1、專題2化學反應速率與化學平衡單元化學反應的方向和限度化學平衡狀態(tài) 在19世紀后期，人們發(fā)現(xiàn)高爐煉鐵所排出的氣體中含有相當量的一氧化碳，有的工程師認為這是由于一氧化碳和鐵礦石的接觸時間不夠長所造成的。于是在英國耗費了大量的金錢造了一個高大的煉鐵高爐，以增加一氧化碳和鐵礦石的接觸時間。可是后來發(fā)現(xiàn)，用這個高爐煉鐵，所排除的高爐氣中，一氧化碳的含量并沒有減少，這是什么原因呢？Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 科學史話一、可逆反應在同一條件下既能向正反應方向進行，又能向逆反應方向進行的化學反應稱為可逆反應。同一條件 正逆反應同時進行反應不能進行完全，有一定限度 （反應物和生成物共存）1、下列反應是

2、否屬于可逆反應？ 2H2+O22H2O 與2H2O2H2+O2 CO2 + CaO CaCO3 與 CaCO3 CO2 + CaO 2SO2+O2 2SO3 與 2SO3 催化劑催化劑2SO2+O2 N2+ 3H2 2NH3 與 2NH3 N2+ 3H2 高溫高壓催化劑 高溫高壓催化劑 (全國）在密閉容器中進行如下反應X2(g)+Y2 (g)2Z(g)，已知X2Y2Z的起始濃度分別為0.1mol/L0.3mol/ L0.2mol/L。在一定的條件下反應一段時間后，各物質(zhì)的濃度有可能是A.Z為0.3mol/L B.Y2為0.35mol/LC.X2為0.2mol/L D.Z為0.4mol/LAB事

3、實上，在一定條件下，有許多化學反應都是可逆的，即化學反應有一定的限度。只是不同化學反應，反應進行的程度有大有小。進行化學反應時，當可逆反應達到它的限度，化學反應是否就停止了呢？思考時間(min) 01020304050607080c(SO2)10.70.50.350.20.10.10.10.1c(O2)0.50.350.250.180.10.050.050.050.05c(SO3)00.30.50.650.80.90.90.90.9500 1.01105 Pa , 在某密閉容器中發(fā)生反應： 080min,C反、 C生、 V正、V逆如何變化?畫出C-t 、 V-t的關(guān)系圖.2SO2+O2 2SO

4、3催化劑 vt0V正 v逆V正= V逆化學平衡狀態(tài)是該可逆反應在該條件下反應進行的最大程度。二、化學平衡是動態(tài)平衡交流與討論時間速率O時間濃度O正反應逆反應二、化學平衡狀態(tài)1、定義：在一定條件下的可逆反應里，正 - 反應和逆反應的速率相等，反應- 物和生成物濃度保持不變的狀態(tài)。- 化學平衡狀態(tài)簡稱化學平衡。(1)前提條件：一定條件（條件改變，平衡移動）建立化學平衡觀念化學平衡狀態(tài)即該可逆反應在該條件下反應進行的最大限度各組分濃度保持不變(4)外在特征： (3)內(nèi)在本質(zhì)：v(正)=v(逆)0（化學平衡是動態(tài)平衡）(2)研究對象：可逆反應化學平衡是動態(tài)平衡2.化學平衡狀態(tài)的特征動動態(tài)平衡： v(正

5、) 0； v(逆) 0等定變v(正) v(逆) 0c(B) 或 n(B) 或 (B) 一定條件改變平衡改變逆化學平衡的研究對象是可逆反應化學平衡思考 如何判斷一個可逆反應達到了化學平衡狀態(tài)呢？ 三、化學平衡狀態(tài)的標志：直接標志：速率關(guān)系： V正 V逆通過濃度： 各組分的濃度保持不變但不一定相等同種物質(zhì)： 不同種物質(zhì)：生成速率等于它的消耗速率。速率之比等于方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率。友情提醒：重點記憶，強化理解，重在運用化學鍵的斷裂與形成。各組分的質(zhì)量、質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量分數(shù)、轉(zhuǎn)化率等不隨時間變化而變化。各氣體的分壓、各氣體的體積不隨時間變化而變化間接標志：反應

6、體系中氣體的總壓強、總物質(zhì)的量、總質(zhì)量、混合氣體的平均分子量、密度等都是有條件的特殊規(guī)律，視具體反應、具體條件決定是否可作為平衡的標志。【小結(jié)】變化著的量不再改變可作為達到化學平衡狀態(tài)的標志。對于有色物質(zhì)參加的反應，如果體系顏色不變，則反應達到化學平衡狀態(tài)對于吸熱或放熱反應，如果體系溫度不變，則反應達到化學平衡狀態(tài)、特殊標志：化學平衡的相關(guān)計算基本模式“三部曲”轉(zhuǎn)化濃度：mx nx px qx 平衡濃度：a-mx b-nx px qx 基本關(guān)系生成物：平衡濃度起始濃度轉(zhuǎn)化濃度 反應物：平衡濃度起始濃度轉(zhuǎn)化濃度 例： mA + nB pC + qD 起始濃度：a b 0 0(mol/L)(mol

7、/L)(mol/L)轉(zhuǎn)化率氣體的平均分子量 1、在一定溫度下，可逆反應A2(氣)+B2(氣) 2AB(氣)達到平衡的標志是 A、A2、B2、AB的濃度不再變化 B、容器中的壓強不再隨時間變化 C、單位時間內(nèi)生成n mol的A2同時生成2n mol 的AB D、 A2、B2、AB的濃度之比為1:1:2 E、V正（A2） = V逆（B2） F、 V正（A） = 2V逆（AB） G、單位時間斷開nmol AA共價鍵同時斷開 2nmol AB共價鍵。 ACEG【課堂練習】2、對于可逆反應：N2+3H2 2NH3，一定溫度下，定容的容器中，達到平衡的標志是A、容器內(nèi)的壓強不再發(fā)生變化B、單位時間內(nèi)，消耗

8、多少H2，同時生成多少H2C、氫氣、氮氣、氨氣的量不再發(fā)生變化D、反應停止，H2、N2、NH3的量不再發(fā)生變化E、混合氣體的平均分子量不再發(fā)生變化F、容器內(nèi)混合氣體的密度不再發(fā)生變化G 、定壓條件下容器內(nèi)混合氣體的密度不再發(fā)生變化H、N2的轉(zhuǎn)化率不再改變I、體系的溫度不再變化( ABCEGHI )例1、可逆反應mA(g)+nB (g) pC(g)達到化學平衡狀態(tài)的標志為： A的消耗速率與A的生成速率A的消耗速率與C的速率之比等于B的生成速率與C的速率之比等于A的生成速率與B的速率之比等于相等消耗m ：p生成n ：p消耗m ：n【小結(jié)】方向相反，比例計量化學平衡例題1.對于可逆反應MN Q達到平

9、衡時，下列說法正確的是（ ） A.M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等B.M、N全部變成了QC.反應物和混合物的濃度保持不變D.反應已經(jīng)停止C化學平衡練習例2.對于可逆反應MN Q下列哪種情況能夠判斷可逆反應達到化學平衡狀態(tài)（ ） A.M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等B.M、N全部變成了QC.M、N、Q三種物質(zhì)的濃度保持不變D.反應已經(jīng)停止C化學平衡例題各組分濃度保持不變例3、一定條件下，反應N2+3H2 2NH3達到化學平衡狀態(tài)的標志是( ) A、一個NN鍵斷裂的同時有三個HH鍵形成 B、一個NN鍵形成的同時有三個HH鍵形成 C、一個NN鍵斷裂的同時有六個NH鍵斷裂 D、一個NN鍵形成的同時有六

10、個NH鍵斷裂 【小結(jié)】要注意化學鍵數(shù)與反應物質(zhì)的物質(zhì)的量之間的聯(lián)系，同時要注意成鍵、斷鍵與反應方向之間的關(guān)系。AC化學平衡例題 例4、在一定溫度下的恒容容器中,當下列物理量不再發(fā)生變化時,表明反應: A(g)+2B(g) 2C(g)+D(g)已達平衡狀態(tài)的（其中只有B氣體有顏色） ( )A.氣體的總物質(zhì)的量 B.氣體的總質(zhì)量 C.混合氣體的壓強 D.氣體的平均分子量 E.混合氣體的密度 F.氣體的顏色BDEFACDF小結(jié)：解題時注意各物質(zhì)的狀態(tài)和建立平衡的條件A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)?A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)?F例題極端假設法 在一定條件下，可逆反應 A2(

11、g) + B2(g) 2C(g) 達平衡時，各物質(zhì)的平衡濃度分別為c(A2) =0.5mol/L，c(B2) = 0.1mol/L，c(C) = 1.6mol/L 。若用a、b、c分別表示A2、B2、C的起始濃度，則：（1）a、b應滿足的關(guān)系（2）a、b的取值范圍 a=b+0.40.4mol/La1.3mol/L0mol/Lb0.9mol/L 1、在一定溫度下，可逆反應A2(氣)+B2(氣) 2AB(氣)達到平衡的標志是 A、A2、B2、AB的濃度不再變化 B、容器中的壓強不再隨時間變化 C、單位時間內(nèi)生成n mol的A2同時生成2n mol 的AB D、 A2、B2、AB的濃度之比為1:1:

12、2 E、V正（A2） = V逆（B2） F、 V正（A2） = 2V逆（AB） G、單位時間打斷nmol AA共價鍵同時打斷 2nmol AB共價鍵。 ACEG【課堂練習】2、對于可逆反應：N2+3H2 2NH3，一定溫度下，定容的容器中，達到平衡的標志是A、容器內(nèi)的壓強不再發(fā)生變化B、單位時間內(nèi)，消耗多少H2，同時生成多少H2C、氫氣、氮氣、氨氣的量不再發(fā)生變化D、反應停止，H2、N2、NH3的量不再發(fā)生變化E、混合氣體的平均分子量不再發(fā)生變化F、容器內(nèi)混合氣體的密度不再發(fā)生變化G 、定壓條件下容器內(nèi)混合氣體的密度不再發(fā)生變化H、N2的轉(zhuǎn)化率不再改變I、體系的溫度不再變化( ABCEGHI

13、)項目m A(g) + n B (g) p C (g) +q D (g) 是否 平衡混合體系中各組分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量的分數(shù)一定平衡各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分數(shù)一定平衡各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡總壓強、總體積、總物質(zhì)的量一定不一定m A(g) + n B (g) p C (g) +q D (g)是否 平衡正、逆反應速率關(guān)系在單位時間內(nèi)消耗了mmolA的同時生成了mmolA平衡 在單位時間內(nèi)消耗了nmolB的同時消耗了pmolC平衡在單位時間內(nèi)生成了nmolB的同時消耗了qmolD（均指逆 ）不一定(A) (B) (C) (D) = m n p q，正不一定等于逆不一定m A(g)

14、+ n B (g) p C (g) +q D (g) 是否 平衡壓強當m + np + q 時，總壓力一定（其它條件一定）平衡當m + n =p + q時，總壓力一定（其它條件一定）不一定混合氣體的平均M當 m + n p + q 時，M一定平衡當 m + n = p + q 時，M一定不一定注意化學反應的特點密度C（s）+CO2（g） 2CO（g）（一定）平衡N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）（一定）不一定H2（g）+I2（g） 2HI（g）（一定）不一定（等、定）5、化學平衡狀態(tài)的標志直接判斷法v(正)=v(逆)各成分的濃度保持不變 間接判斷法化學鍵的斷裂與形成。各成分的質(zhì)量、物質(zhì)的

15、量、質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、 轉(zhuǎn)化率等不隨時間變化而變化。各氣體的分壓、各氣體的體積不隨時間變化而變化特殊標志判斷法反應體系的總壓強、總物質(zhì)的量、總質(zhì)量、顏色、混合氣體的平均分子量、密度等都是有條件的特殊規(guī)律，視具體反應、具體條件決定是否可作為平衡的標志。4、教學必須從學習者已有的經(jīng)驗開始。杜威5、構(gòu)成我們學習最大障礙的是已知的東西，而不是未知的東西。貝爾納6、學習要注意到細處，不是粗枝大葉的，這樣可以逐步學習摸索，找到客觀規(guī)律。徐特立7、學習文學而懶于記誦是不成的，特別是詩。一個高中文科的學生，與其囫圇吞棗或走馬觀花地讀十部詩集，不如仔仔細細地背誦三百首詩。朱自清8、一般青年的任務，尤其是共

16、產(chǎn)主義青年團及其他一切組織的任務，可以用一句話來表示，就是要學習。列寧9、學習和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企圖一腳跨上四五步，平地登天，那就必須會摔跤了。華羅庚10、兒童的心靈是敏感的，它是為著接受一切好的東西而敞開的。如果教師誘導兒童學習好榜樣，鼓勵仿效一切好的行為，那末，兒童身上的所有缺點就會沒有痛苦和創(chuàng)傷地不覺得難受地逐漸消失。蘇霍姆林斯基11、學會學習的人，是非常幸福的人。米南德12、你們要學習思考，然后再來寫作。布瓦羅14、許多年輕人在學習音樂時學會了愛。萊杰15、學習是勞動，是充滿思想的勞動。烏申斯基16、我們一定要給自己提出這樣的任務：第一，學習，第二是學習，第三還是學

17、習。列寧17、學習的敵人是自己的滿足，要認真學習一點東西，必須從不自滿開始。對自己，“學而不厭”，對人家，“誨人不倦”，我們應取這種態(tài)度。毛澤東18、只要愿意學習，就一定能夠?qū)W會。列寧19、如果學生在學校里學習的結(jié)果是使自己什么也不會創(chuàng)造，那他的一生永遠是模仿和抄襲。列夫托爾斯泰20、對所學知識內(nèi)容的興趣可能成為學習動機。贊科夫21、游手好閑地學習，并不比學習游手好閑好。約翰貝勒斯22、讀史使人明智，讀詩使人靈秀，數(shù)學使人周密，自然哲學使人精邃，倫理學使人莊重，邏輯學使人善辯。培根23、我們在我們的勞動過程中學習思考，勞動的結(jié)果，我們認識了世界的奧妙，于是我們就真正來改變生活了。高爾基24、我

18、們要振作精神，下苦功學習。下苦功，三個字，一個叫下，一個叫苦，一個叫功，一定要振作精神，下苦功。毛澤東25、我學習了一生，現(xiàn)在我還在學習，而將來，只要我還有精力，我還要學習下去。別林斯基13、在尋求真理的長河中，唯有學習，不斷地學習，勤奮地學習，有創(chuàng)造性地學習，才能越重山跨峻嶺。華羅庚52、若不給自己設限，則人生中就沒有限制你發(fā)揮的藩籬。53、希望是厄運的忠實的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永沒有時間悲哀。55、領(lǐng)導的速度決定團隊的效率。56、成功與不成功之間有時距離很短只要后者再向前幾步。57、任何的限制，都是從自己的內(nèi)心開始的。58、偉人所達到并保持著的高處，并不是一飛就到的，而是他們在同伴譽就很

19、難挽回。59、不要說你不會做！你是個人你就會做！60、生活本沒有導演，但我們每個人都像演員一樣，為了合乎劇情而認真地表演著。61、所謂英雄，其實是指那些無論在什么環(huán)境下都能夠生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原來愛的太深，心有墜落的感覺。63、命運不是一個機遇的問題，而是一個選擇問題；它不是我們要等待的東西，而是我們要實現(xiàn)的東西。64、每一個發(fā)奮努力的背后，必有加倍的賞賜。65、再冷的石頭，坐上三年也會暖。66、淡了，散了，累了，原來的那個你呢？67、我們的目的是什么？是勝利！不惜一切代價爭取勝利！68、一遇挫折就灰心喪氣的人，永遠是個失敗者。而一向努力奮斗，堅韌不拔的人會走向成功。69、在真實的生命里，每