化学平衡“百校联赛”一等奖

第三节化学反应速率和限度第三课时

思考：

一个反应在实际进行时，反应物能否按化学方程式中相应的物质的计量关系完全转变为生成物？如果能，是在什么条件下？如果不能，原因是什么？科学史话P50

炼铁高炉尾气之谜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？

CO1、可逆反应如：2HI(g)H2(g)+I2(g)；

同一条件下，既能正向又能逆向进行的化学反应叫可逆反应。用大多数化学反应都是可逆反应。少数反应，在逆反应条件还没建立时反应物已经耗尽了,不能建立平衡,是不可逆反应。如Ag++Cl-=AgCl↓☆卤素单质和H2O的反应：

X2+H2OHX+HXO 2F2+2H2O==4HF+O2↑常见的可逆反应和不可逆反应举例：☆某些非金属单质和H2的化合反应：可逆：N2、P、S和I2；不可逆：F2、O2和Cl2。☆某些氧化物和H2O的化合反应：可逆：CO2、SO2

；不可逆：Na2O、SO3☆一些弱酸和弱碱的反应：如CH3COOH、H2CO3与NH3·H2O反应生成盐和水属于可逆反应(强酸和强碱的反应是不可逆反应，能进行到底)2、化学平衡（1）概念：化学平衡状态就是指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态（2）化学平衡状态的特征①化学平衡的研究对象是可逆反应②平衡时正反应速率与逆反应速率相等,V正=V逆③化学平衡是动态平衡V正=V逆≠0④平衡时各组分含量固定⑤当外界条件改变时，平衡一般要发生改变概括为：逆、等、动、定、变√√如何理解V(正)＝V(逆)?例如：一定条件下，可逆反应N2＋3H22NH3，以下情况均表示V(正)＝V(逆)（1）单位时间内，有1molN2反应掉，同时有1molN2生成。（2）单位时间内，有3molH2反应掉，同时有2molNH3反应掉。（3）单位时间内，有1molN2生成，同时有2molNH3生成。练习：在一定温度下A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是（）A.C的生成速率与C的分解速度相等B.单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolBC.A、B、C浓度不再发生变化D.A、B、C的物质的量之比为1:3:2AC下列说法中可以证明反应N2+3H22NH3已达化学限度的是A.1molN≡N键断裂的同时,有3molH-H键生成

B.1molN≡N键断裂的同时,有3molH-H键断裂

C.1molN≡N键断裂的同时,有6molH-H键断裂

D.1molN≡N键断裂的同时,有6molN-H键断裂下列方法中可以证明2HI(g)

H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是（）①单位时间生成nmolH2的同时生成nmolHI

②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂

③百分组成HI%=I2%

④反应速率υ(H2)=υ(I2)=0.5υ(HI)时

⑤c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1

⑥温度和体积一定时,某生成物浓度不再变化

⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化

⑧条件一定,体系平均相对分子质量不再变化。⑨温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化

答案：②⑥⑨对于前后气体系数和不等(aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+b≠c+d）的反应，压强、体积、物质的量不变，说明已到达平衡。基本标志：不同方向同一物质的V正=V逆各组分浓度保持不变（3）判断化学平衡状态的标志其他标志对于有颜色变化的反应，颜色不再改变，说明已达平衡状态定向爆破有何启发？三、化学反应条件的控制树现在，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？三、化学反应条件的控制怎样提高煤的燃烧效率？1.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？2.空气的用量对煤的充分燃烧有什么影响？原因是什么？3.应选用什么样的炉膛材料？4.如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？1、煤被研得越细，粉末越小，与空气中O2的接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。2、空气充足，煤燃烧生成CO2越充分，放热越多；若空气不足，则煤燃烧部分生成CO，CO排到空气中造成污染，且生成CO时，放出得热量大大减少。3、应选择保温隔热且耐热的炉膛材料；尽管煤燃烧是放热反应，但反应过程中煤燃烧需提供部分能量才能继续，因此利用煤燃烧放出的部分热量就可维持反应的继续进行，选用保温隔热材料的目的，正是为了防止热量散失。4、可将燃烧后的废气通过交换装置，供其他方面使用。5、燃料充分燃烧的条件是什么？燃料燃烧必须与空气接触，且要达到燃料的着火点。燃料充分燃烧要考虑两点：一是燃烧时要有足够多的空气，二是燃料与空气要有足够大的接触面积。归纳：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。练习天然气和液化石油气燃烧的主要化学方程式依次为：CH4＋2O2→CO2＋2H2O，C3H8＋5O2→3CO2＋4H2O，现有一套以天然气为燃料的灶具，今改用液化石油气，应采用的正确措施是（）A、减少空气进入量，增大石油气进入量B、增大空气进入量，减少石油气进入量C、减少空气进入量，减少石油气进入量D