化学反应限度文科班

1、 一个化学反应在实际进行时，反一个化学反应在实际进行时，反应物能否按方程式中相应的物质的计应物能否按方程式中相应的物质的计量关系量关系完全转变为生成物完全转变为生成物？如果能，？如果能，是在什么条件下？如果不能，原因是是在什么条件下？如果不能，原因是什么？什么？ 事实表明，许多反应是可逆的。事实表明，许多反应是可逆的。 在同一反应条件下，既可以向在同一反应条件下，既可以向正反应方向进行，又可以向逆正反应方向进行，又可以向逆反应方向进行。反应方向进行。1.1.可逆反应可逆反应 （1 1）定义：）定义：在同一反应条件下在同一反应条件下，既可以向正反应方向进行，既可以向正反应方向进行，同同时时又可以

2、向逆反应方向进行的又可以向逆反应方向进行的反应。反应。可逆反应用表示可逆反应用表示（）可逆反应的特点：（）可逆反应的特点： 正反应和逆反应正反应和逆反应既对立又统一既对立又统一； 正反应和逆反应发生的正反应和逆反应发生的条件相同条件相同； 反应物、生成物反应物、生成物共同存在共同存在； 可逆反应有可逆反应有一定的限度一定的限度。典型的可逆反应有典型的可逆反应有: :N2+3H2 2NH3催化剂催化剂高温高压高温高压2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂高温高温 SO2 +H2O H2SO3NH3 +H2O NH3 H2ON2 + H2 NH3 在一固定容积的密闭容器里，加在一固定容积的密闭容器里

3、，加入入1molN1molN2 2和和3mol 3mol ( (合适催化剂合适催化剂) )，能发生什么反应？能发生什么反应？（1）开始时）开始时c(N2) 、c(H2)大，大， c(NH3) =0开始阶段有什么特征？开始阶段有什么特征？只有正反应，只有正反应，v(逆逆)=0催化剂催化剂N2 + 3 H2 2NH3高温高温N2 + H2 NH3（2）瞬间后）瞬间后c(N2) 、c(H2 )变小变小 , c(NH3)0瞬间过后有什么特征？瞬间过后有什么特征？正逆反应都进行，正逆反应都进行，v(逆逆) 0，v(正正) v(逆逆) （3）c(N2) 、c(H2)逐渐变小，逐渐变小，c(NH3)逐渐增大

4、，逐渐增大， 最后最后 三种物质的浓度达到一个三种物质的浓度达到一个特定值特定值。一定时间段内有什么特征？一定时间段内有什么特征？v(正正)= v(逆逆) 0 正逆反应仍然都在进行正逆反应仍然都在进行N2 + H2 NH3 由于由于v(正正)= v(逆逆) 0，虽然正、逆反应都在，虽然正、逆反应都在进行，但各种物质的百分含量、浓度都不会进行，但各种物质的百分含量、浓度都不会发生变化发生变化. 从外表上看，反应好象从外表上看，反应好象“停止停止”。 可逆反应的这种特殊状态就是我们今天要可逆反应的这种特殊状态就是我们今天要研究的化学平衡状态，即这就是这个反应研究的化学平衡状态，即这就是这个反应所能

5、达到的限度。所能达到的限度。反应速率反应速率v(正正)v(逆逆)t1时间（时间（t）0(1)0t1：v(正正)v(逆逆)(2)t1： v(正正)=v(逆逆)平衡状态平衡状态N2+3H2 2NH3催化剂催化剂高温高压高温高压交流与讨论交流与讨论H2(g) + I2 (g) 2HI(g) 正向反应正向反应逆向反应逆向反应对于该反应，请分析：对于该反应，请分析：（1）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓度）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓度哪个大？哪个大？（2）当反应刚开始时，正反应与逆反应哪个反）当反应刚开始时，正反应与逆反应哪个反应速率大？应速率大？（3）随着反应的进行，反应物和生成物浓度如）随

6、着反应的进行，反应物和生成物浓度如何变化？何变化？（4）随着反应的进行，）随着反应的进行，v(正正)与与v(逆逆)怎样变化？怎样变化？在密闭容器中加入在密闭容器中加入1molH2和和1mol I2发生反应发生反应【复习复习】H2(g) + I2 (g) 2HI(g) 正向反应正向反应逆向反应逆向反应请继续分析：请继续分析：（5）反应进行到什么时候会）反应进行到什么时候会“停止停止”？当正反应速率与逆反应速率相等时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？）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反应物和生成物浓度均不再改变 （7）给这个状态命

7、名）给这个状态命名平衡状态平衡状态（8）反应真的停止了吗？）反应真的停止了吗？没有停止没有停止处于动态平衡处于动态平衡 当一个可逆反应进行到正反应当一个可逆反应进行到正反应速率与逆向反应速率相等时，反应速率与逆向反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种表面上静止的一种“平衡状态平衡状态”，这就是可逆反应所能达到的限度。这就是可逆反应所能达到的限度。(1)、定义、定义 在在一定条件一定条件下的下的可逆反应可逆反应中，当中，当正反正反应速率和逆反应速率相等应速率和逆反应速率相等，反应混合物，反应混合物中各组分的中各组分的浓度保持不变浓度保持不

8、变的状态。的状态。前提（适用范围）前提（适用范围）：可逆反应可逆反应内在本质内在本质：v(正正)= v(逆逆) 0外在标志：反应混合物中各组分外在标志：反应混合物中各组分 的浓度保持不变的浓度保持不变2、化学平衡状态、化学平衡状态：可逆反应（或可逆过程）：可逆反应（或可逆过程）：V正正 =V逆逆 不等于零（不同的平衡对应不同的速率）不等于零（不同的平衡对应不同的速率）：平衡时正逆反应均未停止，只是速率相等：平衡时正逆反应均未停止，只是速率相等：平衡时，各组分：平衡时，各组分含量含量保持恒定保持恒定（不一定相等）（不一定相等）：条件改变，平衡可能改变：条件改变，平衡可能改变(2)平衡特征：平衡特

9、征：逆逆等等动动定定变变其中，其中，“等等”和和“定定”判断化学反应是否处于平衡判断化学反应是否处于平衡状态的关键状态的关键三、化学反应的条件控制三、化学反应的条件控制在生产生活中，在生产生活中，促进促进有利的有利的化学反应发生，化学反应发生，抑制抑制有害的有害的化学反应发生，这就要讨论化学反应发生，这就要讨论反应条件的控制。反应条件的控制。1、煤的状态与煤燃烧的速率有何关系？、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？与煤的充分燃烧有何关系？2、空气用量对煤的充分燃烧有什么影、空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？为什么？响？为什么？3、应选择什么样的炉（灶）膛材料？、应选择什么样

10、的炉（灶）膛材料？理由是什么？理由是什么？4、如何充分利用煤燃烧后的废气中的、如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？热量？三三.化学反应条件的控制化学反应条件的控制 煤的状态与煤的燃烧速率有何关系？煤的状态与煤的燃烧速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？ 煤的颗粒越细，与氧气的接触就越充煤的颗粒越细，与氧气的接触就越充分，燃烧的速率就越快，燃烧得越充分，燃烧的速率就越快，燃烧得越充分。把煤粉碎成煤粉，鼓入炉中燃烧，分。把煤粉碎成煤粉，鼓入炉中燃烧，可提高煤的燃烧效率；或把煤用化学可提高煤的燃烧效率；或把煤用化学方法变成气体或液体，能更有效、更方法变成气体或液体，能更有效、

11、更清洁地利用燃煤。清洁地利用燃煤。2.空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？原因是什么？原因是什么？煤燃烧要有适当过量的空气，若空气煤燃烧要有适当过量的空气，若空气不足，燃烧就不完全，不仅使燃料燃不足，燃烧就不完全，不仅使燃料燃烧产生的热量较少，浪费资源，而且烧产生的热量较少，浪费资源，而且还会产生大量的还会产生大量的CO等气体，污染空等气体，污染空气。气。3.应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？是什么？应选择隔热性能较好的材料，这样可以应选择隔热性能较好的材料，这样可以减少热量损失。减少热量损失。4.如何充分利用煤燃烧后的

12、废气中的热？如何充分利用煤燃烧后的废气中的热？可以把废气通过热交换器等方法充分利可以把废气通过热交换器等方法充分利用废气中的热量。用废气中的热量。 如何提高燃料的燃烧效率？燃料充分如何提高燃料的燃烧效率？燃料充分燃烧的条件是什么？燃烧的条件是什么？【思考与交流思考与交流】（1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。（2）尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热能，）尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热能，提高热能的利用率。提高热能的利用率。燃料充分燃烧的条件关键是：燃料充分燃烧的条件关键是：燃料与空气或氧燃料与空气或氧气要尽可能充分接触气要尽可能充分接触（把

13、固体粉碎，液化或气（把固体粉碎，液化或气化）化），且空气要适当过量，且空气要适当过量随堂练习随堂练习对化学反应限度的叙述不正确的是（对化学反应限度的叙述不正确的是（ ) )A.A.任何可逆反应都有一定的限度任何可逆反应都有一定的限度B.B.化学反应的限度是不可改变的化学反应的限度是不可改变的C.C.化学反应的限度与时间的长短无关化学反应的限度与时间的长短无关D.D.化学反应达到限度时，正逆反应的速率化学反应达到限度时，正逆反应的速率相等相等B B随堂检测随堂练习随堂练习可逆反应达到平衡的重要特征（可逆反应达到平衡的重要特征（ ) )A.A.反应停止了反应停止了B.B.正、逆反应速率都为零正、逆反应速率都为零C.C.反应物和生成物的浓度相等反应物和生成物的浓度相等D.D.正、逆反应的速率相等正、逆反应的速率相等D D随堂练习随堂练习对于可逆反应对于可逆反应M MN QN Q达到平衡时，达到平衡时，下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A. MA. M、N N、Q Q三种物质的浓度一定相等三种物质的浓度一定相等B. MB. M、N N全部变成了全部变成了Q QC. MC. M、N N、Q Q的浓度都保持不变的浓度都保持不变D. D. 反应已经停止反应已经停止C C 随堂练习随堂练习在已达到平衡的可逆反应在