第六章《揭示化学反应速率和平衡之谜》.ppt

在容积为2L的一密闭容器中充入一定量的A2气体和B2气体，在一定条件下发生如下反应：A2(g)+B2(g)→2C(g)，反应前，容器中A2为0.1mol，经2s后测得A2为0.06mol，求A2在这2s内的平均反应速率。 从上例可以看出，用不同物质表示同一反应时，反应速率不一定相等。 结论：对同一反应，各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质前面的系数比。 三、影响化学反应速率的因素 我们知道,在一定条件下,有的化学反应能够发生,有的化学反应不能发生;有的反应进行得很快,有的反应却进行得很慢.那么,能够发生的化学反应是否能趋于完成,也就是说反应物是否能全部转变成生成物呢? 一、可逆反应中的化学平衡 1、什么是可逆反应？ 在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应。 注意：可逆反应总是不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的混合物。 NH3＋H2O NH3·H2O NH4＋＋OH－ 我们知道,在一定条件下,有的化学反应能够发生,有的化学反应不能发生;有的反应进行得很快,有的反应却进行得很慢.那么,能够发生的化学反应是否能趋于完成,也就是说反应物是否能全部转变成生成物呢? 一、可逆反应中的化学平衡 什么是饱和溶液？ 在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。 饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？ 没有！以蔗糖溶解于水为例，蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。 平衡的特征： 实验一：探索溶解平衡 饱和食盐水 有缺口的大NaCl晶体 思考： ⑴大NaCl晶体会溶解吗？ ⑵大NaCl晶体的质量有何变 化？ ⑶大NaCl晶体的形状呢？ 会溶解 质量不变 形状会改变 ⑴是动态平衡（动） ⑵V溶解=V结晶，即V正=V逆（等） ⑶各组分的含量保持不变（定） ⑷发生在一定条件（温度一定）下的可逆反应里，随温度的改变而发生变化（变） 中学阶段平衡的分类： 溶解平衡 化学平衡 电离平衡 水解平衡 即：溶解速率=结晶速率 达到了溶解的平衡状态， 溶解达到最大限度！ 一种动态平衡！ 那么，可逆反应的情况又怎样呢？ V=1L的密闭容器，800℃，101.3kPa CO + H2O CO2 + H2 始 0. 1 0. 1 0 0 (mol/L) 0.5min 0.08 0.08 0.02 0.02 1min 0.06 0.06 0.04 0.04 2min 0.05 0.05 0.05 0.05 4min 0.05 0.05 0.05 0.05 催化剂 高温 开始时c(CO) 、c(H2O)最大，c(CO2) 、c(H2)=0 随着反应的进行， c(CO) 、c(H2O)逐渐减小 c(CO2) 、c(H2)逐渐增大 所以，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速率=逆反应速率，且正反应速率和逆反应速率的大小不再变化 。 CO＋H2O CO2＋H2 正反应速率=逆反应速率 正反应速率 逆反应速率 相等 时间 速率 这时，同一瞬间正反应生成CO2和H2 的分子数等于逆反应消耗的CO2和H2的分子数。 反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持不变，达到动态平衡，这就是我们要重点掌握的重要概念——化学平衡状态。 定义：化学平衡状态，就是指在一定条件 下的可逆反应里，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。 强调三点 前提条件：可逆反应 实质：正反应速率 = 逆反应速率 标志：反应混合物中各组分的 浓度保持不变的状态 有关化学平衡的历史 翻开20世纪的史书，你会发现一个响亮的名字------弗里茨·哈伯，德国天才化学家，因对化学平衡的突出贡献获得1918年诺贝尔化学奖——哈伯在1906年使用锇作催