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1、化学反应的限度(),1,化学反应限度,2.3 化学反应的速率和限度,第二章 化学反应与能量,化学反应的限度(),2,在19世纪后期，人们发现高炉炼铁所排出的气体中含有相当量的一氧化碳，有的工程师认为这是由于一氧化碳和铁矿石的接触时间不够长所造成的。于是在英国耗费了大量的金钱造了一个高大的炼铁高炉，以增加一氧化碳和铁矿石的接触时间。可是后来发现，用这个高炉炼铁，所排出的高炉气中，一氧化碳的含量并没有减少，这是什么原因呢？,思考,Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,反应物没有耗完！,化学反应的限度(),3,在同一条件下，既能向正(由反应物到生成物的方向) 反应方向进行，同时又能向逆(由生成物到反
2、应物的方向)反应方向进行的化学反应，叫可逆反应。 用“ ”符号表示。,一、可逆反应,正反应：反应物生成物,逆反应：生成物反应物,化学反应的限度(),4,可逆反应的初步印象,（2）、反应不能进行完全（反应物和生成物共存）,(1)、同一条件 同时进行（两同）,化学反应的限度(),5,思考,你知道那些反应是可逆反应？,在常温下，溶于水的部分Cl2与水发生如下反应: Cl2+H2O = HCl+HClO,化学反应的限度(),6,问题1: 化学反应的可逆性是普遍存在的吗?,化学反应的限度(),7,一个熟悉的化学反应：,Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl,化学反应的限度(),8,Claude
3、-louis Berthollet（1748-1822） 法国化学家（贝托雷）,1798年拿破仑远征埃及,化学反应的限度(),9,Berthollet(贝托雷)发现在环绕盐湖的湖岸边通常有碳酸钠沉积,化学反应的限度(),10,一个熟悉的化学反应：,Na2CO3+CaCl2= CaCO3+2NaCl,化学反应的限度(),11,一个熟悉的化学反应：,Na2CO3+CaCl2 CaCO3+2NaCl 此反应也有一定的可逆性！ 结论一：绝大多数化学反应都是可逆的，也就是只能进行到一定程度，或者说是有限度的。,化学反应的限度(),12,问题2：化学反应的限度都是相同的吗？ 结论二：不同的化学反应，限度有
4、所不同。 结论三：相同的化学反应，条件不同时限度不同。,400度， 1个大气压,99.2,40,500度， 200-500个大气压,化学反应的限度(),13,问题3： 可逆反应达到限度时就停止了吗？,不可逆反应：,同一条件下，逆反应的倾向很小；,若正反应的倾向很小，可视为不反应.,化学反应的限度(),14,500 1.01105 Pa,在某密闭容器中发生反应：,o,o,o,此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度? 此时为何3种物质的浓度保持不变? 此时的反应是否停止了？,化学反应的限度(),15,一个人口问题,死亡率=出生率 人口数量将保持稳定 这是一种表面静止状态，实际上是一种动态平衡。
5、,化学反应的限度(),16,对于以上反应，请分析： （1）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓 度哪个大？ （2）当反应刚开始时，正反应与逆反应哪个 反应速率大？ （3）随着反应的进行，v(正)与v(逆)怎样变化？,反应物浓度最大，生成物浓度为零。,正反应速率最大，逆反应速率为零。,正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大。,化学反应的限度(),17,请继续分析： （4）反应进行到什么时候会“停止”？,当正反应速率与逆反应速率相等时,（5）此时，反应物和生成物浓度如何变化？,反应物和生成物浓度均不再改变,（6）反应真的停止了吗？,NO,处于动态平衡,化学反应的限度(),18,(1)0t1：v(正)
6、v(逆),(2)t1以后：v(正)=v(逆),t1以后反应处于平衡状态!,化学平衡状态的建立,平衡状态,t1,化学反应的限度(),19,1、定义：在一定条件下的可逆反应里， 正 反应和逆反应的速率相等， 反应物和生成物浓度保持不变的状态。 化学平衡状态简称化学平衡。,2、注意：(1)条件：一定条件下 (2)对象：可逆反应 (3)特征: 等： V正V逆0（本质） 定：反应物和生成物浓度保持不变（外部表现） 动： V正=V逆0，时刻都在进行,动态平衡 变：条件改变，平衡移动（限度改变）,二、化学平衡状态,化学反应的限度(),20,化学平衡状态也就是 该可逆反应在该条件下反应进行的最大程度。,化学反
7、应的限度(),21,可逆反应的特征,（1）、可逆反应不能进行完全（反应物和生成物共存），在该条件下达化学平衡时是其最大限度。 （2）、条件改变，化学平衡移动（反应限度改变），因此我们可以通过改变反应条件控制可逆反应进行的程度。,化学反应的限度(),22,对化学反应限度的叙述，错误的是（ ） A任何可逆反应都有一定的限度 B化学反应达到限度时，正逆反应速率相等 C化学反应的限度与时间的长短无关 D化学反应的限度是不可改变的,D,练习1,化学反应的限度(),23,练习2,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
8、和混合物的浓度保持不变 D.反应已经停止,C,化学反应的限度(),24,3、达到化学平衡的标志,（2）V正V逆,（1）各物质的浓度保持不变,应用：,同一物质， V消=V生(消耗速率等于生成速率),不同物质，方向相反，速率之比=系数之比,化学反应的限度(),25,例 反应mA(g)+nB (g) pC(g) ， 达到平衡的标志为：,、A的消耗速率与A的生成速率 、A的消耗速率与C的 速率之比等于 。 、B的生成速率与C的 速率之比等于 。 、A的生成速率与B的 速率之比等于 。,相等,消耗,m ：p,生成,n ：p,消耗,m ：n,化学反应的限度(),26,练习3 、一定条件下，反应A2(g)
9、+ B2(g) 2AB(g) 达到平衡的标志是（ ） A、单位时间内生成1 mol A2同时生成1 molAB B、单位时间内生成2 mol AB 同时生成1 mol B2 C、单位时间内生成1 mol A2 同时生成1 mol B2 D、单位时间内生成1 mol A2 同时消耗1 mol B2,BD,化学反应的限度(),27,练习4 、在一定温度下,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分解的速率相等 B、 单位时间内生成n molA,同时生成3n molB C、 A、B、C的浓度不再变化 D、 A、B、C的分子数之比为1:3:2,AC,化学
10、反应的限度(),28,练习5 、 一定的温度，向密闭容器中加入1molX气体和2molY气体,发生反应 X(g) + 2Y(g) 2Z (g) ，此反应达到平衡状态的标志是（ ） A、 单位时间消耗0.1molX， 同时生成0.1mol X B、 容器内X、Y、Z的浓度之比为1：2：2 C、 容器内各物质的浓度相等 D、 单位时间消耗0.1mol X 同时消耗0.2mol Y,A,化学反应的限度(),29,练习6、对于反应2SO2+O2 2SO3，下列说法，能表示反应处于化学平衡状态的是（ ） V(O2)生成=V(O2)消耗 SO2、O2、SO3的浓度之比为212 单位时间内消耗1molO2
11、，同时生成2molSO3 SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化。 A、 B、 C、 D、 ,A,化学反应的限度(),30,鸡没有汗腺，夏天只能依赖“喘息”调节体温。鸡过度地呼出CO2，使下列平衡向左移动，导致蛋壳变薄，使农场主和超市经营者蒙受经济损失。 (1)CO2(g) CO2(aq) (2) CO2(aq)+H2O H2CO3(aq) (3)H2CO3(aq) H+(aq)+HCO3-(aq) (4) HCO3-(aq) H+(aq)+CO32-(aq) (5)Ca2+(aq)+CO32-(aq) CaCO3(S) 澳大利亚学者研究发现，夏季给鸡喂食下列饮料中的一种会使蛋壳变厚，这种饮料是（ ） A淡盐水 B碳酸水 C蔗糖 D澄清石灰水,B,思考题,化学反应的限度(),31,请同学们结合化学平衡知识说说英国高炉炼铁尾气中CO为什么不能除尽？ 你有降低高炉炼铁尾气中CO浓度的方法吗？,