1、3 3 化学反应的速率和限度化学反应的速率和限度第二课时第二课时 化学反应的限度化学反应的限度 高炉炼铁的主要反应是高炉炼铁的主要反应是:FeFe2 2O O3 3+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO2 2炼铁工程师们发现高炉气中含有大量的炼铁工程师们发现高炉气中含有大量的COCO，你觉，你觉得可能是什么原因造成的？得可能是什么原因造成的？高温开始，炼铁工程师们认为是开始，炼铁工程师们认为是COCO与铁矿石接触不充分与铁矿石接触不充分之故，于是设法增加高炉的高度，然而高炉增高后，之故，于是设法增加高炉的高度，然而高炉增高后，高炉尾气中的高炉尾气中的COCO比例竟没有改变，这是什么原
2、因呢？比例竟没有改变，这是什么原因呢？钠与水的反应氯气溶解在水中 大多数的化学反应具有可逆性大多数的化学反应具有可逆性 你还知道哪些可逆反应？你还知道哪些可逆反应？Cl2 +H2O HClO+HCl【交流交流讨论讨论】2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂高温高温 SO2+H2O H2SO3NH3+H2O NH3 H2O 1、定义：定义：在在同一反应条件同一反应条件下，既可以向正下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的反应。进行的反应。请问：（请问：（1）氢气在氧气中燃烧生成水，水在电解时氢气在氧气中燃烧生成水，水在电解时生成氢气和氧气。（生成
3、氢气和氧气。（2）氯化铵加热分解成氨气和氯）氯化铵加热分解成氨气和氯化氢气体，氨气和氯化氢气体遇冷变成氯化铵。是不化氢气体，氨气和氯化氢气体遇冷变成氯化铵。是不是可逆反应？是可逆反应？2、可逆反应的特点：可逆反应的特点：正反应和逆反应发生的正反应和逆反应发生的条件相同条件相同 反应物、生成物反应物、生成物共同存在共同存在 可逆反应有可逆反应有一定的限度一定的限度 多数反应为可逆反应多数反应为可逆反应FeCl3溶液与KI溶液反应的实验【合作合作探究探究】2Fe2Fe3+3+2I+2I-2Fe 2Fe2+2+I+I2 2已知已知FeClFeCl3 3溶液和溶液和KIKI溶液会发生如下反应溶液会发生
4、如下反应：实验实验 现象及结论现象及结论 取一支试管，滴加约取一支试管，滴加约 3 mL 0.1molL-1 KI溶液，再滴加溶液，再滴加1滴滴 0.1molL-1 FeCl3 溶液溶液 将将反应反应的试管分为两部分的试管分为两部分一份加入一份加入2mLCCl4，振荡、静置，振荡、静置 另一份另一份滴加滴加2滴滴 KSCN 溶液溶液FeCl3溶液与KI溶液反应的实验【合作合作探究探究】溶液变棕色溶液分层，上层颜色变浅,下层为紫红色有I生成有Fe3剩余溶液变为血红色【交流交流讨论讨论】2SO2+O2 2SO3 时间浓度mol/L0min10min20min30min40min50min60min
5、70minSO210753.52111O253.52.51.7510.50.50.5SO30356.58999表表1 二氧化硫和氧气反应体系各组分浓度数据二氧化硫和氧气反应体系各组分浓度数据task：根据表中数据绘制反应体系中各组分浓度随时间变化的坐标图。0 10 20 30 40 50 60 70 t/min浓度浓度10987654321SO2O2SO32SO2+O2 2SO30 10 20 30 40 50 60 70 t/min浓度浓度10987654321SO2O2SO3O2速速率率0 10 20 30 40 50 60 70以以O O2 2为标准绘制正逆反应速率为标准绘制正逆反应速率
6、-时间图像时间图像（趋势图趋势图起点起点转折点转折点终点终点t/min【交流交流提高提高】2SO2+O2 2SO3起点：起点：（反应起始）反应起始）反应物浓度最大，正反应速率反应物浓度最大，正反应速率 ；生成物浓度为生成物浓度为0，逆反应速率，逆反应速率 。趋势：趋势：(反应过程反应过程)反应物浓度反应物浓度 ，正反应速率，正反应速率 ；生成物浓度生成物浓度 ，逆反应速率，逆反应速率 。转折点（转折点（交点）：交点）：一段时间后，正逆反应速率一段时间后，正逆反应速率 。终点：终点：时间（时间（t）反应速率反应速率0v(正正)v(逆逆)t1v(正正)=v(逆逆)化学平衡状态化学平衡状态不平衡状态
7、不平衡状态化学平衡建立的过程化学平衡建立的过程时间时间O2速速率率O时间时间浓度浓度O v正O250minSO2SO3 50min v逆O2 说说该反应说说该反应50min50min后的主要特征后的主要特征（1 1）定义：在定义：在一定条件下的一定条件下的可逆反应可逆反应，当正反应速率，当正反应速率和逆反应速率和逆反应速率相等相等时，各组分的浓度保持时，各组分的浓度保持不变不变（不能（不能理解为相等或成一定比例）理解为相等或成一定比例），这种状态称为化学平衡，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。状态，简称化学平衡。前提（适用范围）：可逆反应前提（适用范围）：可逆反应实质：实质：v(正正)=
8、v(逆逆)0外在标志：反应混合物中各组分外在标志：反应混合物中各组分 的浓度保持不变的浓度保持不变定义的理解定义的理解动动化学平衡中正逆反应仍在进行化学平衡中正逆反应仍在进行等等定定反应物的浓度和生成物的浓度相等反应物的浓度和生成物的浓度相等正逆反应速率相等（同一物质）正逆反应速率相等（同一物质）各物质的浓度保持不变各物质的浓度保持不变逆逆可逆反应存在化学平衡可逆反应存在化学平衡人们通常用动、等、定、逆等关键字表示人们通常用动、等、定、逆等关键字表示化学平衡的特征，请将正确含义与之相连。化学平衡的特征，请将正确含义与之相连。化学平衡中正逆反应静止不动，速率均为零化学平衡中正逆反应静止不动，速率
9、均为零【理解理解应用应用】等：等：平衡时平衡时v v(正正)=)=v v(逆逆)定：定：达到平衡状态时，达到平衡状态时，反应混合物中各组分的反应混合物中各组分的 浓度保持一定，各组分的含量保持不变。浓度保持一定，各组分的含量保持不变。变：变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。建立新的平衡。动：动：化学平衡是一个化学平衡是一个动态平衡（动态平衡（v(正正)=v(逆逆)0）逆逆：建立化学平衡的反应是可逆反应：建立化学平衡的反应是可逆反应【小结小结】可逆反应化学反应的限度 平衡是一种现象，更是一种思想 宏观现象微观原理炼铁之谜解答 1.1.将将1m
10、olN1molN2 2和和3molH3molH2 2充入一容积恒定的密闭容器充入一容积恒定的密闭容器中，使其在一定条件下发生反应中，使其在一定条件下发生反应 N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3，下列，下列哪一项说明反应达到了平衡。哪一项说明反应达到了平衡。1 1、NHNH3 3的生成速率与分解速率相等的生成速率与分解速率相等2 2、N N2 2的消耗速率与的消耗速率与NHNH3 3的消耗速率相等的消耗速率相等3 3、N N2 2的消耗速率与的消耗速率与NHNH3 3的生成速率等于的生成速率等于1 1：2 24 4、N N2 2的消耗速率与的消耗速率与NHNH3 3的消耗速率等于
11、的消耗速率等于1 1：2 25 5、1molNH1molNH3 3分解，同时分解，同时0.5molN0.5molN2 2消耗消耗6 6、H H2 2的浓度不再变化的浓度不再变化7 7、c c(N(N2 2)=)=c cH H2 2)=)=c c(NH(NH3 3)8 8、c c(N(N2 2):):c cH H2 2):):c c(NH(NH3 3=1=1：3 3：2 29 9、总物质的量不再改变或各组分含量不再变化、总物质的量不再改变或各组分含量不再变化同一种物质，同一种物质，V正正 =V逆逆 （消耗速率等于生成速率）（消耗速率等于生成速率）不同物质，不同物质，方向相反方向相反，速率之比，速
12、率之比=化学计量数之比化学计量数之比【练习练习巩固巩固】（3）化学平衡状态的判定）化学平衡状态的判定 N2+3H2 2NH3 从平衡的本质（从平衡的本质（V(正正)=V(逆逆)）判定）判定 a、从同一物质的正、逆反应速率来判断、从同一物质的正、逆反应速率来判断b、从不同种物质的正、逆反应速率来判断、从不同种物质的正、逆反应速率来判断c、从断键和成键的速率来判断、从断键和成键的速率来判断从组分含量来判断从组分含量来判断 化学反应平衡的外在标志是反应混合物中各组化学反应平衡的外在标志是反应混合物中各组分的浓度保持不变，所以各组分的质量、物质的量、分的浓度保持不变，所以各组分的质量、物质的量、质量分
13、数、对气体而言的体积分数等与浓度呈正比质量分数、对气体而言的体积分数等与浓度呈正比的量只要保持不变，那么反应就处于化学平衡状态。的量只要保持不变，那么反应就处于化学平衡状态。注意：注意：1、方向、方向 2、量、量 2.2.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)A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是达到平衡的标志是 （）A.CA.C的生成速率与的生成速率与C C的分解速率相等的分解速率相等 B.B.单位时间生成单位时间生成n n molAmolA，同时生成，同时生成3n 3n molBmolB C.A C.A、B B、C C的物质的量浓度保持不变的物质的量浓度保持不变 D.AD.A、B B、C C的分子数之比为的分子数之比为1 1：3 3：2 2 ACE.E.容器中气体的密度保持不变容器中气体的密度保持不变F.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G.G.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FG【练习练习巩固巩固】
