第六章第二節(jié)第2課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的限度

煉制1噸生鐵所需焦炭的實(shí)際用量，遠(yuǎn)高于按照化學(xué)方程式計(jì)算所需的量，且從高爐爐頂出來(lái)的氣體中含有沒有利用的CO氣體。開始，煉鐵工程師們認(rèn)為是CO與鐵礦石接觸不充分之故，于是設(shè)法增加高爐的高度。然而，令人吃驚的是，高爐增高后，高爐尾氣中的比例竟然沒有改變。這成了煉鐵技術(shù)中的科學(xué)懸念。有關(guān)人士一直在探究其中的原因，直到十九世紀(jì)下半葉，法國(guó)科學(xué)家勒夏特列經(jīng)過(guò)深入的研究，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，并且至上而下發(fā)生在高爐中有焦炭的地方。后來(lái)發(fā)現(xiàn)在高爐中Fe2O3和CO反應(yīng)也不能全部轉(zhuǎn)化為Fe和CO2。

高爐煉鐵

可逆反應(yīng)氯水為什么是淡黃綠色？人教新版P43頁(yè)可逆反應(yīng)中反應(yīng)物不能“完全轉(zhuǎn)化”，反應(yīng)物與生成物共存?？赡娣磻?yīng)概念辨析“二同”——可逆反應(yīng)中正、逆兩個(gè)反應(yīng)是在“同”一條件下“同時(shí)”進(jìn)行的。舉例：①2H2＋O22H2O與2H2O2H2↑＋O2↑；②CaCO3CaO＋CO2↑與CaO＋CO2=CaCO3。高溫點(diǎn)燃電解【例】反應(yīng)SO2+O22SO3達(dá)到平衡后，再向反應(yīng)容器中充入含氧的同位素18O的氧氣，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，18O原子存在于（D）A.O2B.SO2C.O2和SO2D.O2、SO2和SO3可逆反應(yīng)是兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)的合并書寫形式化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)1molN23molH2恒溫恒容能生成2molNH3嗎？（×）MaxMax0mol/LV正(N2)V逆(N2)化學(xué)平衡狀態(tài)

當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度都不再改變，達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)。如何理解速率相等V正(N2)V逆(N2)如何理解速率相等選取不同的物質(zhì)可以表示嗎？V正(H2)V逆(NH3)1molN23molH2恒溫恒容V正(H2)V逆(NH3)化學(xué)平衡的特點(diǎn)化學(xué)平衡狀態(tài)動(dòng)等逆定變只針對(duì)于可逆反應(yīng)V正=V逆(選取不同物質(zhì)則成系數(shù)比)V正=V逆≠0各項(xiàng)指標(biāo)保持一定（濃度，物質(zhì)的量，百分?jǐn)?shù)等）狀態(tài)依附于條件條件改變狀態(tài)改變小試身手【例

】下列關(guān)于可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡的說(shuō)法中，正確的是(

B

)A．當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，反應(yīng)物已完全轉(zhuǎn)化為生成物B．化學(xué)平衡是一定條件下的平衡，當(dāng)條件改變時(shí)，平衡可能會(huì)遭到破壞C．當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，反應(yīng)混合物中各成分的濃度相等D．當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，正逆反應(yīng)均已停止

小試身手

平衡狀態(tài)的判定本質(zhì)：速率微觀：舊鍵的斷裂a(bǔ)nd新鍵的生成宏觀：①

物質(zhì)的量

質(zhì)量

質(zhì)量分?jǐn)?shù)

物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)

體積分?jǐn)?shù)

②壓強(qiáng)

③混合氣體的平均摩爾質(zhì)量

④溫度⑤密度⑥顏色平衡：變化的

不變了微觀：舊鍵的斷裂和新鍵的生成【例】下列說(shuō)法中，可以證明反應(yīng)N2＋3H22NH3已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(

AC)A．1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H鍵形成B．1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H鍵斷裂C．1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N—H鍵斷裂D．1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)H—H鍵形成問(wèn)壓強(qiáng)，注意狀態(tài)看系數(shù)【例】在定溫、定容條件下，不能標(biāo)志H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)達(dá)化學(xué)平衡的是(

B

)A．單位時(shí)間內(nèi)消耗amolH2同時(shí)消耗2amolHIB．容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化C．容器內(nèi)H2、I2不再減少，HI不再增加D．單位時(shí)間內(nèi)每生成amolHI，同時(shí)有aNA個(gè)HI分子分解摩爾質(zhì)量用公式【例】一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。下列敘述中不能說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____ACDE______。A．當(dāng)X與Y的反應(yīng)速率之比為1∶1B．在混合氣體中X的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)保持不變C．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化D．混合氣體的密度不隨時(shí)間的變化而變化E．X、Y、Z的濃度之比為1∶1∶2問(wèn)溫度，看顏色，必須對(duì)恒溫恒溫絕熱化學(xué)反應(yīng)出了有物質(zhì)的變化，還伴隨有能量的變化恒溫mA(g)＋nB

(g)pC(g)＋qD(g)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)

化學(xué)反應(yīng)中條件的控制深度閱讀

在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進(jìn)有利的化學(xué)發(fā)應(yīng)（提高反應(yīng)速率，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率即原料的利用率），抑制有害的化學(xué)反應(yīng)（降低反應(yīng)速率，控制副反應(yīng)的發(fā)生，減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生），這就需要進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)條件的控制。鋼鐵腐蝕工業(yè)合成氨深度閱讀

在化工生產(chǎn)中，為了提高反應(yīng)進(jìn)行的程度而調(diào)控反應(yīng)條件時(shí)，需要考慮控制反應(yīng)條件的成本和實(shí)際可能性。例如：合成的生產(chǎn)在溫度較低時(shí)，氨的產(chǎn)率較高；壓強(qiáng)越大，氨的產(chǎn)率越高。但溫度低，反應(yīng)速率小，需要很長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到化學(xué)平衡，生產(chǎn)成本高，工業(yè)上同行選擇在400~500℃下進(jìn)行。而壓強(qiáng)越大，對(duì)動(dòng)力和生產(chǎn)設(shè)備的要求也越高，合成氨廠隨著生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)備條件的不同，采用的壓強(qiáng)通常為10~30Mpa。計(jì)算必備三段式【例】將2molX和2molY充入2L密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)＋3Y(g)2Z(g)＋aQ(g)。2min后達(dá)到平衡時(shí)生成0.8molZ，測(cè)得Q的濃度為0