6.1.2反应限度 课件【新教材】2020-2021学年苏教版（2019）高一化学必修二

第2课时 化学反应限度 专题6 化学反应与能量转化 　　　 炼铁高炉尾气之谜 高炉炼铁的主要反应是: 2C(焦炭)+O2(空气)===２CO（放出热量） Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2 炼制１吨生铁所需焦炭的实际用量远高于按照化学方程式计算所需的量，且从高炉中出来的气体中含有未被利用的CO气体。开始，炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分之故，于是设法增加高炉的高度，然而高炉增高后，高炉尾气中的CO比例竟没有改变，这是什么原因呢？ 高温 比较两个反应方程式对应表中数据，你能发现什么？ 表1：反应 O2 + 2 H2 === 2 H2O中， 点燃 n(H2)/mol 2 2 2 2 2 n(O2)/mol 0.5 1 5 10 100 反应结束后H2物质的量 1 0 0 0 0 n(H2)/mol 3 3 3 3 3 n(N2)/mol 0.5 1 5 10 100 反应结束后H2物质的量 1.8 0.4 0.24 0.15 0.08 表2：反应 N2 + 3 H2========= 2 NH3中， 催化剂 高温高压 1.可逆反应：在同一反应条件下，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。 一、化学反应的限度 高温高压 N2 + 3H2 2NH3 催化剂 △ 2SO2 + O2 2SO3 催化剂 注意： ①可逆反应的普遍性：大部分化学反应都是可逆反应。 ②用“ ”表示可逆反应。 ③可逆反应有一定的限度，反应物不能完全转化为生成物。 思考：如何判断一个反应是可以反应呢？ 以氯气与水反应为例 判断方法：分别检验Cl2以及H+、Cl-、HClO的存在。（在H2O大量存在情况下还有Cl2分子存在。） 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。 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，下层变浅,上层为紫红色 溶液变为血红色 ②少量FeCl3参与反应,仍有Fe3＋剩余。 注意：①同时检验反应物和生成物。 实验 现象 结论或解释 ①FeCl3溶液与KI溶液反应 ②在反应①的溶液中加入苯，振荡、静置 ③取②的下层清液，滴加KSCN溶液 可逆反应为什么会有反应限度？ 二、化学平衡的建立 平衡时：C反、C生不再变化， 达到了平衡状态，v正=v逆≠0 反应开始时：C反最大, v正最大; 反应进行过程中：C反↓, v正↓; C生=0 ， v逆=0 C生↑ v逆↑ 正反应 逆反应 时间 速率 O 时间 浓度 生成物 反应物 O 化学平衡状态：可逆反应在一定条件下进行到一定程度时，正、逆反应速率相等，各物质的浓度不再变化。 t/min 化学平衡的标志 O v/mol•(L•min)-1 t1 ν(正) =ν(逆) v(逆) v(正) （4）“定”：平衡时反应物和生成物浓度保持不变。 三.化学平衡的特征 （1）“逆”：可逆反应才有化学平衡状态。 （3）“动”：化学平衡是一个动态平衡。 （2）“等”：平衡时, v(正)=v(逆) 且大于0。 （5）“变”：改变外界条件时，平衡会发生移动 （旧的平衡被破坏，并在新的条件下建立新的平衡）。 四.化学平衡的判断依据 (1) v(正)=v(逆) (2) 反应混合物中各组分的浓度保持不变。 可逆反应在一定条件下进行到一定程度时，正、逆反应速率相等，各物质的浓度不再变化。 1、直接标志 ①同种物质： vA(正)=vA(逆) ②不同物质： vA(正)与vB(逆)之比等于它们系数之比 各组分n、m、物质的量分数、质量分数、体积分数 2、间接标志 ①气体总压强 当容器体积一定时： 压强不变可以说明达到平衡 压强不变不能说明达到平衡 结论：总压强不再改变，适用于前后气体分子数不相等的反应 A(g)+B(g) 2C(g) A(g)+2B(g) 2C(g) ②混合气体密度 当容器体积一定时： 气体密度不变可以说明达到平衡 气体密度不变不能说明达到平衡 结论：混合气体密度不再改变，适用于反应中有固、液参与或生成的反应。 A(g)+B(g) 2C(g) A(g)+B(s) 2C(g) ③气体平均相对分子质量（ ） A(g)+B(g) 2C(g) A(g)+2B(g) 2C(g) 不变不能说明达到平衡 不变可以说明达