化学反应限度

主讲教师：卢俊裕
化学反应的限度
一个化学反应在实际进行时，反应物能否按化学方程式 中相应物质的计量关系完全转变为生成物？
不能按照化学方程式的计量关系完全转变为生成物 那么，不能按照化学方程式的计量关系完全转变为生成 物的化学反应是一类怎样的反应呢？ 这一类反应是可逆反应。 下面，我们从定义、典型的可逆反应和不可逆反应、反 应过程中速率变化等方面，简要介绍“可逆反应”。
例题 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（
B）
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，最后保持恒定 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
不属于，因为正向与逆向必须在相同条件（温度、压强、催化 剂等条件都相同时）比较。
2.典型的可逆反应与不可逆反应
①典型的可逆反应
催化剂 N 2 3H 2 高温高压 2NH 3 工业制氨气 催化剂 2SO 2 O 2 2SO 3 SO 2的催化氧化 高温
一定条件下
3.可逆反应中的速率变化
在密闭容器中加入1mol H2和1mol I2发生反应
H 2 I化
在密闭容器中加入1mol H2和1mol I2发生反应
H 2 I2 2HI
AgCl
2.典型的可逆反应与不可逆反应
①典型的可逆反应
②典型的不可逆反应 思考：在化学反应方程式上，可逆反应和不可逆反应在 连接反应物和生成物的连接号上有何不同？
（可逆号）” 可逆反应化学方程式用“ 不可逆反应或可逆性很小的反应用“=（等号） ” 思考：我们之前学习过的化学方程式大部分使用等号连 接反应物和生成物的。那么，大部分的反应都是不可逆 反应吗？

mol / (L·s)
反应3X(g)+Y(g) 〓 Z(g)+2W(g)在2L密闭 反应 在 密闭 容器中进行， 减少了0.1mol，则此 容器中进行，5min后Y减少了 后 减少了 ， 反应的平均速率v为 反应的平均速率 为
A. v( X ) = 0.03mol ⋅ L−1 ⋅ min −1 B．v(Y ) = 0.02mol ⋅ L−1 ⋅ min −1 ． −1 −1 v C． ( Z ) = 0.10mol ⋅ L ⋅ min ． D．v(W ) = 0.02mol ⋅ L−1 ⋅ min −1 ．
2：在一定温度下， ：在一定温度下， 2NO2（g) A. B. C. D. N2O4不再分解 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 ：1 的浓度之比2： 的浓度与 N2O4 (g) (无色） 无色） 无色 的可逆反应中， 的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是
AD
爆 炸
很快
反应物本身的性质决定
很慢 较慢
牛奶腐坏
较快
溶洞形成
铁棒生锈
思考 • 同质量的锌与稀硫酸反应，欲使反应速率最大， 同质量的锌与稀硫酸反应，欲使反应速率最大， 选择下列组合中的反应条件： 锌粒②锌片③ 选择下列组合中的反应条件：①锌粒②锌片③ 锌粉④ ％的稀硫酸⑤ ％的稀硫酸⑥ ％ 锌粉④10％的稀硫酸⑤15％的稀硫酸⑥20％
一个水池给我们的启发: 一个水池给我们的启发:
根据水池的启示思考下列问题： 当进水和出水的速度相等的时候， 水池的水会变化吗？ 这时候水池的水有没有流动？
同样的道理： 同样的道理： 当一个可逆反应的正反应速率与 逆反应速率相同的时候， 逆反应速率相同的时候， 体系中各物质的物质的量浓度会变化吗？ 体系中各物质的物质的量浓度会变化吗？ 这时候有没有反应在进行？ 这时候有没有反应在进行？

6.2.2 化学反应的限度化学反应条件的控制一、化学反应的限度研究对象1.可逆反应的定义：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称为可逆反应2.可逆反应的特点(1)共存：反应物转化率低于100%，反应物生成物共存。

(2)双同：正逆反应是在同一条件下同时进行的。

(3)双向：可逆反应分为方向相反的两个反应，正反应和逆反应。

注意：正逆反应的热效应相反。

若正反应是吸热反应，则逆反应是放热反应。

3.可逆反应的表示方法：可逆反应的化学方程式中，用“”号代替“===”号二、化学反应的限度1.化学平衡状态的建立在一定条件下向反应容器中加入N2和H2发生反应N2＋3H22NH3。

浓度速率变化v正、v逆关系开始反应物浓度最大v正最大v正＞v逆生成物浓度为0 v逆为0变化反应物浓度减小v正减小v正＞v逆生成物浓度增大v逆增大平衡反应物浓度不变v正不变v正＝v逆生成物浓度不变v逆不变2.化学平衡建立过程中化学反应速率的图像：三、化学平衡状态的概念：在一定条件下，当反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度都不再改变，达到一种表面静止的状态，称之为化学平衡状态，简称化学平衡 概念理解：(1)当可逆反应达到平衡状态时，反应物和生成物的浓度不再发生变化，对应的物质的质量分数、物质的量分数、体积分数、转化率都将保持不变。

(2)达到化学平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等是指同一物质的消耗速率与生成速率相等。

分别用不同物质表示的正、逆反应速率不一定相等。

(3)达到化学平衡状态时,各物质的浓度和质量保持不变，这里的不变不能理解为各物质的浓度和质量相等。

注意：(1)在化学反应中,只有可逆反应才有可能达到化学平衡状态,非可逆反应不存在化学平衡状态。

(2)可逆反应在有关条件(如温度、压强等)确定的前提下才能够达到化学平衡状态,即化学平衡状态是有条件的。

(3)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下能达到的或完成的最大程度,即该反应进行的限度。

化学反应的限度教案教案主题：化学反应的限度教学目标：1. 了解化学反应的限度概念。

2. 掌握如何计算化学反应的限度。

3. 理解化学反应限度对反应速率与产物数量的影响。

教学准备：1. 板书或投影仪。

2. 化学反应公式和反应速率方程的例子。

3. 实验装置和化学试剂。

教学过程：引入活动：1. 学生观察一种化学反应的示范实验，例如放一块锌片进入盛满盐酸的试管中，观察产生气体的现象。

2. 引导学生思考：这个反应是否可以一直进行下去？反应会到达一个什么样的“限度”？理论讲解：1. 板书或投影仪上给出化学反应公式，例如：Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2。

2. 解释反应公式中的化学符号和数字的含义。

3. 引导学生思考，化学反应是否永远进行下去？4. 引导学生理解化学反应的限度，即反应物的数量限制了反应的进行。

5. 进一步解释化学反应的限度对反应速率和产物数量的影响。

例如，当反应物A的数量达到反应的限度时，反应速率会减慢，产物的生成量也会减少。

计算练习：1. 给出一个化学反应的反应速率方程，例如：rate = k[A]。

2. 引导学生计算反应速率随反应物浓度变化的关系。

3. 引导学生思考，当反应物的浓度达到一定数值时，反应速率是否会变化？为什么？实验探究：1. 设计一个实验，例如，利用导线连接一片锌片和一块铜片，浸泡在盛满铜离子溶液的两个杯子中。

2. 观察实验过程中铜在锌片上的生成情况。

当铜生成一定量后，观察反应是否停止，引导学生思考为什么会停止。

讨论和总结：1. 引导学生讨论实验结果和观察到的现象。

2. 总结化学反应的限度对反应速率和产物数量的影响。

3. 引导学生思考，除了反应物的数量，还有哪些因素可能影响化学反应的限度。

拓展活动：1. 学生可选取其他化学反应进行实验探究，观察并记录反应过程中的限度现象。

2. 小组讨论不同反应的限度条件可能出现的原因。

作业：要求学生总结化学反应的限度概念，并选择一个化学反应进行研究报告。