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1、第六章 化学反应与能量第2节 化学反应的速率和限度 第3课时 化学平衡【学习目标】1.了解化学平衡的概念 2.掌握化学平衡的特征 一个化学反应在实际进行时，所有反应物能否完全(按照方程式中相应物质的量的关系)转变成生成物？例1：一定条件下，将2molSO2和 1molO2装入4L 密闭容器中反应，生成SO3的物质的量是多少?0n(SO3)2mol 2SO2+O2 2SO3催化剂该反应属于可逆反应一、可逆反应 1、定义：2、特点：在同一条件下，既能向正方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应。(1)普遍性:(2)同条件:(3)同时性:(4)共存性:大多数的化学反应都是可逆反应正、逆
2、反应是在同一条件下进行的正、逆反应同时进行反应物和生成物共存2SO2+O2 2SO3 催化剂3、常见的可逆反应催化剂高温、高压N2+3H2 2NH3NH3+H2O NH3H2O2SO2+O2 2SO3催化剂SO2+H2OH2SO3H2+I2 2HI新课导入2SO2+O2 2SO3催化剂在某密闭容器中发生反应：（1）开始阶段反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0开始时c(SO2)、c(O2)大，c(SO3)0只有正反应，v(逆)=0新课导入正逆反应都进行，v(逆)0，v(正)减小，v(逆)增大，v(正)v(逆)（2）瞬间过后反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0瞬间后c(SO2)、c(O2)
3、变小,c(SO3)02SO2+O2 2SO3催化剂新课导入（3）一定时间段内v(正)v(逆)反应速率t1时间（t）0 c(SO2)、c(O2)逐渐变小，c(SO3)逐渐增大，三种物质的浓度达到一个特定值。v(正)=v(逆)02SO2+O2 2SO3催化剂新课导入时间（t）反应速率0t1v(正)v(逆)化学平衡状态(1)0t1：v(正)v(逆)(2)t1：v(正)=v(逆)化学平衡建立的过程v(正)v(逆)非化学平衡状态2SO2+O2 2SO3催化剂1.化学平衡的概念在一定条件(温度、浓度、压强等)下，_反应进行到一定程度时中，当_和_相等时，反应物和生成物浓度_，达到一种表面静止的状态，这种状
4、态称为化学平衡状态，简称化学平衡。理解要点前提：在一定条件(温度、浓度、压强等)下的可逆反应实质：V(正)=V(逆)0（同一物质）标志：混合物中各组分的浓度保持不变一、化学平衡可逆逆反应速率 正反应速率不再发生变化 化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或能完成的最大程度，即反应进行的限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率。2.化学平衡的特征：逆:等：动：定：变：建立化学平衡的反应是可逆反应平衡时，V(正)=V(逆)（同一物质）化学平衡是一个动态平衡 V(正)=V(逆)0平衡时，混合物中各组分的浓度、质量、物质的量或（质量、物质的量、气体的体积）分数保持不变。条
5、件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。化学平衡的标志化学平衡的标志随堂练习1对于可逆反应M N 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.反应物混合物各组份的浓度保持不变D.反应已经停止C随堂练习2在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙述错误的是（）A.开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零C.随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定D.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B14CO2+C CO，达到化学平衡后，平衡
6、混合物中含14C 的粒子有。14CO2、14C、14CO3.常考化学平衡的判断方法：(1)直接判断：v(正)=v(逆)0；同种物质，方向相反，速率相等。不同物质，方向相反，速率之比等于计量数之比。-异向相等如：aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，当v正(A):v逆(B)时，反应达到平衡状态a:b内容内容内容单位时间内有2mol SO2生成，同时有_O2 _2mol2mol1mol2mol生成消耗生成单位时间内有2mol SO3生成，同时有_SO3消耗；单位时间内有2mol SO2生成，同时有_SO3 _;单位时间内有1mol O2生成，同时有_SO3 _;2SO2+O2 2SO3催化剂平
7、衡状态下列各关系式中能说明反应N2+3H2 2NH3已达平衡状态的是A.3v正(N2)=v正(H2)B.2v正(H2)=3v逆(NH3)C.v正(N2)=v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)B（双选）下列哪种说法可以证明反应N2+3H2 2NH3达到平衡状态A.1 个 键断裂的同时，有3 个 键形成B.1 个 键断裂的同时，有3 个 键断裂C.1 个 键断裂的同时，有6 个 键断裂D.1 个 键断裂的同时，有6 个 键形成NNNNH HNNNNH HN HN H()AC各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)不变。(2)静态标志：各种“变量”不变各物质的质量、物质的量或浓
8、度保持不变温度、颜色保持不变判断可逆反应是否达到化学平衡状态的方法 异向相等、变量不变二、化学反应的限度(3)综合分析举例mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)状态混物体系中合各组分的含量各物质的质量或各物质的质量分数一定各气体的体积或体积分数一定总物质的量、总压强一定平衡平衡不一定平衡m+n p+q(非等体反应)平衡 m+np+q(等体反应)不平衡三、化学平衡的判断异向相等、变量不变 二、化学反应的限度定温定容举例 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)状态正逆反应速率关系在单位时间内消耗了m molA，同时生成m molA，即v正=v逆在单位时间内消耗了 n molB,同时生成
9、 p molCvA:vB:vC:vD=m:n:p:q,在单位时间内生成了 n molB，同时消耗了 q molD(续表)平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡二、化学反应的限度mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)对于有非气体物质参与的反应(3)特殊量判断例题3：定温定容条件下，mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)，容器内的压强不变、容器内气体的密度不变，可以判断达到平衡状态了吗？(双选）在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应：A(固)+3B(气)2C(气)+D(气)，已达平衡状态的是A.混合气体的压强 B.混合气体的密度C.B 的物质的量浓度 D.气体的总物
10、质的量BC练、下列的说法中可以证明反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是_(1)单位时间内生成n molH2的同时生成n mol HI；(2)一个HH键断裂的同时，有两个HI键断裂；(3)质量分数：w(HI)=w(I2)；(4)c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1；(5)温度和体积一定时，容器内压强不再变化；(6)条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化；(7)温度和压强一定时，混合气体的颜色不再发生变化；(8)温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化。(2)、(7)二、化学反应的限度1.目的促进有利的化学反应抑制有害的化学反应提高反应物的_即原料的_加快_减慢
11、_减少甚至消除_控制_转化率 利用率反应速率反应速率有害物质副反应的发生2.化工生产中反应条件的调控:(1)考虑因素：化工生产中调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的_和_成本 实际可能性二、化学反应条件的控制内容内容内容一、化学反应条件的控制2 反应条件的控制 实际案例催化剂高温、高压N2+3H2 2NH3工业合成氨条件的控制温度低压强大有利：氨的产率较高不利：反应速率小，生产成本高有利：氨的产率较高不利：对动力和生产设备的要求高常用温度400 500 常用压强1030Mpa内容内容内容一、化学反应条件的控制3 以“提高煤的燃烧效率”为例 提高煤的燃烧效率煤的状态空气用量炉膛材料的选择热能的利用煤被研得越细，与空气中氧气的接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越大过多的空气会带走大量的热量，降低反应温度，减小燃烧速率，甚至会使燃烧停止燃烧后废气中的热能可用于供暖或发电等采用隔热的耐高温材料，减少热量的损失少量的空气会使煤燃烧不充分，造成能源浪费，污染环境适当用量内容内容内容10下列反应属于放热反应的是A 煅烧石灰石制生石灰 B 煤的气化制水煤气课堂检测D下列措施，能使煤炭燃烧更充分，提高热能利用率的是()A 多加煤以使炉火更旺B 在煤炭中加入生石灰C 做蜂窝煤时常在煤中掺和一些黄泥D 把煤粉碎，在煤粉燃烧器中燃烧感谢观看