内容正文:
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应速率与限度
第2课时 化学反应限度
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环节一:实验激疑,刷新认知
实验探究,感受化学反应的限度
向2 mL 0.01 mol·L-1KI溶液中逐滴加入1 mL 0.01 mol·L-1 FeCl3溶液,然后加入0.1 mol·L-1 KSCN溶液,观察现象,说明什么问题?
实验现象:
加入KSCN溶液后,溶液变为红色
实验讨论:
I-过量的情况下,Fe3+未完全反应
实验结论:
某些化学反应不能进行到底,存在一定的限度
KI溶液
滴加
FeCl3溶液
滴加
KSCN溶液
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环节二:函数描述,建立平衡
理论分析,认识化学反应的限度
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
化学反应是有限度的,很多化学反应都具有可逆性
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环节二:函数描述,建立平衡
理论分析,认识化学反应的限度
可逆反应
双向性
双同性
共存性
正、逆反应是在同一条件下同时进行的
特征
反应物和生成物同时存在,任一反应物的转化率小于100%
正向反应
逆向反应
反应物
生成物
表示:书写可逆反应的方程式不用“===”,而用“ ”连接。
定义:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应
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环节二:函数描述,建立平衡
理论分析,认识化学反应的限度
可逆反应
示例
2SO2+O2 2SO3
催化剂
高温
SO2 +H2O H2SO3
NH3 +H2O NH3 ·H2O
H2 + I2 2HI
Cl2 + H2O HCl + HClO
N2+3H2 2NH3
催化剂
高温、高压
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环节二:函数描述,建立平衡
理论分析,认识化学反应的限度
化学平衡状态的建立
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
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环节二:函数描述,建立平衡
理论分析,认识化学反应的限度
物质浓度
反应过程
反应速率
反应物浓度最大
生成物浓度最小
v正_____
v逆_____
反应
开始
反应物浓度逐渐减小
生成物浓度逐渐增大
反应体系中各组
分浓度不再改变
v正逐渐_____
v逆逐渐_____
v正______v逆
最大
为零
减小
增大
>
平衡时
过程中
v正______v逆
=
化学平衡状态的建立
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环节二:函数描述,建立平衡
理论分析,认识化学反应的限度
反应速率
v(正)
v(逆)
t1
时间(t)
0
v(正)最大,v(逆)=0
反应速率
v(正)
v(逆)
t1
时间(t)
0
v(正)
v(逆)
反应速率
t1
时间(t)
0
v(正)减小,v(逆)增大
v(逆)≠0,v(正)>v(逆)
v(正)=v(逆) ≠0
化学平衡状态的建立
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环节二:函数描述,建立平衡
理论分析,认识化学反应的限度
化学平衡状态
化学平衡:如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变,当可逆反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等,反应物的浓度与生成物的浓度都不再改变,达到一种表面静止的状态,称为化学平衡状态,简称化学平衡。
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环节二:函数描述,建立平衡
理论分析,认识化学反应的限度
化学平衡状态的特征
逆
定
动
等
变
化学平衡状态研究的对象是可逆反应
达到化学平衡状态后,各组分浓度不再改变,不随时间变化而变化
达到化学平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等
化学平衡是一种表面静止状态,反应并未停止,是一种动态平衡
外界条件改变时,原平衡状态将被打破,再在新条件下建立新的平衡
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环节二:函数描述,建立平衡
理论分析,认识化学反应的限度
化学平衡状态的判断
①单位时间内