高中化学课件必修二《第二章 第三节 化学反应限度》 32页

化学反应限度第 2 课时 行动，让梦想触手可及， 坚持，让自己与众不同。 学科网 练习： 1 、在 2L 的密闭容器中，发生下列反应： 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g) 。若最初加入的 A 和 B 都是 4mol ，在前 10sA 的平均反 应 速率为 0.12mol/L · s ，则 10s 时，容器中 B 的物质的量为 。 2 、一定温度下，向一容积为 2L 的真空容器中加入 1mol 氮气， 3mol 氢气， 3min 后测得容器内的压强是起始时压强的 0.9 倍，在此时间内用氢气的变化来表示反应速率为 。 3.2mol 0.1mol/L · min 学科网 对于反应： aA + Bb = cC + dD 温故而知新 2 、比较化学反应速率的大小： 单位相同，同一物质 3. 把铝条放入盛有过量稀硫酸的试管中，不影响氢气产生速率的因素是 A. 浓硫酸 B. 铝条的表面积 C. 溶液的温度 D. 加少量的 Na 2 SO 4 固体 E. 加入少量 CuSO 4 F . 加入水 D 知识应用 动脑时间 4 、下列反应，压强对反应速率无影响的（ ） A 、 C(s) + H 2 O(g) = CO(g) + H 2 (g) B 、 AgNO 3 (l) + HCl(l) = AgCl(s) + HNO 3 (l) C 、 CO 2 (g) + Ca(OH) 2 (l) = CaCO 3 (s) + H 2 O(l) D 、 2Al(s) + Fe 2 O 3 (s) = Al 2 O 3 (s) + 2Fe(s) BD 一个化学反应在实际进行时，所有反应物能否完全 ( 按照方程式中相应物质的量的关系 ) 转变成生成物？ 二、化学反应的限度 学科网 CO 我们已经增加了高炉的高度，怎么排出的一氧化碳浓度没有降低呢？你能帮助工程师解开这一谜底吗？ 自学科学史话：炼铁高炉尾气之谜 阅读教材 P50-51 从中你能得到什么启示？ C+CO 2 =2CO 是可逆反应，无论再什么条件下 CO 都不能反应完全。 总结什么是 可逆反应 1 、可逆反应： 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。 分析： 1 、 和 2 、 二、化学反应的限度 N 2 +3H 2 2NH 3 催化剂 高温高压 2SO 2 +O 2 2SO 3 催化剂 高温 H 2 +I 2 (g) 2HI 注意：有的化学反应可逆性较弱 , 通常不叫做可逆反应 有的可逆性很强，常见的典型的可逆反应有 : Cl 2 + H 2 O HClO + HCl SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 正反应：从左到右进行 逆反应：从右到左进行 2. 可逆反应特点： ② 正反应和逆反应同时进行， 反应物和生成物共存在于同一体系中； ① 反应物不能完全转化为产物，即可逆反应有一定的限度； 特点： 可逆反应不可能完全进行到底 （如果对反应体系施加影响化学反应速率的措施， 正反应的速率和逆反应的速率都受影响） 反应速率 v( 正 ) v( 逆 ) v( 正 )=v( 逆 ) t 1 时间（ t ） 0 (1)0~t 1 ： v( 正 )>v( 逆 ) (2)t 1 以后： v( 正 )=v( 逆 ) t 1 以后反应处于平衡状态 ! 什么是化学平衡呢？ 化学平衡状态的建立 A ：反应刚开始时 B ：随着反应的进行 C ：某一时刻 3 、化学平衡定义： 一定条件下，可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率 相等 ，反应物和生成物 浓度不再发生变化 ，这种状态称为化学平衡状态， 简称 化学平衡 理解： ① 前提：在一定条件下的可逆反应 ② 实质： V 正 =V 逆 ≠ 0 ③ 标志：混合物中各组分的浓度保持不变 v( 正） =v( 逆 ) 是指指定某物质 ( 反应物或生成物）的 消耗速率 与 生成速率 相等。 4 、化学平衡状态的特征： 逆：研究对象 —— 可逆反应 等： V 正 =v 逆 时 动：动态平衡（ V 正 =V 逆 ≠ 0 ） 定： 反应速率 一定， 各组分的 浓度 、 百分含量 保持不变（ 平衡标志 ） 变：平衡的建立是有条件的， 当条件发生改变时，平衡可能发生移动 逆、等、动、定、变 反应速率 v( 正 ) v( 逆 ) v( 正 )=v( 逆 ) t 1 时间（ t ） 0 ① 一定平衡的： V 正 =V 逆、 各物质的浓度、质量、质量分数、 气体体积分数、反应物的转化率不变、 体系的颜色、温度不再变化 ②可能平衡：气体总的物质的量、压强、密度、气 体的平均摩尔质量不变（必须 体积可变反应） 5 、达到平衡的标志： 注意： 1 、转化率指反应掉的量与原来总的量之比 2 、气体体积分数 = 物质的量分数 3 、 平均摩尔质量 = 气体总质量 / 气体总物质的量 1 、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 【 课堂练习 】 Ｄ 2 、一定温度下，反应 H 2 (g)+I 2 (g) 2HI(g) 达到平衡的标志是 ( ) A 单位时间内生成 nmolH 2 同时生成 nmolHI 。 B 单位时间内生成 2nmolHI 同时生成 nmolI 2 。 C 单位时间内生成 nmolH 2 同时生成 nmolI 2 D 1mol 的 H-H 键断裂的同时，有 1mol 的 I-I 键断裂 E H 2 的体积分数不变 【 课堂练习 】 B 3 、下列哪种说法可以证明反应 N 2 + 3H 2 2NH 3 达到平衡状态 A.1 个 键断裂的同时，有 3 个 键形成 B.1 个 键断裂的同时，有 3 个 键断裂 C.1 个 键断裂的同时，有 6 个 键断裂 D.1 个 键断裂的同时，有 6 个 键形成 N N N N H H N N N N H H N H N H ( ) AC 【 课堂练习 】 4 、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 E. 混合气体的平均相对分子质量不变 C 【 课堂练习 】 5 、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 【 课堂练习 】 Ｂ 【 练习 6】 在温度体积不变情况下 , 下列叙述 是 A( 气 )+3B( 气 ) 2C( 气 )+2D( 固 ) 平衡标志的是 ① C 的生成 速率与 C 的分解速率相等 ②单位时间内生成 amolA, 同时生成 3amolB ③A 、 B 、 C 的浓度不再变化 ④ A 的转化率不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥ 混合气体的物质的量不再变化 ⑦单位时间内消耗 amolA, 同时生成 3amolB ⑧A 、 B 、 C 、 D 的分子数之比为 1:3:2:2 ⑨ 混合气体密度不再变化 ⑩ A 的体积分数不再变化 √ √ √ √ √ √ × × √ √ 7 、 某温度时，将 1molNO 2 分解： 2NO 2 2NO+O 2 ，并达到平衡， 此时 NO 的体积分数为 40% ，求： (1) 平衡时 NO 的物质的量； (2) 平衡时 NO 2 、 O 2 的体积分数。 终 （ 1 mol -x ） x 0.5x 解：设平衡时 NO 的物质的量为 x ， 则： 2NO 2 2NO + O 2 始 　　 1mol 0 0 变 　 x x 0.5x 【 课堂练习 】 14 CO 2 + C CO ，达到化学平衡后， 平衡混合物中含 14 C 的粒子有 。 14 CO 2 、 14 C 、 14 CO 【 课堂练习 】 树 你看过建筑物的定向爆破吗？观察下面几幅图，你从中得到什么启示？ 为什么控制的如此好呢？ 树 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？ 怎样提高煤的燃烧效率？ 煤的状态与燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？ 空气的用量对煤的充分燃烧有什么影响？原因是什么？ 应选用什么样的炉膛材料？ 如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？ 尽可能的使煤充分燃烧 ，提高能量的转化率，关键是燃料与空气或氧气要尽可能 充分的接触 ，且 空气要适当 过量。燃料与空气要 有足够大的接触面积 。 尽可能充分地利用燃料燃烧所放出来的热能， 提高热能的利用率 。 实质是从多方面控制燃烧反应的条件，它的意义在于 节约能源，减少污染 等。 三 . 化学反应条件的控制 1 、提高燃料燃烧效率的措施 2 、反应条件的控制： （ 1 ）关于人类需要或对人类 有利的化学反应 — 提高 生产或工作效率，提高原料的利用率或转化率。 （ 2 ）关于 有害 或对人类不需要的 化学反应 — 降低 反应速率或隔离会引发反应的物质。 练习 1 在一定温度下的固定体积的容器中反应，反应 N 2 （ g ） + 3H 2 （ g ） 2NH 3 (g) 达到平衡的标志是 （ ） A.3V(N 2 ) 正＝ V(H 2 ) 正 B.2 V(H 2 ) 正＝ 3V(NH 3 ) 逆 C 单位时间内生成 1 mol 氮气，同时生成 2 mol 氨气 D 容器内反应混合物的总物质的量不随时间改变。 E 容器内的总压强不随时间变化 F 各物质浓度的比 :1:3:2 BCDE 练习 2 在一定温度下，反应 A 2 （ g ） + B 2 （ g ） 2AB(g) 达到平衡的标志是 （ ） A. 单位时间内生成 n mol A 2 的同时生成 2 n molAB B 单位时间内生成 n mol A 2 同时生成 n mol B 2 C 容器内反应混合物的总物质的量不随时间改变。 D 容器内的总压强不随时间变化 E 各物质浓度的比 c(A 2 ):c(B 2 ) :c(AB)=1:1:2 A 3. 对于达到平衡状态的可逆反应： N 2 +3H 2 2NH 3 ，下列有关叙述正确的是 A ．反应物和生成物浓度不再发生变化 B ．反应物和生成物的浓度相等 C ． N 2 和 NH 3 的质量分数相等 D ．正反应和逆反应不再进行 4. 在 2SO 2 +O 2 2SO 3 的平衡体系中，加入 18 O 2 ，当平衡发生移动后， SO 2 中 18 O 的含量 （填增加、减少或不变），其原因是 _________________________________________ 。 在 SO 2 与 18 O 2 反应生成 S 18 O 3 的同时， S 18 O 3 又分解成 S 18 O 2 增加 A