1、關于化學反應速率和限度 (3)現在學習的是第一頁，共36頁 我們知道在化學反應中，反應物之間是按照化我們知道在化學反應中，反應物之間是按照化學方程式中的系數比進行反應的，那么，在實際反學方程式中的系數比進行反應的，那么，在實際反應中，反應物能否按相應的計量關系應中，反應物能否按相應的計量關系完全完全轉化為生轉化為生成物呢？成物呢？ 氯水是氯氣的水溶液，氯氣能與水反應，而且氯水是氯氣的水溶液，氯氣能與水反應，而且這是一個這是一個可逆反應可逆反應。現在學習的是第二頁，共36頁H2 + I2 2HI 正反應正反應逆反應逆反應什么叫做可逆反應？什么叫做可逆反應？ 在在同一條件同一條件下下, ,既向正反

2、應方向進行既向正反應方向進行, ,同時又向逆反應方向進行的反應同時又向逆反應方向進行的反應. .典型的可逆反應有典型的可逆反應有:N2+3H2 2NH3催化劑催化劑高溫高壓高溫高壓2SO2+O2 2SO3催化劑催化劑高溫高溫 SO2 +H2O H2SO3NH3 +H2O NH3 H2O現在學習的是第三頁，共36頁可逆反應的特征可逆反應的特征一是正反應和逆反應在同一條件下進行；否則，是非一是正反應和逆反應在同一條件下進行；否則，是非可逆反應。可逆反應。z x x k二是正、逆反應同時進行，即進行的時間、地點是二是正、逆反應同時進行，即進行的時間、地點是相同的，反應物和生成物共存。相同的，反應物和

3、生成物共存。三是無論一種物質的投入量有多大，另外與它反應的物質三是無論一種物質的投入量有多大，另外與它反應的物質總也不能完全反應，總有剩余。總也不能完全反應，總有剩余。z x x k現在學習的是第四頁，共36頁啟示啟示:化學反應是有限度的，有些能進行地較徹化學反應是有限度的，有些能進行地較徹底，有些反應是不徹底的，甚至是可逆的。底，有些反應是不徹底的，甚至是可逆的。現在學習的是第五頁，共36頁反應所能達到的限度：反應所能達到的限度： 當一個反應進行到正反應速率與逆反應速率相等時，反應當一個反應進行到正反應速率與逆反應速率相等時，反應物與生成物濃度不在改變，達到表面上靜止的一種物與生成物濃度不在

4、改變，達到表面上靜止的一種“平衡狀平衡狀態態”。現在學習的是第六頁，共36頁N2 + H2 NH3 在一固定容積的密閉容器里，加在一固定容積的密閉容器里，加1molN1molN2 2和和3mol 3mol ( (合適催化劑合適催化劑) )，能發生什么反應？能發生什么反應？（1）開始時）開始時c(N2) 、c(H2)大，大， c(NH3) =0開始階段有什么特征？開始階段有什么特征？只有正反應，只有正反應，v(逆逆)=0催化劑催化劑N2 + 3 H2 2NH3高溫高溫現在學習的是第七頁，共36頁N2 + H2 NH3（2）瞬間后）瞬間后c(N2) 、c(H2 )變小變小 , c(NH3)0瞬間過

5、后有什么特征？瞬間過后有什么特征？正逆反應都進行，正逆反應都進行，v(逆逆) 0，v(正正) v(逆逆) （3）c(N2) 、c(H2)逐漸變小，逐漸變小，c(NH3)逐漸增大，逐漸增大， 三種物質的濃度達到一個三種物質的濃度達到一個特定值特定值。一定時間段內有什么特征？一定時間段內有什么特征？v(正正)= v(逆逆) 0N2 + H2 NH3現在學習的是第八頁，共36頁 由于由于v(正正)= v(逆逆) 0，雖然正、逆反應都在進行，雖然正、逆反應都在進行，但各種物質的百分含量、濃度都不會發生變化但各種物質的百分含量、濃度都不會發生變化. 從外表上看，反應好象從外表上看，反應好象“停止停止”。

6、 可逆反應的這種特殊狀態就是我們今天可逆反應的這種特殊狀態就是我們今天要研究的要研究的化學平衡狀態。化學平衡狀態。現在學習的是第九頁，共36頁反應速率反應速率v(正正)v(逆逆)t1時間（時間（t）0(1)0t1：v(正正)v(逆逆)(2)t1： v(正正)=v(逆逆)平衡狀態平衡狀態N2+3H2 2NH3催化劑催化劑高溫高壓高溫高壓交流與討論交流與討論現在學習的是第十頁，共36頁1、定義、定義 在在一定條件一定條件下的下的可逆反應可逆反應中，當中，當正反應速率正反應速率和逆反應速率相等和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的，反應混合物中各組分的濃度濃度保持不變保持不變的狀態。的狀態。前提（適

7、用范圍）前提（適用范圍）：可逆反應可逆反應內在本質內在本質：v(正正)= v(逆逆) 0外在標志：反應混合物中各組分外在標志：反應混合物中各組分 的濃度保持不變的濃度保持不變二、化學平衡狀態二、化學平衡狀態現在學習的是第十一頁，共36頁2、化學平衡狀態的特征、化學平衡狀態的特征( () )動：動態平衡動：動態平衡（v v( (正正)= )= v v( (逆逆) ) 00）(2)(2)等：等：v(v(正正)= v()= v(逆逆) ) ( () )定：反應混合物中各組分的濃度保持定：反應混合物中各組分的濃度保持定，各組分的含量保持不變。定，各組分的含量保持不變。( () )變：條件改變，原平衡被

8、破壞，在新變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。的條件下建立新的平衡。( () )逆逆現在學習的是第十二頁，共36頁此條件下進行到什么時候達到了這個此條件下進行到什么時候達到了這個反應的限度反應的限度?此時的反應是否此時的反應是否停止停止了？了？此時為何此時為何3種物質的濃度種物質的濃度保持不變保持不變? 某溫度和壓強下的密閉容器中某溫度和壓強下的密閉容器中,2SO2+O2 2SO3催化劑催化劑 時間時間 （min)物質的量物質的量濃度濃度(mol/L)010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.

9、050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.9現在學習的是第十三頁，共36頁化學平衡狀態的判斷依據和判斷方化學平衡狀態的判斷依據和判斷方法法1化學平衡的判斷依據，即化學平衡的兩個主要特征：化學平衡的判斷依據，即化學平衡的兩個主要特征：(1)本質特征：本質特征：v(正正)v(逆逆)；(2)現象特征：反應混合物中各組分含量保持不變。現象特征：反應混合物中各組分含量保持不變。2判斷方法：判斷方法：(1)直接判斷法直接判斷法正反應速率逆反應速率正反應速率逆反應速率0；同一物質的消耗速率與生成速率相等；同一物質的消耗速率與生成速率相等；各組分的濃度保持不變。各組分的濃度保持不變

10、。現在學習的是第十四頁，共36頁(2)間接判斷法間接判斷法各組分的百分含量保持不變各組分的百分含量保持不變(各物質的物質的量分數一定、各物質的物質的量分數一定、各物質的質量分數一定、各氣體的體積分數一定各物質的質量分數一定、各氣體的體積分數一定)；各組分的物質的量不隨時間的改變而改變；各組分的物質的量不隨時間的改變而改變；各氣體的體積不隨時間的改變而改變。各氣體的體積不隨時間的改變而改變。(3)特例判斷法特例判斷法對反應前后氣體物質的分子總數不相等的可逆反應來說，混對反應前后氣體物質的分子總數不相等的可逆反應來說，混合氣體的總壓強、總體積、總物質的量、平均摩爾質量不隨時合氣體的總壓強、總體積、

11、總物質的量、平均摩爾質量不隨時間的改變而改變時，間的改變而改變時，現在學習的是第十五頁，共36頁反應即達化學平衡狀態；反應即達化學平衡狀態；對反應前后氣體物質的分子總數相等的可逆反應來說，對反應前后氣體物質的分子總數相等的可逆反應來說，混合氣體的總壓強、總體積、總物質的量、平均摩爾質量混合氣體的總壓強、總體積、總物質的量、平均摩爾質量不隨時間的改變而改變時，不能判斷該反應是否已達化學不隨時間的改變而改變時，不能判斷該反應是否已達化學平衡狀態；平衡狀態；反應體系內有色物質的顏色不再改變。反應體系內有色物質的顏色不再改變。無論用什么方法判斷可逆反應是否達到平衡狀態，都要以本質無論用什么方法判斷可逆

12、反應是否達到平衡狀態，都要以本質特征或現象特征為依據來展開分析和判斷。也就是說，判斷可特征或現象特征為依據來展開分析和判斷。也就是說，判斷可逆反應是否達到平衡狀態的根本標志是逆反應是否達到平衡狀態的根本標志是v(正正)v(逆逆)，其余的，其余的判斷方法都是從這個方法的基礎上衍生出來的。判斷方法都是從這個方法的基礎上衍生出來的。來源來源:Z*xx* k. Com現在學習的是第十六頁，共36頁探究整合應用探究整合應用有關化學平衡的計算方法有關化學平衡的計算方法1計算模式計算模式設設a molL1、b molL1分別為分別為A、B兩物質的起始兩物質的起始濃度，濃度，mx molL1為反應物為反應物A

13、的轉化濃度，的轉化濃度，nx molL1為為B的轉化濃度，則：的轉化濃度，則：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)c始始(molL1) a b00c(molL1) mx nx px qxc平平(molL1) amx bnx px qx現在學習的是第十七頁，共36頁2基本步驟基本步驟(1)確定反應物或生成物的起始加入量。確定反應物或生成物的起始加入量。(2)確定反應過程中各物質的變化量。確定反應過程中各物質的變化量。(3)確定平衡時各物質的平衡量。確定平衡時各物質的平衡量。(4)依據題干中的條件建立等式關系進行解答。依據題干中的條件建立等式關系進行解答。3有關化學平衡的計算有關化學平衡的計

14、算(1)反應物的轉化率反應物的轉化率現在學習的是第十八頁，共36頁現在學習的是第十九頁，共36頁現在學習的是第二十頁，共36頁(4)原混合氣體中，原混合氣體中，ab_。(5)達到平衡時，達到平衡時，N2和和H2的轉化率之比，的轉化率之比，(N2)(H2)_。【解析】【解析】(1)由反應的化學方程式得知，反應掉的由反應的化學方程式得知，反應掉的N2和生成和生成NH3的物質的量之比為的物質的量之比為12。設反應掉的設反應掉的N2的物質的量為的物質的量為x mol，則，則x612解之解之x3則則a13316。(2)平衡時平衡時NH3的物質的量為的物質的量為(716.8 L/22.4 Lmol1)25

15、%8 mol。(3)可利用差量法計算：假設氣體總物質的量減少可利用差量法計算：假設氣體總物質的量減少y，現在學習的是第二十一頁，共36頁練習練習可逆反應達到平衡的重要特征（）可逆反應達到平衡的重要特征（）A.A.反應停止了反應停止了B.B.正、逆反應速率都為零正、逆反應速率都為零C.C.反應物和生成物的濃度相等反應物和生成物的濃度相等D.D.正、逆反應的速率相等正、逆反應的速率相等D D對于可逆反應對于可逆反應M MN QN Q達到平衡狀態時，達到平衡狀態時，下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ） A. MA. M、N N、Q Q三種物質的濃度一定相等三種物質的濃度一定相等B. MB. M、

16、N N全部變成了全部變成了Q QC. MC. M、N N、Q Q的濃度都保持不變的濃度都保持不變D. D. 反應已經停止反應已經停止C現在學習的是第二十二頁，共36頁下列說法可以證明反應下列說法可以證明反應N2+3H2 2NH3 已達平衡狀態的是已達平衡狀態的是 ( )A.1個個NN鍵斷裂的同時鍵斷裂的同時,有有3個個HH鍵形成鍵形成B.1個個NN鍵斷裂的同時鍵斷裂的同時,有有3個個HH鍵斷裂鍵斷裂C.1個個NN鍵斷裂的同時鍵斷裂的同時,有有6個個NH鍵斷裂鍵斷裂D.1個個NN鍵斷裂的同時鍵斷裂的同時,有有6個個NH鍵形成鍵形成A、C 隨堂練習隨堂練習現在學習的是第二十三頁，共36頁在一定溫度

17、下在一定溫度下,可逆反應可逆反應A(g)+3B(g) 2C(g)達到平衡的標志是（）達到平衡的標志是（）A.A的生成速率與的生成速率與C分解的速率相等分解的速率相等 B.單位時間內生成單位時間內生成nmolA,同時生同時生3nmolBC.A、B、C的濃度不再變化的濃度不再變化 D.A、B、C的分子數比為的分子數比為1:3:2C14CO2 + C CO，達到化學平衡后，達到化學平衡后，平衡混合物中含平衡混合物中含14C的粒子有的粒子有 。14CO2、14C、14CO現在學習的是第二十四頁，共36頁對于可逆反應對于可逆反應m A(g) n B(g) + p C(g) 在一定在一定條件下達到平衡狀態

18、有以下幾個標志條件下達到平衡狀態有以下幾個標志(1)A的生成速率和分解速率相等的生成速率和分解速率相等(2)單位時間生成單位時間生成n mol B和和p mol C的同時，生成的同時，生成m mol A（3）A、B、C的物質的量不再改變的物質的量不再改變（4）A、B、C的濃度不再改變的濃度不再改變（5）A、B、C的百分含量不再改變的百分含量不再改變現在學習的是第二十五頁，共36頁練習練習:在密閉容器中充入在密閉容器中充入4mol HI,在一定溫度下在一定溫度下,反應反應 2HI (g) H2 (g)+I2 (g)達到平衡時達到平衡時,有有30%的的HI分解分解,則則平衡時混合氣體中氫氣的物質的

19、量為多少平衡時混合氣體中氫氣的物質的量為多少, 混合氣體總物質的量為多少混合氣體總物質的量為多少?現在學習的是第二十六頁，共36頁 化學平衡計算的一般步驟化學平衡計算的一般步驟: “三步曲三步曲”1.寫出有關平衡的化學方程式寫出有關平衡的化學方程式2.找出各物質的找出各物質的 起始量起始量 轉化量轉化量 平衡量平衡量3 根據已知條件列式根據已知條件列式反應物的轉化率反應物的轉化率現在學習的是第二十七頁，共36頁在合成氨工業中在合成氨工業中,由由a mol氮氣氮氣, b mol氫氣混合氫氣混合反應達到平衡反應達到平衡,有有 c mol 氨氣生成氨氣生成,則氨氣在反則氨氣在反應混合物中所占的應混合

20、物中所占的體積分數體積分數為為 c / (a+b-c) 100%現在學習的是第二十八頁，共36頁三、化學反應條件的控制三、化學反應條件的控制n促進有利的反應、抑制有害的反應促進有利的反應、抑制有害的反應現在學習的是第二十九頁，共36頁定義：定義：可逆反應中，舊化學平衡的破壞，新化學平衡可逆反應中，舊化學平衡的破壞，新化學平衡建立過程叫做化學平衡的移動。建立過程叫做化學平衡的移動。V正正V逆逆V正正=V逆逆0條件改變條件改變 平衡平衡1 1 不平衡不平衡 平衡平衡2 2建立新平衡建立新平衡破壞舊平衡破壞舊平衡V正正=V逆逆0一定時間一定時間 影響化學平衡的條件影響化學平衡的條件一、化學平衡的移動

21、一、化學平衡的移動V正正 V逆逆 平衡向正反應方向移動平衡向正反應方向移動V正正 = V逆逆 平衡不移動平衡不移動V正正 V逆逆 平衡向逆反應方向移動平衡向逆反應方向移動現在學習的是第三十頁，共36頁n探究實驗探究實驗1 FeCl3 + 3 KSCN Fe(SCN)3 + 3KCl （黃色） （無色） （紅色） （無色）現象:向第一支試管里加入幾滴向第一支試管里加入幾滴 FeCl3 溶液，顏色加深。溶液，顏色加深。向第二支試管里加入幾滴向第二支試管里加入幾滴 KSCN 溶液，顏色加深。溶液，顏色加深。 1、濃度對化學平衡的影響、濃度對化學平衡的影響現在學習的是第三十一頁，共36頁V正V正V逆V逆反反 應應 速速 率率時時 間間 1、濃度對化學平衡的影響、濃度對化學平衡的影響分析分析t1t2t3應用應用 增大反應物濃度或減小生成物濃度，平衡向正增大反應物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應方向移動；增大生成物濃度或減小反應物濃度，反應方向移動；增大生成物濃度或減小反應物濃度，平衡向逆反應方向移動；平衡向逆反應方向移動；結論結論 在生產上，往往采用增大容易取得的或成本較低的反應物濃在生產上，往往采用增大容易