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1、第六章 化学反应与能量第二节第二节 化学反应的速率与限度化学反应的速率与限度 第第2 2课时课时 化学反应的限度化学反应的限度 表表1：反应反应 中，中，00 001反应结束后反应结束后CO物质的量物质的量10010510.5n(O2)/mol22222n(CO)/mol2CO+O2 2CO2点燃点燃表表2：反应反应 中，中，0.040.1 0.140.21.2反应结束后反应结束后SO2物质的量物质的量10010510.5n(O2)/mol22222n(SO2)/mol2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂通过表中数据，你能发现什么？表2反应中，SO2不能全部转化成SO3，反应有一定限度二、化学
2、反应的限度在相同条件下，向正、反两个方向同时进行的反应。1、可逆反应 N N2 2+3H3H2 2 2NH2NH3 3 高温、高压高温、高压催化剂催化剂 H H2 2 +I+I2 2 2HI2HI 2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO2SO3 3 催化剂催化剂典型的可逆反应 SO2+H2O H2SO3NH3+H2O NH3 H2O（1）可逆反应不能进行到底；（2）可逆反应中：反应物的转化率 v(逆)2SO2 +O2 2SO3反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0c(SO2)、c(O2)变小,v(正）减小c(SO3)增大,v(逆）增大（3）c(SO2)、c(O2)逐渐变小，c(SO3)逐渐
3、增大，三种物质的浓度达到一个特定值。反应一段时间后有什么特征？v(正正)=v(逆逆)02SO2 +O2 2SO3反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0各物质浓度保持不变，化学反应达到限度化学平衡状态反应速率v(正正)v(逆逆)v(正正)=v(逆逆)t1时间（时间（t）00t1段：v(正)v(逆)t1时刻及以后：v(正)=v(逆)正反应速率和逆反应速率随时间变化图示：（5）反应会进行到什么时候“停止”？当正反应速率与逆反应速率相等时。（6）此时，反应物和生成物浓度如何变化？反应物和生成物浓度不再改变。（7）给这个状态命名化学平衡状态。（8）反应真的停止了吗？未停止，处于动态平衡。2SO2SO2
4、 2(g)+O(g)+O2 2(g)(g)2SO2SO3 3(g)(g)正向反应逆向反应（1）定义在一定条件下的可逆反应中，当正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变，达到表面一种静止的状态。这就是这个反应所能达到的限度，我们称之为化学平衡状态前提（适用范围）：可逆反应内在本质：v(正)=v(逆)0外在标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变3、化学平衡状态（2）化学平衡状态的特征动：动态平衡（v(正)=v(逆)0）化学平衡是动态平衡；即：达到化学平衡时，反应并没有停止，而是以正、逆速率相等地进行。等：v(正)=v(逆)定：各组分的浓度、转化率和含量等保持不变。变：条件改
5、变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。逆:可逆反应逆等定动变（3）如何判断达到化学平衡状态？从平衡状态的定义入手：从平衡状态的定义入手：各组分浓度不再改变；正反应速率等于各组分浓度不再改变；正反应速率等于逆反应速率逆反应速率。速率：速率：v v(正正)=v=v(逆逆)各成分的浓度保持不变各成分的浓度保持不变判断方法：方法总结：变量不再改变同一物质：生成速率消耗速率，即v正(A)v逆(A)不同物质：速率之比化学计量数之比，但必须是不同方向的速率是是【练习】1.以3H2+N2 2NH3为列分析，判断下列情形是否达到平衡状态？(1)若有1molN2消耗，则有1molN2生成。(2)若有1mol
6、N2消耗，则有3molH2生成。(3)若有1molN2消耗，则有2molNH3生成。(4)若有1molNN键断裂，则有6molNH键断裂。(5)若有1molNN键断裂，则有6molNH键生成。否是否（2）间接标志平衡平衡不一定平衡不一定平衡平衡（看方程式等号两边的系数）平衡平衡平衡不一定平衡混合气体的平均相对分子质量不再改变不一定平衡不一定平衡平衡平衡平衡不一定平衡1.对于可逆反应MN Q 达到平衡时，下列说法正确的是（）A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了QC.反应物和生成物的浓度都保持不变D.反应已经停止C【练习】2.在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)
7、达到平衡状态的标志是（）A.C的生成速率和C的分解速率相等.B.单位时间内生成1molA同时生成了3molB.C.A、B、C浓度不再变化.D.A、B、C的分子个数之比为1：3：2AC【练习】3 3.在一定温度下在一定温度下,2NO,2NO2 2（g)Ng)N2 2O O4 4(g)(g)(无色）的可逆反应中，下列情况属于平衡无色）的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是（状态的是（）A.NA.N2 2O O4 4不再分解不再分解 B.B.v v(N(N2 2O O4 4):):v v(NO(NO2 2)=1:2)=1:2C.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
8、的浓度与N N2 2O O4 4的浓度之比的浓度之比 2 2：1 1 C三、化学反应条件的控制促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应1.目的2.方法（1）通过改变温度、浓度、压强、表面积、使用催化剂等 改变化学反应速率；（2）通过改变温度、浓度、压强等，改变可逆反应的限度思考与讨论1.从提高煤的燃烧速率考虑 a增大氧气的浓度 b 增大煤粒的表面积 c增大煤粒与氧气接触的表面积 2.从提高煤的燃烧限度考虑 适当增大氧气的量目的可以使煤粉充分燃烧，生成CO2，放出更多的热量；若空气不足，会造成煤燃烧不完全生成CO，产生热量减少，且会造成污染。1.下列关于化学反应限度的说法中正确的是（）A.一个可逆
9、反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的最大限度B.当一个可逆反应达到平衡状态时，正向反应速率和逆向反应速率相等且等于零C.平衡状态时，各物质的浓度保持相等D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变A【课堂练习】3.化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用，如果设法提高化学反应的限度，下面说法中错误的是（）A.能够节约原料和能源 B.能够提高产品的产量C.能够提高经济效益 D.能够提高化学反应速率D【课堂练习】下列说法可以证明反应下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是已达平衡状态的是 ()A.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个HH
10、键形成键形成B.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个HH键断裂键断裂C.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键断裂键断裂D.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键形成键形成A、C 随堂练习随堂练习练习练习可逆反应达到平衡的重要特征（）可逆反应达到平衡的重要特征（）A.A.反应停止了反应停止了B.B.正、逆反应速率都为零正、逆反应速率都为零C.C.反应物和生成物的浓度相等反应物和生成物的浓度相等D.D.正、逆反应的速率相等正、逆反应的速率相等D D对于可逆反应对于可逆反应M MN QN Q达到平衡状态时，达到平衡状态时，下列说法正确的是（下列说法正确的是（）
11、A.MA.M、N N、Q Q三种物质的浓度一定相等三种物质的浓度一定相等B.MB.M、N N全部变成了全部变成了Q QC.MC.M、N N、Q Q的浓度都保持不变的浓度都保持不变D.D.反应已经停止反应已经停止C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,同时生同时生3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为的分子数比为1:3:2C14CO2 +C CO，达到化学平衡后，达到化学平衡
12、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例例3反反应应：2NOO2 2NO2达达到到平平衡衡后后，下下列列叙叙述述中中不正确的是不正确的是()A 平衡时，平衡时，O2与与NO不再化合。不再化合。B 平衡时，平衡时，O2、NO、NO2 的物质的量浓度相等的物质的量浓度相等 C 平平衡衡时时，反反应应混混和和物物中中NO2的的质质量量等等于于O2与与NO的质量之和。的质量之和。D 平平衡衡时时，O2、NO、NO2的的物物质质的的量量浓浓度度、百百分分含量保持不变。含量保持不变。E 平衡时，容器中平衡时，容器中O2、NO、NO2三种物质共存三种物质共存F平衡时，平衡时，NO2的产率不变。的产率不变。G平衡时，容器内的总分子数、压强不变平衡时，容器内的总分子数、压强不变 H平衡时，容器内混和气体的颜色不再变化平衡时，容器内混和气体的颜色不再变化 A B C