化学反应的限度-PPT.ppt

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1、1、工业炼铁的方程式为、工业炼铁的方程式为Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,现有现有1000molFe2O3和和3000molCO反应，反反应，反应足够时间后可以产生多少应足够时间后可以产生多少molFe？答：但是实际上只产生了答：但是实际上只产生了1500mol，为什么？，为什么？工程师们想了很久，认为是工程师们想了很久，认为是Fe2O3和和CO接触接触不充分，于是他们设法增加了炼铁高炉的高不充分，于是他们设法增加了炼铁高炉的高度，增加了他们反应的时间。结果呢？度，增加了他们反应的时间。结果呢？答：还是只产生了答：还是只产生了1500mol。为什么？。为什么？高温高温二二.化学反应的限度

2、化学反应的限度经过科学家们长期的研究发现，化学反应除了有速率问题，还有限度问题，即反应进行的程度问题。有的反应反应物可以完全反应转化成生成物，有的反应物只反应了一部分。今天我们就来研究一下化学反应的限度。所有化学反应都有速率问题，但化学反应限度不是所有化学反应都有，只有可逆反应才有限度问题。1 1、什么是可逆反应？、什么是可逆反应？思考：思考：思考：思考：3 1 1、可逆反应、可逆反应 （1 1）定义：在同一反应条件下，既可）定义：在同一反应条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的反应。应方向进行的反应。2、你还知道哪些可逆反应？、你还知

3、道哪些可逆反应？3、点燃氢气和氧气的混合物、点燃氢气和氧气的混合物可剧烈地化合生成水，电解水可剧烈地化合生成水，电解水时又可生成氢气和氧气，这是时又可生成氢气和氧气，这是不是一个可逆反应？为什么？不是一个可逆反应？为什么？除了以上这些反应,还有没有其它可逆反应呢？实验一实验一实实实实 验验验验现现现现 象象象象结结结结 论论论论取取取取5ml0.1mol/LKI5ml0.1mol/LKI溶液，滴加溶液，滴加溶液，滴加溶液，滴加0.1mol/LFeCl0.1mol/LFeCl3 3溶液溶液溶液溶液5 5滴滴滴滴在在在在反反反反应应应应的的的的溶溶溶溶液液液液中中中中加加加加入入入入CClCCl4

4、 4，振荡、静置，振荡、静置，振荡、静置，振荡、静置取取取取的上层清液，滴的上层清液，滴的上层清液，滴的上层清液，滴加加加加KSCNKSCN溶液溶液溶液溶液溶液变成黄褐溶液变成黄褐色。色。有有I2生成生成发生萃取，发生萃取，CCl4层显紫红层显紫红色。色。有有I2生成生成溶液显血红色溶液显血红色 Fe3+并未完全转并未完全转化为化为Fe2+，反应，反应是个可逆反应是个可逆反应 1、可逆反应、可逆反应 （1）定义：在同一反应条件下，既可以）定义：在同一反应条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的反应。向进行的反应。（2）大部分化学反应都是

5、可逆反应。）大部分化学反应都是可逆反应。（3）可逆反应的特点：）可逆反应的特点：正反应和逆反应发生的条件相同；正反应和逆反应发生的条件相同；反应物、生成物共同存在；反应物、生成物共同存在；可逆反应有一定的限度。可逆反应有一定的限度。7交流与讨论交流与讨论交流与讨论交流与讨论1、在高温、高压、催化剂存在下，氮气和氢气发生、在高温、高压、催化剂存在下，氮气和氢气发生可逆反应，无论反应时间多长，在反应容器中总是可逆反应，无论反应时间多长，在反应容器中总是存在着氮气、氢气、和氨气。存在着氮气、氢气、和氨气。此反应达到了此反应达到了最大限度最大限度NH3 的产生的产生NH3 的消耗的消耗2 2、化学平衡

6、、化学平衡状态状态 可逆反应在一定条件下进行到一可逆反应在一定条件下进行到一定程度时定程度时,正反应速率和逆反应的速率正反应速率和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度不再发相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，反应达到化学平衡状态生变化，反应达到化学平衡状态。2 2、化学平衡、化学平衡状态状态 可逆反应在一定条件下进行到一可逆反应在一定条件下进行到一定程度时定程度时,正反应速率和逆反应的速率正反应速率和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度不再发相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，反应达到化学平衡状态生变化，反应达到化学平衡状态。2对于一定条件下的可逆反应，容器的体积保持不变对于一定条

7、件下的可逆反应，容器的体积保持不变N2(g)3H2(g)2NH3(g)，能说明反应已达到平衡状态，能说明反应已达到平衡状态的是（的是（）A、V（正）（正）=V（逆）（逆）B、消耗、消耗1molN2的同时，生成的同时，生成1molN2C、消耗、消耗1molN2的同时，生成的同时，生成2molNH3D、消耗、消耗1molN2的同时，消耗的同时，消耗2molNH3E、消耗、消耗3molH2的同时，生成的同时，生成2molNH3F、N2的浓度保持不变的浓度保持不变Gc(NH3)c(N2)c(H2)=2 1 32 2、化学平衡、化学平衡状态状态 可逆反应在一定条件下进行到一可逆反应在一定条件下进行到一定

8、程度时定程度时,正反应速率和逆反应的速率正反应速率和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度不再发相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，反应达到化学平衡状态生变化，反应达到化学平衡状态。（2）化学平衡是一种动态平衡。）化学平衡是一种动态平衡。（2）条件改变化学平衡状态会移动，但）条件改变化学平衡状态会移动，但一段时间后会达到新的平衡。一段时间后会达到新的平衡。2对于一定条件下的可逆反应，容器的体积保持不变对于一定条件下的可逆反应，容器的体积保持不变N2(g)3H2(g)2NH3(g)，能说明反应已达到平衡状态，能说明反应已达到平衡状态的是（的是（）J断开断开1molNN键的同时断开键的同时断开

9、6molNH键键 I断开断开3molHH键的同时生成键的同时生成6molNH键键 H断开断开3molHH键的同时生成键的同时生成3molHH键键K3V正正（N2）=V正正（H2）L3V正正（N2）=V逆逆（H2）M2V正正（H2）=3V逆逆（NH3）1在一定温度下，反应在一定温度下，反应A2(g)B2(g)2AB(g)达到平达到平衡状态的标志是（衡状态的标志是（）A单位时间生成单位时间生成n molA2同时生成同时生成n molAB B容器内的总压强不随时间变化容器内的总压强不随时间变化 C单位时间生成单位时间生成2n molAB同时生成同时生成n molB2 D单位时间生成单位时间生成n m

10、olA2同时生成同时生成n molB2第二节第二节1、可逆反应、可逆反应 （1）定义：在同一反应条件下，既可以）定义：在同一反应条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的反应。向进行的反应。（2）大部分化学反应都是可逆反应。）大部分化学反应都是可逆反应。（3）可逆反应的特点：）可逆反应的特点：正反应和逆反应发生的条件相同；正反应和逆反应发生的条件相同；反应物、生成物共同存在；反应物、生成物共同存在；可逆反应有一定的限度。可逆反应有一定的限度。2 2、化学平衡、化学平衡状态状态 可逆反应在一定条件下进行到一可逆反应在一定条件下进行到一定程度

11、时定程度时,正反应速率和逆反应的速率正反应速率和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度不再发相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，反应达到化学平衡状态生变化，反应达到化学平衡状态。在一个固定容积的密闭容器中，放入2molSO2和1molO2，在一定温度和有催化剂存在时发生反应，反应的化学方程式是_，一段时间后，发现SO2、O2、SO3的浓度保持不变。这个过程可以用下面两个图表示：（1 1）图）图中中t t1 1时刻，各气体的浓度不再变化，反应是否已停止？时刻，各气体的浓度不再变化，反应是否已停止？（2）正、逆反应的速率与反应物、生成物的浓度有什么关系？）正、逆反应的速率与反应物、生成物的浓度

12、有什么关系？（3）图）图中中t1时刻起，时刻起，v正反应正反应v逆反应，请从微观的视角，分析逆反应，请从微观的视角，分析反应体系中的物质的变化。反应体系中的物质的变化。（4）我们说，）我们说，t1时刻以后反应达到平衡状态，请根据以上时刻以后反应达到平衡状态，请根据以上分析，说出化学平衡状态有什么特点。分析，说出化学平衡状态有什么特点。2 2、化学平衡、化学平衡状态的判断依据状态的判断依据V（正）（正）=V（逆）时（逆）时反应物、生成物的浓度保持不变时反应物、生成物的浓度保持不变时其它的判断方法其它的判断方法:颜色、压强、密度等等不变时颜色、压强、密度等等不变时试卷2对于一定条件下的可逆反应，容

13、器的体积保持不变对于一定条件下的可逆反应，容器的体积保持不变N2(g)3H2(g)2NH3(g)，能说明反应已达到平衡状态，能说明反应已达到平衡状态的是（的是（）C断开断开1molNN键的同时断开键的同时断开6molNH键键 B断开断开3molHH键的同时生成键的同时生成6molNH键键 A断开断开3molHH键的同时生成键的同时生成3molHH键键D3V正正（N2）=V正正（H2）E3V正正（N2）=V逆逆（H2）F2V正正（H2）=3V逆逆（NH3）2对于一定条件下的可逆反应，容器的体积保持不变对于一定条件下的可逆反应，容器的体积保持不变N2(g)3H2(g)2NH3(g)，能说明反应已达

14、到平衡状态，能说明反应已达到平衡状态的是（的是（）I反应体系的压强不变反应体系的压强不变 H体积分数体积分数NH3%N2%G体积分数体积分数NH3保持不变保持不变J气体的颜色保持不变气体的颜色保持不变在一定温度下，反应在一定温度下，反应2NO2NO2 2 N N2 2O O4 4达到平达到平衡的标志是：（衡的标志是：（）（A A）混合气体的颜色不随时间而变化）混合气体的颜色不随时间而变化 （B B）数值上）数值上v v(NO(NO2 2)生成生成=2v(N=2v(N2 2O O4 4)消耗消耗（C C）单位时间内反应物减少的分子数）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等于生成物

15、增加的分子数（D D）压强不随时间的变化而变化）压强不随时间的变化而变化 再见再见2、化学平衡、化学平衡（2 2）化学平衡的特征：）化学平衡的特征：“动动”、“等等”、“定定”、“变变”“动动”：化学平衡是一个动态平衡；：化学平衡是一个动态平衡；“等等”：平平衡衡时时正正反反应应和和逆逆反反应应的的速速率率相相等等且且大大于于0 0；“定定”：平平衡衡时时反反应应物物和和生生成成物物的的浓浓度度保保持持不不变；变；“变变”：改变外界条件时，平衡会发生移动。：改变外界条件时，平衡会发生移动。（旧旧的的平平衡衡将将被被破破坏坏，并并在在新新的的条条件件下下建建立立新新的的平平衡。）衡。）2对于一定

16、条件下的可逆反应，容器的体积保持不变对于一定条件下的可逆反应，容器的体积保持不变N2(g)3H2(g)2NH3(g)，能说明反应已达到平衡状态，能说明反应已达到平衡状态的是（的是（）A、V（正）（正）=V（逆）（逆）B、消耗、消耗1molN2的同时，生成的同时，生成1molN2C、消耗、消耗1molN2的同时，生成的同时，生成2molNH3D、消耗、消耗1molN2的同时，消耗的同时，消耗2molNH3E、消耗、消耗3molH2的同时，生成的同时，生成2molNH3F、N2的浓度保持不变的浓度保持不变Gc(NH3)c(N2)c(H2)=2 1 32对于一定条件下的可逆反应，容器的体积保持不变对

17、于一定条件下的可逆反应，容器的体积保持不变N2(g)3H2(g)2NH3(g)，能说明反应已达到平衡状态，能说明反应已达到平衡状态的是（的是（）J反应体系的压强不变反应体系的压强不变 I体积分数体积分数NH3%N2%H体积分数体积分数NH3保持不变保持不变K气体的颜色保持不变气体的颜色保持不变L反应体系的密度保持不变反应体系的密度保持不变J反应体系的反应体系的M保持不变保持不变在一定温度下，反应在一定温度下，反应2NO2NO2 2 N N2 2O O4 4达到平达到平衡的标志是：（衡的标志是：（）（A A）混合气体的颜色不随时间而变化）混合气体的颜色不随时间而变化 （B B）数值上）数值上v

18、v(NO(NO2 2)生成生成=2v(N=2v(N2 2O O4 4)消耗消耗（C C）单位时间内反应物减少的分子数）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等于生成物增加的分子数（D D）压强不随时间的变化而变化）压强不随时间的变化而变化 （E E）混合气的平均相对分子质量不变）混合气的平均相对分子质量不变281在一定温度下，反应在一定温度下，反应A2(g)B2(g)2AB(g)达到平达到平衡状态的标志是（衡状态的标志是（）A单位时间生成单位时间生成n molA2同时生成同时生成n molAB B容器内的总压强不随时间变化容器内的总压强不随时间变化 C单位时间生成单位时间生成2n molAB同时生成同时生成n molB2 D单位时间生成单位时间生成n molA2同时生成同时生成n molB21、氮气、氢气合成氨气的条件是怎样的？、氮气、氢气合成氨气的条件是怎样的？2、这样的条件可以引起速率如何变化？、这样的条件可以引起速率如何变化？3、工业反应除了考虑速率问题，还要考虑什么、工业反应除了考虑速率问题，还要考虑什么问题呢？问题呢？4、给你、给你1molN2和和3molH2你希望生成多少你希望生成多少NH3？