6.2化學(xué)反應(yīng)的速率與限度課件下學(xué)期高一化學(xué)人教版

化學(xué)反應(yīng)的限度

化學(xué)平衡狀態(tài)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解可逆反應(yīng)和不可逆反應(yīng)；2.結(jié)合溶解平衡理解化學(xué)平衡的建立過(guò)程；3.掌握化學(xué)平衡的特征及判斷標(biāo)志。自學(xué)指導(dǎo)請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真閱讀課本P25-26的內(nèi)容，并完成以下問(wèn)題，6分鐘后檢測(cè)。1.什么是可逆反應(yīng)？什么是不可逆反應(yīng)？2.化學(xué)平衡狀態(tài)的概念3.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征4.化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志生產(chǎn)中煉鐵所需焦炭的實(shí)際用量遠(yuǎn)高于按照化學(xué)方程式計(jì)算所需用量，而且高爐頂部排出的氣體中總含有沒(méi)有利用的CO。這使煉鐵工程師疑惑不解。

猜想：煉鐵工程師們認(rèn)為是CO與鐵礦石接觸不充分造成的。措施：設(shè)法增加高爐的高度，以增加接觸時(shí)間。結(jié)果：高爐尾氣中CO的比例竟然沒(méi)有改變。直到19世紀(jì)下半葉，法國(guó)化學(xué)家勒夏特列經(jīng)過(guò)深入的研究，才將這一謎底揭開(kāi)。原來(lái)，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是:C+CO2

2CO是一個(gè)可逆反應(yīng)，并且自下而上發(fā)生在高爐中有焦炭的地方。后來(lái)的研究證明，在高爐中Fe2O3與CO反應(yīng)也不能全部轉(zhuǎn)化為Fe和CO2。一、什么是可逆反應(yīng)？在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng),叫做可逆反應(yīng)。(1)雙向性：可逆反應(yīng)分為方向相反的兩個(gè)反應(yīng)：正反應(yīng)和逆反應(yīng)。(2)雙同性：正逆反應(yīng)在相同條件下是同時(shí)進(jìn)行的(3)共存性：反應(yīng)物和生成物共存于同一體系中，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%。(4)能量轉(zhuǎn)化類(lèi)型相反；若正反應(yīng)放熱，則逆反應(yīng)吸熱。N2+3H22NH3N2+3H22NH3催化劑高溫高壓2SO2+O22SO3催化劑?SO2+H2O?H2SO3NH3+H2ONH3·H2OCl2+H2O?HCl+HClO(5)常見(jiàn)可逆反應(yīng)：I2+H22HI?下列為可逆反應(yīng)的是（）氫氣與氧氣點(diǎn)燃可化合成水,水電解可生成氫氣和氧氣,因此氫氣與氧氣的反應(yīng)是可逆反應(yīng)。B.在催化劑的作用下，二氧化硫與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫的同時(shí)，三氧化硫又有分解。C.合成氨的反應(yīng)，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，其轉(zhuǎn)化率總是達(dá)不到百分百。D.碳酸鈣在高溫下分解生成氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣和二氧化碳在常溫下生成碳酸鈣，因此這二個(gè)反應(yīng)是可逆反應(yīng)。BC零減小減小增大增大不變以上過(guò)程可用下圖表示：時(shí)間濃度··t1反應(yīng)物生成物1、化學(xué)平衡狀態(tài)

一定條件下，可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各種物質(zhì)的濃度或質(zhì)量保持不變的狀態(tài)。二、化學(xué)平衡狀態(tài)(反應(yīng)的限度)轉(zhuǎn)化率=消耗的反應(yīng)物的量起始時(shí)反應(yīng)物總量×100%2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(3)動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行）(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：可逆反應(yīng)(2)等：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率(4)定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定。下列說(shuō)法中不正確的是()A．當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，就是此反應(yīng)在該條件下能達(dá)到的限度B．當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，此反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等C．延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，不能使2molSO2與1molO2反應(yīng)生成2molSO3D．化學(xué)反應(yīng)達(dá)到其限度后，反應(yīng)就停止了D3、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)(1)根本標(biāo)志：v正＝v逆≠0：

①對(duì)于同一物質(zhì)而言，該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率；

例、對(duì)于反應(yīng)2SO2+O2

2SO3，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，試推斷A.單位時(shí)間內(nèi)有2molSO2消耗，同時(shí)有2molSO2

；B.單位時(shí)間內(nèi)有2molSO3生成，同時(shí)有

SO3消耗；

2mol生成一物質(zhì)的正反應(yīng)速率與另一物質(zhì)的逆反應(yīng)速率之比等于方程式中的計(jì)量數(shù)之比；即mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)v(A正)?v(B逆)=m?n②不同種物質(zhì)：對(duì)于在一定條件下的可逆反應(yīng)：判斷以下哪些敘述說(shuō)明V(正)＝V(逆)？（1）單位時(shí)間內(nèi)，消耗1molN2，同時(shí)生成1molN2（2）單位時(shí)間內(nèi)，消耗3molH2，同時(shí)消耗2molNH3（3）單位時(shí)間內(nèi)，生成1molN2，同時(shí)有2molNH3生成（4）單位時(shí)間內(nèi)，消耗1molN2，同時(shí)有2molNH3生成N2+3H22NH3X一定條件下，發(fā)生可逆反應(yīng)：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)。下列敘述中，不能作為此可逆反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的是（）A.單位時(shí)間內(nèi)消耗和生成的NH3的物質(zhì)的量相等B．NH3的消耗速率等于NO的生成速率C．單位時(shí)間內(nèi)生成xmolNO，同時(shí)生成xmolNH3時(shí)D．單位時(shí)間內(nèi)生成5ymolO2，同時(shí)消耗4ymolNH3時(shí)

B

(2)直接標(biāo)志：“定”，即反應(yīng)混合物中各組分的含量保持不變。

例、

一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：

2SO2(g)

＋O2(g)

2SO3(g)。當(dāng)SO2、O2、SO3的濃度不再變化時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．SO2和O2全部轉(zhuǎn)化為SO3

B．該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)C．正、逆反應(yīng)速率相等且等于零D．SO2、O2、SO3的濃度一定相等

B△催化劑

例、在一定溫度下，向aL密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)＋2Y(g)2Z(g)，不能作為反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的是()

A.單位時(shí)間內(nèi)生成和消耗的X的物質(zhì)的量相等B.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時(shí)間變化C.容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1∶2∶2D.單位時(shí)間消耗0.1molX的同時(shí)消耗0.2molZC(3)間接標(biāo)志：指所表述的內(nèi)容并非直接而是間接反映“等”和“定”的意義。①反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率保持不變。②產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變。③平衡體系的顏色保持不變。④絕熱的恒容反應(yīng)體系中的溫度保持不變。⑤某化學(xué)鍵的破壞速率和生成速率相等。

(4)“特殊”標(biāo)志：只是適用于某些反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。

①體系中氣體物質(zhì)的總物質(zhì)的量(或體積或分子個(gè)數(shù))保持不變。

②體系中氣體物質(zhì)的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變。

③氣體的總壓強(qiáng)不再發(fā)生改變。

④體系中氣體的密度不再發(fā)生改變。1.某溫度下，可逆反應(yīng)：N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）在恒容的容器中反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）

A．NH3的生成速率與NH3的分解速率相等

B．單位時(shí)間生成nmolN2，同時(shí)生成3nmolH2

C．N2、H2、NH3的分子數(shù)之比為1：3：2

D．N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度保持不變

E．容器中氣體的密度保持不變

F．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變

G．容器中氣體的總壓強(qiáng)保持不變

H.斷裂3molH-H鍵的同時(shí)斷裂2molN-H鍵I.3v正(H2)=2v逆(NH3)ADFGABHI是速率范疇CD是含量范疇EFG是P、ρ、M范疇2.在一定溫度下的恒容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí)，表明反應(yīng):A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是（其中只有B氣體有顏色）()A.混合氣體的壓強(qiáng)B.混合氣體的密度C.氣體的平均分子量D.氣體的顏色BCDA(g)+3B(g)

2C(g)+D(g)?ACD3.下列說(shuō)法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3

已達(dá)平衡狀態(tài)的是（

）A.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H－H鍵形成B.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H－H鍵斷裂C.單位時(shí)間內(nèi)，生成１molN2的同時(shí)生2molNH3D.單位時(shí)間內(nèi)，消耗１molN2的同時(shí)生2molNH3AC4.可逆反應(yīng)2NO22NO＋O2在恒容密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是（）①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2

的同時(shí)生成2nmolNO2②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2

的同時(shí)生成2nmolNO③用NO2、NO

、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A.①④⑥

B.

②③⑤

C.①③④

D.①②③④⑤⑥A△4.對(duì)于可逆反應(yīng)2SO2+O2

2SO3，下列說(shuō)法正確的是（

）A.在體積不變的密閉容器是進(jìn)行，容器中壓強(qiáng)不變，說(shuō)明已達(dá)到平衡狀態(tài)B.三氧化硫的生成速率和氧氣的生成速率相等，則已達(dá)到平衡狀態(tài)C.三氧化硫的生成速率是氧氣消耗速率的兩倍，則已達(dá)到平衡狀態(tài)D.

SO2O2SO3三者共存，則已達(dá)平衡E.該反應(yīng)達(dá)平衡后，加入大量的18O2氣體，達(dá)新的平衡時(shí)，18O存在于SO2O2SO3中AE5.在一定的溫度下，可逆反應(yīng)：A(g)+3B(g)2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）

A.C的生成速率與C的分解速率相等

B.單位時(shí)間生成nmolA，同時(shí)生成3nmolBC.A、B、C的物質(zhì)的量濃度保持不變

D.A、B、C的分子數(shù)之比為1：3：2E.容器中氣體的密度保持不變

F.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變

G.容器中氣體的總壓強(qiáng)保持不變ACFG1、控制化學(xué)反應(yīng)條件的意義三、化學(xué)反應(yīng)條件的控制在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)，抑制有害的化學(xué)反應(yīng)，這就需要進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)條件的控制。反應(yīng)條件的成本、實(shí)際可能性合成氨時(shí)能達(dá)到高產(chǎn)率的條件：低溫、高壓合成氨時(shí)工業(yè)上選擇的條件：

400～500℃、

10MPa～30MPa高壓我們?cè)谏a(chǎn)、科研和生活中都需要控制化學(xué)反應(yīng)的條件。有利的反應(yīng)，要想辦法增大反應(yīng)速率：（1）升高溫度，使用催化劑，增大反應(yīng)物濃度…有害的反應(yīng)，要設(shè)法降低反應(yīng)速率：（1）降低反應(yīng)溫度，使用負(fù)催化劑（2