1、 高炉炼铁的主要反应为:高炉炼铁的主要反应为:Fe2O3+3CO = 2Fe +3CO2 ;在在19世纪后期,人们发现从炼铁高世纪后期,人们发现从炼铁高炉的炉口排出的尾气中含有一定量的炉的炉口排出的尾气中含有一定量的CO。有的。有的工程师认为,这是由于工程师认为,这是由于CO与铁矿石接触时间不与铁矿石接触时间不够长的原因。于是在英国耗费了大量资金建造够长的原因。于是在英国耗费了大量资金建造了一个高大的炼铁高炉,以增加了一个高大的炼铁高炉,以增加CO和和Fe2O3的的接触时间。可后来发现,用这个高炉炼铁,排接触时间。可后来发现,用这个高炉炼铁,排出的高炉气中出的高炉气中CO的含量并未减少。这是为
2、什么的含量并未减少。这是为什么呢?呢?【交流讨论】【交流讨论】 P58P58高温高温【温故知新】【温故知新】 何为可逆反应?举出学过的可逆反应。何为可逆反应?举出学过的可逆反应。 在在同一条件同一条件下下, ,既能向既能向正正反应方向进行反应方向进行, ,同时又能同时又能向向逆逆反应方向进行的反应。反应方向进行的反应。2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂高温高温高温高压高温高压催化剂催化剂N2 + 3H2 2NH3Cl2 + H2O HClO+HClCO2 + H2O H2CO3SO2 + H2O H2SO3不仅方向不仅方向而且限度而且限度第二单元第二单元 化学反应的方向和限度化学反应的方向和
3、限度化学平衡状态专题二专题二化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡1 1、定义:在、定义:在同一条件同一条件下下, ,既能向既能向正正反应方向进反应方向进行行, ,同时又能向同时又能向逆逆反应方向进行的反应。反应方向进行的反应。一、可逆反应一、可逆反应3 3、特征:不能进行完全、特征:不能进行完全 反应物与生成物共存反应物与生成物共存2 2、表示方法:用、表示方法:用“ ”“ ” 【交流讨论】【交流讨论】 P59 P59 结合图结合图2-152-15、图、图2-16 2-16 回答问题:回答问题: 图图2-15 2-15 图图2-162-16 时间时间浓浓度度Ot1反应物反应物生成物生成
4、物速速率率时间时间O v正正v逆逆t1 1 1、随反应的进行,反应物和生成物的浓度如何、随反应的进行,反应物和生成物的浓度如何变化?正、逆反应速率如何变化?变化?正、逆反应速率如何变化?c(SO2) v(正正) v(逆逆)c(O2) c(SO3)【交流讨论】【交流讨论】 P59 P59 结合图结合图2-152-15、图、图2-16 2-16 回答问题:回答问题: 图图2-15 2-15 图图2-162-16 时间时间浓浓度度Ot1反应物反应物生成物生成物速速率率时间时间O v正正v逆逆t1 2 2、当反应进行足够长时间后,反应物和生成物、当反应进行足够长时间后,反应物和生成物的浓度是否何变化?
5、正、逆反应速率是否发生变化?的浓度是否何变化?正、逆反应速率是否发生变化?c(SO2) 、c(O2) 、c(SO3)均不变均不变v(正正)、v(逆逆)均不再变化。均不再变化。【交流讨论】【交流讨论】 P59 P59 结合图结合图2-152-15、图、图2-16 2-16 回答问题:回答问题: 图图2-15 2-15 图图2-162-16 时间时间浓浓度度Ot1反应物反应物生成物生成物速速率率时间时间O v正正v逆逆t1 3 3、当反应进行足够长时间后,反应是否停止?、当反应进行足够长时间后,反应是否停止?没有停止;没有停止;v(正正)=v(逆逆)且且均不等于零均不等于零【阅读】【阅读】 P60
6、 P60 第一自然段内容第一自然段内容二、化学平衡状态二、化学平衡状态1 1 定义:定义:可逆可逆反应在一定条件下进行到反应在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率与逆反应一定程度时,正反应速率与逆反应速率速率相等相等,反应物和生成物的,反应物和生成物的浓度不再发生浓度不再发生变化变化的状态。的状态。2. 2.平衡特征:平衡特征:定定动动变变动态平衡动态平衡反应混合物的组成恒定不变(浓度等)反应混合物的组成恒定不变(浓度等)条件改变条件改变平衡移动平衡移动达到新平衡达到新平衡同同化学平衡的建立与反应途径无关,只与化学平衡的建立与反应途径无关,只与反应的始末状态相关反应的始末状态相关等等V(正正
7、)V(逆逆) 0()(1)只有可逆反应才存在平衡状态只有可逆反应才存在平衡状态()(2)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果到最大限度的结果()(3)化学反应达到化学平衡状态时,正、逆反化学反应达到化学平衡状态时,正、逆反应的速率都为应的速率都为0()(4)化学反应达到化学平衡状态时反应物和生化学反应达到化学平衡状态时反应物和生成物的浓度相等成物的浓度相等()(5)化学反应达到化学平衡状态时,反应混合化学反应达到化学平衡状态时,反应混合物中各组分的浓度一定与化学方程式中对应物质的物中各组分的浓度一定与化学方程式中对应物质的化学计量数成比例化学
8、计量数成比例【判断正误】【判断正误】 练习练习1在一定条件下,可逆反应在一定条件下,可逆反应2A(g) B(g)3C(g),在下列几种状态中,达到平衡状态的是,在下列几种状态中,达到平衡状态的是_(填序号填序号)。正反应速率正反应速率v(A)2 molL1min1, 逆反应速率逆反应速率v(A)2 molL1min1正反应速率正反应速率v(A)2 molL1min1, 逆反应速率逆反应速率v(B)1 molL1min1正反应速率正反应速率v(A)2 molL1min1, 正反应速率正反应速率v(B)1 molL1min1正反应速率正反应速率v(A)2 molL1min1, 逆反应速率逆反应速率
9、v(C)2 molL1min1 对比,对比分别可得出利用反应速率判对比,对比分别可得出利用反应速率判断反应是否达到平衡状态有哪些注意事项?断反应是否达到平衡状态有哪些注意事项? 一正一逆;一正一逆; 速率比等于速率比等于化学计量数化学计量数之比。之比。3.3.化学平衡状态的标志:化学平衡状态的标志: 基本标志一:基本标志一: (正)(正) = (逆)(逆) (本质特征、微观)(本质特征、微观)基本标志二:各组分的含量保持不变基本标志二:各组分的含量保持不变 (外部表现、宏观)(外部表现、宏观)练习练习2、 能够说明能够说明N2 + 3H2 2NH3反应在密反应在密闭容器中已达到平衡状态的是闭容
10、器中已达到平衡状态的是容器内容器内N2、H2、NH3三者共存三者共存 容器内容器内N2、H2、NH3三者浓度相等三者浓度相等容器内容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为的浓度比恰为1:3:2t min内生成内生成1molNH3同时消耗同时消耗0.5molN2t min内生成内生成1molN2同时消耗同时消耗3molH2 练习练习3、 在一定的温度下,可逆反应:在一定的温度下,可逆反应:A(g)+ 3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是达到平衡的标志是 A. C的生成速率与的生成速率与C的分解速率相等的分解速率相等B. 单位时间生成单位时间生成n molA,同时生成,同时生成3n molBC. A
11、、B、C的物质的量浓度保持不变的物质的量浓度保持不变D. A、B、C的分子数之比为的分子数之比为1 :3 :2 E. 容器中气体的总压强保持不变容器中气体的总压强保持不变F. 混合气体的平均摩尔质量保持不变混合气体的平均摩尔质量保持不变 练习练习4、 下列说法可以证明反应下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是已达平衡状态的是A.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个HH键形成键形成B.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个HH键断裂键断裂C.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键断裂键断裂D.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH
12、键形成键形成练习练习5、 在一定条件下,向一固定容积的容器中在一定条件下,向一固定容积的容器中投入投入2molNO2进行反应:进行反应:2NO2 2NO+O2,一段时间后测得一段时间后测得NO2、NO、O2的物质的量可能的物质的量可能是是(A) 2 mol NO、0.75 mol O2 (B) 1 mol NO2、1.2 mol NO (C) 2 mol NO (D) 0.7 mol O2小结:判断可逆反应是否达到平衡状态的方法小结:判断可逆反应是否达到平衡状态的方法(1)(1)直接判据直接判据v v正正v v逆(注意不同物质)。逆(注意不同物质)。反应混合物中各组分的质量和浓度保持不变。反应混合物中各组分的质量和浓度保持不变。(2)(2)间接判据间接判据常用物理量:气体总的物质的量、压强、混常用物理量:气体总的物质的量、压强、混合气体的平均密度、平均摩尔质量。合气体的平均密度、平均摩尔质量。判断方法:判断方法:“变量不变即为平变量不变即为平”。