§2-3 化学反应速率与限度（2） ◆

一个化学反应在实际进行时，反应物能否按方程式中相应的物质的计量关系完全转变为生成物？如果能，是在什么条件下？如果不能，原因是什么？ 讨论: 一个化学反应在实际进行时，反应物能否按方程式中相应的物质的计量关系完全转变为生成物？如果能，是在什么条件下？如果不能，原因是什么？ 不能，因为反应都存在一定的可逆性。正向和逆向反应同时进行,但可逆程度各有差异 二、化学反应限度 1、可逆反应：在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。在可逆反应方程式中，不用“＝”表示，而用 表示。 ◆

以mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)为例，若开始时没有生成物，此时A和B的浓度最大，因而正反应速率最大；而C和D起始浓度为0，所以逆反应速率为0。随着反应的进行，反应物不断减少，生成物不断增多，v（正）越来越小， v （逆）越来越大。反应进行到某一时刻， v(正)=v(逆)，反应物浓度与生成物浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，称化学平衡状态，简称化学平衡。这个过程可用下图表示： ◆

思考一下如果开始没有反应物只有生成物又如何呢？ V逆 V正 t V正 V逆 t 思考一下如果开始没有反应物只有生成物又如何呢？ 达到平衡状态，也就是反应所能达到的限度。即该反应在给定条件下所能达到或完成的最大程度 ◆

2、化学平衡含义P51 3、化学平衡特征： 等：同一物质的 v（正）=v（逆） 动：动态平衡 定：每一种物质自身的C不变 变：外界条件一变，平衡随之变 （达到平衡就是达到限度，平衡变化或破坏就是提高限度） ◆

下列各项中，说明2HI(g) H2(g) +I2(g)已经达到平衡状态的是 (1)单位时间内，生成nmolH2的同时生成nmolHI。 (2)一个H—H键断裂的同时，有2个H—I键断裂。 (3)温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化。 (4)温度和体积一定时，混合气体的 颜色不再变化。 ◆

②定：各组分的自身浓度不随时间改变而改变 (2)间接标志： ①各物质的物质的量不随时间改变而改变 ②各气体的压强不随时间改变而改变 总结一下，怎么样判断一个反应是否达到平衡状态？ 4、可逆反应达到化学平衡状态的标志 (1)直接标志： ①等：同一物质表示的v（正）= v（逆） ②定：各组分的自身浓度不随时间改变而改变 (2)间接标志： ①各物质的物质的量不随时间改变而改变 ②各气体的压强不随时间改变而改变 ③气体的颜色不随时间改变而改变 物质的量浓度、质量分数、气体体积分数 ◆

b、c、e、f、 在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应N2(气)+3H2(气) 2NH3(气)+Q达到平衡的标志是： a.反应速率 v(N2)：v(H2)：v(NH3)=1∶3∶2; b.各组分的物质的量浓度不再改变； c.容器内的压强不再发生变化； d.混合气体的密度不变(相同状况)； e. v(N2)(正反应) 为a； v(NH3)(逆反应)为2a f.单位时间内 3 mol H—H键断裂的同时有6 mol N—H键断裂 ( ) b、c、e、f、 ◆

三、化学反应条件的控制 通过控制反应条件，人们可促进有利化学反应，抑制有害的化学反应。 ◆

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如何提高煤的燃烧效率？ 1、煤的状态与煤燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？ 2、空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？为什么？ 3、应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？ 4、如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？ 燃料充分燃烧通常需要考虑两点：一是燃烧时要有足够多的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。 将固体燃料粉碎，或将液体燃料以雾状喷出，以增大燃料与空气的接触面，提高燃烧效率。 ◆

【例1】（2010·承德高一检测）已知某反应的各物质浓度数据如下： aA(g)+bB(g) cC(g) 起始浓度（mol/L） 3.0 1.0 0 2 s末浓度（mol/L） 1.8 0.6 0.8 ◆

(1)据此可推算出上述方程式中各物质的化学计量数之比是＿＿＿。 A.9∶3∶4 B.3∶1∶2 C.2∶1∶3 D.3∶2∶1 （2）v(A)=＿＿＿。 ◆

【规范解答】 （1）aA(g)+bB(g) cC(g) c（初）/（mol/L） 3.0 1.0 0 Δc/（mol/L） 1.2 0.4 0.8 c(末)/（mol/L） 1.8 0.6 0.8 所以各物质的化学计量数之比为1.2∶0.4∶0.8=3∶1∶2，B正确。 （2）v(A)= 。 答案：（1）B （2）0.6 mol·L-1·s-1 ◆

【例2】（2010·郑州高一检测）（Ⅰ）在下列事实中，各是什么因素影响了化学反应速率。 （1）集气瓶中H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：＿＿＿。 （2）黄铁矿煅烧时要粉碎成矿粒：＿＿＿。 （3）熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2则很快产生气体：＿＿＿。 ◆

（4）同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁条，产生气体有快有慢＿＿＿。 （5）同样大小的石灰石分别与0.1 mol·L-1盐酸和1 mol·L-1盐酸反应，速率不同：＿＿＿。 （6）夏天食品容易变质，而冬天不易发生该现象： ＿＿＿。 ◆

（Ⅱ）反应E+F ==== G在温度T1下进行，反应M+N ==== K在温度T2下进行，已知：T1>T2，且E和F的浓度均大于M和N的浓度，则两者的反应速率＿＿＿。 A.前者大 B.后者大 C.一样大 D.无法判断 【自主解答】（Ⅰ）影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、催化剂以外，光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等，也会对化学反应速率产生影响。（Ⅱ）因为这两个反应是不同的反应， ◆

而决定反应速率的主要因素是内因，故尽管前者的反应温度高、浓度大，但反应速率不一定大于后者，如合成氨反应在高温、高压且有催化剂的条件下进行，其速率也不如低温下的酸碱中和反应进行的快。故两者的反应速率无法判断。 答案：（Ⅰ）（1）光 （2）反应物的接触面积 （3）催化剂 （4）反应物本身的性质 （5）反应物的浓度 （6）反应温度 （Ⅱ）D ◆

例题3.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定不同条件下产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得到如图所示曲线，则曲线a,b,c,d所对应的实验组别可能是( ) ◆

A.4-3-2-1 B.1-2-3-4 C.3-4-2-1 D.1-2-4-3 【解析】选C。固体与液体反应，影响化学反应速率的因素有：温度、溶液的浓度、固体的表面积。温度高、粉末状、盐酸浓度大则反应快，所以，1最慢，2较1快，较4慢，3最快。 ◆

练习1. 一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HI（g） H2（g）+I2（g）。若c（HI）由0. 1 mol/L降到0 练习1.一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HI（g） H2（g）+I2（g）。若c（HI）由0.1 mol/L降到0.07 mol/L时，需要15 s， 那么c（HI）由0.07 mol/L降到0.05 mol/L时，所需反应的时间为（ ） A.等于5 s B.等于10 s C.大于10 s D.小于10 s ◆

◆ 【解析】选C。HI浓度由0.1 mol/L降到0.07 mol/L过程 中，v(HI)= =0.002 mol/(L·s)， 0.05 mol/L时，需要时间为10 s,但当c(HI)降低时， 反应变慢，因此实际所需反应的时间大于10 s。 ◆

练习2（2010·济南高一检测）反应A+3B ==== 2C+2D在四种不同情况下的反应速率最快的是( ) A.v(A)=0.15 mol/(L·s) B.v(B)=0.6 mol/(L·s) C.v(C)=0.4 mol/(L·s) D.v(D)=0.45 mol/(L·s) ◆

◆ 【解析】选D。可把v(B)、v(C)、v(D)转化为用v(A)表 示的反应速率，则有A项v(A)=0.15 mol/(L·s),B项 v(A)= v(B)=0.2 mol/(L·s),C项v(A)= v(C)= 0.2 mol/(L·s),D项v(A)= v(D)=0.225 mol/(L·s)， 故选D。 小结： 作业：课本53页2T,3T. ◆