第二章第三節

化學反應限度

(第2課時)科學史話煉鐵高爐尾氣之謎C＋CO22COFe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫二、化學反應的限度思考：一個化學反應在實際進行時，反應物能否完全轉變為生成物？閱讀：P50科學史話從這一材料中，你得到什么啟示？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。一、可逆反應:1、定義：在同一條件下,既能向正反應方向進行，同時也能向逆反應方向進行的反應。

2、符號：3、可逆反應的特點(1)、同一條件同時進行（兩同）2SO2+O22SO3催化劑△（2）反應不能進行完全（反應物和生成物共存）500℃1.01×105Pa在某密閉容器中發生反應：2SO2+O22SO3催化劑△思考與交流：分析下列反應是否是可逆反應1、和2、二次電池的充電和放電3、CO2和H2O在光合作用下合成糖與糖在人體內氧化4、練習：對于可逆反應2SO2+O22SO3，在混合氣體中充入一定量的18O2足夠長時間后，18O原子（）A、只存在于O2中B、只存在于O2和SO3中C、只存在于SO2和O2中D、存在于SO2、O2和SO3D在密閉容器中充入PCl5，發生化學反應：PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g），反應一段時間后又向其中加入37Cl2，在重新達到化學平衡狀態后，37Cl原子存在于

A．PCl5中 B．PCl3中 C．Cl2 D．三種物質中都有D隨堂練習2此條件下進行到什么時候達到了這個反應的限度?此時的反應是否停止了？此時為何3種物質的濃度保持不變?

某溫度和壓強下的密閉容器中,2SO2+O22SO3△催化劑二、化學反應限度:可逆反應在一定條件下完成的最大程度。化學反應達到限度時，正逆反應速率相等

練習：對化學反應限度的敘述，錯誤的是（

）A、任何可逆反應都有一定的限度B、化學反應的限度是不可改變的C、化學反應的限度與時間的長短無關D、化學反應達到限度時，正逆反應速率相等

B500℃1.01×105Pa在某密閉容器中發生反應：2SO2+O22SO3催化劑△(1)、反應剛開始時：反應物濃度

，正反應速率

；生成物濃度為————，逆反應速率為

。最大最大00逐漸增大逐漸減小逐漸減小逐漸增大(2)、反應過程中：反應物濃度———————，正反應速率

;

生成物濃度——————，逆反應速率

。(3)、一定時間后，正逆反應速率必然出現

。各物質的濃度

。相等保持不變V正V逆時間速率050min各物質的濃度保持不變V正

=V逆≠0

由于v(正)=v(逆)

≠0，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.從外表上看，反應好象“停止”。可逆反應的這種特殊狀態稱為化學平衡狀態。

（1）反應條件：一定條件可逆反應（2）研究對象：1、定義:指在一定條件下的可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，各物質的濃度保持不變的狀態。三、化學平衡狀態（化學平衡）

【注意】反應混合物中各組分的濃度保持不變(3）外在標志：2.化學平衡狀態的特征(３)動：動態平衡（v(正)=v(逆)

≠0）(

2)等：

(４)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。(５)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。(１)逆V正＝V逆＞0【注：平衡時，濃度不一定相等或成比例】1、下列反應，不屬于可逆反應的是（）A、氯氣與水反應生成鹽酸與次氯酸B、N2與H2在一定條件下可以生成NH3，同時NH3又可分解為N2和H2C、水的生成與電解D、CO2溶于水和H2CO3分解C【隨堂練習】練習可逆反應達到平衡的重要特征（）A.反應停止了B.正、逆反應速率都為零C.反應物和生成物的濃度相等D.正、逆反應的速率相等D對于可逆反應M＋NQ達到平衡狀態時，下列說法正確的是（）

A.M、N、Q三種物質的濃度一定相等B.M、N全部變成了QC.M、N、Q的濃度都保持不變D.反應已經停止C3、在一定條件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下敘述錯誤的是（）A、開始反應時，正反應速率最大，逆反應速率為零。B、隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，最后減小為零C隨著反應的進行逆反應速率逐漸增大，最后保持恒定。D、隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，最后與逆反應速率相等且都保持恒定。B4、化學平衡研究的對象（）A、不可逆反應B、可逆反應C、氧化還原反應D、所有化學反應B下列說法可以證明反應N2+3H22NH3

已達平衡狀態的是()A.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H－H鍵形成B.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H－H鍵斷裂C.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N－H鍵斷裂D.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N－H鍵形成A、C隨堂練習在一定溫度下,可逆反應A(g)+3B(g)2C(g)達到平衡的標志是（）A.

A的生成速率與C分解的速率相等B.單位時間內生成nmolA,同時生3nmolBC.

A、B、C的濃度不再變化D.

A、B、C的分子數比為1:3:2C14CO2+CCO，達到化學平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有

。14CO2、14C、14CO3、達到化學平衡的標志

（2）V正＝V逆（1）各物質的濃度保持不變應用：①同一物質，V消=V生(消耗速率等于生成速率)②不同物質，方向相反，速率之比=系數之比例1：反應mA(g)+nB(g)pC(g)，達到平衡的標志為：①、A的消耗速率與A的生成速率—————②、A的消耗速率與C的

速率之比等于

。③、B的生成速率與C的

速率之比等于

。④、A的生成速率與B的

速率之比等于

。相等消耗m：p生成n：p消耗m：n化學平衡的標志6、一定條件下，反應A2(g)+B2(g)2AB(g)達到平衡的標志是（）A、單位時間內生成1molA2同時生成1molABB、單位時間內生成2molAB同時生成1molB2C、單位時間內生成1molA2同時生成1molB2D、單位時間內生成1molA2同時消耗1molB2BD化學平衡的標志7、在一定溫度下,可逆反應A(g)+3B(g)2C(g)達到平衡的標志是（）A、C的生成速率與C分解的速率相等B、單位時間內生成nmolA,同時生成3nmolBC、A、B、C的濃度不再變化D、A、B、C的分子數之比為1:3:2AC化學平衡的標志8、一定的溫度，向密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體,發生反應X(g)+2Y(g)2Z(g)，此反應達到平衡狀態的標志是（）A、單位時間消耗0.1molX，同時生成0.1molXB、容器內X、Y、Z的濃度之比為1：2：2C、容器內各物質的濃度相等D、單位時間消耗0.1molX同時消耗0.2molYA化學平衡的標志9、對于反應2SO2+O22SO3，下列說法，能表示反應處于化學平衡狀態的是（）①V(O2)生成=V(O2)消耗②SO2、O2、SO3的濃度之比為2∶1∶2③單位時間內消耗1molO2，同時生成2molSO3④SO2、O2、SO3的濃度不再發生變化。A、①④B、②③C、②③④D、①③④A化學平衡的標志1.在一定溫度下,2NO2(g)（紅色）N2O4(g)(無色)的可逆反應中，下列情況屬于平衡狀態的是（）A.N2O4不再分解B.v(N2O4):v(NO2)=1:2C.體系的顏色不再改變D.NO2的濃度與N2O4的濃度之比2：1將1moLN2和3moLH2充入一密閉容器,使其在一定條件下發生反應:N2+3H22NH3下列哪一種狀態說明反應達到平衡1、氨氣的生成速率與分解速率相等的狀態2、氮氣的消耗速率與氨氣的消耗速率相等的狀態4、氮氣的消耗速率與氨氣的消耗速率等于1：2的狀態3、氮氣的消耗速率與氨氣的生成速率等于1：2的狀態√√將1moLN2和3moLH2充入一密閉容器,使其在一定條件下發生反應:N2+3H22NH3下列哪一種狀態說明反應達到平衡1、1molNH3分解,同時0.5molN2消耗.2、H2的濃度不再變化.5、N2、H2、NH3總物質的量不在改變或各組分含量不再變化.

3、CN2=CH2=CNH34、CN2:CH2:CNH3=1:3:2√√√可逆反應O2＋2SO22SO3的正、逆反應速率可用各反應物或生成物濃度的變化來表示。下列各關系中能說明反應已達到平衡狀態的是

A

正SO2＝2正O2B

正O2＝逆SO3C

正O2＝2逆SO3

D

正SO2＝逆SO3

D化學反應條件的控制

在生產和生活中，人們希望促進有利的化學反應抑制有害的化學反應，這就涉及到反應條件的控制(4)將廢氣通過裝有冷卻水的管道，充分吸收還可以使用助燃劑等下面以“提高煤的燃燒效率”為例(1)將煤氣化比固態煤燃燒速率更快且使煤充分燃燒。(2)空氣不足，煤得不到充分燃燒；且污染環境。空氣過量，廢氣要帶走能量，浪費能源。(3)應選擇保溫性能好，提高爐膛溫度的材料歸納：提高煤的燃燒效率的措施（1）盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉化率.關鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分地接觸，且空氣要適當過量。（2）盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放出的熱能，提高熱能的利用率。提高燃料的燃燒效率實質上是從多方面控制燃燒反應的條件（包括環境）意義：節約能源、節省資源、減少污染（煤在氣化過程中可以脫硫、除去灰分）我們在生產、科研和生活中都需要控制化學反應的條件。有利的反應，要想辦法增大反應速率：（1）升高溫度，使用催化劑，增大反應物濃度…有害的反應，要設法降低反應速率：（1）降低反應溫度，使用負催化劑（2）或隔離會引發反應的物質……知識應用煤本身是可燃物質，但是塊狀的煤用明火靠近都不燃燒，而當煤變為粉末狀態時，在空氣中達到一定的濃度遇明火即迅速爆炸，其原因是()。A．粉末狀態的煤比塊狀煤的著火點低B．粉末狀態的煤比塊狀煤放出的熱量多C．粉末狀態的煤比塊狀煤的總表面積大D．粉末狀態的煤呈氣態，屬于可燃性氣體隨堂練習4C例一：在820℃時,在容積為1L的含有催化劑的密閉容器中,發生如下反應：

CO

＋

H2O(g)

CO2

＋

H2n總起始量(mol)

0.01

0.01

0

02min(mol)

0.009

0.009

0.001

0.001

8min(mol)

0.008

0.008

0.002

0.00215min(mol)

0.007

0.007

0.003

0.00320min(mol)

0.007

0.007

0.003

0.003例二：在500℃時,在容積為1L的含有催化劑的密閉容器中,發生如下反應：

N2

＋

3H2

2NH3

n總

起始量(mol)

0.2

0.4

0

2min(mol)

0.18

0.34

0.04

8min(mol)

0.16

0.28

0.08

15min(mol)

0.13

0.19

0.14

20min(mol)0.130.190.14

0.020.020.020.020.02各物質的濃度不再發生變化各物質的含量不再發生變化正逆反應速率相等反應達到平衡0.60.560.520.460.46各物質的濃度不再發生變化各物質的含量不再發生變化正逆反應速率相等反應達到平衡總的物質的量不變氣體壓強不變平均相對分子質量不變氣體壓強不變平均相對分子質量不變Ｂ5.在一定溫度下,反應I2(g)+H2(g)2HI(g),達到平衡的標志是：A.v(HI)=2v(H2)B.H2的百分含量不再變化C.容器內的壓強不再變化D.c(I2)=c(H2)=c(HI)6.對反應A(g)+B(g)C(g)+D(g)的以下敘述中,能說明恒溫下已達平衡狀態的是A.反應容器中,壓強不隨時間改變而改變B.反應容器中,A、B、C、D能共存C.反應容器中,A、B、C、D質量不再改變D.反應容器中的各物質物質的量不隨時間變化CD同T、V下11、下列①→⑩的說法中可以證明已達平衡狀態的