3頁/共26頁反應開始時反應開始時, ,正反應速率正反應速率_,_,逆反應速率逆反應速率_,_,為為_;_;隨著反應的進行隨著反應的進行, ,正反應速率逐正反應速率逐漸漸_,

4、_,逆反應速率逐漸逆反應速率逐漸_._.最后正逆反應速率最后正逆反應速率_._. 交流與思考交流與思考 在一個密閉容器中充入在一個密閉容器中充入1molN1molN2 2和和3mol 3mol H H2 2, ,使之在一定的條件下發(fā)生如下反應使之在一定的條件下發(fā)生如下反應, ,N N2 2 + 3 H + 3 H2 2 2NH 2NH3 3 , ,試分析其反應過程中正逆試分析其反應過程中正逆反應速率的變化情況反應速率的變化情況. .V正V逆V正=V逆0t1tV最大最大最小最小0 0減小減小增大增大相等相等第4頁/共26頁三、化學反應的限度化學反應的限度當一個可逆反應進行到當一個可逆反應進行到正

5、正向反應速率與逆向反應速向反應速率與逆向反應速率相等率相等時，反應物和生成時，反應物和生成物的濃度不再改變，達到物的濃度不再改變，達到表面上靜止的一種表面上靜止的一種“平衡平衡狀態(tài)狀態(tài)”，這就是這個反應，這就是這個反應所能達到的限度。所能達到的限度。任何化任何化學反應的進程都有一定的學反應的進程都有一定的限度，只是不同反應的限限度，只是不同反應的限度不同而已。度不同而已。V正V逆V正=V逆0t1tV這時反應停止了嗎這時反應停止了嗎? ?正逆反應速率為正逆反應速率為0 0嗎嗎? ?0這是一種動態(tài)的平這是一種動態(tài)的平衡狀態(tài)衡狀態(tài). .會隨著條會隨著條件的改變而變化件的改變而變化. .例如：高爐煉鐵

6、中的反應。例如：高爐煉鐵中的反應。第5頁/共26頁三、化學反應的限度化學反應的限度1 1、概念、概念2 2、平衡狀態(tài)的特征、平衡狀態(tài)的特征（2 2）等：）等：（4 4）定：）定：（3 3）動：）動：平衡時，平衡時，v(v(正正) )v(v(逆逆)0)0（本質(zhì)）（本質(zhì)） 平衡時，反應混合物各組分的濃度保持一定，平衡時，反應混合物各組分的濃度保持一定，百分含量保持一定百分含量保持一定（是判斷平衡狀態(tài)的標志）（是判斷平衡狀態(tài)的標志）平衡時，反應仍在不斷地進行，是動態(tài)平衡平衡時，反應仍在不斷地進行，是動態(tài)平衡（1 1）逆：）逆：（5 5）變：）變：研究的是可逆反應研究的是可逆反應條件改變，平衡被破壞，

7、發(fā)生移動。條件改變，平衡被破壞，發(fā)生移動。V正V逆V正=V逆0t1tV0第6頁/共26頁 思考思考 如何理解如何理解V(V(正正) )V(V(逆逆)?)?（1 1）單位時間內(nèi)，有）單位時間內(nèi)，有1molN1molN2 2反應掉，同時有反應掉，同時有1molN1molN2 2生成生成（2 2）單位時間內(nèi)，有）單位時間內(nèi)，有3molH3molH2 2反應掉，同時有反應掉，同時有2molNH2molNH3 3反應掉反應掉（3 3）單位時間內(nèi)，有）單位時間內(nèi)，有1molN1molN2 2生成，同時有生成，同時有2molNH2molNH3 3生成生成以上均表示以上均表示V(V(正正) )V(V(逆逆)

8、)，反應已達到平衡。，反應已達到平衡。例例1 1：一定條件下，可逆反應：一定條件下，可逆反應N N2 23H3H2 2 2NH2NH3 3，對，對該可逆反應，表示正、逆反應速率可以用該可逆反應，表示正、逆反應速率可以用N N2 2或或H H2 2或或NHNH3 3來表示，試判斷下列反應歷程中，來表示，試判斷下列反應歷程中，V V正和正和V V逆是否相等逆是否相等, ,該反應是否達到平衡狀態(tài)該反應是否達到平衡狀態(tài). .v(v(正）正）=v(=v(逆）是指某指定物質(zhì)（反應物或生成物）的逆）是指某指定物質(zhì)（反應物或生成物）的消耗速率與生成速率相等。消耗速率與生成速率相等。第7頁/共26頁（4 4）A

9、 A、B B、C C的分子數(shù)比一定為的分子數(shù)比一定為1:3:21:3:2嗎？嗎？ 練習練習 在一定溫度下在一定溫度下,A(g)+3B(g) 2C(g),A(g)+3B(g) 2C(g),達到化達到化學平衡狀態(tài)時：學平衡狀態(tài)時：（1 1）C C的生成速率的生成速率 _C_C的分解速率的分解速率. .（2 2）單位時間內(nèi)生成）單位時間內(nèi)生成n molA,n molA,同時消耗同時消耗B B的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量為為_mol._mol.（3 3）A A、B B、C C的濃度隨時間的變化的濃度隨時間的變化_._.等于等于3n 3n 保持不變保持不變（5 5）混合氣體的總質(zhì)量不再變化能說明反應達到平衡狀態(tài)

10、嗎？）混合氣體的總質(zhì)量不再變化能說明反應達到平衡狀態(tài)嗎？不是不是不能不能第8頁/共26頁3 3、化學反應達到平衡的判斷標志、化學反應達到平衡的判斷標志V VAA耗耗 = V= VAA生生V VAA耗耗 : V: VCC耗耗 = x : z= x : zV VB B生生 : V: VCC生生 = y : z = y : z V VAA耗耗 : V: VBB生生 = x : y= x : y（1 1）從速率判斷：）從速率判斷：要能說明要能說明V V正正=V=V逆逆以以xA + yB zCxA + yB zC為例：為例：（2 2）從濃度、組成判斷：）從濃度、組成判斷：各物質(zhì)的濃度、百分含量保持不變。

11、各物質(zhì)的濃度、百分含量保持不變。第9頁/共26頁(3)(3)、有、有氣體參加氣體參加的前后系數(shù)的前后系數(shù)改變改變( (不同不同) )的可逆反應，的可逆反應，總壓強保持不變總壓強保持不變, ,總體積不變總體積不變, ,總物質(zhì)的量不變總物質(zhì)的量不變, ,密密度不變度不變, ,平均相對分子質(zhì)量不變平均相對分子質(zhì)量不變, ,則達平衡。則達平衡。 但對于反應前后系數(shù)但對于反應前后系數(shù)不變不變( (相同相同) )的則不一定達平衡。的則不一定達平衡。(4)(4)、對于、對于有顏色有顏色的物質(zhì)參加或生成的可逆反應，顏的物質(zhì)參加或生成的可逆反應，顏色不隨時間發(fā)生變化色不隨時間發(fā)生變化, ,則達平衡。則達平衡。(

12、5)(5)、對同一物質(zhì)而言，斷裂化學鍵的物質(zhì)的量與形、對同一物質(zhì)而言，斷裂化學鍵的物質(zhì)的量與形成化學鍵的物質(zhì)的量相等成化學鍵的物質(zhì)的量相等, ,則達平衡。則達平衡。(6)(6)、當體系溫度不變，則達平衡。、當體系溫度不變，則達平衡。第10頁/共26頁1 1、氯化銀在溶液中有極微弱的電離、氯化銀在溶液中有極微弱的電離AgClAgClAgAg+ +Cl+Cl- - , ,下列不能說明該電離達到平衡狀態(tài)的是下列不能說明該電離達到平衡狀態(tài)的是 （ ）A A、AgAg+ +濃度不再改變濃度不再改變B B、AgAg+ +的生成速率和的生成速率和AgAg+ +、ClCl- -結(jié)合生成結(jié)合生成AgClAgCl

13、的速率的速率相等相等C C、AgClAgCl的質(zhì)量不再減少的質(zhì)量不再減少D D、AgAg+ +與與ClCl- -的物質(zhì)的量比為的物質(zhì)的量比為1 1：1 1D D2 2、可逆反應達到平衡的重要特征是（、可逆反應達到平衡的重要特征是（ ）A A、反應停止了、反應停止了 B B、正、逆反應的速率都為零、正、逆反應的速率都為零C C、正、逆反應都還在繼續(xù)進行、正、逆反應都還在繼續(xù)進行 D D、正、逆反應速率相等、正、逆反應速率相等第11頁/共26頁3 3、一定條件下，可逆反應達到平衡時（、一定條件下，可逆反應達到平衡時（ ）A A、單位時間內(nèi)反應物減少的分子數(shù)等于生成物增加、單位時間內(nèi)反應物減少的分子

14、數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)的分子數(shù)B B、反應物濃度等于生成物濃度、反應物濃度等于生成物濃度C C、反應物與生成物濃度保持不變、反應物與生成物濃度保持不變D D、混和體系中各組成成份和含量保持不變、混和體系中各組成成份和含量保持不變CDCD4 4、在一定溫度下的定容容器中，當下列的物理量不再發(fā)、在一定溫度下的定容容器中，當下列的物理量不再發(fā)生變化時，表明反應生變化時，表明反應A A（s s）+2B+2B（g g） C C（g g）+D+D（g g）已已達到平衡狀態(tài)的是：（達到平衡狀態(tài)的是：（ ） A A、混合氣體的壓強、混合氣體的壓強 B B、混合氣體的密度、混合氣體的密度 C C、氣體的總物質(zhì)

15、的量、氣體的總物質(zhì)的量 D D、A A的物質(zhì)的量濃度的物質(zhì)的量濃度第12頁/共26頁5 5、對反應、對反應A A（g g）+B+B（g g） C C（g g）+D+D（g g）的以下敘）的以下敘述中，能說明恒溫下已達平衡狀態(tài)的是（述中，能說明恒溫下已達平衡狀態(tài)的是（ ） A A、反應容器中，壓強不隨時間改變而改變、反應容器中，壓強不隨時間改變而改變 B B、反應容器中，、反應容器中，A A、B B、C C、D D 能共存能共存 C C、反應容器中，、反應容器中，A A、B B、C C、D D質(zhì)量不再改變質(zhì)量不再改變 D D、反應容器中的各物質(zhì)物質(zhì)的量不隨時間變化、反應容器中的各物質(zhì)物質(zhì)的量不隨

16、時間變化6 6、在一定溫度下，反應、在一定溫度下，反應I I2 2（g g）+H+H2 2（g g） 2HI2HI（g g），），達到平衡的標志是（達到平衡的標志是（ ） A A、（、（HIHI）=2=2（H H2 2） B B、H H2 2的百分含量不再變化的百分含量不再變化 C C、容器內(nèi)的壓強不再變化、容器內(nèi)的壓強不再變化 D D、C(IC(I2 2)=C(H)=C(H2 2)=C(HI)=C(HI)第13頁/共26頁7 7、 將將1 1摩摩N N2 2和和3 3摩摩H H2 2充入一密閉容器，使其在一定條件充入一密閉容器，使其在一定條件下達到平衡下達到平衡 N N2 2(g)+3H(g

17、)+3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g)(g)（放出熱量（放出熱量) )。則下列哪些狀態(tài)一定是平衡狀態(tài)？則下列哪些狀態(tài)一定是平衡狀態(tài)？（A A）混和氣體的體積等于最初體積一半的狀態(tài)；）混和氣體的體積等于最初體積一半的狀態(tài)；（B B）N N2 2、H H2 2、NHNH3 3總物質(zhì)的量不隨時間延長而改變的狀總物質(zhì)的量不隨時間延長而改變的狀態(tài)；態(tài)；（C C）單位時間內(nèi)有）單位時間內(nèi)有1 1摩摩NHNH3 3分解的同時，有摩分解的同時，有摩N N2 2生成的生成的狀態(tài)；狀態(tài)；（D D）N N2 2、H H2 2和和NHNH3 3三者濃度相等的狀態(tài)；三者濃度相等的狀態(tài)；B B第14頁/共

18、26頁8 8、可逆反應、可逆反應2A+3B2A+3B4C4C在一定條件下達到化學平衡的標志是在一定條件下達到化學平衡的標志是（ ）A.A.一定時間內(nèi)有一定時間內(nèi)有2mol2mol的的A A生成同時有生成同時有3mol3mol的的B B生成生成 B.B.一定時間內(nèi)有一定時間內(nèi)有2mol2mol的的A A反應反應, ,同時有同時有4mol4mol的的C C生成生成C.C.一定時間內(nèi)有一定時間內(nèi)有4mol4mol的的C C反應反應, ,同時有同時有3mol3mol的的B B反應反應 D.D.一定時間內(nèi)有一定時間內(nèi)有2mol2mol的的A A反應反應, ,同時有同時有3mol3mol的的B B生成生成

19、CD CD 9 9、在一定溫度下，在一定溫度下，2NO2NO2 2（g) Ng) N2 2O O4 4 (g)( (g)(無色）的可逆反應中，無色）的可逆反應中，下列情況屬于平衡狀態(tài)的是（下列情況屬于平衡狀態(tài)的是（ ） 2 2O O4 4不再分解不再分解 B.v(NB.v(N2 2O O4 4):v(NO):v(NO2 2)=1:2)=1:2 C. C.體系的顏色不再改變體系的顏色不再改變 2 2的濃度與的濃度與N N2 2O O4 4的濃度之比的濃度之比2 2：1 1 C C第15頁/共26頁 例例22在在1 1大氣壓大氣壓390390時，可逆反應：時，可逆反應：2NO2NO2 2 = 2N

20、O+O = 2NO+O2 2達達到反應限度，此時平衡混合氣體的密度是相同條件下到反應限度，此時平衡混合氣體的密度是相同條件下H H2 2密度的倍，求密度的倍，求NONO2 2的分解率。的分解率。M(M(混混)= )= 19.6 19.6 2 2 解：設反應前解：設反應前NONO2 2為為1mol,1mol,達到平衡時有達到平衡時有XmolXmol的的NONO2 2發(fā)生分解發(fā)生分解. . 2NO 2NO2 2 2NO + O 2NO + O2 2 反應前反應前(mol) (mol) 變化量變化量(mol)(mol)平衡時平衡時(mol)(mol)1 0 01 0 01 1X X 0.5X X X

21、 0.5X M(M(混混)= )= m m總總n n總總= =46461 1 X + X + 0.5X X + X + 0.5XNONO2 2的分解率的分解率=34.7%=34.7%第16頁/共26頁四、化學反應條件的控制四、化學反應條件的控制思考與交流P52通過討論，我們可知，通?？刂品磻臈l件可通過討論，我們可知，通?？刂品磻臈l件可從從濃度、溫度、壓強、催化劑、光照等方面考濃度、溫度、壓強、催化劑、光照等方面考慮慮，使選擇的條件既可提高化學反應速率又可，使選擇的條件既可提高化學反應速率又可提高化學反應的限度。提高化學反應的限度。第17頁/共26頁 現(xiàn)在，假設你是一名工程師，你要使到你工廠

22、的煤盡可能的完全燃燒，提高煤的燃燒效率，你認為應該從哪些方面進行分析？第18頁/共26頁以以“提高煤的燃燒效率提高煤的燃燒效率”為例研究化學反應條件的選擇。為例研究化學反應條件的選擇。P P52521 1、煤被研得越細，粉末越小，與空氣中、煤被研得越細，粉末越小，與空氣中O O2 2得接觸面積越大，燃燒得接觸面積越大，燃燒越充分，反應速率越快。越充分，反應速率越快。2 2、空氣充足，煤燃燒生成、空氣充足，煤燃燒生成COCO2 2越充分，放熱越多；若空氣不足，則越充分，放熱越多；若空氣不足，則煤燃燒部分生成煤燃燒部分生成COCO，COCO排到空氣中造成污染，且生成排到空氣中造成污染，且生成COC

23、O時，放出得時，放出得熱量大大減少。熱量大大減少。3 3、應選擇保溫隔熱且耐熱的爐膛材料；盡管煤燃燒是放熱反應，、應選擇保溫隔熱且耐熱的爐膛材料；盡管煤燃燒是放熱反應，但反應過程中煤燃燒需提供部分能量才能繼續(xù)，因此利用煤燃燒放但反應過程中煤燃燒需提供部分能量才能繼續(xù)，因此利用煤燃燒放出的部分熱量就可維持反應的繼續(xù)進行，選用保溫隔熱材料的目的，出的部分熱量就可維持反應的繼續(xù)進行，選用保溫隔熱材料的目的，正是為了防止熱量散失。正是為了防止熱量散失。4 4、可將燃燒后的廢氣通過交換裝置，供其他方面使用。、可將燃燒后的廢氣通過交換裝置，供其他方面使用。第19頁/共26頁5 5、燃料不充分燃燒有何危害？

24、、燃料不充分燃燒有何危害？（1 1）產(chǎn)生熱量少，浪費資源；）產(chǎn)生熱量少，浪費資源；（2 2）產(chǎn)生污染物，危害人體健康。）產(chǎn)生污染物，危害人體健康。6 6、燃料充分燃燒的條件是什么？、燃料充分燃燒的條件是什么？ 燃料燃燒必須與空氣接觸，且要達到燃料燃燒必須與空氣接觸，且要達到燃料的著火點，燃料充分燃燒要考慮兩點：燃料的著火點，燃料充分燃燒要考慮兩點：一是燃燒時要有足夠多的空氣，二是燃料一是燃燒時要有足夠多的空氣，二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。與空氣要有足夠大的接觸面積。第20頁/共26頁小結(jié)：提高燃料的燃燒效率的措施小結(jié)：提高燃料的燃燒效率的措施 （1 1）盡可能使燃料充分燃燒，提高能）盡

25、可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是，燃料與空氣或氧氣量的轉(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是，燃料與空氣或氧氣要盡可能充分接觸，且空氣要適當過量。要盡可能充分接觸，且空氣要適當過量。 （2 2）盡可能充分利用燃料燃燒所釋放）盡可能充分利用燃料燃燒所釋放出的熱能，提高熱能的利用率。出的熱能，提高熱能的利用率。第21頁/共26頁控制化學反應條件的意義：控制化學反應條件的意義： 對有利的或我們需要的化學反應，要想對有利的或我們需要的化學反應，要想辦法增大反應速率以提高生產(chǎn)或工作效率，辦法增大反應速率以提高生產(chǎn)或工作效率，并要采取措施促進反應的完成程度以提高原并要采取措施促進反應的完成程度以提高原料的利用率或轉(zhuǎn)化

26、率；對有害的或我們不希料的利用率或轉(zhuǎn)化率；對有害的或我們不希望發(fā)生的化學反應，要設法降低反應速率。望發(fā)生的化學反應，要設法降低反應速率。第22頁/共26頁 例例3 3 天然氣和液化石油氣燃燒的主要化學方程式依天然氣和液化石油氣燃燒的主要化學方程式依次為：次為：CHCH4 42O2O2 2COCO2 22H2H2 2O O，C C3 3H H8 85O5O2 23CO3CO2 24H4H2 2O O，現(xiàn)有一套以天然氣為燃料的灶具，今改用液化石油氣，現(xiàn)有一套以天然氣為燃料的灶具，今改用液化石油氣，應采用的正確措施是（應采用的正確措施是（ ）A A、減少空氣進入量，增大石油氣進入量、減少空氣進入量，增大石油氣進入量B B、增大空氣進入量，減少石油氣進入量、增大空氣進入量，減少石油氣進入量C C、減少空氣進入量，減少石油氣進入量、減少空氣進入量，減少石油氣進入量D D、增大空氣進入量，增大石油氣進入量、增大空氣進入量，增大石油氣進入量B B第23頁/共2