内容正文:
第二章 化学反应速率和化学平衡
2019人教版选择性必修一
第二节 化学平衡
第一课时 化学平衡状态
镁带燃烧
钠与水反应
对于这些非可逆反应,我们在进行化学计算时,从未关心过反应能否进行彻底的问题,即限度问题,各种反应物之间是一种“同归于尽”或者“你死我活”的关系。它们不存在限度,即反应能进行彻底。
可逆反应
工业合成氨
那么可逆反应呢?它们就有限度,即反应不能进行彻底。
氨气在国民经济中占有重要地位,随着人类社会的发展,对氨的需求量日益增长。
2NH3
N2 + 3H2
催化剂
高温、高压
如何提高生产效率呢?只考虑化学反应速率不够,还需考虑如何尽可能多地将原料转化为产品
可逆反应
回顾常见的可逆反应
2SO3
2SO2 + O2
△
催化剂
2NH3
N2 + 3H2
催化剂
高温、高压
2HI
H2 + I2
H2CO3
CO2 + H2O
H2SO3
SO2 + H2O
NH3.H2O
NH3 + H2O
HCl+HClO
Cl2 + H2O
N2O4
2NO2
可逆反应
可逆反应的特征:
(1)双向性
2NH3
N2 + 3H2
催化剂
高温、高压
正反应
逆反应
υ正
υ正(N2):N2的消耗速率
υ正(H2):H2的消耗速率
υ正(NH3):NH3的生成速率
取决于N2、H2的浓度
可逆反应
可逆反应的特征:
(1)双向性
2NH3
N2 + 3H2
催化剂
高温、高压
正反应
逆反应
υ逆
υ逆(N2):N2的生成速率
υ逆(H2):H2的生成速率
υ逆(NH3):NH3的消耗速率
取决于NH3的浓度
可逆反应
可逆反应的特征:
(2)双同性:同一条件、同时进行
(3)不彻底性:
可逆反应不能进行彻底,即存在限度和平衡。平衡时,任何一种物质都不能为0,转化率<100%,也即反应物和生成物共存。
化学平衡状态的建立
2NH3
N2 + 3H2
催化剂
高温、高压
合成氨反应中有关物质的浓度随时间变化示意图
化学平衡
在一定条件下的可逆反应里,当正、逆反应的速率相等时,反应物和生成物的浓度均保持不变,即体系的组成不随时间而改变,这表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态我们称之为化学平衡状态,简称化学平衡。
达到化学平衡时,反应达到该条件下物质转