1、第三节化学反应速率和限度第二课时1.在在以前的学习中。你所接触的以前的学习中。你所接触的化学反应一般化学反应一般都进行得很都进行得很完全。例如镁条完全。例如镁条燃烧后只燃烧后只剩下白色的剩下白色的氧化镁，金属氧化镁，金属钠与钠与水反应后，最终得到澄清的溶液。那么是不是所有的化水反应后，最终得到澄清的溶液。那么是不是所有的化学反应都进行得很完全呢学反应都进行得很完全呢？2.一个化学反应。在实际一个化学反应。在实际进行时，（如化学实验，化工进行时，（如化学实验，化工生生产产等），给等），给定量的反应物是否会按照化学反应方程式中定量的反应物是否会按照化学反应方程式中的计量的计量系数关系系数关系完全变
2、为产物呢完全变为产物呢？1.在以前的学习中。你所接触的化学反应一般都进行得很完全。例科学史话科学史话炼铁高炉尾气之迷炼铁高炉尾气之迷P45在炼铁高炉中发生的主要反应是：在炼铁高炉中发生的主要反应是：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO219世纪人们就已经注意到高炉尾气中含有大量世纪人们就已经注意到高炉尾气中含有大量CO，曾推测，曾推测CO不不被完全利用是被完全利用是CO与矿石接触时间不够所致，于是设法把炉子修与矿石接触时间不够所致，于是设法把炉子修得更高，然而高炉尾气中的得更高，然而高炉尾气中的CO并未因此而减少。并未因此而减少。请对此作出合请对此作出合理的解释。理的解释。因为炼铁反应是可逆反应
3、，可逆反应是不能进行完全的因为炼铁反应是可逆反应，可逆反应是不能进行完全的反应，故反应，故CO始终有剩余，把炉子修得更高也不能影响可始终有剩余，把炉子修得更高也不能影响可逆反应进行的程度，故尾气不会减少。逆反应进行的程度，故尾气不会减少。探究一科学史话炼铁高炉尾气之迷P 4 5 在炼铁高炉中发生的主要反应是：以以SO2与与O2反应生成反应生成SO3为例：为例：2SO2 O2 2SO3探究二实验发现在二氧化硫与氧气的反应中无论怎样改变反应条件。都不能使二氧化硫全部转化为三氧化硫。这是因为在二氧化硫与氧气发生化合反应生成三氧化硫的同时三氧化硫也在发生分解反应生成二氧化硫和氧气。以S O 2 与O
4、2 反应生成S O 3 为例：探究二实验发现在二氧化硫与结 论学研究表明，很多化学反在进行的同时都具有可逆性，既正向反应（反应物 生成物）和逆向反应（生成物反应物）在同时进行，只是可逆的程度有所不同并且差异很大而已。我们通常把在同一条件下正反应方向和反应方向均能进行的反应称为可逆反应。结 论学研究表明，很多化学反在进行的同时都具有可逆性，既正可逆反应可逆反应一定条件下，既能向一定条件下，既能向正反应方向正反应方向进行，同时又能进行，同时又能向向逆反应逆反应方向方向进行的化进行的化学反应称为可逆反应学反应称为可逆反应正向进行的反应叫正向进行的反应叫正反应正反应逆向进行的反应叫逆向进行的反应叫逆反
5、应逆反应二、化学反应的限度二、化学反应的限度可逆反应一定条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反()不同的反应，其不同的反应，其可逆程度可逆程度不一样，通常我们把可逆程不一样，通常我们把可逆程度很小即逆反应度很小即逆反应很弱很弱的反应视为不可逆事实上可逆是绝的反应视为不可逆事实上可逆是绝对的，不可逆是相对的对的，不可逆是相对的如如:2H+OH-=H2O()可逆反应可逆反应在写化学方程式时不用在写化学方程式时不用“”,而用而用“”注意：注意：二、化学反应的限度二、化学反应的限度()不同的反应，其可逆程度不一样，通常我们把可逆程度很小化学反应的化学反应的限度限度:化学平衡状态化学平衡状态（1）
6、定义）定义当一个可逆反应进行到当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相正向反应速率与逆向反应速率相等时等时，反应物与生成物的浓度不再改变，达到了，反应物与生成物的浓度不再改变，达到了表面上表面上静止静止的状态，我们称之为的状态，我们称之为化学平衡状态化学平衡状态，简称化学平衡。，简称化学平衡。tV正正V逆逆0V正正=V逆逆V化学平衡状态。是化学平衡状态。是可逆反应可逆反应达到的一达到的一种特殊种特殊状态，是在状态，是在给定条件下化学给定条件下化学反所能反所能达到大达到大最大程度最大程度。化学反应。化学反应的限的限度决定了化学反应在该条件下的度决定了化学反应在该条件下的最大转化率最大转化
7、率。注意：注意：化学反应的限度:化学平衡状态（1）定义当一个可逆反应进行化学反应的化学反应的限度限度:化学平衡化学平衡状态状态（2）化学平衡）化学平衡状态的特征：状态的特征：逆逆等等定定动动变变化学平衡研究的对象是化学平衡研究的对象是可逆反应可逆反应化学平衡状态是一个化学平衡状态是一个动态动态平衡，达到平衡时，反应仍在平衡，达到平衡时，反应仍在进行进行达到平衡状态时，正逆反应速率达到平衡状态时，正逆反应速率相等相等平衡时，平衡体系中各组分浓度保持平衡时，平衡体系中各组分浓度保持不变不变当外界条件发生改变时当外界条件发生改变时，原，原平衡被破坏平衡被破坏，建立，建立新的新的平衡平衡平平衡衡状状态
8、态的的特特征征化学反应的限度:化学平衡状态（2）化学平衡状态的特（3）可逆反应可逆反应达到化学平衡的标志达到化学平衡的标志:1 1、正反应速率正反应速率等于等于逆反应速率逆反应速率2 2、对对同一物质同一物质来说，断裂化学键的来说，断裂化学键的物质的量物质的量与与形成形成化学键的化学键的物质的量物质的量相等。相等。6 6、对于对于气体系数和前后不相等气体系数和前后不相等的反应，压强的反应，压强保持不变保持不变4 4、各组分的各组分的物质的量浓度物质的量浓度或或物质的量分数或物质的量分数或各各气体气体组成的组成的体积分数体积分数不随时不随时间改变而变化间改变而变化5 5、若某组分若某组分有颜色有
9、颜色，体系的颜色一定不再改变时。，体系的颜色一定不再改变时。3 3、对、对于同一方程式不同物质于同一方程式不同物质来说，断裂化学键的来说，断裂化学键的物质的量物质的量与与形成形成化学键的化学键的物物质的质的量量之比等于方程式的系数之比。之比等于方程式的系数之比。（3）可逆反应达到化学平衡的标志:1、正反应速率等于逆反应速如：如：在一定温度下，可逆反应在一定温度下，可逆反应A2(气气)+B2(气气)=2AB(气气)达到平衡的标志是达到平衡的标志是(A)A2、B2、AB的浓度不再变化的浓度不再变化 (B)容器中的压强不再随时间变化容器中的压强不再随时间变化 (C)单位时间内生成单位时间内生成n m
10、ol的的A2同时生成同时生成2n mol的的AB (D)A2、B2、AB的浓度之比为的浓度之比为1:1:2 如：在一定温度下，可逆反应A 2(气)+B 2(气)=2 A B(气（4）.化学反应达到限度的图示化学反应达到限度的图示:V(正正)V(逆逆)达到平衡时达到平衡时V(V(正正)=V()=V(逆逆)，但，但V(V(正正)=V()=V(逆逆)=0=0Vt（4）.化学反应达到限度的图示:V(正)V(逆)达到平衡时V练习练习:1.1.对于可逆反应对于可逆反应M+N QM+N Q达到平衡时达到平衡时,下列下列说法说法正确的是正确的是()A.M.N.QA.M.N.Q三种三种物质的量浓度物质的量浓度一
11、定相等一定相等B.M.NB.M.N全部全部变成了变成了Q QC.C.反应混合物反应混合物各成分的百分比各成分的百分比组成不再变化组成不再变化D.D.反应已经反应已经停止停止C练习:1.对于可逆反应M+N Q 达到平衡时,下列2.2.一定温度下，可逆反应一定温度下，可逆反应 A(g)+3B(g)A(g)+3B(g)2C(g)2C(g)达到达到平衡的标志平衡的标志是（是（）A.CA.C生成的速率与生成的速率与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 molA,n molA,生成生成3n molB3n molBC.AC.A、B B、C C的浓度不再变化的浓度不再变化D.
12、AD.A、B B、C C的分子数比为的分子数比为1:3:21:3:2AC2.一定温度下，可逆反应 A(g)+3 B(g)2 C3.3.下列哪种说法可以证明反应下列哪种说法可以证明反应N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3已经达到平衡状态已经达到平衡状态()()A.1A.1个个N NN N键键断裂断裂的同时的同时,有有3 3个个H-HH-H键键形成形成B.1B.1个个N NN N键键断裂断裂的同时的同时,有有3 3个个H-HH-H键键断裂断裂C.1C.1个个N NN N键键断裂断裂的同时的同时,有有6 6个个N-HN-H键键断裂断裂D.1D.1个个N NN N键键断裂断裂的同时的同
13、时,有有6 6个个N-HN-H键键形成形成AC3.下列哪种说法可以证明反应A C4在一定温度下的在一定温度下的定容定容密闭容器中，当下列密闭容器中，当下列物理量物理量不再发生变化不再发生变化时，表明时，表明反应反应（）（）（）（）（）（）（）已）已达到达到平衡状态的是（）平衡状态的是（）、混合气体的、混合气体的密度密度、有生成的有生成的同时同时有生成有生成、混合气体的混合气体的总物质的量总物质的量、的、的物质的量物质的量的浓度的浓度4 在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时5可逆反应可逆反应 的正的正逆反应速率逆反应速率可用各反应物可用各反应物或生成物浓度的变化来或生成物浓度
14、的变化来表示表示下列各关系中能说明反应已达到下列各关系中能说明反应已达到最最大限度的大限度的是（）是（）、V正正（）V正正（）、V正正（）V逆逆（）、V正正（）V逆逆（）、正正（）V逆逆（）5 可逆反应 的正逆反应速率可用各7:将将1LN2和和3LH2充入一个密闭容器充入一个密闭容器,使其在一定条件下反使其在一定条件下反应应:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);下列哪些状态是平衡状态下列哪些状态是平衡状态.(1)混合气体的体积变为最初体积一半时混合气体的体积变为最初体积一半时(2)N2、H2、NH3的物质的量不再随时间改变而改变时的物质的量不再随时间改变而改变时(3)N2、H2、NH3的
15、总质量不再随时间改变而改变时的总质量不再随时间改变而改变时(4)单位时间内有单位时间内有1LNH3分解，有分解，有0.5LN2生成的状态生成的状态(5)单位时间内有单位时间内有1LNH3分解，有分解，有0.5LN2反应的状态反应的状态(6)H2、N2的体积分数之比不随时间而改变的状态的体积分数之比不随时间而改变的状态(7)N2、H2、NH3质量之比不随时间而改变的质量之比不随时间而改变的状态状态7:将1 L N 2 和3 L H 2 充入一个密闭容器,使其在一定条件下反(11)反应速率反应速率V(N2):V(H2):V(NH3)=1:3:2(12)密闭容器中压强不再改变时密闭容器中压强不再改变
16、时(13)密闭容器中密度不再改变时密闭容器中密度不再改变时(14)密闭容器中气体的平均摩尔质量不再改变时密闭容器中气体的平均摩尔质量不再改变时(9)H(9)H2 2减少的速率等于减少的速率等于NHNH3 3增加的速率增加的速率(10)(10)一个一个N NN N键断裂的同时，有键断裂的同时，有6 6个个N N H H键键形成形成(1 1)反应速率V(N 2):V(H 2):V(N H 3)=1:3三化学反应条件的控制三化学反应条件的控制（）（）原则原则：促进促进对有利对有利的化学反应，抑制的化学反应，抑制对有害对有害的的化学反应发生化学反应发生（2）措施措施通常通常控制化学反应的条件控制化学反
17、应的条件可从浓度温度压强催化可从浓度温度压强催化剂光照等方面加以考虑对于希望发生的反应，就要创剂光照等方面加以考虑对于希望发生的反应，就要创造条件既提高化学反应速率又提高化学反应限度造条件既提高化学反应速率又提高化学反应限度三化学反应条件的控制（）原则：促进对有利的化学反应，抑制思考与交流思考与交流建筑物的定向爆破建筑物的定向爆破思考与交流建筑物的定向爆破（3）实例：如何提高煤的燃烧效率？实例：如何提高煤的燃烧效率？（）煤的状态与煤的燃烧速率有何关系？与煤的充分（）煤的状态与煤的燃烧速率有何关系？与煤的充分燃烧有燃烧有何关系？何关系？（）空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？原因是（）空气用量对煤
18、的充分燃烧有什么影响？原因是什么什么？（）应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？（）应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？（）如何充分利用煤燃烧后的废气中热量？（）如何充分利用煤燃烧后的废气中热量？（）燃料不充分燃烧有何危害？（）燃料不充分燃烧有何危害？（）燃料充分燃烧的条件是什么？（）燃料充分燃烧的条件是什么？（3）实例：如何提高煤的燃烧效率？（）煤的状态与煤的燃烧答：答：煤被研得越细，粉末越小与空气中煤被研得越细，粉末越小与空气中的接触面的接触面积越大，燃烧积越大，燃烧越充分越充分，反应速率越快反应速率越快（）煤的状态与煤的燃烧速率有何关系？与煤的（）煤的状态与煤的燃烧速率有何关系
19、？与煤的充分燃烧有何关系？充分燃烧有何关系？答：煤被研得越细，粉末越小与空气中的接触面积越大，燃烧答：空气答：空气充足充足，煤燃烧生成越充分，放热越多；若空气，煤燃烧生成越充分，放热越多；若空气不足不足，则煤燃烧部分生成，排放到空气中造成污染，且生成则煤燃烧部分生成，排放到空气中造成污染，且生成时，放出的热量大大减少；但时，放出的热量大大减少；但空气过量太多空气过量太多也会带走部分热量，也会带走部分热量，应应该用适当过量的空气该用适当过量的空气（）空气用量对煤的充分燃烧有什么（）空气用量对煤的充分燃烧有什么影响影响？原因是什么？原因是什么？答：空气充足，煤燃烧生成越充分，放热越多；若空气不足，
20、答：答：应选择应选择保温隔热且耐热保温隔热且耐热的炉（灶）的炉（灶）膛材料，尽管煤燃烧是放热膛材料，尽管煤燃烧是放热反应，但反应过程中，煤燃烧需提供部分能量才能继续，因此利用反应，但反应过程中，煤燃烧需提供部分能量才能继续，因此利用煤燃烧放出的部分热量就可维持反应的继续进行，煤燃烧放出的部分热量就可维持反应的继续进行，选择保温隔热材选择保温隔热材料的目的，正是为了防止热量散失料的目的，正是为了防止热量散失（）应选择什么样的炉（灶）膛材料（）应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？理由是什么？答：应选择保温隔热且耐热的炉（灶）膛材料，尽管煤燃烧是放热反（）如何充分利用煤燃烧后的废气（）如何充分
21、利用煤燃烧后的废气中热量中热量？答：可将燃烧后的废气通过交换装置，供其他方面使用答：可将燃烧后的废气通过交换装置，供其他方面使用（）燃料不充分燃烧有何危害？（）燃料不充分燃烧有何危害？答：产生热量少，浪费资源答：产生热量少，浪费资源；产生；产生污染物，危害人体健康污染物，危害人体健康（）如何充分利用煤燃烧后的废气中热量？答：可将燃烧后的废气（）燃料（）燃料充分充分燃烧的条件是什么？燃烧的条件是什么？答：答：燃料燃料燃烧燃烧必须与空气接触，且要达到燃料的着火点必须与空气接触，且要达到燃料的着火点燃料燃料充分充分燃烧要考虑燃烧要考虑两点两点：一是燃烧时要有一是燃烧时要有足够多足够多的空气，的空气，
22、二是燃料与空气要有二是燃料与空气要有足够大的接触面足够大的接触面（）燃料充分燃烧的条件是什么？答：燃料燃烧必须与空气接触，练习：练习：当可逆反应当可逆反应达到达到平衡时平衡时,通通入入2后后,O存在于（）存在于（）、练习：2反应（反应（）（）（）（）在一可变）在一可变容积的容积的密闭密闭容器中进行，试回答：容器中进行，试回答：（）（）增加铁的量增加铁的量，其正反应速率的变化是（，其正反应速率的变化是（添添“增大增大”“不变不变”或或“减小减小”，以下相同）以下相同）（）将（）将容器的体积容器的体积缩小一半，其正反应的速率，缩小一半，其正反应的速率，逆反应速率逆反应速率（）保持（）保持体积不变体积不变，充入，充入使体系压强增大，其使体系压强增大，其正反应正反应速率逆反应速速率逆反应速率率（）保持（）保持压强不变压强不变，充入，充入使容器的体积增大，其使容器的体积增大，其正反应速率正反应速率，逆反应，逆反应速率速率高温高温不变不变增大增大增大增大不变不变不变不变减小减小减小减小2 反应（）（）（本节课的收获感言：本节课的收获感言：本节课的收获感言：谢谢！请批评指正！谢谢！请批评指正！谢谢！请批评指正！
