化学反应限度 _化学反应的速率和限度.pptVIP

3 化学反应的速率和限度 第二课时 化学反应的限度 练习 练习 * 思考： 我们知道在化学反应中，反应物之间是按照化学方程式中的系数比进行反应的，那么，在实际反应中，反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢？ 高炉炼铁 的主要反应是: 2C(焦炭)+O2(空气)＝２CO（放出热量） Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2 炼制１吨生铁所需焦炭的实际用量远高于按照化学方程式计算所需的量，且从高炉中出来的气体中含有没有利用的CO气体，开始，炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分之故，于是设法增加高炉的高度，然而高炉增高后，高炉尾气中的CO比例竟没有改变，这是什么原因呢？ 炼铁高炉尾气之谜 1、可逆反应 在同一条件下,既向正反应方向进行,同时又向逆反应方向进行的反应，称作可逆反应。 H2 + I2 2HI 正反应 逆反应 典型的可逆反应有: 2SO2+O2 2SO3 催化剂 高温 N2+3H2 2NH3 催化剂 高温高压 SO2 +H2O H2SO3 NH3 +H2O NH3 ·H2O 观察下列数据，思考： 与不可逆反应比较，可逆反应有什么特点？通过表中数据，你能发现什么？ 表1：反应 中， 0.04 0.1 0.14 0.2 1.2 反应结束后SO2物质的量 100 10 5 1 0.5 n(O2)/mol 2 2 2 2 2 n(SO2)/mol 2SO2+O2 2SO3 △ 催化剂 表2：反应 中， 0 0 0 0 1 反应结束后CO物质的量 100 10 5 1 0.5 n(O2)/mol 2 2 2 2 2 n(CO)/mol 2CO + O2 === 2CO2 点燃 观察下列数据表，思考：反应 进行到什么时候“停止”了？说明你的理由。 2SO2+O2 2SO3 △ 催化剂 9 0.5 1 70 9 0.5 1 50 8 1 2 40 0.5 1.75 2.5 3.5 5 O2 1 3.5 5 7 10 SO2 9 6.5 5 3 0 SO3 60 30 20 10 0 时间 （min) 物质的量 浓度(mol/L) 例：在一固定容积的密闭容器里，加1molN2和3molH2 (合适催化剂)，将发生反应： 可逆反应的特点： 起始： 1mol 3mol 0mol 转化： amol bmol cmol （a、b、c均大于零） 终态：1-amol 3-bmol cmol 在反应刚开始的瞬间，有什么特征？ （1）开始时c(N2) 、c(H2)最大，c(NH3) =0 N2+H2 NH3，只有正反应，v(正)=最大 v(逆)=0 瞬间过后有什么特征？ N2 + H2 NH3 ,正逆反应都进行，v(逆) ≠0，v(正) v(逆) 总体上仍表现为逐渐在生成NH3。 （2） 瞬间后c(N2) 、c(H2 )变小 , c(NH3)≠0 一定时间段内有什么特征？ （3）c(N2)、c(H2)逐渐变小，所以v(正)逐渐减小,c(NH3) 逐渐增大，所以v(逆)逐渐增大。但是v(正)仍大于v(逆) ，总体上仍表现为逐渐在生成NH3。 一定时间段后将出现什么情况？ （4） v(正)= v(逆) ≠0 即：各种物质，如（N2，其它同理） 单位时间内消耗的N2(正)与生成的N2(逆)一样多 三种物质的浓度达到一个特定值。它们的量不再随时间的改变而改变，达到限度，宏观上不再转化，表象反应停止，但微观上并没有。 时间（t） 反应速率 0 v(正) v(逆) t1 v(正)= v(逆) 化学平衡状态 不平衡状态 化学平衡建立的过程 2 化学平衡状态 （1）定义：在一定条件下的可逆反应，当正反应速率和逆反应速率相等时，各组分的浓度保持不变（不能理解为相等或成一定比例），这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。 前提（适用范围）：可逆反应 实质：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 定义的理解 （2）化学平衡状态的特征 ?等：平衡时v(正)= v(逆) ?定：达到平衡状态时，反应混合物中各组分的 浓度保持一定，各组分的含量保持不变。 ?变：条