化學(xué)反應(yīng)速率和限度

關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率和限度化學(xué)反應(yīng)的限度思考：一個化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際進(jìn)行時，反應(yīng)物能否完全轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌?？閱讀：P50科學(xué)史話從這一材料中，你得到什么啟示？化學(xué)反應(yīng)是有限度的，有些能進(jìn)行地較徹底，有些反應(yīng)是不徹底的，甚至是可逆的。第2頁,共35頁，2024年2月25日，星期天H2+I22HI

正反應(yīng)逆反應(yīng)什么叫做可逆反應(yīng)？

在同一條件下,既向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時又向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng).典型的可逆反應(yīng)有:N2+3H22NH3催化劑高溫高壓2SO2+O22SO3催化劑高溫

SO2

+H2O

H2SO3NH3+H2O

NH3·H2O啟示:化學(xué)反應(yīng)是有限度的，有些能進(jìn)行地較徹底，有些反應(yīng)是不徹底的，甚至是可逆的。第3頁,共35頁，2024年2月25日，星期天N2+H2NH3在一固定容積的密閉容器里，加1molN2和3molH2

(合適催化劑)，能發(fā)生什么反應(yīng)？（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(yīng)，v(逆)=0催化劑N2+3H22NH3高溫第4頁,共35頁，2024年2月25日，星期天N2+H2NH3（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(yīng)都進(jìn)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(zhì)的濃度達(dá)到一個特定值。一定時間段內(nèi)有什么特征？v(正)=v(逆)

≠0N2+H2NH3第5頁,共35頁，2024年2月25日，星期天

由于v(正)=v(逆)

≠0，雖然正、逆反應(yīng)都在進(jìn)行，但各種物質(zhì)的百分含量、濃度都不會發(fā)生變化.從外表上看，反應(yīng)好象“停止”。

可逆反應(yīng)的這種特殊狀態(tài)就是我們今天要研究的化學(xué)平衡狀態(tài)。第6頁,共35頁，2024年2月25日，星期天反應(yīng)速率v(正)v(逆)t1時間（t）0(1)0~t1：v(正)>v(逆)(2)t1：v(正)=v(逆)平衡狀態(tài)N2+3H22NH3催化劑高溫高壓交流與討論第7頁,共35頁，2024年2月25日，星期天1.定義

在一定條件下的可逆反應(yīng)中，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。前提（適用范圍）：可逆反應(yīng)內(nèi)在本質(zhì)：v(正)=v(逆)

≠0外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變化學(xué)平衡狀態(tài)第8頁,共35頁，2024年2月25日，星期天2.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(３)動：動態(tài)平衡（v(正)=v(逆)

≠0）(

2)等：v(正)=v(逆)

(４)定：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。(５)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。(１)逆第9頁,共35頁，2024年2月25日，星期天此條件下進(jìn)行到什么時候達(dá)到了這個反應(yīng)的限度?此時的反應(yīng)是否停止了？此時為何3種物質(zhì)的濃度保持不變?

某溫度和壓強(qiáng)下的密閉容器中,2SO2+O22SO3△催化劑時間（min)物質(zhì)的量濃度(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第10頁,共35頁，2024年2月25日，星期天練習(xí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的重要特征（）A.反應(yīng)停止了B.正、逆反應(yīng)速率都為零C.反應(yīng)物和生成物的濃度相等D.正、逆反應(yīng)的速率相等D對于可逆反應(yīng)M＋NQ達(dá)到平衡狀態(tài)時，下列說法正確的是（）

A.M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等B.M、N全部變成了QC.M、N、Q的濃度都保持不變D.反應(yīng)已經(jīng)停止C第11頁,共35頁，2024年2月25日，星期天下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3

已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H－H鍵形成B.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H－H鍵斷裂C.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N－H鍵斷裂D.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N－H鍵形成A、C隨堂練習(xí)第12頁,共35頁，2024年2月25日，星期天在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A.

A的生成速率與C分解的速率相等B.單位時間內(nèi)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1:3:2C14CO2+CCO，達(dá)到化學(xué)平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有

。14CO2、14C、14CO第13頁,共35頁，2024年2月25日，星期天3.化學(xué)平衡狀態(tài)的判定對于可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)+pC(g)在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)有以下幾個標(biāo)志(1)A的生成速率和分解速率相等(2)單位時間生成nmolB和pmolC的同時，生成mmolA（3）A、B、C的物質(zhì)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第14頁,共35頁，2024年2月25日，星期天練習(xí):在密閉容器中充入4molHI,在一定溫度下,反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)達(dá)到平衡時,有30%的HI分解,則平衡時混合氣體中氫氣的物質(zhì)的量為多少,混合氣體總物質(zhì)的量為多少?第15頁,共35頁，2024年2月25日，星期天定義：可逆反應(yīng)中，舊化學(xué)平衡的破壞，新化學(xué)平衡建立過程叫做化學(xué)平衡的移動。V正≠V逆V正=V逆≠0條件改變

平衡1

不平衡平衡2建立新平衡破壞舊平衡V正=V逆≠0一定時間影響化學(xué)平衡的條件化學(xué)平衡的移動V正>V逆平衡向正反應(yīng)方向移動V正=V逆平衡不移動V正<V逆平衡向逆反應(yīng)方向移動第16頁,共35頁，2024年2月25日，星期天探究實(shí)驗(yàn)FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl

（黃色）（無色）（紅色）（無色）現(xiàn)象: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(xué)平衡的影響第17頁,共35頁，2024年2月25日，星期天V正V逆V正’V逆’0Vt1t增大反應(yīng)物濃度V正’V逆’V正V逆0Vt1t增大生成物濃度減小反應(yīng)物濃度濃度對化學(xué)平衡的影響平衡向正反應(yīng)方向移動平衡向逆反應(yīng)方向移動減小生成物濃度V正V逆V正’V逆’0Vt1tV正’>V逆’0V正V逆V正’V逆’Vt1tV逆’>V正’第18頁,共35頁，2024年2月25日，星期天思考練習(xí)

Fe(NO3)2溶液呈淺綠色，其中存在著下列平衡：Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+往該溶液中滴加鹽酸，發(fā)生的變化（）(A)平衡向逆反應(yīng)方向移動(B)平衡向正反應(yīng)方向移動(C)溶液由淺綠色變成黃色(D)Fe2+物質(zhì)的量增大AD第19頁,共35頁，2024年2月25日，星期天2.溫度對化學(xué)平衡的影響例如：2NO24N2O2+Q為放熱反應(yīng)紅棕色無色結(jié)論：其它條件不變的情況下，溫度升高，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；溫度降低，平衡向放熱反應(yīng)方向移動。第20頁,共35頁，2024年2月25日，星期天升高溫度V放V吸V吸’V放’0Vt1t降低溫度溫度對化學(xué)平衡的影響平衡向吸熱(△H>0)反應(yīng)方向移動平衡向放熱(△H<0)反應(yīng)方向移動V放V吸V吸’V放’0Vt1tV吸’>V放’V放’>V吸’溫度對吸熱反應(yīng)的速率的影響程度大所有化學(xué)反應(yīng)一定伴隨著熱效應(yīng)，因些改變溫度一定會使化學(xué)平衡發(fā)生移動。第21頁,共35頁，2024年2月25日，星期天對于有氣體參與或生成的反應(yīng)，其它條件不變時：

增大壓強(qiáng)，向氣體體積縮小的方向移動；

減小壓強(qiáng)，向氣體體積增大的方向移動[注意]壓強(qiáng)的變化(是通過改變?nèi)萜鞯捏w積實(shí)現(xiàn))必須改變混合氣體的濃度，導(dǎo)致速率變化時，才可能使平衡移動。3、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響第22頁,共35頁，2024年2月25日，星期天2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響平衡向正反應(yīng)(氣體體積減小)方向移動平衡向逆反應(yīng)(氣體體積增大)方向移動壓強(qiáng)對氣體計量數(shù)和大的一側(cè)的速率影響程度大V正V逆V正’V逆’0Vt1tV正’>V逆’V正’V逆’V正V逆0Vt1tV逆’>V正’壓強(qiáng)變化相當(dāng)?shù)缺稊?shù)的改變各組分的濃度

第23頁,共35頁，2024年2月25日，星期天壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響①有氣體參加反應(yīng)②反應(yīng)前后氣體總的物質(zhì)的量有變化條件：H2(g)+I2(g)2HI(g)增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)V正V逆V正’V逆’0Vt1tV正V逆V正’V逆’0Vt1t對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量沒變化的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)只會同等程度地影響正逆反應(yīng)速率。V逆’=V正’平衡不移動第24頁,共35頁，2024年2月25日，星期天在定溫、容積可變的容器中充入1molN2

和3molH2，發(fā)生反應(yīng)N2+3H22NH3，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列措施將會對化學(xué)平衡產(chǎn)生什么影響？（填正向移動或逆向移動或不移動）例：正向移動逆向移動不移動（1）壓縮容器的容積（2）定壓向容器中充入氦氣（3）定容容器中充入氦氣增大壓強(qiáng)正向移動減小壓強(qiáng)逆向移動第25頁,共35頁，2024年2月25日，星期天例：I2+H22HI△增大體系的壓強(qiáng)，平衡不移動，但濃度增大，顏色加深，速率加快！對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不變的反應(yīng)，壓強(qiáng)改變，平衡不移動第26頁,共35頁，2024年2月25日，星期天4.催化劑對化學(xué)平衡無影響催化劑同等程度的加快或減慢正、逆反應(yīng)速率(V正=V逆)；對化學(xué)平衡無影響。t時間（b）V速率V正V逆0V逆V正′′催化劑能縮短平衡到達(dá)的時間第27頁,共35頁，2024年2月25日，星期天改變反應(yīng)條件平衡移動①②③增大反應(yīng)物濃度減少生成物濃度向正方向移動減小反應(yīng)物濃度增加生成物濃度向逆方向移動增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)向體積增大的方向移動升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動向放熱反應(yīng)方向移動降低溫度[總結(jié)]改變反應(yīng)條件時平衡移動的方向向體積縮小的方向移動第28頁,共35頁，2024年2月25日，星期天分析化學(xué)平衡移動的一般思路勒夏特列原理判斷第29頁,共35頁，2024年2月25日，星期天補(bǔ)充：化學(xué)平衡移動原理——勒夏特列原理

如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、溫度、或壓強(qiáng)等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。注意：①是“減弱”這種改變，不是“消除”這種改變②勒夏特列原理適用于任何動態(tài)平衡體系（如：溶解平衡、電離平衡、沉淀平衡、水解平衡等），未平衡狀態(tài)不能用此來分析③平衡移動原理只能用來判斷平衡移動方向，但不能用來判斷建立平衡所需時間。第30頁,共3