内容正文:
第六章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
第2节 化学反应的限度
2Fe3+ + 2I- == 2Fe2+ + I2
无明显现象
KI溶液过量,FeCl3也不会全部转化成FeCl2,即FeCl3与KI的反应不能进行到底
2Fe3+ + 2I- == 2Fe2+ + I2
⇌
滴入KSCN溶液,
溶液变红
无明显现象
1.定义
一.可逆反应
2.特点
同条件,正反应方向和逆反应方向均能同时进行的化学反应
两同一不能:正、逆同进行;物质同存在;不能100%转化
工业合成氨
5.常见可逆反应
SO2的催化氧化
弱电解质的电离
Cl2与水反应
4.表示:
不用“=”,用“ ”连接
3.能量变化特点:若正反应为放热(吸热)反应,则逆反应为吸热(放热)反应,且热量的变化在数值上相等。
2. 14CO2 + C ⇌2CO,达到化学平衡后,平衡混合物中含
14C 的粒子有 。
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
2H2↑+O2 ↑
电解
点燃
14CO2、14C、14CO
1. 以下几个反应是否是可逆反应?为什么?
课堂练习
3.已知N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g) 1mol N2完全反应放出92.3kJ能量,在某密闭容器中充入1mol N2和3mol H2使之反应,结果放出的热量小于92.3kJ,为什么?
答:因为可逆反应中反应物的转化率达不到100%,所以1mol N2和3mol H2不能完全反应,故放出的热量小于92.3kJ。
课堂练习
这些可逆反应不能进行到底,只能进行到一定的限度。
此时是反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率
催化剂
高温、高压
N2 + 3H2 2NH3
NH3+H2O
NH3·H2O
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
△
SO2+H2O
H2SO3
H2 + I2 2HI
△
Cl2+H2O HCl+HClO
⇌
常见的可逆反应
<<现代汉语词典>>:范围的极限;最高或最低的数量或程度。
思考与讨论
0 10 20 30 40 50 60
SO2 1.00 0.70 0.50 0.38 0.30 0.30 0.30
O2 0.50 0.35 0. 25 0.19 0.15 0.15 0.15
SO3 0 0.30 0.50 0.62 0.70 0.70 0.70
t/min
c/mol·L-1
请用浓度-时间图像来表示此变化过程。
某温度和压强下的密闭容器中,发生
2SO2 + O2 ⇌ 2SO3
请用速率-时间图像来表示此变化过程。
二.化学平衡的建立
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。
1、定义
V进水 =V出水
≠0
2、平衡状态的特点
逆:可逆反应(研究对象)
等:v(正)=v(逆)(内在本质)
定:各组分的百分含量恒定(外在特征)
动:动态平衡(本质)v(正)=v(逆)≠0
变:条件改变,平衡可能被破坏(移动)
三、平衡状态的判定
1、等:v(正)=v(逆)(内在本质)
2、定:各物质的物质的量浓度恒定(外在表现)
衍生特征
1.反应物转化率不再改变
2.生成物产率不再改变
3.各物质的百分含量不再改变
4.有色物质参与的反应颜色不再改变
一定温度下,在某恒容的密闭容器中,建立化学平衡:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列叙述中不能说明该反应已达到化学平衡状态的是( )
A.体系的压强不再发生变化
B.v正(CO)=v逆(H2O)
C.生成n mol CO的同时生成n mol H2
D.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
C
总结:判断可逆反应达到平衡状态的标志
1.直接标志
(1)v正=v逆≠0(化学平衡的本质)
①同一种物质的生成速率等于消耗速率。
②在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于相应物质的化学计量数之比。
③化学方程式