化学反应的限度.ppt

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1、1、工业炼铁的方程式为Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2,现有1000molFe2O3和3000molCO反应,反应足够时间后可以产生多少molFe?,答:但是实际上只产生了1500mol,为什么?,工程师们想了很久,认为是Fe2O3和CO接触不充分,于是他们设法增加了炼铁高炉的高度,增加了他们反应的时间。结果呢?,答:还是只产生了1500mol。为什么?,高温,二.化学反应的限度,经过科学家们长期的研究发现,化学反应除了有速率问题,还有限度问题,即反应进行的程度问题。有的反应反应物可以完全反应转化成生成物,有的反应物只反应了一部分。今天我们就来研究一下化学反应的限度。,所有化学反应都有速率

2、问题,但化学反应限度不是所有化学反应都有,只有可逆反应才有限度问题。,1、什么是可逆反应?,思考:,3,1、可逆反应 (1)定义:在同一反应条件下,既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的反应。,2、你还知道哪些可逆反应?,3、点燃氢气和氧气的混合物可剧烈地化合生成水,电解水时又可生成氢气和氧气,这是不是一个可逆反应?为什么?,除了以上这些反应 ,还有没有其它可逆反应呢?,实验一,溶液变成黄褐色。,有I2生成,发生萃取,CCl4层显紫红色。,有I2生成,溶液显血红色,Fe3+ 并未完全转化为Fe2+ ,反应是个可逆反应,1、可逆反应 (1)定义:在同一反应条件下,既可以向正反应方向

3、进行,同时又可以向逆反应方向进行的反应。,(2)大部分化学反应都是可逆反应。,(3)可逆反应的特点: 正反应和逆反应发生的条件相同; 反应物、生成物共同存在; 可逆反应有一定的限度。,7,交流与讨论,1、在高温、高压、催化剂存在下,氮气和氢气发生可逆反应,无论反应时间多长,在反应容器中总是存在着氮气、氢气、和氨气。,此反应达到了最大限度,NH3 的产生,NH3 的消耗,2、化学平衡状态,可逆反应在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率和逆反应的速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,反应达到化学平衡状态。,2、化学平衡状态,可逆反应在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率和逆反应的速率相等

4、,反应物和生成物的浓度不再发生变化,反应达到化学平衡状态。,2对于一定条件下的可逆反应,容器的体积保持不变 N2(g)3H2(g) 2NH3(g),能说明反应已达到平衡状态的是( ),A、V(正)=V(逆),B、消耗1molN2的同时,生成1molN2,C、消耗1molN2的同时,生成2molNH3,D、消耗1molN2的同时,消耗2molNH3,E、消耗3molH2的同时,生成2molNH3,F、N2的浓度保持不变,Gc(NH3)c(N2)c(H2)=213,2、化学平衡状态,可逆反应在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率和逆反应的速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,反应达到化学平

5、衡状态。,(2)化学平衡是一种动态平衡。,(2)条件改变化学平衡状态会移动,但一段时间后会达到新的平衡。,2对于一定条件下的可逆反应,容器的体积保持不变 N2(g)3H2(g) 2NH3(g),能说明反应已达到平衡状态的是( ),J断开1molNN键的同时断开6molNH键,I断开3molHH键的同时生成6molNH键,H断开3molHH键的同时生成3molHH键,K3V正(N2)=V正(H2),L3V正(N2)=V逆(H2),M2V正(H2)=3V逆(NH3),1在一定温度下,反应A2(g)B2(g) 2AB(g) 达到平衡状态的标志是( ) A单位时间生成n molA2同时生成n molA

6、B B容器内的总压强不随时间变化 C单位时间生成2n molAB同时生成n molB2 D单位时间生成n molA2同时生成n molB2,第二节,1、可逆反应 (1)定义:在同一反应条件下,既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的反应。,(2)大部分化学反应都是可逆反应。 (3)可逆反应的特点: 正反应和逆反应发生的条件相同; 反应物、生成物共同存在; 可逆反应有一定的限度。,2、化学平衡状态,可逆反应在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率和逆反应的速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,反应达到化学平衡状态。,在一个固定容积的密闭容器中,放入2molSO2和1molO2,

7、在一定温度和有催化剂存在时发生反应,反应的化学方程式是_,一段时间后,发现SO2、O2、SO3的浓度保持不变。这个过程可以用下面两个图表示:,(1)图中t1时刻,各气体的浓度不再变化,反应是否已停止?,(2)正、逆反应的速率与反应物、生成物的浓度有什么关系?,(3)图中t1时刻起,v正反应v逆反应,请从微观的视角,分析反应体系中的物质的变化。,(4)我们说,t1时刻以后反应达到平衡状态,请根据以上分析,说出化学平衡状态有什么特点。,2、化学平衡状态的判断依据,V(正)=V(逆)时 反应物、生成物的浓度保持不变时,其它的判断方法:,颜色、压强、密度等等不变时,试卷,2对于一定条件下的可逆反应,容

8、器的体积保持不变 N2(g)3H2(g) 2NH3(g),能说明反应已达到平衡状态的是( ),C断开1molNN键的同时断开6molNH键,B断开3molHH键的同时生成6molNH键,A断开3molHH键的同时生成3molHH键,D3V正(N2)=V正(H2),E3V正(N2)=V逆(H2),F2V正(H2)=3V逆(NH3),2对于一定条件下的可逆反应,容器的体积保持不变 N2(g)3H2(g) 2NH3(g),能说明反应已达到平衡状态的是( ),I反应体系的压强不变,H体积分数NH3%N2%,G体积分数NH3保持不变,J气体的颜色保持不变,在一定温度下,反应2NO2 N2O4达到平衡的标

9、志是:( ) (A)混合气体的颜色不随时间而变化 (B)数值上v(NO2)生成= 2v(N2O4)消耗 (C)单位时间内反应物减少的分子数 等于生成物增加的分子数 (D)压强不随时间的变化而变化,再见,2、化学平衡,(2)化学平衡的特征:“动”、“等”、“定”、“变” “动”:化学平衡是一个动态平衡; “等”:平衡时正反应和逆反应的速率相等且大于0; “定”:平衡时反应物和生成物的浓度保持不变; “变”:改变外界条件时,平衡会发生移动。 (旧的平衡将被破坏,并在新的条件下建立新的平衡。),2对于一定条件下的可逆反应,容器的体积保持不变 N2(g)3H2(g) 2NH3(g),能说明反应已达到平

10、衡状态的是( ),A、V(正)=V(逆),B、消耗1molN2的同时,生成1molN2,C、消耗1molN2的同时,生成2molNH3,D、消耗1molN2的同时,消耗2molNH3,E、消耗3molH2的同时,生成2molNH3,F、N2的浓度保持不变,Gc(NH3)c(N2)c(H2)=213,2对于一定条件下的可逆反应,容器的体积保持不变 N2(g)3H2(g) 2NH3(g),能说明反应已达到平衡状态的是( ),J反应体系的压强不变,I体积分数NH3%N2%,H体积分数NH3保持不变,K气体的颜色保持不变,L反应体系的密度保持不变,J反应体系的M保持不变,在一定温度下,反应2NO2 N

11、2O4达到平衡的标志是:( ) (A)混合气体的颜色不随时间而变化 (B)数值上v(NO2)生成= 2v(N2O4)消耗 (C)单位时间内反应物减少的分子数 等于生成物增加的分子数 (D)压强不随时间的变化而变化 (E)混合气的平均相对分子质量不变,28,1在一定温度下,反应A2(g)B2(g) 2AB(g) 达到平衡状态的标志是( ) A单位时间生成n molA2同时生成n molAB B容器内的总压强不随时间变化 C单位时间生成2n molAB同时生成n molB2 D单位时间生成n molA2同时生成n molB2,1、氮气、氢气合成氨气的条件是怎样的?,2、这样的条件可以引起速率如何变化?,3、工业反应除了考虑速率问题,还要考虑什么问题呢?,4、给你1molN2和3molH2你希望生成多少NH3?,

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