滬科版化學(xué)高一下提示化學(xué)反應(yīng)速率和平衡之謎(編輯修改稿)
2024-12-23 17:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 C、 v1減少 ,v2增大 D、 v1增大 ,v2減小 A 練習(xí) 4： KClO3和 NaHSO3間的反應(yīng)生成 Cl和SO42離子的速度與時(shí)間關(guān)系如圖所示，已知反應(yīng)速率隨 c(H+)的增加而加快，試說明 (1)為什么反應(yīng)開始時(shí)，反應(yīng)速率增大？ (2)反應(yīng)后期速率降低的主要原因是什么？ 反應(yīng)速率 時(shí)間 反應(yīng)物如何盡可能轉(zhuǎn)變成生成物 我們知道 ,在一定條件下 ,有的化學(xué)反應(yīng)能夠發(fā)生 ,有的化學(xué)反應(yīng)不能發(fā)生 。有的反應(yīng)進(jìn)行得很快 ,有的反應(yīng)卻進(jìn)行得很慢 .那么 ,能夠發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是否能趨于完成 ,也就是說反應(yīng)物是否能全部轉(zhuǎn)變成生成物呢 ? 一、可逆反應(yīng)中的化學(xué)平衡 什么是可逆反應(yīng)？ 在同一條件下 ,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行 ,同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng) ,叫做可逆反應(yīng)。 注意：可逆反應(yīng)總是不能進(jìn)行到底，得到的總是反應(yīng)物與生成物的混合物。 NH3＋ H2O NH3H 2O NH4＋ ＋ OH－ 我們知道 ,在一定條件下 ,有的化學(xué)反應(yīng)能夠發(fā)生 ,有的化學(xué)反應(yīng)不能發(fā)生 。有的反應(yīng)進(jìn)行得很快 ,有的反應(yīng)卻進(jìn)行得很慢 .那么 ,能夠發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是否能趨于完成 ,也就是說反應(yīng)物是否能全部轉(zhuǎn)變成生成物呢 ? 一、可逆反應(yīng)中的化學(xué)平衡 ?什么是飽和溶液？ 在一定溫度下，在一定量的溶劑里，不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液，叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液。 飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過程完全停止了嗎？ 沒有！以蔗糖溶解于水為例，蔗糖分子離開蔗糖表面擴(kuò)散到水中的速率與溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成為晶體的速率相等。 ?平衡的特征： 實(shí)驗(yàn)一 ： 探索 溶解平衡 飽和食鹽水 有缺口的大 NaCl晶體 思考： ?大 NaCl晶體會(huì)溶解嗎？ ?大 NaCl晶體的質(zhì)量有何變 化？ ?大 NaCl晶體的形狀呢？ 會(huì)溶解 質(zhì)量不變 形狀會(huì)改變 ?是動(dòng)態(tài)平衡 （動(dòng)） ? V溶解 =V結(jié)晶 ，即 V正 =V逆 （等） ?各組分的含量保持不變 （定） ?發(fā)生在一定條件（溫度一定）下的可逆反應(yīng)里，隨溫度的改變而發(fā)生變化 （變） ?中學(xué)階段平衡的分類： 溶解平衡 化學(xué)平衡 電離平衡 水解平衡 即：溶解速率 =結(jié)晶速率 達(dá)到了溶解的平衡狀態(tài)， 溶解達(dá)到最大限度！ 一種動(dòng)態(tài)平衡！ 那么，可逆反應(yīng)的情況又怎樣呢？ V=1L的密閉容器， 800℃ ， CO + H2O CO2 + H2 始 0. 1 0. 1 0 0 (mol/L) 1min 2min 4min 催化劑 高溫 開始時(shí) c(CO) 、 c(H2O)最大， c(CO2) 、 c(H2)=0 隨著反應(yīng)的進(jìn)行， c(CO) 、 c(H2O)逐漸減小 c(CO2) 、 c(H2)逐漸增大 所以，正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大， 進(jìn)行到一定程度，總有那么一刻， 正反應(yīng)速率 =逆反應(yīng)速率 ， 且正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的大小不再變化 。 CO＋ H2O CO2＋ H2 正反應(yīng)速率 =逆反應(yīng)速率 正反應(yīng)速率 逆反應(yīng)速率 相等 時(shí)間 速率 這時(shí)，同一瞬間正反應(yīng)生成 CO2和 H2 的分子數(shù)等于逆反應(yīng)消耗的 CO2和 H2的分子數(shù)。 反應(yīng)仍在進(jìn)行，但是四種物質(zhì)的濃度均保持不變，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，這就是我們要重點(diǎn)掌握的重要概念 —— 化學(xué)平衡狀態(tài)。 定義： 化學(xué)平衡狀態(tài)，就是指在一定條件 下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng) 速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。 強(qiáng)調(diào)三點(diǎn) 前提條件： 可逆反應(yīng) 實(shí)質(zhì)： 正反應(yīng)速率 = 逆反應(yīng)速率 標(biāo)志： 反應(yīng)混合物中各組分的 濃度保持不變的狀態(tài) ?有關(guān)化學(xué)平衡的歷史 翻開 20世紀(jì)的史書，你會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)響亮的名字 弗里茨 哈伯，德國天才化學(xué)家，因?qū)?化學(xué)平衡的突出貢獻(xiàn)獲得1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) —— 哈伯在 1906年使用鋨作催化劑在 ，600℃ 的高溫下，使 N2和 H2反應(yīng)獲得了8%的 NH3，震動(dòng)了整個(gè)歐洲化學(xué)界 … ；和世界上幾乎所有的新發(fā)明一樣，最先應(yīng)用的是軍事、是戰(zhàn)爭(zhēng) …… ， 1914年 —1918年的第一次世界大戰(zhàn) … 。正如戰(zhàn)后有些著名的軍事家指出那樣，如果德國沒有哈伯、 沒有發(fā)現(xiàn)化學(xué)平衡 ，戰(zhàn)爭(zhēng)恐怕早就結(jié)束了 因?yàn)楣环矫娼o德國提供了糧食（合成氨發(fā)明以前，農(nóng)作物所需的氨肥主要來自糞便、花生餅、豆餅等），另一方面給德國提供了軍火(生產(chǎn)硝銨和黃色炸藥 )…… 弗里茨 哈伯 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)
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