内容正文:
专题六 化学反应与能量变化
—化学反应速率与反应限度
苏教版必修第二册
第3课时
化学反应限度
思考?
我们知道在化学反应中,反应物之间是按照化学方程式中的系数比进行反应的,那么,在实际反应中,反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢?
2SO2+O2
催化剂
2SO3
实验发现,在二氧化硫跟氧气的反应中,无论怎样改变条件都不能使二氧化硫全部转化为三氧化硫,为什么?
复习回顾
一. 可逆反应
2. 特点:
(1)正反应和逆反应发生的条件相同。
(2)反应物、生成物共同存在。
1. 定义:在相同条件下,既可以向正反应方向进
行,同时又可以向逆反应方向进行的反应。
可逆反应用 表示。
[例题1]
(1)水电解生成氢气和氧气
(2)氢气和氧气点燃又生成了水
以上反应是否互为可逆反应?为什么?
可逆反应定义:在相同条件下 同时向
正、反两个方向进行反应。
下列对可逆反应的认识正确的是( )
A、2 Na+Cl2 = 2NaCl 2NaCl = 2Na+Cl2↑ 互为可逆反应
B、既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应
C、在同一条件下,同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应
D、在一定条件下SO2被氧化成SO3的反应是可逆反应
特点:可逆反应不可能完全进行到底
CD
点燃
电解
[例题2]
(2) (Cl2 用湿润的淀粉KI试纸 变蓝)
氯水中有哪些微粒?可通过什么实验来证明氯水中的各成分?
(1) :Cl2 H2O HClO H+ Cl- ClO- (OH-)
(HClO 、H+ 用紫色石蕊试液 先变红后褪色)
(Cl- 用硝酸银溶液和稀硝酸,有白色沉淀产生)
[例题3]
化学反应的方程式:
化学反应的离子方程式:
③在H2O大量存在情况下还有Cl2分子的存在
结论:氯水中既有反应物又有生成物,此反应属于可逆反应
Cl2+H2O HCl+HClO
Cl2+H2O H++Cl-+HClO
可逆反应的特征:任意时刻,反应体系中,
同时存在反应物和生成物。
判断依据:反应物与生成物共存。
实验 现象 结论或解释
①FeCl3溶液与KI溶液反应
②在反应①的溶液中加入CCl4,振荡、静置
③取②的上层清液,滴加KSCN溶液
表2—2 FeCl3溶液与KI溶液反应程度的实验
2Fe3+ +2I— 2Fe2++I2
有Fe3+剩余
有I2生成
溶液变棕色
溶液分层,上层变浅,下层为紫红色
溶液变为血红色
合作探究
以上实验说明2Fe3++2I— 2Fe2++I2具有什么
特点?
思考?
提示:2Fe3++2I— 2Fe2++I2为可逆反应,反
应不能进行彻底。
实验表明:
许多化学反应都是可逆的,在同一反应条件下,既可以向正反应方向进行,又可以向逆反应方向进行。
而且具有一定的限度,反应物不能完全转化为生成物,即反应物、生成物同时存在。
[问题1]
在一定条件下把3摩氢气和1摩氮气置于容积为1升的密闭容器中,反应过程中N2、H2、NH3浓度变化情况填入下表,最终能生成 2NH3?
C (N2) C(H2) C(NH3)
起 始
过 程
最 终
最大
最大
0
减少
减少
增大
不变
不变
不变
[问题2] 你能作出上述氮气与氢气反应过程中各反应物的浓度随时间的变化曲线吗?
C
t
H2
NH3
N2
反应开始时:
反应物浓度最大,v(正) 最大;
生成物浓度为零,最小,v(逆)为零。
反应进行中:
反应物减少,导致v(正) 逐渐减小;
生成物由无到有逐渐增多,导致v(逆) 从零逐渐增大。
反应到一定时间:
v(正)=v(逆);
各反应物和生成物的浓度不再发生变化
反应速率
反应时间
v正
v逆
ν正=ν逆
可逆反应进行过程中正、逆反应速率变化特点:(以N2为例)
分析讨论:
如何判断可逆反应已达到平衡状态了呢?
思考?
提示:微观上判断:v(正)=v(逆),v(正)=v(逆)是指指定某物质(反应物或生成物)的消耗速率与生成速率相等。宏观上判断:各物质的浓度保持不变,各物质的百分含量不变。
二. 化学平衡
1. 概念:
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,反应物浓度不再减少,生成物浓度不再增加,反
应混合物中各组分的含量保持不变的状态。
2. 化学平衡的特征
逆:建立化学平衡的反应是可逆反应。
等:平衡时v(正)=v(逆)。