化学反应的限度40861ppt课件
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二、化学平衡状态的判断 判断一个可逆反应在一定条件下是否达到化学反应 的限度或化学平衡状态，直接依据就是其本质和特征，即 正、逆反应速率是否相等(注：指同一种物质的生成和消 耗的速率，不同物质的正逆反应速率之比等于化学反应方 程式中的计量数之比)；各组分浓度是否不变，含量是否 不变。 通常从如下几个方面进行判断。
解析：此题列出了判断可逆反应是否达到平衡状态的 各种可能情况，应从平衡状态的两个重要特征上判断： (1)v(正)＝v(逆)，(2)混合物中各组成成分的百分含量不变。 ①符合特征(1)；②表示的都是正反应方向；③说明了反应 中各物质的转化量的关系；④NO2是红棕色气体，颜色不 变时说明NO2的浓度保持不变，符合特征(2)；⑤中若是恒 容条件，则ρ始终不变；若恒压条件，则ρ随反应而变；故 ①④能说明是否达到平衡状态，故选A。
答案：A
名师点睛：化学平衡状态的判断依据。 (1)v正＝v逆。 (2)体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质 的量分数保持不变。 (3)全是气体参加的且前后化学计量数改变的可逆反 应，压强保持不变。
(4)全是气体参加的且前后化学计量数改变的可逆反 应，平均相对分子质量保持不变。
(5)对于有颜色的气体参加或生成的可逆反应，颜色 不随着时间发生变化。
5．变：当外界条件(如浓度、压强、温度等)变化时， 则原平衡被破坏，反应混合物中各组分的浓度就会发生变 化，在新的条件下会重新建立平衡。
解析：化学反应的限度决定了可逆反应中的各种成分 是不能完全转化的。所以平衡时各物质的浓度范围为0＜ c(X)＜0.2 mol·L－1，0＜c(Y)＜0.6 mol·L－1，0＜c(Z)＜0.4 mol·L－1，故A、C错，B正确；当Z为0.1 mol·L－1时，Y为 0.45 mol·L－1，故D错；答案为B。
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果然，淳熙八年（1181）冬，辛弃疾四十二岁 时，因受到弹劾而被免职，归居上饶。此后二十年 间，他除了有两年一度出任福建提点刑狱和安抚使 外，大部分时间都在乡闲居。
他常常一面尽情赏玩着山水田园风光和其中的 恬静之趣，一面心灵深处又不停地涌起波澜，时而 为一生的理想所激动，时而因现实的无情而愤怒和 灰心，时而又强自宽慰，作旷达之想，在这种感情 起伏中度过了后半生。
醉里挑灯看剑，梦回吹角连营。八百里分麾下 炙，五十弦翻塞外声，沙场秋点兵。
马作的卢飞快，弓如霹雳弦惊。了却君王天下 事，赢得生前身后名。可怜白发生。
①破阵子：词牌名。 ②挑灯：把油灯的芯挑一下，使它明亮。 ③吹角：军队中吹号角。连营：连接成片的军营。 ④八百里：指牛。古有一牛，名叫“八百里驳(bò)”。 麾(huī)下：指部下将土。炙(zhì)：烤熟的肉。 ⑤五十弦：古代有一种瑟有五十根弦。词中泛指军乐合奏的 各种乐器。翻：演奏。塞外声，反映边塞征战的乐曲。 ⑥的(dí)卢：一种烈性快马。 ⑦霹雳：响声巨大的强烈雷电。 ⑧了却：完成。天下事：指收复中原。
笑语盈盈暗香去。 代妇在， 灯火阑珊处。
⑦盈盈：仪态美好的样子。 ⑧蓦然：突然，猛然。
⑨阑珊：零落稀疏的样子。
这首词写了什么时节的什么情况？
此词极力渲染元宵节观灯的盛况。先写 灯火辉煌、歌舞腾欢的热闹场面。花千 树，星如雨，玉壶转，鱼龙舞。满城张 灯结彩，盛况空前。接着即写游人车马 彻夜游赏的欢乐景象。观灯的人有的乘 坐香车宝马而来，也有头插蛾儿、雪柳 的女子结伴而来。
例1、下列那种说法可以证明反应：
N2+3H2 （ AD ）
2NH3已达到平衡状态
A、1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键形成
B、 1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键断裂
他常常一面尽情赏玩着山水田园风光和其中的 恬静之趣，一面心灵深处又不停地涌起波澜，时而 为一生的理想所激动，时而因现实的无情而愤怒和 灰心，时而又强自宽慰，作旷达之想，在这种感情 起伏中度过了后半生。
醉里挑灯看剑，梦回吹角连营。八百里分麾下 炙，五十弦翻塞外声，沙场秋点兵。
马作的卢飞快，弓如霹雳弦惊。了却君王天下 事，赢得生前身后名。可怜白发生。
①破阵子：词牌名。 ②挑灯：把油灯的芯挑一下，使它明亮。 ③吹角：军队中吹号角。连营：连接成片的军营。 ④八百里：指牛。古有一牛，名叫“八百里驳(bò)”。 麾(huī)下：指部下将土。炙(zhì)：烤熟的肉。 ⑤五十弦：古代有一种瑟有五十根弦。词中泛指军乐合奏的 各种乐器。翻：演奏。塞外声，反映边塞征战的乐曲。 ⑥的(dí)卢：一种烈性快马。 ⑦霹雳：响声巨大的强烈雷电。 ⑧了却：完成。天下事：指收复中原。
笑语盈盈暗香去。 代妇在， 灯火阑珊处。
⑦盈盈：仪态美好的样子。 ⑧蓦然：突然，猛然。
⑨阑珊：零落稀疏的样子。
这首词写了什么时节的什么情况？
此词极力渲染元宵节观灯的盛况。先写 灯火辉煌、歌舞腾欢的热闹场面。花千 树，星如雨，玉壶转，鱼龙舞。满城张 灯结彩，盛况空前。接着即写游人车马 彻夜游赏的欢乐景象。观灯的人有的乘 坐香车宝马而来，也有头插蛾儿、雪柳 的女子结伴而来。
例1、下列那种说法可以证明反应：
N2+3H2 （ AD ）
2NH3已达到平衡状态
A、1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键形成
B、 1个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键断裂
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”号两边的物质互为反
应物和生成物。任何一种物质的生成率都小于 1，任何一种物 质的存在量都大于 0，但存在量不能无条件的确定。
(4)能量类型的转化互逆。如果正反应是放热(或吸热)
反应，则逆反应就是吸热(或放热)反应。例如2SO2＋ O2===2SO3是放热反应，2SO3===2SO2＋O2是吸热反应。
5 ．在一定条件下 ____________ 进行到一定程度时，
反应物和生成物组成的平衡混合物的百分组成不再随时间 的延长而发生变化， ____________ 和 ____________ 相等， 这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。
答案：1.化合反应
分解反应
2．两个方向 3．正反应 逆反应 产品产率 正反应 提高反应的限度 逆反应 逆反应速率 原料
4．原料利用率 能源 产量
可逆反应
5．可逆反应
正反应速率
●问题探究
1．什么是可逆反应？可逆反应有什么特点？ 提示：同时能向正、反两个方向进行的反应称为可逆 反应。可逆反应不能进行到底，反应物、产物共存。 2．什么是化学平衡状态？平衡状态有哪些特征？
提示：在一定条件下，可逆反应进行到一定程度时，
正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不 再发生变化，称为化学平衡状态。其特征可归纳为逆、等、 动、定、变。
和O2的化学反应。
(2) 正 反 应 和 逆 反 应 发 生 的 条 件 相 同 。 例 如 2SO2 ＋ O2―→2SO3 和 2SO3―→2SO2 ＋ O2 的条件都是催化剂、高 温。如果对反应体系施加影响化学反应速率的措施，正反 应的速率和逆反应的速率都受影响。
(3)各反应物、生成物共存。“
D ．碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧
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所需用量，而且高炉顶部排出的气体中总含有没有利用的CO。
这使炼铁工程师疑惑不解。
猜想：炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分造成的。
措施：设法增加高炉的高度，以增加接触时间。
结果：高炉尾气中CO的比例竟然没有改变。
直到19世纪下半叶，法国化学家勒夏特列经过深入的研究，才
将这一谜底揭开。原来，产生上述现象的原因是：C + CO2 ⇌2CO
②单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B
③B的浓度不再变化
④混合气体总的物质的量不再发生变化
⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶3
⑥混合气体的密度不再变化。
A．①②④ B．①③④⑥ C．①③⑥ D．①③④⑤
【应用体验3】经过化学家长期研究发现高炉中：
Fe2O3(s)＋3CO(g)⇌2Fe(s)＋3CO2(g)是可逆反应，一定温度下，
23.1
31.4
/%
N2 + 3H2
高温、高压
催化剂
2NH3
压强/MPa
NH3
含量
温度/℃
0.1
10
20
30
60
100
200
15.3
81.5
86.4
89.9
95.4
98.8
300
2.2
52.0
64.2
71.0
84.2
92.6
400
0.4
25.1
38.2
47.0
65.2
79.8
500
0.1
10.6
19.1
D.单位时间内有1 mol O2生成， 同时有 2 mol SO3 生成 ；
E.单位时间内有2 mol SO2生成，同时有 2 mol O2 消耗 ；
这使炼铁工程师疑惑不解。
猜想：炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分造成的。
措施：设法增加高炉的高度，以增加接触时间。
结果：高炉尾气中CO的比例竟然没有改变。
直到19世纪下半叶，法国化学家勒夏特列经过深入的研究，才
将这一谜底揭开。原来，产生上述现象的原因是：C + CO2 ⇌2CO
②单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B
③B的浓度不再变化
④混合气体总的物质的量不再发生变化
⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶3
⑥混合气体的密度不再变化。
A．①②④ B．①③④⑥ C．①③⑥ D．①③④⑤
【应用体验3】经过化学家长期研究发现高炉中：
Fe2O3(s)＋3CO(g)⇌2Fe(s)＋3CO2(g)是可逆反应，一定温度下，
23.1
31.4
/%
N2 + 3H2
高温、高压
催化剂
2NH3
压强/MPa
NH3
含量
温度/℃
0.1
10
20
30
60
100
200
15.3
81.5
86.4
89.9
95.4
98.8
300
2.2
52.0
64.2
71.0
84.2
92.6
400
0.4
25.1
38.2
47.0
65.2
79.8
500
0.1
10.6
19.1
D.单位时间内有1 mol O2生成， 同时有 2 mol SO3 生成 ；
E.单位时间内有2 mol SO2生成，同时有 2 mol O2 消耗 ；
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速
率
·正反应
ひ正=ひ逆 ≠ 0
O·时间ຫໍສະໝຸດ ·逆反应O时间
2SO2+O2
2SO3
探究2：从数据与图像中你得出的该反应进行过程中浓度、速
率随时间变化的特点
第11页/共24页
从数据与图像中你得出的该反应进行过程中 浓度、速率随时间变化的特点
反应开始时，反应物浓度最大，正反应 速率最大；生成物浓度为零，逆反应速 率为零。 随着反应的进行，反应物浓度降低，正 反应速率减小；生成物浓度增大，逆反 应速率增大。
第4页/共24页
随堂练习
催化剂
18O2 + 2 SO2 △ 2SO3， 此化学反应进行到最后，混合物中 含18O的粒子有 SO2、O2、SO3 。
第5页/共24页
研究素材
在一定条件下，有人将一定质量的胆矾放入它 的饱和水溶液中，过了一天之后再来看时，发现许 多小的颗粒不见了，而大的颗粒变得更大，取出干 燥后称量，发现质量却与原来一样。
第20页/共24页
3.在一定的温度下，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的分解速率相等。
B．单位时间生成n molA，同时生成3n molB。
C．A、B、C的物质的量浓度保持不变。
D．A、B、C的分子数之比为1 ：3 ：2 。
21
第21页/共24页
4、下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温
下已达平衡状态的是（ B ）
• 反应容器内压强不随时间变化 • P和S的生成速率相等 C. 反应容器内P、Q、R、S四者共存 D.反应容器内总物质的量不随时间而变化
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通过改变可逆反应体系的温度、浓度、气体的 压强(yāqiáng)等，改变可逆反应的限度。
第十六页，共26页。
怎样提高煤的燃烧(ránshāo)效率？
• 煤的状态与燃烧的速率有何关系(guān xì)？与 煤的充分燃烧有何关系(guān xì)？
将煤汽化比固态煤燃烧(ránshāo)速率更快且使煤充
第九页，共26页。
H2(g) + I2 (g)
正向反应 逆向反应
2HI(g)
请继续分析：
（5）反应进行到什么时候(shíhou)会“停止”
？
当正反应(fǎnyìng)速率与逆反应(fǎnyìng)
（6）此时，反应物和生成物浓度(nóngdù)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
学平衡状态的特征判断。 • 4、化学反应条件(tiáojiàn)的控制。
第二十三页，共26页。
练习(liànxí)
1．在200 ℃时，将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入 到体积为V L的密闭(mìbì)容器中，发生反应： I2(g)＋H2(g) 2HI(g)。
第二十四页，共26页。
A．升高温度可使该反应的逆反应速率降低 B．使用高效催化剂可有效提高正反应速率 C．反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定 D．单位(dānwèi)时间内消耗CO和CO2的物质的量 相等时，反应达到平衡
第二十六页，共26页。
• 实质是从多方面控制燃烧反应的条件，它的意义在 于节约能源，节省资源，减少污染等。
第十九页，共26页。
2.反应物的转化率计算：
A的起始量- A的平衡量
反应物A的转化率=
A的起始量
×100％
第十六页，共26页。
怎样提高煤的燃烧(ránshāo)效率？
• 煤的状态与燃烧的速率有何关系(guān xì)？与 煤的充分燃烧有何关系(guān xì)？
将煤汽化比固态煤燃烧(ránshāo)速率更快且使煤充
第九页，共26页。
H2(g) + I2 (g)
正向反应 逆向反应
2HI(g)
请继续分析：
（5）反应进行到什么时候(shíhou)会“停止”
？
当正反应(fǎnyìng)速率与逆反应(fǎnyìng)
（6）此时，反应物和生成物浓度(nóngdù)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
学平衡状态的特征判断。 • 4、化学反应条件(tiáojiàn)的控制。
第二十三页，共26页。
练习(liànxí)
1．在200 ℃时，将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入 到体积为V L的密闭(mìbì)容器中，发生反应： I2(g)＋H2(g) 2HI(g)。
第二十四页，共26页。
A．升高温度可使该反应的逆反应速率降低 B．使用高效催化剂可有效提高正反应速率 C．反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定 D．单位(dānwèi)时间内消耗CO和CO2的物质的量 相等时，反应达到平衡
第二十六页，共26页。
• 实质是从多方面控制燃烧反应的条件，它的意义在 于节约能源，节省资源，减少污染等。
第十九页，共26页。
2.反应物的转化率计算：
A的起始量- A的平衡量
反应物A的转化率=
A的起始量
×100％
化学反应的限度PPT
1、可逆反应
定义：在同一反应条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的反应。 大部分化学反应都是可逆反应。 可逆反应的特点： 正反应和逆反应发生的条件相同； 反应物、生成物共同存在； 可逆反应有一定的限度。
交流与讨论
*
在高温、高压、催化剂存在下，氮气和氢气发生可逆反应，无论反应时间多长，在反应容器中总是存在着氮气、氢气、和氨气。
试卷 V（正）=V（逆）时 反应物、生成物的浓度保持不变时
2、化学平衡状态的判断依据
2．对于一定条件下的可逆反应，容器的体积保持不变 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，能说明反应已达到平衡状态的是（ ）
C．断开1molN—N键的同时断开6molN—H键
B．断开3molH—H键的同时生成6molN—H键
在一定温度下，反应A2(g)＋B2(g) 2AB(g) 达到平衡状态的标志是（ ） 单位时间生成n molA2同时生成n molAB 容器内的总压强不随时间变化 单位时间生成2n molAB同时生成n molB2 单位时间生成n molA2同时生成n molB2
这样的条件可以引起速率如何变化？
压强不随时间的变化而变化 Байду номын сангаас
再见
2、化学平衡
化学平衡的特征：“动”、“等”、“定”、“变” “动”：化学平衡是一个动态平衡； “等”：平衡时正反应和逆反应的速率相等且大于0； “定”：平衡时反应物和生成物的浓度保持不变； “变”：改变外界条件时，平衡会发生移动。 （旧的平衡将被破坏，并在新的条件下建立新的平衡。）
E、消耗3molH2的同时，生成2molNH3
F、N2的浓度保持不变
G．c(NH3)∶c(N2)∶c(H2)=2∶1∶3
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⑦容器内质量不随时间的变化而变化
⑧容器内压强不随时间的变化而变化
在已达到平衡的可逆反应2SO2+O2 催化剂 2SO3 中充入由18O组成的氧气一段时间后,18O原子
A.只存在于O2中
Ｄ
B.只存在于O2和SO3中
C.只存在于SO2和SO3中
D.SO2,SO3和O2中都存在
C 下列不属于可逆反应的是（ ）
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又可以 分解为N2和H2
能完全转化为生成物。 ⑵在可逆反应进行时，正反应和逆反应 是同时进行的。 ⑶不同化学反应的限度是不同的。
3、注意：可逆反应方程式书写时要用“ ”符号。
可逆反应 反应物
生成物
N2+3H2
催化剂 高温高压
2NH3
2SO2+O2
催化剂 高温
2SO3
SO2 +H2O
H2SO3
NH3 +H2O
NH3 ·H2O
随堂练习３
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. M、N、Q的浓度都保持不变 D. 反应已经停止
随堂练习4
在一定温度下，可逆反应：
A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志 （BC）
A. A生成的速率与C分解的速率相等 B. A、B、C的浓度不再变化 C. 单位时间生成n molA同时消耗3n molB D. A、B、C的分子数之比为1：3：2 E. A、B、C物质的量相等
2NH3反应在一定温度密闭 平
刚性容器中已达到平衡状态的是 ：
衡
①容器内N2、H2、NH3三者共存
状
②容器内N2、H2、NH3三者浓度相等
态
③ 容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2
的
④⑤⑥tt某mm时iinn内内间生 ，内成 生断裂成1m13ommlNooHllHN32-同同H时键时消的消耗同耗0时3.m5，mo断loHlN裂2 2 6molN-H键判断
随堂练习5
在一定温度下，体积不变的容器中，
2NO2（g)(红棕色）
N2O4 (g) (无色）的可逆反应中，
下列情况属于平衡状态的是（BC）
A.N2O4不再分解 B.体系压强保持不变
C.体系的颜色不再改变
D.NO2的浓度与N2O4的浓度之比2：1 E.v正(NO2) = 2v逆(N2O4)
能够说明 N2 + 3H2
结论
______
Fe３＋与I－发生化学 反应生成了I２ 溶液中还有Fe３＋
说在明应一:也在能定能相得条反同到件应的２下生条成m件把F下o与el,3S2+F与Ome33Io+吗-与,l即S？I:O-能22F发与e3生+1+m反2I应o- l生O2成2置FFe于e22++密+和I2闭I2,容Fe器2+和中I反2
C.电解水生成H2和O2，H2和O2转化成H2O D.SO2溶于水和H2SO3分解
在19世纪的英国，炼铁工业快 速发展，但是化学家们发现炼铁高炉 排出的废气含有大量的一氧化碳气体， 刚开始他们认为是因为铁的氧化物和 一氧化碳反应时间不够长，导致反应 不完全，于是他们把高炉建的非常高， 以增加反应时间，后来发现高炉排出 的一氧化碳气体并没有减少，为什么 会出现这种现象？
高温
Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g)
化学反应的可逆性是否普遍存在?
实验
①1mL0.1mol/LFeCl3 溶液与 5mL0.1mol/LKI溶液 反应
②在反应①的溶液中 加CCl4,振荡,静置
③取②的上层溶液,滴 加KSCN溶液
现象
试管内溶液由无色变 为棕黄色
试管内液体分层,下 层呈紫红色 试管内液体变为血红 色
•此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度? •此时的反应是否停止了？ •此时为何3种物质的浓度保持不变?
图象分析 2SO2+O2
催化剂
△ 2SO3
动态平衡
化学平衡状态
浓 度
·反应物 生成物
速 率
·v正
·O
t1
时间
·v逆
O
t1
时间
2、化学平衡状态 动 态 平 衡
在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和 逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保 持不变的状态，称为化学平衡状态。
某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O2
催化剂 △
2SO3
时间
（min)
物质的量
0 10
20
30 40 50 60 70
浓度(mol/L)
SO2
1 0.7 0.5 0.35 0.2 0.1 0.1 0.1
O2
0.5 0.35 0.25 0.18 0.1 0.05 0.05 0.05
SO3
0 0.3 0.5 0.65 0.8 0.9 0.9 0.9
氯水中含有哪些微粒?写出氯气与 水反应的化学方程式.
氯水中含有的微粒:
Cl2,H2O, HCIO，H+,Cl-, ClO-,OH-,
Cl2+H2O
HCl+HClO
一、可逆反应
1、概念：在相同条件下，既可以向正反应方向
进行，又可以向逆反应方向进行的化 学反应。
2、特点：⑴可逆反应是有一定限度的，反应物不
(6)
时，化学平衡即发生移动
随堂练习１
对化学反应限度的叙述不正确的是（ B ）
A.任何可逆反应都有一定的限度 B.化学反应的限度是不可改变的 C.化学反应的限度与时间的长短无关 D.化学反应达到限度时，正逆反应的速率相等
随堂练习２
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
在19世纪的英国，炼铁工业快 速发展，但是化学家们发现炼铁高炉 排出的废气含有大量的一氧化碳气体， 刚开始他们认为是因为铁的氧化物和 一氧化碳反应时间不够长，导致反应 不完全，于是他们把高炉建的非常高， 以增加反应时间，后来发现高炉排出 的一氧化碳气体并没有减少，为什么 会出现这种现象？
高温
Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g)
概念的理解： 前提 : 一定条件下的可逆反应
实质 : ひ正=ひ逆 ≠ 0
标志 : 反应混合物中各组分的浓度保持不变
3、化学平衡的特征 (1) 逆—— 可逆反应
动态平衡
(2) 等—— ひ正=ひ逆 ≠ 0
(3) 动—— 动态平衡
(4) 定—— 平衡状态时，反应混合物中各
(5)
组分的浓度保持不变
(5) 变—— 当浓度、压强、温度等条件改变