化学反应的限度及化学反应条件的控制

状态”，简称化学平衡。
定 义 的 理 解 适用对象：可逆反应
实质：v(正)= v(逆) ≠0
外在标志：反应混合物中各组分 的浓度保持不变
2、化学平衡状态的特征 ♦逆：建立化学平衡的反应是可逆反应 ♦等：平衡时V(正)= V(逆)
♦动：化学平衡是一个动态平衡（V(正)= V(逆) ≠0） ♦定：达到平衡状态时，反应混合物中各组分的浓
1、煤被研得越细，粉末越小，与空气中O2的接触 面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。 2、空气充足，煤燃烧生成CO2越充分，放热越多； 若空气不足，则煤燃烧部分生成CO，CO排到空气 中造成污染，且生成CO时，放出的热量大大减少。
3、应选择保温隔热且耐热的炉膛材料；选用保温
隔热材料的目的，正是为了防止热量散失。 4、可将燃烧后的废气通过交换装置，供其他方面
例6：一定温度下，在恒容密闭容器中进行的可逆反应：
2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)。判断下列描述中反应
①④⑤⑥ 。 处于平衡状态的是____________
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率 的比为2∶2∶1的状态 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤密闭容器中压强不再改变的状态 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
相等 。
各物质的浓度
保持不变。
化学平衡建立的过程
反 应 速 v(正) 率
各物质的浓度保持不变 v(正)= v(逆)
v(逆) 0 不平衡状态 t1
时间（t）
化学平衡状态
二、化学平衡
1、定义：在一定条件下的可逆反应，当正反应速
率和逆反应速率相等时，各组分的浓度保持不变，
达到一种表面静止的状态，我们称为“化学平衡
二、化学反应条件的控制
1、控制化学反应条件的意义
2、影响煤燃烧效率的条件 (1)煤的状态。 (2)空气用量。
(3)炉(灶)膛材料的选择。 (4)燃烧后烟道废气中热量的利用。 3、提高燃料燃烧效率的措施 (1)尽可能使燃料 充分燃烧 ，提高能量的转化率。关键是
燃料与空气或氧气尽可能 充分接触 ，且空气要 适当过量 。
一、可逆反应
1、定义 在同一条件下，既能向正反应方向又能向逆反应
方向同时进行的反应称为可逆反应。
注：①反应物不能完全转化为生成物（反应物 在同一条件下，如果反应只能向一个方向进行，
和生成物共存）；②使用“ 则称不可逆反应。
”； ③
可逆反应中如果正反应是放热（吸热）反
应，则逆反应就是吸热（或放热）反应。
c、在化学方程式两边的不同物质生成(或消耗)速
率之比等于化学计量数之比。
同侧异向，异侧同向，比列计算
例：对于在一定条件下的可逆反应：
N2+3H2
催化剂 高温高压
2NH3
判断以下哪些叙述说明V(正)＝V(逆)？
（1）单位时间内，消耗1molN2，同时生成1molN2
（2）单位时间内，消耗3molH2，同时消耗2molNH3
C、 容器内各物质的浓度相等
D、 单位时间消耗0.1mol X 同时消耗0.2mol Y
例4：下列哪种说法可以证明反应 N2 + 3H2 2NH3达到平衡状态（
AC ）
A.1个 N N 键断裂的同时，有3个 H H 键形成
B.1个 N N 键断裂的同时，有3个 H H 键断裂
C.1个 N N 键断裂的同时，有6个 N H 键断裂
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
例3：一定的温度，向密闭容器中加入1molX气体和
2molY气体,发生反应 X(g) + 2Y(g) 反应达到平衡状态的标志是（
2Z (g) ，此 ）
A
A、 单位时间消耗0.1molX， 同时生成0.1mol X B、 容器内X、Y、Z的浓度之比为1：2：2
化学反应的限度
学习目标：
1.理解化学平衡的涵义；
2.初步了解化学平衡状态的特征； 3.初步掌握平衡状态的判断依据。
自学指导：
请同学们认真看课本P50—53的内容，思考下列问题，5 分钟后检测。 1.高炉炼铁的主要反应有哪些，为何炼制1t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？ 2.什么叫可逆反应？它的两个条件，即_________和___________。 3.什么叫化学平衡状态，它的研究对象是什么，它是怎样 建立的？ 4.如何提高燃料的燃烧效率？
60 1 0.5 9
规律：
(1)、反应刚开始时：
反应物浓度 最大 ，正反应速率 最大 ；
生成物浓度为————，逆反应速率为 (2)、反应过程中：
0
0
。
逐渐减小 ，正反应速率 逐渐减小； 反应物浓度 ———————
逐渐增大 生成物浓度 逐渐增大 —————— ，逆反应速率 。
(3)、一定时间后，正逆反应速率必然出现
（3）单位时间内，生成1molN2，同时有2molNH3生成
（4）单位时间内，消耗1molN2，同时有2molNH3生成
X
同侧异向，异侧同向，比列计算
②从组分含量来判断 达平衡时各物质的含量（质量分数、物质的量分
数、体积分数）及各物质的浓度、质量、物质的
量均不再变化。
⑵间接标志：
① 对于反应前后气体体积不等的可逆反应，反应 体系总压强和混合气体的平均摩尔质量不变化。 ②对于反应混合物中存在有颜色的物质的可逆反 应，若体系颜色不再变化，则反应达到平衡状态。
D.1个 N N 键断裂的同时，有6个 N H 键形成
例5：反应mA(g)+nB (g) 到平衡的标志为：
pC(g) ，达
相等 ①、A的消耗速率与A的生成速率—————
②、A的消耗速率与C的消耗 速率之比等于m ：p ③、B的生成速率与C的 生成 速率之比等于 n ：p
。 。 。
④、A的生成速率与B的 消耗 速率之比等于 m ：n
例1：可逆反应达到平衡的重要特征（ A.反应停止了 B.正、逆反应速率都为零 C.反应物和生成物的浓度相等
D）
D.正、逆反应的速率相等
例2：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
（P51）
水的生成（H2 + O2）与电解，二次电池的放 电与充电，CO2和H2O在生物体中通过光合作用合 成糖与糖在人体内氧化生成CO2和H2O，它们是否 属于“可逆反应”？谈谈你的见解。 不属于可逆反应，因为反应条件不同。
2、典型的可逆反应
催化剂
N2+3H2 2SO2+O2
高温高压
2NH3 2SO3 H2SO3 NH3 · H2O
(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。
现在，假设你是一名工程师，你要提高你工厂煤的燃烧效 率，你认为应该从哪些方面进行分析？
• 煤的状态与燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何
关系？
• 空气的用量对煤的充分燃烧有什么影响？原因是什么？
• 应选用什么样的炉膛材料？ • 如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？
4、化学反应进行的限度
定义：化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊 状态，是在给定条件下化学反应所能达到或完成 的最大程度。
注：化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转
只是不同反应的限度不同。改变反应条件可以在一定程度 上改变一个化学反应的限度。
化率。任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度，
使用。
度保持一定，各组分的含量保持不变。 【注：平衡时，浓度不一定相等或成比例】
♦变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建
立新的平衡。
化学平衡状态的判定
⑴直接标志：
①平衡的本质（V(正)=V(逆)） a、同一物质，V消=V生(消耗速率等于生成速率)
b、在化学方程式同一边的不同物质生成速率与消
耗速率之比等于化学计量数之比；
催化剂
△
SO2 +H2O NH3 +H2O
在某密闭容器中发生反应：2SO2+O2
时间 (min) c(SO2) c(O2) c(SO3) 0 10 5 0 10 6 3 4 20 3 1.5 7 30 2 1 8 40 1.2 0.6 8.8 50 1 0.5 9
催化剂
△
2SO3
70 1 0.5 9 80 1 0.5 9