第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率和程度

(化學(xué)反應(yīng)程度)

第3課時

第二章化學(xué)反應(yīng)與能量1/21教學(xué)目標(biāo)1、了解正逆反應(yīng)概念和判斷方法2、了解、形成化學(xué)反應(yīng)程度概念3、了解影響化學(xué)反應(yīng)程度基本原因教學(xué)重難點化學(xué)反應(yīng)程度2/21[復(fù)習(xí)]舉例說明什么是可逆反應(yīng)？可逆反應(yīng)：在同一反應(yīng)條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行反應(yīng)比如：N2+3H22NH3

2SO2+O22SO3思索題：反應(yīng)2SO2＋O2

2SO3達(dá)平衡后，再向容器中充入18O2，經(jīng)過一段時間后，18O原子存在于

物質(zhì)中？

SO2、O2、SO33/21反應(yīng)開始時,正反應(yīng)速率______,逆反應(yīng)速率_______,為_______;伴隨反應(yīng)進(jìn)行,正反應(yīng)速率逐步_____,逆反應(yīng)速率逐步_____.最終正逆反應(yīng)速率_________.[交流與思索]在一個密閉容器中充入1molN2和3molH2,使之在一定條件下發(fā)生以下反應(yīng),N2+3H22NH3,試分析其反應(yīng)過程中正逆反應(yīng)速率改變情況.V正V逆V正=V逆0t1tV最大最小0減小增大相等4/21三、化學(xué)反應(yīng)程度當(dāng)一個可逆反應(yīng)進(jìn)行到正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時，反應(yīng)物和生成物濃度不再改變，到達(dá)表面上靜止一個“平衡狀態(tài)”，這就是這個反應(yīng)所能到達(dá)程度。任何化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程都有一定程度，只是不一樣反應(yīng)程度不一樣而已。V正V逆V正=V逆0t1tV這時反應(yīng)停頓了嗎?正逆反應(yīng)速率為0嗎?≠0這是一個動態(tài)平衡狀態(tài).會伴隨條件改變而改變.比如：高爐煉鐵中反應(yīng)。5/21三、化學(xué)反應(yīng)程度1、概念2、平衡狀態(tài)特征（2）等：（4）定：（3）動：平衡時，v(正)＝v(逆)≠0（本質(zhì)）平衡時，反應(yīng)混合物各組分濃度保持一定，百分含量保持一定（是判斷平衡狀態(tài)標(biāo)志）平衡時，反應(yīng)仍在不停地進(jìn)行，是動態(tài)平衡（1）逆：（5）變：研究是可逆反應(yīng)條件改變，平衡被破壞，發(fā)生移動。V正V逆V正=V逆0t1tV≠06/21[思索]

怎樣了解V(正)＝V(逆)?（1）單位時間內(nèi)，有1molN2反應(yīng)掉，同時有1molN2生成（2）單位時間內(nèi)，有3molH2反應(yīng)掉，同時有2molNH3反應(yīng)掉（3）單位時間內(nèi)，有1molN2生成，同時有2molNH3生成以上均表示V(正)＝V(逆)，反應(yīng)已到達(dá)平衡。比如：一定條件下，可逆反應(yīng)N2＋3H22NH3，對該可逆反應(yīng)，表示正、逆反應(yīng)速率能夠用N2或H2或NH3來表示，試判斷以下反應(yīng)歷程中，V正和V逆是否相等,該反應(yīng)是否到達(dá)平衡狀態(tài).7/21（4）A、B、C分子數(shù)比一定為1:3:2嗎？[練習(xí)1]在一定溫度下,A(g)+3B(g)2C(g)到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時：（1）C生成速率_________C分解速率.（2）單位時間內(nèi)生成nmolA,同時消耗B物質(zhì)量為_________mol.（3）A、B、C濃度隨時間改變________.等于3n保持不變（5）混合氣體總質(zhì)量不再改變能說明反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)嗎？8/21[思索]怎樣判斷一個可逆反應(yīng)已到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)？3、化學(xué)反應(yīng)到達(dá)平衡判斷標(biāo)志VA·耗=VA·生VA·耗:VC·耗=x:zVB·生:VC·生=y:zVA·耗:VB·生=x:y；（1）從速度判斷：要能說明V正=V逆以xA+yBzC為例：；（2）從濃度、組成判斷：各物質(zhì)百分含量保持不變。（3）其它：一些伴隨反應(yīng)進(jìn)行而改變量（如：混合氣體總壓、總體積、總物質(zhì)量等），不再隨時間改變而改變，說明反應(yīng)已達(dá)平衡。9/21[練習(xí)2]將1摩N2和3摩H2充入一密閉容器，使其在一定條件下到達(dá)平衡N2(g)+3H2(g)2NH3(g)放出熱量)。則以下哪些狀態(tài)一定是平衡狀態(tài)？（A）混和氣體體積等于最初體積二分之一狀態(tài)；（B）N2、H2、NH3總物質(zhì)量不隨時間延長而改變狀態(tài)；（C）單位時間內(nèi)有1摩NH3分解同時，有0.5摩N2生成狀態(tài)；（D）N2、H2和NH3三者濃度相等狀態(tài)；B10/21[練習(xí)3]可逆反應(yīng)2A+3B≒4C在一定條件下到達(dá)化學(xué)平衡標(biāo)志是（）A.一定時間內(nèi)有2molA生成同時有3molB生成B.一定時間內(nèi)有2molA反應(yīng),同時有4molC生成

C.一定時間內(nèi)有4molC反應(yīng),同時有3molB反應(yīng)D.一定時間內(nèi)有2molA反應(yīng),同時有3molB生成CD11/21[例2]在1大氣壓390℃時，可逆反應(yīng)：2NO2=2NO+O2到達(dá)反應(yīng)程度，此時平衡混合氣體密度是相同條件下H2密度19.6倍，求NO2分解率。M(混)=19.6×2=39.2解：設(shè)反應(yīng)前NO2物質(zhì)量為1mol,到達(dá)平衡時有XmolNO2發(fā)生分解.2NO22NO+O2

反應(yīng)前(mol)改變量(mol)平衡時(mol)100XX0.5X1–XX0.5XM(混)=m總n總=461–X+X+0.5X=39.2X=0.347NO2分解率=34.7%12/21四、化學(xué)反應(yīng)條件控制思索與交流P48經(jīng)過討論，我們可知，通常控制反應(yīng)條件可從濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、光照等方面考慮，使選擇條件既可提升化學(xué)反應(yīng)速率又可提升化學(xué)反應(yīng)程度。13/21下面以“提升煤燃燒效率”為例，分析研究化學(xué)反應(yīng)條件選擇。P491、煤被研得越細(xì)，粉末越小，與空氣中O2得接觸面積越大，燃燒越充分，反應(yīng)速率越快。2、空氣充分，煤燃燒生成CO2越充分，放熱越多；若空氣不足，則煤燃燒部分生成CO，CO排到空氣中造成污染，且生成CO時，放出得熱量大大降低。14/213、應(yīng)選擇保溫隔熱且耐熱爐膛材料；盡管煤燃燒是放熱反應(yīng)，但反應(yīng)過程中煤燃燒需提供部分能量才能繼續(xù)，所以利用煤燃燒放出部分熱量就可維持反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，選取保溫隔熱材料目標(biāo)，正是為了預(yù)防熱量散失。4、可將燃燒后廢氣經(jīng)過交換裝置，供其它方面使用。15/215、燃料不充分燃燒有何危害？（1）產(chǎn)生熱量少，浪費資源；（2）產(chǎn)生污染物，危害人體健康。6、燃料充分燃燒條件是什么？燃料燃燒必須與空氣接觸，且要到達(dá)燃料著火點，燃料充分燃燒要考慮兩點：一是燃燒時要有足夠多空氣，二是燃料與空氣要有足夠大接觸面積。16/21小結(jié)：提升燃料燃燒效率辦法（1）盡可能使燃料充分燃燒，提升能量轉(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是，燃料與空氣或氧氣要盡可能充分接觸，且空氣要適當(dāng)過量。（2）盡可能充分利用燃料燃燒所釋放出熱能，提升熱能利用率。17/21控制化學(xué)反應(yīng)條件意義：對有利或我們需要化學(xué)反應(yīng)，要想方法增大反應(yīng)速率以提升生產(chǎn)或工作效率，并要采取方法促進(jìn)反應(yīng)完成程度以提升原料利用率或轉(zhuǎn)化率；對有害或我們不希望發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，要設(shè)法降低反應(yīng)速率。18/21[練習(xí)4]天然氣和液化石油氣燃燒主要化學(xué)方程式依次為：CH4＋2O2→CO2＋2H2O，C3H8＋5O2→3CO2＋4H2O，現(xiàn)有一套以天然氣為燃料灶具，今改用液化石油氣，應(yīng)采取正確辦