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第二章化学键化学反应与能量第二节化学反应的快慢和限度(第二课时),19世纪后期,人们发现从高炉炉顶出来的气体中含有相当量的CO。,钢铁工业是一个国家的工业基础。近代钢铁生产始于17世纪的英国。高炉炼铁的主要反应是:,【化学史话】,炼铁高炉尾气之谜,有的工程师认为这是CO与铁矿石接触时间不够所造成的。于是英国人耗费大量资金建成了一个高大的炼铁高炉,以延长CO和Fe2O3的接触时间。结果如何呢?,令人吃惊的是:高炉增高后,尾气中CO的含量竟然没有改变!,学习目标,(1)认识化学反应限度的存在,了解化学反应平衡的概念和产生原因。(2)掌握化学反应达平衡的标志。(3)了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。,1.定义,在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应,(一)可逆反应,相同条件下,正反应和逆反应同时发生,2.可逆反应特点,二、化学反应的限度,可逆反应有一定的限度(反应不能进行到底)即反应物、生成物共同存在,(二)化学平衡,2SO2+O22SO3,1.化学平衡的定义,在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化,正反应速率和逆反应速率相等,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。,注意,对象,条件,状态,结果,可逆反应,一定条件,v正=v逆,c(B)不变,2.化学平衡状态的特征,动,动态平衡:(正)=(逆)0,等,定,变,(正)(逆)(同种物质生成速率等于消耗速率),各组分含量保持不变,条件改变平衡改变,3.化学反应达平衡的标志,(1)正=逆(本质特征)同一种物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率(即方向相反数值相等)。不同物质:方向相反,速率之比等于方程式中各物质的计量数之比。,等,(2)各组分含量保持不变,各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变。各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。物质颜色、反应的温度保持不变。,浓度,定,变不变,【原则】,例1对于反应N2+3H22NH3,下列说法处于化学平衡状态的是:(N2生成)=(N2消耗)N2、H2、NH3的分子数之比为132单位时间内生成2molNH3,同时消耗1molN2N2、H2、NH3的物质的量不再发生变化。A、B、C、D、,A,练习1下列说法可以证明反应N2+3H22NH3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,AC,2NO2N2O4,(红棕色),(无色),思考:能否通过改变反应条件来控制反应进行的程度?,观察思考,冷水,常温,热水,冷水中温度降低,平衡被破坏,在新的条件下NO2浓度减小,N2O4浓度增大,颜色变浅。热水中温度升高,平衡被破坏,在新的条件下NO2浓度增大,N2O4浓度减小,颜色加深。,(三)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,定义:当条件改变时,原来的化学平衡将被破坏,并在新的条件下建立起新的化学平衡,即发生了化学平衡的移动。,1.下列说法中可以充分说明反应:P(g)+Q(g)R(g)+S(g),在恒温下已达平衡状态的是()A.混合气体的质量不随时间变化B.反应容器内P、Q、R、S四者共存C.P和S的生成速率相等D.生成1molP的同时有1molQ生成,C,当堂检测,2.在一定的温度下,V固定容器中发生可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是A.C的生成速率与C的分解速率相等B.单位时间生成nmolA,同时生成3nmolBC.A、B、C的速率之比为1:3:2D.A、B、C的分子数之比为1:3:2,A,3.在一定温度下的恒容容器中,表明反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡状态的是()A.混合气体的总体积不再发生变化B.混合气体总质量不再发生变化C.B的物质的量浓度不再发生变化D.气体的总物质的量不再发生变化,BC,
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