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1、第一单元第一单元 化学反应的速率和限度化学反应的速率和限度第一节第一节 化学反应的速率和限度化学反应的速率和限度一、化学反应的速率一、化学反应的速率 在化学实验和日常生活中,我们经常观察到在化学实验和日常生活中,我们经常观察到这样的现象:这样的现象: 有的化学反应进行得快,有的化学反应进行有的化学反应进行得快,有的化学反应进行 得慢。得慢。思考思考:请同学举出一些例子。请同学举出一些例子。溶洞景观的形成要经过成百上千溶洞景观的形成要经过成百上千 年年的缓慢变化,反应速率太慢了!的缓慢变化,反应速率太慢了!这些化学变化有何差异?这些化学变化有何差异?爆炸爆炸牛奶腐坏牛奶腐坏铁棒生锈铁棒生锈溶洞形
2、成溶洞形成很快很快 较快较快较慢较慢很慢很慢 下列过程中,需要加快化学反应速率的是(下列过程中,需要加快化学反应速率的是( )A.钢铁腐蚀钢铁腐蚀 B.食物腐坏食物腐坏 C.炼钢炼钢 D.塑料老化塑料老化E、氨的合成、氨的合成 F、皮肤的衰老、皮肤的衰老CE思考思考反应快慢不是问题,问题是如何利用反应快慢不是问题,问题是如何利用化学反应快慢来造福我们人类自己。化学反应快慢来造福我们人类自己。那么那么, 我们应该怎样来衡量一个化学反应的快与慢呢?比较化学反应快慢的方法比较化学反应快慢的方法A A、定性观察法(粗略)、定性观察法(粗略)B B、定量表示法(准确)、定量表示法(准确)冒气泡快慢冒气泡
3、快慢固体量减少固体量减少溶液浑浊程度溶液浑浊程度溶液颜色变化等溶液颜色变化等化学反应速率化学反应速率1、 概念:概念:浓度常用浓度常用mol.L-1,时间常用,时间常用s,min, h。3 、单位:、单位:2、数学表达式为:、数学表达式为:Ct一、化学反应速率、化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。浓度的增加量(均取正值)来表示。mol/(Lh) mol/(Lmin)或或mol/(Ls)注意注意:1、反应速率要指明具体物质并取正值反应速率要指明具体物质并取正值 2、气体或溶液可表示反应速率,不能用固体、气体或溶液
4、可表示反应速率,不能用固体或纯液体表示反应速率或纯液体表示反应速率 3、指平均速率。、指平均速率。4、注意单位、注意单位4、化学反应速率的简单计算。、化学反应速率的简单计算。 A + mB = nC 起始浓度 amol/L bmol/L 0 mol/L 变化浓度 xmol/L ?mol/L ? mol/L反应末浓度(a-x) mol/L (b-mx) mol/L (0+nx)mol 注意:注意:1、公式中分子指浓度的变化量。 2、变化浓度与系数成正比。 3、反应速率之比等于系数比Ct随堂练习随堂练习1:在在2L2L容器中发生反应:容器中发生反应:N N2 2 + 3H+ 3H2 2 = 2NH
5、 = 2NH3 30.5min0.5min后,生成后,生成1.7gNH1.7gNH3 3,求,求v v( (NHNH3 3) ),v v( (N N2 2) ), v v( (H H2 2).).1.7g17g/moln(NH3)=0.1molc(NH3)=0.1mol2L=0.05mol/Lv v( (NH3)= )= 0.05mol/L 0.5min 0.1mol/(L min)同理可求:同理可求: v v( (N N2)2)=0.05=0.05mol/(L min )v v( (H H2)2)0.150.15mol/(L min )结论:结论:同一化学反应同一化学反应,用不同的物质表示其
6、化,用不同的物质表示其化学反应速率,数值可能不相同,但意义相同,学反应速率,数值可能不相同,但意义相同,均表示这段时间内该反应的化学反应速率。且均表示这段时间内该反应的化学反应速率。且化学反应速率之比等于化学计量数之比!化学反应速率之比等于化学计量数之比!练习:练习:1、在一定条件下,在一定条件下,mA + nB = pC的反的反应中,各物质的化学反应速率为应中,各物质的化学反应速率为v(A)=amol/(Ls),v(B)=0.5amol/(Ls),v(C)=amol/(Ls),则该反应的化学方则该反应的化学方程式为:程式为:_答案:答案: 2A+B=2C练习练习2、反应反应A(s) + 3B
7、(g)=2C(g)在在2L密闭容器中反应,密闭容器中反应,0.5min内内C的物质的量增加了的物质的量增加了0.6mol,有关反,有关反应速率正确的是(应速率正确的是( )A、V(A)=0.005mol/(Ls) B、V(C)=0.002mol/(Ls)C、V(B)=V(A)/3 D、V(B)=0.015mol/(Ls)D2反应反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) 在在2L的密闭容器中进行,的密闭容器中进行,1min后,后,NH3减少了减少了0.12mol,则平均每秒钟浓度变化正确的是,则平均每秒钟浓度变化正确的是( )ANO:0.001molL-1BH2O:0.00
8、2molL-1CNH3:0.002molL-1DO2:0.00125molL-1AD课堂反馈课堂反馈1 1在在2A+B 3C+4D2A+B 3C+4D反应中,下列各表示反应中,下列各表示该反应的速度最快的是该反应的速度最快的是 A AvAvA=0.4mol/(L=0.4mol/(Lmin)min)B BvBvB=0.4mol/(L=0.4mol/(Lmin)min)C CvCvC=0.9mol/(L=0.9mol/(Lmin)min)D DvDvD=1.2mol/(L=1.2mol/(LS)S)D课堂反馈课堂反馈比较化学反应速率的方法比较化学反应速率的方法: 把各物质的化学反应速率通过计量把各
9、物质的化学反应速率通过计量系数转化成同一物质的化学反应速系数转化成同一物质的化学反应速率,然后再进行比较。率,然后再进行比较。比较下列每组化学反应的速率,并分析比较下列每组化学反应的速率,并分析引起速率不同的可能原因:引起速率不同的可能原因:1. Mg + HCl Al + HCl2. Mg +HCl Mg +HAc3. 硫在空气中燃烧硫在空气中燃烧 硫在氧气中燃烧硫在氧气中燃烧有哪些条件能够影响化学反应的速率呢?有哪些条件能够影响化学反应的速率呢??影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素有哪些?有哪些? 将大小相等的镁片、铁片投入到等浓将大小相等的镁片、铁片投入到等浓度的盐酸中反应,观
10、察到什么现象?度的盐酸中反应,观察到什么现象?谁反应的速率快呢?为什么?你觉得谁反应的速率快呢?为什么?你觉得在这个反应中影响反应速率的因素是在这个反应中影响反应速率的因素是什么?什么?1、决定反应速率的主要因素、决定反应速率的主要因素(内因):(内因):二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素思考: 夏天米饭变质 冬天米饭变质还有哪些条件能够影响化学反应的速率呢?还有哪些条件能够影响化学反应的速率呢?有哪些条件能够影响化学反应的速率呢?有哪些条件能够影响化学反应的速率呢?科学探究:实验科学探究:实验25 规律:当其它条件不变时,升高温度,反应速率增大。降低温度,反应速率减小。 实
11、验测得,温度每升高10度,化学反应速率通常增大原来的24倍。(1)温度对化学反应速率的影响)温度对化学反应速率的影响实验实验2实验步骤:实验步骤: 在在2支大小相同的试管中各装入支大小相同的试管中各装入2-3 mL5%的的H2O2溶液,观察现象。再向溶液,观察现象。再向其中分别少量其中分别少量MnO2粉末、粉末、1-2滴滴1mol/LFeCl3溶液。对比观察现象,将溶液。对比观察现象,将你看到的现象记录下来。你看到的现象记录下来。化学反应方程式为:化学反应方程式为:2H2O2= 2H2O + O2实验实验2 现现 象象 结结 论论加入加入MnO2加入加入FeCl3不加其它不加其它试剂试剂立即有
12、大量立即有大量气泡产生气泡产生2H2O2=2H2O + O2催化剂催化剂MnO2能加快反应速率能加快反应速率MnO2立即有大量立即有大量气泡产生气泡产生2H2O2=2H2O + O2催化剂催化剂FeCl3能加快反应速率能加快反应速率FeCl3溶液中有少溶液中有少量气泡出现量气泡出现不用催化剂,化学不用催化剂,化学反应速率很小反应速率很小补充实验补充实验3实验步骤:实验步骤: 在在2支试管里分别加入黄豆粒大小的支试管里分别加入黄豆粒大小的Na2CO3粉末,在其中一支试管里滴入粉末,在其中一支试管里滴入2mL3mol/L的的HCl,另外一支试管里滴,另外一支试管里滴入入2mL1mol/L的的HCl
13、,对比观察现象,对比观察现象,将你看到的现象记录下来。将你看到的现象记录下来。盐盐 酸酸现现 象象结结 论论3mol/L的的HCl1mol/L的的HCl化学反应方程式为:化学反应方程式为:Na2CO3+2HCl= 2NaCl+2H2O +CO2产生气泡产生气泡速度快速度快产生气泡产生气泡速度慢速度慢浓度大浓度大反应速率快反应速率快 浓度小浓度小反应速率慢反应速率慢影响化学反应速率的外界因素除了浓度、影响化学反应速率的外界因素除了浓度、温度、催化剂外,还有没有其他的因素?温度、催化剂外,还有没有其他的因素?1、烧柴煮饭,先将木柴劈小。、烧柴煮饭,先将木柴劈小。2、工业合成氨,通常在、工业合成氨,
14、通常在2107 5107 Pa的压强下进行的压强下进行。反应物的表面积反应物的表面积压强压强请看下面的例子:请看下面的例子:(1)温度:)温度:升高温度升高温度,反应速率,反应速率增大增大(6)反应物接触面积:增大反应物)反应物接触面积:增大反应物接触面积接触面积,能,能 增大增大反应速率反应速率(5)反应物的状态:)反应物的状态:液态或气态液态或气态比固态反应速率比固态反应速率快快(2)浓度:)浓度:增大反应物浓度增大反应物浓度,反应速率,反应速率增大增大(4)催化剂:催化剂能)催化剂:催化剂能(增大或减小)(增大或减小)反应速率反应速率2、影响化学反应速率的外因、影响化学反应速率的外因(3
15、)压强:对于)压强:对于气体气体,增大压强增大压强,反应速率,反应速率增大增大1.请预计大理石(请预计大理石( CaCO3 )分别与)分别与0.1mol/L和和1mol/L的盐酸的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗?反应的快慢。你能得出什么结论吗?2.块状块状CaCO3、粉末状、粉末状CaCO3与与0.1 mol/L的盐酸反应谁快的盐酸反应谁快谁慢?为什么?谁慢?为什么?3.实验室进行化学反应实验室进行化学反应 时,常常把一些固体物质溶于水配成时,常常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。为什么?溶液再进行反应。为什么?4.实验室制取氢气时,是用粗锌好(有杂质)还是用纯锌好实验室制取氢气时,
16、是用粗锌好(有杂质)还是用纯锌好,为什么?,为什么?增大浓度反应速率加快,减小浓度反应速率减慢。增大浓度反应速率加快,减小浓度反应速率减慢。增大固体表面积可以加快反应速率(接触充分)增大固体表面积可以加快反应速率(接触充分)离子反应速率快,瞬间完成。离子反应速率快,瞬间完成。形成原电池可以加快反应速率。形成原电池可以加快反应速率。没有旧键断裂,只有新键形成。没有旧键断裂,只有新键形成。浓度的影响浓度的影响固体表面积固体表面积形成原电池形成原电池思考与交流思考与交流1.某反应在催化剂的作用下进行:某反应在催化剂的作用下进行:C + B = F + GA B = C + D此反应的催化剂是此反应的
17、催化剂是 ,总反应的方程式为总反应的方程式为 。CA 2B = D + F + G2.使使H2SO4与过量与过量Zn反应速率下降反应速率下降但不影响但不影响H2的量的量,应加入应加入 ( )A. Na2CO3 (s)B. (NH4)2SO4 (S)C. K2SO4 (aq)D. H2O (l)E.CH3COONa(S)F. KNO3 (aq)C D E3.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列下列措施不能使氢气生成速率加大的是措施不能使氢气生成速率加大的是( )A、加热、加热B、不用稀硫酸,改用、不用稀硫酸,改用98%的浓硫酸的浓硫酸C、滴加少量、滴加少量CuSO4溶液
18、溶液D、不用铁片,改用铁粉、不用铁片,改用铁粉B 4. H2+Cl2=2HCl,在下列条件下在下列条件下,化学反化学反应速率是否加快应速率是否加快?A 在恒温恒体积条件下在恒温恒体积条件下,通入通入N2 B 在恒温恒压条件下在恒温恒压条件下,通入通入N2 C 在恒温恒体积条件下在恒温恒体积条件下,通入通入H2 C5.能使能使CO2 (g) + C(S) 2CO (g)反应速率加快的是反应速率加快的是 ( ). 增大压强增大压强 . 增大反应物增大反应物C的浓度的浓度 . 增加增加CO的浓度的浓度. 增加增加CO2的浓度的浓度. 恒压通入恒压通入N2 . 恒容通入恒容通入N2 1.恒温恒体积恒温
19、恒体积条件下条件下,通入与反应无关的气体通入与反应无关的气体,压强压强增大增大,体积不变体积不变,反应物浓度不变反应物浓度不变,化学反应速率不变化学反应速率不变.2.恒温恒压恒温恒压条件下条件下,通入与反应无关的气体通入与反应无关的气体,压强不压强不变变,体积增大体积增大,反应物浓度减小反应物浓度减小,化学反应速率减小化学反应速率减小.作作 业:业:1完成完成P31的问题解决的问题解决2.完成同步作业的练习。完成同步作业的练习。化学反应的限度化学反应的限度第二课时第二课时讨论讨论: : 一个化学反应在实际进行时,一个化学反应在实际进行时,反应物能否按方程式中相应的物质的反应物能否按方程式中相应
20、的物质的计量关系完全转变为生成物?如果能,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,原因是是在什么条件下?如果不能,原因是什么?什么?不能,因为反应都存在一定的可逆性。不能,因为反应都存在一定的可逆性。 科学史话科学史话 钢铁生产是钢铁生产是1717世纪英国世纪英国两大产业之一,炼制两大产业之一,炼制1 1吨生吨生铁所需焦碳的实际用量,远铁所需焦碳的实际用量,远高于按照化学方程式计算所高于按照化学方程式计算所需的量,且尾气中含有没有需的量,且尾气中含有没有利用的利用的COCO气体,工程师们设气体,工程师们设法增加高炉的高度以增加法增加高炉的高度以增加COCO与铁矿石的接触,发
21、现结果与铁矿石的接触,发现结果没有变。直到没有变。直到1919世纪下半叶,世纪下半叶,法国科学家勒夏特下特列经法国科学家勒夏特下特列经过深入的研究,才认识到过深入的研究,才认识到化化学反应不一定都能进行到底学反应不一定都能进行到底,这一谜底得以揭开这一谜底得以揭开。炼炼铁铁高高炉炉炼铁高炉尾气之谜炼铁高炉尾气之谜 课本课本P50P50三、化学反应的限度(反应进行程度)三、化学反应的限度(反应进行程度) 1.1.可逆反应:可逆反应:同时、同条件下同时、同条件下既可以向正反应方向进行,又可以既可以向正反应方向进行,又可以向逆反应方向进行的反应,用向逆反应方向进行的反应,用“ ”“ ”表示。表示。注
22、意:注意:(1 1)任何化学反应的进程都有一定的限度,)任何化学反应的进程都有一定的限度,只是不同反应的限度不同罢了。只是不同反应的限度不同罢了。(2 2)有些化学反应在同一条件下可逆程度很)有些化学反应在同一条件下可逆程度很小,如小,如H2 + Cl2 = 2HCl、Ag+ + Cl- = AgCl等,等,通常不把它们称为可逆反应。通常不把它们称为可逆反应。如如: N2 + 3H2 2NH3 Cl2+H2O HCl+HClO 2SO2 + O2 2SO3 某温度和压强下的密闭容器中某温度和压强下的密闭容器中, 2SO, 2SO2 2+ O+ O2 2 2SO 2SO3 3催化剂催化剂 2.2
23、.化学反应的限度化学反应的限度0.90.050.1700.90.050.1500.80.10.2400.050.180.250.350.5O O2 20.10.350.50.71SOSO2 20.90.650.50.30SOSO3 3603020100 t(min)min)C(mol(mol/L)/L)v v( (正正) )v v( (逆逆) )t1时间时间(t t)0反应速率反应速率(v)1.1.此条件下进行到此条件下进行到什么时候达到了这什么时候达到了这个反应的限度个反应的限度? ?2.2.此时的反应是否此时的反应是否停止了?停止了?3.3.此时为何此时为何3 3种物质种物质的浓度保持不变
24、的浓度保持不变? ?(1) 0(1) 0 t t1 1:v(v(正正)v()v(逆逆) )(2) t(2) t1 1 :v(v(正正)=v()=v(逆逆) 0) 0v(正正) = v(逆逆) 0二、化学平衡与反应的限度 在给定的条件下在给定的条件下, ,当一个可逆反应进行到一定当一个可逆反应进行到一定程度时程度时, ,正反应速率与逆反应速率相等,反应物与正反应速率与逆反应速率相等,反应物与生成物浓度不再改变,达到一种表面静止的状态,生成物浓度不再改变,达到一种表面静止的状态,称为称为 “化学平衡状态化学平衡状态”,简称,简称化学平衡。此时。此时, ,是是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大
25、程度,在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度,即该反应进行的即该反应进行的限度。化学反应的限度决定了反应化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大物在该条件下的最大转化率。转化率=转化的量转化的量起始的量起始的量100量: 质量、物质的量、体积、浓度质量、物质的量、体积、浓度 等。等。逆逆:可逆反应:可逆反应等等: V(: V(正正)=V()=V(逆逆) ) 定定: : 外界条件一定外界条件一定, ,混合体系中各组分混合体系中各组分的百分含量一定,浓度不变的百分含量一定,浓度不变动动:动态平衡:动态平衡变变: : 条件改变,平衡被破坏条件改变,平衡被破坏, ,发生移动发生移动, ,建立新
26、的平衡建立新的平衡( (反应所能达到的限度发生变反应所能达到的限度发生变化化) )。1. 1.反应所能达到的限度反应所能达到的限度( (化学平衡化学平衡) )有几个主要特征有几个主要特征?逆逆 等等 定定 动动 变变2、反应达到化学平衡的标志、反应达到化学平衡的标志1)正逆反应速率)正逆反应速率相等相等2)反应物与生成物浓度不再改变)反应物与生成物浓度不再改变 或各组分的含量不再发生或各组分的含量不再发生变化变化(同一物质的生成速率和消耗速率相等同一物质的生成速率和消耗速率相等)注意注意:体现出正逆两个反向体现出正逆两个反向.速率符合系数之比速率符合系数之比.注意注意:浓度相等浓度相等,不一定
27、平衡不一定平衡.浓度符合系数之比不一定平衡浓度符合系数之比不一定平衡.随堂练习随堂练习1对于可逆反应对于可逆反应MN Q达到平衡时,达到平衡时,下列说法正确的是(下列说法正确的是( ) A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等三种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了全部变成了QC.反应物和生成物的浓度保持不变反应物和生成物的浓度保持不变D.反应已经停止反应已经停止C随堂练习随堂练习2在一定条件下,某容器中充入在一定条件下,某容器中充入N2和和H2合成合成NH3,以下叙述错误的是(以下叙述错误的是( )A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速开始反应时,正反应速率最大,逆反应速 率为零率为零B.随
28、着反应的进行,正反应速率逐渐减小,随着反应的进行,正反应速率逐渐减小, 最后减小为零最后减小为零C.随着反应的进行逆反应速率逐渐增大,后随着反应的进行逆反应速率逐渐增大,后保持恒定保持恒定D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,随着反应的进行,正反应速率逐渐减小, 最后与逆反应速率相等且都保持恒定最后与逆反应速率相等且都保持恒定B随堂练习随堂练习3下列哪种说法可以证明反应下列哪种说法可以证明反应N2 + 3H2 2NH3达到平衡状态达到平衡状态A.1个个 键断裂的同时,有键断裂的同时,有3个个 键形成键形成B.1个个 键断裂的同时,有键断裂的同时,有3个个 键断裂键断裂C.1个个 键断裂的同时
29、,有键断裂的同时,有6个个 键断裂键断裂D.1个个 键断裂的同时,有键断裂的同时,有6个个 键形成键形成N NN NH HN NN NH HN HN H( )AC14CO2 + C CO,达到化学平衡后,达到化学平衡后,平衡混合物中含平衡混合物中含14C的粒子有的粒子有 。 随堂练习随堂练习414CO2、14C、14CO将将1moLN1moLN2 2和和3moLH3moLH2 2充入一密闭容器充入一密闭容器, ,使其使其在一定条件下发生反应在一定条件下发生反应:N:N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3下列哪一种状态说明反应达到平衡下列哪一种状态说明反应达到平衡1 1、氨气的生成速率与
30、分解速率相等的状态氨气的生成速率与分解速率相等的状态2 2、氮气的消耗速率与氨气的消耗速率相等、氮气的消耗速率与氨气的消耗速率相等 的状态的状态4 4、氮气的消耗速率与氨气的消耗速率等、氮气的消耗速率与氨气的消耗速率等 于于1 1:2 2的状态的状态3 3、氮气的消耗速率与氨气的生成速率等、氮气的消耗速率与氨气的生成速率等 于于1 1:2 2的状态的状态将将1moL1moLN2和和3moL3moLH2充入一密闭容器充入一密闭容器, ,使其使其在一定条件下发生反应在一定条件下发生反应: :N2+3H2 2NH3下下列哪一种状态说明反应达到平衡列哪一种状态说明反应达到平衡1 1、1mol1molN
31、H3 3分解分解, , 同时同时0.5mol0.5molN2 2消耗消耗. .2 2、H2 2的浓度不再变化的浓度不再变化. .5 5、N2 2、H2、NH3总物质的量不在改变或总物质的量不在改变或各组分含量不再变化各组分含量不再变化. . 3 3、CN2=CH2=CNH34 4、CN2:CH2:CNH3=1:3:2可逆反应可逆反应O22SO2 2SO3的正、逆的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是已达到平衡状态的是 A 正正 SO2 2 正正 O2 B 正正 O2 逆逆
32、 SO3 C 正正 O2 2 逆逆 SO3 D 正正 SO2 逆逆 SO3 D3.在一定温度下在一定温度下,可逆反应可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是()达到平衡的标志是()A.A的生成速率与的生成速率与C分解的速率相等分解的速率相等 B.单位时间内生成单位时间内生成nmolA,同时生成同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化 D.A、B、C的浓度比为的浓度比为1:3:2CC3.3.在一定温度下,在一定温度下,2NO2(g) N2O4(g)的可逆反应中的可逆反应中, ,下列情况属于平衡状态的是下列情况属于平衡状态的是( ) A. NA. N2 2O
33、O4 4不再分解不再分解 B. v(NB. v(N2 2O O4 4)v(NO)v(NO2 2) = 12) = 12 C. C. 体系的颜色不再改变体系的颜色不再改变 D. NOD. NO2 2的浓度与的浓度与N N2 2O O4 4的浓度之比为的浓度之比为 21215. 5. 在一定温度下发生如下反应:在一定温度下发生如下反应: N N2 2(g) + 3H(g) + 3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g)(g)起始时充入的起始时充入的 N N2 2和和 H H2 2的物质的量分别是的物质的量分别是3.0mol3.0mol和和6.0mol6.0mol,平衡时,平衡时生成生成 N
34、HNH3 3的物质的量是的物质的量是 2.4mol2.4mol, 已知容器容积为已知容器容积为5.0L5.0L,试求:(,试求:(1 1)H H2 2的转化率;(的转化率;(2 2)平衡时混合气)平衡时混合气体中体中N N2 2的体积分数的体积分数 N N2 2(g) + 3H(g) + 3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g)(g)解析:解析:n(始)(始) 3.0 6.0 03.0 6.0 0n(转)(转) 1.2 3.6 2.4n(平)(平) 1.8 2.4 2.42.4 建立模式建立模式求未知量求未知量2a = 2.4mol , a = 1.2mol(1) H(1) H2 2
35、的转化率的转化率 = 3.63.6mol/6 /6 mol100 = 6060(2)(2)平衡时混合气体中平衡时混合气体中N N2 2的体积分数的体积分数 = =1.81.8mol/(1.8/(1.8mol+2.4mol+2.4mol)2.4mol)四、化学反应条件的控制四、化学反应条件的控制提高反应物的转化率即原料的利用率、加快反提高反应物的转化率即原料的利用率、加快反应速率等应速率等减缓反应速率、减少甚至消除有害物质的产生、减缓反应速率、减少甚至消除有害物质的产生、控制副反应的发生等控制副反应的发生等1. 1. 促进有利的化学反应促进有利的化学反应 抑制有害的化学反应抑制有害的化学反应2.
36、2.提高燃料的燃烧效率的措施提高燃料的燃烧效率的措施:3.3.意义:意义:(1 1)适当过量的空气,燃料与空气充分接触适当过量的空气,燃料与空气充分接触(2 2)充分利用燃烧放出的热能,提高热能的利用率)充分利用燃烧放出的热能,提高热能的利用率节约能源、节省资源、减少污染等节约能源、节省资源、减少污染等怎样提高煤的燃烧效率?怎样提高煤的燃烧效率?1. 1. 煤的状态与燃烧的速率有何关系?与煤的充分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?燃烧有何关系?2. 2. 空气的用量对煤的充分燃烧有什么影响?原因空气的用量对煤的充分燃烧有什么影响?原因 是什么?是什么?3. 3. 应选用什
37、么样的炉膛材料?应选用什么样的炉膛材料?4. 4. 如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量?如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量?提高煤的燃烧效率的措施:提高煤的燃烧效率的措施:1. 1. 将煤气化比固态煤燃烧速率更快且使煤充分燃烧将煤气化比固态煤燃烧速率更快且使煤充分燃烧2. 2. 空气不足,煤得不到充分燃烧空气不足,煤得不到充分燃烧, , 且污染环境;且污染环境; 空气过量,浪费能源,因为废气要带走能量空气过量,浪费能源,因为废气要带走能量3. 3. 应选择保温性能好,提高炉膛温度的材料应选择保温性能好,提高炉膛温度的材料4. 4. 将废气通过装有冷却水的管道,充分吸收废气中将废气通过装有冷却水的管道,充分吸收废气中 的热量的热量 课本课本P52P524.4.应用:应用:Goodbye!