2021學(xué)年第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率與限度說課ppt課件

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可逆反應(yīng)：在相同條件下，既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時又能夠向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。
①正反應(yīng)和逆反應(yīng)是兩個方向完全相反的不同的化學(xué)反應(yīng)，但同時存在
③不能進(jìn)行到底，反應(yīng)物、生成物共同存在；任何一種物質(zhì)的存在量都大于0
②正反應(yīng)和逆反應(yīng)發(fā)生的條件相同
④可逆反應(yīng)有一定的限度
設(shè)計實驗證明FeCl3和KI之間可以發(fā)生反應(yīng)，且該反應(yīng)有一定的限度。即證明反應(yīng)2Fe3++2I- 2Fe2++I2可以發(fā)生
1.取5mL0.1ml/LKI溶液，加入0.1ml/LFeCl3溶液5~6滴。
3.取上層清液，滴入2滴KSCN溶液。
2.向上述溶液中繼續(xù)加入2mLCCl4。
檢驗Fe3+是否完全反應(yīng)
試管內(nèi)液體分層，下層呈紫紅色
Fe3+與I-發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成了I2
時間單位：min 濃度單位：ml/L
探究1：根據(jù)下表數(shù)據(jù)畫出密閉容器內(nèi)SO2、SO3、O2的濃度隨時間變化的圖像。
化學(xué)反應(yīng)達(dá)到限度時反應(yīng)是否已經(jīng)停止了？
30~50minSO2、SO3、O2的濃度保持不變
探究2: 正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率如何變化？根據(jù)剛才的分析試著畫出SO2的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率隨時間變化的曲線圖。
在一定條件下的可逆反應(yīng)中，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變,達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)，我們稱之為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡。
v(正)= v(逆) ≠0
化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在一定條件下所能達(dá)到的或完成的最大程度，即該反應(yīng)進(jìn)行的限度。
條件改變，化學(xué)平衡狀態(tài)改變
化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法
（1）同種物質(zhì)：生產(chǎn)速率等于其消耗速率
（2）不同物質(zhì)：速率等價反向（速率之比等于計量數(shù)之比，且方向相反）
（1）各組分的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變
（2）各組分的百分含量（物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)）不變
（3）溫度或顏色（某組分有顏色）不變
mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)
③在恒容的條件下，反應(yīng)物和生成物均為氣體，氣體的密度在任何時候都不變，不能作為平衡的標(biāo)志
②若m+n≠n+p時，平均相對分子質(zhì)量不變
①恒溫、恒容時，若m+n≠n+p時，壓強不變
(恒溫恒容，若m+n=n+p，壓強不變不能作為平衡的標(biāo)志)
(若m+n=n+p時，平均相對分子質(zhì)量不變不能作為平衡的標(biāo)志)
生產(chǎn)中煉制生鐵所需焦炭的實際用量，遠(yuǎn)高于按照化學(xué)方程式計算所需的量，而且從高爐爐頂出來的氣體中總是含有沒有利用的CO。開始，煉鐵工程師們認(rèn)為是CO與鐵礦石接觸不充分造成的，于是設(shè)法增加高爐的高度。然而，令人吃驚的是，高爐增高后，高爐尾氣中CO的比例竟然沒有改變。這成了煉鐵技術(shù)中的科學(xué)懸念，人們一直在探究其中的原因。直到19世紀(jì)下半葉，法國化學(xué)家勒夏特列（H.-L.Le Chatelier,1850-1936)經(jīng)過深入的研究，才將這一謎底揭開。原來，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是：C+CO2 2CO是一個可逆反應(yīng)，并且自下而上發(fā)生在高爐中有焦炭的地方。后來的研究證明，在高爐中Fe2O3與CO反應(yīng)也不能全部轉(zhuǎn)化為Fe和CO2。
化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在該條件下轉(zhuǎn)化為生成物的最大轉(zhuǎn)化率（轉(zhuǎn)化率是指已被轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物的物質(zhì)的量與其初始的物質(zhì)的量之比）
在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)（提高反應(yīng)速率，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率即原料的利用率）,抑制有害的化學(xué)反應(yīng)（降低反應(yīng)速率，控制副反應(yīng)的發(fā)生，減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生）,這就需要進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)條件的控制。
達(dá)到平衡時平衡混合物中NH3的含量（體積分?jǐn)?shù)）
分析:達(dá)到平衡時平衡混合物中NH3的含量隨溫度、壓強的變化發(fā)生怎樣的變化
壓強增大，氨的含量增大
溫度升高，氨的含量降低
壓強越大，氨的產(chǎn)率越高。而壓強越大，對動力和生產(chǎn)設(shè)備的要求也越高，采用的壓強通常為10MPa~30MPa。
溫度較低時，氨的產(chǎn)率較高；但溫度低，反應(yīng)速率小，需要很長時間才能達(dá)到化學(xué)平衡，生產(chǎn)成本高，通常選擇在400~500℃下進(jìn)行。
化學(xué)反應(yīng)是有條件的，化學(xué)反應(yīng)條件是可以控制的！
思考與討論：為提高燃料的燃燒效率，應(yīng)如何調(diào)控燃燒反應(yīng)的條件？
思考1：煤的狀態(tài)與煤燃燒的速率有何關(guān)系？與煤的充分燃燒有何關(guān)系？
煤被研得越細(xì)，粉末越小，與空氣中O2的接觸面積越大，燃燒越充分，反應(yīng)速率越快。
思考2：空氣用量對煤的充分燃燒有什么影響？原因是什么？
空氣充足，煤燃燒得充分，產(chǎn)物主要為CO2，放熱量大；空氣不足，則煤燃燒不充分，部分生成CO，CO排放到空氣中造成污染，且生成CO時，放出的熱量大大減小。
思考3：應(yīng)選擇什么樣的爐（灶）膛材料？理由是什么？
應(yīng)選擇保溫隔熱且耐熱的爐（灶）膛材料。盡管煤燃燒是放熱反應(yīng)，但反應(yīng)過程中煤燃燒需要提供部分能量才能進(jìn)行，而利用煤燃燒放出的部分熱量就可維持反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行。選用保溫隔熱材料的目的，正是防止熱量散失。
思考4：如何充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量？
可將燃燒后的廢氣通過熱交換裝置，供其他方面使用。這樣做是為了盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放的熱量，提高熱能的利用率。
1.在一定溫度下，可逆反應(yīng)A(g）+3B(g） 2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是( )A. C的生成速率與C分解的速率相等B. 單位時間內(nèi)生成nmlA,同時生成3nmlBC. A、B、C的濃度不再變化D. A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2