高中化学必修二：化学反应限度

1、化学反应的限度思考？ 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？ 氯水是氯气的水溶液，氯气能与水反应，而且这是一个可逆反应。请大家回忆氯水中含有哪些微粒。氯水的成份： 分子：Cl2 、HClO 、H2O 离子：H+ 、 Cl- 、ClO- 等Cl2 能 与H2O发生可逆反应：Cl2 + H2O HClO + HClH2 + I2 2HI 正反应逆反应什么叫做可逆反应？ 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。典型的可逆反应有:N2+3H2 2NH3催化剂高温高压2SO2+O2

2、2SO3催化剂高温 SO2 +H2O H2SO3NH3 +H2O NH3 H2O启示:化学反应是有限度的，有些能进行地较彻底，有些反应是不彻底的，甚至是可逆的。N2 + H2 NH3 在一固定容积的密闭容器里，加1molN2和3mol H2 (合适催化剂)，能发生什么反应？（1）开始时c(N2) 、c(H2)大， c(NH3) =0 开始阶段有什么特征？只有正反应，v(逆)=0催化剂N2 + 3 H2 2NH3高温高压N2 + H2 NH3（2）瞬间后c(N2) 、c(H2 )变小 , c(NH3)0瞬间过后有什么特征？正逆反应都进行，v(逆) 0，v(正) v(逆) （3）c(N2) 、c(

3、H2)逐渐变小，c(NH3)逐渐增大， 三种物质的浓度达到一个特定值。一定时间段内有什么特征？v(正)= v(逆) 0N2 + H2 NH3 由于v(正)= v(逆) 0，虽然正、逆反应都在进行，但各种物质的百分含量、浓度都不会发生变化. 从外表上看，反应好象“停止”。 可逆反应的这种特殊状态就是要研究的化学平衡状态。反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0(1)0t1：v(正)v(逆)(2)t1： v(正)=v(逆)平衡状态N2+3H2 2NH3催化剂高温高压交流与讨论1、定义 在一定条件下的可逆反应中，当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。前提（适用范围）：

4、可逆反应内在本质：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二、化学平衡状态2、化学平衡状态的特征()动：动态平衡（v(正)= v(逆) 0）(2)等：v(正)= v(逆) ()定：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：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。()逆此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度?此时的反应是否停止了？此时为何3种物质的浓度保持不变? 某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O2 2SO3催化剂 时间 （min)物质的量浓度(mol/L)010203040506070SO210.70.50.350.20.10

5、.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.9练习1.可逆反应达到平衡的重要特征（）A.反应停止了B.正、逆反应速率都为零C.反应物和生成物的浓度相等D.正、逆反应的速率相等D2.对于可逆反应MN Q达到平衡状态时，下列说法正确的是（ ） A. M、N、Q三种物质的浓度一定相等B. M、N全部变成了QC. M、N、Q的浓度都保持不变D. 反应已经停止C3.下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是 ( )A.1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C.1个N

6、N键断裂的同时,有6个NH键断裂D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成A、C 4.14CO2 + C CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有 。14CO2、14C、14CO3、化学平衡状态的判定对于可逆反应m A(g) n B(g) + p C(g) 在一定条件下达到平衡状态有以下几个标志(1)A的生成速率和分解速率相等(2)单位时间生成n mol B和p mol C的同时，生成m mol A（3）A、B、C的物质的量不再改变（4）A、B、C的浓度不再改变（5）A、B、C的百分含量不再改变宏观上判断：各物质的浓度保持不变。如颜色不变微观上判断：v(正）=v(逆）v(正）=v(逆

7、）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。化学反应达到限度（化学平衡）的判断1、V（正）=V（逆）,则达平衡。2、体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数或质量分数保持不变,则达平衡。3、有气体参加的前后系数改变(不同)的可逆反应，总压强保持不变,总体积不变,总物质的量不变,密度不变,平均相对分子质量不变,则达平衡。 但对于反应前后系数不变(相同)的则不一定达平衡。4、对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应，颜色不随时间发生变化,则达平衡。5、对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等,则达平衡。6、当体系温度不变，则达平衡。化学反应达到限度（化

8、学平衡）的判断1、氯化银在溶液中有极微弱的电离, 下列不能说明该电离达到平衡状态的是 （ ）A、Ag+浓度不再改变B、Ag+的生成速率和Ag+ 、Cl-结合生成AgCl的速率相等C、AgCl的质量不再减少D、Ag+与Cl-的物质的量比为1：1D2、在一定温度下，2NO2（g) N2O4 (g) (无色）的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是（ ） A.N2O4不再分解 B.v(N2O4):v(NO2)=1:2 C.体系的颜色不再改变 D.NO2的浓度与N2O4的浓度之比2：1 C3、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

9、相等4、一定条件下，可逆反应达到平衡时：A单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数B反应物浓度等于生成物浓度C反应物与生成物浓度保持不变D 混和体系中各组成成份和含量保持不变CD5、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的物质的量浓度练习:在密闭容器中充入4mol HI,在一定温度下,反应 2HI (g) H2 (g)+I2 (g)达到平衡时,有30%的HI分解,则平衡时混合气体中氢气的物质的量为多少, 混合气体总物质的量为

10、多少? 化学平衡计算的一般步骤: “三步曲”1.写出有关平衡的化学方程式2.找出各物质的 起始量 转化量 平衡量3 根据已知条件列式反应物的转化率在合成氨工业中,由a mol氮气, b mol氢气混合反应达到平衡,有 c mol 氨气生成,则氨气在反应混合物中所占的体积分数为 c / (a+b-c) 100%定义：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。V正V逆V正=V逆0条件改变 平衡1 不平衡 平衡2建立新平衡破坏旧平衡V正=V逆0一定时间 影响化学平衡的条件一、化学平衡的移动V正 V逆 平衡向正反应方向移动V正 = V逆 平衡不移动V正 V逆 平衡向逆反应方向

11、移动探究实验1 FeCl3 + 3 KSCN Fe(SCN)3 + 3KCl （黄色） （无色） （红色） （无色）现象:向第一支试管里加入几滴 FeCl3 溶液，颜色加深。向第二支试管里加入几滴 KSCN 溶液，颜色加深。 1、浓度对化学平衡的影响 1、浓度对化学平衡的影响分析t1t2t3应用 增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动；结论 在生产上，往往采用增大容易取得的或成本较低的反应物浓度的方法，使成本较高的原料得到充分利用。2SO2 + O2 2SO3增大反应物的浓度对化学平衡的影响【思考练习】 1、 Fe(NO3)2溶液呈浅绿色，其中存在着下列平衡：Fe2+2H2O Fe(OH)2+2H+ 往该溶液中滴加盐酸，发生的变化（ ） (A) 平衡向逆反应方向移动 (B) 平衡向正反应方向移动 (C) 溶液由浅绿色变成黄色 (D) Fe2+物质的量增大 A D 2、温度对化学平衡的影响例如：2NO2 4N2O2 +Q 为放热反应 红棕色无色结论：其它条件不变的情况下，温度升高，平衡向