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1、第六章第二节 化学反应的速率和限度（二）高一年级 化学炼铁高炉尾气之谜：炼制1 t 生铁所需要的焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需用量，从高炉炉顶出来的气体中总是含有未利用的CO气体。C+O2 CO2 C+CO2 2CO Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温点燃高温为什么尾气中总是有CO？一、可逆反应在相同条件下能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。SO2+H2O H2SO3N2+3H2 2NH3高温高压催化剂H2+I2 2HI2SO2+O2 2SO3催化剂可逆反应正、逆向反应同时同条件进行，所以正逆反应都不能反应完全，反应物不可能全部转化为生成物。炼铁高
2、炉尾气之谜：炼制1 t 生铁所需要的焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需用量，且从高炉炉顶出来的气体中含有未利用的CO气体。C+O2 CO2 C+CO2 2CO Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温点燃高温哪个反应是可逆的？炼铁高炉尾气之谜：炼制1 t 生铁所需要的焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需用量，且从高炉炉顶出来的气体中含有未利用的CO气体。C+O2 CO2 C+CO2 2CO Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温点燃高温为什么尾气中CO的含量是不变的？二、化学平衡状态的建立在在固固定定容容积积的的密密闭闭容容器器中中，加加入入 2 2 mol mol SOS
3、O2 2和和 1 1 mol mol O O2 2，在在催催化化剂剂加热的条件下进行反应加热的条件下进行反应2SO2+O2 2SO3催化剂【思考与交流】1.反应开始的瞬间，v正(正反应速率)、v逆(逆反应速率)是什么状态？v正v逆时间速率02.反应进行过程中，物质浓度如何改变？v正、v逆如何变化？v正v逆时间速率0时间O2浓度02SO2+O2 2SO3催化剂3.v正、v逆 有可能相等吗？v正v逆时间速率0时间O2浓度02SO2+O2 2SO3催化剂3.v正、v逆 有可能相等吗？时间O2浓度02SO2+O2 2SO3催化剂t1时间速率0v正v逆4.当v正=v逆 后，物质浓度如何变化？v正和v逆
4、如何变化？时间O2浓度02SO2+O2 2SO3催化剂t1时间速率0v正v逆t1化学平衡状态v正=v逆浓度不变化学平衡状态该反应达到了化学平衡状态 一定条件下可逆反应进行到一定程度，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。化学平衡状态：化学平衡是可逆反应一定条件下能达到的最大程度，即该反应的限度。反应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。转化率：已被转化的反应物的物质的量与其初始物质的量之比破解炼铁高炉尾气之谜：为什么从高炉炉顶出来的气体中总是含有一定量的CO气体？Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
5、是可逆反应，反应达到其限度（化学平衡状态）以后，各物质的浓度保持不变。高温三三.化学平衡状态的判断化学平衡状态的判断1.V1.V正正V V逆逆2.2.各物质的浓度保持不变各物质的浓度保持不变如何理解V正V逆？如何运用这两个平衡标志来判断反应是否达到平衡呢？ACA(g)+3B(g)2C(g)练习练习在一定温度条件下，在一定温度条件下，可逆反应可逆反应达到平衡的标志是（达到平衡的标志是（）A AC C生成的速率与生成的速率与C C分解的速率相等分解的速率相等B B单位时间生成单位时间生成n mol An mol A，同时生成同时生成3 3n mol Bn mol BC CA A、B B、C C的浓
6、度不再变化的浓度不再变化D DA A、B B、C C分子数之比为分子数之比为1 1：3 3：2 2判据应用：判据应用：A:速率判据：正反应速率和逆反应速率相等 第一步定性：给出速率应该是一正一逆 第二步定量：如为同种物质数值相等，如为不同物质速率比满足系数比 B:浓度判据：各组分的含量保持不变练习练习 在一定温度条件在一定温度条件下的定容密闭容器，可逆反应下的定容密闭容器，可逆反应不能作为达到平衡的标志是（不能作为达到平衡的标志是（）A A A A、B B、C C的浓度不再变化的浓度不再变化B B 混合气体的密度混合气体的密度C.C.混合气体的压强混合气体的压强D D 混合气体的平均摩尔质量混
7、合气体的平均摩尔质量A(g)+3B(g)2C(g)判据应用：判据应用：B:浓度判据：各组分的含量保持不变B给定物理量由定物理量由变到不到不变才可以作才可以作为判据判据1练习：一定一定的温度下，反的温度下，反应达到平衡的达到平衡的标志志A(S)+2B(g)C(g)+D(g)A：单位位时间内生成内生成n mol A 同同时生成了生成了 n molCB:容器内的容器内的总压强不随不随时间的的变化而化而变化化C：单位位时间内生成内生成n molC同同时生成生成2n mol BD：混合气体的平均摩：混合气体的平均摩尔质量不再改量不再改变E：混合气体的密度不再改：混合气体的密度不再改变F：气体的：气体的总
8、物物质的量的量G:B和和C的的浓度比度比为1:1的的时刻刻ACDE练习：高 炉 炼 铁 高炉炼铁过程中发生的反应包括了可逆反应，而可逆反应存在一定的限度，当反应达到其限度以后，各物质的量就不变了，因此炼铁过程中，原料是不可能完全转化为产物的。对炼铁的反应进行深入研究还有没有意义？对炼铁的反应进行深入研究的意义：可逆反应的限度是建立在一定条件的基础上的，改变反应条件可以在一定程度上改变反应的限度。趋 利 避 害 所以通过对反应条件的控制，可以促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应。四、化学反应条件的控制 在化工生产中，为了提高反应进行的程度而调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性
9、。合成氨的生产在温度较低时，氨的产率较高；压强越大，氨的产率越高。但温度低，反应速率小，需要很长时间才能达到化学平衡，生产成本高，工业上通常选择在400500下进行。而压强越大，对动力和生产设备的要求也越高，合成氨厂随着生产规模和设备条件的不同，采用的压强通常为1030MPa。N2+3H2 2NH3高温高压催化剂 为提高燃料的燃烧效率，应如何调控燃烧反应的条件？（提示：可以从以下几方面考虑，如燃料的状态、空气用量、炉膛材料、烟道废气中热能的利用，等等。）【学以致用】1.固体燃料粉碎2.液体燃料以雾状与氧气混合3.有足量的空气4.空气不能过量太多5.炉膛材料应该有一定的保温性能6.烟道废气中热能
10、应该加以利用下列关于化学反应限度的说法中正确的是（）A.一个可逆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.反应达到化学平衡状态时，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【课堂练习】A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，如果改变条件提高化学反应的限度，下列说法错误的是()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】以下关于合成氨工业中条件控制的叙述正确的是()A.选择在400500下进行生产的目的是为了减小反应速率B.高压下反应速率太慢，所以未选择很高的压强C.关于生产条件的控制，只需要考虑反应的限度D.加入催化剂的目的是为了加快反应速率D【课堂练习】