第三节化学反应的限度方案.ppt

第三节 化学反应的速率和限度 第三课时 炼铁高炉尾气之谜 钢铁生产是十七世纪从英国开始的第一次产业革命的两大产业之一。高炉炼铁的主要反应是： Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 其中CO的反应是 C（焦炭）+O2（空气）=CO2(放出热量）??① C（焦炭）+CO2=2CO(吸收热量） ??② 　　炼制1吨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，且从高炉炉顶出来的气体中含有没有利用的CO气体。 开始，炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分之故，于是设法增加高炉的高度。然而，令人吃惊的是，高炉增高后，高炉尾气中的比例竟然没有改变。 十九世纪下半叶，法国科学家勒下特列将这一迷底解开。原来，产生上述现象的原因是反应②是一个可逆反应，并且至上而下发生在高炉中有焦炭的地方。后来的研究说明，在高炉中Fe2O3和CO反应也不能全部转化为Fe和CO2。 在一定温度下发生如下反应： 起始时，充入的N2和H2的物质的量分别是3.0mol和6.0mol，平衡时NH3的物质的量是2.4mol。已知容器的体积为5L，试求： 1.H2的转化率 2.平衡时混合气体中N2的体积分数 练习 高考调研 课时作业（十四） 15题 勒夏特列原理 改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向能够“减弱”这种改变的方向移动。这就是勒夏特列原理，也叫化学平衡移动原理。 * 洛阳一高国际部课件 * 炼铁高炉尾气之谜 我们知道在化学反应中，反应物之间是按照化学方程式中的系数比进行反应的，那么，在实际反应中，反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢？ 氯水是氯气的水溶液，氯气能与水反应，而且这是一个可逆反应。 Cl2 能 与H2O发生可逆反应： Cl2 + H2O HClO + HCl 可逆反应:在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能同时进行的化学反应 SO2+H2O H2SO3 Cl2+H2O HCl+HClO 分析合成氨反应中正、逆反应的反应速率、反应物和生成物的随时间的变化情况。 反应开始时： 反应物浓度最大，V(正) 最大； 生成物浓度为零，最小，V(逆)为零。 反应进行中： 反应物减少，导致V(正) 逐渐减小； 生成物由无到有逐渐增多，导致V(逆) 从零逐渐增大。 反应到一定时间： V(正)＝ V(逆)； 各反应物和生成物的浓度不再发生变化 t V 0 V(正) V(逆) V(正) =V(逆) N2+3H2 2NH3 t1 二、化学平衡与反应的限度 在给定的条件下,当一个可逆反应进到一定 程度时,正反应速率与逆反应速率相等，反应物与 生成物浓度不再改变，达到一种表面静止的状态， 称为 “化学平衡状态”，简称化学平衡。此时,是 在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程 度，即该反应进行的限度。化学反应的限度决定 了反应物在该条件下的最大转化率。 转化率 = 转化的量 起始的量 ×100％ 量: 质量、物质的量、体积、浓度 等。 N2+3H2 2NH3 【规律】　应用“三段法”进行有关化学反应速率的计算 (1)计算模式：设a mol·L－1、b mol·L－1分别为A、B两物质的起始浓度，mx mol·L－1为反应物A的转化浓度，nx mol·L－1为B的转化浓度，则： １逆：可逆反应 ２等: V(正)==V(逆) ３定: 外界条件一定,混合体系中各组分的百分含量一定，浓度不变 ４动：动态平衡 ５变: 条件改变，平衡被破坏,发生移动,建立新的平衡(反应所能达到的限度发生变化)。 1.反应所能达到的限度(化学平衡) 有几个主要特征？逆 等 定 动 变 1、浓度对化学平衡的影响 增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，化学平衡向 移动。 正方向 2、压强对化学平衡的影响 增大压强，化学平衡向 的方向移动。 气体减少 3、温度对化学平衡的影响 升高温度，化学平衡向 热的方向移动。 吸 4、催化剂：同等程度地改变正逆反应的速率，因此化学平衡不移动。 增大反应物的浓度时，平衡移动的结果是把反应物继续转化为生成物，“减弱”了反应物浓度的“增加” 气体体积的减小使压强减小了，“减弱”了“压强增大”的效果。 反应向吸热的方向进行，吸收了部分外界提供的能量，导致体系的温度不至于升高那么多，即“减弱”了温度的升高。 勒夏特列原理及应用 2、反应达到化学平衡的标志