化學(xué)反應(yīng)的限度課件課件

1、現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第一頁，共26頁 觀察下列各組化學(xué)方程式，尋找每組內(nèi)兩個化學(xué)觀察下列各組化學(xué)方程式，尋找每組內(nèi)兩個化學(xué)反應(yīng)的異同，談?wù)勀銓瘜W(xué)反應(yīng)的認(rèn)識。反應(yīng)的異同，談?wù)勀銓瘜W(xué)反應(yīng)的認(rèn)識。（1 1）2H2H2 2 + O + O2 2 = 2H = 2H2 2O O （放熱反應(yīng)）（放熱反應(yīng)） 2H2H2 2O = 2HO = 2H2 2 + O + O2 2 （吸熱反應(yīng)）（吸熱反應(yīng)）點燃點燃通電通電（2 2）Fe + 2HCl(Fe + 2HCl(濃濃) = FeCl) = FeCl2 2 + H + H2 2 Fe + 2HCl( Fe + 2HCl(稀稀) = FeCl) = FeCl2 2

2、 + H + H2 2（3 3）2CO + O2CO + O2 2 = 2CO = 2CO2 2 2SO 2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3點燃點燃催化劑催化劑可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二頁，共26頁 化學(xué)反應(yīng)都具有可逆性，即正向反化學(xué)反應(yīng)都具有可逆性，即正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)能同時進行。即任何化學(xué)應(yīng)和逆向反應(yīng)能同時進行。即任何化學(xué)反應(yīng)的進程都有一定的限度。反應(yīng)的進程都有一定的限度。閱讀閱讀P50P50科學(xué)史話：煉鐵高爐尾氣之謎科學(xué)史話：煉鐵高爐尾氣之謎現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三頁，共26頁 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí) 舉例說明什么是可逆反應(yīng)舉例說明什么是可逆反應(yīng) ？例如：例如：N N2 2+3H+3H2

3、2 2NH 2NH3 3 2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3思考：思考：對反應(yīng)對反應(yīng) 2SO2SO2 2O O2 2 2SO 2SO3 3，向容器中充，向容器中充入入1818O O2 2，經(jīng)過一段時間后，經(jīng)過一段時間后，1818O O原子存在于那些原子存在于那些 物質(zhì)中？物質(zhì)中？SOSO2 2 、O O2 2 、SOSO3 3現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四頁，共26頁反應(yīng)開始時反應(yīng)開始時, ,正反應(yīng)速率正反應(yīng)速率_,_,逆逆反應(yīng)速率反應(yīng)速率_,_,為為_;_;隨著隨著反應(yīng)的進行反應(yīng)的進行, ,正反應(yīng)速率逐漸正反應(yīng)速率逐漸_,_,逆反應(yīng)速率逐漸逆反應(yīng)速率逐漸_._.最后正逆反應(yīng)速率最后正逆

4、反應(yīng)速率_._. 交流與思考交流與思考 在一個密閉容器中充入在一個密閉容器中充入1molN1molN2 2和和3mol H3mol H2 2, ,使之在一定的條件下發(fā)生如下反應(yīng)使之在一定的條件下發(fā)生如下反應(yīng), ,N N2 2 + 3 H + 3 H2 2 2NH 2NH3 3 , ,試分析其反應(yīng)過程中正逆試分析其反應(yīng)過程中正逆反應(yīng)速率的變化情況反應(yīng)速率的變化情況. .V正正V逆逆V正正=V逆逆0t1tV最大最大最小最小0 0減小減小增大增大相等相等現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五頁，共26頁三、化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)的限度當(dāng)一個可逆反應(yīng)進行到當(dāng)一個可逆反應(yīng)進行到正向正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)

5、速率相等相等時，反應(yīng)物和生成物時，反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變，達到表面的濃度不再改變，達到表面上靜止的一種上靜止的一種“平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)”，這就是這個反應(yīng)所能達到的這就是這個反應(yīng)所能達到的限度。限度。任何化學(xué)反應(yīng)的進任何化學(xué)反應(yīng)的進程都有一定的限度，只是程都有一定的限度，只是不同反應(yīng)的限度不同而已。不同反應(yīng)的限度不同而已。V正正V逆逆V正正=V逆逆0t1tV這時反應(yīng)停止了嗎這時反應(yīng)停止了嗎? ?正逆反應(yīng)速率為正逆反應(yīng)速率為0 0嗎嗎? ?0這是一種動態(tài)的平衡這是一種動態(tài)的平衡狀態(tài)狀態(tài). .會隨著條件的會隨著條件的改變而變化改變而變化. .例如：高爐煉鐵中的反應(yīng)。例如：高爐煉鐵中的反應(yīng)?，F(xiàn)在學(xué)

6、習(xí)的是第六頁，共26頁三、化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)反應(yīng)的限度1 1、概念、概念2 2、平衡狀態(tài)的特征、平衡狀態(tài)的特征（2 2）等：）等：（4 4）定：）定：（3 3）動：）動：平衡時，平衡時，v(v(正正) )v(v(逆逆)0)0（本質(zhì)）（本質(zhì)） 平衡時，反應(yīng)混合物各組分的濃度保持一定，百平衡時，反應(yīng)混合物各組分的濃度保持一定，百分含量保持一定分含量保持一定（是判斷平衡狀態(tài)的標(biāo)志）（是判斷平衡狀態(tài)的標(biāo)志）平衡時，反應(yīng)仍在不斷地進行，是動態(tài)平衡平衡時，反應(yīng)仍在不斷地進行，是動態(tài)平衡（1 1）逆：）逆：（5 5）變：）變：研究的是可逆反應(yīng)研究的是可逆反應(yīng)條件改變，平衡被破壞，發(fā)生移動。條件改變，平衡被破

7、壞，發(fā)生移動。V正正V逆逆V正正=V逆逆0t1tV0現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第七頁，共26頁 思考思考 如何理解如何理解V(V(正正) )V(V(逆逆)?)?（1 1）單位時間內(nèi)，有）單位時間內(nèi)，有1molN1molN2 2反應(yīng)掉，同時有反應(yīng)掉，同時有1molN1molN2 2生成生成（2 2）單位時間內(nèi)，有）單位時間內(nèi)，有3molH3molH2 2反應(yīng)掉，同時有反應(yīng)掉，同時有2molNH2molNH3 3反應(yīng)掉反應(yīng)掉（3 3）單位時間內(nèi)，有）單位時間內(nèi)，有1molN1molN2 2生成，同時有生成，同時有2molNH2molNH3 3生成生成以上均表示以上均表示V(V(正正) )V(V(逆逆) )，反應(yīng)

8、已達到平衡。，反應(yīng)已達到平衡。例例1 1：一定條件下，可逆反應(yīng)：一定條件下，可逆反應(yīng)N N2 23H3H2 2 2NH2NH3 3，對該，對該可逆反應(yīng)，表示正、逆反應(yīng)速率可以用可逆反應(yīng)，表示正、逆反應(yīng)速率可以用N N2 2或或H H2 2或或NHNH3 3來來表示，試判斷下列反應(yīng)歷程中，表示，試判斷下列反應(yīng)歷程中，V V正和正和V V逆是否相等逆是否相等, ,該該反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài). .v(v(正）正）=v(=v(逆）是指某指定物質(zhì)（反應(yīng)物或生成物）的消耗逆）是指某指定物質(zhì)（反應(yīng)物或生成物）的消耗速率與生成速率相等。速率與生成速率相等?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第八頁，共26頁（4 4

9、）A A、B B、C C的分子數(shù)比一定為的分子數(shù)比一定為1:3:21:3:2嗎？嗎？ 練習(xí)練習(xí) 在一定溫度下在一定溫度下,A(g)+3B(g) 2C(g),A(g)+3B(g) 2C(g),達到化學(xué)平達到化學(xué)平衡狀態(tài)時：衡狀態(tài)時：（1 1）C C的生成速率的生成速率 _C_C的分解速率的分解速率. .（2 2）單位時間內(nèi)生成）單位時間內(nèi)生成n molA,n molA,同時消耗同時消耗B B的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為_mol._mol.（3 3）A A、B B、C C的濃度隨時間的變化的濃度隨時間的變化_._.等于等于3n 3n 保持不變保持不變（5 5）混合氣體的總質(zhì)量不再變化能說明反應(yīng)達到平衡

10、狀態(tài)嗎？）混合氣體的總質(zhì)量不再變化能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)嗎？不是不是不能不能現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第九頁，共26頁3 3、化學(xué)反應(yīng)達到平衡的判斷標(biāo)志、化學(xué)反應(yīng)達到平衡的判斷標(biāo)志V VAA耗耗 = V= VAA生生V VAA耗耗 : V: VCC耗耗 = x : z= x : zV VB B生生 : V: VCC生生 = y : z = y : z V VAA耗耗 : V: VBB生生 = x : y= x : y（1 1）從速率判斷：）從速率判斷：要能說明要能說明V V正正=V=V逆逆以以xA + yB zCxA + yB zC為例：為例：（2 2）從濃度、組成判斷：）從濃度、組成判斷：各物質(zhì)的濃度、百

11、分含量保持不變。各物質(zhì)的濃度、百分含量保持不變?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十頁，共26頁(3)(3)、有、有氣體參加氣體參加的前后系數(shù)的前后系數(shù)改變改變( (不同不同) )的可逆反應(yīng)，總壓的可逆反應(yīng)，總壓強保持不變強保持不變, ,總體積不變總體積不變, ,總物質(zhì)的量不變總物質(zhì)的量不變, ,密度不變密度不變, ,平均相平均相對分子質(zhì)量不變對分子質(zhì)量不變, ,則達平衡。則達平衡。 但對于反應(yīng)前后系數(shù)但對于反應(yīng)前后系數(shù)不變不變( (相同相同) )的則不一定達平衡。的則不一定達平衡。(4)(4)、對于、對于有顏色有顏色的物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，顏色不隨的物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，顏色不隨時間發(fā)生變化時間發(fā)生變化

12、, ,則達平衡。則達平衡。(5)(5)、對同一物質(zhì)而言，斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)、對同一物質(zhì)而言，斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等鍵的物質(zhì)的量相等, ,則達平衡。則達平衡。(6)(6)、當(dāng)體系溫度不變，則達平衡。、當(dāng)體系溫度不變，則達平衡?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十一頁，共26頁1 1、氯化銀在溶液中有極微弱的電離、氯化銀在溶液中有極微弱的電離AgClAgClAgAg+ +Cl+Cl- - , ,下下列不能說明該電離達到平衡狀態(tài)的是列不能說明該電離達到平衡狀態(tài)的是 （ ）A A、AgAg+ +濃度不再改變濃度不再改變B B、AgAg+ +的生成速率和的生成速率和AgAg+ +、ClC

13、l- -結(jié)合生成結(jié)合生成AgClAgCl的速率相等的速率相等C C、AgClAgCl的質(zhì)量不再減少的質(zhì)量不再減少D D、AgAg+ +與與ClCl- -的物質(zhì)的量比為的物質(zhì)的量比為1 1：1 1D D2 2、可逆反應(yīng)達到平衡的重要特征是（、可逆反應(yīng)達到平衡的重要特征是（ ）A A、反應(yīng)停止了、反應(yīng)停止了 B B、正、逆反應(yīng)的速率都為零、正、逆反應(yīng)的速率都為零C C、正、逆反應(yīng)都還在繼續(xù)進行、正、逆反應(yīng)都還在繼續(xù)進行 D D、正、逆反應(yīng)速率相等、正、逆反應(yīng)速率相等現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十二頁，共26頁3 3、一定條件下，可逆反應(yīng)達到平衡時（、一定條件下，可逆反應(yīng)達到平衡時（ ）A A、單位時間內(nèi)反應(yīng)物減

14、少的分子數(shù)等于生成物增加的分、單位時間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)子數(shù)B B、反應(yīng)物濃度等于生成物濃度、反應(yīng)物濃度等于生成物濃度C C、反應(yīng)物與生成物濃度保持不變、反應(yīng)物與生成物濃度保持不變D D、混和體系中各組成成份和含量保持不變、混和體系中各組成成份和含量保持不變CDCD4 4、在一定溫度下的定容容器中，當(dāng)下列的物理量不再發(fā)生變化、在一定溫度下的定容容器中，當(dāng)下列的物理量不再發(fā)生變化時，表明反應(yīng)時，表明反應(yīng)A A（s s）+2B+2B（g g） C C（g g）+D+D（g g）已達到平衡狀已達到平衡狀態(tài)的是：（態(tài)的是：（ ） A A、混合氣體的壓強、混合氣體的壓強 B B、

15、混合氣體的密度、混合氣體的密度 C C、氣體的總物質(zhì)的量、氣體的總物質(zhì)的量 D D、A A的物質(zhì)的量濃度的物質(zhì)的量濃度現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十三頁，共26頁5 5、對反應(yīng)、對反應(yīng)A A（g g）+B+B（g g） C C（g g）+D+D（g g）的以下敘述中，能）的以下敘述中，能說明恒溫下已達平衡狀態(tài)的是（說明恒溫下已達平衡狀態(tài)的是（ ） A A、反應(yīng)容器中，壓強不隨時間改變而改變、反應(yīng)容器中，壓強不隨時間改變而改變 B B、反應(yīng)容器中，、反應(yīng)容器中，A A、B B、C C、D D 能共存能共存 C C、反應(yīng)容器中，、反應(yīng)容器中，A A、B B、C C、D D質(zhì)量不再改變質(zhì)量不再改變 D D、反應(yīng)容

16、器中的各物質(zhì)物質(zhì)的量不隨時間變化、反應(yīng)容器中的各物質(zhì)物質(zhì)的量不隨時間變化6 6、在一定溫度下，反應(yīng)、在一定溫度下，反應(yīng)I I2 2（g g）+H+H2 2（g g） 2HI2HI（g g），達），達到平衡的標(biāo)志是（到平衡的標(biāo)志是（ ） A A、（、（HIHI）=2=2（H H2 2） B B、H H2 2的百分含量不再變化的百分含量不再變化 C C、容器內(nèi)的壓強不再變化、容器內(nèi)的壓強不再變化 D D、C(IC(I2 2)=C(H)=C(H2 2)=C(HI)=C(HI)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十四頁，共26頁7 7、 將將1 1摩摩N N2 2和和3 3摩摩H H2 2充入一密閉容器，使其在一定條件下充

17、入一密閉容器，使其在一定條件下達到平衡達到平衡 N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g)(g)（放出熱量（放出熱量) )。則。則下列哪些狀態(tài)一定是平衡狀態(tài)？下列哪些狀態(tài)一定是平衡狀態(tài)？（A A）混和氣體的體積等于最初體積一半的狀態(tài)；）混和氣體的體積等于最初體積一半的狀態(tài)；（B B）N N2 2、H H2 2、NHNH3 3總物質(zhì)的量不隨時間延長而改變的狀態(tài)；總物質(zhì)的量不隨時間延長而改變的狀態(tài)；（C C）單位時間內(nèi)有）單位時間內(nèi)有1 1摩摩NHNH3 3分解的同時，有分解的同時，有0.50.5摩摩N N2 2生成的生成的狀態(tài)；狀態(tài)；（D D）N N2 2

18、、H H2 2和和NHNH3 3三者濃度相等的狀態(tài)；三者濃度相等的狀態(tài)；B B現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十五頁，共26頁8 8、可逆反應(yīng)、可逆反應(yīng)2A+3B2A+3B4C4C在一定條件下達到化學(xué)平衡的標(biāo)志是在一定條件下達到化學(xué)平衡的標(biāo)志是（ ）A.A.一定時間內(nèi)有一定時間內(nèi)有2mol2mol的的A A生成同時有生成同時有3mol3mol的的B B生成生成 B.B.一定時間內(nèi)有一定時間內(nèi)有2mol2mol的的A A反應(yīng)反應(yīng), ,同時有同時有4mol4mol的的C C生成生成C.C.一定時間內(nèi)有一定時間內(nèi)有4mol4mol的的C C反應(yīng)反應(yīng), ,同時有同時有3mol3mol的的B B反應(yīng)反應(yīng) D.D.一定時間

19、內(nèi)有一定時間內(nèi)有2mol2mol的的A A反應(yīng)反應(yīng), ,同時有同時有3mol3mol的的B B生成生成CD CD 9 9、在一定溫度下，在一定溫度下，2NO2NO2 2（g) Ng) N2 2O O4 4 (g)( (g)(無色）的可逆反應(yīng)中，下無色）的可逆反應(yīng)中，下列情況屬于平衡狀態(tài)的是（列情況屬于平衡狀態(tài)的是（ ） A.NA.N2 2O O4 4不再分解不再分解 B.v(NB.v(N2 2O O4 4):v(NO):v(NO2 2)=1:2)=1:2 C. C.體系的顏色不再改變體系的顏色不再改變 D.NOD.NO2 2的濃度與的濃度與N N2 2O O4 4的濃度之比的濃度之比2 2：1

20、 1 C C現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十六頁，共26頁 例例22在在1 1大氣壓大氣壓390390時，可逆反應(yīng)：時，可逆反應(yīng)：2NO2NO2 2 = 2NO+O = 2NO+O2 2達到反達到反應(yīng)限度，此時平衡混合氣體的密度是相同條件下應(yīng)限度，此時平衡混合氣體的密度是相同條件下H H2 2密度的密度的19.619.6倍，求倍，求NONO2 2的分解率。的分解率。M(M(混混)= )= 19.6 19.6 2 2 = 39.2= 39.2解：設(shè)反應(yīng)前解：設(shè)反應(yīng)前NONO2 2為為1mol,1mol,達到平衡時有達到平衡時有XmolXmol的的NONO2 2發(fā)生分解發(fā)生分解. . 2NO 2NO2 2 2NO

21、 + O 2NO + O2 2 反應(yīng)前反應(yīng)前(mol) (mol) 變化量變化量(mol)(mol)平衡時平衡時(mol)(mol)1 0 01 0 0X X 0.5XX X 0.5X1 1X X 0.5X X X 0.5X M(M(混混)= )= m m總總n n總總= =46461 1 X + X + 0.5X X + X + 0.5X= 39.2= 39.2X= 0.347X= 0.347NONO2 2的分解率的分解率=34.7%=34.7%現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十七頁，共26頁四、化學(xué)反應(yīng)條件的控制四、化學(xué)反應(yīng)條件的控制思考與交流思考與交流P52通過討論，我們可知，通?？刂品磻?yīng)的條件可從通過討

22、論，我們可知，通?？刂品磻?yīng)的條件可從濃度、溫度、壓強、催化劑、光照等方面考慮濃度、溫度、壓強、催化劑、光照等方面考慮，使選擇的條件既可提高化學(xué)反應(yīng)速率又可提高化使選擇的條件既可提高化學(xué)反應(yīng)速率又可提高化學(xué)反應(yīng)的限度。學(xué)反應(yīng)的限度?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十八頁，共26頁 現(xiàn)在，假設(shè)你是一名工程師，你要使現(xiàn)在，假設(shè)你是一名工程師，你要使到你工廠的煤盡可能的完全燃燒，提高煤到你工廠的煤盡可能的完全燃燒，提高煤的燃燒效率，你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面進行的燃燒效率，你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面進行分析？分析？現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十九頁，共26頁以以“提高煤的燃燒效率提高煤的燃燒效率”為例研究化學(xué)反應(yīng)條件的選擇。為例研究化學(xué)反應(yīng)條件

23、的選擇。P P52521 1、煤被研得越細(xì)，粉末越小，與空氣中、煤被研得越細(xì)，粉末越小，與空氣中O O2 2得接觸面積越大，燃燒越充分，得接觸面積越大，燃燒越充分，反應(yīng)速率越快。反應(yīng)速率越快。2 2、空氣充足，煤燃燒生成、空氣充足，煤燃燒生成COCO2 2越充分，放熱越多；若空氣不足，則煤燃燒越充分，放熱越多；若空氣不足，則煤燃燒部分生成部分生成COCO，COCO排到空氣中造成污染，且生成排到空氣中造成污染，且生成COCO時，放出得熱量大大減時，放出得熱量大大減少。少。3 3、應(yīng)選擇保溫隔熱且耐熱的爐膛材料；盡管煤燃燒是放熱反應(yīng)，、應(yīng)選擇保溫隔熱且耐熱的爐膛材料；盡管煤燃燒是放熱反應(yīng)，但反應(yīng)過

24、程中煤燃燒需提供部分能量才能繼續(xù)，因此利用煤燃燒放但反應(yīng)過程中煤燃燒需提供部分能量才能繼續(xù)，因此利用煤燃燒放出的部分熱量就可維持反應(yīng)的繼續(xù)進行，選用保溫隔熱材料的目的，出的部分熱量就可維持反應(yīng)的繼續(xù)進行，選用保溫隔熱材料的目的，正是為了防止熱量散失。正是為了防止熱量散失。4 4、可將燃燒后的廢氣通過交換裝置，供其他方面使用。、可將燃燒后的廢氣通過交換裝置，供其他方面使用?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十頁，共26頁5 5、燃料不充分燃燒有何危害？、燃料不充分燃燒有何危害？（1 1）產(chǎn)生熱量少，浪費資源；）產(chǎn)生熱量少，浪費資源；（2 2）產(chǎn)生污染物，危害人體健康。）產(chǎn)生污染物，危害人體健康。6 6、燃料充分燃

25、燒的條件是什么？、燃料充分燃燒的條件是什么？ 燃料燃燒必須與空氣接觸，且要達到燃燃料燃燒必須與空氣接觸，且要達到燃料的著火點，燃料充分燃燒要考慮兩點：一料的著火點，燃料充分燃燒要考慮兩點：一是燃燒時要有足夠多的空氣，二是燃料與空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接觸面積。氣要有足夠大的接觸面積?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十一頁，共26頁小結(jié)：提高燃料的燃燒效率的措施小結(jié)：提高燃料的燃燒效率的措施 （1 1）盡可能使燃料充分燃燒，提高能量）盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是，燃料與空氣或氧氣要盡的轉(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是，燃料與空氣或氧氣要盡可能充分接觸，且空氣要適當(dāng)過量?？赡艹浞纸佑|，且空氣要適當(dāng)過量。 （2 2）盡可能充分利用燃料燃燒所釋放出的）盡可能充分利用燃料燃燒所釋放出的熱能，提高熱能的利用率。熱