《化學(xué)反應(yīng)的限度》PPT課件.ppt

1 工業(yè)煉鐵的方程式為Fe2O3 3CO 2Fe 3CO2 現(xiàn)有1000molFe2O3和3000molCO反應(yīng) 反應(yīng)足夠時(shí)間后可以產(chǎn)生多少molFe 答 但是實(shí)際上只產(chǎn)生了1500mol 為什么 工程師們想了很久 認(rèn)為是Fe2O3和CO接觸不充分 于是他們設(shè)法增加了煉鐵高爐的高度 增加了他們反應(yīng)的時(shí)間 結(jié)果呢 答 還是只產(chǎn)生了1500mol 為什么 高溫 二 化學(xué)反應(yīng)的限度 經(jīng)過科學(xué)家們長期的研究發(fā)現(xiàn) 化學(xué)反應(yīng)除了有速率問題 還有限度問題 即反應(yīng)進(jìn)行的程度問題 有的反應(yīng)反應(yīng)物可以完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化成生成物 有的反應(yīng)物只反應(yīng)了一部分 今天我們就來研究一下化學(xué)反應(yīng)的限度 所有化學(xué)反應(yīng)都有速率問題 但化學(xué)反應(yīng)限度不是所有化學(xué)反應(yīng)都有 只有可逆反應(yīng)才有限度問題 1 什么是可逆反應(yīng) 思考 3 1 可逆反應(yīng) 1 定義 在同一反應(yīng)條件下 既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行 同時(shí)又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng) 2 你還知道哪些可逆反應(yīng) 3 點(diǎn)燃?xì)錃夂脱鯕獾幕旌衔锟蓜×业鼗仙伤?電解水時(shí)又可生成氫氣和氧氣 這是不是一個可逆反應(yīng) 為什么 除了以上這些反應(yīng) 還有沒有其它可逆反應(yīng)呢 實(shí)驗(yàn)一 溶液變成黃褐色 有I2生成 發(fā)生萃取 CCl4層顯紫紅色 有I2生成 溶液顯血紅色 Fe3 并未完全轉(zhuǎn)化為Fe2 反應(yīng)是個可逆反應(yīng) 1 可逆反應(yīng) 1 定義 在同一反應(yīng)條件下 既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行 同時(shí)又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng) 2 大部分化學(xué)反應(yīng)都是可逆反應(yīng) 3 可逆反應(yīng)的特點(diǎn) 正反應(yīng)和逆反應(yīng)發(fā)生的條件相同 反應(yīng)物 生成物共同存在 可逆反應(yīng)有一定的限度 7 交流與討論 1 在高溫 高壓 催化劑存在下 氮?dú)夂蜌錃獍l(fā)生可逆反應(yīng) 無論反應(yīng)時(shí)間多長 在反應(yīng)容器中總是存在著氮?dú)?氫氣 和氨氣 此反應(yīng)達(dá)到了最大限度 NH3的產(chǎn)生 NH3的消耗 2 化學(xué)平衡狀態(tài) 可逆反應(yīng)在一定條件下進(jìn)行到一定程度時(shí) 正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)的速率相等 反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化 反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) 2 化學(xué)平衡狀態(tài) 可逆反應(yīng)在一定條件下進(jìn)行到一定程度時(shí) 正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)的速率相等 反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化 反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) 2 對于一定條件下的可逆反應(yīng) 容器的體積保持不變N2 g 3H2 g 2NH3 g 能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 A V 正 V 逆 B 消耗1molN2的同時(shí) 生成1molN2 C 消耗1molN2的同時(shí) 生成2molNH3 D 消耗1molN2的同時(shí) 消耗2molNH3 E 消耗3molH2的同時(shí) 生成2molNH3 F N2的濃度保持不變 G c NH3 c N2 c H2 2 1 3 2 化學(xué)平衡狀態(tài) 可逆反應(yīng)在一定條件下進(jìn)行到一定程度時(shí) 正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)的速率相等 反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化 反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) 2 化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡 2 條件改變化學(xué)平衡狀態(tài)會移動 但一段時(shí)間后會達(dá)到新的平衡 2 對于一定條件下的可逆反應(yīng) 容器的體積保持不變N2 g 3H2 g 2NH3 g 能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 J 斷開1molN N鍵的同時(shí)斷開6molN H鍵 I 斷開3molH H鍵的同時(shí)生成6molN H鍵 H 斷開3molH H鍵的同時(shí)生成3molH H鍵 K 3V正 N2 V正 H2 L 3V正 N2 V逆 H2 M 2V正 H2 3V逆 NH3 1 在一定溫度下 反應(yīng)A2 g B2 g 2AB g 達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 A 單位時(shí)間生成nmolA2同時(shí)生成nmolABB 容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化C 單位時(shí)間生成2nmolAB同時(shí)生成nmolB2D 單位時(shí)間生成nmolA2同時(shí)生成nmolB2 第二節(jié) 1 可逆反應(yīng) 1 定義 在同一反應(yīng)條件下 既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行 同時(shí)又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng) 2 大部分化學(xué)反應(yīng)都是可逆反應(yīng) 3 可逆反應(yīng)的特點(diǎn) 正反應(yīng)和逆反應(yīng)發(fā)生的條件相同 反應(yīng)物 生成物共同存在 可逆反應(yīng)有一定的限度 2 化學(xué)平衡狀態(tài) 可逆反應(yīng)在一定條件下進(jìn)行到一定程度時(shí) 正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)的速率相等 反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化 反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) 在一個固定容積的密閉容器中 放入2molSO2和1molO2 在一定溫度和有催化劑存在時(shí)發(fā)生反應(yīng) 反應(yīng)的化學(xué)方程式是 一段時(shí)間后 發(fā)現(xiàn)SO2 O2 SO3的濃度保持不變 這個過程可以用下面兩個圖表示 1 圖 中t1時(shí)刻 各氣體的濃度不再變化 反應(yīng)是否已停止 2 正 逆反應(yīng)的速率與反應(yīng)物 生成物的濃度有什么關(guān)系 3 圖 中t1時(shí)刻起 v正反應(yīng) v逆反應(yīng) 請從微觀的視角 分析反應(yīng)體系中的物質(zhì)的變化 4 我們說 t1時(shí)刻以后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) 請根據(jù)以上分析 說出化學(xué)平衡狀態(tài)有什么特點(diǎn) 2 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù) V 正 V 逆 時(shí) 反應(yīng)物 生成物的濃度保持不變時(shí) 其它的判斷方法 顏色 壓強(qiáng) 密度等等不變時(shí) 試卷 2 對于一定條件下的可逆反應(yīng) 容器的體積保持不變N2 g 3H2 g 2NH3 g 能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 C 斷開1molN N鍵的同時(shí)斷開6molN H鍵 B 斷開3molH H鍵的同時(shí)生成6molN H鍵 A 斷開3molH H鍵的同時(shí)生成3molH H鍵 D 3V正 N2 V正 H2 E 3V正 N2 V逆 H2 F 2V正 H2 3V逆 NH3 2 對于一定條件下的可逆反應(yīng) 容器的體積保持不變N2 g 3H2 g 2NH3 g 能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 I 反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不變 H 體積分?jǐn)?shù)NH3 N2 G 體積分?jǐn)?shù)NH3保持不變 J 氣體的顏色保持不變 在一定溫度下 反應(yīng)2NO2N2O4達(dá)到平衡的標(biāo)志是 A 混合氣體的顏色不隨時(shí)間而變化 B 數(shù)值上v NO2 生成 2v N2O4 消耗 C 單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù) D 壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化 再見 2 化學(xué)平衡 2 化學(xué)平衡的特征 動 等 定 變 動 化學(xué)平衡是一個動態(tài)平衡 等 平衡時(shí)正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等且大于0 定 平衡時(shí)反應(yīng)物和生成物的濃度保持不變 變 改變外界條件時(shí) 平衡會發(fā)生移動 舊的平衡將被破壞 并在新的條件下建立新的平衡 2 對于一定條件下的可逆反應(yīng) 容器的體積保持不變N2 g 3H2 g 2NH3 g 能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 A V 正 V 逆 B 消耗1molN2的同時(shí) 生成1molN2 C 消耗1molN2的同時(shí) 生成2molNH3 D 消耗1molN2的同時(shí) 消耗2molNH3 E 消耗3molH2的同時(shí) 生成2molNH3 F N2的濃度保持不變 G c NH3 c N2 c H2 2 1 3 2 對于一定條件下的可逆反應(yīng) 容器的體積保持不變N2 g 3H2 g 2NH3 g 能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 J 反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不變 I 體積分?jǐn)?shù)NH3 N2 H 體積分?jǐn)?shù)NH3保持不變 K 氣體的顏色保持不變 L 反應(yīng)體系的密度保持不變 J 反應(yīng)體系的M保持不變 在一定溫度下 反應(yīng)2NO2N2O4達(dá)到平衡的標(biāo)志是 A 混合氣體的顏色不隨時(shí)間而變化 B 數(shù)值上v NO2 生成 2v N2O4 消耗 C 單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù) D 壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化 E 混合氣的平均相對分子質(zhì)量不變 28 1 在一定溫度下 反應(yīng)A2 g B2 g 2AB g 達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 A 單位時(shí)間生成nmolA2同時(shí)生成nmolABB 容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化C 單位時(shí)間生成2nmolAB同時(shí)生成nmolB2D 單位時(shí)間生成nmolA2同時(shí)生成nmolB2 1 氮?dú)?氫氣合成氨氣的條件是怎樣的 2 這樣的條件可以引起速率如何變化 3 工業(yè)反應(yīng)除了考慮速率問題 還要考慮什么問題呢 4 給你1molN2和3molH2你希望生成多少NH3