化学反应的限度(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 化学反应的速率和限度,第3课时,化学反应的限度,第二章 化学反应与能量,1,观察下列各组化学方程式，寻找每组内两个化学反应的异同，谈谈你对化学反应的认识。,（1）2H,2,+O,2,=2H,2,O（放热反应）,2H,2,O=2H,2,+O,2,（吸热反应）,点燃,通电,（2）Fe+2HCl(浓)=FeCl,2,+H,2,Fe+2HCl(稀)=FeCl,2,+H,2,（3）2CO+O,2,=2CO,2,2SO,2,+O,2,2SO,3,点燃,催化剂,可逆反应,2,三、化学反应的限度,1.可逆反应,相同条件下同时向两个方向反应。用可逆号 代替等号。习惯上，把向右的反应叫正反应，向左的反应叫逆反应。,化学反应都具有可逆性，即正向反应和逆向反应能同时进行。即任何化学反应的进程都有一定的限度。,阅读P50科学史话：炼铁高炉尾气之谜,3,复习举例说明什么是可逆反应？,例如：,N,2,+3H,2,2NH,3,2SO,2,+O,2,2SO,3,思考：,对反应 2SO,2,O,2,2SO,3,，向容器中充入,18,O,2,，经过一段时间后，,18,O原子存在于那些,物质中？,SO,2,、O,2,、SO,3,4,反应开始时,正反应速率_,逆反应速率_,为_;随着反应的进行,正反应速率逐渐_,逆反应速率逐渐_.,最后正逆反应速率_.,交流与思考 在一个密闭容器中充入1molN,2,和3mol H,2,使之在一定的条件下发生如下反应,N,2,+3 H,2,2NH,3,试分析其反应过程中正逆反应速率的变化情况.,V,正,V,逆,V,正,=V,逆,0 t,1,t,V,最大,最小,0,减小,增大,相等,5,三、,化学反应的限度,当一个可逆反应进行到,正向反应速率与逆向反应速率相等,时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“,平衡状态,”，这就是这个反应所能达到的限度。,任何化学反应的进程都有一定的限度，只是不同反应的限度不同而已。,V,正,V,逆,V,正,=V,逆,0 t1 t,V,这时反应停止了吗?正逆反应速率为0吗?,0,这是一种动态的平衡状态.会随着条件的改变而变化.,例如：高炉炼铁中的反应。,6,三、,化学反应的限度,1、概念,2、平衡状态的特征,（2）等：,（4）定：,（3）动：,平衡时，v(正)v(逆)0,（本质）,平衡时，反应混合物各组分的浓度保持一定，百分含量保持一定,（是判断平衡状态的标志）,平衡时，反应仍在不断地进行，是动态平衡,（1）逆：,（5）变：,研究的是可逆反应,条件改变，平衡被破坏，发生移动。,V,正,V,逆,V,正,=V,逆,0 t,1,t,V,0,7,思考,如何理解V(正)V(逆)?,（1）单位时间内，有1molN,2,反应掉，同时有1molN,2,生成,（2）单位时间内，有3molH,2,反应掉，同时有2molNH,3,反应掉,（3）单位时间内，有1molN,2,生成，同时有2molNH,3,生成,以上均表示V(正)V(逆)，反应已达到平衡。,例1：一定条件下，可逆反应N,2,3H,2,2NH,3,，对该可逆反应，表示正、逆反应速率可以用N,2,或H,2,或NH,3,来表示，试判断下列反应历程中，V正和V逆是否相等,该反应是否达到平衡状态.,v(正）=v(逆）是指某指定物质（反应物或生成物）的消耗速率与生成速率相等。,8,（4）A、B、C的分子数比一定为1:3:2吗？,练习在一定温度下,A(g)+3B(g)2C(g),达到化学平衡状态时：,（1）C的生成速率 _C的分解速率.,（2）单位时间内生成n molA,同时消耗B的物质的量为_mol.,（3）A、B、C的浓度随时间的变化_.,等于,3n,保持不变,（5）混合气体的总质量不再变化能说明反应达到平衡状态吗？,不是,不能,9,思考如何判断一个可逆反应已达到化学平衡状态？,3、化学反应达到平衡的判断标志,V,A耗,=V,A生,V,A耗,:V,C耗,=x:z,V,B,生,:V,C生,=y:z,V,A耗,:V,B生,=x:y,（1）从速率判断：,要能说明V,正,=V,逆,以xA +yB zC为例：,（2）从浓度、组成判断：,各物质的浓度、百分含量保持不变。,10,(3)、有,气体参加,的前后系数,改变(不同),的可逆反应，总压强保持不变,总体积不变,总物质的量不变,密度不变,平均相对分子质量不变,则达平衡。,但对于反应前后系数,不变(相同),的则不一定达平衡。,(4)、对于,有颜色,的物质参加或生成的可逆反应，颜色不随时间发生变化,则达平衡。,(5)、对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等,则达平衡。,(6)、当体系温度不变，则达平衡。,11,1、氯化银在溶液中有极微弱的电离AgClAg,+,+Cl,-,下列不能说明该电离达到平衡状态的是 （）,A、Ag,+,浓度不再改变,B、Ag,+,的生成速率和Ag,+,、Cl,-,结合生成AgCl的速率相等,C、AgCl的质量不再减少,D、Ag,+,与Cl,-,的物质的量比为1：1,D,2、可逆反应达到平衡的重要特征是（）,A、反应停止了,B、正、逆反应的速率都为零,C、正、逆反应都还在继续进行,D、正、逆反应速率相等,12,3、一定条件下，可逆反应达到平衡时（）,A、单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数,B、反应物浓度等于生成物浓度,C、反应物与生成物浓度保持不变,D、混和体系中各组成成份和含量保持不变,CD,4、在一定温度下的定容容器中，当下列的物理量不再发生变化时，表明反应,A（s）+2B（g）C（g）+D（g）,已达到平衡状态的是：（）,A、混合气体的压强 B、混合气体的密度,C、气体的总物质的量 D、A的物质的量浓度,13,5、对反应A（g）+B（g）C（g）+D（g）的以下叙述中，能说明恒温下已达平衡状态的是（）,A、反应容器中，压强不随时间改变而改变,B、反应容器中，A、B、C、D 能共存,C、反应容器中，A、B、C、D质量不再改变,D、反应容器中的各物质物质的量不随时间变化,6、在一定温度下，反应I,2,（g）+H,2,（g）2HI（g），达到平衡的标志是（）,A、（HI）=2（H,2,）,B、H,2,的百分含量不再变化,C、容器内的压强不再变化,D、C(I,2,)=C(H,2,)=C(HI),14,7、将1摩N,2,和3摩H,2,充入一密闭容器，使其在一定条件下达到平衡 N,2,(g)+3H,2,(g)2NH,3,(g)（放出热量)。则下列哪些状态一定是平衡状态？,（A）混和气体的体积等于最初体积一半的状态；,（B）N,2,、H,2,、NH,3,总物质的量不随时间延长而改变的状态；,（C）单位时间内有1摩NH,3,分解的同时，有0.5摩N,2,生成的状态；,（D）N,2,、H,2,和NH,3,三者浓度相等的状态；,B,15,8、可逆反应2A+3B4C在一定条件下达到化学平衡的标志是（）,A.一定时间内有2mol的A生成同时有3mol的B生成,B.一定时间内有2mol的A反应,同时有4mol的C生成C.一定时间内有4mol的C反应,同时有3mol的B反应,D.一定时间内有2mol的A反应,同时有3mol的B生成,CD,9、,在一定温度下，2NO,2,（g)N,2,O,4,(g)(无色）的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是（）,A.N,2,O,4,不再分解,B.v(N,2,O,4,):v(NO,2,)=1:2,C.体系的颜色不再改变,D.NO,2,的浓度与N,2,O,4,的浓度之比2：1,C,16,例2在1大气压390时，可逆反应：2NO,2,=2NO+O,2,达到反应限度，此时平衡混合气体的密度是相同条件下H,2,密度的19.6倍，求NO,2,的分解率。,M(混)=,19.6 2,=39.2,解：设反应前NO,2,为1mol,达到平衡时有Xmol的NO,2,发生分解.,2NO,2,2NO +O,2,反应前(mol),变化量(mol),平衡时(mol),1 0 0,X X 0.5X,1X X 0.5X,M(混)=,m总,n总,=,46,1 X+X+0.5X,=39.2,X=0.347,NO,2,的分解率=34.7%,17,四、化学反应条件的控制,思考与交流P,52,通过讨论，我们可知，通常控制反应的条件可从,浓度、温度、压强、催化剂、光照等方面考虑,，使选择的条件既可提高化学反应速率又可提高化学反应的限度。,18,角色扮演,现在，假设你是一名工程师，你要使到你工厂的煤尽可能的完全燃烧，提高煤的燃烧效率，你认为应该从哪些方面进行分析？,19,以“提高煤的燃烧效率”为例研究化学反应条件的选择。P,52,1、煤被研得越细，粉末越小，与空气中O,2,得接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。,2、空气充足，煤燃烧生成CO,2,越充分，放热越多；若空气不足，则煤燃烧部分生成CO，CO排到空气中造成污染，且生成CO时，放出得热量大大减少。,3、应选择保温隔热且耐热的炉膛材料；尽管煤燃烧是放热反应，但反应过程中煤燃烧需提供部分能量才能继续，因此利用煤燃烧放出的部分热量就可维持反应的继续进行，选用保温隔热材料的目的，正是为了防止热量散失。,4、可将燃烧后的废气通过交换装置，供其他方面使用。,20,5、燃料不充分燃烧有何危害？,（1）产生热量少，浪费资源；,（2）产生污染物，危害人体健康。,6、燃料充分燃烧的条件是什么？,燃料燃烧必须与空气接触，且要达到燃料的着火点，燃料充分燃烧要考虑两点：一是燃烧时要有足够多的空气，二是燃料与空气要有足够大的接触面积。,21,小结：提高燃料的燃烧效率的措施,（1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。关键是，燃料与空气或氧气要尽可能充分接触，且空气要适当过量。,（2）尽可能充分利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。,22,控制化学反应条件的意义：,对有利的或我们需要的化学反应，要想办法增大反应速率以提高生产或工作效率，并要采取措施促进反应的完成程度以提高原料的利用率或转化率；对有害的或我们不希望发生的化学反应，要设法降低反应速率。,23,例3 天然气和液化石油气燃烧的主要化学方程式依次为：CH,4,2O,2,CO,2,2H,2,O，C,3,H,8,5O,2,3CO,2,4H,2,O，现有一套以天然气为燃料的灶具，今改用液化石油气，应采用的正确措施是（）,A、减少空气进入量，增大石油气进入量,B、增大空气进入量，减少石油气进入量,C、减少空气进入量，减少石油气进入量,D、增大空气进入量，增大石油气进入量,B,24,小结 这节课我们探讨了化学反应的限度问题,通过学习我们知道,任何化学反应的进程都有一定的,限度,，只是不同反应的限度不同而已。同时还学习了化学平衡的特征及判断化学平衡的方法.,25,探究试验,实验步骤,向34 mL1 mol/L的CaCl,2,溶液中滴入1 mol/L的Na,2,SO,4,溶液至不再有沉淀,实验现象,化学方程式,离子方程式,向上述反应后的清液中滴入适量1 mol/L的Na,2,CO,3,溶液会出现什么现象,现象及原因,化学方程式,离子方程式,解 释及结论,白色混浊,CaCl,2,+Na,2,SO,4,=CaSO,4,+2NaCl,Ca,2+,+SO,4,2-,=CaSO,4,仍有白色混浊现象,说明,反应没有完全进行到底,CaCl,2,+Na,2,CO,3,=CaCO,3,+2NaCl,Ca,2+,+CO,3,2-,=CaCO,3,反应没有按着方程式剂量系数关系进行到底,结论:,化学反应都具有可逆性，即正向反应和逆向反应能同时进行。即任何化学反应的进程都有一定的限度。,例如：高炉炼铁中的反应。,26,