資源簡(jiǎn)介

(共22張PPT)
高爐煉鐵的主要反應(yīng)為：
2C(焦炭)+O2(空氣)＝２CO
Fe2O3+3CO ===== 2Fe +3CO2
從煉鐵爐口排出的尾氣中含有一定量的CO。
100多年前，人們?cè)J(rèn)為這是由于 CO與鐵礦石接觸時(shí)間不夠
的緣故。為使反應(yīng)進(jìn)行的完全，當(dāng)時(shí)曾耗巨資改建高爐，
以延長(zhǎng)CO和Fe2O3的接觸時(shí)間，結(jié)果尾氣中CO的含量并未減少。
你知道這是為什么嗎？
你知道嗎？
2SO2 + 18O2
2SO3
化學(xué)新魔術(shù)！
2SO2 + 18O2
2SO3
S18O2
S16O18O
你能用一個(gè)化學(xué)專用名詞破解這個(gè)動(dòng)畫魔術(shù)嗎？
(一)可逆反應(yīng)
1、定義：在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向
進(jìn)行的反應(yīng)。
2、可逆反應(yīng)的反應(yīng)速率
v正 ：正反應(yīng)速率。
v逆 ：逆反應(yīng)速率。
﹕ ﹕
v N2耗 v H2耗 v NH3生
= 1﹕3﹕2
﹕ ﹕
v N2生 v H2生 v NH3耗
= 1﹕3﹕2
一、化學(xué)平衡狀態(tài)
N2+3H2 2NH3
催化劑
高溫高壓
第二節(jié) 化學(xué)平衡
雙向性
可逆反應(yīng)分為正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向
雙同性
正、逆反應(yīng)在同一條件下同時(shí)進(jìn)行
共存性
反應(yīng)物與生成物共存，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%
① 反應(yīng)剛開始時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度哪個(gè)大？隨著反應(yīng)的進(jìn)行，
反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？
② 反應(yīng)剛開始時(shí)，正反應(yīng)與逆反應(yīng)哪個(gè)反應(yīng)速率大？隨著反應(yīng)的進(jìn)行，
v(正)與v(逆)怎樣變化？
③ 反應(yīng)會(huì)進(jìn)行到什么時(shí)候“停止”？
④ 此時(shí)，反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？
⑤ 反應(yīng)真的停止了嗎？
2NH3
N2 + 3H2
催化劑
高溫、高壓
某溫度和壓強(qiáng)下，體積為1 L的密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)
思考與交流
C
t
(a)反應(yīng)從正向開始
濃度—時(shí)間圖
剛開始時(shí)：
反應(yīng)物濃度________，正反應(yīng)速率________ ，生成物濃度為_________，
逆反應(yīng)速率_________ 。
反應(yīng)過程中：
反應(yīng)物濃度_________ ，正反應(yīng)速率_________ ， 生成物濃度_________ ，逆反應(yīng)速率_________。
t0時(shí)間后:
必然出現(xiàn)___________________。
H2
N2
NH3
t
v
υ正＝υ逆≠0
化學(xué)平衡狀態(tài)
υ正
υ逆
最大
最大
0
0
減小
減小
增大
增大
t0
t0
速率—時(shí)間圖
討論1：在1L的密閉容器中加入0.1molN2和0.3mol H2，體系中各組分的濃度與速率如何變化
2NH3
N2 + 3H2
催化劑
高溫、高壓
υ正＝υ逆≠0
C
t
(b)反應(yīng)從逆向開始
濃度—時(shí)間圖
t0
H2
N2
NH3
t
v
υ正＝υ逆≠0
化學(xué)平衡狀態(tài)
υ正
υ逆
t0
速率—時(shí)間圖
剛開始時(shí)：
生成物濃度________，逆反應(yīng)速率________ ，反應(yīng)物濃度為_________，
正反應(yīng)速率_________ 。
反應(yīng)過程中：
生成物濃度_________ ，逆反應(yīng)速率_________ ， 反應(yīng)物濃度_________ ，正反應(yīng)速率_________。
t0時(shí)間后:
必然出現(xiàn)___________________。
最大
最大
0
0
減小
減小
增大
增大
υ正＝υ逆≠0
逆反應(yīng)
討論2：在1L的密閉容器中加入0.3molNH3，體系中各組分的濃度與速率如何變化
2NH3
N2 + 3H2
催化劑
高溫、高壓
（二）化學(xué)平衡狀態(tài)
此時(shí)反應(yīng)并未停止，只是表觀上各成分保持穩(wěn)定。
一定條件下可逆反應(yīng)里，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，
反應(yīng)混合物中各組分濃度保持不變的狀態(tài)稱化學(xué)平衡狀態(tài)。
（1）化學(xué)反應(yīng)的限度：
化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達(dá)到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到或完成的最大程度，即是該反應(yīng)進(jìn)行的限度。
注意：
（2）可逆反應(yīng)中 v正 = v逆 是針對(duì)同一物質(zhì)而言的。
﹕ ﹕
v N2耗 v H2耗 v NH3生
= 1﹕3﹕2
﹕ ﹕
v N2生 v H2生 v NH3耗
= 1﹕3﹕2
=
=
=
N2+3H2 2NH3
催化劑
高溫高壓
例如：對(duì)反應(yīng)：
1、對(duì)于可逆反應(yīng)H2(g)+I2(g) 2HI(g)，在溫度一定下由H2(g)和I2(g)開始反應(yīng)，下列說法正確的是（ ）
A. H2(g)的消耗速率與HI(g)的生成速率之比為2∶1
B.反應(yīng)進(jìn)行的凈速率是正、逆反應(yīng)速率之差
C. 正、逆反應(yīng)速率的比值是恒定的
D.達(dá)平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等
BD
2、下列各圖中M時(shí)刻不處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是（ ）
0
v
t
v逆
v正
M
0
v
t
M
v正
v逆
0
v
t
v正
v逆
M
0
n
t
M
A
B
C
D
B
（三）化學(xué)平衡特征
“逆” ----- 研究的對(duì)象為可逆反應(yīng)。
“等” ----- 平衡時(shí)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等。
（對(duì)同 一物質(zhì)而言，消耗速率和生成 速率相等）
“動(dòng)”----- 化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡，化學(xué)反應(yīng)仍在進(jìn)行，并未停止。
“定” ----- 平衡時(shí)，反應(yīng)混合物中各組成成分的百分含量保持一定（即不再發(fā)生改變）。
“變”----- 化學(xué)平衡是一定條件下的平衡，當(dāng)反應(yīng)條件改變時(shí)，反應(yīng)速率和
各組分百分含量會(huì)發(fā)生改變而使平衡被破壞。
討論1：在一定溫度下，可逆反應(yīng)A（g）+3B（g） 2C（g）
能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是（ ）
A、C的生成速率與C的分解速率相等
B、單位時(shí)間生成n mol A，同時(shí)生成3n mol B
C、A、B、C的濃度不再變化
D、A、B、C的分子數(shù)比為1∶3∶2
AC
討論 2：在一定溫度下，反應(yīng)A2（g）+B2（g） 2AB（g）
能說明反應(yīng)達(dá)到平衡的是（ ）
A．單位時(shí)間生成n mol的A2同時(shí)生成n mol的AB
B．容器內(nèi)的總壓不隨時(shí)間變化
C．單位時(shí)間生成2n mol的AB同時(shí)生成n mol的B2
D．單位時(shí)間生成n mol的A2同時(shí)生成n mol的B2
C
討論 3：在一定溫度下的某容積不變的密閉容器中，建立下列化學(xué)平衡：
C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)不能確定該可逆反應(yīng)在一定條件下已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(　　)
A．體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
B．v正(CO)＝v逆(H2O)
C．生成n mol CO的同時(shí)生成n mol H2
D．1 mol H—H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2 mol H—O鍵
C
B
可逆反應(yīng)普遍存在:
N2+3H2 2NH3
催化劑
高溫高壓
2SO2+O2 2SO3
催化劑
高溫
SO2 +H2O H2SO3
NH3 +H2O NH3 ·H2O NH4+ +OH-
H2+I2 2HI
弱電解質(zhì)的電離
Cl2+H2O HCl +HClO
課后作業(yè)
1、復(fù)習(xí)本節(jié)課知識(shí)。
2、《升華》
化學(xué)平衡特征
“逆” ----- 研究的對(duì)象為可逆反應(yīng)。
“等” ----- 平衡時(shí)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等。
（對(duì)同 一物質(zhì)而言，消耗速率和生成
速率相等）
“動(dòng)”----- 化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡，化學(xué)反應(yīng)仍在進(jìn)行，并未停止。
“定” ----- 平衡時(shí)，反應(yīng)混合物中各組成成分的百分含量保
持一定（即不再發(fā)生改變）。
“變”----- 化學(xué)平衡是一定條件下的平衡，當(dāng)反應(yīng)條件改變時(shí)，
反應(yīng)速率和各組分百分含量會(huì) 發(fā)生改變而使平衡被
破壞。
“逆”
“等”
“動(dòng)”
“定”
“變”
一定溫度下，可逆反應(yīng)2NO2(g) 2NO(g) + O2(g)在體積固定的密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 。
①單位時(shí)間內(nèi)消耗n mol O2 ，同時(shí)生成2n molNO2
②單位時(shí)間內(nèi)生成n molNO ，同時(shí)生成n molNO2
③用NO2、NO、 O2濃度變化的表示的反應(yīng)速率的比為2 ：2 ：1
④NO的體積分?jǐn)?shù)不隨時(shí)間變化 ⑤混合氣體的顏色不再改變
⑥ NO2的轉(zhuǎn)化率不隨時(shí)間變化 ⑦混合氣體的壓強(qiáng)不再改變
⑧容器內(nèi)氣體密度不隨時(shí)間變化
⑨混合氣體的平均分子量不再改變
討論：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)準(zhǔn)
1、本質(zhì)： v正 = v逆
2、現(xiàn)象：濃度保持不變
① v A耗 = v A生 v B耗 = v B生 v C生 = v C耗 v D生 = v D耗
② v A耗 ﹕ v B生 = m﹕n … …
①A、B、C、D的濃度不再改變。
② A、B、C、D的分子數(shù)（或物質(zhì)的量）不再改變。
③ A、B、C、D的百分含量不再改變。
④ A、B、C、D的轉(zhuǎn)化率或生成率不再改變。
⑤ 體系溫度不再改變。
⑥ 若某物質(zhì)有色，體系的顏色不再改變。
本質(zhì)
現(xiàn) 象
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)
對(duì) m+n ≠ p+q 的反應(yīng)（即反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變），
還可從以下幾個(gè)方面判斷：
1、體系的分子總數(shù)（或氣體總物質(zhì)的量）不再改變。
2、體系的平均分子量不再改變。
3、若為恒容體系，體系的壓強(qiáng)不再改變。
4、若為恒壓體系，體系的密度不再改變。
注意：以上幾條對(duì)m+n = p+q的反應(yīng)不成立。
m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)

①③④⑦

⑤⑦

①③④⑤⑦

①②③④⑦
討論1：在一定溫度下的恒容容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí)：
①混合氣體的壓強(qiáng)； ②混合氣體的密度； ③混合氣體的總物質(zhì)的量；
④混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量； ⑤混合氣體的顏色；
⑥各反應(yīng)物或生成物的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比； ⑦某種氣體的百分含量。


①②③
②④⑦
規(guī)律方法化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的“三關(guān)注”“一等、一不變”
(1)三關(guān)注
①關(guān)注反應(yīng)條件,是恒溫恒容、恒溫恒壓,還是絕熱恒容容器;
②關(guān)注反應(yīng)特點(diǎn),是等體積反應(yīng),還是非等體積反應(yīng);
③關(guān)注特殊情況,是否有固體參加或生成,或固體的分解反應(yīng)。
(2)一等、一不變

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