第2课时化学反应的限度上课用

1、钢铁生产是钢铁生产是1717世纪从英国开始的第一世纪从英国开始的第一次产业革命的两大产业之一。高炉炼次产业革命的两大产业之一。高炉炼铁的主要反应是：铁的主要反应是：人们发现从高炉炉顶出来的气体中含人们发现从高炉炉顶出来的气体中含有相当量的有相当量的CO。有人认为这是。有人认为这是CO与与铁矿石接触时间不够所造成的。于是铁矿石接触时间不够所造成的。于是耗费大量资金建成了一个高大的炼铁耗费大量资金建成了一个高大的炼铁高炉。然而令人吃惊的是，高炉增高高炉。然而令人吃惊的是，高炉增高后，尾气中后，尾气中CO的含量竟然没有改变。的含量竟然没有改变。资料：资料：Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2

2、高温高温化学反应的限度化学反应的限度在一定条件下，化学在一定条件下，化学反应所能进行的最大反应所能进行的最大程度程度一、可逆反应一、可逆反应: : 1、定义：、定义： 2SO2O2催化剂催化剂2SO3常见的可逆反应有常见的可逆反应有 请你结合上图思考：请你结合上图思考：为什么可逆反应中，为什么可逆反应中，SO2等反应等反应物不可能被全部消耗？物不可能被全部消耗？图中：图中： 表示表示SO2分子分子; 表示表示O2分子；分子； 表示表示SO3分子分子2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂2SO2+O2 催化剂催化剂 2SO3催化剂催化剂在一定的温度和压强下密闭容器中发生反应：在一定的温度和压强下密

3、闭容器中发生反应：2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂进行到什么时候进行到什么时候“停止停止”了？了？说明你的理由说明你的理由请你结合微观图示分析：请你结合微观图示分析：1.可逆反应真的停止了吗？说明理由。可逆反应真的停止了吗？说明理由。2.如果反应没有停止，为什么实验测得各组分浓度不变？你如如果反应没有停止，为什么实验测得各组分浓度不变？你如何解释？何解释？最大最大 最大最大 为零为零 为零为零 逐渐减小逐渐减小 逐渐减小逐渐减小 逐渐增长逐渐增长 逐渐增大逐渐增大 2、化学平衡状态的建立、化学平衡状态的建立V正正V逆逆时间时间速速率率0各物质的浓度保持不变各物质的浓度保持不变相等相等 不再

4、变化不再变化 不再变化不再变化 4、化学平衡状态的判断、化学平衡状态的判断BDA 5 .对在密闭容器中进行的可逆反应：对在密闭容器中进行的可逆反应：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)，下列哪种情况下，说明，下列哪种情况下，说明该反应已经达到化学平衡状态该反应已经达到化学平衡状态 。N2的正反应速率是的正反应速率是NH3的逆反应速率的的逆反应速率的1/2H2的浓度不再变化的浓度不再变化 N2 、H2、NH3的物质的量之比为的物质的量之比为1：3：2单位时间内每生成单位时间内每生成3mol H2的同时有的同时有2mol NH3生生成成NH3在混合气体中的物质的量的分数保持不变在混合气体中的物

5、质的量的分数保持不变混合气体的平均摩尔质量保持不变混合气体的平均摩尔质量保持不变在恒容条件下，混合气体的压强保持不变在恒容条件下，混合气体的压强保持不变6 、下列说法中可以充分说明反应、下列说法中可以充分说明反应: P(g) + Q(g) R(g) + S(g) , 在恒温下已达平衡状态的是（）在恒温下已达平衡状态的是（） A. 反应容器内压强不随时间变化反应容器内压强不随时间变化B.P和和S的生成速率相等的生成速率相等C.反应容器内反应容器内P、Q、R、S四者共存四者共存 D.反应容器内总物质的量不随时间而变化反应容器内总物质的量不随时间而变化B 7.在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不

6、再发生在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应：变化时，表明反应： A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已达平衡状态的是已达平衡状态的是 ( )A.混合气体的压强混合气体的压强 B.混合气体的密度混合气体的密度C.B的物质的量浓度的物质的量浓度 D.气体的总物质的量气体的总物质的量BC14CO2 + C CO，达到化学平，达到化学平衡后，平衡混合物中含衡后，平衡混合物中含14C的粒子的粒子有有 。随堂练习随堂练习14CO2、14C、14CO1212练习活动2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂 在一密闭容器中加入在一密闭容器中加入2molSO2和和1mol18O2，（

7、1）最终反应容器中有哪些物质？）最终反应容器中有哪些物质？（2）18O存在于哪些物质中？存在于哪些物质中？1.1.下列对可逆反应的认识正确的是（下列对可逆反应的认识正确的是（ ）A A、SOSO2 2+Br+Br2 2+2H+2H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4+2HBr+2HBr与与 2HBr+H2HBr+H2 2SOSO4 4（浓）（浓）=Br=Br2 2+SO+SO2 2+2H+2H2 2O O互为可逆反互为可逆反应应B B、既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的、既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应反应叫可逆反应C C、在同一条件下，同时向正、逆两个方

8、向进行的反应、在同一条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应叫可逆反应 DD、在一定条件下、在一定条件下SOSO2 2被氧化成被氧化成SOSO3 3的反应是可逆反的反应是可逆反应应CD随堂练习2.2.对于达到平衡状态的可逆反应：对于达到平衡状态的可逆反应： N N2 2 +3H +3H2 2 2NH 2NH3 3 ，下列有关叙述正，下列有关叙述正确的是确的是A A反应物和生成物浓度不再发生变化反应物和生成物浓度不再发生变化 B B反应物和生成物的浓度相等反应物和生成物的浓度相等C CN N2 2和和NHNH3 3的质量分数相等的质量分数相等 D D正反应和逆反应不再进行正反应和逆反应不

9、再进行 A A3.在一定温度下，可逆反应在一定温度下，可逆反应A2(气气)+B2(气气) 2AB(气气)达到平衡的标志是达到平衡的标志是(A) A2、B2、AB的浓度不再变化的浓度不再变化 (B) 容器中的压强不再随时间变化容器中的压强不再随时间变化 (C) 单位时间内生成单位时间内生成n mol的的A2同时生成同时生成2n mol的的AB (D) A2、B2、AB的浓度之比为的浓度之比为1:1:2 C4.在一定温度下，在一定温度下，2NO2（g) N2O4 (g) (无无色）的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的色）的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是（是（ ）A.N2O4不再分解不再分解

10、B.v(N2O4):v(NO2)=1:2C.体系的颜色不再改变体系的颜色不再改变 D.NO2的浓度与的浓度与N2O4的浓度之比的浓度之比2：1三、化学平衡移动三、化学平衡移动 1、化学平衡的移动、化学平衡的移动 化学平衡是可逆反应在一定条件下化学平衡是可逆反应在一定条件下进行的最大限度。进行的最大限度。当外界条件（温度、当外界条件（温度、浓度、压强等）改变时，原来的化学浓度、压强等）改变时，原来的化学衡将被破坏，并在新的条件下建立起衡将被破坏，并在新的条件下建立起新的化学平衡即化学平衡的移动。新的化学平衡即化学平衡的移动。 改变条件改变条件改变可逆反应的限度改变可逆反应的限度（1）浓度的影响）

11、浓度的影响当向密闭容器中通入无色的当向密闭容器中通入无色的N2O4时，随着时，随着时间的推移，你能看到什么现象？时间的推移，你能看到什么现象？你怎样通过肉眼判断上述反应是否达到化学你怎样通过肉眼判断上述反应是否达到化学平衡状态？说明理由。平衡状态？说明理由。2、影响化学平衡移动的因素、影响化学平衡移动的因素 2NO2(g) N2O4(g)（红棕色）（红棕色） （无色）（无色） 其他条件不变时，增大反应物浓度其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，条件改变的瞬间使或减小生成物浓度，条件改变的瞬间使正正 逆逆，平衡向正反应方向移动；减小，平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度

12、，条件改反应物浓度或增大生成物浓度，条件改变的瞬间使变的瞬间使正正逆逆，平衡向逆反应方向，平衡向逆反应方向移动。移动。（2 2）温度的影响）温度的影响当反应条件（如温度）改变时，此平衡状态当反应条件（如温度）改变时，此平衡状态会被破坏吗。你依据的实验现象是什么？会被破坏吗。你依据的实验现象是什么？假设烧杯中水的温度保持不变，一段时间后，假设烧杯中水的温度保持不变，一段时间后，反应会达到新的化学平衡状态吗？你依据的实反应会达到新的化学平衡状态吗？你依据的实验现象是什么？验现象是什么？（正反应放热）（正反应放热） 2NO2(g) N2O4(g)（红棕色）（红棕色） （无色）（无色）实验：实验： 温

13、度改变时，反应温度改变时，反应 的化学平衡状态的化学平衡状态会改变吗？会改变吗？ 2NO2 N2O4常常温温热水热水冷水冷水实验方法实验方法：（红棕色）（红棕色）（无色）（无色）化学平衡的移动化学平衡的移动冷水冷水常温常温热水热水 在这张图片中，你看到了什么？你知在这张图片中，你看到了什么？你知道了什么？你得到了什么结论？道了什么？你得到了什么结论？ 烧瓶中的气体颜色热水比常温时深，在冷水中烧瓶中的气体颜色热水比常温时深，在冷水中比常温时浅。比常温时浅。 升高温度，升高温度， 正正、逆逆同时增大，且同时增大，且正正逆逆, 平衡平衡向逆反应方向即吸热方向移动，向逆反应方向即吸热方向移动，NO2的

14、浓度变大，的浓度变大，颜色加深；降低温度，颜色加深；降低温度， 正正、逆逆同时减小，且同时减小，且正正逆逆,平衡向正方向即放热方向移动，平衡向正方向即放热方向移动， NO2的浓度的浓度变小，颜色变浅。变小，颜色变浅。（正反应为放热反应）（正反应为放热反应） 2NO2(g) N2O4(g)（红棕色）（红棕色） （无色）（无色）升高温度，平衡向吸热方向移动升高温度，平衡向吸热方向移动降低温度，平衡向放热方向移动降低温度，平衡向放热方向移动（3）压强的影响）压强的影响 其他条件（温度、气体总物质的量）不其他条件（温度、气体总物质的量）不变时，加压使变时，加压使正正逆逆，平衡向体积缩小，平衡向体积缩小

15、的方向（正反应方向）移动，的方向（正反应方向）移动，N2O4的浓的浓度变大；度变大；减压使减压使正正逆逆，平衡向体积增，平衡向体积增大的方向（逆反应方向）移动，大的方向（逆反应方向）移动，NO2的浓的浓度变大度变大。对气体体积不变的反应，压强。对气体体积不变的反应，压强改变改变正正、逆逆改变的程度相同，平衡不改变的程度相同，平衡不移动。移动。 2NO2(g) N2O4(g)（红棕色）（红棕色） （无色）（无色）现象现象: : 先变深后变浅先变深后变浅解释解释: :先变深，是由于气体体积缩小，先变深，是由于气体体积缩小，浓度变大。浓度变大。后变浅，是由于平衡向后变浅，是由于平衡向正正反应反应方向

16、移动了。方向移动了。增大增大压强压强实验研究实验研究操作操作: :先迅速拉动活塞，先迅速拉动活塞， 然后保持静止。然后保持静止。 2NO2(g) N2O4(g)（红棕色）（红棕色） （无色）（无色）现象现象: : 先变浅后变深先变浅后变深解释解释: :先变浅是由于气体体积增大，先变浅是由于气体体积增大，浓度变小。浓度变小。后变深，是由于平衡向后变深，是由于平衡向逆逆反应反应方向移动了。方向移动了。减小减小压强压强操作操作: :先迅速拉动活塞，先迅速拉动活塞， 然后保持静止。然后保持静止。 2NO2(g) N2O4(g)（红棕色）（红棕色） （无色）（无色） ?g g 00 改变压强，化学平衡改

17、变压强，化学平衡不移动不移动减小压强，化学平衡向气态物质系减小压强，化学平衡向气态物质系数数增大（体积增大）增大（体积增大）的方向移动的方向移动 ?g g = 0 0压强对化学平衡影响的规律压强对化学平衡影响的规律增大压强，化学平衡向气态物质系增大压强，化学平衡向气态物质系数数减小（体积缩小）减小（体积缩小）的方向移动的方向移动 适用条件适用条件：只适用于有气体参与的反应只适用于有气体参与的反应 *催化剂可使正反应速率和逆反应速催化剂可使正反应速率和逆反应速率增大或减小相同的倍数率增大或减小相同的倍数,化学平衡不移化学平衡不移动动.但使用催化剂能改变反应达到平衡所但使用催化剂能改变反应达到平衡所需的时间。需的时间。 *化学平衡的本质是不同程度地改变化学平衡的本质是不同程度地改变了