1、第二课时:化学反应的限度第二课时:化学反应的限度问题问题引入引入在一定条件下,将在一定条件下,将1 mol N2和和3 mol H2置于置于密闭容器中充分反应,能否得到密闭容器中充分反应,能否得到2 mol NH3?不能。原因是不能。原因是N2和和H2合成氨的反应属合成氨的反应属于于可逆反应可逆反应,反应物转化率达不到,反应物转化率达不到100%。一、可逆反应一、可逆反应可逆反应:在同一条件下可逆反应:在同一条件下_和和_均能进行的化学反应,书写可均能进行的化学反应,书写可逆反应的化学方程式时不用逆反应的化学方程式时不用“=”而用而用“_”。可逆反应方程式中,反应不能。可逆反应方程式中,反应不
2、能完全进行,每一种物质共同存在。完全进行,每一种物质共同存在。正反应方向正反应方向逆反应方向逆反应方向二、化学反应的限度二、化学反应的限度1、定义:、定义:. 当一个当一个 可逆可逆 反应进行到正向反应反应进行到正向反应速率与逆向反应速率速率与逆向反应速率 相等相等 时,反应物和生成时,反应物和生成物的浓度物的浓度 ,达到,达到 的一种状态。的一种状态。这就是这个反应所能达到的这就是这个反应所能达到的限度限度;此时这个;此时这个状态就叫做状态就叫做 状态,简称状态,简称化学平衡化学平衡。 不再变化不再变化表面静止表面静止化学平衡化学平衡2.达到平衡状态时,反应物的达到平衡状态时,反应物的转化率
3、转化率达到达到最大最大。3.化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度,即该反应进行的达到或完成的最大程度,即该反应进行的 4.化学平衡的建立化学平衡的建立3H2 + N2 2NH3 正反应正反应逆反应逆反应最大最大不变不变不变不变不变不变不变不变增大增大减小减小增大增大零零最大最大零零减小减小0t:v正正 v逆逆 未平衡未平衡t 时刻时刻: v正正=v逆逆 0 平衡平衡5.化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征1)逆:逆:化学平衡研究的对象是化学平衡研究的对象是_。2)等:等:达到平衡状态时,正反应速率和逆反应速率达到平衡状态时,正反应速率
4、和逆反应速率_,但,但_零,即零,即v正正_v逆逆_0。3动:动:是指化学平衡属于是指化学平衡属于_。达到平衡。达到平衡状态时,正、逆反应仍在状态时,正、逆反应仍在_,只是,只是v正正_v逆而已。逆而已。4定:定:平衡时,各组分的浓度保持平衡时,各组分的浓度保持_,各组,各组成成分的含量保持成成分的含量保持_。5变:变:当外界条件当外界条件(如浓度、压强、温度等如浓度、压强、温度等)变化时,变化时,则原平衡则原平衡_,反应混合物中各组分的浓度就会,反应混合物中各组分的浓度就会_,在新的条件下会,在新的条件下会_。可逆反应可逆反应相等相等不等于不等于=动态平衡动态平衡进行反应进行反应=一定一定不
5、变不变改变改变改变改变建立新的平衡建立新的平衡6.化学平衡状态的判断化学平衡状态的判断判断一个可逆反应在一定条件下是否判断一个可逆反应在一定条件下是否达到达到限度限度或或平衡状态平衡状态:1)看速率:看速率:v正正=v逆逆 即平衡即平衡 两个要求:两个要求:a.将将各物质表示的速率各物质表示的速率除以除以各各自的自的化学计量数化学计量数后数值相等后数值相等(2)看浓度:看浓度:平衡时,各物质的平衡时,各物质的浓度保持浓度保持不变不变,但,但不一定要相等不一定要相等,也,也不一定成比例不一定成比例b.反应方向反应方向体现体现正正和和逆逆延伸:平衡时,反应体系延伸:平衡时,反应体系颜色颜色、各物质
6、、各物质的的质量质量、百分含量百分含量都不变都不变三、化学反应条件的控制三、化学反应条件的控制1控制反应条件的目的:控制反应条件的目的: 有害物质的产生有害物质的产生转化率转化率反应速率反应速率反应速率反应速率2提高燃料的燃烧效率提高燃料的燃烧效率以煤的燃烧为以煤的燃烧为例例 煤的状态:煤的状态:将煤将煤粉碎粉碎以增大其与空气的以增大其与空气的 接接触触 空气用量:空气用量:适当适当 过量过量 提高燃烧效率提高燃烧效率炉炉(灶灶)膛材料:膛材料:选择选择保温性能好保温性能好的的材料材料烟道废气:烟道废气:用烟道废气中的热量用烟道废气中的热量加热加热水水 提高热量利用率提高热量利用率 随堂测:随
7、堂测:1一定温度下,可逆反应一定温度下,可逆反应3X(g)Y(g) 2Z(g)达到反应限度的标志是达到反应限度的标志是(C)AX、Y、Z的浓度相等的浓度相等BX的生成速率与的生成速率与Z的生成速率相等的生成速率相等C单位时间内生成单位时间内生成3n mol X,同时消耗,同时消耗n mol YDX、Y、Z的分子个数比为的分子个数比为3 1 22可逆反应进行到一定程度时,反应物、生可逆反应进行到一定程度时,反应物、生成物浓度均不再改变,这是因为成物浓度均不再改变,这是因为(C)A反应停止了反应停止了B某种反应物已完全反应某种反应物已完全反应C正反应速率和逆反应速率相等正反应速率和逆反应速率相等D
8、反应物和生成物的物质的量相等反应物和生成物的物质的量相等3一定温度下,在容积不变的密闭容器中,一定温度下,在容积不变的密闭容器中,可逆反应可逆反应X(g)3Y(g) 2Z(g)达到平衡的达到平衡的标志是标志是(C)A气体总质量保持不变气体总质量保持不变BX、Y、Z的浓度都相等的浓度都相等CX、Y、Z的浓度不再发生变化的浓度不再发生变化DX、Y、Z的分子数之比为的分子数之比为1 3 24如图是可逆反应:如图是可逆反应:X23Y2 2Z2,在,在反应过程中的反应速率反应过程中的反应速率(v)与时间与时间(t)的关系曲的关系曲线,下列叙述正确的是线,下列叙述正确的是(A)At2t3时,各物质的浓度不
9、再发生变化时,各物质的浓度不再发生变化Bt2时,反应未达到限度时,反应未达到限度Ct2t3时,反应已停止进行时,反应已停止进行Dt1时,反应只向正反应方向进行时,反应只向正反应方向进行5下列反应条件的控制中不恰当的是下列反应条件的控制中不恰当的是(D)A为防止铁生锈,在其表面涂一层防锈油为防止铁生锈,在其表面涂一层防锈油漆漆B为防止火灾,在面粉厂、加油站等场所为防止火灾,在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火要严禁烟火C为加快为加快KClO3的分解速率,加入的分解速率,加入MnO2D为加快为加快H2O2的分解速率,把反应容器放的分解速率,把反应容器放到冷水中冷却到冷水中冷却6下列各关系中能说明反应下
10、列各关系中能说明反应N23H2 2NH3已达到平衡状态的是已达到平衡状态的是(C)A3v正正(N2)v正正(H2) Bv正正(N2)v逆逆(NH3)C2v正正(H2)3v逆逆(NH3) Dv正正(N2)3v逆逆(H2)测定时刻测定时刻/s浓度浓度/(molL1)t1t2t3t4c(A)6322c(B)53.533c(C)12.533A.在在t3 s时反应已经停止时反应已经停止Bt3t4 s内正、逆反应速率不相等内正、逆反应速率不相等C在容器中发生的反应为在容器中发生的反应为2AB CD在在t3 s时,反应已达到平衡状态时,反应已达到平衡状态7在一密闭容器中通入在一密闭容器中通入A、B、C三种气
11、体,保三种气体,保持一定温度,在持一定温度,在t1、t2、t3、t4 s时测得各物质的浓时测得各物质的浓度数据如下表,则下列判断正确的是度数据如下表,则下列判断正确的是(D) 8下列说法正确的是下列说法正确的是(B)A用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率的浓硫酸可加快产生氢气的速率B对于反应对于反应2H2O2=2H2OO2,加入,加入MnO2或升高温度都能加快或升高温度都能加快O2的生成速率的生成速率C将铜片放入稀硫酸中,无明显现象;若将铜片放入稀硫酸中,无明显现象;若再向所得溶液中加入硝酸银溶液,一段时间再向所得溶液中加入硝酸
12、银溶液,一段时间后,由于形成原电池,可看到有氢气产生后,由于形成原电池,可看到有氢气产生D100 mL 2 mol/L的盐酸跟锌片反应,加的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变入适量的氯化钠溶液,反应速率不变9下列能说明恒温恒容密闭容器中的反应:下列能说明恒温恒容密闭容器中的反应:P(g)Q(g) R(g)S(g)已达到平衡状态已达到平衡状态的是的是(C) A反应容器内压强不随时间变化反应容器内压强不随时间变化B反应容器内气体的总物质的量不随时间反应容器内气体的总物质的量不随时间变化变化CP和和S的生成速率相等的生成速率相等D容器内容器内P、Q、R、S的物质的量浓度之比的物质的量浓度之比为为1 1 1 1谢谢聆听谢谢聆听