1、第二节 化学反应的速率与限度第第2 2课时课时 化学反应的限度和化学反应条件的控制化学反应的限度和化学反应条件的控制01010202CONTENTS目录目录知识回顾:可逆反应 在在同一条件同一条件下下, ,既向正反应方向进行既向正反应方向进行, ,同时同时又向逆反又向逆反应方向进行的反应。应方向进行的反应。N2+3H2 2NH3催化剂高温高压2SO2+O2 2SO3催化剂高温 SO2 +H2O H2SO3NH3 +H2O NH3 H2O启示:启示:化学反应是有限度的化学反应是有限度的。人教版高一化学必修第二册第六章第二节化学反应的速率和限度课件(共43张ppt)人教版高一化学必修第二册第六章第
2、二节化学反应的速率和限度课件(共43张ppt)H2 + I2 2HI 对于以上反应,请分析:(1 1)当反应刚开始时,反应物和生成物的浓度哪个大?(2 2)当反应刚开始时,正反应与逆反应哪个反应速率大?(3 3)随着反应的进行,反应物和生成物浓度如何变化?(4 4)随着反应的进行,v(正)与v(逆)怎样变化?在密闭容器中加入2molSO2molSO2 2和1mol O1mol O2 2发生反应:2SO2SO2 2(g) +O(g) +O2 2 (g)(g) 2SO2SO3 3(g)(g) 正向反应逆向反应思考:(5 5)反应会进行到什么时候“停止”?当正反应速率与逆反应速率相等时。当正反应速率
3、与逆反应速率相等时。(6 6)此时,反应物和生成物浓度如何变化?反应物和生成物浓度不再改变。反应物和生成物浓度不再改变。(7 7)给这个状态命名化学平衡状态。化学平衡状态。(8 8)反应真的停止了吗? 未停止,处于动态平衡。未停止,处于动态平衡。2SO2SO2 2(g) +O(g) +O2 2 (g)(g) 2SO2SO3 3(g)(g) 正向反应逆向反应反应速率反应速率v(正正)v(逆逆)t1时间(时间(t)0(1)0t1:v(正正)v(逆逆)(2)t1: v(正正)=v(逆逆)平衡状态平衡状态交流与讨论:1、定义 在一定条件下,可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反在一定条件下,可逆反
4、应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率应速率,反应物和生成物,反应物和生成物,达到表面上静止的达到表面上静止的一种一种“平衡状态平衡状态”,这种状态称为化学平衡状态,这种状态称为化学平衡状态,简称简称化学平衡,化学平衡,这这就是这个反应所能达到或完成的就是这个反应所能达到或完成的最大程度最大程度,即该,即该反应进行的限度。一、化学平衡状态化学反应的限度决定了反应物在该条件下的反应物的最大转化率。化学反应的限度决定了反应物在该条件下的反应物的最大转化率。任何化学反应的进程都有一定的限度,只是不同反应的限度不同而已。任何化学反应的进程都有一定的限度,只是不同反应的限度不同而已。转化率: 已被转
5、化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比。已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比。前提(适用范围):可逆反应内在本质:v(正)= v(逆) 0外在标志:反应混合物中各组分的浓度保持不变化学平衡状态例如,一定条件下,对于可逆反应N23H2 2NH3,表示正、逆反应速率可以用N2或H2或NH3来表示:(1)单位时间内,有1molN2反应掉,同时有1molN2生成(2)单位时间内,有3molH2反应掉,同时有2molNH3反应掉(3)单位时间内,有1molN2生成,同时有2molNH3生成(4)单位时间内,有1molN2反应掉,同时有3molH2生成(5)一个N-N键断裂的同时有六个N-
6、H键断裂(6)1moN-N键断裂的同时有3moH-H键生成(7) .以上均表示V(正)V(逆)v正(N2)2v逆(NH3)=12、化学平衡状态的特征化学平衡的特征:“逆”、“动”、“等”、“定”、“变”(1)“逆”:化学平衡只存在于可逆反应中;(2)“动”:化学平衡是一个动态平衡; (3)“等”:平衡时正反应和逆反应的速率相等且大于0(化学平衡的标志) (4)“定”:平衡时反应物和生成物的浓度保持不变(化学平衡的标志)(5)“变”:当条件变化时,原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立新的平衡改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。练习:1.(1)下列说法中可以证明2HI(g) H2(
7、g)+I2(g)已达到平衡状态的是_。单位时间内生成 n mol H2的同时生成 n molHI一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂百分含量 (HI) = (I2)时 反应速率 v(H2) = v(I2) = 时c(HI):c(H2):c(I2) = 2:1:1时温度和体积一定,某一生成物浓度不再改变时温度和体积一定,容器内压强不再变化时条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化时温度和体积一定,混合气体的颜色不再变化时温度和压强一定,混合气体的密度不再变化时v(HI)2(2)在上述的说法中能说明 2NO2(g) N2O4(g)(无色气体)达到平衡状态的是_。3、化学平衡状态的判断1.直
8、接标志(1)v正 = v逆 0 同一种物质的生成速率等于消耗速率。(2)各组分的浓度保持一定。 各组分的质量、物质的量、物质的量浓度、质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间而改变。2.间接标志(1)压强(2)颜色(3)密度(4)温度(5)混合气体的平均相对分子质量 .二、化学反应条件的控制 在生产和生活中,人们希望促进有利的化学反应,抑制有害的化学反应,这就涉及到反应条件的控制。1、目的2、方法(1)通过改变温度、浓度、压强、表面积、使用催化剂等,改变化学反应速率;(2)通过改变温度、浓度、压强等,改变可逆反应的限度。a提高煤的燃烧效率(1)煤燃烧时,将煤块粉碎成煤粉目的是增大与空气中O2的
9、_,煤粉燃烧_,反应速率_;通入适当过量的空气可以使煤粉充分燃烧,生成CO2,放出_;若空气不足,会造成煤燃烧_,生成_,产生热量_,且会造成污染。接触面积更充分更大更多的热量不完全CO减少(2)选择保温隔热且耐热的炉( 灶) 膛材料的主要目的是_。(3)充分利用煤燃烧后的废气中的热量,可采取的措施是将燃烧后的废气通过_装置,供其他方面使用。防止热量散失热交换3、案例b合成氨工业(1)化学理论:_温、_压时有利于提高氨的产率。(2)工业实际。温度:温度低,速率小,达到平衡所需时间长,生产成本高,通常选择在_下进行。压强:压强大,对动力和生产设备的要求高,通常采用压强为_。低高400500 1030 MPa