内容正文:
第二节 化学反应的速率与限度
第2课时
第六章 化学反应与能量
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本节重、难点
化学反应条件的控制
化学反应限度
知识导航
19世纪下半叶,炼制生铁过程中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,而且从高炉排出的废气中总是含有没有利用的CO。工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分造成的,于是增加高炉的高度。然而,增高后,高炉尾气中CO的比例竟然没有改变。
出铁口
进风口
O2
N2
热空气
生铁
进风口
出渣口
炉渣
CO2+C 2CO
高温
C+O2 CO2
高温
铁矿石、焦炭、石灰石
高炉气体
高炉气体
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
CaCO3+SiO2 CaSiO3 + CO2↑
高温
这是什么原因呢?
新课导入
化学反应限度
示例分析
500 ℃时,容积为1 L的密闭容器中,发生如下反应,一段时间后,各物质浓度如下:
起始量(mol·L-1)
30min(mol ·L-1)
1小时 (mol ·L-1)
2小时 (mol ·L-1)
3小时 (mol ·L-1)
N2 + 3H2 2NH3
0.2
0.4
0
0.15
0.25
0.13
0.18
0.08
0.04
0.24
0.08
0.04
0.24
0.1
0.11
科学研究表明:有些化学反应在实际进行时,反应物不能完全转变为生成物,化学反应是有限度的,很多化学反应都具有可逆性
知识梳理
在同一条件下______________和_____________均能进行的化学反应。书写可逆反应的化学方程式时,不用“ ”,用“ ”。
化学反应限度
可逆反应
定义
正反应方向
逆反应方向
特征
双向性
双同性
共存性
反应物 生成物
正向反应
逆向反应
正、逆反应在同一条件下同时进行
反应物和生成物同时存在
知识梳理
氯气和水反应
化学反应限度
可逆反应
示例
Cl2+H2O H++Cl-+HClO
新制
氯水
三分子
Cl2、HClO、H2O
四离子
H+、Cl-、ClO-、OH-
知识梳理
【例1】对于可逆反应2SO2+O2 2SO3 ,在混合气体中充入一定量的18O2,足够长时间后,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O2、SO2和SO3中
D
典例精讲
对于可逆反应而言,反应物会转变成生成物,而生成物又会分解成反应物,那岂不是无穷尽也?
知识梳理
化学平衡状态的建立
示例分析
500 ℃时,容积为1 L的密闭容器中,发生如下反应,一段时间后,各物质浓度如下:
起始量(mol·L-1)
N2 + 3H2 2NH3
0.2
0.4
0
开始时c(N2) 、c(H2)大, c(NH3) = 0
开始阶段有什么特征?
只有正反应进行,v(逆)=0
N2 + 3H2 2NH3
知识梳理
化学平衡状态的建立
示例分析
500 ℃时,容积为1 L的密闭容器中,发生如下反应,一段时间后,各物质浓度如下:
30min(mol ·L-1)
1小时 (mol ·L-1)
N2 + 3H2 2NH3
0.15
0.25
0.13
0.18
0.1
0.11
瞬间后c(N2) 、c(H2)变小 ,c(NH3)≠0
反应的发生阶段有什么特征?
正逆反应都进行,v(逆) ≠0,v(正) > v(逆)
N2 + 3H2 2NH3
知识梳理
化学平衡状态的建立
示例分析
500 ℃时,容积为1 L的密闭容器中,发生如下反应,一段时间后,各物质浓度如下:
2小时 (mol ·L-1)
3小时 (mol ·L-1)
N2 + 3H2 2NH3
0.08
0.04
0.24
0.08
0.04
0.24
一段时间后c(N2) 、c(H2) 逐渐变小,c(NH3) 逐渐增大,三种物质的浓度达到一个特定值
反应的发生阶段有什么特征?
正逆反应都进行, v(正) = v(逆) ≠ 0
N2 + 3H2 2NH3
知识梳理
化学平衡状态