1、第三节 化学反应的速率和限度 第一课时,已知N2+3H2=2NH3为放热反应讨论:该反应伴随的能量变化及物质变化,讨论:2SO2+O2=2SO3中各物质的变化关系?,举出生活中常见的化学反应?分析其反应快慢程度,知识回顾,化学反应有快有慢:,HClNaOHNaClH2O,1/1000秒即完成,H2Cl22HCl,1/100秒即完成,救心丹,几分钟见效,钢铁腐蚀,若干年,煤、石油等化石燃料的形成,几千万年以上,表示化学反应进行快慢的量 化学反应速率,A、定性观察法,冒气泡快慢 浑浊程度 固体量减少 颜色变化 温度变化等,在日常生活和化学实验中定性观察和研究某些化学反应速率,B、定量表示法(准确)
2、,(即据反应物消失或生成物产生的快慢粗略比较),一、化学反应的速率,定性观察化学反应速率的方法:,1.锌片、镁条分别与盐酸反应。,可以通过冒气泡的快慢来判断,2.铁和CuSO4溶液反应,可以通过颜色的变化来判断,3.Fe和盐酸反应,可以通过固体量的减少来判断,4.Ca(OH)2溶液和CO2反应,可以通过浑浊程度来判断,5.Ba(OH)28H2O和NH4Cl反应,可以通过温度的变化来判断,B、定量表示法(准确)?,1、化学反应速率,定义: 化学反应速率用单位时间(如每秒,每分,每小时)内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。,计算式:,一、化学反应速率,(物质的量浓度),单位:,练习1:下列
3、关于化学反应速率说法正确的是( ) A:化学反应速率是指单位时间内某物质浓度的变化量。 B:化学反应速率为0.8mol/(L.s)表示的意思是:时间为1S时某物质的浓度为0.8mol/L C:依据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢。 D:可以求出某一时刻的瞬时化学反应速率,AC,2、有关化学反应速率的计算,A、据公式计算,= 0.3mol/(Ls),v (NH3) =,=,例1:,1、若某物质A反应2秒后其浓度减少了4mol/L。A为反应物还是生成物?求A表示该反应的化学反应速率? 2、若B反应前为2mol/L,反应2分钟后其浓度变为6mol/L。B为反应物还是生成物?求B表示该反应
4、的化学反应速率? 3、某反应在2L密闭容器中进行,其中物质C反应前为1.6mol反应3秒后剩余1.0mol则求C表示该反应的化学反应速率?,练习巩固1、,例2:反应4NH3+5O2 4NO+6H2O(g) 在5升的密闭容器中进行,10秒后,NO 的物质的量增加了2mol,此反应的平均反应速率用NO来表示为多少?,问题1:若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少? 若用NH3 来表示呢?,问题2:此反应化学反应速率用不同物质表示为什么数值不同?数值上有何规律?,v(NO)=0.04mol/Ls,v(O2)=0.05mol/Ls,v(NH3)=0.4mol/Ls,能否用水表示该反应的化学反应速率?
5、,同一反应,可用不同物质表示化学反应速率,数值可能不同。表示时必须指明物质种类,同一反应用不同物质表示其速率时,速率比=系数比(方程式中对应的),不能用固体或液态水表示化学反应速率,2、有关化学反应速率的计算,B、据关系式计算,同一反应的各物质的速率之比=方程式计量数之比,1、向一个容积为1L的密闭容器中放入2moLSO2和1moLO2,在一定条件下反应,2S末,测得容器内有0.8moLSO2, 求2S内SO2,O2,SO3的反应速率.,注:此题用两种方法做,上交作业,第三节 化学反应的速率和限度 第二课时,1、化学反应速率,定义: 化学反应速率用单位时间(如每秒,每分,每小时)内反应物浓度的
6、减小或生成物浓度的增大来表示。,计算式:,知识回顾 一、化学反应速率,(物质的量浓度),单位:,2、有关化学反应速率的计算,A、据公式计算,B、据关系式计算,各物质的速率之比等于方程式计量数之比,1、向一个容积为1L的密闭容器中放入2moLSO2和1moLO2,在一定条件下反应,2S末,测得容器内有0.8moLSO2, 求2S内SO2,O2,SO3的反应速率.,注:此题用两种方法做,上交作业,B、据关系式计算,各物质的速率之比等于方程式计量数之比,据系数比求其他物质的速率,据速率比求系数比,及时巩固2、,1、在一定条件下,mA+nB=pC的反应中,各物质的化学反应速率为V(A)=amolL-1
7、s-1,V(B)=a/2molL-1s-1, V(C)=amolL-1s-1,则该反应的化学方程式是 。,2A+B=2C,据速率比求系数比,2、某温度时在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析: 1、反应开始2min内的X、Y、Z的化学反应速率 2、该反应的化学方程式为:_,例3、,则该反应速率的快慢顺序为:,反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为:,(1)(A)=0.3mol/(Ls ),(2) (B)=0.6mol/(Ls),(3) (C)=0.4mol/(Ls),(4) (D)=0.45mol/(Ls),(1)(4)(
8、2)=(3),反思:比较反应的快慢,应取同一参照物,2、有关化学反应速率的计算,C、同一反应不同条件下快慢比较,单位一致、换算成同一物质表示的速率,通常(A)/r(A)的比值越大速率越快,及时巩固3、,D,2、有关化学反应速率的计算,D、,反应物的转化率 =,100%,在2L的密闭容器中,发生下列反应: 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A 和B 都是4mol,在前10s、A 的平均反应速率为0.12mol/Ls, 则B、C、D表示的速率分别为?A的转化率为?,及时巩固4、,60%,及时巩固5、,D,D,第三节 化学反应的速率和限度 第三课时,下列过程中,需要加快化学反
9、应速率的是( ),A.钢铁腐蚀 B.食物腐坏 C.工业合成氨 D.橡胶老化,C,思考,怎样才能加快化学反应速率呢? (影响反应速率的因素?),C,在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相 同)的下列金属与足量1mol/L 盐酸反应时, 速率最快的是A 镁 B 铝 C 钠 D 铁,3、影响化学反应速率的因素,化学反应速率是由反应物的性质决定的; 内因是主要因素,C,外因因素:,实验25,产生气泡速率增大, 带火星火柴 复燃,升高温度, 反应速率增大,有气泡冒出,产生气泡速率减小,降低温度, 反应速率减小,规律:当其它条件不变时, 升高温度,化学反应速率增大, 降低温度,化学反应速率减小。实验测得,温
10、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,实验26,气泡冒出速率增大,气泡冒出速率增大,有气泡冒出,较慢,MnO2能加快 反应速率,FeCl3能加快 反应速率,无催化剂 反应较慢,外因因素:,规律:催化剂能改变化学反应的速率。催 正催化剂化 剂 负催化剂催化剂中毒:催化剂的催化性能往往因接触少量的杂质而明显下降甚至遭破坏,这种现象叫催化剂中毒。,(2)催化剂对化学反应速率的影响,如没有特殊说明, 均指正催化剂。,思考:等量的镁分别于1mol/L和0.1mol/L的盐酸反应,那个更快? 为什么?,规律:当其它条件不变时,增大反应物的浓度,化学反应速率增大
11、。减小反应物的浓度,化学反应速率减慢。,(3)浓度对化学反应速率的影响,思考:是否任何物质都有浓度? 增大固体的量对化学反应速率有无影响?那么固体参与的反应如何改变其化学反应速率呢?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?,(除固体),1、烧柴煮饭,先将木柴劈小。,3、工业合成氨,通常在2107 5107 Pa的压强下进行。,反应物的表面积,压强,请看下面的例子:,2、实验室通常将氯化钠、氢氧化钠等固体配成溶液,反应物的状态,思考:增大压强的方法?那种状态改变压强时会改变体积?,增大压强,气体体积减小,浓度增大,化学反应速率加快,减小压强,气体体积增大,浓度减小
12、,化学反应速率减慢,二、影响化学反应速率的因素,(1)浓 度:,(2)温 度:,(3)催化剂:,浓度大,反应速率快 (除固体),温度高,反应速率快,催化剂一般加快反应速率(正催化剂),1、内部因素 在相同外界条件下,_ 是决定化学反应速率的内部因素。,2、外部因素:,参加反应的物质的性质,小结,(4)固体的表面积,(6)压强,(5)反应物的状态,固体表面积增大,反应速率加快,溶液中反应速率较快,增大压强,气体的浓度增大,反应速率较快,一般只是相对气体而言,(7)构成原电池可加快化学反应速率,1.请预计大理石( CaCO3 )分别与0.1mol/L和1mol/L的盐酸反应的快慢。分析原因?,2.
13、块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1 mol/L的盐酸反应谁快谁慢?为什么?,3.实验室进行化学反应 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?,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),离子反应速率快,瞬间完成。没有旧键断裂,只有新键形成。,浓度的影响,固体表面积,练习,状态的影响,分析下列反应速率的影响因素? A:牛奶放入冰箱中保存 B:面放在热的地方容易发酵 C:工业制备氨气时用铁触媒可加快速率 D:淀粉在人体内的转化需要淀粉酶 E:蜂窝煤有很多孔 F:吹气可以使火更旺 G:含锡的铁合金铁锈蚀速率较快,思考与练习:,1.在
14、下列金属分别投入同浓度的盐酸中,能发生反应且反应最剧烈的是( ),A.Fe B.Al C.Mg D.Cu,2.采用哪些方法可以增大Fe与盐酸反应的化学反应速率?,方法:1、使用铁粉2、使用不纯的铁粉3、使用较浓的盐酸4、加热反应混合物,3下图为将Zn投入一定浓度一定体积的稀 H2SO4中,解释图象的成因。(纵坐标为H2的生成速率),为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率,一位同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况,绘制如图曲线。请分析讨论以下问题。,(1)那段速率最快? 那段收集到气体最多?,(2)试分析三个时间段里,反应速率不同的可能原因(该反应是放热反应)。,(3)在
15、t4后,为什么收集到的气体的体积不再增加?,0-t1:开始时C(H+)大,该反应的反应速率大; t1t2:由于反应放热温度升高,所以速率迅速增大; t2-t2最后是因为C(H+)减小了,反应速率减慢.,3、100 mL浓度为2 molL-1的盐酸跟过量的锌片 反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量, 可采用的方法是 ( )A加入适量的6 molL-1的盐酸 B加入数滴氯化铜溶液C加入适量蒸馏水 D加入适量的氯化钠溶液,B,练习:在25时,向100mL含HCl 14.6g的盐酸中,放入5.6g铁粉,反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况),之后反应又进行了4s,铁粉全溶解。若不考虑体积
16、变化,则: (1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为 ; (2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为 ; (3)前2s与后4s比较,反应速率 较快,其原因可能 。,0.25mol/Ls,0.25mol/Ls,前2s,前2s时段盐酸浓度比后4s时段大,1909年 W. 奥斯特瓦尔德(德国人)从事催化作用、化学平衡以及反应速度的研究1929年 A. 哈登(英国人),冯奥伊勒 歇尔平(瑞典人) 阐明了糖发酵过程和酶的作用1963年 K. 齐格勒(德国人)、G. 纳塔(意大利人)发现了 利用新型催化剂进行聚合的方法,并从事这方面的基础研究1967年 R.G.W.诺里会、G. 波特(英国人)M.
17、艾根(德国人) 发明了测定快速化学反应的技术1997年 P.B.博耶(美国人)、J.E.沃克尔(英国人)、J.C.斯科(丹麦人)发现人体细胞内负责储藏转移能量的离子传输酶2001年 威廉诺尔斯、巴里夏普莱斯(美国人) 、野依良治(日本人) 在“手性催化氢化反应”领域取得成就,化学反应速率相关的诺贝尔化学奖,第三节 化学反应速率和限度 第四课时,若你是一家化工厂老板,你希望化学反应如何发展从而实现利润最大化,想一想,CO,炼铁高炉尾气之谜,【科学史话】,阅读P50科学史话,思考:高炉高度增加,为什么CO浓度和比例都没有发生变化?,原因:反应是一个可逆反应,可逆反应:在相同条件下,既能向正反应方向
18、又 能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。 可逆反应和不可逆反应有什么区别呢?,如:2HI(g) H2(g) + I2(g); 可逆反应。2KClO3 = 2KCl + 3O2(g) 不可逆反应。,正反应方向:反应物生成物,逆反应方向:生成物反应物,结论:科学研究表明,不少化学反应都具有 ,即正向反应和逆向反应能 进行。,可逆性,同时,正反应,逆反应,思考:可逆反应应同时满足几个条件?,(同一条件,两个方向),典型的可逆反应有:,请大家回忆氯水中含有哪些微粒。 思考:可逆反应的组成有何特点?从中得到什么启示?,氯水的成份:三分子:Cl2 、 H2O 、 HClO四离子:H+ 、 Cl- 、Cl
19、O- 、OH-,结论:可逆反应中反应物和生成物同时存在, (物质不能完全转化),启示:化学反应是有限度的。 可逆反应的限度小,反应物不能完全转化为生成物 不可逆反应限度大,认为反应物能彻底转化为生成物。,化学反应的限度反思,问题1:化学反应的可逆性是普遍存在的吗? 绝大多数化学反应都是有可逆性(限度)的。问题2:化学反应的限度都是相同的吗? 不同的化学反应,限度有所不同。 相同的化学反应,条件不同时限度可能不同。,练习,1、下列对可逆反应的认识正确的是A碳酸钠和碳酸氢钠间的转化为可逆反应 B蓄电池的充电、放电过程是一可逆反应C在同一条件下,同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应D向某容器充入
20、1molN2和3molH2完全反应后可得2molNH3,C,2.将1mol SO2和4mol O2充入容积为1L的密闭容器中,在一定条件下发生可逆反应:2SO2+ O2 2SO3 .充分反应后,SO3的浓度不可能为( )A. 0.05 mol/L B. 0.5 mol/L C. 0.89 mol/L D.1.0 mol/L,D,练习,3、2SO2+O2 2SO3,1L容器中充入2mol的SO2和2mol的18O2,足够长的时间后,18O原子( ) A只存在于O2中 B.只存在于O2和SO3中C只存在于O2和SO2中 D.存在于O2、SO2和SO3中,D,思考:可逆反应中反应物与生成物同时存在,
21、其反应过程如何进行、有何特点呢?,以下是2mol/L的SO2和2mol/LO2反应过程。思考:,1、反应刚开始时各物质的浓度有何特点?谁最大?,2、0-1分钟反应中各物质的浓度有何变化?,3、2分钟后各物质的浓度有何特点? 是否为零?反应停止了吗?,思考:其他条件一定,浓度对速率有何影响?可逆反应有几个反向?正反应速率受哪些物质浓度的影响。逆反应速率受哪些物质浓度的影响。,SO2 + O2 SO3,在1L密闭容器里,充入2molSO2和2mol O2 发生 2SO2+O2 2SO3,反应物:c(SO2) 、c(O2)最大生成物:c(SO3) = 0,只有正反应,v(逆)=0 反应物浓度最大,正
22、反应速率最大,(1)反应刚开始时:,SO2 + O2 SO3,反应物:c(SO2) 、c(O2 )变小 , v(正)减小生成物:c(SO3)0、c(SO3)增大,v(逆) 增大。,(2)反应进行时:,正逆反应同时进行,但v(正) v(逆),反应物:c(N2) 、c(H2)恒定,但0 则 v(正)恒定 , 但0 生成物:c(NH3)恒定,但0 则: v(逆)恒定, 但0 正向反应与逆向反应速率相等v(正)= v(逆) 0,(3)反应一段时间后,N2 + H2 NH3,达到:化学平衡状态 达到该条件下反应的最大限度,1、定义,在一定条件下的可逆反应中,当正逆反应速率相等时,各物质浓度保持不变,达到
23、表面静止、微观动态的一种状态称为化学平衡状态。,适用范围:可逆反应,条件:v(正)= v(逆) 0,特点:各物质浓度保持不变。(各物质浓度减少量=浓度增加量),二、化学平衡状态,(必须用同一物质表示),2、化学平衡状态的特征,逆、等、定、动、变,反应速率,v(正),v(逆),v(正)= v(逆),时间(t),0,(2)0t1:v(正)v(逆),(3)t1以后:v(正)=v(逆),什么时候该反应 达到平衡状态呢?,3、用vt时间图像表示化学平衡的形成过程,(1)0:v(正)最大,v(逆)=0,1、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
24、,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,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,B,2、可逆反应达到平衡的重要特征( ) A.反应停止了 B.正、逆反应速率都为零 C.反应物和生成物的浓度相等 D.正、逆反应的速率相等,D,3、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Q C.反应物和生成物的浓度保持不变 D.反应已经停止,C,A、HI的生成速率等于其分解速率,B、HI的生成速率小于其分解速率,C、HI的生成速率大
25、于其分解速率,D、无法判断HI的生成速率和分解速率的相对大小,B,4、把HI气体充入密闭容器中,在一定条件下 发生反应:2HI H2+I2在反应趋向平衡的过程中,下列说法正确的是,5.对于达到平衡状态的可逆反应: N2 +3H2 2NH3 ,下列有关叙述正确的是 A反应物和生成物浓度不再发生变化 B反应物和生成物的浓度相等 CN2和NH3的质量分数相等 D正反应和逆反应不再进行,( A ),第三节 化学反应的速率和限度第五课时,1、可逆反应:在 下,既能向 方向又能向 方向进行的反应称为可逆反应。,正反应方向:反应物生成物,逆反应方向:生成物反应物,判定依据: 同一条件,两个方向,相同条件,正
26、反应,逆反应,特征:既有反应物又有生成物,师生总结:,2、化学平衡状态,定义:,一定条件下, 反应里, 反应速率和 反应速率 时,反应物和生成物的浓度 ,达到了表面上静止、微观动态的一种“平衡状态”,反应达到了限度的状态。,可逆,正,逆,相等,不再改变,师生总结:,2、化学平衡状态,特征:,逆: 反应 等: 速率等于 速率(本质) 定:各组分浓度保持一定(外部特征) 动: 平衡 变:外界条件改变,原平衡将被破坏,重新建立新的平衡。,可逆,动态,正,逆,反应速率,v(正),v(逆),v(正)= v(逆),时间(t),0,什么时候该反应 达到平衡状态呢?,用vt时间图像表示化学平衡的形成过程,依据
27、平衡状态的特征 思考:判定反应为平衡状态的依据有哪些?,(1)等直接判定依据:v(正)=v(逆)注:必须为一正、一逆必须用同一物质表示的,4、化学平衡状态的判定依据,师生总结:,3、 如何理解可逆反应达到一定的限度时, 即达到化学平衡状态时V(正)= V(逆)?,1 单位时间内,有1molN2反应掉,同时有1molN2生成 2 单位时间内,有3molH2反应掉,同时有molH2反应掉 3 单位时间内,有1molNH3生成,同时有molNH3反应掉以上均表示V(正)V(逆),(1)等直接依据:v正(A)=v逆(A)间接依据:,4、化学平衡状态的判定依据,r(A),r(B),=,v正(A),v逆(
28、),HI :HI的分解速率等于其生成速率HI的减少量等于其增加量 消耗2molHI的同时又生成2molHI 断裂2molH-I键的同时又形成2molH-I键,讨论:可逆反应2HI H2+I2达到平衡状态时“等”的直接依据的含义:,H2? I2?,若用不同物质表示正逆反应速率时又如何判定呢?,1、下列说法可以证明反应 N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是 ( ) A. 3V正(N2)=V正(H2) B. 3V正(H2)=V逆(N2) C.2V逆(H2)=3V逆(NH3) D. 2V逆(H2)=3V正(NH3),D,HI 、H2为例判断下列说法设法达到平衡状态 1)HI的分解速率等于氢气生成速
29、率的两倍 2)HI的生成速率等于氢气分解速率的两倍 3) HI的分解速率等于氢气分解速率的两倍 4)消耗2molHI的同时消耗1molH2 5) 生成2molHI的同时消耗1molH2 6)断裂2molH-I键的同时形成1molH-H键 7)断裂2molH-I键的同时断裂1molH-H键,2HI H2+I2,练习,C,3、下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是 ( ) A.1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成 B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂 C.1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂 D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成,A、C,随堂练习,思考:化学平
30、衡特征中“定”的含意?反应是否停止?各物质浓度不变,那么各物质的 物质的量? 质量? 气体体积? 质量百分含量? 气体体积分数?,(2)定直接:各物质所具有的物质的量浓度、物质的量、质量、气体体积、质量百分含量、气体体积分数均为定值,4、化学平衡状态的判定依据,A、C生成的速率与分解的速率相等,B、A、B、C的浓度不再发生变化,C、单位时间内,生成nmolA,同时生成 3nmolB,D、A、B、C的分子数之比为1:3:2,A、B,1. 在一定温度下,可逆反应 A+3B 2C达到平衡状态的标志是( ),练习,2、可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到限度时的标志是(I2蒸气是紫色的)(
31、 ) A混合气体的颜色不再改变 B H2、I2、HI的浓度相等 C HI在混合气体中的体积分数保持不变 DI2在混合气体中的体积分数与H2在混合气体中的体积分数相等,AC,3.以mA(g)+nB (g) Pc(g)为例。达到化学平衡状态的是( ) A.VA正=VA逆 B.A的消耗速率与C的消耗速率之比等于m:p C.A的消耗速率与B的生成速率之比等于m:n D.B的消耗速率与B的生成速率之比等于1:1 E.当体系中A的浓度不再变化的状态. F.当体系中A的浓度与B的浓度相等时的状态.,人们总希望反应按照期望去完成。如:提高对我们有利的反应的反应速率和反应限度,以提高原料的利用率或转化率。,下面
32、我们以“提高煤燃烧效率”为例,进行化学反应条件的控制分析研究。,三.化学反应条件的控制,煤的状态与煤的燃烧速率有何关系?与煤的充分燃烧有何关系? 煤的颗粒越细,与氧气的接触就越充分,燃烧的速率就越快,燃烧得越充分。把煤粉碎成煤粉,鼓入炉中燃烧,可提高煤的燃烧效率;或把煤用化学方法变成气体或液体,能更有效、更清洁地利用燃煤。,2.空气用量对煤的充分燃烧有什么影响?原因是什么? 煤燃烧要有适当过量的空气,若空气不足,燃烧就不完全,不仅使燃料燃烧产生的热量较少,浪费资源,而且还会产生大量的CO等气体,污染空气。,三.化学反应条件的控制,3.应选择什么样的炉(灶)膛材料?理由是什么? 应选择隔热性能较
33、好的材料,这样可以减少热量损失。4.如何充分利用煤燃烧后的废气中的热? 可以把废气通过热交换器等方法充分利用废气中的热量。,如何提高燃料的燃烧效率?燃料充分燃烧的条件是什么?,【思考与交流】,(1)尽可能使燃料充分燃烧,提高能量的转化率。 (2)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热能,提高热能的利用率。,燃料充分燃烧的条件关键是:燃料与空气或氧气要尽可能充充分接触(把固体粉碎,液化或气化),且空气要适当过量,例:某温度时,1mol/LNO2分解: 2NO2 2NO+O2,反应2秒后达到平衡,此时NO2的浓度为0.5mol/L 求: (1)用NO表示的化学反应速率此时NO的体积分数? (2)平衡时
34、NO2的转化率 。,化学上交:,谢谢,2对于一定条件下的可逆反应 N2(g)3H2(g) 2NH3(g),能说明反应已达到平衡状态的是( )A体积分数NH3%N2% Bc(NH3)保持不变C反应体系的压强不变 Dc(NH3)c(N2)c(H2)=213,BC,3.能说明反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)达到平衡的是 ( ) A.容器内CO、H2O、CO2、H2四者共存 B.总质量保持不变 C.总物质的量保持不变 D.正反应速率与逆反应速率相等,D,4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 mol
35、AB 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,C,3、化学平衡状态的判定,对于可逆反应m A(g) n B(g) + p C(g) 在一定条件下达到平衡状态有以下几个标志,(1)A的生成速率和分解速率相等,(2)单位时间生成n mol B和p mol C的同时,生成m mol A,(3)A、B、C的物质的量不再改变,(4)A、B、C的浓度不再改变,(5)A、B、C的百分含量不再改变,平衡判断小结,对于一个反应Aa+bB cC+dD 从速率角度看 1)代表(正)、(逆)两个方向 2)VA:VB:VC:V
36、D=a:b:c:d 从状态角度 反应前后发生改变的量不再随时间改变而改变,化学平衡状态的判断:,2NO2(g) N2O4(g),I2(g) +H2(g) 2HI(g),平衡,平衡,平衡,平衡,平衡,平衡,不一定平衡,平衡,平衡,不一定平衡,不一定平衡,平衡,不一定平衡,平衡,在等温等容条件下,该可逆反应从开始反应到平衡状态,压强都不变,任何化学反应都伴随着能量变化,等温等容:不可以 等温等压: 可 以,该可逆反应从开始反应到平衡状态,密度都不变,该可逆反应从开始反应到平衡状态,平均式量都不变,此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度? 此时的反应是否停止了? 此时为何3种物质的浓度保持不变?
37、,某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O2 2SO3,练习: 在密闭容器中充入4mol HI,在一定温度下,反应2HI (g) H2 (g)+I2 (g) 达到平衡时,有30%的HI分解,则 平衡时混合气体中氢气的物质的量为多少,混合气体总物质的量为多少?,化学平衡计算的一般步骤: “三步曲”,1.写出有关平衡的化学方程式,2.找出各物质的 起始量 转化量 平衡量,3 根据已知条件列式,反应物的转化率,在合成氨工业中,由a mol氮气, b mol氢气混合反应达到平衡,有 c mol 氨气生成,则氨气在反应混合物中所占的体积分数为,c / (a+b-c) 100%,定义:可逆反应中,旧化学平
38、衡的破坏,新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。,V正V逆,V正=V逆0,条件改变,平衡1 不平衡 平衡2,建立新平衡,破坏旧平衡,V正=V逆0,一定时间, 影响化学平衡的条件 一、化学平衡的移动,V正 V逆 平衡向正反应方向移动,V正 = V逆 平衡不移动,V正 V逆 平衡向逆反应方向移动,探究实验1FeCl3 + 3 KSCN Fe(SCN)3 + 3KCl,(黄色) (无色) (红色) (无色),现象:,向第一支试管里加入几滴 FeCl3 溶液,颜色加深。 向第二支试管里加入几滴 KSCN 溶液,颜色加深。,1、浓度对化学平衡的影响,1、浓度对化学平衡的影响,分析,t1,t2,t3,应用
39、,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动;,结论,在生产上,往往采用增大容易取得的或成本较低的反应物浓度的方法,使成本较高的原料得到充分利用。,2SO2 + O2 2SO3,增大反应物的浓度对化学平衡的影响,【思考练习】,1、 Fe(NO3)2溶液呈浅绿色,其中存在着下列平衡:Fe2+2H2O Fe(OH)2+2H+ 往该溶液中滴加盐酸,发生的变化( )(A) 平衡向逆反应方向移动 (B) 平衡向正反应方向移动(C) 溶液由浅绿色变成黄色 (D) Fe2+物质的量增大,A D,2、温度对化学平衡的影响,结论:其它条件不变的情况下,温度升高,平衡向吸热反应方向移动;温度降低,平衡向放热反应方向移动。,催化剂对化学平衡无影响,催化剂同等程度的加快或减慢正、逆反应速率(V正=V逆);对化学平衡无影响。,t时间,(b),催化剂能缩短平衡到达的时间,合成氨反应3H2+N2 2NH3(放热反应),原平衡体系的温度为50,现将体系置于100的环境中, 问:(1)平衡向何方向移动? (2)达平衡后体系温度为多少?,