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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,0,第二节 化学反应的速率与限度,第六章 化学反应与能量,第二节 化学反应的速率与限度 第六章 化学反应与能量,1,一、导入新,课,2H,2,+O,2,2H,2,O,点燃,催化剂,2mol,?,v,(,逆,),(3)c(N,2,),、,c(H,2,),逐渐变小，,c(N,H,3,),逐渐,增大,，,三,种物质的浓度达到一个,特定值,。,一定时间段内有什么特征？,v,(,正,)=,v,(,逆,),0,N,2,+,H,2,NH,3,N,2,+,H,2,NH,3,二、推进新课(2)瞬间后c(N2)、c(H2)变小，c,12,二、推进新课,由于,v,(,正,)=,v,(,逆,),0,，虽然正、逆反应都在进行，但各种物质的百分含量、浓度都不会发生,变化,。,从外表上看，反应好象,“停止”,。,可逆反应的这种特殊状态就是我们今天要研究的,化学平衡状态,。,二、推进新课由于v(正)=v(逆)0，虽然正、逆反应都在进,13,二、推进新课,平衡建立：,速率,时间,图象,V,(,正,),V,(,逆,),V,(,正,),=V,(,逆,),反应速率,时间,二、推进新课平衡建立：速率时间图象 V(正)V(逆)V(,14,二、推进新课,1,.,化学平衡状态：,在一定条件下，一个可逆反应进行到一定程度时，正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物浓度和生成物浓度不再改变，达到一种表面静止的状态。,特征：,宏观,反应物和生成物的浓度不再改变。,微观,v,(,正反应,),v,(,逆反应,),0,。,二、推进新课1.化学平衡状态：在一定条件下，一个可逆反应进行,15,二、推进新课,【,注意,】,1.,一定条件：恒温恒容下或恒温恒压。,2.,研究的对象,：,可逆反应,。,3.,本质特征,(,实质,),：对同一物质 正反应速率,=,逆反应速率,0,4.,标志：反应混合物中,各组分的浓度（或百分含量）保持不变,的状态,二、推进新课【注意】1.一定条件：恒温恒容下或恒温恒压。,16,二、推进新课,2,.,改变条件,可以改变一个化学反应的限度，即改变化学平衡状态,化学平衡的移动,。,3.,化学平衡的建立,(1),反应开始时,反应物的浓度,_,，正反应速率,_,。,生成物的浓度为,_,，逆反应速率为,。,(2),反应进行中,反应物的浓度逐渐,_,，正反应速率逐渐,_,。,最大,最大,零,零,减小,减小,二、推进新课2.改变条件可以改变一个化学反应的限度，即改变化,17,二、推进新课,生成物的浓度逐渐,_,，逆反应速率逐渐,_,。,(3),一段时间,(t,1,),正反应速率与逆反应速率相等，此时，反应物的浓度不再变化，生成物的浓度也不再变化。此时的状态就是,增大,增大,化学平衡状态。,二、推进新课生成物的浓度逐渐_，逆反应速率逐,18,二、推进新课,【,例,2】,高炉炼铁,中,Fe,2,O,3,+3CO 2Fe+,3CO,2,反应,开始高炉内有,1mol Fe,2,O,3,、,3mol,CO,下列,说法正确的,是,(,),Fe,2,O,3,与,CO,充分反应后生成,2molFe,、,3molCO,2,。,B.,随着反应进行，正反应速率逐渐减小，最后为,0,。,C.,当生成的铁的质量不随时间改变时，化学反应停止。,D.,当化学反应达平衡时，,Fe,2,O,3,转化率最大,D,二、推进新课【例2】高炉炼铁中Fe2O3+3CO,19,二、推进新课,【,例,3】,在,2,升的密闭容器中,2molSO,2,和一定量的氧气，发生,反应,，,当,反应进行到,4min,时，测得此时,SO,2,为,0.4mol,，问在反应进行到,2min,时，密闭容器中,SO,2,的物质的量,是,(,),A 1.6mol B1.2mol,C,大于,1.6mol D,小于,1.2mol,D,二、推进新课【例3】在2升的密闭容器中2molSO2和一定量,20,二、推进新课,等：,v,(,正,),=,v,(,逆,),达到,平衡，即,同一物质,的消耗速率与生成速率相等。,动：,化学平衡是一种,动态平衡,：,即正反应和逆反应在不断的进行且速率相等。,v,（正）,=,v,（逆）,0,逆：可逆反应,化学平衡的特征：,定：,条件不变时，各组分浓度保持不变。,即反应进行到最大限度。,变：,条件是建立平衡的前提,平衡是短暂的、相对的，一定条件下的平衡，如果条件改变时，原平衡就被破坏，在新条件下，达到新的平衡。,二、推进新课等：v(正)=v(逆)达到平衡，即同一物质的,21,二、推进新课,【,例,4】,在密闭容器中充入,SO,2,和由,18,O,原子组成的氧气，在一定条件下开始反应，在达到平衡后，,18,O,存在于,(,),A,、只存在于氧气中,B,、只存在于,O,2,和,SO,3,中,C,、只存在于,SO,2,和,SO,3,中,D,、,SO,2,、,SO,3,、,O,2,中都有可能存在。,D,二、推进新课【例4】在密闭容器中充入SO2和由18O原子组成,22,二、推进新课,【,例,5,】,在一定条件下，某容器内充入,N,2,和,H,2,合成氨，以下叙述中错误的是,(),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，正反应速率减小，最后降为零。,C,.,随着反应的进行，正反应速率减小，逆反应速率增大，最后相等。,D,.,在达到平衡时，,N,2,正反应速率等于逆反应速率。,B,二、推进新课【例5】在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成,23,二、推进新课,三、化学平衡状态的标志（判断依据）,（,1,）,正,=,逆（根本标志）,同一物质：该物质生成速率等于它的消耗速率。,不同的物质：,2SO,2,+O,2,2SO,3,V(SO,2,),正,：,V(O,2,),逆,=2,：,1,V(SO,2,),正,：,V(SO,2,),逆,=1,：,1,V(SO,2,),正,：,V(O,2,),正,=2,：,1,?,二、推进新课三、化学平衡状态的标志（判断依据）（1）正=,24,二、推进新课,【,例,6】,可逆反应,N,2,3H,2,2NH,3,的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是,(),A,3,正,N,2,正,H,2,B,正,N,2,逆,NH,3,C,2,正,H,2,3,逆,NH,3,D,正,N,2,3,逆,H,2,C,二、推进新课【例6】可逆反应N23H2 2NH3的正,25,二、推进新课,【,例,7】,可逆反应,2A+3B 4C,在一定条件下达到化学平衡的标志是,(),A.,一定时间内有,2mol,的,A,生成，同时有,3mol,的,B,生成,B.,一定时间内有,2mol,的,A,消耗,，,同时有,4mol,的,C,生成,C.,一定时间内有,4mol,的,C,分解,，,同时有,3mol,的,B,消耗,D.,一定时间内有,2mol,的,A,消耗,，,同时有,3mol,的,B,生成,C D,二、推进新课【例7】可逆反应2A+3B 4C在一,26,二、推进新课,平衡状态的判断：,正逆反应速率的关系,(1),在单位时间内消耗了,m mol A,，同时生成了,m mol A,；,(2),在单位时间内消耗了,n mol B,，同时消耗了,p mol C,；,(3),v,(A),v,(B),v,(C),v,(D)=m n p q,；,(4),在单位时间内生成了,n mol B,，同时消耗了,q mol D,。,v,正,v,逆，平衡,v,正,v,逆,平衡,未达到平衡时也符合此关系,均指,v,逆，不一定平衡,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),二、推进新课平衡状态的判断：正逆反应速率的关系v正v逆，平,27,二、推进新课,同,一种物质,：,V,断裂化学键,=V,形成,化学键,不同物质：,考虑系数、分子内化学键数、正逆速率。,化学键的角度：,【,例,8】,下列说法可以证明反应,N,2,+3H,2,2NH,3,已达平衡状态的是,(),A.1,个,NN,键断裂的同时，有,3,个,H,H,键形成,B.1,个,NN,键断裂的同时,，,有,3,个,H,H,键断裂,C.1,个,NN,键断裂的同时,，,有,6,个,N,H,键断裂,D.1,个,NN,键断裂的同时,，,有,6,个,N,H,键形成,E.N,2,与,H,2,反应速率之比为,1,：,3,F.,外界条件不变，正反应速率大小不随时间改变,ACF,二、推进新课同一种物质：V断裂化学键 =V形成化学键不,28,二、推进新课,以,速率判断平衡时必须是不同,方向,同物质相等,不同物质速率之比等于系数之比,(,2),混合物中各组分的浓度保持不变：,各组分的物质的量浓度、质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。,各组分的质量、物质的量、分子数、气体的体积保持不变。,反应物的转化率、产物的产率保持不变。,二、推进新课以速率判断平衡时必须是不同方向同物质相等不同物质,29,二、推进新课,体系的温度、颜色等保持不变。,如：恒压恒容容器中,：,H,2,+I,2,2HI,，,若体系的温度或气体的颜色不再发生变化。,则反应一定达到平衡。,aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),若,a+b c+d,即,非等体积反应,时：,若,总物质的量、总压强,(,恒容,),、平均摩尔质量保持不变，,则反应一定达平衡,。,aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),若,a+b=c+d,即,等体积,反应,时：,若,总物质的量、总压强,(,恒容,),、平均摩尔质量保持,不变，,则,不能说明达到,平衡。,二、推进新课体系的温度、颜色等保持不变。如：恒压恒容容器中,30,二、推进新课,【,例,9】,可逆反应,2NO,2,2NO+O,2,在密闭容器中反应,(,恒容,),，达到平衡状态的标志是,(,),A.,单位时间内生成,n mol O,2,的同时生成,2n mol NO,2,；,B.NO,2,、,NO,、,O,2,的物质的量之比为,2,：,2,：,1,的状态。,C.,用,NO,2,、,NO,、,O,2,的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为,221,的状态；,D.,混合气体的颜色不再改变的状态；,E.,混合气体的密度不再改变的状态；,F.,混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态,ADF,二、推进新课【例9】可逆反应2NO2,31,二、推进新课,【,例,10】,对,一固定容积的密闭容器中进行的可逆反应：,4NH,3,(g),5O,2,(g),4NO(g),6H,2,O(g,),下列说法中能确认反应已达到平衡状态的,是,(,),A,反应混合物中各组分浓度,相等,B,单位时间内每有,4mol NH,3,被氧化，同时有,5mol O,2,被,还原,C,单位时间内,4mol NH,3,被消耗同时有,5molO,2,生成,D,NH,3,的转化率保持不变,CD,解题方法：,1.,反应速率是看一正一逆,2,.,反应浓度不随时间变化,二、推进新课【例10】对一固定容积的密闭容器中进行的可逆反应,32,二、推进新课,【,例,11】,在一定温度下，可逆反应,A(,气,)+3B(,气,)2C(,气,),达到平衡的标志是,(,),A.C,的生成速率与,C,分解的速率相等,B.,单位时间内生成,n molA,同时生成,3nmolB,C.,A,、,B,、,C,的浓度不再变化,D.A,、,B,、,C,的分子数比为,1:3:2,E.,单位时间内生成,n molA,同时生成,2nmolC,ACE,二、推进新课【例11】在一定温度下，可逆反应A(气)+3B,33,二、推进新课,【,例,12】,在恒温恒容的密闭容器中,，,可逆反应：,2SO,2,(g)+O,2,(g)2SO,3,(g),达到平衡后,，,下列不是平衡的标志的是,(),A.,混合气体的密度不再发生变化,B.,容器中三种物质的质量分数相等,C.,密闭容器中的压强不再发生变化,D.,气体的总的物质的量不再发生变化,E.,混合气体的平均分子量
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