PPT《新课标人教版化学必修2第二章第三节》

新课标人教版化学必修2

第二章

第三节 化学反应的速率和限度(第2课时) CO 炼铁高炉尾气之谜 【科学史话】 我们已经增加了高炉的高度,怎么排出的一氧化碳浓度没有降低呢?你能帮助工程师解开这一谜底吗? 在一固定容积的密闭容器中充入CO和H2O,使其在特定条件下充分反应,测量各成分的物质的量,得到如下数据.

当反应达到一定程度时,各物质的物质的量不再改变,反应达到了最大限度. 结论: 实验一 CO+H2O CO2+H2 实验二 在实验一进行到第5分钟时,从体系中取出0.1molH2,投进去0.1molD2 反应再次达到稳定后,检测到容器中有D2O的存在,但H2和D2总物质的量保持不变. 结论:在某个特定条件下,CO和H2O的反应达到稳定之后,仍在继续进行.此时,反应向右进行,同时以同等速率也在向左进行. 可逆反应:在相同条件下能向正、反两个方向同时进行的化学反应称为可逆反应. 判断下列反应是否是可逆反应: SO2+H2O H2SO3 2HI(g) H2(g) + I2(g) Cl2+H2O HCl+HClO 2H2O 2H2(g) + O2(g) 通电点燃 N2 + 3H2 2NH3 高温、高压 催化剂 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 H2(g) + I2 (g)2HI(g) 正向反应 逆向反应 请继续分析:(5)反应进行到什么时候会"停止"? 当正反应速率与逆反应速率相等时 (6)此时,反应物和生成物浓度如何变化? 反应物和生成物浓度均不再改变 (7)给这个状态命名 平衡状态 (8)反应真的停止了吗? 没有停止 处于动态平衡 反应速率 v(正) v(逆) v(正)= v(逆) t1 时间(t)

0 (1)0~t1:v(正)>v(逆) (2)t1以后:v(正)=v(逆) t1以后反应处于平衡状态! 用v-t时间图像表示变化过程 当一个可逆反应进行到正反应速率与逆向反应速率相等时,反应物和生成物的浓度不再改变,达到表面上静止的一种"平衡状态",这就是可逆反应所能达到的限度. 反应限度的对象是可逆反应V正=V逆 不等于零(不同的平衡对应不同的速率)平衡时正逆反应均未停止,只是速率相等平衡时,各组分含量保持恒定达到限度的可逆反应会因为外界条件的影响而发生移动 平衡特征:逆:等:动:定:变:

二、化学反应的限度 其中,"等"和"定"判断化学反应是否处于平衡状态的关键! 【挑战自我】

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QC.反应物和生成物的浓度都保持不变D.反应已经停止

2、14CO2 + C

2 CO,达到化学平衡后,平衡混合物中含14C的粒子有 . C CO2 C CO

3、在一定温度下,2NO2 (g)N2O4 (g)的可逆反应中,下列情况属于平衡状态的是A. N2O4不再分解B. v(N2O4) : v(NO2) = 1:2 体系的颜色不再改变 NO2的浓度与N2O4的浓度之比2:1 C (无色) (红棕色) 【挑战自我】

4、可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到限度时的标志是(I2蒸气是紫色的)A.单位时间内,断裂1mol的H-H同时生成2molH-I B.混合气体的颜色不再改变 C.H

2、I

2、HI的浓度相等 D.I2在混合气体中的体积分数保持不变 BD 【挑战自我】

5、在一定温度下,反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是(? ) A.单位时间内生成nmol的A2同时生成nmol的AB?? B.容器内的总压强不随时间变化而变化????C.单位时间内,生成2nmol的AB同时生成nmol的B2 D.单位时间内,生成nmol的A2同时生成nmol的B2 C 【挑战自我】 总结: 判断可逆反应达到平衡状态的标志有: A2(g)+B2(g)2AB(g) 单位时间内,断裂1mol的A-A同时断裂2molA-B 单位时间内,生成1mol的A2同时生成2molAB 单位时间内,断裂1mol的A-A同时生成1molB-B 单位时间内,断裂1mol的A-A同时生成1molA-A 单位时间内,生成1mol的A2同时消耗1molA2 容器内的气体颜色不随时间变化而变化 容器内各物质的体积分数不随时间变化而变化 利用炸药将建筑物的支撑(柱子或承重墙)按一定时间顺序损坏使其无法支撑建筑物重量,建筑物在自身重量作用下沿先被炸坏的支撑方向倒塌的过程就是定向爆破. 回忆 影响化学反应的因素有: 催化剂、温度、浓度、固体的表面积、反应物的状态等. 提高对我们有利的反应的反应速率和反应限度,可以提高原料的利用率或转化率,使反应按照人们的期望进行.

三、化学反应条件的控制 煤的状态与煤的燃烧速率有何关系?与煤的充分燃烧有何关系?煤的颗粒越细,与氧气的接触就越充分,燃烧的速率就越快,燃烧得越充分.把煤块碎成煤粉,鼓入炉中燃烧,可提高煤的燃烧效率;

或把煤用化学方法变成气体或液体,能更有效、更清洁地利用燃煤. 2. 空气用量对煤的充分燃烧有什么影响?煤燃烧要有适当过量的空气,即提高氧气的浓度,以加快反应速率,使燃料燃烧充分.但空气的通入量也要控制适当,否则,过量的空气会带走部分热量,同样会造成浪费.

三、化学反应条件的控制 3.应选择什么样的炉(灶)膛材料?理由是什么?应选择隔热性能较好的材料,这样可以减少热量损失.4.如何充分利用煤燃烧后的废气中的热?可以把废气通过热交换器等方法充分利用废气中的热量.

三、化学反应条件的控制 研究性课题 调查家庭所用燃料的性能、价格、资源蕴藏情况有燃烧产物对环境的影响,对家庭燃料的选择及如何使其充分燃烧提出自己的看法. 备注条件:4L的水 大火时 中火时 小火时 0.35 0.30 0.25 气表走数(m3) 19.29 18.94 18.64 烧水后气表读数 18.94 18.64 18.39 烧水前气表读数 实验记录