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第二节 化学反应的速率与限度
第二课时
化学反应的限度
第六章 化学反应与能量
一、化学反应的限度
思考：一个化学反应在实际进行时，反应物能否
完全转变为生成物？
阅读：P48 科学史话
从这一材料中，你得到什么启示？
正反应：反应物（H2、I2）→生成物（HI）
逆反应：生成物（HI）→反应物（H2、I2）
H2 + I2 2HI
正反应
逆反应
1、可逆反应：在相同条件下能向正、逆两个方向同时进行的化学反应称为可逆反应。
特征：反应不能进行到底（反应物不能完全转化成生成物）
典型的可逆反应有:
N2+3H2 2NH3
催化剂
高温高压
2SO2+O2 2SO3
催化剂
高温
SO2 +H2O H2SO3
NH3 +H2O NH3 ·H2O
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
2.14CO2和C在高温条件下进行反应14CO2 + C 2CO，进行一段时间后达到平衡，反应体系中含有14C的粒子有（ ）
A．14CO2 B．14CO2、14CO
C．14CO2、14CO、14C D．14CO
C
3. 密封容器中发生可逆反应：X2+Y2 2Z，已知起始时X2、Y2、Z 的物质的量浓度分别为0.1mol/L，0.3mol/L， 0.2mol/L。反应在一定条件下进行到某一时刻时，各物质的物质的量浓度可能是( )
A.c(X2)=0.2mol/l B.c(Y2)=0.35mol/l
C.c(Y2)=0.2mol/l D.c(Z)=0.4mol/l
B
H2(g) + I2 (g) 2HI(g)
正向反应
逆向反应
对于该反应，请分析：
（1）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓度哪个大？
（2）当反应刚开始时，正反应与逆反应哪个反应速率大？
（3）随着反应的进行，反应物和生成物浓度如何变化？
（4）随着反应的进行，v(正)与v(逆)怎样变化？
在密闭容器中加入1molH2和1mol I2发生反应
2、化学平衡
（1）定义：
在一定条件下，可逆反应进行到一定限度时，正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物浓度保持不变的状态叫化学平衡状态，简称化学平衡。
（2）化学平衡状态的建立
反应速率
v(正)
v(逆)
t1
时间（t）
0
(1)0~t1：v(正)>v(逆)
(2)t1：v(正)=v(逆)
平衡状态
2SO2+O2 2SO3
△
催化剂
v(正)=v(逆)
（3）化学平衡的特征:
逆 ：研究对象是可逆反应（前提）
等： v(正)＝ v(逆)≠0（本质）
动：动态平衡，反应依然在进行
定：平衡时，混合物中各组分的含量保持不变（现象）
变：外界条件一旦改变，平衡将被破坏
“等”和“定”是判断化学反应是否处于平衡状态的关键
3.化学平衡状态的判断：
（1）直接标志
①速率
a.对同一种物质，V(正) = V(逆)
b.等号同一边不同物质的生成速率和消耗速率之比等于化学计量数之比
c.等号两边不同物质的生成速率或消耗速率之比等于化学计量数之比
②浓度
各物质的浓度、物质的量、质量等不再变化
（2）间接标志
①颜色
对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应，体系颜色不在变化时，反应达到平衡
②温度
在绝热恒容的密闭容器中，当体系温度不在变化时，反应达到平衡
③气体压强
恒容容器中，对于有气体参与或生成的反应，若反应前后气体的分子数不相等，当气体总压强不变时，反应达到平衡
④气体平均摩尔质量
对于全是气体参与的反应，若反应前后气体的分子数不相等，当气体平均摩尔质量不变时，反应达到平衡
1、对于可逆反应M＋N Q达到平衡时，
下列说法正确的是（ ）
A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等
B.M、N全部变成了Q
C.反应物和生成物的浓度保持不变
D.反应已经停止
C
2.在一定温度下反应A2(g) + B2(g) 2AB(g) 达到平衡的标志是（ ）
C
A. 单位时间生成1molA2的同时生成 1mol的B2
B. 容器内的总物质的量不随时间变化
C. 单位时间生成2molAB的同时生成1mol的B2
D. 单位时间生成1molA2的同时消耗2mol的 2AB
3、在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成
NH3,以下叙述错误的是（ ）
A.开始反应时，正反应速率最大，逆反应速
率为零
B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，
最后减小为零
C.随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，后
保持恒定
D.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，
最后与逆反应速率相等且都保持恒定
B
4、有关转化率的简单计算
A的转化率= ————— x100%
A的转化量
A的起始量
aA+bB cC+dD
式子中A的转化量可以是物质的量、质量、浓度、体积等
1．将6 mol H2和3 molCO充入容积为0.5 L的密闭容器中，进行如下反应：
2H2(g)+CO(g) = CH3OH(g)，6秒末时容器内压强为开始时的0.6倍。
试计算：（1）H2的反应速率是多少？
（2）CO的转化率为多少？
答案
（1）υ(H2)＝ 1.2 mol／(L s)
（2）CO的转化率为60%
2.在一定温度下，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)，起始时，充入的N2和H2的物质的量分别是3.0 mol和6.0 mol，平衡时生成NH3的物质的量是2.4 mol。已知容器的容积为5.0 L，试求：
(1)H2的转化率是________。
(2)平衡时混合气体中N2的体积分数是________。
答案　(1)60%　(2)27.3%
(2)抑制有害的化学反应
(1)促进有利的化学反应
1、控制化学反应条件的原则
二、化学反应条件的控制
2、控制化学反应条件的目的
(1)控制反应速率
(2)提高反应物的转化率
3、控制化学反应限度的措施
使反应物尽可能多的转化为生成物，使可逆反应向正反应方向进行，提高反应物转化率。
(1)对于放热反应，升高温度反应速率增大，但反应物转化率降低。
(2)对于吸热反应，升高温度反应速率增大，同时反应物转化率增大。
(3)对于反应后气体分子数增大的反应，增大压强反应速率增大，但反应物转化率降低。
(3)对于反应后气体分子数减小的反应，增大压强反应速率增大，同时反应物转化率增大。
4、提高燃料燃烧效率的措施
(1)尽可能使燃料 ，提高能量的转化率。关键是燃料与空气或氧气尽可能 ，且空气要 。
(2)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。
充分燃烧
充分接触
适当过量
1．下列关于燃料充分燃烧的说法，不正确的是 (　　)
A．空气量越多越好
B．应通入适量的空气
C．固体燃料燃烧前最好粉碎
D．液体燃料燃烧时可以以雾状喷出
.
A

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