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化学反应速率和限度. 第二课时. C(s) + H 2 O(g) CO(g) + H 2 (g). 一个化学反应在实际进行时,反应物能否完全转变为生成物?. 例 1: 在 820℃ 的有催化剂存在的 1L 密闭容器中发生. 起始 (mol). 0.1. 0. 0.1. 0. 820℃ (mol). 0.04. 0.04. 0.06. 0.06. 0.04. 1h820℃ (mol). 0.04. 0.06. 0.06. 0.04. 0.04. 0.06. 0.06. 2h820℃ (mol). …….
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化学反应速率和限度 第二课时
C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) 一个化学反应在实际进行时,反应物能否完全转变为生成物? 例1:在820℃的有催化剂存在的1L密闭容器中发生 起始(mol) 0.1 0 0.1 0 820℃(mol) 0.04 0.04 0.06 0.06 0.04 1h820℃(mol) 0.04 0.06 0.06 0.04 0.04 0.06 0.06 2h820℃(mol) ……
N2 + 3H2 2NH3 例2:500℃时在有催化剂的1L的密闭容器中 起始(mol) 0.2mol 0.4mol 0 0.04mol 0.24mol 500℃ (mol) 0.08mol 0.24mol 1h500℃ (mol) 0.08mol 0.04mol 0.24mol 2h500℃ (mol) 0.08mol 0.04mol …… 化学反应是有限度的,有些能进行地较彻底,有些反应是不彻底的,甚至是可逆的。
可逆反应 在相同条件下能向正、反两个方向同时进行的化学反应称为可逆反应。 高温、高压 N2 + 3H2 2NH3 催化剂 正反应:反应物→生成物 逆反应:生成物→反应物 Ag++ Cl-== AgCl ↓ (视作不可逆) AgCl == Ag++ Cl- (极微量电离)
正向反应 N2 + 3H2 2NH3 逆向反应 在密闭容器中加入1molN2和3mol H2发生反应 对于以上反应,请分析: (1)当反应刚开始时,反应物和生成物的浓度哪大? (2)当反应刚开始时,正反应与逆反应哪个反应速率大? (3)随着反应的进行,反应物和生成物浓度如何变化? c(反应物) ↓, c(反应物) ↑ (4)随着反应的进行,v(正)与v(逆)怎样变化? v(逆) ↑ v(正) ↓
请继续分析: (5)反应进行到什么时候会“停止”? 当正反应速率与逆反应速率相等时 (6)此时,反应物和生成物浓度如何变化? 反应物和生成物浓度均不再改变 (7)给这个状态命名 平衡状态 (8)反应真的停止了吗? NO 处于动态平衡
反应速率 v(正) v(正)= v(逆) v(逆) t1 时间(t) 一个可逆反应的化学平衡状态就是 在该条件下所能达到的限度 (1)0~t1:v(正)>v(逆) (2)t1以后:v(正)=v(逆) t1以后反应处于平衡状态! 0
定义:化学平衡状态 在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆 反应的速率相等,反应物和生成物浓度保 持不变的状态。化学平衡状态简称化学平衡。 注意:(1)条件:一定条件下 (2)对象:可逆反应 特征: (1)定:反应物和生成物浓度保持一定 (2)动:动态平衡 (3)等: v(正)= v(逆) (4)变:当条件改变时,平衡状态一般要 发生改变
化学平衡状态的判断(N2+3H2 2NH3) 1.用同种物质表示正逆反应速率时数值相等 如:单位时间内生成amolN2同时消耗amolN2 V正=V逆 2.用不同种物质表示正逆反应速率时数值成系数比,且能表示正逆反应. 如:单位时间内生成amol时N2同时生成2amolNH3 1.反应物和生成物中各物质的浓度不变 各浓度 不再改变 1.反应物和生成物中各物质的量保持一定 3.各组分百分含量不再改变
化学平衡状态的判断(N2+3H2 2NH3) (1)单位时间内,有1molN2反应掉,同时有1molN2生成 (2)单位时间内,有3molH2反应掉,同时有2molNH3反应掉 (3)单位时间内,有1molN2生成,同时有2molNH3生成 以上均表示V(正)=V(逆)
随堂练习 CD 1.下列关于化学平衡的说法中,正确的是() A.当反应达到化学平衡时,反应物已完全转化为生成物 B.当反应达到化学平衡时、正逆反应均已停止 C.当反应达到化学平衡时,反应混合物中各成分的浓度保持不变 D.化学平衡是一定条件下的平衡,当条件改变时,平衡可能会遭到破坏 2.对于可逆反应M+N Q达到平衡时,下列说法正确的是( ) C A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等 B.M、N全部变成了Q C.反应物和混合物的浓度保持不变 D.反应已经停止
3.在一定条件下,某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙述错误的是( ) A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零 B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后减小为零 C.随着反应的进行逆反应速率逐渐增大,后保持恒定 D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后与逆反应速率相等且都保持恒定 B
4.一定条件下在密闭容器中进行 达到平衡的标志是( ) N2(g)+3H2(g)2NH3(g) • v(正)= v( 逆) B.N2、H2 、NH3的浓度不再变化 C.生成amolNH3的同时有amolNH3分解 D.单位时间内消耗amolN2,同时生成2amolNH3 E.c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2 F.容器内气体的密度不再随时间改变 ABC
三、化学反应条件的控制 下面以“提高煤的燃烧效率”为例 (1)将煤气化比固态煤燃烧速率更快且使煤充分燃烧。 (2)空气不足,煤得不到充分燃烧;且污染环境。 空气过量,浪费能源,因为废气要带走能量 (3)应选择保温性能好,提高炉膛温度的材料 (4)将废气通过装有冷却水的管道,充分吸收 还可以使用助燃剂等 归纳:提高煤的燃烧效率的措施
知识应用 我们在生产、科研和生活中都需要控制 化学反应的条件。 有利的反应,要想办法增大反应速率: 升高温度,使用催化剂,增大反应物浓度 有害的反应,要设法降低反应速率: (1)降低反应温度,使用负催化剂 (2)或隔离会引发反应的物质