第二课时化学反应的限度及条件控制

随堂练习
4、化学平衡研究的对象（ B ） A、不可逆反应 B、可逆反应
C、氧化还原反应
D、所有化学反应
随堂练习
5、可逆反应达到平衡的重要特征（ D ） A、反应停止了
B、正、逆反应速率都为零
C、反应物和生成物的浓度相等 D、正、逆反应的速率相等
3、达到化学平衡的标志
（1）各物质的浓度保持不变 （2）V正＝V逆
你知道吗？
科
学 史
话
从炼铁炉口排出的尾气中含有一 定量的CO。100多年前，人们曾认 为这是由于 CO与铁矿石接触时间不 够的缘故。为使反应进行的完全，当 时曾耗巨资改建高炉，以延长 CO和 Fe2O3的接触时间，结果尾气中CO 的含量并未减少。你知道这是为什么 吗？
高炉炼铁的主要反应为： 2C(焦炭)+O2(空气)＝２CO Fe2O3+3CO == 2Fe +3CO2
时间(min)
c(SO2) c(O2)
0 1
0.5 0.35 0.25 0.18
0.05 0.05 0.05 0.05
c(SO3)
0
0.3
0.5
0.65
0.8
0.9
0.9
0.9
0.9
二、化学反应限度:
可逆反应在一定条件下完成的最大程度。
在某密闭容器中发生反应： 2SO2+O2
500℃ 1.01×105
③单位时间内消耗1molO2 ，同时生成2molSO3
④SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化。
A、①④
B、②③
C、 ②③④
D、 ①③④
随堂练习
10、下列各图中M时刻不处于化学平衡状态的是（ B ） v v
v正
v逆
t
v正
0
v逆
A
M
0
M
B
t
n
v v正
v逆
0
C M
t
0
D M
t
讨论：化学平衡状态的判断标准
一、可逆反应:
1、定义：在同一条件下, 既能向正反应方
向进行，同时也能向逆反应方向进行的反应。
2、可逆反应的特点
在某密闭容器中发生反应： 2SO2+O2
500℃ 1.01×105
10 0.7 20 0.5
催化剂 △ 60 0.1 70 0.1
2SO3
80 0.1
Pa
30 0.35 40 0.2 0.1 50 0.1
增加高炉高度,可增加反应物的接触时间, 但并没有改变影响化学平衡的条件,化学 反应的限度也没有改变。
随堂练习
1、下列反应，不属于可逆反应的是（ C ） A、氯气与水反应生成盐酸与次氯酸 B、N2与H2在一定条件下可以生成NH3，
同时NH3又可分解为N2和H2
C、水的生成与电解 D、CO2溶于水和H2CO3分解
(1)、反应刚开始时：
反应物浓度 最大 ，正反应速率 最大 ； 生成物浓度为————，逆反应速率为 (2)、反应过程中：
0
0
。
逐渐减小 ，正反应速率 逐渐减小; 反应物浓度 ——————— 逐渐增大。 生成物浓度 逐渐增大 —————— ，逆反应速率
(3)、一定时间后，正逆反应速率必然出现
相等
。
各物质的浓度
A(g)+nB(g) mC(g)，一段时间后测得A的转化率为50％， 同温同压下反应前气体密度是反应后气体密度的0.75倍，则 n和m可能是（ ） CD A、n=3 C、n=1 m=3 m=1 B、n=2 D、n=3 m=3 m=2
三、化学反应条件的控制 1．化学反应条件的控制
提高________________ 原料利用率 促进有利反应 反应速率 加快_____________ 反应速率 减慢______________ 控制有害反应减少甚至消除有害物质的产生 控制副反应的发生
①同一物质， 应用： V耗=V生(消耗速率等于生成速率)
②不同物质，方向相反，速率之比=系数之比
化学平衡的标志
例1：反应mA(g)+nB (g)
达到平衡的标志为：
相等 ①、A的消耗速率与A的生成速率—————
②、A的消耗速率与C的 消耗 速率之比等于 m ：p
③、B的生成速率与C的 生成 速率之比等于 n ：p ④、A的生成速率与B的 消耗 速率之比等于 m ：n
①逆： 研究对象是可逆反应 ②等： V正A＝V逆A＞0 ③动：V正=V逆≠0，可逆反应时刻都在进行，
是一个动态平衡。（表面静止）
④定： 各物质的浓度保持恒定。（定值）
【注：平衡时，浓度不一定相等或成比例】
⑤变：条件改变，平衡也会改变。
注意： （1）可逆反应中 v正 = v逆 是针对同一物质而言的。
可逆反应普遍存在:
N2+3H2
催化剂 高温高压 催化剂
2NH3 2SO3 H2SO3 NH3 · H2O 2HI HCl +HClO NH4+ +OH-
2SO2+O2 SO2 +H2O NH3 +H2O H2+I2 Cl2+H2O
高温
弱电解质的电离
2C(g)
练习2、下列哪些说法可以说明反应
N2 + 3H2 2NH3 已达到平衡的是（ A C ） A. 一个N≡N键断裂的同时，有三个H—H键形成 B. 一个N≡N键断裂的同时，有六个N—H键形成
C. 三个H—H键形成的同时，有六个N—H键形成
D. 六个N—H键形成的同时，有三个H—H键断裂
四、有关化学平衡的计算
A、 单位时间消耗0.1molX， 同时生成0.1mol X
B、 容器内X、Y、Z的浓度之比为1：2：2
C、 容器内各物质的浓度相等
D、 单位时间消耗0.1mol X 同时消耗0.2mol Y
随堂练习
9、对于反应2SO2+O2
2SO3，下列说法，
能表示反应处于化学平衡状态的是（ A ） ①V(O2)生成=V(O2)消耗 ②SO2、O2、SO3的浓度之比为2∶1∶2
基本思路：列出起始量、转化量、平衡量，再根据题意求解。 练习1：2 L密闭容器中2 mol N2和3 mol H2在一定条件下合成 氨气，平衡时容器内压强与反应前压强之比为4:5，试计算： (1)N2的转化率； 25％ (2)平衡时NH3的浓度。 0.5 mol/L
练习2：1 mol A和n mol B在一定条件下发生如下的反应
10 20
催化剂 △ 60 70
2SO3
80
Pa
30 40 50
时间(min)
0
c(SO2)
c(O2) c(SO3)
1
0
0.7
0.3
0.5
0.5
0.35
0.65
0.2
0.1 0.8
0.1
0.05 0.9
0.1
0.9
0.1
0.9
0.1
0.9
0.5 0.35 0.25 0.18
0.05 0.05 0.05
练习1、 在一定温度下，能说明反应A(g) +3B(g) 已达到平衡的是 （ A B ）
A. C的 生 成 速 率 与 C的 分 解 速 率 相 等 B. A、B、C的 浓 度 不 再 发 生 变 化 C. 单 位 时 间 生 成 a m ol的A， 同 时 生 成 3a m ol的B D. A、B、C的 分 子 数 之 比 为 1 ： 3： 2
pC(g) ，
。
。
。
随堂练习
6、一定条件下，反应A2(g) + B2(g) 达到平衡的标志是（ B D ）
2AB(g)
A、单位时间内生成1 mol A2同时生成1 molAB
B、单位时间内生成2 mol AB 同时生成1 mol B2 C、单位时间内生成1 mol A2 同时生成1 mol B2 D、单位时间内生成1 mol A2 同时消耗1 mol B2
=
=
2
2
3
炼铁高炉尾气之谜
高炉炼铁 的主要反应是: 2C(焦炭)+O2(空气)＝２CO（放出热量） Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2 炼制１吨生铁所需焦炭的实际用量远高于按 照化学方程式计算所需的量，且从高炉中出 来的气体中含有没有利用的CO气体，开始， 炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分 之故，于是设法增加高炉的高度，然而高炉 增高后，高炉尾气中的CO比例竟没有改变， 这是什么原因呢？
例如：对反应：
2 2
N2+3H2
3
催化剂 高温高压v NH 生 = 1﹕3﹕2 v N 生 ﹕ v H 生 ﹕ v NH 耗 = 1﹕3﹕2
=
（2）化学反应的限度：
化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态， 是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程 度，即是该反应进行的限度。
2．燃料燃烧的条件 空气或氧气接触，且空气要适当过量。 (1) 燃料与 ___________ 着火点 。 (2)温度达到燃料的_______ 3．提高燃料燃烧效率的措施 (1)尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的 转化率 。关键是燃料与 ___________ 空气或氧气 尽可能充 _________ 空气 要适当过量。 分接触，且______ (2)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能， 提高热能的利用率。
随堂练习
7、 在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)
2C(g)
达到平衡的标志是 （ A C ）
A、 C的生成速率与C分解的速率相等
B、 单位时间内生成n molA,同时生成3n molB
C、 A、B、C的浓度不再变化 D、 A、B、C的分子数之比为1:3:2