(
课件网) 高炉炼铁的中的反应: C+O2=CO2 C+CO2=2CO Fe2O3 + 3CO =2Fe + 3CO2 19世纪后期，炼铁工业成为英国的支柱产业之一，但当时人们发现炼铁高炉所排出的高炉气中含有相当量的CO，会对空气造成严重污染。 化学史话： 当时英国部分工程师认为，这是由于CO和铁矿石的接触时间 不长所造成的，于是在英国耗费了大量资金建造了一个高大的 炼铁高炉，以增加CO和铁矿石的接触时间。可是，后来发现， 用这个高炉炼铁，所排出的高炉气中CO的含量并没有明显减少 。这成了炼铁技术中的科学悬念。 有关人士一直在探究其中的原因，直到十九世纪下半叶，法国 科学家勒夏特列经过深入的研究，才将这一迷底解开。原来， 产生上述现象的原因是反应C+CO2 2CO是一个可逆反应， 并且至上而下发生在高炉中有焦炭的地方。后来的研究说明， 在高炉中Fe2O3和CO反应也不能全部转化为Fe和CO2。 史料展示： 你所知道的可逆反应有哪些？请回忆以前学习的内容， 书写常见的可逆反应。 思考： 常见的可逆反应 CO2 + H2O H2CO3 SO2 + H2O H2SO3 NH3 + H2O NH3?H2O Cl2 + H2O HClO + HCl N2+3H2 2NH3 2SO2 + O2 2SO3 可逆反应的特征 ： 同一条件，同时进行包括两个化学反应（正反应和逆反应）常用 号表示 反应不能进行到底，即反应有一定的限度（反应物和生成物同时存在） 已知FeCl3溶液和KI溶液能发生如下反应: 2Fe3+ +2I-=2Fe2++I2 ，该反应是否为可逆反应？请同学们通过实验验证。 实验探究： 提供的实验药品和仪器有：0.1 mol·L-1 KI溶液、 FeCl3溶液、四氯化碳、KSCN溶液、蒸馏水、 试管、胶头滴管等 学生以小组为单位进行交流讨论，设计实验方案，汇报并评价 记录实验现象并总结 实验 现象 结论 FeCl3溶液与过量KI溶液反应 在反应①的溶液中加入CCl4，振荡、静置 取②的上层溶液于试管中滴加KSCN溶液 问题讨论： 在一定条件下把2 mol·L-1 KI100mL与 1 mol·L-1 FeCl3 20mL充分混合（假设混合后溶液体积变化忽略不计)反应数据见表 请根据表中数据大致画出反应浓度随时间变化的坐标图 时间/S 0 T1 T2 T3 T4 C(I-)/(mol/L) 1 0.8 0.7 0.6 0.6 C(Fe3+)/(mol/L) 0.5 0.3 0.2 0.1 0.1 C(Fe2+)mol/L) 0 0.2 0.3 0.4 0.4 问题1 根据所作坐标图回答: 1、该反应进行到什么时候达到了这个反应的限度？ 2、此时为何3种物质的浓度保持不变？ 化学反应限度：可逆反应在一定条件下完成的最大程度。 若向正反应方向进行的反应速率称为正反应速率，向逆反应方向进行的反应速率称为逆反应速率。 请根据反应速率和浓度的关系大致画出正逆反应速率随时间变化的坐标图。 问题2： 思考： t3时刻正逆反应速率是什么关系， 是否等于零？ 此时该反应达到了什么状态？ 化学平衡状态 定义：在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物浓度保持不变的状态。 特征：动（动态平衡） 等（V正=V逆≠0） 定（反应物和生成物的浓度保持一定） 变（改变外界条件时，使V正=V逆发生变化且V正≠V逆，化学平衡就会被打破） 问题3 对反应：2Fe3+ +2I- 2Fe2+ +I2 判断下面状态是否为化学平衡状态： ①各物质的物质的量或物质的量分数一定 ②当某物质的消耗速率与生成速率相等时 ③当溶液颜色深浅不再改变时 ④当C(Fe3+) =C(Fe2+)时 化学平衡状态的判断方法 从本质上进行判断——— V(正）是否等于V(逆） 从平衡的一些特征上进行判断——— 看各组分浓度、质量分数等是否再发生变化 问题解决 回顾本节课开始阶段的问题： 为什么增加高炉的高度后所排出的高炉气中的CO含量并没有明显减少？ 请你用本节课所学知识解释上述现象。 小结： 可逆反应不能进行到底（有一定限度）的原因： ———最终会达到平衡状态 ... ...
