《化學反應的限度》PPT課件.ppt

1 工業(yè)煉鐵的方程式為Fe2O3 3CO 2Fe 3CO2 現(xiàn)有1000molFe2O3和3000molCO反應 反應足夠時間后可以產(chǎn)生多少molFe 答 但是實際上只產(chǎn)生了1500mol 為什么 工程師們想了很久 認為是Fe2O3和CO接觸不充分 于是他們設法增加了煉鐵高爐的高度 增加了他們反應的時間 結(jié)果呢 答 還是只產(chǎn)生了1500mol 為什么 高溫 二 化學反應的限度 經(jīng)過科學家們長期的研究發(fā)現(xiàn) 化學反應除了有速率問題 還有限度問題 即反應進行的程度問題 有的反應反應物可以完全反應轉(zhuǎn)化成生成物 有的反應物只反應了一部分 今天我們就來研究一下化學反應的限度 所有化學反應都有速率問題 但化學反應限度不是所有化學反應都有 只有可逆反應才有限度問題 1 什么是可逆反應 思考 3 1 可逆反應 1 定義 在同一反應條件下 既可以向正反應方向進行 同時又可以向逆反應方向進行的反應 2 你還知道哪些可逆反應 3 點燃氫氣和氧氣的混合物可劇烈地化合生成水 電解水時又可生成氫氣和氧氣 這是不是一個可逆反應 為什么 除了以上這些反應 還有沒有其它可逆反應呢 實驗一 溶液變成黃褐色 有I2生成 發(fā)生萃取 CCl4層顯紫紅色 有I2生成 溶液顯血紅色 Fe3 并未完全轉(zhuǎn)化為Fe2 反應是個可逆反應 1 可逆反應 1 定義 在同一反應條件下 既可以向正反應方向進行 同時又可以向逆反應方向進行的反應 2 大部分化學反應都是可逆反應 3 可逆反應的特點 正反應和逆反應發(fā)生的條件相同 反應物 生成物共同存在 可逆反應有一定的限度 7 交流與討論 1 在高溫 高壓 催化劑存在下 氮氣和氫氣發(fā)生可逆反應 無論反應時間多長 在反應容器中總是存在著氮氣 氫氣 和氨氣 此反應達到了最大限度 NH3的產(chǎn)生 NH3的消耗 2 化學平衡狀態(tài) 可逆反應在一定條件下進行到一定程度時 正反應速率和逆反應的速率相等 反應物和生成物的濃度不再發(fā)生變化 反應達到化學平衡狀態(tài) 2 化學平衡狀態(tài) 可逆反應在一定條件下進行到一定程度時 正反應速率和逆反應的速率相等 反應物和生成物的濃度不再發(fā)生變化 反應達到化學平衡狀態(tài) 2 對于一定條件下的可逆反應 容器的體積保持不變N2 g 3H2 g 2NH3 g 能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是 A V 正 V 逆 B 消耗1molN2的同時 生成1molN2 C 消耗1molN2的同時 生成2molNH3 D 消耗1molN2的同時 消耗2molNH3 E 消耗3molH2的同時 生成2molNH3 F N2的濃度保持不變 G c NH3 c N2 c H2 2 1 3 2 化學平衡狀態(tài) 可逆反應在一定條件下進行到一定程度時 正反應速率和逆反應的速率相等 反應物和生成物的濃度不再發(fā)生變化 反應達到化學平衡狀態(tài) 2 化學平衡是一種動態(tài)平衡 2 條件改變化學平衡狀態(tài)會移動 但一段時間后會達到新的平衡 2 對于一定條件下的可逆反應 容器的體積保持不變N2 g 3H2 g 2NH3 g 能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是 J 斷開1molN N鍵的同時斷開6molN H鍵 I 斷開3molH H鍵的同時生成6molN H鍵 H 斷開3molH H鍵的同時生成3molH H鍵 K 3V正 N2 V正 H2 L 3V正 N2 V逆 H2 M 2V正 H2 3V逆 NH3 1 在一定溫度下 反應A2 g B2 g 2AB g 達到平衡狀態(tài)的標志是 A 單位時間生成nmolA2同時生成nmolABB 容器內(nèi)的總壓強不隨時間變化C 單位時間生成2nmolAB同時生成nmolB2D 單位時間生成nmolA2同時生成nmolB2 第二節(jié) 1 可逆反應 1 定義 在同一反應條件下 既可以向正反應方向進行 同時又可以向逆反應方向進行的反應 2 大部分化學反應都是可逆反應 3 可逆反應的特點 正反應和逆反應發(fā)生的條件相同 反應物 生成物共同存在 可逆反應有一定的限度 2 化學平衡狀態(tài) 可逆反應在一定條件下進行到一定程度時 正反應速率和逆反應的速率相等 反應物和生成物的濃度不再發(fā)生變化 反應達到化學平衡狀態(tài) 在一個固定容積的密閉容器中 放入2molSO2和1molO2 在一定溫度和有催化劑存在時發(fā)生反應 反應的化學方程式是 一段時間后 發(fā)現(xiàn)SO2 O2 SO3的濃度保持不變 這個過程可以用下面兩個圖表示 1 圖 中t1時刻 各氣體的濃度不再變化 反應是否已停止 2 正 逆反應的速率與反應物 生成物的濃度有什么關(guān)系 3 圖 中t1時刻起 v正反應 v逆反應 請從微觀的視角 分析反應體系中的物質(zhì)的變化 4 我們說 t1時刻以后反應達到平衡狀態(tài) 請根據(jù)以上分析 說出化學平衡狀態(tài)有什么特點 2 化學平衡狀態(tài)的判斷依據(jù) V 正 V 逆 時 反應物 生成物的濃度保持不變時 其它的判斷方法 顏色 壓強 密度等等不變時 試卷 2 對于一定條件下的可逆反應 容器的體積保持不變N2 g 3H2 g 2NH3 g 能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是 C 斷開1molN N鍵的同時斷開6molN H鍵 B 斷開3molH H鍵的同時生成6molN H鍵 A 斷開3molH H鍵的同時生成3molH H鍵 D 3V正 N2 V正 H2 E 3V正 N2 V逆 H2 F 2V正 H2 3V逆 NH3 2 對于一定條件下的可逆反應 容器的體積保持不變N2 g 3H2 g 2NH3 g 能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是 I 反應體系的壓強不變 H 體積分數(shù)NH3 N2 G 體積分數(shù)NH3保持不變 J 氣體的顏色保持不變 在一定溫度下 反應2NO2N2O4達到平衡的標志是 A 混合氣體的顏色不隨時間而變化 B 數(shù)值上v NO2 生成 2v N2O4 消耗 C 單位時間內(nèi)反應物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù) D 壓強不隨時間的變化而變化 再見 2 化學平衡 2 化學平衡的特征 動 等 定 變 動 化學平衡是一個動態(tài)平衡 等 平衡時正反應和逆反應的速率相等且大于0 定 平衡時反應物和生成物的濃度保持不變 變 改變外界條件時 平衡會發(fā)生移動 舊的平衡將被破壞 并在新的條件下建立新的平衡 2 對于一定條件下的可逆反應 容器的體積保持不變N2 g 3H2 g 2NH3 g 能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是 A V 正 V 逆 B 消耗1molN2的同時 生成1molN2 C 消耗1molN2的同時 生成2molNH3 D 消耗1molN2的同時 消耗2molNH3 E 消耗3molH2的同時 生成2molNH3 F N2的濃度保持不變 G c NH3 c N2 c H2 2 1 3 2 對于一定條件下的可逆反應 容器的體積保持不變N2 g 3H2 g 2NH3 g 能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是 J 反應體系的壓強不變 I 體積分數(shù)NH3 N2 H 體積分數(shù)NH3保持不變 K 氣體的顏色保持不變 L 反應體系的密度保持不變 J 反應體系的M保持不變 在一定溫度下 反應2NO2N2O4達到平衡的標志是 A 混合氣體的顏色不隨時間而變化 B 數(shù)值上v NO2 生成 2v N2O4 消耗 C 單位時間內(nèi)反應物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù) D 壓強不隨時間的變化而變化 E 混合氣的平均相對分子質(zhì)量不變 28 1 在一定溫度下 反應A2 g B2 g 2AB g 達到平衡狀態(tài)的標志是 A 單位時間生成nmolA2同時生成nmolABB 容器內(nèi)的總壓強不隨時間變化C 單位時間生成2nmolAB同時生成nmolB2D 單位時間生成nmolA2同時生成nmolB2 1 氮氣 氫氣合成氨氣的條件是怎樣的 2 這樣的條件可以引起速率如何變化 3 工業(yè)反應除了考慮速率問題 還要考慮什么問題呢 4 給你1molN2和3molH2你希望生成多少NH3