第二单元化学反应的方向和限度

第二单元 化学反应的方向和限度化学平衡状态 2014年11月21日星期五

高炉炼铁的主要反应为： Fe2O3+3CO 2Fe +3CO2 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？

反应Fe2O3+3CO 2Fe +3CO2 的特点是高温下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行，是可逆反应。 • 反应Fe2O3+3CO 2Fe +3CO2 为什么不能进行到底？讨论、小结：

2SO2 + O2 2SO3 3H2 + N2 2NH3 可逆反应的概念及其特点 1.可逆反应（1）在相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反应称可逆反应。不可逆反应：在一定条件下，进行得很彻底或可逆程度很小的反应。

可逆反应的概念及其特点 • 下列说法是否正确： • 1. 氢气在氧气中燃烧生成水，水在电解时生成氢气和氧气，H2+ O2 = H2O是可逆反应。 • 2. 硫酸铜晶体加热变成白色粉末，冷却又变成蓝色，所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应。 • 3. 氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体，两种气体又自发变成氯化铵，氯化铵的分解是可逆反应。

可逆反应的概念及其特点 2.可逆反应特点 (1)可逆反应的普遍性：大部分化学反应都是可逆反应。 (2)可逆反应的特点： ①相同条件下，正反应和逆反应同时发生 ②反应物、生成物共同存在 ③可逆反应有一定的限度(反应不能进行到底)

练习 BC • 1.下列为可逆反应的是（） • 氢气与氧气点燃可化合成水,水电解可生成氢气 • 和氧气,因此氢气与氧气的反应是可逆反应。 • B. 在催化剂的作用下，二氧化硫与氧气反应生成三 • 氧化硫的同时，三氧化硫又有分解。 • C. 合成氨的反应，在现有技术条件下，其转化率总 • 是达不到百分之百。 • D. 碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和二氧化碳在常温下生成碳酸钙，因此这二个反应是可逆反应。

练习 • 在一定条件下，向一固定容积的容器中投入2molNO2进行反应：2NO2 2NO+O2，一段时间后测得NO2、NO、O2的物质的量可能是（） • A. 2 mol NO、0.75 mol O2 • B. 1 mol NO2、1.2 mol NO • C. 2 mol NO • D. 0.7 mol O2 D

以前是否接触过其他的可逆过程？有何特点？ 饱和硫酸铜溶液硫酸铜晶体

讨论、小结： 溶解固体溶质溶液中的溶质结晶 • 饱和溶液中溶质的溶解与结晶是一对可逆过程。 • 其中溶质溶解的速率与结晶速率相等，处于一个 • 动态平衡。

溶解平衡是动态平衡

化学平衡的概念 高温 CO+H2O CO2+H2 • 可逆反应的情况

· v正 · · v逆 · 化学平衡的概念 • 以小组为单位进行P47页的交流与讨论：浓度速率反应物生成物 t1 O O t1 时间时间

1.化学平衡状态的定义 化学平衡的概念指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。对象条件状态结果注意 v正= v逆 c (B) 不变可逆反应一定

化学平衡是动态平衡 2.化学平衡状态的特征化学平衡的研究对象是可逆反应逆动态平衡： v(正) ≠0； v(逆) ≠0 动 v(正)＝ v(逆) ≠0 等定 c(B) 或 n(B) 或 ω(B) 一定条件改变→平衡改变变

练习 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 E. 容器中气体的密度保持不变 F. 混合气体的平均摩尔质量保持不变 G. 容器中气体的总压强保持不变 ACF

化学平衡是动态平衡 3.化学平衡状态的标志 (1) v正= v逆（本质特征） ① 同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 ② 不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的计量数之比，但必须是不同方向的速率。

化学平衡是动态平衡 (2)反应混合物中各组成成分的含量保持不变（浓度标志）： ① 各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、物质的量浓度均保持不变。 ② 各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。 ③ 若反应前后的物质都是气体，且总体积不等，则气体的总物质的量、总压强（恒温、恒容）、平均摩尔质量、混合气体的密度（恒温、恒压）均保持不变。 ④ 反应物的转化率、产物的产率保持不变。

练习 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（） A. 反应容器内压强不随时间变化 B. 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 B

练习 5.下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3已达平衡状态的是 ( ) 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 C. 1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂 D. 1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成 AC

练习 6. 在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应: A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g) 已达平衡状态的是 ( ) A.混合气体的压强 B. 混合气体的密度 C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量 BC

小结 mA(g) + n B(g)  pC(g) +q D(g) 平衡平衡平衡不一定

小结 mA(g) + n B(g)  p C(g) +q D(g) 平衡平衡不一定不一定

小结 mA(g) + nB(g)  pC(g) +qD(g) 平衡不一定平衡不一定

小结 平衡不一定不一定

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