化學(xué)反應(yīng)的速率與限度—限度

1、第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率與限度2015、4、22課時(shí)二課時(shí)二 化學(xué)反應(yīng)限度化學(xué)反應(yīng)限度1、了解、了解可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)的定義及特征。的定義及特征。2、掌握、掌握化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)的概念、特征及判斷。的概念、特征及判斷?；瘜W(xué)反應(yīng)限度化學(xué)反應(yīng)限度一、化學(xué)反應(yīng)的限度一、化學(xué)反應(yīng)的限度1可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)(1)定義定義: (2)特點(diǎn)特點(diǎn):(3)表示表示: 雙向：正、逆反應(yīng)兩個(gè)方向雙向：正、逆反應(yīng)兩個(gè)方向兩同：同一條件、同時(shí)進(jìn)行兩同：同一條件、同時(shí)進(jìn)行共存：反應(yīng)物與產(chǎn)物共存共存：反應(yīng)物與產(chǎn)物共存在在同一條件同一條件下，下，正反應(yīng)方向正反應(yīng)方向和和逆反應(yīng)方向逆反應(yīng)方向都能都能同同時(shí)進(jìn)

2、行時(shí)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。的化學(xué)反應(yīng)。 書(shū)寫(xiě)可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí)不用書(shū)寫(xiě)可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí)不用“ ”“ ”用用“ ”“ ”。2化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)平衡化學(xué)平衡(1)化學(xué)平衡的建立減小0增大反應(yīng)開(kāi)始時(shí)：反應(yīng)開(kāi)始時(shí)：v(正正)最大，最大，v(逆逆)為為_(kāi)。反應(yīng)過(guò)程中：反應(yīng)過(guò)程中： 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)：反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)：0生成物濃度逐漸生成物濃度逐漸_v(逆逆)從從_開(kāi)始逐漸開(kāi)始逐漸_。v(正正)_v(逆逆)，反應(yīng)物和生成物各組分濃度不再，反應(yīng)物和生成物各組分濃度不再改變。改變。等于(或)反應(yīng)物濃度逐漸反應(yīng)物濃度逐漸 v(v(正正) )逐漸逐漸_，減小增大此條件下進(jìn)行到什么時(shí)候達(dá)到了這個(gè)此條件

3、下進(jìn)行到什么時(shí)候達(dá)到了這個(gè)反應(yīng)的限度反應(yīng)的限度?此時(shí)的反應(yīng)是否此時(shí)的反應(yīng)是否停止停止了？了？此時(shí)為何此時(shí)為何3種物質(zhì)的濃度種物質(zhì)的濃度保持不變保持不變? 某溫度和壓強(qiáng)下的密閉容器中某溫度和壓強(qiáng)下的密閉容器中,2SO2+O2 2SO3催化劑催化劑 時(shí)間時(shí)間 （min)物質(zhì)的量物質(zhì)的量濃度濃度(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(2)化學(xué)平衡概念正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率濃度 當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到_和_相等時(shí)，反應(yīng)物和生成物的_不

4、再改變，達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)，稱(chēng)為“_”，簡(jiǎn)稱(chēng)_，這就是這個(gè)反應(yīng) ?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡所能達(dá)到的限度例題：例題：對(duì)于具體的反應(yīng)(如 N23H2 2NH3)，v(正)v(逆)可以有多種表述：催化劑單位時(shí)間內(nèi)，有 a mol N2 反應(yīng)掉，同時(shí)有 a mol N2 生成？單位時(shí)間內(nèi)，有 3a mol H2 反應(yīng)掉，同時(shí)有 2a mol NH3生成？單位時(shí)間內(nèi)，有 6a mol HH 鍵斷裂，同時(shí)有 6a mol HH 鍵生成？單位時(shí)間內(nèi)，有 a mol N2 生成，同時(shí)有 2a mol NH3 生成？高溫、高壓*化學(xué)平衡狀態(tài)的特征（五個(gè)特征）：1“逆逆” 只存在于可逆反應(yīng)中。只存在于可逆反應(yīng)中

5、。2“動(dòng)動(dòng)” *表面停止，表面停止， *正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率且不等于零，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率且不等于零， * 動(dòng)態(tài)平衡。動(dòng)態(tài)平衡。3.“等等” 化學(xué)平衡的化學(xué)平衡的實(shí)質(zhì)是實(shí)質(zhì)是同一物質(zhì)的消耗速率與生成速率相等，同一物質(zhì)的消耗速率與生成速率相等，即即 v( v(正正) )v( v(逆逆) )。4“定定”反應(yīng)物和生成物中各物質(zhì)的濃度、各物質(zhì)的質(zhì)量、各物質(zhì)的物質(zhì)的量以及各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和各物質(zhì)的百分含量都保持一定。5“變變”平衡是相對(duì)的、有條件的。 當(dāng)改變影響化學(xué)平衡的外界條件時(shí)，原化學(xué)平衡就會(huì)被破壞，在新的條件下會(huì)建立新的化學(xué)平衡，即化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)的判斷1直接判斷法直接判斷

6、法 (1)(1)體系中各組分的物質(zhì)的量濃度、體積分?jǐn)?shù)、物體系中各組分的物質(zhì)的量濃度、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變。質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變。(2)(2)對(duì)同一物質(zhì)而言，斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形對(duì)同一物質(zhì)而言，斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。 (3)(3)依據(jù)依據(jù) v( v(正正) )v( v(逆逆) )判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。2間接判斷法間接判斷法(1)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)可變的可逆反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而變化，如 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)。 催化劑催化劑 以可逆反應(yīng)以可逆反應(yīng) aA aAbB cCbB cCdD dD

7、為例其反應(yīng)速率為例其反應(yīng)速率 v( v(正正) )、v( v(逆逆) )分別有分別有 4 4 種表示方式：種表示方式：(2)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)可變的可逆反應(yīng)，體系的平均相對(duì)分子 質(zhì) 量 不 再 隨 時(shí) 間 變 化 而 變 化 ， 如 N2(g) 3H2(g) 2NH3(g)。 (4)對(duì)于有顏色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，體系的顏色不再隨時(shí)間而變化，如 2NO2(g) N2O4(g)。(5)體系中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達(dá)到最大值且不再隨時(shí)間而變化。 注意：注意： 轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率(3)(3)密度密度1、定義、定義 在在一定條件一定條件下的下的可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)中，當(dāng)中，當(dāng)正反應(yīng)正反

8、應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組，反應(yīng)混合物中各組分的分的濃度保持不變濃度保持不變的狀態(tài)。的狀態(tài)。前提（適用范圍）前提（適用范圍）：可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)內(nèi)在本質(zhì)內(nèi)在本質(zhì)：v(正正)= v(逆逆) 0外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分 的的濃度保持不變濃度保持不變?nèi)⒒瘜W(xué)平衡狀態(tài)三、化學(xué)平衡狀態(tài)2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征( () )動(dòng)：動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡（v v( (正正)= )= v v( (逆逆) ) 00）(2)(2)等：等：v(v(正正)= v()= v(逆逆) ) ( () )定：定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持反應(yīng)混合物

9、中各組分的濃度保持定，各組分的含量保持不變。定，各組分的含量保持不變。( () )變：變：條件改變，原平衡被破壞，在新條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。的條件下建立新的平衡。( () )逆：逆：可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)1 1、可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的重要特征（）、可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的重要特征（）A.A.反應(yīng)停止了反應(yīng)停止了B.B.正、逆反應(yīng)速率都為零正、逆反應(yīng)速率都為零C.C.反應(yīng)物和生成物的濃度相等反應(yīng)物和生成物的濃度相等D.D.正、逆反應(yīng)的速率相等正、逆反應(yīng)的速率相等D D2 2、對(duì)于可逆反應(yīng)、對(duì)于可逆反應(yīng)M MN QN Q達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（下列說(shuō)法正確的是

10、（ ） A. MA. M、N N、Q Q三種物質(zhì)的濃度一定相等三種物質(zhì)的濃度一定相等B. MB. M、N N全部變成了全部變成了Q QC. MC. M、N N、Q Q的濃度都保持不變的濃度都保持不變D. D. 反應(yīng)已經(jīng)停止反應(yīng)已經(jīng)停止C隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)3、下列說(shuō)法可以證明反應(yīng)、下列說(shuō)法可以證明反應(yīng)N2+3H2 2NH3 已達(dá)平衡狀態(tài)的是已達(dá)平衡狀態(tài)的是 ( )A.1個(gè)個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí)鍵斷裂的同時(shí),有有3個(gè)個(gè)HH鍵形成鍵形成B.1個(gè)個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí)鍵斷裂的同時(shí),有有3個(gè)個(gè)HH鍵斷裂鍵斷裂C.1個(gè)個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí)鍵斷裂的同時(shí),有有6個(gè)個(gè)NH鍵斷裂鍵斷裂D.1個(gè)個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí)鍵斷裂的同時(shí),

11、有有6個(gè)個(gè)NH鍵形成鍵形成A、C 隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)5、在一定溫度下、在一定溫度下,可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A.A的生成速率與的生成速率與C分解的速率相等分解的速率相等 B.單位時(shí)間內(nèi)生成單位時(shí)間內(nèi)生成 n molA,同時(shí)生同時(shí)生3n molBC.A、B、C的濃度不再變化的濃度不再變化 D.A、B、C的分子數(shù)比為的分子數(shù)比為1:3:2C4、14CO2 + C CO，達(dá)到化學(xué)平衡后，達(dá)到化學(xué)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 。14CO2、14C、14CO隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)6、X、Y、Z 三種氣體，取三種氣體，取 X 和和 Y 按按 1 1 的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比混合，放入密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：的量之比混合，放入密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X2Y 2