化學(xué)反應(yīng)限度

第二章第三節(jié)

化學(xué)反應(yīng)限度

(第2課時(shí))科學(xué)史話煉鐵高爐尾氣之謎C＋CO22COFe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫二、化學(xué)反應(yīng)的限度思考：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)物能否完全轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌?？閱讀：P50科學(xué)史話從這一材料中，你得到什么啟示？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。一、可逆反應(yīng):1、定義：在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)也能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。

2、符號(hào)：3、可逆反應(yīng)的特點(diǎn)(1)、同一條件同時(shí)進(jìn)行（兩同）2SO2+O22SO3催化劑△（2）反應(yīng)不能進(jìn)行完全（反應(yīng)物和生成物共存）500℃1.01×105Pa在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2+O22SO3催化劑△思考與交流：分析下列反應(yīng)是否是可逆反應(yīng)1、和2、二次電池的充電和放電3、CO2和H2O在光合作用下合成糖與糖在人體內(nèi)氧化4、練習(xí)：對于可逆反應(yīng)2SO2+O22SO3，在混合氣體中充入一定量的18O2足夠長時(shí)間后，18O原子（）A、只存在于O2中B、只存在于O2和SO3中C、只存在于SO2和O2中D、存在于SO2、O2和SO3D在密閉容器中充入PCl5，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g），反應(yīng)一段時(shí)間后又向其中加入37Cl2，在重新達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后，37Cl原子存在于

A．PCl5中 B．PCl3中 C．Cl2 D．三種物質(zhì)中都有D隨堂練習(xí)2此條件下進(jìn)行到什么時(shí)候達(dá)到了這個(gè)反應(yīng)的限度?此時(shí)的反應(yīng)是否停止了？此時(shí)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+O22SO3△催化劑二、化學(xué)反應(yīng)限度:可逆反應(yīng)在一定條件下完成的最大程度?；瘜W(xué)反應(yīng)達(dá)到限度時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等

練習(xí)：對化學(xué)反應(yīng)限度的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A、任何可逆反應(yīng)都有一定的限度B、化學(xué)反應(yīng)的限度是不可改變的C、化學(xué)反應(yīng)的限度與時(shí)間的長短無關(guān)D、化學(xué)反應(yīng)達(dá)到限度時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等

B500℃1.01×105Pa在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2+O22SO3催化劑△(1)、反應(yīng)剛開始時(shí)：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

。最大最大00逐漸增大逐漸減小逐漸減小逐漸增大(2)、反應(yīng)過程中：反應(yīng)物濃度———————，正反應(yīng)速率

;

生成物濃度——————，逆反應(yīng)速率

。(3)、一定時(shí)間后，正逆反應(yīng)速率必然出現(xiàn)

。各物質(zhì)的濃度

。相等保持不變V正V逆時(shí)間速率050min各物質(zhì)的濃度保持不變V正

=V逆≠0

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(huì)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)稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。

（1）反應(yīng)條件：一定條件可逆反應(yīng)（2）研究對象：1、定義:指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度保持不變的狀態(tài)。三、化學(xué)平衡狀態(tài)（化學(xué)平衡）

【注意】反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變(3）外在標(biāo)志：2.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(３)動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡（v(正)=v(逆)

≠0）(

2)等：

(４)定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持定，各組分的含量保持不變。(５)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。(１)逆V正＝V逆＞0【注：平衡時(shí)，濃度不一定相等或成比例】1、下列反應(yīng)，不屬于可逆反應(yīng)的是（）A、氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸與次氯酸B、N2與H2在一定條件下可以生成NH3，同時(shí)NH3又可分解為N2和H2C、水的生成與電解D、CO2溶于水和H2CO3分解C【隨堂練習(xí)】練習(xí)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D對于可逆反應(yīng)M＋NQ達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，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、在一定條件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下敘述錯(cuò)誤的是（）A、開始反應(yīng)時(shí)，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零。B、隨著反應(yīng)的進(jìn)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(jìn)行逆反應(yīng)速率逐漸增大，最后保持恒定。D、隨著反應(yīng)的進(jìn)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。B4、化學(xué)平衡研究的對象（）A、不可逆反應(yīng)B、可逆反應(yīng)C、氧化還原反應(yīng)D、所有化學(xué)反應(yīng)B下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3

已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)H－H鍵形成B.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)H－H鍵斷裂C.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)N－H鍵斷裂D.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)N－H鍵形成A、C隨堂練習(xí)在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A.

A的生成速率與C分解的速率相等B.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA,同時(shí)生3nmolBC.

A、B、C的濃度不再變化D.

A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2C14CO2+CCO，達(dá)到化學(xué)平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有

。14CO2、14C、14CO3、達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志

（2）V正＝V逆（1）各物質(zhì)的濃度保持不變應(yīng)用：①同一物質(zhì)，V消=V生(消耗速率等于生成速率)②不同物質(zhì)，方向相反，速率之比=系數(shù)之比例1：反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)，達(dá)到平衡的標(biāo)志為：①、A的消耗速率與A的生成速率—————②、A的消耗速率與C的

速率之比等于

。③、B的生成速率與C的

速率之比等于

。④、A的生成速率與B的

速率之比等于

。相等消耗m：p生成n：p消耗m：n化學(xué)平衡的標(biāo)志6、一定條件下，反應(yīng)A2(g)+B2(g)2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A、單位時(shí)間內(nèi)生成1molA2同時(shí)生成1molABB、單位時(shí)間內(nèi)生成2molAB同時(shí)生成1molB2C、單位時(shí)間內(nèi)生成1molA2同時(shí)生成1molB2D、單位時(shí)間內(nèi)生成1molA2同時(shí)消耗1molB2BD化學(xué)平衡的標(biāo)志7、在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A、C的生成速率與C分解的速率相等B、單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA,同時(shí)生成3nmolBC、A、B、C的濃度不再變化D、A、B、C的分子數(shù)之比為1:3:2AC化學(xué)平衡的標(biāo)志8、一定的溫度，向密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體,發(fā)生反應(yīng)X(g)+2Y(g)2Z(g)，此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是（）A、單位時(shí)間消耗0.1molX，同時(shí)生成0.1molXB、容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1：2：2C、容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度相等D、單位時(shí)間消耗0.1molX同時(shí)消耗0.2molYA化學(xué)平衡的標(biāo)志9、對于反應(yīng)2SO2+O22SO3，下列說法，能表示反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是（）①V(O2)生成=V(O2)消耗②SO2、O2、SO3的濃度之比為2∶1∶2③單位時(shí)間內(nèi)消耗1molO2，同時(shí)生成2molSO3④SO2、O2、SO3的濃度不再發(fā)生變化。A、①④B、②③C、②③④D、①③④A化學(xué)平衡的標(biāo)志1.在一定溫度下,2NO2(g)（紅色）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)=1:2C.體系的顏色不再改變D.NO2的濃度與N2O4的濃度之比2：1將1moLN2和3moLH2充入一密閉容器,使其在一定條件下發(fā)生反應(yīng):N2+3H22NH3下列哪一種狀態(tài)說明反應(yīng)達(dá)到平衡1、氨氣的生成速率與分解速率相等的狀態(tài)2、氮?dú)獾南乃俾逝c氨氣的消耗速率相等的狀態(tài)4、氮?dú)獾南乃俾逝c氨氣的消耗速率等于1：2的狀態(tài)3、氮?dú)獾南乃俾逝c氨氣的生成速率等于1：2的狀態(tài)√√將1moLN2和3moLH2充入一密閉容器,使其在一定條件下發(fā)生反應(yīng):N2+3H22NH3下列哪一種狀態(tài)說明反應(yīng)達(dá)到平衡1、1molNH3分解,同時(shí)0.5molN2消耗.2、H2的濃度不再變化.5、N2、H2、NH3總物質(zhì)的量不在改變或各組分含量不再變化.

3、CN2=CH2=CNH34、CN2:CH2:CNH3=1:3:2√√√可逆反應(yīng)O2＋2SO22SO3的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是

A

正SO2＝2正O2B

正O2＝逆SO3C

正O2＝2逆SO3

D

正SO2＝逆SO3

D化學(xué)反應(yīng)條件的控制

在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)抑制有害的化學(xué)反應(yīng)，這就涉及到反應(yīng)條件的控制(4)將廢氣通過裝有冷卻水的管道，充分吸收還可以使用助燃劑等下面以“提高煤的燃燒效率”為例(1)將煤氣化比固態(tài)煤燃燒速率更快且使煤充分燃燒。(2)空氣不足，煤得不到充分燃燒；且污染環(huán)境。空氣過量，廢氣要帶走能量，浪費(fèi)能源。(3)應(yīng)選擇保溫性能好，提高爐膛溫度的材料歸納：提高煤的燃燒效率的措施（1）盡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要盡可能充分地接觸，且空氣要適當(dāng)過量。（2）盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放出的熱能，提高熱能的利用率。提高燃料的燃燒效率實(shí)質(zhì)上是從多方面控制燃燒反應(yīng)的條件（包括環(huán)境）意義：節(jié)約能源、節(jié)省資源、減少污染（煤在氣化過程中可以脫硫、除去灰分）我們在生產(chǎn)、科研和生活中都需要控制化學(xué)反應(yīng)的條件。有利的反應(yīng)，要想辦法增大反應(yīng)速率：（1）升高溫度，使用催化劑，增大反應(yīng)物濃度…有害的反應(yīng)，要設(shè)法降低反應(yīng)速率：（1）降低反應(yīng)溫度，使用負(fù)催化劑（2）或隔離會(huì)引發(fā)反應(yīng)的物質(zhì)……知識(shí)應(yīng)用煤本身是可燃物質(zhì)，但是塊狀的煤用明火靠近都不燃燒，而當(dāng)煤變?yōu)榉勰顟B(tài)時(shí)，在空氣中達(dá)到一定的濃度遇明火即迅速爆炸，其原因是()。A．粉末狀態(tài)的煤比塊狀煤的著火點(diǎn)低B．粉末狀態(tài)的煤比塊狀煤放出的熱量多C．粉末狀態(tài)的煤比塊狀煤的總表面積大D．粉末狀態(tài)的煤呈氣態(tài)，屬于可燃性氣體隨堂練習(xí)4C例一：在820℃時(shí),在容積為1L的含有催化劑的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng)：

CO

＋

H2O(g)

CO2

＋

H2n總起始量(mol)

0.01

0.01

0

02min(mol)

0.009

0.009

0.001

0.001

8min(mol)

0.008

0.008

0.002

0.00215min(mol)

0.007

0.007

0.003

0.00320min(mol)

0.007

0.007

0.003

0.003例二：在500℃時(shí),在容積為1L的含有催化劑的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng)：

N2

＋

3H2

2NH3

n總

起始量(mol)

0.2

0.4

0

2min(mol)

0.18

0.34

0.04

8min(mol)

0.16

0.28

0.08

15min(mol)

0.13

0.19

0.14

20min(mol)0.130.190.14

0.020.020.020.020.02各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化各物質(zhì)的含量不再發(fā)生變化正逆反應(yīng)速率相等反應(yīng)達(dá)到平衡0.60.560.520.460.46各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化各物質(zhì)的含量不再發(fā)生變化正逆反應(yīng)速率相等反應(yīng)達(dá)到平衡總的物質(zhì)的量不變氣體壓強(qiáng)不變平均相對分子質(zhì)量不變氣體壓強(qiáng)不變平均相對分子質(zhì)量不變Ｂ5.在一定溫度下,反應(yīng)I2(g)+H2(g)2HI(g),達(dá)到平衡的標(biāo)志是：A.v(HI)=2v(H2)B.H2的百分含量不再變化C.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化D.c(I2)=c(H2)=c(HI)6.對反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(g)的以下敘述中,能說明恒溫下已達(dá)平衡狀態(tài)的是A.反應(yīng)容器中,壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變而改變B.反應(yīng)容器中,A、B、C、D能共存C.反應(yīng)容器中,A、B、C、D質(zhì)量不再改變D.反應(yīng)容器中的各物質(zhì)物質(zhì)的量不隨時(shí)間變化CD同T、V下11、下列①→⑩的說法中可以證明已達(dá)平衡狀態(tài)的