[化學 新人教版]必修2 第2章 第3節(jié)化學反應速率和限度 第2課時 課件

1、科學史話-煉鐵高爐尾氣（CO）之謎 高爐煉鐵的主要反應是高爐煉鐵的主要反應是: :C(焦炭焦炭)+O2 (空氣空氣)=CO2（放出熱量）（放出熱量）C(焦炭焦炭)+CO2 =2CO （吸收熱量）（吸收熱量） Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 煉制煉制噸生鐵噸生鐵所需焦炭所需焦炭的實際用量遠的實際用量遠高于高于理論計算理論計算的量，且高爐中出來的尾的量，且高爐中出來的尾氣含氣含未反應的未反應的CO氣體，增加高爐的氣體，增加高爐的高度高度后，后，CO的比例仍沒有改變的比例仍沒有改變。高溫探究試驗：探究試驗： 實驗步驟實驗步驟向向4 ml 1 mol/L的的CaCl2溶液中滴入溶液中滴入4ml

2、1 mol/L的的Na2SO4溶溶液液實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象 化學方程式化學方程式離子方程式離子方程式小組討論交流小組討論交流向上述反應后的清液中滴入適量向上述反應后的清液中滴入適量1 mol/L的的Na2CO3溶液會出溶液會出現(xiàn)什么現(xiàn)象現(xiàn)什么現(xiàn)象對于實驗現(xiàn)象提對于實驗現(xiàn)象提出的假設，說明出的假設，說明理由理由 實驗證明實驗證明你的假設你的假設化學方程式化學方程式離子方程式離子方程式解解 釋釋 白色混濁白色混濁CaCl2 + Na2SO4=CaSO4+ 2NaClCa2+ SO42-=CaSO4假設：假設： 仍有白色混濁現(xiàn)象仍有白色混濁現(xiàn)象理由：理由：反應沒有完全進行到底反應沒有完全進行到底CaCl

3、2 + Na2CO3=CaCO3+ 2NaCl Ca2+ CO32-=CaCO3反應沒有按著方程式劑量系數(shù)關系進行到底反應沒有按著方程式劑量系數(shù)關系進行到底現(xiàn)象：現(xiàn)象：仍有白色混濁現(xiàn)象仍有白色混濁現(xiàn)象證明：證明：反應沒有進行到底反應沒有進行到底定義：在同一條件下正反應方向和逆反應方向均能定義：在同一條件下正反應方向和逆反應方向均能進行的化學反應進行的化學反應可逆反應的特點：可逆反應的特點：反應條件相同，同時進行反應條件相同，同時進行 能量轉化互逆；能量轉化互逆； 反應物、生成物共同存在；反應物、生成物共同存在；反應不能進行到底，有一定的限度。反應不能進行到底，有一定的限度。 可逆反應的普遍性：

4、大部分化學反應都是可逆反應。可逆反應的普遍性：大部分化學反應都是可逆反應。 可逆反應用可逆反應用 表示表示 一一.可逆反應可逆反應 水的生成（水的生成（H2 + O2）與電解，）與電解， 二次電池的放電與充電，二次電池的放電與充電， CO2和和H2O通過光合作用合成糖與糖在人體通過光合作用合成糖與糖在人體內(nèi)氧化生成內(nèi)氧化生成CO2和和H2O， 它們是否屬于它們是否屬于“可逆反應可逆反應”？談談你的見談談你的見解。解。不屬于可逆反應，因為反應條件不同不屬于可逆反應，因為反應條件不同時間時間(min)c(SO2)c(O2)c(SO3)500 1.01105 Pa在某密閉容器中發(fā)生反應：在某密閉容器

5、中發(fā)生反應：2SO2+O2 2SO3催化劑催化劑反應開始時有什么特征？反應開始時有什么特征？（1）開始時）開始時c(SO2) 、c(O2)最大，最大，c(SO3) =0SO2+ +O2 SO3，只有正反應，只有正反應，v(正正)最大最大 v(逆逆)=0時間時間(min)c(SO2)c(O2)c(SO3)500 1.01105 Pa在某密閉容器中發(fā)生反應：在某密閉容器中發(fā)生反應：2SO2+O2 2SO3催化劑催化劑反應開始后一段時間內(nèi)有什么特征？反應開始后一段時間內(nèi)有什么特征？（2）一段時間內(nèi)）一段時間內(nèi)c(SO2) 、c(O2) ，c(SO3) 正逆反應都進行，正逆反應都進行，v(逆逆) 0，

6、v(正正) v(逆逆) 總體上表現(xiàn)為總體上表現(xiàn)為逐漸生成逐漸生成NH3時間時間(min)c(SO2)c(O2)c(SO3)500 1.01105 Pa在某密閉容器中發(fā)生反應：在某密閉容器中發(fā)生反應：2SO2+O2 2SO3催化劑催化劑反應一段時間后有什么特征？反應一段時間后有什么特征？（2）一段時間后）一段時間后c(SO2) 、c(O2)、c(SO3) 不變不變反應達到限度，反應達到限度，v(正正)= v(逆逆) 0，即單位時間內(nèi)消耗，即單位時間內(nèi)消耗的的SO2和生成的和生成的SO2一樣多一樣多時間（時間（t）反應速率反應速率0v(正正)v(逆逆)t1化學平衡狀態(tài)化學平衡狀態(tài)不平衡狀態(tài)不平衡狀

7、態(tài)化學平衡建立的過程化學平衡建立的過程(1)0t1：v(正正)v(逆逆)(2)t1:v(正正)=v(逆逆)二二.化學平衡狀態(tài)化學平衡狀態(tài)1.1.定義定義：在：在一定條件下一定條件下的的可逆反應可逆反應，當正反應速率，當正反應速率和逆反應速率和逆反應速率相等相等時，反應混合物中各組分的濃度不時，反應混合物中各組分的濃度不再改變，這種狀態(tài)稱為再改變，這種狀態(tài)稱為化學平衡狀態(tài)化學平衡狀態(tài)，簡稱化學平衡。，簡稱化學平衡。前提：可逆反應前提：可逆反應實質(zhì)：實質(zhì)：v(正正)= v(逆逆) 0外在標志：反應混合物中各物質(zhì)濃度保持不變外在標志：反應混合物中各物質(zhì)濃度保持不變 化學平衡狀態(tài)是可逆反應達到的一種特

8、殊狀態(tài)，是在給定條件下化學反應所能達到或完成的最大程度度。 -反應進行的限度 反應限度決定了反應物在該條件下的最大轉化率。2.2.化學平衡的特征化學平衡的特征V正=V逆0，可逆反應時刻都在進行，是一個動態(tài)平衡。V正V逆0各物質(zhì)的濃度、百分含量保持恒定（定值）條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。研究對象是可逆反應對于可逆反應對于可逆反應 M N Q達到平衡時，達到平衡時， 下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ） A.M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等三種物質(zhì)的濃度一定相等 B.M、N全部變成了全部變成了Q C.反應物和生成物的濃度都保持不變反應物和生成物的濃度都保持不變 D.反應已

9、經(jīng)停止反應已經(jīng)停止C練習練習1.利用V(正)V(逆)判斷例如，一定條件下，可逆反應例如，一定條件下，可逆反應N23H2 2NH3：V(N2):V(H2): V(NH3)=1:3:2單位時間內(nèi)，單位時間內(nèi)，消耗消耗1molN2，同時，同時生成生成2molNH3均不能表示均不能表示V(正正)V(逆逆)(1)單位時間內(nèi)，單位時間內(nèi)，消耗消耗了了1molN2，同時，同時生成生成了了1molN2(2)單位時間內(nèi)，單位時間內(nèi)，消耗消耗了了3molH2，同時，同時消耗消耗了了2molNH3均表示均表示V(正正)V(逆逆)，反應達到平衡反應達到平衡注意注意三三.化學平衡狀態(tài)的判斷化學平衡狀態(tài)的判斷2.利用各組

10、分的濃度保持不變判斷利用各組分的濃度保持不變判斷例如，一定條件下，可逆反應例如，一定條件下，可逆反應N23H2 2NH3：N2、H2、NH3的的物質(zhì)的量或或物質(zhì)的量分數(shù)一定；一定；N2、H2、NH3的的質(zhì)量或或質(zhì)量分數(shù)一定；一定；N2、H2、NH3的的體積或或體積分數(shù)一定；一定；均表示反應達到平衡均表示反應達到平衡總體積、總壓強、總物質(zhì)的量、總濃度一定，總體積、總壓強、總物質(zhì)的量、總濃度一定，反應不一定達到平衡反應不一定達到平衡例如例如H2(g)+I2(g) 2HI(g)注意注意 1、在一定溫度下，可逆反應、在一定溫度下，可逆反應A2(氣氣)+B2(氣氣) 2AB(氣氣)達到平衡的標志是（達到

11、平衡的標志是（ )(A) A2、B2、AB的濃度不再變化的濃度不再變化 (B) 容器中的壓強不再隨時間變化容器中的壓強不再隨時間變化 (C) 單位時間內(nèi)生成單位時間內(nèi)生成n mol的的A2同時生成同時生成2n mol的的AB (D) A2、B2、AB的濃度之比為的濃度之比為1:1:2 A CA C思考與交流 C3、在一定溫度下，、在一定溫度下，2NO2(g) N2O4 (g) (無色）的可逆反應中，下列情況屬于平衡無色）的可逆反應中，下列情況屬于平衡狀態(tài)的是（狀態(tài)的是（ ）A.N2O4不再分解不再分解 B.v(N2O4):v(NO2)=1:2C.體系的顏色不再改變體系的顏色不再改變 D.NO2

12、的濃度與的濃度與N2O4的濃度之比的濃度之比2：1四、化學反應條件的控制四、化學反應條件的控制 在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進有利的化學反應在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進有利的化學反應抑制有害的化學反應，這就涉及到反應條件的控制。抑制有害的化學反應，這就涉及到反應條件的控制。下面以下面以“提高煤的燃燒效率提高煤的燃燒效率”為例為例(1)將煤氣化比固態(tài)煤燃燒速率更快且使煤將煤氣化比固態(tài)煤燃燒速率更快且使煤 充分燃燒。充分燃燒。(4)將廢氣通過裝有冷卻水的管道，充分吸收將廢氣通過裝有冷卻水的管道，充分吸收還還可以使用助燃劑等可以使用助燃劑等(2)空氣不足，煤得不到充分燃燒；且空氣不足，煤得不到充分燃燒

13、；且污染環(huán)境。污染環(huán)境?？諝膺^量，浪費能源，因為空氣過量，浪費能源，因為廢氣要帶走能量廢氣要帶走能量(3)應選擇保溫性能好，提高爐膛溫度的材料應選擇保溫性能好，提高爐膛溫度的材料歸納：提高煤的燃燒效率的措施歸納：提高煤的燃燒效率的措施（1）盡可能使燃料充分燃燒，提高能量）盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉化率的轉化率.關鍵是燃料與空氣或氧氣要盡關鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分地接觸，且空氣要適當過量?？赡艹浞值亟佑|，且空氣要適當過量。（2）盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放）盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放出的熱能，提高熱能的利用率。出的熱能，提高熱能的利用率。提高燃料的燃燒效率實質(zhì)上是從多方面提高燃料的燃燒效率實質(zhì)上是從多方面控制燃燒反應的條件（包括環(huán)境）控制燃燒反應的條件（包括環(huán)境）意義：節(jié)約能源、節(jié)省資源、減少污染意義：節(jié)約能源、節(jié)省資源、減少污染（煤在氣化過程中可以脫硫、除去灰分）（煤在氣化過程中可以脫硫、除去灰分）C【例【例3】我國農(nóng)業(yè)因遭受酸雨而造成的損失每年高過】我國農(nóng)業(yè)因遭受酸雨而造成