化學反應(yīng)的限度課件-高一下學期化學人教版（2019）必修第二冊

第二

節(jié)化學反應(yīng)的速率與限度第二課時化學反應(yīng)的限度2SO2+18O2

2SO32SO2+18O2

2SO3S18O2S16O18O16O18O一、可逆反應(yīng)1.定義：在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向同時又能向逆反應(yīng)方向進行的化學反應(yīng)。2.用可逆符號代替等號。習慣上，把向右的反應(yīng)叫正反應(yīng)，向左的反應(yīng)叫逆反應(yīng)。3.特征：同時性:正、逆反應(yīng)是在同一條件下同時進行的。雙向性:正反應(yīng)和逆反應(yīng)是兩個完全相反的不同反應(yīng)。共存性:反應(yīng)物和生成物同時存在，可逆反應(yīng)不能進行到底，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不可能為100%。

N2+3H22NH3催化劑高溫高壓2SO2+O22SO3催化劑?SO2+H2OH2SO3NH3+H2ONH3·H2OCl2+H2OHCl+HClO4.常見可逆反應(yīng)：I2+H22HI?科學史話：煉鐵高爐尾氣之謎C+O2===CO2C+CO2===2COFe2O3+3CO===2Fe+3CO2煉制生鐵所需要的焦炭的實際用量，遠高于按照化學方程式計算所需用量，且從高爐爐頂出來的氣體中含有沒有利用的CO氣體。高溫可逆反應(yīng)啟示:很多化學反應(yīng)在進行時都具有可逆性，只是可逆的程度有所不同并且差異很大。并不能實現(xiàn)反應(yīng)物到生成物的完全轉(zhuǎn)化，即化學反應(yīng)是有限度的。那么如何確定可逆反應(yīng)的限度？高溫高溫某溫度和壓強下的密閉容器中,2SO2+O22SO3△催化劑010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.9時間（min)物質(zhì)的量濃度(mol/L)此條件下進行到什么時候達到了這個反應(yīng)的限度?達到反應(yīng)限度時該反應(yīng)是否停止了？（1）反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率；生成物濃度為，逆反應(yīng)速率為；反應(yīng)開始時：反應(yīng)速率v(正)v(逆)t1時間（t）0最大最大001、化學平衡狀態(tài)的建立反應(yīng)進行中：正逆反應(yīng)都進行，v(逆)≠0，v(正)>v(逆)反應(yīng)速率v(正)v(逆)t1時間（t）0（2）反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率；生成物濃度，逆反應(yīng)速率；逐漸減小逐漸減小逐漸增大逐漸增大（3）正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率。反應(yīng)物的濃度，生成物的濃度。反應(yīng)一段時間（50min）后：v(正)=v(逆)≠0反應(yīng)速率v(正)v(逆)50min時間（t）0不再改變不再改變相等達到一種表面靜止的狀態(tài)，我們稱為“化學平衡狀態(tài)”，簡稱化學平衡。不平衡狀態(tài)1.化學平衡建立的過程正反應(yīng)速率可表示為:v(SO2)消耗、v(O2)消耗、v(SO3)生成逆反應(yīng)速率可表示為:v(SO2)生成、v(O2)生成、v(SO3)消耗v正＝v逆即有：v(SO2)消耗＝v(SO2)生成v(O2)消耗＝v(O2)生成v(SO3)生成＝v(SO3)消耗二、化學平衡1、概念：

在一定條件下，可逆反應(yīng)進行到一定的程度時，V正=V逆，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度不再改變，達到一種表面靜止的狀態(tài)。稱為“化學平衡狀態(tài)”，簡稱化學平衡。強調(diào)三點對象：可逆反應(yīng)實質(zhì)：v(正)=v(逆)

標志：各組分的濃度或百分含量保持不變

化學平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學反應(yīng)所能達到或完成的最大程度，即該反應(yīng)的限度。

化學反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在該條件下的最大轉(zhuǎn)化率。任何可逆反應(yīng)在給定條件下的進程都有一定的限度，只是不同反應(yīng)的限度不同。改變反應(yīng)條件可以在一定程度上改變一個化學反應(yīng)的限度，亦即改變該反應(yīng)的化學平衡狀態(tài)。2、化學反應(yīng)的限度：3、化學平衡的特征：逆、動、等、定、變、⑴逆：可逆反應(yīng)。⑵動：動態(tài)平衡。⑶等：v正＝v逆＞0⑷定：反應(yīng)混合物各組分的濃度或百分含量保持不變。⑸變：化學平衡建立在一定條件下，條件改變時，平衡就會被破壞，變?yōu)椴黄胶?，并在新條件下建立新的平衡。1.下列關(guān)于化學反應(yīng)限度的說法中正確的是（）A.一個可逆反應(yīng)達到的平衡狀態(tài)就是這個反應(yīng)在該條件下所能達到的最大限度B.當一個可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正向反應(yīng)速率和逆向反應(yīng)速率相等且等于零C.平衡狀態(tài)時，各物質(zhì)的濃度保持相等D.化學反應(yīng)的限度不可以通過改變條件而改變A【課堂練習】2、在一定條件下，某容器中充入N2和H2合成NH3,以下敘述錯誤的是（）A.開始反應(yīng)時，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零B.隨著反應(yīng)的進行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后減小為零C.隨著反應(yīng)的進行逆反應(yīng)速率逐漸增大，后保持恒定D.隨著反應(yīng)的進行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后與逆反應(yīng)速率相等且都保持恒定B①速率關(guān)系A(chǔ):同一種物質(zhì)：生成速率=消耗速率，即v正＝v逆B：不同的物質(zhì)：一看方向：（即一正一逆）二看計量數(shù)：化學反應(yīng)速率之比=化學計量數(shù)之比；4、判斷化學平衡的標志：直接標志

②含量關(guān)系：反應(yīng)混合物各組分的濃度、物質(zhì)的量、百分含量（質(zhì)量分數(shù)、摩爾分數(shù)、體積分數(shù)、分子數(shù)之比）保持不變1.以反應(yīng)N2(g)+3H2

(g)2NH3(g)為例，達到平衡的標志是？N2的消耗速率與N2的生成速率—————N2的消耗速率與NH3的———速率之比等于———H2的生成速率與NH3的———速率之比等于———N2的生成速率與H2的———速率之比等于———相等消耗1:23:21:3生成消耗2、一定條件下，反應(yīng)N2+3H22NH3達到平衡的標志是A、1molN≡N鍵斷裂的同時，有3molH－H鍵形成B、1molN≡N鍵斷裂的同時，有3molH－H鍵斷裂C、1molN≡N鍵斷裂的同時，有6molN－H鍵斷裂D、1molN≡N鍵斷裂的同時，有6molN－H鍵形成√間接標志：以反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)為例（）①混合氣體的總壓強、總體積、總物質(zhì)的量保持不變。②混合氣體的平均相對分子質(zhì)量、密度保持不變。適用于m+n≠p的反應(yīng)⑷在等系數(shù)的氣體反應(yīng)中--------不能作為平衡判據(jù)的是適用于m+n=p的反應(yīng)氣體的總壓強、總物質(zhì)的量、混合氣體的相對分子質(zhì)量、密度、反應(yīng)平衡時物質(zhì)的量之比、反應(yīng)平衡時濃度之比⑶特殊標志：①對于有色物質(zhì)參加反應(yīng)，如果體系顏色不變，反應(yīng)達到平衡②對于吸熱或放熱反應(yīng)，如果體系溫度不變，反應(yīng)達到平衡1、可逆反應(yīng)2NO2(紅棕色)

2NO(無色)＋O2(無色)在密閉容器中反應(yīng)，達到化學平衡狀態(tài)的是（）A.單位時間內(nèi)生成nmolO2同時生成2nmolNO2B.單位時間內(nèi)生成nmolO2同時生成2nmolNOC.c(NO2):c(NO):c(CO2)=2:2:1D.混合氣體的顏色不再改變F.混合氣體的密度不再改變E.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變H.混合氣體個組分的體積分數(shù)不再改變ADEH【課堂練習】H2(g)＋I2(g)

2HI(g)二、化學反應(yīng)條件的控制

在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進有利的化學反應(yīng)（提高反應(yīng)速率，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率即原料的利用率），抑制有害的化學反應(yīng)（降低反應(yīng)速率，控制副反應(yīng)的發(fā)生，減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生），這就需要進行化學反應(yīng)條件的控制。二、化學反應(yīng)條件的控制

在化工生產(chǎn)中，為了提高反應(yīng)進行的程度而調(diào)控反應(yīng)條件時，需要考慮控制反應(yīng)條件的成本和實際可能性。催化劑高溫、高壓N2+3H22NH3

合成氨的生產(chǎn)在溫度較低時，氨的產(chǎn)率較高；壓強越大，氨的產(chǎn)率越高。但溫度低，反應(yīng)速率小，需要很長時間才能達到化學平衡，生產(chǎn)成本高，工業(yè)上通常選擇在400~500℃下進行。而壓強越大，對動力和生產(chǎn)設(shè)備的要求也越高，合成氨廠隨著生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)備條件的不同，采用的壓強通常為10~30MPa?！舅伎?/p>