高中化學(xué)必修二：化學(xué)反應(yīng)限度

1、化學(xué)反應(yīng)的限度思考？ 我們知道在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物之間是按照化學(xué)方程式中的系數(shù)比進(jìn)行反應(yīng)的，那么，在實際反應(yīng)中，反應(yīng)物能否按相應(yīng)的計量關(guān)系完全轉(zhuǎn)化為生成物呢？ 氯水是氯氣的水溶液，氯氣能與水反應(yīng)，而且這是一個可逆反應(yīng)。請大家回憶氯水中含有哪些微粒。氯水的成份： 分子：Cl2 、HClO 、H2O 離子：H+ 、 Cl- 、ClO- 等Cl2 能 與H2O發(fā)生可逆反應(yīng)：Cl2 + H2O HClO + HClH2 + I2 2HI 正反應(yīng)逆反應(yīng)什么叫做可逆反應(yīng)？ 在同一條件下,既向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時又向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。典型的可逆反應(yīng)有:N2+3H2 2NH3催化劑高溫高壓2SO2+O2

2、2SO3催化劑高溫 SO2 +H2O H2SO3NH3 +H2O NH3 H2O啟示:化學(xué)反應(yīng)是有限度的，有些能進(jìn)行地較徹底，有些反應(yīng)是不徹底的，甚至是可逆的。N2 + H2 NH3 在一固定容積的密閉容器里，加1molN2和3mol H2 (合適催化劑)，能發(fā)生什么反應(yīng)？（1）開始時c(N2) 、c(H2)大， c(NH3) =0 開始階段有什么特征？只有正反應(yīng)，v(逆)=0催化劑N2 + 3 H2 2NH3高溫高壓N2 + H2 NH3（2）瞬間后c(N2) 、c(H2 )變小 , c(NH3)0瞬間過后有什么特征？正逆反應(yīng)都進(jìn)行，v(逆) 0，v(正) v(逆) （3）c(N2) 、c(

3、H2)逐漸變小，c(NH3)逐漸增大， 三種物質(zhì)的濃度達(dá)到一個特定值。一定時間段內(nèi)有什么特征？v(正)= v(逆) 0N2 + H2 NH3 由于v(正)= v(逆) 0，雖然正、逆反應(yīng)都在進(jìn)行，但各種物質(zhì)的百分含量、濃度都不會發(fā)生變化. 從外表上看，反應(yīng)好象“停止”。 可逆反應(yīng)的這種特殊狀態(tài)就是要研究的化學(xué)平衡狀態(tài)。反應(yīng)速率v(正)v(逆)t1時間（t）0(1)0t1：v(正)v(逆)(2)t1： v(正)=v(逆)平衡狀態(tài)N2+3H2 2NH3催化劑高溫高壓交流與討論1、定義 在一定條件下的可逆反應(yīng)中，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。前提（適用范圍）：

4、可逆反應(yīng)內(nèi)在本質(zhì)：v(正)= v(逆) 0外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變二、化學(xué)平衡狀態(tài)2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征()動：動態(tài)平衡（v(正)= v(逆) 0）(2)等：v(正)= v(逆) ()定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持一定，各組分的含量保持不變。()變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。()逆此條件下進(jìn)行到什么時候達(dá)到了這個反應(yīng)的限度?此時的反應(yīng)是否停止了？此時為何3種物質(zhì)的濃度保持不變? 某溫度和壓強(qiáng)下的密閉容器中,2SO2+O2 2SO3催化劑 時間 （min)物質(zhì)的量濃度(mol/L)010203040506070SO210.70.50.350.20.10

5、.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.9練習(xí)1.可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的重要特征（）A.反應(yīng)停止了B.正、逆反應(yīng)速率都為零C.反應(yīng)物和生成物的濃度相等D.正、逆反應(yīng)的速率相等D2.對于可逆反應(yīng)MN Q達(dá)到平衡狀態(tài)時，下列說法正確的是（ ） A. M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等B. M、N全部變成了QC. M、N、Q的濃度都保持不變D. 反應(yīng)已經(jīng)停止C3.下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H2 2NH3 已達(dá)平衡狀態(tài)的是 ( )A.1個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵形成B.1個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵斷裂C.1個N

6、N鍵斷裂的同時,有6個NH鍵斷裂D.1個NN鍵斷裂的同時,有6個NH鍵形成A、C 4.14CO2 + C CO，達(dá)到化學(xué)平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有 。14CO2、14C、14CO3、化學(xué)平衡狀態(tài)的判定對于可逆反應(yīng)m A(g) n B(g) + p C(g) 在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)有以下幾個標(biāo)志(1)A的生成速率和分解速率相等(2)單位時間生成n mol B和p mol C的同時，生成m mol A（3）A、B、C的物質(zhì)的量不再改變（4）A、B、C的濃度不再改變（5）A、B、C的百分含量不再改變宏觀上判斷：各物質(zhì)的濃度保持不變。如顏色不變微觀上判斷：v(正）=v(逆）v(正）=v(逆

7、）是指:指定某物質(zhì)（反應(yīng)物或生成物）的消耗速率與生成速率相等?；瘜W(xué)反應(yīng)達(dá)到限度（化學(xué)平衡）的判斷1、V（正）=V（逆）,則達(dá)平衡。2、體系中各組分的物質(zhì)的量濃度或體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變,則達(dá)平衡。3、有氣體參加的前后系數(shù)改變(不同)的可逆反應(yīng)，總壓強(qiáng)保持不變,總體積不變,總物質(zhì)的量不變,密度不變,平均相對分子質(zhì)量不變,則達(dá)平衡。 但對于反應(yīng)前后系數(shù)不變(相同)的則不一定達(dá)平衡。4、對于有顏色的物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，顏色不隨時間發(fā)生變化,則達(dá)平衡。5、對同一物質(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,則達(dá)平衡。6、當(dāng)體系溫度不變，則達(dá)平衡?；瘜W(xué)反應(yīng)達(dá)到限度（化

8、學(xué)平衡）的判斷1、氯化銀在溶液中有極微弱的電離, 下列不能說明該電離達(dá)到平衡狀態(tài)的是 （ ）A、Ag+濃度不再改變B、Ag+的生成速率和Ag+ 、Cl-結(jié)合生成AgCl的速率相等C、AgCl的質(zhì)量不再減少D、Ag+與Cl-的物質(zhì)的量比為1：1D2、在一定溫度下，2NO2（g) N2O4 (g) (無色）的可逆反應(yīng)中，下列情況屬于平衡狀態(tài)的是（ ） A.N2O4不再分解 B.v(N2O4):v(NO2)=1:2 C.體系的顏色不再改變 D.NO2的濃度與N2O4的濃度之比2：1 C3、可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的重要特征是：A反應(yīng)停止了 B正、逆反應(yīng)的速率都為零C正、逆反應(yīng)都還在繼續(xù)進(jìn)行 D正、逆反應(yīng)速率

9、相等4、一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時：A單位時間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)B反應(yīng)物濃度等于生成物濃度C反應(yīng)物與生成物濃度保持不變D 混和體系中各組成成份和含量保持不變CD5、在一定溫度下的定容容器中，當(dāng)下列的物理量不再發(fā)生變化時，表明反應(yīng)A（s）+2B（g） C（g）+D（g）已達(dá)到平衡狀態(tài)的是：（ ） A 混合氣體的壓強(qiáng) B 混合氣體的密度 C 氣體的總物質(zhì)的量 D A的物質(zhì)的量濃度練習(xí):在密閉容器中充入4mol HI,在一定溫度下,反應(yīng) 2HI (g) H2 (g)+I2 (g)達(dá)到平衡時,有30%的HI分解,則平衡時混合氣體中氫氣的物質(zhì)的量為多少, 混合氣體總物質(zhì)的量為

10、多少? 化學(xué)平衡計算的一般步驟: “三步曲”1.寫出有關(guān)平衡的化學(xué)方程式2.找出各物質(zhì)的 起始量 轉(zhuǎn)化量 平衡量3 根據(jù)已知條件列式反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率在合成氨工業(yè)中,由a mol氮氣, b mol氫氣混合反應(yīng)達(dá)到平衡,有 c mol 氨氣生成,則氨氣在反應(yīng)混合物中所占的體積分?jǐn)?shù)為 c / (a+b-c) 100%定義：可逆反應(yīng)中，舊化學(xué)平衡的破壞，新化學(xué)平衡建立過程叫做化學(xué)平衡的移動。V正V逆V正=V逆0條件改變 平衡1 不平衡 平衡2建立新平衡破壞舊平衡V正=V逆0一定時間 影響化學(xué)平衡的條件一、化學(xué)平衡的移動V正 V逆 平衡向正反應(yīng)方向移動V正 = V逆 平衡不移動V正 V逆 平衡向逆反應(yīng)方向

11、移動探究實驗1 FeCl3 + 3 KSCN Fe(SCN)3 + 3KCl （黃色） （無色） （紅色） （無色）現(xiàn)象:向第一支試管里加入幾滴 FeCl3 溶液，顏色加深。向第二支試管里加入幾滴 KSCN 溶液，顏色加深。 1、濃度對化學(xué)平衡的影響 1、濃度對化學(xué)平衡的影響分析t1t2t3應(yīng)用 增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動；增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動；結(jié)論 在生產(chǎn)上，往往采用增大容易取得的或成本較低的反應(yīng)物濃度的方法，使成本較高的原料得到充分利用。2SO2 + O2 2SO3增大反應(yīng)物的濃度對化學(xué)平衡的影響【思考練習(xí)】 1、 Fe(NO3)2溶液呈淺綠色，其中存在著下列平衡：Fe2+2H2O Fe(OH)2+2H+ 往該溶液中滴加鹽酸，發(fā)生的變化（ ） (A) 平衡向逆反應(yīng)方向移動 (B) 平衡向正反應(yīng)方向移動 (C) 溶液由淺綠色變成黃色 (D) Fe2+物質(zhì)的量增大 A D 2、溫度對化學(xué)平衡的影響例如：2NO2 4N2O2 +Q 為放熱反應(yīng) 紅棕色無色結(jié)論：其它條件不變的情況下，溫度升高，平衡向