1、 科學(xué)史話：科學(xué)史話： 煉鐵高爐尾氣之謎煉鐵高爐尾氣之謎 CO 我們已經(jīng)增加了高我們已經(jīng)增加了高 爐的高度，怎么排出的一爐的高度，怎么排出的一 氧化碳濃度沒有降低呢？氧化碳濃度沒有降低呢？ 你能幫助工程師解開這一你能幫助工程師解開這一 謎底嗎？謎底嗎？可逆反應(yīng)！可逆反應(yīng)！ Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 高溫高溫 化學(xué)反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)是有限度有限度的，有些能進(jìn)的，有些能進(jìn) 行得行得較徹底較徹底，有些反應(yīng)進(jìn)行是，有些反應(yīng)進(jìn)行是不徹底不徹底 的，甚至是的，甚至是可逆可逆的。的。 速率速率含義含義與濃度關(guān)系與濃度關(guān)系 V正 正 V逆 逆 正反應(yīng)：正反應(yīng)：從從左左向向右右進(jìn)行的反應(yīng)。進(jìn)行的反應(yīng)。

2、逆反應(yīng)：逆反應(yīng)：從從右右向向左左進(jìn)行的反應(yīng)。進(jìn)行的反應(yīng)。 單位時(shí)間反應(yīng)物濃度的減少單位時(shí)間反應(yīng)物濃度的減少 或生成物濃度的增加或生成物濃度的增加 單位時(shí)間反應(yīng)物濃度的單位時(shí)間反應(yīng)物濃度的增加增加 或生成物濃度的或生成物濃度的減少減少 決定于生成物濃度決定于生成物濃度 決定于反應(yīng)物濃度決定于反應(yīng)物濃度 不能進(jìn)行到底，不能進(jìn)行到底，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不 能達(dá)到能達(dá)到100%,反應(yīng)體系中得到的總是反應(yīng)體系中得到的總是 反應(yīng)物與生成物的混合物。反應(yīng)物與生成物的混合物。 正逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行正逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行 條件相同條件相同 在一定條件下可達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)在一定條件下可達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) H2(g

3、) + I2 (g) 2HI(g) 正向反應(yīng) 逆向反應(yīng) 對(duì)于以上反應(yīng)，請(qǐng)分析：對(duì)于以上反應(yīng)，請(qǐng)分析： （1）當(dāng)反應(yīng)剛開始時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度哪個(gè)大？）當(dāng)反應(yīng)剛開始時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度哪個(gè)大？ （2）當(dāng)反應(yīng)剛開始時(shí)，正反應(yīng)與逆反應(yīng)哪個(gè)反應(yīng)速率大？）當(dāng)反應(yīng)剛開始時(shí)，正反應(yīng)與逆反應(yīng)哪個(gè)反應(yīng)速率大？ （3）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？ （4）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，v(正正)與與v(逆逆)怎樣變化？怎樣變化？ 在密閉容器中加入1molH2和1mol I2發(fā)生反應(yīng) H2(g) + I2 (g) 2HI(g) 正向反應(yīng)正向反應(yīng)

4、 逆向反應(yīng)逆向反應(yīng) （5）反應(yīng)會(huì)進(jìn)行到什么時(shí)候平衡狀態(tài)？）反應(yīng)會(huì)進(jìn)行到什么時(shí)候平衡狀態(tài)？ 當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí)當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí) （6）此時(shí)，反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？）此時(shí)，反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？ 反應(yīng)物和生成物濃度不再改變反應(yīng)物和生成物濃度不再改變 （7）給這個(gè)狀態(tài)命名給這個(gè)狀態(tài)命名 平衡狀態(tài)平衡狀態(tài) （8）反應(yīng)真的停止了嗎？）反應(yīng)真的停止了嗎？ NONO！ 處于動(dòng)態(tài)平衡處于動(dòng)態(tài)平衡 2.定義定義 化學(xué)平衡狀態(tài)，就是指在一定條件下的化學(xué)平衡狀態(tài)，就是指在一定條件下的可逆可逆 反應(yīng)反應(yīng)里，里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反，反 應(yīng)混合物

5、中各組分的應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變濃度保持不變的狀態(tài)。的狀態(tài)。 注 意 三 點(diǎn) 前提（適用范圍）前提（適用范圍）：可逆反應(yīng) 內(nèi)在本質(zhì)內(nèi)在本質(zhì)：v(正正)= v(逆逆) 0 外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分 的濃度保持不變的濃度保持不變 反應(yīng)速率 v(正) v(逆) v(正)= v(逆) t1時(shí)間（t） 0 (1)0t1：v(正)v(逆) (2)t1： v(正)=v(逆) 平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：化學(xué)平衡狀態(tài)的特征： 1、逆、逆正逆過程都在同時(shí)進(jìn)行正逆過程都在同時(shí)進(jìn)行 3、動(dòng)（動(dòng)態(tài)平衡，反應(yīng)沒有停止）、動(dòng)（動(dòng)態(tài)平衡，反應(yīng)沒有停止）： v（正）（正）0，v（逆）

6、（逆）0 2、等、等：v（正）（正）= v（逆）（逆） 4、定：外界條件不發(fā)生變化，體系組、定：外界條件不發(fā)生變化，體系組 分不發(fā)生變化，各物質(zhì)濃度保持一定分不發(fā)生變化，各物質(zhì)濃度保持一定 5、變：外界條件發(fā)生變化，平衡將、變：外界條件發(fā)生變化，平衡將 改變，重新建立新的平衡改變，重新建立新的平衡 隨堂練習(xí)1 對(duì)于可逆反應(yīng)對(duì)于可逆反應(yīng)MN Q達(dá)到平衡時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)， 下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ） A.M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等三種物質(zhì)的濃度一定相等 B.M、N全部變成了全部變成了Q C.反應(yīng)物混合物各組份的濃度保持不變反應(yīng)物混合物各組份的濃度保持不變 D.反應(yīng)已經(jīng)停止反應(yīng)已經(jīng)

7、停止 C 2.在一定條件下，某容器中充入在一定條件下，某容器中充入N2和和H2合成合成 NH3,以下敘述錯(cuò)誤的是（以下敘述錯(cuò)誤的是（ ） A.開始反應(yīng)時(shí)，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速開始反應(yīng)時(shí)，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速 率為零率為零 B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小， 最后減小為零最后減小為零 C.隨著反應(yīng)的進(jìn)行逆反應(yīng)速率逐漸增大，隨著反應(yīng)的進(jìn)行逆反應(yīng)速率逐漸增大， 最后保持恒定最后保持恒定 D.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小， 最后與逆反應(yīng)速率相等且都保持恒定最后與逆反應(yīng)速率相等且都保持恒定 B 如何判斷可逆反應(yīng)如

8、何判斷可逆反應(yīng) 達(dá)到平衡狀態(tài)？達(dá)到平衡狀態(tài)？ 1.速率：速率：v(正正)=v(逆逆) 同一物質(zhì)：同一物質(zhì)：生成速率等于消耗速率生成速率等于消耗速率 不同物質(zhì)：不同物質(zhì)：判斷出反應(yīng)方向（同時(shí)有正、逆兩個(gè)方判斷出反應(yīng)方向（同時(shí)有正、逆兩個(gè)方 向）后，速率比符合計(jì)量系數(shù)比。向）后，速率比符合計(jì)量系數(shù)比。 2.含量不變。含量不變。任何一種物質(zhì)的任何一種物質(zhì)的濃度濃度、物質(zhì)的量物質(zhì)的量、 百分比百分比不變。不變。 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 【例】 在一定溫度下,可逆反應(yīng) A(氣)+3B(氣) 2C(氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是 （） A.C的生成速率與C分解的速率相等 B.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA,

9、同時(shí)生成3nmolB C.A、B、C的濃度不再變化 D.A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2 A C 【例2】下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H2 2NH3 已達(dá)平衡狀態(tài)的是( ) A.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)HH鍵形成 B.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)HH鍵斷裂 C.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)NH鍵斷裂 D.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)NH鍵形成 AC 【例3】 在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應(yīng)不是可逆反應(yīng) A(氣)+3B(氣) 2C(氣)+2D(固)達(dá)到平衡的標(biāo)志的是 C的生成 速率與C的分解速率相等 ( ) 單位時(shí)間內(nèi)生成amolA,同時(shí)生成3a molB A、B、C的濃度不再變化 A、

10、B、C的分壓強(qiáng)不再變化 混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化 混合氣體的物質(zhì)的量不再變化 單位時(shí)間內(nèi)消耗amolA,同時(shí)生成 3amolB A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2 A. B. C. D. A 1. 在一定溫度下,可逆反應(yīng) A(氣)+3B(氣) 2C(氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是 （） A.C的生成速率與C分解的速率相等 B.單位時(shí)間生成nmolA,同時(shí)生成3nmolB C.單位時(shí)間生成B的速率,與生成C的速率 相等 （數(shù)值） D.單位時(shí)間生成nmolA,同時(shí)生成2nmolC AD 練習(xí) 2. 在在500、釩觸媒的作用下，某密閉容、釩觸媒的作用下，某密閉容 器中反應(yīng)器中反應(yīng) 2SO2 O2 2SO3 H 0 達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的標(biāo)志是達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)的標(biāo)志是 ( ) A SO2的消耗速率等于的消耗速率等于SO3的生成速率的生成速率 B SO2的生成速率等于的生成速率等于SO3的生成速率的生成速率 C SO2的消耗速率等于的消耗速率等于O2消耗速率的消耗速率的2倍倍 D SO3的生成速率等于的生成速率等于O2生成速率的生成速率的 2倍