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(共25張PPT)
德國化學(xué)家哈伯對合成氨進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究，兩年間進(jìn)行了6500多次的實驗，終于在1909年取得了鼓舞人心的成果，就是在550℃、20MPa和鋨為催化劑的條件下合成了氨，氨的產(chǎn)率約為6.25%。現(xiàn)代合成氨工藝的反應(yīng)條件是鐵觸媒作催化劑，400-500℃，10-30MPa，氨的產(chǎn)率大約為10-15%。
【思考】
①氮氣和氫氣在550℃、20MPa和鋨為催化劑的條件下，氨的產(chǎn)率約為6.25%，此條件下的該反應(yīng)是否達(dá)到了最大的限度（產(chǎn)率）？
②現(xiàn)代合成氨的產(chǎn)率大于哈伯合成氨的
產(chǎn)率，說明化學(xué)反應(yīng)的限度是否能夠發(fā)
生改變？
③實際的化工生產(chǎn)中，是不是只要化學(xué)
反應(yīng)的速率快就可以提高產(chǎn)品的產(chǎn)量？
要提高產(chǎn)品的產(chǎn)量還要考慮哪些問題？
第2章 化學(xué)鍵 化學(xué)反應(yīng)規(guī)律
第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度 課時2
1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性,理解可逆反應(yīng)的特征。
2.認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行是有一定限度的，理解化學(xué)平衡的概念及化學(xué)平衡的特征。
一、認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)存在限度
觀察·思考
預(yù)測實驗現(xiàn)象 觀察到的實驗現(xiàn)象 結(jié)論
溶液呈棕黃色
溶液顯紅色
KI溶液過量,FeCl3也不會全部轉(zhuǎn)化成FeCl2,即FeCl3與KI的反應(yīng)不能進(jìn)行完全
思考：上述實驗，你對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識有什么新的啟示？
2Fe3+ + 2I- 2Fe2+ + I2

向相同濃度足量的KI溶液中加入少量的FeCl3溶液，充分反應(yīng)后，再加入幾滴 KSCN 溶液，你認(rèn)為反應(yīng)原理是什么？能觀察到什么現(xiàn)象？為什么？
=
視頻
化學(xué)反應(yīng)
進(jìn)行得較完全反應(yīng)
進(jìn)行得不徹底反應(yīng)
鎂條在空氣中燃燒
金屬鈉與水的反應(yīng)
NaOH 溶液與鹽酸的反應(yīng)
Fe2O3與CO的反應(yīng)
N2與H2的反應(yīng)
SO2與O2的反應(yīng)
Cl2與H2O的反應(yīng)
1.可逆反應(yīng)
（1）概念：
在相同條件下，向正、反兩個方向同時進(jìn)行的反應(yīng)。
正向反應(yīng)：反應(yīng)物→生成物
逆向反應(yīng)：生成物→反應(yīng)物
可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式中，用 代替
正反應(yīng)
逆反應(yīng)
（2）表示方法：
對于可逆反應(yīng)來說，在一定條件下反應(yīng)物不可能全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，反應(yīng)只能進(jìn)行到一定的程度，這就是該化學(xué)反應(yīng)在這個條件下所能達(dá)到的限度。即無論進(jìn)行多長時間，反應(yīng)物都不可能100％地全部轉(zhuǎn)化為生成物。
S
32
O
16
O
18
一段時間
Δ
2SO2+ O2 2SO3
18
2.可逆反應(yīng)的特征
特征一:可逆反應(yīng)雙向進(jìn)行
信息1：
信息2：密閉容器中SO2與O2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過程中SO3的物質(zhì)的量的變化趨勢如圖所示。
特征二：正反應(yīng)和逆反應(yīng)在相同的條件下同時發(fā)生
14CO2、14C、14CO
不是，兩者的反應(yīng)條件不同，故不是可逆反應(yīng)。
1.反應(yīng)2H2+O2===2H2O和2H2O===2H2↑+O2↑，是否為可逆反應(yīng)？為什么？
點燃
電解
2. 14CO2 + 12C 2CO，達(dá)到最大限度后，混合物中含14C的粒子有哪些？
【思考】
二、認(rèn)識化學(xué)平衡狀態(tài)
時間(min) 0 10 20 30 40 50 60 70 80
c(SO2) 10 6 3 2 1.2 1 1 1 1
c(O2) 5 3 1.5 1 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5
c(SO3) 0 4 7 8 8.8 9 9 9 9
在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：
此條件下進(jìn)行到什么時候達(dá)到了這個反應(yīng)的限度
此時的反應(yīng)是否停止了？
此時為何3種物質(zhì)的濃度保持不變
2SO2 + O2 2SO3
催化劑
觀察·思考
各物質(zhì)的濃度保持不變
【開始階段】
反應(yīng)速率
v(正)
v(逆)
t1
時間（t）
0
（1）開始時c(SO2) 、c(O2)大， c(SO3)＝0
2SO2 + O2 2SO3
只有正反應(yīng)，v(逆)=0
正逆反應(yīng)都進(jìn)行，v(逆)≠0，v(正)＞v(逆)
【瞬間過后】
反應(yīng)速率
v(正)
v(逆)
t1
時間（t）
0
（2）瞬間后c(SO2) 、c(O2 )變小,c(SO3)≠0
2SO2 + O2 2SO3
【一定時間段內(nèi)】
（3）c(SO2) 、c(O2)逐漸變小，c(SO3)逐漸增大，三種物質(zhì)的濃度達(dá)到一個特定值。
2SO2 + O2 2SO3
v(正)
v(逆)
反應(yīng)速率
t1
時間（t）
0
v(正)=v(逆) ≠0
時間（t）
反應(yīng)速率
0
t1
v(正)＝v(逆)
化學(xué)平衡狀態(tài)
(1)0~t1：v(正)＞v(逆)
(2)t1：v(正)=v(逆)
1.化學(xué)平衡建立的過程
v(正)
v(逆)
非化學(xué)平衡狀態(tài)
2SO2 + O2 2SO3
催化劑
由于v(正)= v(逆) ≠ 0，雖然正、逆反應(yīng)都在進(jìn)行，但各種物質(zhì)的百分含量、濃度都不會發(fā)生變化。
從外表上看，反應(yīng)好象“停止”
一定條件下，可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。
2.化學(xué)平衡狀態(tài)
平衡特征
逆：可逆反應(yīng)（或可逆過程）
等： v正 = v逆 (不等于零)
動：正逆反應(yīng)均未停止，只是速率相等,是動態(tài)平衡
定：平衡時，各組分的濃度或含量保持不變
變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡移動
1.下列說法中不正確的是(　　)
A．當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時，就是此反應(yīng)在該條件下能達(dá)到的限度
B．當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時，此反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等
C．延長反應(yīng)時間，不能使2 mol SO2與1 mol O2反應(yīng)生成2 mol SO3
D．化學(xué)反應(yīng)達(dá)到其限度后，反應(yīng)就停止了
D
[練一練]
D
【思考】還有哪些特征可以判斷可逆反應(yīng)已達(dá)到了平衡狀態(tài)？
2.可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的重要特征（　 ）
A.反應(yīng)停止了 B.正、逆反應(yīng)速率都為零
C.反應(yīng)物和生成物的濃度相等 D.正、逆反應(yīng)的速率相等
[練一練]
【常用于判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)】
達(dá)到平衡的標(biāo)志：
v正=v逆
濃度不再改變
（一定條件下）
（1）直接標(biāo)志
（2）間接標(biāo)志
以xA + yB zC為例：
vA耗 = vA生
vA耗 : vC耗 = x : z
vB生 : vC生 = y : z
vA耗 : vB生 = x : y
a.能說明v正=v逆的標(biāo)志
①各組分的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變
②各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)保持不變
③各組分的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變
④體系的顏色和溫度不變
b.各組分的濃度保持不變
不是相等，也不是成一定比例
c.方程式左右兩邊氣體系數(shù)之和不同的反應(yīng)，壓強、氣體密度、氣體的總物質(zhì)的量、氣體平均分子質(zhì)量、容器壓強（恒容條件）、容器體積（恒壓條件）不變。
類型 判斷依據(jù)以mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)為例 平衡狀態(tài)
混合物體系中各成分的含量 ①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定 平衡
②各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定 平衡
正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系 ①在單位時間內(nèi)消耗了m mol A同時生成m mol A，即v正＝v逆 平衡
②在單位時間內(nèi)消耗了n mol B同時生成p mol C，則v正不一定等于v逆 不一定
③在單位時間內(nèi)生成n mol B，同時消耗q mol D，因二者變化均表示v逆，所以v正不一定等于v逆 不一定
溫度 體系溫度一定(其他不變) 平衡
顏色 反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色一定 平衡
可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，平衡狀態(tài)能否改變呢？
觀察·思考
將封裝有二氧化氮（NO2 ）和四氧化二氮（N2O4）混合氣體的裝置兩端的球形容器分別浸入熱水和冷水中，觀察實驗現(xiàn)象。
2NO2 (g) N2O4(g)
紅棕色
無色
實驗 現(xiàn)象 浸到冰水中時混合物顏色_____，浸到熱水中時混合物顏色_____
變淺
變深
降低溫度
升高溫度
平衡正向移動
平衡逆向移動
顏色變淺
顏色變深
3.化學(xué)平衡狀態(tài)的改變
視頻
結(jié)論：
化學(xué)平衡是在一定條件下建立起來的，當(dāng)條件改變時，原平衡狀態(tài)被破壞，并在新的條件下建立起新的平衡狀態(tài)。
原平衡
(v正=v逆)
條件改變
一定時間后
平衡破壞
(v正′≠v逆′)
新平衡
(v正"=v逆")
化學(xué)平衡的移動
說明：濃度、溫度、壓強等因素均會影響化學(xué)平衡狀態(tài)，具體 內(nèi)容會在選修中學(xué)習(xí)。
[練一練]
1.可逆反應(yīng) 2NO2(紅棕色) 　　2NO(無色)＋O2(無色)在密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是（ ）
A.單位時間內(nèi)生成n mol O2同時生成2n mol NO2
B.單位時間內(nèi)生成n mol O2同時生成2n mol NO
C.c(NO2):c(NO):c(CO2)= 2: 2: 1
D.混合氣體的顏色不再改變
F.混合氣體的密度不再改變
E.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
H.混合氣體個組分的 體積分?jǐn)?shù)不再改變
ADEH
2.下列措施可以提高燃料燃燒效率的是_________(填序號)。
①提高燃料的著火點　②降低燃料的著火點
③將固體燃料粉碎　④將液體燃料霧化處理
⑤將煤進(jìn)行氣化處理　⑥通入適當(dāng)過量的空氣
③④⑤⑥
化學(xué)反應(yīng)限度
與條件的控制
化學(xué)反應(yīng)的限度
化學(xué)反應(yīng)條件的控制
可逆反應(yīng)
化學(xué)平衡狀態(tài)
在同一條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。反應(yīng)存在限度
逆：可逆反應(yīng)（或可逆過程）
等： v正 = v逆 (不等于零)
動：正逆反應(yīng)均未停止，只是速率相等,是動態(tài)平衡
定：平衡時，各組分的濃度或含量保持不變
變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡移動
一定條件下，可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。
目的
促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)，抑制有害的化學(xué)反應(yīng)
方法
改變化學(xué)反應(yīng)的速率
改變可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度

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