第二章 化学反应与能量
第三节 化学反应的速率和限度
2.3.3 化学反应的限度
人教版 必修二
科学史话:
炼铁高炉尾气之谜
CO
我们已经增加了高炉的高度,怎么排出的一氧化碳浓度没有降低呢?你能帮助工程师解开这一谜底吗?可逆反应!!
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2
高温
思考:一个化学反应在实际进行时,反应物能否
完全转变为生成物?
阅读:P50 科学史话
从这一材料中,你得到什么启示?
化学反应是有限度的,有些能进行地较彻底,有些反应是不彻底的,甚至是可逆的。
什么叫做
可逆反应?
科学研究表明,不少化学反应都具有可逆性
即正向反应和逆向反应能同时进行。
一、化学反应的限度
1.可逆反应
在同一条件下向正反应方向进行的同时又向逆反应方向进行的反应.用 表示。
正反应:反应物 生成物
逆反应:生成物 反应物
可逆反应的特点:
H2 + I2 2HI
正反应
逆反应
(1)双同性:正、逆反应同一条件下,同时进行
(2)共存性:反应物和生成物同时存在,反应物不 能完全转化为生成物,反应不彻底
(3)双向性:反应物 生成物
正向反应
逆向反应
可逆反应的特点:
①不能进行到底,反应物的转化率不能达到100%,反应体系中得到的总是反应物与生成物的混合物。
②正逆反应同时进行
③条件相同
④在一定条件下可达到化学平衡状态
H2(g) + I2 (g) 2HI(g)
正向反应
逆向反应
在密闭容器中加入1molH2和1molI2发生反应
N2 + H2 NH3
(1)开始时c(N2) 、c(H2)大, c(NH3) =0
开始阶段有什么特征?(从浓度和速率角度分析)
只有正反应,v(逆)=0
N2 + H2 NH3
(2)瞬间后c(N2) 、c(H2 )变小 , c(NH3)≠0
瞬间过后有什么特征?
正逆反应都进行,v(逆) ≠0,v(正)> v(逆)
(3)c(N2) 、c(H2)逐渐变小,c(NH3)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
N2 + H2 NH3
反应会进行到什么时候平衡状态?
当正反应速率与逆反应速率相等时
此时,反应物和生成物浓度如何变化?
反应物和生成物浓度不再改变
给这个状态命名
平衡状态
反应真的停止了吗?
处于动态平衡
H2(g) + I2 (g) 2HI(g)
正向反应
逆向反应
2.定义
化学平衡状态,就是指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
注意三点
前提(适用范围):可逆反应
内在本质:v(正)=v(逆)≠0
外在标志:反应混合物中各组分的浓 度保持不变
反应速率
v(正)
v(逆)
v(正) = v(逆)
t1
时间(t)
0
(1)0~t1:v(正) > v(逆)
(2)t1:v(正) = v(逆)
平衡状态
化学平衡状态的特征:
1、逆:正逆过程都在同时进行
3、动:(动态平衡):v(正)≠ 0,v(逆)≠ 0
2、等: v(正)= v(逆) ≠ 0
4、定:外界条件不发生变化,体系组分不发生变 化,各物质浓度保持一定
5、变:外界条件发生变化,平衡将改变,重 新建立新的平衡
随堂练习
1、可逆反应达到平衡的主要特征( )
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
2、对于可逆反应M+N Q达到平衡状态时,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. M、N、Q的浓度都保持不变
D. 反应已经停止
C
化学平衡状态的判定
①从平衡的本质(V(正)=V(逆))判定
a、从同一物质的正、逆反应速率来判断
N2 + 3H2 2NH3
b、从不同种物质的正、逆反应速率来判断
c、从断键和成键的速率来判断
②从组分含量来判断
化学反应平衡的外在标志是反应混合物中各组分的浓度保持不变,所以各组分的质量、物质的量、质量分数、对气体而言的体积分数等与浓度呈正比的量只要保持不变,那么反应就处于化学平衡状态。
注意:1、方向 2、量
如何理解V(正)=V(逆)?
例:
对于在一定条件下的可逆反应:
判断以下哪些叙述说明V(正)=V(逆)?
(1)单位时间内,消耗1molN2,同时生成1molN2
(2)单位时间内,消耗3molH2,同时消耗2molNH3
(3)单位时间内,生成1molN2,同时有2molNH3生成
(4)单位时间内,消耗1molN2,同时有2molNH3生成
N2+3H2 2NH3
X
同侧异向,异侧同向,比列计算
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N≡N键断裂的同时,有3个H-H键形成
B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键断裂
C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂
D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键形成
A、C
谢谢
21世纪教育网(www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站
有大把高质量资料?一线教师?一线教研员?
欢迎加入21世纪教育网教师合作团队!!月薪过万不是梦!!
详情请看:
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php