1. 體會可逆反應存在限度；
3.認識控制反應條件在生產(chǎn)生活和科學研究中的作用。
第二節(jié) 化學反應的速率與限度第2課時　化學反應的限度
2.理解化學平衡狀態(tài)并學會化學平衡狀態(tài)的判斷
高爐煉鐵的主要反應是：2C(焦炭)＋O2(空氣) =2CO(放出熱量)，F(xiàn)e2O3＋3CO 2Fe＋3CO2。煉制1噸生鐵所需焦炭的實際用量遠高于按照化學方程式計算所需的量，且從高爐中出來的氣體中含有沒利用的CO氣體，開始，煉鐵工程師們認為是CO與鐵礦石接觸不充分之故，于是設法增加高爐的高度，然而高爐增高后，高爐尾氣中的CO比例竟沒有改變，這是什么原因呢？
② 2SO2 + O2 ? 2SO3 已知：2ml 1ml
思考：我們知道在化學反應中，反應物之間是按照化學方程式中的系數(shù)比進行反應的，那么，在實際反應中，反應物能否按相應的計量關(guān)系完全轉(zhuǎn)化為生成物呢？
① 2H2 + O2 = 2H2O 已知：2ml 1ml
由上可知可逆反應進行得不完全，正、逆向反應同時同條件進行?；瘜W反應物不可能全部轉(zhuǎn)化為生成物，存在一定的化學反應限度。
在相同條件下能向正反應方向進行同時又能向逆反應方向進行的反應稱為可逆反應。
例2. 14CO2 + C CO，達到化學平衡后，平衡混合物中含14C 的粒子有 。
14CO2、14C、14CO
例1. 以下幾個反應是否是可逆反應？為什么？
在一固定容積的密閉容器里，加 1 ml N2和 3 ml H2 (合適催化劑)，能發(fā)生什么反應？2 ml NH3？
2、化學平衡狀態(tài)的建立
【思考】1、反應剛開始時， v正 、v逆 為何值？2、隨著反應的進行，反應物和生成物的濃度如何改變？速率如何變化？3、v正 遞減、v逆 遞增將導致二者之間出現(xiàn)什么的結(jié)果？4、在v正 = v逆 后，v正會繼續(xù)減小嗎？v逆 會繼續(xù)增大嗎？反應物和生成物的濃度呢？
c(N2) 、c(H2 )最大，→ v(正)最大,c(NH3) =0 → v(逆)=0
由于v(正)= v(逆) ≠ 0，雖然正、逆反應都在進行，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，反應好象“停止”
可逆反應的這種特殊狀態(tài)就是我們今天要研究的化學平衡狀態(tài)
3、化學平衡狀態(tài)的定義：
在一定條件下，可逆反應中，當正、逆兩個方向的反應速率相等時，反應物的濃度和生成物的濃度都不在改變。達到了一種表面靜止的狀態(tài)，我們稱之為“化學平衡狀態(tài)”?；瘜W平衡狀態(tài)是可逆反應在一定條件下能達到的或完成的最大“限度”。
【思考】(1) 達化學平衡的反應中，如何理解正逆反應速率相等？(2) 當一個可逆反應達到平衡時，各物質(zhì)的濃度保持不變，這時反應停止了嗎？
可逆反應中 v正 = v逆 是針對同一物質(zhì)而言的
4、化學平衡狀態(tài)的特征：
(1) 逆：討論的對象是可逆反應 (前提)
(2) 等：同一物質(zhì) v正 = v逆≠0 (實質(zhì))
(3) 動：化學平衡是一種動態(tài)平衡?；瘜W反應達到平衡時，反應并沒有停止。
(4) 定：在平衡混合物中，各組成成分的含量保持不變 (標志)
(5) 變：化學平衡狀態(tài)是有條件的，當影響化學平衡的外界條件發(fā)生改變，化學平衡就會被破壞，在新的條件下建立新的化學平衡。
速率v(正）=v(逆）
vA（耗）=vA(生）
等號一邊一生一死，量與系數(shù)成正比
等號兩邊同生共死，量與系數(shù)成正比
各組分的n/m/W（n）不再變化
5、化學平衡狀態(tài)的判斷
① 由化學平衡本質(zhì) v正 = v逆 ，即 v生成 = v消耗 ，方向相反
相同t內(nèi)，生成 2ml SO3 同時消耗 1ml O2
相同t內(nèi)，生成 2ml SO2 同時消耗 2ml SO2
1ml N≡N鍵斷裂的同時，有6ml N－H鍵斷裂 1ml N≡N鍵斷裂的同時，有6ml N－H鍵形成
N2的消耗速率與N2的生成速率 N2的消耗速率與NH3的 速率之比等于———H2的生成速率與NH3的 速率之比等于———
v(H2)： v(N2) =3:1可否判斷反應達平衡？
不可以，因為任何時刻速率比都等于系數(shù)比
顏色不變（反應本身有顏色）
例4、以3H2+N2 2NH3為列分析,判斷下列情形是否達到平衡狀態(tài)?(1) 若有1mlN2消耗，則有1mlN2生成。(2) 若有1mlN2消耗，則有3mlH2生成。(3) 若有1mlN2消耗，則有2mlNH3生成。 (4) 若有1mlN≡N鍵斷裂，則有6mlN﹣H鍵斷裂。 (5) 若有1mlN≡N鍵斷裂，則有6mlN﹣H鍵生成。(6) 若反應體系中N2、H2、NH3的百分含量不變。(7) 反應體系中平均相對分子質(zhì)量一定。(8) 若體系的體積一定，氣體的密度一定。(9) 若體系的體積一定，氣體的壓強一定。
例5、可逆反應2NO2(紅棕色) 　　2NO(無色)＋O2(無色)在密閉容器中反應，達到化學平衡狀態(tài)的是（ ）A.單位時間內(nèi)生成n ml O2同時生成2n ml NO2B.單位時間內(nèi)生成n ml O2同時生成2n ml NOC.c(NO2):c(NO):c(CO2)= 2: 2: 1D.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 體積分數(shù)不再改變
例6、 3mlA和2.5mlB混合于2L的密閉容器中發(fā)生反應：3A(g)+B(g) aC(g)+2D(g)，5min后達到平衡，已知v(c)=0.05 ml /(min·L)，生成D為1 ml。下列選項正確的是（ ）A. v (A)=0.15 ml/(min·L) B. a=2C.平衡時B的轉(zhuǎn)化率為20% D.平衡時壓強為起始時的0.8倍
以下情況可作為反應達到平衡的標志的是
①反應混合物中各氣體的體積分數(shù)
②混合氣體的顏色不再改變
③混合氣體的密度不再改變
④混合氣體的壓強不再改變
例7. 在兩個恒容密閉容器中進行如下兩個反應
⑤混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
二、化學反應條件的控制
在化工生產(chǎn)中，為了提高反應進行的程度而調(diào)控反應條件時，需要考慮控制反應條件的成本和實際可能性。
合成氨的生產(chǎn)在溫度較低時，氨的產(chǎn)率較高；壓強越大，氨的產(chǎn)率越高。但溫度低，反應速率小，需要很長時間才能達到化學平衡，生產(chǎn)成本高，工業(yè)上通常選擇在400~500℃下進行。而壓強越大，對動力和生產(chǎn)設備的要求也越高，合成氨廠隨著生產(chǎn)規(guī)模和設備條件的不同，采用的壓強通常為10~30MPa。
為提高燃料的燃燒效率，應如何調(diào)控燃燒反應的條件？（提示：可以從以下幾方面考慮，如燃料的狀態(tài)、空氣用量、爐膛材料、煙道廢氣中熱能的利用，等等。）
①燃料與空氣接觸；②溫度達到燃料的著火點。(2)燃料充分燃燒的條件①要有足夠的空氣或氧氣(助燃劑)；②燃料與空氣或氧氣要有足夠大的接觸面積。(3)燃料充分燃燒的意義①使有限的能量發(fā)揮最大的作用，節(jié)約能源；②降低污染程度。
例8.下列措施可以提高燃料燃燒效率的是(　　)
①提高燃料的著火點?、诮档腿剂系闹瘘c　③將固體燃料粉碎?、軐⒁后w燃料霧化?、輰⒚簹饣幚怼、尥ㄈ胱懔康目諝釧.①③④⑤ B.②③⑤⑥ C.③④⑤⑥ D.①②③④解析　燃料的著火點不可改變且與燃燒效率無關(guān)。
9.下列關(guān)于化學反應限度的說法中正確的是（ ）A.一個可逆反應達到的平衡狀態(tài)就是這個反應在該條件下所能達到的最大限度B.當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正向反應速率和逆向反應速率相等且等于零C.平衡狀態(tài)時，各物質(zhì)的濃度保持相等D.化學反應的限度不可以通過改變條件而改變
11.化學反應限度的調(diào)控在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保技術(shù)等方面得到了廣泛的應用，如果設法提高化學反應的限度，下面說法中錯誤的是( )A.能夠節(jié)約原料和能源 B.能夠提高產(chǎn)品的產(chǎn)量C.能夠提高經(jīng)濟效益 D.能夠提高化學反應速率
12.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?、诮档腿剂系闹瘘c③將固體燃料粉碎?、軐⒁后w燃料霧化處理⑤將煤進行氣化處理　⑥通入適當過量的空氣

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第二節(jié) 化學反應的速率與限度

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