化學(xué)反應(yīng)限度(最終版)

1、LOGO化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)的速率和限度速率和限度第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量第三課時(shí)第三課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)限度化學(xué)反應(yīng)限度則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)閯t該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)?1、反應(yīng)、反應(yīng) A + 3B = 2C + 2D 在四種不同條件下的反應(yīng)在四種不同條件下的反應(yīng)速率為：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)(1)(A)=0.3mol/(Ls )(2) (A)=0.2mol/(Ls)(3) (A)=0.2mol/(Ls)(4) (A)=0.225mol/

2、(Ls)2、用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí), ,下列措施不能使下列措施不能使氫氣生成速率加大的是氫氣生成速率加大的是( )( )A A、加熱、加熱 B B、不用稀硫酸，改用、不用稀硫酸，改用98%98%的濃硫酸的濃硫酸C C、滴加少量、滴加少量CuSOCuSO4 4溶液溶液D D、不用鐵片，改用鐵粉、不用鐵片，改用鐵粉B 2SO2 + 18O2 2SO3看我的化學(xué)動(dòng)畫(huà)新魔術(shù)2SO2 + 18O2 2SO32SO2 + 18O2 2SO3S18O2S16O18O你能用一個(gè)化學(xué)專用名詞破解這個(gè)動(dòng)畫(huà)魔術(shù)嗎？可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)(1)(1)定義：在定義：在同一條件同一條件下下,

3、,既向正反應(yīng)方向進(jìn)行既向正反應(yīng)方向進(jìn)行, ,同時(shí)又向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。同時(shí)又向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。典型的可逆反應(yīng)有典型的可逆反應(yīng)有: :N2+3H2 2NH3催化劑催化劑高溫高壓高溫高壓2SO2+O2 2SO3催化劑催化劑高溫高溫 SO2 +H2O H2SO3NH3 +H2O NH3 H2OH2 + I2 2HI 正反應(yīng)正反應(yīng)逆反應(yīng)逆反應(yīng)可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)u思考與交流思考與交流(1)水的生成水的生成（H2+O2）與電解，與電解，(2)二次電池的放電與充電，二次電池的放電與充電，(3)CO2和和H2O在植物中通過(guò)光合作用合成糖與糖在植物中通過(guò)光合作用合成糖與糖在體內(nèi)氧化生成在體內(nèi)氧化生成CO

4、2和和H2O，它們是否屬于它們是否屬于“可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)”？可逆反應(yīng)有什么特點(diǎn)？可逆反應(yīng)有什么特點(diǎn)？(2)(2)特點(diǎn)：特點(diǎn)：v雙向性雙向性 同時(shí)性同時(shí)性 共存性共存性2SO2 + 18O2 2SO3 可逆反應(yīng)中反應(yīng)物能否完全轉(zhuǎn)化為生成物？可逆反應(yīng)中反應(yīng)物能否完全轉(zhuǎn)化為生成物？其他化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)物都其他化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)物都能完全轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌铮磕芡耆D(zhuǎn)變?yōu)樯晌?？不能！不能！二、化學(xué)反應(yīng)的限度二、化學(xué)反應(yīng)的限度 某溫度和壓強(qiáng)下的密閉容器中某溫度和壓強(qiáng)下的密閉容器中,2SO2+O2 2SO3催化劑催化劑 時(shí)間時(shí)間 （min)物質(zhì)的量物質(zhì)的量濃度濃度(mol/L)01020304

5、0506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.9此條件下進(jìn)行到此條件下進(jìn)行到什么時(shí)候什么時(shí)候達(dá)到了這個(gè)達(dá)到了這個(gè)反應(yīng)的限度反應(yīng)的限度?達(dá)到反應(yīng)限度達(dá)到反應(yīng)限度時(shí)該反應(yīng)是否時(shí)該反應(yīng)是否停止停止了？了？2SO2 + O2 2SO3（1）開(kāi)始時(shí)）開(kāi)始時(shí)c(SO2) 、c(O2)大，大， c(SO3) =0開(kāi)始階段有什么特征？開(kāi)始階段有什么特征？只有正反應(yīng)，只有正反應(yīng)，v(逆逆)=0可逆反應(yīng)的限度可逆反應(yīng)的限度反應(yīng)速率v(正)v(逆)t1時(shí)間（t）0 由于由于v v(

6、(正正)= )= v v( (逆逆) ) 0 0，雖然正、逆反應(yīng)都，雖然正、逆反應(yīng)都在進(jìn)行，但在進(jìn)行，但各種物質(zhì)的百分含量、濃度都不會(huì)各種物質(zhì)的百分含量、濃度都不會(huì)發(fā)生變化發(fā)生變化. . 從外表上看，反應(yīng)好象從外表上看，反應(yīng)好象“停止停止”。 可逆反應(yīng)的這種特殊狀態(tài)就是我們今可逆反應(yīng)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(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)?？赡娣磻?yīng)反應(yīng)速率的特點(diǎn)可逆反應(yīng)反應(yīng)速率的特點(diǎn)1、定義定義 在在一定條件下的一定條件下的可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)中，當(dāng)中，當(dāng)正反應(yīng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組，反應(yīng)混合物中各組分的分的濃度保持不變濃度保持不變的狀態(tài)。的狀

7、態(tài)。前提（適用范圍）前提（適用范圍）：可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)內(nèi)在本質(zhì)內(nèi)在本質(zhì)：v(正正)= v(逆逆) 0外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分 的濃度保持不變的濃度保持不變二、化學(xué)平衡狀態(tài)二、化學(xué)平衡狀態(tài)2、化學(xué)反應(yīng)的限度、化學(xué)反應(yīng)的限度.定義：定義： 化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達(dá)到的一種特殊狀化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達(dá)到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到或完成的最大態(tài)，是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到或完成的最大程度，即該反應(yīng)的限度。程度，即該反應(yīng)的限度。.意義：意義：a.a.化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在該條件下的最大轉(zhuǎn)化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在該條件下的最大轉(zhuǎn)化率化率(

8、)。轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率()=n消消n總總100%b.b.任何可逆反應(yīng)在給定條件下都有一定的限度，不同任何可逆反應(yīng)在給定條件下都有一定的限度，不同反應(yīng)的限度不同，同一反應(yīng)在不條件下的限度不同。反應(yīng)的限度不同，同一反應(yīng)在不條件下的限度不同?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)的特征化學(xué)平衡狀態(tài)的特征.動(dòng)：動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡( (v正正=v逆逆0 0) ).等：等：v正正= v逆逆 .定：定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持定，各組分的含量保持不變。保持定，各組分的含量保持不變。.變：變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。立新的平衡。.逆：逆：研究對(duì)象是

9、可逆反應(yīng)研究對(duì)象是可逆反應(yīng)反應(yīng)速率反應(yīng)速率v正正v逆逆t1時(shí)間時(shí)間0v正正=v逆逆化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷（化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷（N2+3H2 2NH3）V正正=V逆逆 1.用用同種物質(zhì)表示同種物質(zhì)表示正逆反應(yīng)速率時(shí)數(shù)值正逆反應(yīng)速率時(shí)數(shù)值相等相等如如:單位時(shí)間內(nèi)生成單位時(shí)間內(nèi)生成amolN2同時(shí)消耗同時(shí)消耗amolN2 2.用不同種物質(zhì)表示正逆反應(yīng)速率時(shí)數(shù)值成系數(shù)用不同種物質(zhì)表示正逆反應(yīng)速率時(shí)數(shù)值成系數(shù)比，且能表示比，且能表示正逆反應(yīng)正逆反應(yīng).如如:單位時(shí)間內(nèi)生成單位時(shí)間內(nèi)生成amol時(shí)時(shí)N2同時(shí)生成同時(shí)生成2amolNH3 aA(g) + bB(g) pC(g) + qD(g)1 ：v正正= v逆逆

10、 （1）單位時(shí)間內(nèi)消耗了amol 的A ，同時(shí)生成了amol的A（2）單位時(shí)間內(nèi)消耗了amol 的A ，同時(shí)生成了pmol的C（3）單位時(shí)間內(nèi)生成了amol 的A ，同時(shí)消耗了qmol的D（4）單位時(shí)間內(nèi)消耗了amol 的A ，同時(shí)消耗了qmol的D（5）單位時(shí)間內(nèi)消耗了amol 的A ，同時(shí)生成了amol的B (6)v(A) :v(B):v(C): v(D)=a:b:p:q下列情況能否判斷反應(yīng)已達(dá)平衡2 ：反應(yīng)混合物中各組分的反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變濃度保持不變的狀態(tài)。的狀態(tài)。（1）各組分的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變）各組分的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變（2）各組分的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變

11、）各組分的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變（3）各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)不變）各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)不變3 ：總物質(zhì)的量，總體積，總壓強(qiáng)，平均相對(duì)分子質(zhì)量（1）：其他條件不變，若其他條件不變，若a + b=p + q 時(shí)，總物質(zhì)的量，總體積，時(shí)，總物質(zhì)的量，總體積，總壓強(qiáng)，平均相對(duì)分子質(zhì)量不變總壓強(qiáng)，平均相對(duì)分子質(zhì)量不變 -不能作為判斷平衡的標(biāo)志不能作為判斷平衡的標(biāo)志（2）：其他條件不變，若其他條件不變，若a + bp + q 時(shí)，總物質(zhì)的量，總體積，時(shí)，總物質(zhì)的量，總體積，總壓強(qiáng)，平均相對(duì)分子質(zhì)量不變總壓強(qiáng)，平均相對(duì)分子質(zhì)量不變 -能作為判斷平衡的標(biāo)志能作為判斷平衡的標(biāo)志能作為判斷平衡的標(biāo)志能作為判斷平衡的

12、標(biāo)志4 ：間接標(biāo)志下列說(shuō)法可以證明反應(yīng)下列說(shuō)法可以證明反應(yīng)N2+3H2 2NH3 已達(dá)平衡狀態(tài)的是已達(dá)平衡狀態(tài)的是 ( )A.1molNN鍵斷裂的同時(shí)鍵斷裂的同時(shí),有有3molHH鍵形成鍵形成B.1molNN鍵斷裂的同時(shí)鍵斷裂的同時(shí),有有3molHH鍵斷裂鍵斷裂C.1molNN鍵斷裂的同時(shí)鍵斷裂的同時(shí),有有6molNH鍵斷裂鍵斷裂D.1molNN鍵斷裂的同時(shí)鍵斷裂的同時(shí),有有6molNH鍵形成鍵形成A、C 隨堂練習(xí)隨堂練習(xí)【課堂練習(xí)課堂練習(xí)】3、一定溫度下，反應(yīng)、一定溫度下，反應(yīng)H2(g) + I2(g) 2HI(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志達(dá)到平衡的標(biāo)志是是( ) A 單位時(shí)間內(nèi)生成單位時(shí)間內(nèi)生成a

13、mol H2同時(shí)生成同時(shí)生成a mol HI。 B 單位時(shí)間內(nèi)生成單位時(shí)間內(nèi)生成2a mol HI同時(shí)生成同時(shí)生成a mol I2。 C 單位時(shí)間內(nèi)生成單位時(shí)間內(nèi)生成a mol H2同時(shí)生成同時(shí)生成a mol I2 D 1mol的的H-H鍵斷裂的同時(shí)，有鍵斷裂的同時(shí)，有1mol的的I-I鍵斷裂。鍵斷裂。B 1、可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的重要特征是（、可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的重要特征是（ ）：）： A 反應(yīng)停止了反應(yīng)停止了 B 正、逆反應(yīng)的速率都為零正、逆反應(yīng)的速率都為零 C 正、逆反應(yīng)在繼續(xù)進(jìn)行正、逆反應(yīng)在繼續(xù)進(jìn)行 D 正、逆反應(yīng)速率相等正、逆反應(yīng)速率相等14CO2、14C、14CO2、14CO2 + C

14、2CO，達(dá)到化學(xué)平衡后，達(dá)到化學(xué)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 。D 4、一定溫度下、一定溫度下,2NO2(g) N2O4 (g) (無(wú)色）的可無(wú)色）的可逆反應(yīng)中，下列情況屬于平衡狀態(tài)的是（逆反應(yīng)中，下列情況屬于平衡狀態(tài)的是（ ） A.N2O4不再分解不再分解 B.v(N2O4):v(NO2)=1:2 C.體系的顏色不再改變體系的顏色不再改變 D.NO2與與N2O4的總物質(zhì)的量不變的總物質(zhì)的量不變CD 5.在一定溫度下在一定溫度下,可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A.A的生成速率與的生成速率與C分解的速率相等分

15、解的速率相等 B.單位時(shí)間內(nèi)生成單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA,同時(shí)生同時(shí)生3nmolBC.A、B、C的濃度不再變化的濃度不再變化 D.A、B、C的分子數(shù)比為的分子數(shù)比為1:3:2C6、一定溫度下，發(fā)生如下反應(yīng)：一定溫度下，發(fā)生如下反應(yīng)：N2+3H2 2NH3起始時(shí)，充入的起始時(shí)，充入的N N2 2和和H H2 2的物質(zhì)的量分別是的物質(zhì)的量分別是3.0 mol和和6.0 mol，平衡時(shí)生成平衡時(shí)生成NH3的物質(zhì)的量是的物質(zhì)的量是2.4 mol。已知容已知容器的容積為器的容積為5.0 L，試求試求：(1)H2的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率。(2)平衡時(shí)混合氣體中平衡時(shí)混合氣體中N N2 2的體積分?jǐn)?shù)的體積分?jǐn)?shù)。N2

16、 + 3H2 2NH3起：起：變：變：平：平：3mol6mol01.8 mol1.2 mol 3.6 mol2.4 mol2.4 mol2.4 mol解：解：(1) H2的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率:(H2)=n轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)n總總100%=3.6mol6mol100%27.3%(2) N2的體積分?jǐn)?shù)的體積分?jǐn)?shù):V(N2)% =1.8mol(1.8+2.4+2.4)mol100%= 60%答：答：。 練習(xí)：在練習(xí)：在2525時(shí)，向時(shí)，向100mL100mL含含HClHCl 14.6g 14.6g的鹽的鹽酸中，放入酸中，放入5.6g5.6g鐵粉，反應(yīng)進(jìn)行到鐵粉，反應(yīng)進(jìn)行到2s2s時(shí)收集時(shí)收集到氫氣到氫氣1.12L(1

17、.12L(標(biāo)況標(biāo)況) )，之后反應(yīng)又進(jìn)行了，之后反應(yīng)又進(jìn)行了4s4s，鐵粉全溶解。若不考慮體積變化，則：鐵粉全溶解。若不考慮體積變化，則：(1)(1)前前2s2s內(nèi)用內(nèi)用FeClFeCl2 2表示的平均反應(yīng)速率表示的平均反應(yīng)速率為為 ；(2)(2)后后4s4s內(nèi)用內(nèi)用HClHCl表示的平均反應(yīng)速率表示的平均反應(yīng)速率為為 ；(3)(3)前前2s2s與后與后4s4s比較，反應(yīng)速率比較，反應(yīng)速率 較快，較快，其原因可能其原因可能 。0.25mol/Ls0.25mol/Ls前前2s前前2s時(shí)段鹽酸濃度比后時(shí)段鹽酸濃度比后4s時(shí)段大時(shí)段大 在生產(chǎn)和生活中，人們希望在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進(jìn)有利的化學(xué)促

18、進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)，抑制有害的化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)，抑制有害的化學(xué)反應(yīng)。這就涉及到反應(yīng)條。這就涉及到反應(yīng)條件的控制。件的控制。1.控制控制 化學(xué)反應(yīng)條件的基本措施化學(xué)反應(yīng)條件的基本措施: (1)改變反應(yīng)物的溫度、濃度、氣體壓強(qiáng)、固體表面積改變反應(yīng)物的溫度、濃度、氣體壓強(qiáng)、固體表面積以及催化劑的使用等來(lái)改變反應(yīng)速率；以及催化劑的使用等來(lái)改變反應(yīng)速率； (2)通過(guò)改變可逆反應(yīng)體系的溫度、溶液濃度、氣體壓通過(guò)改變可逆反應(yīng)體系的溫度、溶液濃度、氣體壓強(qiáng)等，改變可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度。強(qiáng)等，改變可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度。2. 以以“提高煤的燃燒效率提高煤的燃燒效率”為例為例(1)煤的狀態(tài)與煤燃燒的關(guān)系煤的狀態(tài)與煤燃燒的關(guān)系 使煤與氧氣接觸面積越大，燃燒越充分，反應(yīng)速率越快。使煤與氧氣接觸面積越大，燃燒越充分，反應(yīng)速率越快。(4)煤燃燒后廢氣中熱量的利用煤燃燒后廢氣中熱量的利用 將廢氣通過(guò)裝有冷卻水的管道，充分吸收將廢氣通過(guò)裝有冷卻水的管道，充分吸收(2)空氣用量對(duì)煤燃燒的影響空氣用量對(duì)煤燃燒的影響 空氣空氣不足不足，煤得不到充分燃燒；且污染環(huán)境。，煤得不到充分