2021学年第二节 化学反应的速率与限度说课ppt课件

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可逆反应：在相同条件下，既可以向正反应方向进行，同时又能够向逆反应方向进行的反应。
①正反应和逆反应是两个方向完全相反的不同的化学反应，但同时存在
③不能进行到底，反应物、生成物共同存在；任何一种物质的存在量都大于0
②正反应和逆反应发生的条件相同
④可逆反应有一定的限度
设计实验证明FeCl3和KI之间可以发生反应，且该反应有一定的限度。即证明反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2可以发生
1.取5mL0.1ml/LKI溶液，加入0.1ml/LFeCl3溶液5~6滴。
3.取上层清液，滴入2滴KSCN溶液。
2.向上述溶液中继续加入2mLCCl4。
检验Fe3+是否完全反应
试管内液体分层，下层呈紫红色
Fe3+与I-发生化学反应生成了I2
时间单位：min 浓度单位：ml/L
探究1：根据下表数据画出密闭容器内SO2、SO3、O2的浓度随时间变化的图像。
化学反应达到限度时反应是否已经停止了？
30~50minSO2、SO3、O2的浓度保持不变
探究2: 正反应速率和逆反应速率如何变化？根据刚才的分析试着画出SO2的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线图。
在一定条件下的可逆反应中，当正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变,达到一种表面静止的状态，我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。
v(正)= v(逆) ≠0
化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的最大程度，即该反应进行的限度。
条件改变，化学平衡状态改变
化学平衡状态的判断方法
（1）同种物质：生产速率等于其消耗速率
（2）不同物质：速率等价反向（速率之比等于计量数之比，且方向相反）
（1）各组分的质量、物质的量或浓度不变
（2）各组分的百分含量（物质的量分数、质量分数、体积分数）不变
（3）温度或颜色（某组分有颜色）不变
mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)
③在恒容的条件下，反应物和生成物均为气体，气体的密度在任何时候都不变，不能作为平衡的标志
②若m+n≠n+p时，平均相对分子质量不变
①恒温、恒容时，若m+n≠n+p时，压强不变
(恒温恒容，若m+n=n+p，压强不变不能作为平衡的标志)
(若m+n=n+p时，平均相对分子质量不变不能作为平衡的标志)
生产中炼制生铁所需焦炭的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需的量，而且从高炉炉顶出来的气体中总是含有没有利用的CO。开始，炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分造成的，于是设法增加高炉的高度。然而，令人吃惊的是，高炉增高后，高炉尾气中CO的比例竟然没有改变。这成了炼铁技术中的科学悬念，人们一直在探究其中的原因。直到19世纪下半叶，法国化学家勒夏特列（H.-L.Le Chatelier,1850-1936)经过深入的研究，才将这一谜底揭开。原来，产生上述现象的原因是：C+CO2 2CO是一个可逆反应，并且自下而上发生在高炉中有焦炭的地方。后来的研究证明，在高炉中Fe2O3与CO反应也不能全部转化为Fe和CO2。
化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率（转化率是指已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的量之比）
在生产和生活中，人们希望促进有利的化学反应（提高反应速率，提高反应物的转化率即原料的利用率）,抑制有害的化学反应（降低反应速率，控制副反应的发生，减少甚至消除有害物质的产生）,这就需要进行化学反应条件的控制。
达到平衡时平衡混合物中NH3的含量（体积分数）
分析:达到平衡时平衡混合物中NH3的含量随温度、压强的变化发生怎样的变化
压强增大，氨的含量增大
温度升高，氨的含量降低
压强越大，氨的产率越高。而压强越大，对动力和生产设备的要求也越高，采用的压强通常为10MPa~30MPa。
温度较低时，氨的产率较高；但温度低，反应速率小，需要很长时间才能达到化学平衡，生产成本高，通常选择在400~500℃下进行。
化学反应是有条件的，化学反应条件是可以控制的！
思考与讨论：为提高燃料的燃烧效率，应如何调控燃烧反应的条件？
思考1：煤的状态与煤燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？
煤被研得越细，粉末越小，与空气中O2的接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。
思考2：空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？原因是什么？
空气充足，煤燃烧得充分，产物主要为CO2，放热量大；空气不足，则煤燃烧不充分，部分生成CO，CO排放到空气中造成污染，且生成CO时，放出的热量大大减小。
思考3：应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？
应选择保温隔热且耐热的炉（灶）膛材料。尽管煤燃烧是放热反应，但反应过程中煤燃烧需要提供部分能量才能进行，而利用煤燃烧放出的部分热量就可维持反应的持续进行。选用保温隔热材料的目的，正是防止热量散失。
思考4：如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？
可将燃烧后的废气通过热交换装置，供其他方面使用。这样做是为了尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热量，提高热能的利用率。
1.在一定温度下，可逆反应A(g）+3B(g） 2C(g)达到平衡的标志是( )A. C的生成速率与C分解的速率相等B. 单位时间内生成nmlA,同时生成3nmlBC. A、B、C的浓度不再变化D. A、B、C的分子数比为1:3:2