湖北省黃岡市高中化學 2.3 化學反應的限度課件 新人教版必修2[共17頁]

1、第三課時第三課時 化學反應的限度化學反應的限度第三節(jié) 化學反應的速率和限度第二章 化學反應與能量1復習:化學反應速率概念及影響因素 CO 我們已經增加了高爐的高度，怎我們已經增加了高爐的高度，怎么排出的一氧化碳濃度沒有降低呢？么排出的一氧化碳濃度沒有降低呢？你能幫助工程師解開這一謎底嗎？你能幫助工程師解開這一謎底嗎？科學史話：煉鐵高爐尾氣之謎科學史話：煉鐵高爐尾氣之謎從這一材料中，你得到什么啟示？從這一材料中，你得到什么啟示？化學反應是有限度的，有化學反應是有限度的，有些能進行地較徹底，有些些能進行地較徹底，有些反應是不徹底的，甚至是反應是不徹底的，甚至是可逆的?？赡娴?。2 討論討論:不能，因

2、為很多化學反應在進行時都具有可逆性，即正向反應（由反應物到生成物）和逆向反應（由生成物到反應物）在同時進行，只是可逆的程度有所不同并且差異很大而已。 一個化學反應在實際進行時，反應物能否按方程式中相應的物質的計量關系完全轉變?yōu)樯晌铮咳绻?，是在什么條件下？如果不能，原因是什么？3 在在同一條件下同一條件下既能向正反應方向又能向逆反應方既能向正反應方向又能向逆反應方向進行的化學反應。向進行的化學反應。1.可逆反應可逆反應二、化學反應限度二、化學反應限度N2+3H2 2NH3催化劑催化劑高溫高壓高溫高壓2SO2+O2 2SO3催化劑催化劑高溫高溫 SO2 +H2O H2SO3NH3 +H2O N

3、H3 H2O(1)定義：定義：(2)特點：特點：可逆符號可逆符號 兩邊的物質兩邊的物質互為反應物、生成物互為反應物、生成物。三同：三同：條件相同條件相同，正、逆反應，正、逆反應同時進行同時進行。（通常從左向右的。（通常從左向右的反應稱為正反應，從右向左的反應稱為逆反應。）反應體系中，反應稱為正反應，從右向左的反應稱為逆反應。）反應體系中，反應物和生成物反應物和生成物共同存在共同存在。(3)常見可逆反應：常見可逆反應：4思考與交流 水的生成與電解，二次電池的放電與充電，CO2與H2O在植物體中通過光合作用合成糖與糖在人體內氧化生成CO2與H2O，它們是否屬于可逆反應?。它們都是不屬于可逆反應。它

4、們都是不屬于可逆反應。在在同一條件下同一條件下既能向正既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的化學反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的化學反應。而這幾組反應的條件不同反應。而這幾組反應的條件不同5科學研究表明，不少化學反應都具有可逆性科學研究表明，不少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。即正向反應和逆向反應能同時進行。正反應：反應物正反應：反應物生成物生成物逆反應：生成物逆反應：生成物反應物反應物H2 + I2 2HI 正向反應正向反應逆向反應逆向反應注：注：有些化學反應在同一條件下可逆程度很小，通常意義下有些化學反應在同一條件下可逆程度很小，通常意義下不把它們稱為

5、可逆反應不把它們稱為可逆反應6H2(g) + I2 (g) 2HI(g) 正向反應正向反應逆向反應逆向反應c(I2) 、c(H2 )變小變小, c(HI)增大增大在恒溫密閉容器中加入在恒溫密閉容器中加入1molH2和和1mol I2發(fā)生發(fā)生反應反應對于以上反應，請分析：對于以上反應，請分析：正逆反應都進行，正逆反應都進行，v(逆逆) 0，v(正正) v(逆逆) ,且v(正正)減小，減小，v(逆逆) 增大（1）當反應剛開始時，反應物和生成物的濃度）當反應剛開始時，反應物和生成物的濃度有什有什么特征么特征？（2）當反應剛開始時，正反應與逆反應哪個反應速）當反應剛開始時，正反應與逆反應哪個反應速率大

6、？率大？(3隨著反應的進行，反應物和生成物濃度如何變化隨著反應的進行，反應物和生成物濃度如何變化(4）隨著反應的進行，）隨著反應的進行，v(正正)與與v(逆逆)怎樣變化？怎樣變化？開始時開始時c(I2) 、c(H2)大，大， c(HI) =0只有正反應，只有正反應，v(正正)v(逆逆)=07H2(g) + I2 (g) 2HI(g) 正向反應正向反應逆向反應逆向反應請繼續(xù)分析：請繼續(xù)分析：（5）反應進行到什么時候會）反應進行到什么時候會“停止停止”？當正反應速率與逆反應速率相等時當正反應速率與逆反應速率相等時（6）此時，反應物和生成物濃度如何變化？）此時，反應物和生成物濃度如何變化？ 反應物和

7、生成物濃度均不再改變反應物和生成物濃度均不再改變（7）給這個狀態(tài)命名）給這個狀態(tài)命名平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)（8）反應真的停止了嗎？）反應真的停止了嗎？NO處于動態(tài)平衡處于動態(tài)平衡8反應速率反應速率v(正正)v(逆逆)v(正正)= v(逆逆)t1 時間（時間（t）0(1)0t1：v(正正)v(逆逆)(2)t1以后：以后： v(正正)=v(逆逆)t1以后反應處于平以后反應處于平衡狀態(tài)衡狀態(tài)!畫出上述過程的速率-時間圖像分析：t29如何理解如何理解V(正正)V(逆逆)?例如，一定條件下，可逆反應例如，一定條件下，可逆反應H2(g)+I2(g) 2HI(g) ，對該可，對該可逆反應，表示正、逆反應速率可以用

8、逆反應，表示正、逆反應速率可以用H2或或I2或或HI來表示：來表示：1.一定溫度下，反應H2(g)+I2(g) 2HI(g)達到平衡的標志是( ) A.單位時間內生成nmol H2同時生成nmol HI。 B.單位時間內生成2nmol HI同時生成nmol I2。C.單位時間內生成nmol H2同時生成nmol I2 D.1mol的H-H鍵斷裂的同時，有1mol的I-I鍵斷裂(1)單位時間內，有單位時間內，有1mol H2反應掉，同時有反應掉，同時有1mol H2生成。生成。(2)單位時間內，有單位時間內，有1mol H2反應掉，同時有反應掉，同時有1mol I2生成。生成。(3)單位時間內，

9、有單位時間內，有1mol H2反應掉，同時有反應掉，同時有2mol HI反應掉。反應掉。以上均表示以上均表示V(正正)V(逆逆)10 一定條件下, 可逆反應里, 正反應速率和逆反應速率相等, 反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)，稱為“化學平衡狀態(tài)”，簡稱“化學平衡”。2.化學平衡狀態(tài)化學平衡狀態(tài)強調研究對象：一定條件下的可逆反應實質：同種物質正反應速率=逆反應速率標志：反應混合物中各組分的濃度 保持不變的狀態(tài)即不隨時間改變(1)定義定義：11說明： 化學平衡狀態(tài)是可逆反應達到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學反應所能達到或完成的最大限度?；瘜W反應的限度決定了反應物在該條件下的最大轉化率。平

10、衡轉化率():用平衡時已轉化了的某反應物的量與反應前(初始時)該反應物的量之比來表示反應在該條件下的最大限度。如在10L的密閉容器中發(fā)生反應反應aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),反應由A、B開始，它們的起始濃度均為2mol/L,平衡時A濃度為a mol/L ,則(A)= 12(2)化學平衡狀態(tài)的特征化學平衡狀態(tài)的特征()動：動態(tài)平衡（v(正)= v(逆) 0）等：同一物質v(正)= v(逆) 定：反應混合物中各組分的含量保持不變，各組分的濃度保持一定。即反應進行到最大限度。變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。逆：只存在于可逆過程中其中，其中，“等等”和和“定定”

11、判斷化學反應是否處于平衡狀態(tài)的關鍵判斷化學反應是否處于平衡狀態(tài)的關鍵(3)判斷平衡的依據(jù) 正反應速率和逆反應速率相等 各組分的含量保持不變如各物質的濃度不變13判斷可逆反應達到化學平衡的方法：判斷可逆反應達到化學平衡的方法：a.直接從速率的角度描述：同一物質的生成速率等于消耗速率直接從速率的角度描述：同一物質的生成速率等于消耗速率（如為不同物質，在方程式的同一側，必須一種物質生成，另（如為不同物質，在方程式的同一側，必須一種物質生成，另一種物質消耗；在方程式的兩邊，必須兩種物質同時為生成或一種物質消耗；在方程式的兩邊，必須兩種物質同時為生成或消耗，且兩者的速率之比等于化學方程式中的化學計量數(shù)之

12、消耗，且兩者的速率之比等于化學方程式中的化學計量數(shù)之比）。比）。同側異向，異側同向，比例計量同側異向，異側同向，比例計量c.從斷鍵或成鍵角度描述：如從斷鍵或成鍵角度描述：如H2I2 2HI的反應，單位時間的反應，單位時間內斷裂一個內斷裂一個H-H鍵的同時，形成一個鍵的同時，形成一個I-I（或斷裂（或斷裂2個個H-I鍵）。鍵）。d.從能量角度描述：絕熱容器中，反應放出的熱量與吸收的熱從能量角度描述：絕熱容器中，反應放出的熱量與吸收的熱量相等，體系的溫度不變。量相等，體系的溫度不變。b.從時間和物質的生成或消耗的角度描述：單位時間內消耗某從時間和物質的生成或消耗的角度描述：單位時間內消耗某物質的量

13、與生成該物質的量相等。物質的量與生成該物質的量相等。14隨堂訓練隨堂訓練2.一定溫度下，一定溫度下，2NO2(g) N2O4 (g)(無色無色)的可逆反應中，下列情況屬于平衡的可逆反應中，下列情況屬于平衡狀態(tài)的是狀態(tài)的是A.N2O4不再分解不再分解 B. v (N2O4) : v (NO2) = 1:2C.體系的顏色不再改變體系的顏色不再改變D.NO2的濃度與的濃度與N2O4的濃度之比的濃度之比2：1 C15課堂反饋2.2.在一密閉容器中進行反應：在一密閉容器中進行反應：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）已知反應過程中某）已知反應過程中某一時刻一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別是的濃度分別是0.2mo