化學反應速率與平衡(復習)

1、一、化學反應速率一、化學反應速率一、通常，當體系為氣態(tài)或溶液時，在容積一、通常，當體系為氣態(tài)或溶液時，在容積不變的容器中，不變的容器中，用單位時間內，用單位時間內，_表示，即表示，即v v = 注意：注意：一般不用固體或純液體表示速率值。一般不用固體或純液體表示速率值。ct反應物濃度的減小或生成反應物濃度的減小或生成物濃度的增加物濃度的增加=nt V1、在、在1L的密閉容器中，加入的密閉容器中，加入8mol N2和和20mol H2，發(fā)生，發(fā)生 N2 + 3H2 2NH3 ，在，在5min末時，末時，測得容器中含有測得容器中含有6mol的的N2，求用不同物質，求用不同物質表示的該反應的化學反應

2、速率。表示的該反應的化學反應速率。v v(N2)= 0.4 mol/(Lmin)v v(H2)= 1.2 mol/(Lmin)v v(NH3)= 0.8 mol/(Lmin)一、同一反應的同一方向上，各物質的一、同一反應的同一方向上，各物質的速率比速率比等于等于方程式的方程式的化學計量數(shù)之比化學計量數(shù)之比，即對于反應，即對于反應 aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g) v v(A) : v v(B) : v v(C) : v v(D) = a : b : c : d 或或二、速率大小比較：換算成二、速率大小比較：換算成同一物質的速率同一物質的速率進行比進行比較較v v(A) a

3、=v v(B) b=v v(C) c=v v(D) d2、已知、已知4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O，若反應速率分別用，若反應速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，正確的關系是表示，正確的關系是 A v(NH3)=v(O2) B v(O2)= v(H2O) C v(NH3)= v(H2O) D v(O2)= v(NO)3反應反應2A B 3C 4D在四中不同的情況下進行，表在四中不同的情況下進行，表示該反應速率最快的是示該反應速率最快的是 A. v(A)0.5 mol11 Bv(B)0.3 mol11 Cv(C)0.8 mol11 Dv(D)1 mol11

4、23455645DB改變條件改變條件單位體積單位體積內分子數(shù)內分子數(shù)活化分子活化分子數(shù)數(shù)活化分子活化分子的百分數(shù)的百分數(shù)有效碰撞有效碰撞頻率頻率速率速率增大濃度增大濃度增大壓強增大壓強升高溫度升高溫度加入催化加入催化劑劑對反應對反應aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)增多增多增多增多增多增多不變不變增大增大增多增多不變不變增多增多不變不變增大增大不變不變增多增多增多增多增大增大增大增大不變不變增多增多增多增多增大增大增大增大4一定條件下的可逆反應：一定條件下的可逆反應：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，改變下列條件，可以提高反應物中的，改變下列條件，可以提高反應物中

5、的活化分子百分數(shù)的是活化分子百分數(shù)的是 A升高溫度升高溫度 B降低溫度降低溫度 C增大壓強增大壓強 D增大反應物濃度增大反應物濃度5下列說法中，正確的是（下列說法中，正確的是（ ） A具有較高能量的分子是活化分子具有較高能量的分子是活化分子 B活化分子間的碰撞一定是有效碰撞活化分子間的碰撞一定是有效碰撞 C不同化學反應需要的活化能有可能差別很大不同化學反應需要的活化能有可能差別很大 D反應的活化能大小不會影響化學反應速率反應的活化能大小不會影響化學反應速率 6、某溫度時，在、某溫度時，在2L的容器中，的容器中，X、Y、Z三種物質的量隨時三種物質的量隨時間的變化曲線如下圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析，該

6、反應的化間的變化曲線如下圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應的化學方程式和反應開始至學方程式和反應開始至2min時時Z的平均速率分別為的平均速率分別為A 3X+Y 2Z 0.05mol/（Lmin） B 2X+Y 2Z 0.1mol/（Lmin）C X+2Y Z 0.1mol/（Lmin） D X+3Y 2Z 0.05mol/（Lmin） 1.00.90.7XYZ0.2t/min7、對于反應、對于反應2L(g)+ 3 M(g) xQ(g)+3R(g)，在容積為在容積為1L的密閉容器中，將的密閉容器中，將1mol氣體氣體L和和1.5mol氣體氣體M混合，當反應經(jīng)混合，當反應經(jīng)2min后達后達平衡時生成

7、平衡時生成1.2mol氣體氣體R，并測得，并測得Q的濃度的濃度為為0.4mol/L，則，則x的值為的值為 ，L的轉化率的轉化率為為 ，v v (M)= 平衡常數(shù)平衡常數(shù)K= _ 180%0.6mol/(l.min)640化學平衡狀態(tài)化學平衡狀態(tài)一定條件下，可逆反應中，正反應速率和逆一定條件下，可逆反應中，正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的含反應速率相等，反應混合物中各組分的含量保持不變的狀態(tài)。量保持不變的狀態(tài)。注：注：此時的反應速率是指瞬時速率。此時的反應速率是指瞬時速率。特征：特征：逆、逆、動動、等等、定定、變變直接標志：直接標志： V V正正=V=V逆逆各組分的各組分的m m

8、、n n、V V、C C不變（單一量）不變（單一量） 各組分的百分含量不變各組分的百分含量不變 反應達平衡的反應達平衡的本質判斷本質判斷是是；能變能變 不變不變間接標志間接標志 通過通過摩爾質量和密度摩爾質量和密度，需具體分析兩項的，需具體分析兩項的 變化變化 VmrM_其它：如顏色等（實際上是濃度）其它：如顏色等（實際上是濃度） 恒溫恒壓下的恒溫恒壓下的V V總總或恒溫恒容下的或恒溫恒容下的P P總總不變不變1 1、能夠說明、能夠說明N N2 2 + 3H+ 3H2 2 2NH 2NH3 3反應在密閉容器中已反應在密閉容器中已達到平衡狀態(tài)的是達到平衡狀態(tài)的是 ： 容器內容器內N N2 2、H

9、 H2 2、NHNH3 3三者共存三者共存 容器內容器內N N2 2、H H2 2、NHNH3 3三者濃度相等三者濃度相等 容器內容器內N N2 2、H H2 2、NHNH3 3的濃度比恰為的濃度比恰為1:3:21:3:2t mint min內，生成內，生成1molNH1molNH3 3同時消耗同時消耗0.5molN0.5molN2 2t mint min內，生成內，生成1molN1molN2 2同時消耗同時消耗3mol H3mol H2 2 某時間內斷裂某時間內斷裂3molH-H3molH-H鍵的同時，斷裂鍵的同時，斷裂6molN-H6molN-H鍵鍵容器內質量不隨時間的變化而變化容器內質量

10、不隨時間的變化而變化容器內壓強不隨時間的變化而變化容器內壓強不隨時間的變化而變化容器內密度不再發(fā)生變化容器內密度不再發(fā)生變化容器內的平均摩爾質量不再發(fā)生變化容器內的平均摩爾質量不再發(fā)生變化 二、影響化學平衡的條件二、影響化學平衡的條件影響化學平衡的條件影響化學平衡的條件其他條件不變的情況下，增大反應物的濃度或其他條件不變的情況下，增大反應物的濃度或減小生成物的濃度，平衡減小生成物的濃度，平衡正向正向移動；減小反應移動；減小反應物的濃度或增大生成物的濃度，平衡物的濃度或增大生成物的濃度，平衡逆向逆向移動移動1、濃度對化學平衡的影響、濃度對化學平衡的影響條件改變條件改變平衡移動方向平衡移動方向圖象

11、圖象 增增反應物反應物正反應方向正反應方向減減反應物反應物逆反應方向逆反應方向增增生成物生成物逆反應方向逆反應方向減減生成物生成物正反應方向正反應方向AB 生產實際中，常常通過增大廉價原料的濃生產實際中，常常通過增大廉價原料的濃度使平衡向正反應方向移動，來提高另一種價度使平衡向正反應方向移動，來提高另一種價格較高的原料的轉化率。格較高的原料的轉化率。規(guī)律：其他條件不變的情況下，規(guī)律：其他條件不變的情況下，增大壓強增大壓強，平，平衡向氣體衡向氣體體積縮小體積縮小的方向移動；的方向移動；減小壓強減小壓強，平，平衡向氣體衡向氣體體積增大體積增大的方向移動。的方向移動。CV縮V增DV增V縮條件改變條件

12、改變平衡移動方向平衡移動方向圖象圖象增增壓壓氣體縮小反應方向氣體縮小反應方向減減壓壓氣體擴大反應方向氣體擴大反應方向2、壓強對化學平衡的影響、壓強對化學平衡的影響例例4 4：對于密閉容器中進行的反應：對于密閉容器中進行的反應：N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3，溫度不變時：，溫度不變時：若容器體積若容器體積不變，通入不變，通入N N2 2，則平衡，則平衡 移動；通入惰性氣移動；通入惰性氣體（指不與混合體系中物質反應的氣體），則平體（指不與混合體系中物質反應的氣體），則平衡衡 移動。移動。若容器中氣體的壓強保持不變，若容器中氣體的壓強保持不變，則通入惰性氣體時，平衡則通入惰性氣

13、體時，平衡 移動。移動。 如反應改為如反應改為H2+I2 2HI,則上述結論又該如則上述結論又該如何？何？結論：結論：其他條件不變的情況下，其他條件不變的情況下，溫度升高溫度升高，平，平衡向衡向吸熱方向吸熱方向移動；移動；溫度降低溫度降低，平衡向，平衡向放熱方放熱方向向移動。移動。條件改變條件改變平衡移動方向平衡移動方向升升溫溫吸熱反應方向吸熱反應方向降降溫溫放熱反應方向放熱反應方向FV放放V吸吸EV吸吸V放放3、溫度對化學平衡的影響、溫度對化學平衡的影響4、催化劑對化學平衡無影響、催化劑對化學平衡無影響加正催化劑加正催化劑正逆正逆化學平衡常數(shù)化學平衡常數(shù)對于反應mA(g) + nB(g) p

14、C(g) + qD(g) 當在一定溫度下達平衡當在一定溫度下達平衡時，總有：cp(C) cq(D)cm(A) cn(B)= K這個常數(shù)就是該反應在該溫度下的化學平衡常數(shù)這個常數(shù)就是該反應在該溫度下的化學平衡常數(shù)（簡稱（簡稱平衡常數(shù)，用平衡常數(shù)，用“K”表示表示）平衡常數(shù)具有的特點平衡常數(shù)具有的特點K只受溫度影響，與反應物或生成物的濃度無關；只受溫度影響，與反應物或生成物的濃度無關；2. K值越大，平衡體系中生成物所占比例越大，值越大，平衡體系中生成物所占比例越大，反應物轉化率越大；反應物轉化率越大；一般來說，一般來說，K105，該反應基本進行完全，通常，該反應基本進行完全，通常認為該反應不可逆

15、；認為該反應不可逆；一個反應的正向平衡常數(shù)為一個反應的正向平衡常數(shù)為K，其逆向平衡常數(shù)，其逆向平衡常數(shù)為為1/K；平衡常數(shù)沒有固定的單位，故一般不寫單位。平衡常數(shù)沒有固定的單位，故一般不寫單位。cp(C) cq(D)cm(A) cn(B)= K正反應為吸熱反應，升高溫度，正反應為吸熱反應，升高溫度，K K會變大，降溫，會變大，降溫，K K變小變小正反應為放熱反應，升高溫度，正反應為放熱反應，升高溫度，K K會變小會變小，降溫，降溫，K變大變大7. 若反應物或生成物中有若反應物或生成物中有固體或固體或 純液體純液體 存在存在，它們的濃它們的濃度度不應寫在平衡常數(shù)表達式中。不應寫在平衡常數(shù)表達式中

16、。2、在溫度為、在溫度為850K時，將時，將0.050molSO2和和0.030mol O2充入容積為充入容積為1升的密閉容器中，反應達平衡時升的密閉容器中，反應達平衡時混合物中混合物中SO3的濃度為的濃度為0.040mol/L，計算：，計算： 該條件下反應的平衡常數(shù)為該條件下反應的平衡常數(shù)為_； SO2的轉化率為的轉化率為_； 若升溫，該反應平衡常數(shù)將若升溫，該反應平衡常數(shù)將_（填（填“增增大大”、“減小減小”或或“不變不變”下同）下同）SO2的轉化率的轉化率將將_。 160080%減小減小減小減小3、一定溫度下，將、一定溫度下，將4mol PCl3和和2mol Cl2充入容積充入容積不變的

17、密閉容器中，發(fā)生不變的密閉容器中，發(fā)生PCl3+Cl2 PCl5(物物質均為氣態(tài)質均為氣態(tài))。達平衡后，測得。達平衡后，測得PCl5為為0.8mol。若。若此時把此時把2mol PCl3和和1mol Cl2移走，在相同溫度移走，在相同溫度下再次達平衡時，下再次達平衡時，PCl5的物質的量為多少？的物質的量為多少？解：解： PCl3 + Cl2 PCl5 起始起始 4mol 2mol 0 轉化轉化 平衡平衡0.8mol0.8mol0.8mol0.8mol1.2mol3.2molK= = 0.8/V3.21.2/V214.8V PCl3 + Cl2 PCl5 起始起始 1.2mol 0.2mol

18、0.8mol 轉化轉化 平衡平衡0.8-xxmol xmolxmol0.2+x1.2+x 0.8-x(1.2+x)(0.2+x)= 14.8X=0.53最終最終PCl5的物質的量為的物質的量為0.27mol。（勒夏特列原理勒夏特列原理） 如果改變影響平衡的如果改變影響平衡的一個條件一個條件（濃度、溫度、壓強等），（濃度、溫度、壓強等），平衡就向能夠使這種平衡就向能夠使這種改變減弱的方向移動改變減弱的方向移動。具體分述如下：具體分述如下：改變的條件改變的條件平衡移動的方向平衡移動的方向增大反應物或減小生成物濃度增大反應物或減小生成物濃度減小反應物或增大生成物濃度減小反應物或增大生成物濃度 升高體

19、系溫度升高體系溫度降低體系溫度降低體系溫度增大體系壓強增大體系壓強 減小體系壓強減小體系壓強催化劑對化學平衡移動沒有影響，但能縮短達到平衡所需的催化劑對化學平衡移動沒有影響，但能縮短達到平衡所需的時間。時間。 正反應方向正反應方向逆反應方向逆反應方向吸熱反應方向吸熱反應方向放熱反應方向放熱反應方向氣體體積縮小的方向氣體體積縮小的方向氣體體積增大的方向氣體體積增大的方向1. 氫氧化鎂在水中存在下列平衡：氫氧化鎂在水中存在下列平衡：Mg(OH)2(固）固） Mg2 + + 2OH 加入下列物質可使加入下列物質可使Mg(OH)2固體減少的是：固體減少的是： A. 氯化鈉氯化鈉 B.硫酸鎂硫酸鎂 C.

20、硝酸銨硝酸銨 D.氫氧化鈉氫氧化鈉2 . 已知：已知：CO(g) + NO2(g) CO2(g) + NO(g) 在一定條件下達到化學平衡后，降低溫度，混合物的顏在一定條件下達到化學平衡后，降低溫度，混合物的顏色變淺下列關于該反應的說法正確的是色變淺下列關于該反應的說法正確的是_ A. 該反應為放熱反應該反應為放熱反應 B. 降溫后降溫后 CO 的濃度增大的濃度增大 C. 降溫后降溫后 NO2的轉化率增加的轉化率增加 D. 降溫后降溫后 NO 的體積分數(shù)增大的體積分數(shù)增大 E. 增大壓強混合氣體的顏色不變增大壓強混合氣體的顏色不變 F. 恒容時，通入恒容時，通入 He 氣體，混合氣體顏色不變氣

21、體，混合氣體顏色不變 G. 恒壓時，通入恒壓時，通入 He 氣體，混合氣體顏色不變氣體，混合氣體顏色不變A C D F對于反應對于反應aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g) H0，達平衡時：達平衡時：畫出增大畫出增大B的濃度之后的圖像的濃度之后的圖像畫出減少畫出減少C濃度之后的圖像濃度之后的圖像畫出增大壓強之后的圖像畫出增大壓強之后的圖像畫出升高溫度之后的圖像畫出升高溫度之后的圖像畫出降低溫度之后的圖像畫出降低溫度之后的圖像畫出加入催化劑之后的圖像畫出加入催化劑之后的圖像1.下圖為可逆反應下圖為可逆反應A(g)2B(g) nC(g)(正反應放正反應放熱熱)生成物生成物C的濃度隨

22、壓強變化并建立平衡的關系的濃度隨壓強變化并建立平衡的關系圖，則圖，則n 值與壓強值與壓強p1、p2的關系正確的是的關系正確的是 A. p2p1，n3 B. p2p1，n3 C. p1p2，n3 D. p1p2，n3看圖技巧：看圖技巧： 看拐點，定時間；看拐點，定時間； 判速率，定大?。慌兴俾?，定大??； 觀變量，定數(shù)值。觀變量，定數(shù)值。2t1時間C濃度/mol L-1pp.p p2 2 p”、“”或“=”)。1107pa1106paC%時間時間看圖技巧： 看壓強，定方向， 判大小。1.01 107Pa1.01 106PaC%=2. 對反應mA(g)+B(g) nC(g)有如圖所示關系，問： （1

23、）P1_P2, m+1_n;（2）T1_T2, H_0T2 P1T1 P1T1 P2C%t 3. 如圖所示，圖中a曲線表示 X(g) + Y(g) 2Z(g) + W(s) H等壓線一、對任何可逆反應來說，不管是從反應物方向加物質，還是從生成物方向加物質，只要按照方程式的化學計量數(shù)關系加入，則建立的平衡是相等的，即等效。如 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 始 2mol 1mol 0 0 0 2mol 轉1.2mol 0.6mol 1.2mol 0.8mol 0.4mol 0.8mol 平如如 2SO2(g) + O2(g) 2SO

24、3(g) 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 始始 4mol 2mol 0 0 0 4mol 轉轉2.4mol 1.2mol 2.4mol 1.6mol 0.8mol 1.6mol 平平對于反應前后分子數(shù)不等的反應： 1. 在恒溫，固定容積的情況下，只有每次加入的物質換算后對應相等，則建立的平衡中各物質的濃度、百分含量相等，即等效。1、在一個固定體積的密閉容器中，2molA和1mol B發(fā)生反應2A(g)+ B(g) 3C(g)+D(g)，達到平衡時，C的濃度為W mol/L。維持容器體積和溫度不變，按下列四種配比作為起始物質，達到平衡后，C的濃度仍為W mol/L，該配比是 A3

25、molC + 1molB B1molA + 0.5molB + 1.5molC + 0.5molD C4molA + 2molB D3molC + 1molD + 2molA + 1molB2、在密閉容器中，對于反應、在密閉容器中，對于反應N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)，N2和和H2起始的量分別為起始的量分別為20mol和和60mol，達到平衡時達到平衡時H2的轉化率的轉化率30%。若從氨氣開始進行反。若從氨氣開始進行反應，在應，在欲使平衡時各成分的含量與前者相欲使平衡時各成分的含量與前者相同，則起始時同，則起始時NH3物質的量和物質的量和NH3的轉化率分別是的轉化率分別是 A.

26、30mol和和70% B. 20mol和和80% C. 20mol和和70% D. 40mol和和70%2. 在恒溫情況下，只要每次加入的物質對應成比例，則建立的平衡中各物質的濃度、百分含量相等，即等效。1mol N23mol H22mol N26mol H2平衡時，平衡時，NH320%平衡時，平衡時，NH320%有一個體積可變的密閉容器中，加入2molA和1mol B發(fā)生反應，2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)達到平衡時，C的濃度為Wmol/L，若保持溫度不變，按下列五種方法改變起始物質，達平衡時C的濃度仍為Wmol/L的是 A4mol A + 2mol B B2mol A

27、+ 1mol B + 3mol C C3mol C + 1mol D +1mol B D3mol C + 1mol D E. 1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD 2mol I26mol H2對于反應前后分子數(shù)相等的反應： 不管是恒容，還是恒壓，只要每次加入的物質對應成比例，則建立的平衡中各組分的百分含量是相等的（但濃度不一定相等），即等效。1mol I23mol H22mol I26mol H2H2 (g) +I2(g) 2HI(g)平衡時，平衡時，HI 40%1、在固定體積的密閉容器內，加入2mol A、1mol B，發(fā)生反應： A(g)+B(g) 2C(g)達到平衡