内容正文:
第二节 化学反应的速率和限度
第2课时 化学反应的限度
讨论:一个化学反应在实际进行时,反应物能否按方程式中化学计量关系完全转变为生成物?
不能,因为反应都存在一定的可逆性。
N2 + 3H2 2NH3
1mol
3mol
2mol NH3?
经过科学家们长期的研究发现,化学反应除了有速率问题,还有限度问题,即反应进行的程度问题。有些能进行地较彻底,有些反应是不彻底的,甚至是可逆的。
怎么理解“限度”这个名词?
<<现代汉语词典>>:范围的极限;最高或最低的数量或程度。
化学反应限度:
在给定条件下,化学反应所能达到的或完成的最大的程度,即该反应的的限度。
即:一些化学反应不能按化学方程式的计量系数完全反应完。
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。
正反应:反应物→生成物
逆反应:生成物→反应物
H2 + I2 2HI
正反应
逆反应
——可逆反应
注意:所有化学反应都有速率问题,但化学反应限度不是所有化学反应都有,只有“可逆反应”才有限度问题。
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少数反应,在逆反应条件还没建立时反应物已经耗尽了, 可逆程度很小,通常不认为是可逆反应。(称作完全反应)
一、可逆反应:
1定义:
大多数化学反应都是可逆反应。
2、可逆反应的特征:
①反应体系中,反应物和生成物共存
③能量转化互逆
②可逆反应不能进行到底,因此存在化学反应限度。
(正反应如果放热,则逆反应吸热且数值相等)
注意:“两 同”
同条件
同 时
例如:
N2 + 3H2 2NH3
化学反应所能进行的最大程度
正向反应
逆向反应
在相同条件下能向正、反两个方向同时进行的化学反应
可逆反应:进行得不完全,正、逆向反应同时同条件进行。
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N2+3H2 2NH3
催化剂
高温高压
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
高温
Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2
放电
充电
2H2O
H2↑ + O2 ↑
电解
点燃
√
×
√
×
1、以下几个反应是否是可逆反应?为什么?
【思考与讨论】
D
为什么可逆反应都有一定的限度呢?
2.可逆反应:2SO2+O2 2SO3,
在混合气体中充入一定量的18O2,足够长的时间后,18O原子( )
A.只存在于O2中
B.只存在于O2和SO3中
C.只存在于O2和SO2中
D.存在于SO2、O2和SO3中
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在该反应中,x最大会是多少?什么时候反应达到最大限度?
二、可逆反应的反应限度
问题探究
(1)当反应开始瞬间,反应物和生成物的浓度哪个大?
此时,正反应速率和逆反应速率如何?
(2)随着反应的进行,反应物和生成物浓度如何变化?
正反应速率和逆反应速率怎样变化?
(3)反应进行到什么时间会“停止”?为什么?
此时反应物和生成物浓度如何变化?
(4)给这个状态命名?
(5)反应真的停止了吗?
思、议5分钟
在1L密闭容器中加入1molN2和2molH2一定条件下发生反应
正向反应
N2 + 3H2 2NH3
逆向反应
n始:
1mol
2mol
0
n转:
xmol
3xmol
2xmol
n终:
(1-x)mol
(2-3x)mol
2x mol
化学平衡的建立(课本P47)
正向反应
N2 + 3H2 2NH3
逆向反应
对于以上反应的分析:
当反应开始瞬间
c(N2) 、c(H2)
c(NH3) =
v正
v逆=
随着反应的进行,
最大
0
0
c(N2) 、c(H2)
v正
c(NH3)
v逆
反应速率
时间
0
v正
v逆
v正最大
v逆=0
t1
假设反应进行到t1时,v正=v逆
v正=v逆
≠ 0
t1时c(N2) 、c(H2)、c(NH3)各自达到一定值,浓度不再变化,
t1时往后,正、逆反应都进行,v正=v逆
≠ 0
增大
减小
减小
增大
在1L密闭容器中加入1molN2和2molH2一定条件下发生反应
n始:
1mol
2mol
0
同理, c(H2)、 c(NH3)都不再改变
比如:v正(N2)=v逆(