内容正文:
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的限度
[学习目标]
1.能通过一些特殊的实验现象定性辨别化学反应的快慢,或者通过化学反应速率这个物理量来定量表示和比较化学反应快慢;在微观层面,可以通过物质结构等解释化学反应的快慢和外界因素是如何影响化学反应快慢的;通过实验“认识化学反应存在限度”,从宏观上意识到有的化学反应是进行不完全的,即认识到可逆反应的存在;通过“交流研讨”二氧化硫的催化氧化反应是如何进行的,从微观上分子变化的角度解释可逆反应的反应原理。
2.通过观察实验“化学平衡的改变”,意识到化学平衡是存在的、是相对的,并且反应条件改变,化学平衡会发生移动。
3.构建计算化学反应速率、平衡转化率和判断平衡状态的认知模型。
4.运用变量控制法,通过实验探究,归纳和理解反应条件对化学反应速率的影响。
5.通过举例,知道在生产和生活中需要加快或者延缓某些化学反应快慢,明白调控化学反应条件在生产和科学研究中具有十分重要的意义。
课前预习
知识点01 化学反应的限度
1.可逆反应的特点
(1)概念: 条件下正逆反应 进行的反应
(2)特点:反应 进行到底,存在反应限度,反应物与产物 。
2.化学平衡的建立
(1)过程
项目
浓度
速率变化
v正、v逆关系
开始
反应物浓度
v正
v正 v逆
生成物浓度
v逆
变化
反应物浓度
v正
v正 v逆
生成物浓度
v逆
平衡
反应物浓度
v正
v正 v逆
生成物浓度
v逆
(2)图像
3.化学平衡状态
(1)前提:一定条件(温度、浓度、压强)
(2)特点
①正反应速率和逆反应速率
②反应物和生成物的浓度
③达到一种表面静止的的 状态
(3)限度:化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的 程度。
(4)变化: 改变,化学平衡状态发生变化
知识点02 化学反应条件的控制
1.化学反应条件的控制
2.合成氨反应条件的控制
(1)合成氨反应条件和氨的产率关系
① 时,氨的产率高
② 时,氨的产率高
(2)合成氨反应条件的选择
从速率角度考虑
从氨的产率角度考虑
温度
压强
实际选择
3.提高燃料的燃烧效率
(1)燃料燃烧的条件
①燃料与适当 的空气或氧气接触
②温度达到燃料的
(2)提高燃料的燃烧效率的措施
①增大燃料与空气的 (如粉碎、气化等)
②通入适当过量的空气或氧气
③炉膛材料选用导热性 的物质
④烟道废气中的热量
知识点总结
知识点一:化学反应的限度
1.可逆反应
(1)概念:在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。
(2)特点:
①双向→正反应和逆反应发生的条件相同。
②双同→正反应、逆反应在同一条件下同时进行。
③共存→反应物、生成物同时存在。
2.化学平衡
(1)化学平衡的建立
①浓度对速率的影响的角度:
在一定条件下,向反应容器中加入N2和H2,发生反应:N2+3H22NH3。
浓度
速率变化
v正、v逆关系
开始
反应物浓度最大
v正最大
v正>v逆
生成物浓度最小
v逆最小
变化
反应物浓度减小
v正减小
v正>v逆
生成物浓度增大
v逆增大
平衡
反应物浓度不变
v正不变
v正=v逆≠0
生成物浓度不变
v逆不变
②利用速率—时间(vt)图像分析(如图):
2.化学平衡状态
(1)化学平衡状态的概念:在一定条件下,当反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变,达到一种表面静止的状态,称之为化学平衡状态,简称化学平衡。
(2)化学平衡状态的特征:
化学平衡状态的特征概括为逆、等、动、定、变,即
知识点二:影响化学反应限度的因素
1.影响因素
改变反应条件,可以在一定程度上改变该反应的化学平衡状态。
(1)决定因素:化学反应的限度首先决定于反应物的化学性质。不同的可逆反应在给定条件下的化学反应限度不同,反应物的最大转化率不同。
(2)外界因素:化学反应的限度受温度、浓度、压强等条件的影响。改变其中的一个条件,可以在一定程度上改变一个化学反