人教版必修二第二章第三节化学反应的速率和限度(30张PPT).ppt
第三节化学反应的速率和限度,第三课时,注意:1.反应速率要指明具体物质2.表示气体或溶液反应速率,不能用于表示固体和纯液体3.反应速率指的是平均速率,一、化学反应的速率,4.同一化学反应,化学反应速率之比等于化学计量数之比。,5.对于同一反应的化学反应速率大小的比较方法:转化为同一物质、同一单位,二、化学反应的限度,思考:一个化学反应在实际进行时,反应物能否完全转变为生成物?,从这一材料中,你得到什么启示?,化学反应是有限度的,有些能进行地较彻底,有些反应是不彻底的,甚至是可逆的。,阅读:P50科学史话炼铁高炉尾气之谜,科学研究表明,不少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。,举例,通常把在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应称为“可逆反应”。,1.什么叫可逆反应?,有些化学反应在同一条件下可逆程度很小(逆反应倾向很小),我们在通常意义它们称为不可逆反应。,什么叫不可逆反应?,举例,2.可逆反应和不可逆反应的化学方程式在书写上有什么不同?,可逆反应的化学方程式中用“”表示,不可逆反应的化学方程式中用“=”表示,可逆反应的特点,水的生成(H2+O2)与电解,二次电池的放电与充电,CO2和H2O在植物体中通过光合作用合成糖与糖在人体内氧化生成CO2和H2O,它们是否属于“可逆反应”?谈谈你的见解。,思考与交流,2H2+O22H2O,2H2O2H2+O2,不可逆反应,二次电池的放电充电,不可逆反应,CO2和H2O通过光合作用合成糖糖在人体内氧化生成CO2和H2O,不可逆反应,(1),(2),(3),在2L密闭容器中加入2molSO2和1molO2发生反应,思考,能生成多少molSO3?,开始量,转化量,结束时,对于以上反应,请分析:(1)当反应刚开始时,反应物和生成物的浓度哪个大?(2)当反应刚开始时,正反应与逆反应哪个反应速率大?(3)随着反应的进行,反应物和生成物浓度如何变化?(4)随着反应的进行,v(正)与v(逆)怎样变化?,开始量,请继续分析:(5)反应进行到什么时候会“停止”?,当正反应速率与逆反应速率相等时,(6)此时,反应物和生成物浓度如何变化?,反应物和生成物浓度均不再改变,(7)给这个状态命名,平衡状态,(8)反应真的停止了吗?,NO,处于动态平衡,时间(t),反应速率,(正),(逆),t1,(正)=(逆),在密闭容器中加入2molSO2和1molO2发生反应,v(正)最大,t1以后反应处于平衡状态,反应开始时,反应进行中,达到化学平衡状态,v(正)逐渐减小,(正)=(逆),v(逆)为0,v(逆)逐渐增大,0,在2L密闭容器中加入2molSO2和1molO2发生反应,思考,能生成多少molSO3?,始2mol1mol0,转2xmolxmol2xmol,平2-2x1-x2x,1、定义,在一定条件下的可逆反应中,当正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。,前提(适用范围):可逆反应,内在本质:v(正)=v(逆)0,外在标志:反应混合物中各组分的浓度保持不变,二、化学平衡状态,2、化学平衡状态的特征,()动:动态平衡(v(正)=v(逆)0),(2)等:v(正)=v(逆),()定:反应混合物中各组分的浓度保持恒定,各组分的含量保持不变。,()变:条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。,()逆:可逆反应,化学平衡状态是给定条件下化学反应所能达到或完成的_,即该反应_,此时反应物的_达到最大。,最大程度,进行的限度,转化率,转化率=转化量/开始量100,产率=实际产量/理论产量100,此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度?此时的反应是否停止了?此时为何3种物质的浓度保持不变?,某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O22SO3,练习1、可逆反应达到平衡的重要特征()A.反应停止了B.正、逆反应速率都为零C.反应物和生成物的浓度相等D.正、逆反应的速率相等,D,2、对于可逆反应MNQ达到平衡状态时,下列说法正确的是(),A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了QC.M、N、Q的浓度都保持不变D.反应已经停止,C,3、下列说法可以证明反应N2+3H22NH3已达平衡状态的是()A.1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C.1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成,A、C,5、在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是()A.A的生成速率与C的分解速率相等B.单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数比为1:3:2,C,4、14CO2+C2CO,达到化学平衡后,平衡混合物中含14C的粒子有。,14CO2、14C、14CO,3、化学平衡状态的判定,对于可逆反应mA(g)nB(g)+pC(g)在一定条件下达到平衡状态有以下几个标志,(1)A的生成速率和分解速率相等,(2)单位时间生成nmolB和pmolC的同时,生成mmolA,(3)A、B、C的物质的量不再改变,(4)A、B、C的浓度不再改变,(5)A、B、C的百分含量不再改变,练习:在密闭容器中充入4molHI,在一定温度下反应2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡时,有30%的HI分解,则平衡时混合气体中氢气的物质的量为多少,混合气体总物质的量为多少?,化学平衡计算的一般步骤:“三步曲”,1.写出有关平衡的化学方程式,2.找出各物质的起始量转化量平衡量,3.根据已知条件列式,在合成氨工业中,由amol氮气,bmol氢气混合反应达到平衡,有cmol氨气生成,则氨气在反应混合物中所占的体积分数为。,c/(a+b-c)100%,体积分数=物质的量分数=n(A)/n(总)100,三、化学反应条件的控制,在生产和生活中,人们希望促进有利的化学反应抑制有害的化学反应,这就涉及到反应条件的控制。,有害物质的产生,反应速率,反应速率,原料利用率,以“提高煤的燃烧效率”为例,分析研究,答:将煤气化比固态煤燃烧速率更快且使煤充分燃烧。,答:空气不足,煤得不到充分燃烧,且污染环境。空气过量,废气要带走能量,浪费能源。,1.煤的状态与煤燃烧的速率有何关系?与煤的充分燃烧有何关系?,2.空气用量对煤的充分燃烧及热能利用有什么影响?原因是什么?,以“提高煤的燃烧效率”为例,分析研究,答:应选择保温性能好的炉膛材料。,答:将废气通过装有冷却水的管道,充分吸收。,3.应选择什么样的炉(灶)膛材料?理由是什么?,4.如何充分利用煤燃烧后烟道废气中的热量?,归纳:“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地接触,且空气要适当过量。,(2)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能,提高热能的利用率。,1、化学反应速率及其表示方法。2、影响化学反应速率的因素。3、化学反应限度和化学平衡状态,以及化学平衡状态的特征判断。4、化学反应条件的控制。,本节小结,