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文檔簡介
1、第三節(jié) 化學反應的 速率和限度化學反應有快有慢:化學反應有快有慢:HClNaOHNaClH2O千分之一秒即完成千分之一秒即完成H2Cl22HCl 百分之一秒即完成百分之一秒即完成救心丹救心丹幾分鐘見效幾分鐘見效鋼鐵腐蝕鋼鐵腐蝕若干年若干年煤、石油等化煤、石油等化石燃料的形成石燃料的形成幾千萬年以上幾千萬年以上1、定義、定義:用來衡量反應進行快慢的物理量:用來衡量反應進行快慢的物理量 化學反應速率用化學反應速率用單位時間單位時間(如每秒,每分,(如每秒,每分,每小時)內反應物的物質的量每小時)內反應物的物質的量濃度的減少量濃度的減少量或生或生成物的成物的物質的量濃度的增加量的增加量來表示來表示。
2、2 2、計算式、計算式: :CCCVtt 反反應應前前反反應應后后 (物質的量濃度) 例例 1、在、在 N2 + 3H2 2 NH3反應中,自開反應中,自開始至秒,氨的濃度由變?yōu)槭贾撩?,氨的濃度由變?yōu)?. 6 mol/L,則,則以氨氣表示的化學反應速率是多少?以氨氣表示的化學反應速率是多少?= 0.3mol/(Ls)v (NH3) =c (NH3) t=(0. 6 0 )mol/L2s問題1: v(N2)= v(H2)=問題2:此反應化學反應速率用不同物質表示為什么數(shù)值不同?數(shù)值上有何規(guī)律?3 3、化學反應速率的特點、化學反應速率的特點同一反應,可用不同物質在單位時間同一反應,可用不同物質在單
3、位時間 內濃度內濃度的變化來表示,但必須的變化來表示,但必須指明指明是是 用哪種反應物或用哪種反應物或哪種生成物來表示。哪種生成物來表示。用不同物質在單位時間內濃度變化表用不同物質在單位時間內濃度變化表 示時,示時,數(shù)值不同,但意義相同。數(shù)值不同,但意義相同。速率比等于方程式中的速率比等于方程式中的系數(shù)比系數(shù)比均取正值,且是某一段時間內的均取正值,且是某一段時間內的平均速率。平均速率。不能用固體或純液體的濃度變化來表示速率濃度指物質的量濃度,單mol/(Ls)mol/(Lmin)練習2 2、向一個容積為、向一個容積為1L1L的密閉容器中放的密閉容器中放入入2moLSO2moLSO2 2和和1m
4、oLO1moLO2 2, ,在一定條件下反在一定條件下反應應,2S,2S末末, ,測得容器內有測得容器內有0.8moLSO0.8moLSO2 2, ,求求2S2S內內SOSO2 2,O,O2 2,SO,SO3 3的反應速率和反應速的反應速率和反應速率比率比. .在一定條件下,在一定條件下,mA+nB=pCmA+nB=pC的反應中,的反應中,各物質的化學反應速率為各物質的化學反應速率為V(A)=amolV(A)=amolL L-1-1s s-1-1, , V(B)=a/2mol V(B)=a/2molL L-1-1s s-1-1, , V(C)=amol V(C)=amolL L-1-1s s-
5、1-1, , 則該反應的化學方程式是則該反應的化學方程式是 。2A+B=2C練習練習4 4則該反應速率的快慢順序為則該反應速率的快慢順序為:反應反應 A + 3B = 2C + 2D A + 3B = 2C + 2D 在四種不同條在四種不同條件下的反應速率為:件下的反應速率為:(1)(A)=0.3mol/(Ls )(2) (B)=0.6mol/(Ls)(3) (C)=0.4mol/(Ls)(4) (D)=0.45mol/(Ls)(1)(4)(2)=(3)反思反思:比較反應的快慢,應取同一參照物 在相同條件下,等質量(金屬顆粒大小相同)的下列金屬與足量1mol/L 鹽酸反應時,速率最快的是 A
6、鎂 B 鋁 C 鈉 D 鐵二、影響化學反應速率的因素二、影響化學反應速率的因素(一)(一)化學反應速率是由反應物的性化學反應速率是由反應物的性質決定的質決定的; 內因是主要因素內因是主要因素(二)外因因素(二)外因因素: :實驗實驗25現(xiàn)象現(xiàn)象結論結論熱水中熱水中常溫常溫溶液中產(chǎn)生氣泡速溶液中產(chǎn)生氣泡速率較快率較快冷水中冷水中溶液中產(chǎn)生氣泡速溶液中產(chǎn)生氣泡速率較慢率較慢溶液中產(chǎn)生氣泡速溶液中產(chǎn)生氣泡速率很快率很快升高溫度,升高溫度,反應速率增大反應速率增大降低溫度,降低溫度,反應速率減小反應速率減小2H2O2 = 2H2O +O2 規(guī)律:當其它條件不變時,升高溫度,化學反應速率增大。降低溫度,
7、化學反應速率減小。規(guī)律:當其它條件不變時,升高溫度,化學反應速率增大。降低溫度,化學反應速率減小。 實驗測得,溫度每升高實驗測得,溫度每升高1010度,化學反應速率通常度,化學反應速率通常 增大原來的增大原來的2 24 4倍。倍。 注意:溫度對反應速率的影響不受反應物狀態(tài)的注意:溫度對反應速率的影響不受反應物狀態(tài)的 限制。限制。 對于可逆反應,改變溫度正逆反應速率都變。吸熱一方變化大對于可逆反應,改變溫度正逆反應速率都變。吸熱一方變化大(1 1)溫度對化學反應速率的影響)溫度對化學反應速率的影響實驗實驗26現(xiàn)象現(xiàn)象結論結論加入加入MnO2加入加入FeCl3不加其他試不加其他試劑劑氣泡冒出速率增
8、大氣泡冒出速率增大氣泡冒出速率增大氣泡冒出速率增大有氣泡冒出,較慢有氣泡冒出,較慢MnO2能加快能加快反應速率反應速率FeCl3能加快能加快反應速率反應速率無催化劑無催化劑反應較慢反應較慢外因因素外因因素: : 規(guī)律:催化劑能改變化學反應的速率。規(guī)律:催化劑能改變化學反應的速率。 有的催化劑能加快化學反應的速率,叫正催化劑;有的催化劑能加快化學反應的速率,叫正催化劑;有的催化劑能減慢化學反應速率,叫負催化劑。在實有的催化劑能減慢化學反應速率,叫負催化劑。在實踐中,如沒有特殊說明,凡說催化劑都是指正催化劑。踐中,如沒有特殊說明,凡說催化劑都是指正催化劑。 催化劑中毒:催化劑的催化性能往往因接觸少
9、量的催化劑中毒:催化劑的催化性能往往因接觸少量的雜質而明顯下降甚至遭破壞,這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。雜質而明顯下降甚至遭破壞,這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。 催化劑只有在一定的溫度下才能最大限度的顯示其催化劑只有在一定的溫度下才能最大限度的顯示其催化作用,不同的催化劑對溫度的要求不一樣催化作用,不同的催化劑對溫度的要求不一樣。 催化劑對于可逆反應能同等程度改變正逆反應速率催化劑對于可逆反應能同等程度改變正逆反應速率(2 2)催化劑對化學反應速率的影響)催化劑對化學反應速率的影響 規(guī)律:規(guī)律:當其它條件不變時,增大反應物的濃度,當其它條件不變時,增大反應物的濃度,化學反應速率增大。減小反應物的濃度,化學反化
10、學反應速率增大。減小反應物的濃度,化學反應速率減慢。應速率減慢。改變固體或純液體用量對速率無改變固體或純液體用量對速率無影響影響對于可逆反應增大反應物或生物的濃度,化學方應速率都增大(3 3)濃度對化學反應速率的影響)濃度對化學反應速率的影響n規(guī)律:當其它條件不變時,增大固體反應物的規(guī)律:當其它條件不變時,增大固體反應物的表面積,化學反應速率增大。減小固體反應物表面積,化學反應速率增大。減小固體反應物的表面積,化學反應速率減慢。的表面積,化學反應速率減慢。(4 4)固體反應物的表面積對化學反應速率的)固體反應物的表面積對化學反應速率的 影響影響(5 5) 壓強的影響: 對于有氣體參加的化學反應
11、,增大壓強一般可以減小氣體的體積,從而使反應物的濃度增大,因此,也可以增大反應速率。(三)、有關化學反應速率的計算(三)、有關化學反應速率的計算例例1 1、反應、反應N N2 23H3H2 22NH2NH3 3在在2L2L的密閉容器中發(fā)的密閉容器中發(fā)生反應,生反應,5min5min內內NHNH3 3的質量增加了的質量增加了1.7g1.7g 求求(NHNH3 3)、 (N N2 2)、)、 (H H2 2)。)。A A、據(jù)、據(jù)公式公式計算計算B B、據(jù)關系式計算、據(jù)關系式計算各物質的速率之比等于方程式計量數(shù)之比各物質的速率之比等于方程式計量數(shù)之比據(jù)系數(shù)比求其他物質的速率據(jù)系數(shù)比求其他物質的速率練
12、習練習5、在、在2L2L的密閉容器中,發(fā)生下列反應:的密閉容器中,發(fā)生下列反應: 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的。若最初加入的A A 和和B B 都是都是4mol4mol,在前,在前10s A 10s A 的平均反的平均反應應速速率為率為0.12mol/(L0.12mol/(Ls)s),則,則10s10s時,容器中時,容器中B B的的物質的量為物質的量為 。 3.2mol 6 6、某溫度時在某溫度時在2L2L容器中容器中X X、Y Y、Z Z三種物質的物質三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析:的量隨時
13、間的變化曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析:1 1、反應開始、反應開始2min2min內的內的X X、Y Y、Z Z的化學反應速率的化學反應速率2 2、該反應的化學方程式為:、該反應的化學方程式為:_。7 7、把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器、把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器中中, ,產(chǎn)產(chǎn)生氫氣的速率變化如圖生氫氣的速率變化如圖, ,分析其原因分析其原因: : 8、為了研究碳酸鈣與稀鹽酸反應的反應速率,一位同學通過實驗測定反應中生成的CO2氣體體積隨反應時間變化的情況,繪制如圖曲線。請分析討論以下問題。(1)在0t1、t1t2、t2t3各相同的時間段里,反應速率最大的是_時間段,收集到氣體最多的是_時間
14、段。(2)試分析三個時間段里,反應速率不同的可能原因(該反應是放熱反應)。(3 3)在t t4 4后,為什么收集到的氣體的體積不再增加? 開始時C(H+)大,該反應的反應速率大; t1t2由于反應放熱溫度升高,所以速率迅速增大;最后是因為C(H+)減小了,反應速率減慢.9、練習:在練習:在2525時,向時,向100mL100mL含含HCl 14.6gHCl 14.6g的鹽酸中,放入的鹽酸中,放入5.6g5.6g鐵粉,反應進行到鐵粉,反應進行到2s2s時時收集到氫氣收集到氫氣1.12L(1.12L(標況標況) ),之后反應又進行了,之后反應又進行了4s4s,鐵粉全溶解。若不考慮體積變化,則:,鐵
15、粉全溶解。若不考慮體積變化,則:(1)(1)前前2s2s內用內用FeClFeCl2 2表示的平均反應速率表示的平均反應速率為為 ;(2)(2)后后4s4s內用內用HClHCl表示的平均反應速率表示的平均反應速率為為 ;(3)(3)前前2s2s與后與后4s4s比較,反應速率比較,反應速率 較快,其原因可能較快,其原因可能 。0.25mol/Ls0.25mol/Ls前前2s前前2s時段鹽酸濃度比后時段鹽酸濃度比后4s時段大時段大小結小結:1 1、化學反應速率及其表示方法:、化學反應速率及其表示方法:數(shù)學表達式為:可用不同反應物或生成物來表示可用不同反應物或生成物來表示一般不用固體和純液體來表示濃度
16、一般不用固體和純液體來表示濃度2 2、有關化學反應速率的計算、有關化學反應速率的計算A A、據(jù)公式計算、據(jù)公式計算B B、據(jù)關系式計算、據(jù)關系式計算C C、比較反應速率的快慢、比較反應速率的快慢(B ) CtB、外界條件對化學反應速率的影響、外界條件對化學反應速率的影響主要外因:濃度主要外因:濃度 溫度溫度 催化劑催化劑 ;還有壓強還有壓強 固體的表面積固體的表面積 反應物的狀態(tài)等反應物的狀態(tài)等第三節(jié)第三節(jié) 化學反應的化學反應的 速率和限度速率和限度 第二課時第二課時 我們知道在化學反應中,反應物之間是按照化學方程式中的系數(shù)比進行反應的,那么,在實際反應中,反應物能否按相應的計量關系完全轉化為
17、生成物呢? 氯水是氯氣的水溶液,氯氣能與水反應,而且這是氯水是氯氣的水溶液,氯氣能與水反應,而且這是一個一個可逆反應可逆反應。H2 + I2 2HI 正反應正反應逆反應逆反應(復習)什么叫做可逆反應? 在在同一條件同一條件下下, ,既向正反應方向進行既向正反應方向進行, ,同時又向逆反應方向進行的反應同時又向逆反應方向進行的反應. .典型的可逆反應有: N2+3H2 2NH3催化劑高溫高壓2SO2+O2 2SO3催化劑高溫 SO2 +H2O H2SO3NH3 +H2O NH3 H2O啟示啟示:化學反應是有限度的,有些能進行地較徹化學反應是有限度的,有些能進行地較徹底,有些反應是不徹底的,甚至是
18、可逆的。底,有些反應是不徹底的,甚至是可逆的。2NO2課堂練習課堂練習1: 1: 下列不屬于可逆反應的是( ) A.氯氣與水反應生成鹽酸與次氯酸 B.N2與H2在一定條件下可以生成NH3,同 時NH3又可以分解為N2和H2 C.電解水生成H2和O2,H2和O2轉化成H2O D.SO2溶于水和H2SO3分解C CN2 + H2 NH3 在一固定容積的密閉容器里,加在一固定容積的密閉容器里,加1molN1molN2 2和和3mol 3mol ( (合適催化劑合適催化劑) ),能發(fā)生什么反應?能發(fā)生什么反應?(1)開始時c(N2) 、c(H2)大, c(NH3) =0開始階段有什么特征?只有正反應,
19、v(逆)=0催化劑N2 + 3 H2 2NH3高溫N2 + H2 NH3(2)瞬間后c(N2) 、c(H2 )變小 , c(NH3)0瞬間過后有什么特征?正逆反應都進行,v(逆) 0,v(正) v(逆) (3)c(N2) 、c(H2)逐漸變小,c(NH3)逐漸增大, 三種物質的濃度達到一個特定值特定值。一定時間段內有什么特征?v(正)= v(逆) 0N2 + H2 NH3 由于v(正)= v(逆) 0,雖然正、逆反應都在進行,但各種物質的百分含量、濃度都不會發(fā)生變化. 從外表上看,反應好象“停止”。 可逆反應的這種特殊狀態(tài)就是我們今可逆反應的這種特殊狀態(tài)就是我們今天要研究的天要研究的化學平衡狀
20、態(tài)化學平衡狀態(tài)。反應速率反應速率v(正正)v(逆逆)t1時間(時間(t)0(1)0t1:v(正正)v(逆逆)(2)t1: v(正正)=v(逆逆)平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)N2+3H2 2NH3催化劑高溫高壓交流與討論交流與討論1、定義 在一定條件一定條件下的可逆反應可逆反應中,當正反應速正反應速率和逆反應速率相等率和逆反應速率相等,反應混合物中各組分的濃度保持不變濃度保持不變的狀態(tài)叫做化學平衡狀態(tài)。是反應所能達到的最大程度,即該反應進行的限度前提(適用范圍):可逆反應內在本質:v(正)= v(逆) 0外在標志:反應混合物中各組分 的濃度保持不變二、化學平衡狀態(tài)2、化學平衡狀態(tài)的特征( () )動:動態(tài)平
21、衡動:動態(tài)平衡(v v( (正正)= )= v v( (逆逆) ) 00)(2)(2)等:等:v(v(正正)= v()= v(逆逆) ) 同種物質的消耗(或分解)速率和生成速率相等( () )定:反應混合物中各組分的濃度保持定:反應混合物中各組分的濃度保持定,各組分的含量保持不變,質量、物質定,各組分的含量保持不變,質量、物質的量不變。的量不變。( () )變:條件改變,原平衡被破壞,在新變:條件改變,原平衡被破壞,在新的條件下建立新的平衡。的條件下建立新的平衡。( () )逆:只對于可逆反應逆:只對于可逆反應此條件下進行到什么時候達到了這個此條件下進行到什么時候達到了這個反應的限度反應的限度
22、?此時的反應是否此時的反應是否停止停止了?了?此時為何此時為何3種物質的濃度種物質的濃度保持不變保持不變? 某溫度和壓強下的密閉容器中某溫度和壓強下的密閉容器中,2SO2+O2 2SO3催化劑 時間時間 (min)物質的量物質的量濃度濃度(mol/L)010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.9練習練習1 1、可逆反應達到平衡的重要特征()、可逆反應達到平衡的重要特征()A.A.反應停止了反應停止了B.B.正、逆反應速率都為零正、逆反應速率都
23、為零C.C.反應物和生成物的濃度相等反應物和生成物的濃度相等D.D.正、逆反應的速率相等正、逆反應的速率相等D D2 2、對于可逆反應、對于可逆反應M MN QN Q達到平衡狀態(tài)時,達到平衡狀態(tài)時,下列說法正確的是(下列說法正確的是( ) A. MA. M、N N、Q Q三種物質的濃度一定相等三種物質的濃度一定相等B. MB. M、N N全部變成了全部變成了Q QC. MC. M、N N、Q Q的濃度都保持不變的濃度都保持不變D. D. 反應已經(jīng)停止反應已經(jīng)停止C3、下列說法可以證明反應N2+3H2 2NH3 已達平衡狀態(tài)的是 ( )A.1個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵形成B.1個NN鍵斷裂
24、的同時,有3個HH鍵斷裂C.1個NN鍵斷裂的同時,有6個NH鍵斷裂D.1個NN鍵斷裂的同時,有6個NH鍵形成A、C 隨堂練習隨堂練習5、在一定溫度下,可逆反應A(g)+3B(g) 2C(g)達到平衡的標志是()A.A的生成速率與C分解的速率相等 B.單位時間內生成nmolA,同時生3nmolBC.A、B、C的濃度不再變化 D.A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2C4、14CO2 + C CO,達到化學平衡后,達到化學平衡后,平衡混合物中含平衡混合物中含14C的粒子有的粒子有 。14CO2、14C、14CO對于可逆反應m A(g) n B(g) + p C(g) 在一定條件下達到平衡狀態(tài)有以下幾個標
25、志(1)A的生成速率和分解速率相等(2)單位時間生成n mol B和p mol C的同時,生成m mol A(3)A、B、C的物質的量不再改變(4)A、B、C的濃度不再改變(5)A、B、C的百分含量不再改變直接依據(jù)間接標志:總的物質的量、壓強、密度、顏色練習1、N2+3H2 2NH3反應達到平衡時,下反應達到平衡時,下列說法正確的是(列說法正確的是( ) A、N2和和H2不再化合了不再化合了 B、N2、H2、NH3的濃度相等的濃度相等 C、平衡建立前體系的總質量在不斷變化、平衡建立前體系的總質量在不斷變化而平衡建立后體系的總質量就不再變了而平衡建立后體系的總質量就不再變了 D、N2、H2、NH
26、3的濃度保持不變的濃度保持不變D練習練習2 2、在一定溫度下,可逆反應:、在一定溫度下,可逆反應:A(g)+3B(g) 2C(g)A(g)+3B(g) 2C(g)達到平衡的達到平衡的標志是標志是( )( )A.AA.A生成的速率與生成的速率與C C分解的速率相等分解的速率相等B.AB.A、B B、C C的濃度不再變化的濃度不再變化C.C.單位時間生成單位時間生成n molA同時消耗同時消耗3n molBD.AD.A、B B、C C的分子數(shù)之比為的分子數(shù)之比為1 1:3 3:2 2BC41 3.在一定的溫度下,可逆反應:A(g)+ 3B(g)= 2C(g)達到平衡的標志是 AC的生成速率與C的分
27、解速率相等。 B單位時間生成n molA,同時生成3n molB。 CA、B、C的物質的量濃度保持不變。 DA、B、C的分子數(shù)之比為1 :3 :2 。 E容器中氣體的密度保持不變。 F混合氣體的平均摩爾質量保持不變。 G容器中氣體的總壓強保持不變。A A、C C、F F4、下列說法中可以充分說明反應、下列說法中可以充分說明反應: P(氣氣)+Q(氣氣) R(氣氣)+S(氣氣) , 在恒溫在恒溫下已達平衡狀態(tài)的是(下已達平衡狀態(tài)的是( ) A.反應容器內壓強不隨時間變化反應容器內壓強不隨時間變化B. P和和S的生成速率相等的生成速率相等C. 反應容器內反應容器內P、Q、R、S四者共存四者共存 D
28、.反應容器內總物質的量不隨時間而變化反應容器內總物質的量不隨時間而變化B6、在一定溫度下的恒容容器中,當下列物理量不再發(fā)生變化時,表明反應: A(固)+3B(氣) 2C(氣)+D(氣)已達平衡狀態(tài)的是 ( )A.混合氣體的壓強 B.混合氣體的密度C.B的物質的量濃度 D.氣體的總物質的量BCBC7、 在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應A(氣)+3B(氣) 2C(氣)+2D(固)達到平衡的標志的是 ( )C的生成 速率與C的分解速率相等 單位時間內生成amolA,同時生成3amolB A、B、C的濃度不再變化A、B、C的分壓強不再變化混合氣體的總壓強不再變化混合氣體的物質的量不再變化單位時間內消
29、耗amolA,同時生成 3amolBA、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2 A. B. C. D.例一在密閉容器中充入4mol HI,在一定溫度下,反應 2HI (g) H2 (g)+I2 (g)達到平衡時,有30%的HI分解,則平衡時混合氣體中氫氣的物質的量為多少, 混合氣體總物質的量為多少? 4、化學平衡計算的一般步驟、化學平衡計算的一般步驟: “三步曲三步曲”1.寫出有關平衡的化學方程式2.找出各物質的 起始量 轉化量 平衡量3 根據(jù)已知條件列式反應物的轉化率=轉化量 /起始量100 在合成氨工業(yè)中,由a mol氮氣, b mol氫氣混合反應達到平衡,有 c mol 氨氣生成,則氨氣
30、在反應混合物中所占的體積分數(shù)為 c / (a+b-c) 100%第三節(jié)第三節(jié) 化學反應的化學反應的 速率和限度速率和限度 第三課時第三課時定義:定義:可逆反應中,舊化學平衡的破壞,新化學平衡建立過程叫做化學平衡的移動。V正V逆V正=V逆0條件改變 平衡平衡1 1 不平衡不平衡 平衡平衡2 2建立新平衡建立新平衡破壞舊平衡破壞舊平衡V正=V逆0一定時間 影響化學平衡的條件三、化學平衡的移動V正 V逆 平衡向正反應方向移動V正 = V逆 平衡不移動V正 V逆 平衡向逆反應方向移動 探究實驗1 FeCl3 + 3 KSCN Fe(SCN)3 + 3KCl (黃色) (無色) (紅色) (無色)現(xiàn)象:
31、向第一支試管里加入幾滴 FeCl3 溶液,顏色加深。向第二支試管里加入幾滴 KSCN 溶液,顏色加深。 (1)、濃度對化學平衡的影響V正V正V逆V逆反反 應應 速速 率率時時 間間 1、濃度對化學平衡的影響分析t1t2t3應用 增大反應物濃度或減小生成物濃度,平衡向正反應方向移動;增大生成物濃度或減小反應物濃度,平衡向逆反應方向移動;結論 在生產(chǎn)上,往往采用增大容易取得的或成本較低的反應物濃度的方法,使成本較高的原料得到充分利用。2SO2 + O2 2SO3增大反應物的濃度對化學平衡的影響【思考練習】 1、 FeCl2溶液呈淺綠色,其中存在著下列平衡:Fe2+2H2O Fe(OH)2+2H+
32、往該溶液中滴加鹽酸,發(fā)生的變化( ) (A) 平衡向逆反應方向移動 (B) 平衡向正反應方向移動 (C) 溶液由淺綠色變成黃色 (D) Fe2+物質的量增大 A D (2)、溫度對化學平衡的影響熱熱水水冰冰水水常常溫溫例如:2NO2 2N2O4 +Q 為放熱反應 紅棕色無色結論:其它條件不變的情況下,溫度升高,平衡向吸熱反應方向移動;溫度降低,平衡向放熱反應方向移動。(3)催化劑對化學平衡無影響)催化劑對化學平衡無影響v催化劑同等程度的加快或減慢正、逆反應速率(V正=V逆);對化學平衡無影響。t時間(b)V速率V正V逆0V逆V正v催化劑能縮短平衡到達的時間,但不能使平衡移動2、 壓強對化學平衡
33、的影響 4、 壓強對化學平衡的影響觀察實驗:2NO2 N2O4思考:加壓前后顏色有什么變化?為什么?1、在其它條件不變的情況下, 增大壓強,平衡向著氣體體積縮小的方向移動。 2、對于反應前后氣體不變的反應平衡不移動 3、改變壓強必須引起氣體濃度的變化,使正逆速率不等 結論:V-t圖象 減小壓強 增大壓強t1 t2tvv逆逆v正正V正正t1 t2tvV逆逆化學平衡的移動原理 勒夏特列原理 如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強或溫度等),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動勒夏特列原理減弱這種改變(只是減弱,不是改變) 升高溫度、增加反應物、增大壓強時,化學平衡分別向吸熱反應、反應物減少、體積縮
34、小的方向移動。合成氨反應3H2+N2 2NH3(放熱反應),原平衡體系的溫度為50,現(xiàn)將體系置于100的環(huán)境中,問:(1)平衡向何方向移動?(2)達平衡后體系溫度為多少? 如何提高煤的燃燒效率?問題1、煤的狀態(tài)與煤燃燒的速率有何關系?與煤煤的狀態(tài)與煤燃燒的速率有何關系?與煤的充分燃燒有何關系?的充分燃燒有何關系?2 2、空氣用量對煤的充分燃燒有什么影響?為、空氣用量對煤的充分燃燒有什么影響?為什么?什么?3 3、應選擇什么樣的爐(灶)膛材料?理由是、應選擇什么樣的爐(灶)膛材料?理由是什么?什么?4 4、如何充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量?、如何充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量?四、化學反應條件
35、控制 我們目前使用得最多的燃料是煤、石油、我們目前使用得最多的燃料是煤、石油、天然氣等,它們都是由古代動植物遺體埋在地天然氣等,它們都是由古代動植物遺體埋在地層下,并在地殼中經(jīng)過一系列非常復雜的變化層下,并在地殼中經(jīng)過一系列非常復雜的變化而逐漸形成的。因此,它們被稱為化石燃料。而逐漸形成的。因此,它們被稱為化石燃料。這些燃料在地球上的蘊藏量是有限的,而且又這些燃料在地球上的蘊藏量是有限的,而且又都是經(jīng)過億萬年才能形成的非再生能源,用一都是經(jīng)過億萬年才能形成的非再生能源,用一些就會少一些,最終會枯竭。因此,如何來控些就會少一些,最終會枯竭。因此,如何來控制燃燒反應,使燃料充分燃燒,這對于節(jié)約能制
36、燃燒反應,使燃料充分燃燒,這對于節(jié)約能源非常重要。如果我們能把煤等燃料的燃燒利源非常重要。如果我們能把煤等燃料的燃燒利用率提高用率提高1 1倍,就相當于將這些燃料的使用時間倍,就相當于將這些燃料的使用時間延長延長1 1倍。當今世界各國能源研究的前沿課題之倍。當今世界各國能源研究的前沿課題之一,就是如何提高燃燒效率,節(jié)約能源。一,就是如何提高燃燒效率,節(jié)約能源。 總起來講,使燃料充分燃燒通常需要考慮兩點:一是燃總起來講,使燃料充分燃燒通常需要考慮兩點:一是燃燒時要有足夠多的空氣;二是燃料與空氣要有足夠大的燒時要有足夠多的空氣;二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面。接觸面。 燃料燃燒時,如果空氣不足,
37、燃燒就不完全,不僅使燃燃料燃燒時,如果空氣不足,燃燒就不完全,不僅使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量減少,浪費資源,而且還會產(chǎn)生大量料燃燒產(chǎn)生的熱量減少,浪費資源,而且還會產(chǎn)生大量的的COCO等物質。這些等物質。這些COCO及燃燒不完全的顆粒等隨煙氣排及燃燒不完全的顆粒等隨煙氣排出后,會污染空氣,危害人體健康。還應指出,雖然燃出后,會污染空氣,危害人體健康。還應指出,雖然燃燒需要足量空氣,但空氣的通入量也要控制適當,否則,燒需要足量空氣,但空氣的通入量也要控制適當,否則,過量的空氣會帶走部分熱量,同樣會造成浪費。過量的空氣會帶走部分熱量,同樣會造成浪費。 由于大塊的固體燃料與空氣的接觸面有限,燃燒往往不由于
38、大塊的固體燃料與空氣的接觸面有限,燃燒往往不夠充分。因此,工業(yè)上常需要將固體燃料粉碎,或將液夠充分。因此,工業(yè)上常需要將固體燃料粉碎,或將液體燃料以霧狀噴出,以增大燃料與空氣的接觸面,提高體燃料以霧狀噴出,以增大燃料與空氣的接觸面,提高燃燒效率。例如,我國已開發(fā)出新型煤粉燃燒器,煤的燃燒效率。例如,我國已開發(fā)出新型煤粉燃燒器,煤的燃燒效率可達燃燒效率可達9595以上。以上。燃料的充分燃燒 煤炭直接燃燒不僅產(chǎn)生大量煙塵,煤炭直接燃燒不僅產(chǎn)生大量煙塵,而且煤中所含的硫在燃燒時會生成而且煤中所含的硫在燃燒時會生成SO2SO2,這是導致酸雨形成的主要原,這是導致酸雨形成的主要原因之一。因此,發(fā)展?jié)崈裘?/p>
39、技術、因之一。因此,發(fā)展?jié)崈裘杭夹g、減少污染物的排放、提高煤炭利用減少污染物的排放、提高煤炭利用率,已成為我國乃至國際上的一項率,已成為我國乃至國際上的一項重要研究課題。煤的氣化和液化是重要研究課題。煤的氣化和液化是高效、清潔地利用煤炭的重要途徑。高效、清潔地利用煤炭的重要途徑。一些城市中使用的水煤氣或干餾煤一些城市中使用的水煤氣或干餾煤氣氣,它們都是煤經(jīng)一系列處理后,它們都是煤經(jīng)一系列處理后的產(chǎn)物。例如,將焦炭在高溫下與的產(chǎn)物。例如,將焦炭在高溫下與水蒸氣反應,則得到水蒸氣反應,則得到COCO和和H2H2: 固體煤經(jīng)處理變?yōu)闅怏w固體煤經(jīng)處理變?yōu)闅怏w燃料后,不僅在燃燒時燃料后,不僅在燃燒時可以
40、大大減少可以大大減少SO2SO2和煙和煙塵對大氣造成的污染,塵對大氣造成的污染,而且燃燒效率高,也便而且燃燒效率高,也便于輸送。于輸送。 煤經(jīng)過處理后,除了可煤經(jīng)過處理后,除了可以得到氣體燃料外,還以得到氣體燃料外,還可以得到液體燃料,如可以得到液體燃料,如甲醇等。甲醇等。C + H2O CO + H2化學反應有快有慢:化學反應有快有慢:3 3、化學反應速率的特點、化學反應速率的特點同一反應,可用不同物質在單位時間同一反應,可用不同物質在單位時間 內濃度內濃度的變化來表示,但必須的變化來表示,但必須指明指明是是 用哪種反應物或用哪種反應物或哪種生成物來表示。哪種生成物來表示。用不同物質在單位時間內濃度變化表用不同物質在單位時間內濃度變化表 示時,示時,數(shù)值不同,但意義相同。數(shù)值不同,但意義相同。速率比等于方程式中的速率比等于方程式中的系數(shù)比系數(shù)比均取正值,且是某一段時間內的均取正值,且是某一段時間內的平均速率。平均速率。不能用固體或純液體的濃度變化來表示速率濃度指物質的量濃度,單mol/(Ls)mol/(Lmin)3 3、化學反應速率的特點、化學反應速率的特點同一反應,可用不同物質在單位時間同一反應,可用不同物質在單位時間 內濃度內濃度的變化來表示,但必須的變化來表示,但必須指明指明是是 用哪種
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