内容正文:
第二课时 化学反应限度
第二节 化学反应速率与限度
第六章 化学反应与能量
你见过氯水吗?什么颜色?
为什么在氯水中,水过量的情况下,氯气还能存在?
Cl2+H2O
HCl+HClO
创设情境
在相同条件下能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。
2. 特点:
1. 定义:
【思考】点燃氢气和氧气的混合物可生成水,电解水又可生成氢气和氧气,这是不是一个可逆反应?
【任务一】认识可逆反应
a.可逆反应必须同时满足两个条件 ,即相同条件和同时发生。
b.可逆反应不可能完全进行到底
c.可逆反应用“ ”连接
1、为什么尾气中总是有CO?
2、为什么高炉增高后,尾气中CO的含量没有改变?
拓展延伸
高中常见的可逆反应有?
N2+3H2 2NH3
催化剂
高温高压
2SO2+O2 2SO3
催化剂
高温
Cl2+H2O HCl+HClO
NH3 +H2O NH3·H2O
事实上,很多化学反应都有一定的可逆性,我们通常把逆反应很微弱的反应视为“不可逆反应”。
可逆反应为什么不能进行到底呢?
【任务一】认识可逆反应
某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O2 2SO3
△
催化剂
此条件下,进行到什么时候达到了这个反应的限度(反应物转换成生成物的最大程度)?
0 10 20 30 40 50 60 70
SO2 1 0.7 0.5 0.35 0.2 0.1 0.1 0.1
O2 0.5 0.35 0.25 0.18 0.1 0.05 0.05 0.05
SO3 0 0.3 0.5 0.65 0.8 0.9 0.9 0.9
【任务二】化学平衡状态
(1)反应物浓度 ,正反应速率 ;
生成物浓度为 ,逆反应速率为 ;
反应开始时:
反应速率
v(正)
v(逆)
时间(t)
0
最大
最大
0
0
催化剂
△
2SO2+O2 2SO3
【任务二】化学平衡状态
反应进行中:
正逆反应都进行,v(逆) ≠0,v(正)> v(逆)
反应速率
v(正)
v(逆)
时间(t)
0
(2)反应物浓度 ,正反应速率 ;
生成物浓度 , 逆反应速率 ;
逐渐减小
逐渐减小
逐渐增大
逐渐增大
催化剂
△
2SO2+O2 2SO3
【任务二】化学平衡状态
(3)正反应速率和逆反应速率 ,反应物的浓度 ,生成物的浓度 。
反应一段时间(50min)后:
v(正)=v(逆) ≠0
反应速率
v(正)
v(逆)
50min
时间(t)
0
不再改变
不再改变
相等
不平衡状态
达到一种表面静止的状态,我们称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
催化剂
△
2SO2+O2 2SO3
ν正(SO2) = ν逆(SO2) 或 ν消耗(SO2) = ν生成SO2)
【任务二】化学平衡状态
1.定义:
2.特征
达到平衡
V正
V逆
V正=V逆
0
t1
在一定条件下,可逆反应中,当正、逆两个方向的反应速率相等时,反应物的浓度和生成物的浓度都不在改变。达到了一种表面静止的状态,我们称之为“化学平衡状态”。
化学平衡研究对象是可逆反应
ν (正) = ν (逆)
逆
等
动
≠0
平衡时,反应仍然进行,动态平衡
定
平衡时,各组分的浓度保持不变
变
判断可逆反应是否达到平衡的直接标志
(不是浓度相等)
条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡
反应速率
时间t
【任务二】化学平衡状态
4.化学平衡状态的判断
直接依据:速率相等 v正=v逆≠0
间接依据:变量不变
直接依据
正逆反应
速率相等
浓度不再改变
各组分的浓度不再变化一定平衡
各组分的n/m/V/n%、m%、V%不再变化 一定平衡
不是相等,
也不是成一定的比值
①同一物质 : ν正(A) = ν逆(A) ν消耗(A) = ν生成(A)
②不同物质:v正(A) : v逆(B) =化学计量数之比= m:n
速率必须一个是正反应速率,一个是逆反应速率(一正一逆)
【任务二】化学平衡状态
2.相同t内,生成 2mol