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1、第六章第六章 揭示化學(xué)反應(yīng)速揭示化學(xué)反應(yīng)速率和平衡之謎率和平衡之謎演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)鈉、鎂分別與水的反應(yīng)鈉、鎂分別與水的反應(yīng)分析觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一、化學(xué)反應(yīng)有快有慢一、化學(xué)反應(yīng)有快有慢 決定化學(xué)反應(yīng)速率的因素,既有反應(yīng)物本決定化學(xué)反應(yīng)速率的因素,既有反應(yīng)物本身的性質(zhì),又有外界條件。身的性質(zhì),又有外界條件。二、化學(xué)反應(yīng)速率二、化學(xué)反應(yīng)速率1、化學(xué)反應(yīng)速率的含義、化學(xué)反應(yīng)速率的含義 化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的尺度。行快慢的尺度。它與兩個(gè)因素有關(guān):它與兩個(gè)因素有關(guān): 一個(gè)是反應(yīng)的一個(gè)是反應(yīng)的時(shí)間時(shí)間;另一個(gè)是反應(yīng)物或生成物的另一個(gè)是反應(yīng)
2、物或生成物的濃度濃度。反應(yīng)物濃度隨著反應(yīng)的進(jìn)行而不斷減小,反應(yīng)物濃度隨著反應(yīng)的進(jìn)行而不斷減小,生成物濃度隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行而增大。生成物濃度隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行而增大。2、化學(xué)反應(yīng)速率的表示、化學(xué)反應(yīng)速率的表示 化學(xué)反應(yīng)速率用化學(xué)反應(yīng)速率用單位時(shí)間單位時(shí)間(如每秒,每分,(如每秒,每分,每小時(shí))內(nèi)反應(yīng)物每小時(shí))內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小濃度的減小或生成物或生成物濃度的濃度的增大增大來表示。來表示。 某某一一物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算式為:物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算式為: v = c t試根據(jù)以上計(jì)算式推出試根據(jù)以上計(jì)算式推出v 的單位是什么的單位是什么? 在容積為在容積為2L的一密閉容器中充入一定量的的一密
3、閉容器中充入一定量的A2氣體和氣體和B2氣體,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):氣體,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):A2(g)+B2(g)2C(g),反應(yīng)前,容器中,反應(yīng)前,容器中A2為為0.1mol,經(jīng),經(jīng)2s后測(cè)得后測(cè)得A2為為0.06mol,求,求A2在這在這2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率。內(nèi)的平均反應(yīng)速率。 那么,那么,B2和和C在這在這2s內(nèi)的平均反內(nèi)的平均反應(yīng)速率如何計(jì)算?應(yīng)速率如何計(jì)算? 從上例可以看出,用不同物質(zhì)表示從上例可以看出,用不同物質(zhì)表示同一反應(yīng)時(shí),反應(yīng)速率同一反應(yīng)時(shí),反應(yīng)速率不一定相等不一定相等。 結(jié)論:對(duì)同一反應(yīng),各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)前面的系數(shù)比。需指出:用不同物質(zhì)
4、表示同一反應(yīng)時(shí),盡管其需指出:用不同物質(zhì)表示同一反應(yīng)時(shí),盡管其化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值不一定相同,但這個(gè)化學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值不一定相同,但這個(gè)化學(xué)反應(yīng)的快慢是一定的。反應(yīng)的快慢是一定的。例題:反應(yīng)例題:反應(yīng)4NH3+5O2 4NO+6H2O 在在5升的密閉容器中進(jìn)行,升的密閉容器中進(jìn)行,30秒后,秒后,NO 的物質(zhì)的量增加了的物質(zhì)的量增加了0.3mol,此反應(yīng)此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率用的平均反應(yīng)速率用NO來表示為多少?來表示為多少?若用若用O2的濃度變化來表示此反應(yīng)速率的濃度變化來表示此反應(yīng)速率是多少?是多少?v(NO)=0.002mol/(Ls)v(O2)=0.0025mol/(Ls)注意:注意:1
5、、在同一反應(yīng)體系中用不同的物質(zhì)來表示反在同一反應(yīng)體系中用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時(shí),其數(shù)值是可以不同的,但是這些數(shù)應(yīng)速率時(shí),其數(shù)值是可以不同的,但是這些數(shù)值都表示同一個(gè)反應(yīng)速率。因此化學(xué)反應(yīng)速率值都表示同一個(gè)反應(yīng)速率。因此化學(xué)反應(yīng)速率的表示必須說明用哪種物質(zhì)來做標(biāo)準(zhǔn)。的表示必須說明用哪種物質(zhì)來做標(biāo)準(zhǔn)。2、用同一反應(yīng)體系中不同物質(zhì)表示同一速率用同一反應(yīng)體系中不同物質(zhì)表示同一速率時(shí),其數(shù)值比一定等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的時(shí),其數(shù)值比一定等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。3、一般來說,化學(xué)反應(yīng)的速率隨著反應(yīng)的進(jìn)一般來說,化學(xué)反應(yīng)的速率隨著反應(yīng)的進(jìn)行可不斷變化。因此某一時(shí)間段內(nèi)的反應(yīng)速
6、率行可不斷變化。因此某一時(shí)間段內(nèi)的反應(yīng)速率實(shí)際是指這一時(shí)間段內(nèi)的平均速率,而不是指實(shí)際是指這一時(shí)間段內(nèi)的平均速率,而不是指瞬時(shí)速率。瞬時(shí)速率。 練習(xí)一:反應(yīng)練習(xí)一:反應(yīng) A + 3B = 2C + 2D 在四種在四種不同條件下的反應(yīng)速率為:不同條件下的反應(yīng)速率為:(1) v(A)=0.3mol/(Ls) (2) v(B)=0.6mol/(Ls) (3) v(C)=0.4mol/(Ls) (4) v(D)=0.45mol/(Ls)則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)閯t該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)椤?1)(4)(2)=(3) 所以比較反應(yīng)速率大小時(shí),不僅要所以比較反應(yīng)速率大小時(shí),不僅要看反應(yīng)速率數(shù)值本身的大小,還要
7、結(jié)合看反應(yīng)速率數(shù)值本身的大小,還要結(jié)合化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的大小化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的大小來說明。來說明。 練習(xí)二:在練習(xí)二:在25時(shí),向時(shí),向100mL含含HCl 14.6g的鹽酸中,放入的鹽酸中,放入5.6g鐵粉,反應(yīng)進(jìn)行到鐵粉,反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí)收時(shí)收集到氫氣集到氫氣1.12L(標(biāo)況標(biāo)況),之后反應(yīng)又進(jìn)行了,之后反應(yīng)又進(jìn)行了4s,鐵粉全溶解。若不考慮體積變化,則:鐵粉全溶解。若不考慮體積變化,則: (1)前前2s內(nèi)用內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率表示的平均反應(yīng)速率為為 ; (2)后后4s內(nèi)用內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率表示的平均反應(yīng)速率為為 ; (3)前前2s與后與后4s
8、比較,反應(yīng)速率比較,反應(yīng)速率 較快,較快,其原因可能其原因可能 。0.25mol/(Ls)0.25mol/(Ls)前前2s前前2s時(shí)段鹽酸濃度比后時(shí)段鹽酸濃度比后4s時(shí)段大時(shí)段大練習(xí)三:練習(xí)三: 1、在、在2L的密閉容器中,發(fā)生下列反的密閉容器中,發(fā)生下列反應(yīng):應(yīng): 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的。若最初加入的A 和和B 都是都是4mol,在前在前10sA 的平均反的平均反應(yīng)應(yīng)速率速率為為0.12mol/(Ls),則,則10s時(shí),容器中時(shí),容器中B的物質(zhì)的的物質(zhì)的量為量為 。 2、一定溫度下,向一容積為、一定溫度下,向一容積為2L的真空容的真空容器中加入器中加入1m
9、ol氮?dú)?,氮?dú)猓?mol氫氣,氫氣,3min后測(cè)得后測(cè)得容器內(nèi)的壓強(qiáng)是起始時(shí)壓強(qiáng)的容器內(nèi)的壓強(qiáng)是起始時(shí)壓強(qiáng)的0.9倍,在此時(shí)倍,在此時(shí)間內(nèi)用氫氣的變化來表示反應(yīng)速率間內(nèi)用氫氣的變化來表示反應(yīng)速率為為 。3.2mol0.1mol/(Lmin) 三、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素三、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素固體顆粒越細(xì)固體顆粒越細(xì), ,反應(yīng)速率越快反應(yīng)速率越快濃度越大濃度越大, ,反應(yīng)速率越快反應(yīng)速率越快氣體的壓強(qiáng)越大氣體的壓強(qiáng)越大, ,反應(yīng)速率越快反應(yīng)速率越快加入催化劑能加加入催化劑能加快快反應(yīng)速率反應(yīng)速率溫度升高溫度升高, ,反應(yīng)速率加快反應(yīng)速率加快光、超聲波、光、超聲波、激光、放射線、激光、放射線、電
10、磁波、溶劑、電磁波、溶劑、擴(kuò)散速度等擴(kuò)散速度等 在分別盛有塊狀大理石和在分別盛有塊狀大理石和粉狀大理石的試管中,同時(shí)加粉狀大理石的試管中,同時(shí)加入相同濃度的稀鹽酸,粉狀大入相同濃度的稀鹽酸,粉狀大理石產(chǎn)生氣泡的速率快得多。理石產(chǎn)生氣泡的速率快得多。 外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響什么是有效碰撞?什么是活化分子?什么是有效碰撞?什么是活化分子? 化學(xué)反應(yīng)能發(fā)生的先決條件是:反應(yīng)物化學(xué)反應(yīng)能發(fā)生的先決條件是:反應(yīng)物分子分子( (離子離子) )之間發(fā)生碰撞。但是并不是每次碰之間發(fā)生碰撞。但是并不是每次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),只有具備一定能量的分撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),只有具備一定
11、能量的分子子( (離子離子) )相互碰撞才可能發(fā)生反應(yīng)。相互碰撞才可能發(fā)生反應(yīng)。有效碰撞:能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞。有效碰撞:能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞。 活化分子:能夠發(fā)生有效碰撞的分子。活化分子:能夠發(fā)生有效碰撞的分子?;罨肿影俜?jǐn)?shù):活化分子百分?jǐn)?shù): (活化分子數(shù)(活化分子數(shù)/ /反應(yīng)物分子數(shù))反應(yīng)物分子數(shù))100%100%1、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 原因:原因:在其他條件不變時(shí),對(duì)某一反應(yīng)來在其他條件不變時(shí),對(duì)某一反應(yīng)來說,活化分子百分?jǐn)?shù)是一定的,即單位體積說,活化分子百分?jǐn)?shù)是一定的,即單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)與反應(yīng)物的濃度成正比。所內(nèi)的活化分子數(shù)與反應(yīng)物的濃度成正
12、比。所以當(dāng)反應(yīng)物的濃度增大時(shí),單位體積內(nèi)的分以當(dāng)反應(yīng)物的濃度增大時(shí),單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多,活化分子數(shù)也相應(yīng)的增多,反應(yīng)子數(shù)增多,活化分子數(shù)也相應(yīng)的增多,反應(yīng)速率也必然增大。速率也必然增大。 規(guī)律:其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物的濃規(guī)律:其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物的濃度,可以增大反應(yīng)速率;減小反應(yīng)物的濃度,度,可以增大反應(yīng)速率;減小反應(yīng)物的濃度,可以減小化學(xué)反應(yīng)的速率??梢詼p小化學(xué)反應(yīng)的速率。注意:注意:a、此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應(yīng),此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應(yīng),對(duì)于純固體或液體的反應(yīng)物,一般情況下其濃對(duì)于純固體或液體的反應(yīng)物,一般情況下其濃度是常數(shù),因此改變它們的量不會(huì)改變化學(xué)反度是常數(shù)
13、,因此改變它們的量不會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率。應(yīng)速率。 b、化學(xué)反應(yīng)若是可逆反應(yīng),反應(yīng)物或化學(xué)反應(yīng)若是可逆反應(yīng),反應(yīng)物或生成物的濃度改變,其正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)生成物的濃度改變,其正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的改變也符合上述規(guī)律。速率的改變也符合上述規(guī)律。 c、氣體或溶液濃度的改變與反應(yīng)速率氣體或溶液濃度的改變與反應(yīng)速率的關(guān)系并不是一概如此,若隨著濃度的改變,的關(guān)系并不是一概如此,若隨著濃度的改變,物質(zhì)的本質(zhì)發(fā)生了變化,那么反應(yīng)速率的含物質(zhì)的本質(zhì)發(fā)生了變化,那么反應(yīng)速率的含義也不同了。義也不同了。2、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響原因:原因:對(duì)氣體來說,若其他條件不變,對(duì)氣體來說,若其他條件不變
14、,增大壓強(qiáng),就是增加單位體積的反應(yīng)物的增大壓強(qiáng),就是增加單位體積的反應(yīng)物的物質(zhì)的量,即增加反應(yīng)物的濃度,因而可物質(zhì)的量,即增加反應(yīng)物的濃度,因而可以增大化學(xué)反應(yīng)的速率。以增大化學(xué)反應(yīng)的速率。規(guī)律:對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),若規(guī)律:對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),若其他條件不變,增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率加其他條件不變,增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率加快;減小壓強(qiáng),反快;減小壓強(qiáng),反應(yīng)應(yīng)速率減慢。速率減慢。注意:注意:a、壓強(qiáng)影響,只適用于討論有氣體參加的壓強(qiáng)影響,只適用于討論有氣體參加的反應(yīng),當(dāng)然并不一定全部是氣體參加的反應(yīng)。反應(yīng),當(dāng)然并不一定全部是氣體參加的反應(yīng)。b、壓強(qiáng)影響反應(yīng)速率,必須伴隨有壓強(qiáng)改壓強(qiáng)影響反應(yīng)速率,必須伴
15、隨有壓強(qiáng)改變時(shí)體積的改變現(xiàn)象。否則,壓強(qiáng)的變化并變時(shí)體積的改變現(xiàn)象。否則,壓強(qiáng)的變化并沒有作用到反應(yīng)的體系上。即壓強(qiáng)變則體積沒有作用到反應(yīng)的體系上。即壓強(qiáng)變則體積變,實(shí)際是濃度的變化。若容器的體積不變,變,實(shí)際是濃度的變化。若容器的體積不變,因?yàn)楦鳉怏w的濃度沒有變,則速率不變。如因?yàn)楦鳉怏w的濃度沒有變,則速率不變。如在密閉容器中通入惰性氣體。在密閉容器中通入惰性氣體。 3、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響原因原因:(1)(1)濃度一定時(shí),升高溫度,分子的能濃度一定時(shí),升高溫度,分子的能量增加,從而增加了活化分子的數(shù)量,反應(yīng)量增加,從而增加了活化分子的數(shù)量,反應(yīng)速率增大。速率增
16、大。 (2)(2)溫度升高,使分子運(yùn)動(dòng)的速度加快,溫度升高,使分子運(yùn)動(dòng)的速度加快,單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物分子間的碰撞次數(shù)增加,單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物分子間的碰撞次數(shù)增加,反應(yīng)速率也會(huì)相應(yīng)的加快。前者是主要原因。反應(yīng)速率也會(huì)相應(yīng)的加快。前者是主要原因。規(guī)律:其他條件不變時(shí),升高溫度,可以增規(guī)律:其他條件不變時(shí),升高溫度,可以增大反應(yīng)速率,降低溫度,可以減慢反應(yīng)速率。大反應(yīng)速率,降低溫度,可以減慢反應(yīng)速率。注意:注意:a a、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響對(duì)放熱反應(yīng)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響對(duì)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)都適用。和吸熱反應(yīng)都適用。b b、反應(yīng)若是可逆反應(yīng),升高溫度時(shí),正反應(yīng)反應(yīng)若是可逆反應(yīng),升高溫度時(shí),正反應(yīng)速
17、率、逆反應(yīng)速率都加快,但吸熱反應(yīng)比放速率、逆反應(yīng)速率都加快,但吸熱反應(yīng)比放熱反應(yīng)增加的程度要大;降低溫度時(shí),正反熱反應(yīng)增加的程度要大;降低溫度時(shí),正反應(yīng)速率、逆反應(yīng)速率都減小,但吸熱反應(yīng)速應(yīng)速率、逆反應(yīng)速率都減小,但吸熱反應(yīng)速率減小的程度比放熱反應(yīng)減小的程度要大。率減小的程度比放熱反應(yīng)減小的程度要大。4、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 原因:原因:在其他條件不變時(shí),使用催化劑在其他條件不變時(shí),使用催化劑可以大大降低反應(yīng)所需要的能量,會(huì)使更多可以大大降低反應(yīng)所需要的能量,會(huì)使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子,大大增加活化的反應(yīng)物分子成為活化分子,大大增加活化分子百分?jǐn)?shù),因而使
18、反應(yīng)速率加快。分子百分?jǐn)?shù),因而使反應(yīng)速率加快。 規(guī)律:催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)的速率規(guī)律:催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)的速率。正催化劑:能夠加快反應(yīng)速率的催化劑。正催化劑:能夠加快反應(yīng)速率的催化劑。 負(fù)催化劑:能夠減慢反應(yīng)速率的催化劑。負(fù)催化劑:能夠減慢反應(yīng)速率的催化劑。如不特意說明,則指正催化劑。如不特意說明,則指正催化劑。注意:注意:a、凡是能改變反應(yīng)速率而自身在化學(xué)變化凡是能改變反應(yīng)速率而自身在化學(xué)變化前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量沒有發(fā)生變化的物質(zhì)前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫催化劑。叫催化劑。b、同一催化劑能同等程度的改變化學(xué)反應(yīng)同一催化劑能同等程度的改變化學(xué)反應(yīng)的速率。的速率。c、催化劑中毒:
19、催化劑的活性因接觸少量的催化劑中毒:催化劑的活性因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭到破壞,這種現(xiàn)象叫雜質(zhì)而明顯下降甚至遭到破壞,這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。催化劑中毒。5、其他如光照、反應(yīng)物固體的顆粒大、其他如光照、反應(yīng)物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波、溶劑的性質(zhì)等,小、電磁波、超聲波、溶劑的性質(zhì)等,也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率產(chǎn)生影響也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率產(chǎn)生影響練習(xí)練習(xí)1:對(duì)于在溶液間進(jìn)行的反應(yīng),對(duì)反應(yīng)對(duì)于在溶液間進(jìn)行的反應(yīng),對(duì)反應(yīng)速率影響最小的因素是(速率影響最小的因素是( )A、溫度溫度 B、濃度濃度 C、壓強(qiáng)壓強(qiáng) D、催化劑催化劑練習(xí)練習(xí)2:下列條件的變化,是因?yàn)榻档头磻?yīng)所下列條件的變化,是因?yàn)榻档头?/p>
20、應(yīng)所需的能量而增加單位體積內(nèi)的反應(yīng)物活化分需的能量而增加單位體積內(nèi)的反應(yīng)物活化分子百分?jǐn)?shù)致使反應(yīng)速率加快的是(子百分?jǐn)?shù)致使反應(yīng)速率加快的是( )A、增大濃度增大濃度 B、增大壓強(qiáng)增大壓強(qiáng) C、升高溫度升高溫度 D、使用催化劑使用催化劑練習(xí)練習(xí)3: 設(shè)設(shè)NO+CO2 CO+NO2(正反應(yīng)吸熱正反應(yīng)吸熱)反反應(yīng)速率為應(yīng)速率為v1;N2+3H2 2NH3(正反應(yīng)放熱正反應(yīng)放熱)反應(yīng)速率為反應(yīng)速率為v2。對(duì)于上述反應(yīng),當(dāng)溫度升高時(shí),對(duì)于上述反應(yīng),當(dāng)溫度升高時(shí),v1和和v2變化變化情況為(情況為( ) A、同時(shí)增大同時(shí)增大 B、 同時(shí)減小同時(shí)減小 C、v1減少減少,v2增大增大 D、v1增大增大,v2減
21、小減小練習(xí)練習(xí)4:KClO3和和NaHSO3間的反應(yīng)生成間的反應(yīng)生成Cl-和和SO42-離子的速度與時(shí)間關(guān)系如圖所示,已知反離子的速度與時(shí)間關(guān)系如圖所示,已知反應(yīng)速率隨應(yīng)速率隨c(H+)的增加而加快,試說明的增加而加快,試說明(1)為什么反應(yīng)開始時(shí),反應(yīng)速率增大?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)后期速率降低的主要原因是什么? 反應(yīng)速率反應(yīng)速率時(shí)間時(shí)間 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
22、應(yīng)中的化學(xué)平衡一、可逆反應(yīng)中的化學(xué)平衡1 1、什么是可逆反應(yīng)?、什么是可逆反應(yīng)? 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)平衡一、可逆反應(yīng)中的化學(xué)平衡u什么是飽和溶液?什么是飽和溶液?沒有!以蔗糖溶解于水為例,蔗糖分沒有!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在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成為晶體的速率相等。體的速率相等。平衡的特征
23、:實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一:探索溶解平衡飽和食鹽水飽和食鹽水有缺口的大有缺口的大NaCl晶體晶體思考:思考:大大NaCl晶體會(huì)溶解嗎?晶體會(huì)溶解嗎?大大NaCl晶體的質(zhì)量有晶體的質(zhì)量有何變何變 化?化?大大NaCl晶體的形狀呢?晶體的形狀呢?會(huì)溶解會(huì)溶解質(zhì)量不變質(zhì)量不變形狀會(huì)改變形狀會(huì)改變是動(dòng)態(tài)平衡是動(dòng)態(tài)平衡(動(dòng))(動(dòng))V溶解溶解=V結(jié)晶結(jié)晶,即,即V正正=V逆逆(等)(等)各組分的含量保持不變各組分的含量保持不變(定)(定)發(fā)生在一定條件(溫度一定)發(fā)生在一定條件(溫度一定)下的可逆反應(yīng)里,隨溫度的改下的可逆反應(yīng)里,隨溫度的改變而發(fā)生變化變而發(fā)生變化(變)(變)中學(xué)階段平衡的分類:溶解平衡溶解平衡化學(xué)平
24、衡化學(xué)平衡電離平衡電離平衡水解平衡水解平衡那么,可逆反應(yīng)的情況又怎樣呢?那么,可逆反應(yīng)的情況又怎樣呢? V=1L的密閉容器,的密閉容器,800,101.3kPa CO + H2O CO2 + H2 始始 0. 1 0. 1 0 0 (mol/L) 0.5min 0.08 0.08 0.02 0.02 1min 0.06 0.06 0.04 0.04 2min 0.05 0.05 0.05 0.05 4min 0.05 0.05 0.05 0.05催化劑催化劑高溫高溫隨著反應(yīng)的進(jìn)行,隨著反應(yīng)的進(jìn)行, c(CO) 、c(H2O)逐漸減小逐漸減小c(CO2) 、c(H2)逐漸增大逐漸增大所以,正反應(yīng)
25、速率逐漸減小,逆反應(yīng)速所以,正反應(yīng)速率逐漸減小,逆反應(yīng)速率逐漸增大,率逐漸增大,進(jìn)行到一定程度,總有那進(jìn)行到一定程度,總有那么一刻,么一刻,正反應(yīng)速率正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率,且正且正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的大小不再變化反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的大小不再變化 。正反應(yīng)速率正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率正反應(yīng)正反應(yīng)速率速率逆反應(yīng)逆反應(yīng)速率速率相等相等時(shí)間時(shí)間速速率率反應(yīng)仍在進(jìn)行,但是四種物質(zhì)的濃度均保反應(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)掌握的重要概念的重要概念化學(xué)平衡狀態(tài)?;瘜W(xué)平衡狀態(tài)。定義:定義:強(qiáng)強(qiáng)調(diào)調(diào)三三點(diǎn)
26、點(diǎn)前提條件:前提條件:實(shí)質(zhì):實(shí)質(zhì):標(biāo)志:標(biāo)志:有關(guān)化學(xué)平衡的歷史 翻開翻開20世紀(jì)的史書,你會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)世紀(jì)的史書,你會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)響亮的名字響亮的名字-弗里茨弗里茨哈伯,德國(guó)天才哈伯,德國(guó)天才化學(xué)家,因?qū)瘜W(xué)家,因?qū)瘜W(xué)平衡的突出貢獻(xiàn)獲得化學(xué)平衡的突出貢獻(xiàn)獲得1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)哈伯在哈伯在1906年年使用鋨作催化劑在使用鋨作催化劑在200.3個(gè)大氣壓,個(gè)大氣壓,600的高溫下,使的高溫下,使N2和和H2反應(yīng)獲得了反應(yīng)獲得了8%的的NH3,震動(dòng)了整個(gè)歐洲化學(xué)界,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)應(yīng)用的是軍事
27、、是戰(zhàn)爭(zhēng),1914年年1918年的第一次世界大戰(zhàn)年的第一次世界大戰(zhàn)。正如戰(zhàn)后。正如戰(zhàn)后有些著名的軍事家指出那樣,如果德國(guó)有些著名的軍事家指出那樣,如果德國(guó)沒有哈伯、沒有哈伯、沒有發(fā)現(xiàn)化學(xué)平衡沒有發(fā)現(xiàn)化學(xué)平衡,戰(zhàn)爭(zhēng)恐,戰(zhàn)爭(zhēng)恐怕早就結(jié)束了怕早就結(jié)束了-因?yàn)楣环矫娼o德因?yàn)楣环矫娼o德國(guó)提供了糧食(合成氨發(fā)明以前,農(nóng)作國(guó)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、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(guó)提供了軍火豆餅等),另一方面給德國(guó)提供了軍火(生產(chǎn)硝銨和黃色炸藥生產(chǎn)硝銨和黃色炸藥) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問題化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問題(即化學(xué)平衡)(即化學(xué)平衡
28、)化學(xué)平衡的研究對(duì)象工程師的設(shè)想 19世紀(jì)后期,人們發(fā)現(xiàn)高世紀(jì)后期,人們發(fā)現(xiàn)高爐煉鐵所排出的高爐氣中含有爐煉鐵所排出的高爐氣中含有相當(dāng)量的相當(dāng)量的CO,作為工業(yè)革命,作為工業(yè)革命發(fā)源地的英國(guó)有些工程師認(rèn)為發(fā)源地的英國(guó)有些工程師認(rèn)為-這是由于這是由于CO和鐵礦石的和鐵礦石的接觸時(shí)間不長(zhǎng)所造成的,于是接觸時(shí)間不長(zhǎng)所造成的,于是在英國(guó)耗費(fèi)了大量資金建造了在英國(guó)耗費(fèi)了大量資金建造了一個(gè)高大的煉鐵高爐(如圖),一個(gè)高大的煉鐵高爐(如圖),以增加以增加CO和鐵礦石的接觸時(shí)和鐵礦石的接觸時(shí)間??墒呛髞戆l(fā)現(xiàn)用這個(gè)高爐間。可是后來發(fā)現(xiàn)用這個(gè)高爐煉鐵,所排出的高爐氣中煉鐵,所排出的高爐氣中CO的含量并沒有減少,你
29、知道為的含量并沒有減少,你知道為什么嗎什么嗎?可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)化學(xué)平衡狀態(tài)的理解:用用Ct圖象描述化學(xué)平衡:圖象描述化學(xué)平衡:C-tC-t圖象:圖象:如圖:求該反應(yīng)的如圖:求該反應(yīng)的化學(xué)方程式是:化學(xué)方程式是:C(mol/L)t(s)0.50.40.30.20.10t1XYZt1時(shí)刻達(dá)到時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)V-t圖象:圖象:如圖已知如圖已知X和和Y反應(yīng)生成反應(yīng)生成Z,反應(yīng)式如下:反應(yīng)式如下: 用用Y物質(zhì)的物質(zhì)的V正正、V逆逆和時(shí)和時(shí)間間t 畫出反應(yīng)開始至平衡的畫出反應(yīng)開始至平衡的大致圖象?大致圖象?化學(xué)平衡狀態(tài)的理解:用用 v vt t 圖象描述化學(xué)平衡:圖象描述化學(xué)平衡:VY mol/(
30、L.S)t(s)0V正V逆V正=V逆達(dá)平衡狀態(tài)達(dá)平衡狀態(tài)2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(1)動(dòng)動(dòng):(2)等等:(3)定定:(4)變:變:容器內(nèi)容器內(nèi)N2、H2、NH3三者共存三者共存 容器內(nèi)容器內(nèi)N2、H2、NH3三者濃度相等三者濃度相等容器內(nèi)容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度比恰為的濃度比恰為1:3:2t min內(nèi)生成內(nèi)生成1molNH3同時(shí)消耗同時(shí)消耗0.5molN2t min內(nèi),生成內(nèi),生成1molN2同時(shí)消耗同時(shí)消耗3molH2判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)?判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)? 某時(shí)內(nèi)斷裂某時(shí)內(nèi)斷裂3molHH鍵的同時(shí),斷裂鍵的同時(shí),斷裂6molNH鍵鍵二、影響化學(xué)平
31、衡移動(dòng)的因素二、影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素練習(xí)練習(xí)將將2mol SO2 和和1mol O2充入體積為充入體積為1L的密閉容的密閉容器中,保持一定溫度,一段時(shí)間后,反應(yīng)達(dá)平器中,保持一定溫度,一段時(shí)間后,反應(yīng)達(dá)平衡,測(cè)得平衡時(shí)衡,測(cè)得平衡時(shí)SO3 = 1mol/L。畫出整個(gè)過畫出整個(gè)過程的程的v-t圖和圖和c-t圖圖vtctV正正V逆逆2.01.00.5一、化學(xué)平衡的移動(dòng)一、化學(xué)平衡的移動(dòng)一定條件下的化學(xué)平衡一定條件下的化學(xué)平衡(v v正正 = v= v逆逆)條件改變條件改變?cè)瘜W(xué)平衡被破壞原化學(xué)平衡被破壞(v v正正 v v逆逆)一定時(shí)間后一定時(shí)間后建立新條件下的新化學(xué)平衡建立新條件下的新化學(xué)平衡
32、(v(v正正=v=v逆逆) )二、影響化學(xué)平衡的條件二、影響化學(xué)平衡的條件1、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響結(jié)論:增大反應(yīng)物濃度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)結(jié)論:增大反應(yīng)物濃度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)圖示圖示:(達(dá)平衡后增大某反應(yīng)物的濃度):(達(dá)平衡后增大某反應(yīng)物的濃度)vtV正正V逆逆V正正V逆逆原因:當(dāng)增大反應(yīng)物濃度,正原因:當(dāng)增大反應(yīng)物濃度,正反應(yīng)速率增大(此時(shí)逆反應(yīng)速反應(yīng)速率增大(此時(shí)逆反應(yīng)速率不變),使得率不變),使得v v正正v v逆逆,所,所以平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)(新以平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)(新平衡速率大于原平衡速率)。平衡速率大于原平衡速率)。 增加反應(yīng)物濃度或減少生成物濃增加反
33、應(yīng)物濃度或減少生成物濃度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)!度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)! 增加生成物濃度或減少反應(yīng)物濃增加生成物濃度或減少反應(yīng)物濃度,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)!度,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)!FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+ 3KClFeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+ 3KCl結(jié)論:其它條件不變的情況下結(jié)論:其它條件不變的情況下增大反應(yīng)物濃度,增大反應(yīng)物濃度, V(正)正)V(逆),逆),平衡正方向移動(dòng)。平衡正方向移動(dòng)。減小生成物濃度,減小生成物濃度, V(正)正)V(逆),逆),平衡正方向移動(dòng)。平衡正方向移動(dòng)。增大生成物濃度,增大生成物濃度, V(正)正)V(逆),
34、逆),平衡逆方向移動(dòng)。平衡逆方向移動(dòng)。減小反應(yīng)物濃度,減小反應(yīng)物濃度, V(正)正)V(逆),逆),平衡逆方向移動(dòng)。平衡逆方向移動(dòng)。原因:反應(yīng)物或生成物濃度的變化導(dǎo)致正、逆原因:反應(yīng)物或生成物濃度的變化導(dǎo)致正、逆反應(yīng)速率變化不一致,從而使平衡發(fā)生移動(dòng)。反應(yīng)速率變化不一致,從而使平衡發(fā)生移動(dòng)。平衡向濃度變化相反的方向移動(dòng)平衡向濃度變化相反的方向移動(dòng)【討論討論】下列各圖表示某可逆反應(yīng)在下列各圖表示某可逆反應(yīng)在t1時(shí)刻達(dá)平衡后,于時(shí)刻達(dá)平衡后,于t2時(shí)刻時(shí)刻改變某種物質(zhì)的濃度,再于改變某種物質(zhì)的濃度,再于t3時(shí)刻達(dá)到新平衡。試判斷時(shí)刻達(dá)到新平衡。試判斷t2時(shí)刻是時(shí)刻是如何改變物質(zhì)的濃度的及平衡移動(dòng)的
35、方向如何改變物質(zhì)的濃度的及平衡移動(dòng)的方向?vtV正正V逆逆V逆逆V正正t1t2t3圖一圖一tV正正V逆逆V逆逆V正正t1t2t3圖二圖二v增大生成物濃度增大生成物濃度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)減小反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 【討論討論】 現(xiàn)有反應(yīng)現(xiàn)有反應(yīng) 已知已知1mol CO和和2molH2O在一定條件下反應(yīng),在一定條件下反應(yīng),達(dá)平衡時(shí),生成達(dá)平衡時(shí),生成0.7molCO2。若其它條件不變,若其它條件不變,將將2molH2O改為改為4molH2O,達(dá)到新平衡時(shí),生達(dá)到新平衡時(shí),生成的成的CO2的量可能是的量可能是( ) A. 0.65mol
36、 B. 0.83mol C. 1.0mol D. 1.4molBCO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)2、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響結(jié)論:增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)結(jié)論:增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)推論:其它條件不變時(shí),減小壓強(qiáng)平衡向氣體體積推論:其它條件不變時(shí),減小壓強(qiáng)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng);若反應(yīng)前后氣體體積不變,則改增大的方向移動(dòng);若反應(yīng)前后氣體體積不變,則改變壓強(qiáng)時(shí)平衡不移動(dòng)。變壓強(qiáng)時(shí)平衡不移動(dòng)。vtV正正V逆逆V逆逆V正正450時(shí),時(shí),N2與與H2反應(yīng)生成反應(yīng)生成NH3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)壓強(qiáng)壓強(qiáng)(MPa)151030601
37、00NH3(%)2.09.216.435.553.669.4原因:增大壓強(qiáng),體積縮原因:增大壓強(qiáng),體積縮小,反應(yīng)物和生成物的濃小,反應(yīng)物和生成物的濃度均增大,故正逆反應(yīng)速度均增大,故正逆反應(yīng)速率均增大;但逆反應(yīng)參加率均增大;但逆反應(yīng)參加反應(yīng)的氣體分子數(shù)多,其反應(yīng)的氣體分子數(shù)多,其速率增加得更多。速率增加得更多。圖示圖示:(反應(yīng)反應(yīng) 達(dá)平衡后增大壓強(qiáng))達(dá)平衡后增大壓強(qiáng))先決條件:反應(yīng)物或生成物中有氣體。先決條件:反應(yīng)物或生成物中有氣體。增大壓強(qiáng)增大壓強(qiáng),平衡正方向移動(dòng)。平衡正方向移動(dòng)。減小壓強(qiáng),減小壓強(qiáng),平衡逆方向移動(dòng)。增大壓強(qiáng),增大壓強(qiáng),平衡逆方向移動(dòng)。平衡逆方向移動(dòng)。減小壓強(qiáng),減小壓強(qiáng),當(dāng)當(dāng)
38、 m + n p + q時(shí):時(shí):當(dāng)當(dāng) m + n p + q時(shí):時(shí):結(jié)論:對(duì)于反應(yīng)結(jié)論:對(duì)于反應(yīng) m A(g) +nB(g) pC(g) +qD(g) 平衡向壓強(qiáng)變化相反的方向移動(dòng)。平衡向壓強(qiáng)變化相反的方向移動(dòng)。討論壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響時(shí)應(yīng)注意:討論壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響時(shí)應(yīng)注意:1、對(duì)沒有氣體參加或生成的可逆反應(yīng),因壓強(qiáng)對(duì)其、對(duì)沒有氣體參加或生成的可逆反應(yīng),因壓強(qiáng)對(duì)其速率無影響,故此類反應(yīng)達(dá)平衡后改變壓強(qiáng),平衡不速率無影響,故此類反應(yīng)達(dá)平衡后改變壓強(qiáng),平衡不移動(dòng)。移動(dòng)。2、對(duì)于非純氣相反應(yīng),達(dá)平衡后改變壓強(qiáng),平衡移、對(duì)于非純氣相反應(yīng),達(dá)平衡后改變壓強(qiáng),平衡移動(dòng)方向只與反應(yīng)前后氣體分子數(shù)的相對(duì)大小有關(guān)。
39、如動(dòng)方向只與反應(yīng)前后氣體分子數(shù)的相對(duì)大小有關(guān)。如可逆反應(yīng)可逆反應(yīng) ,達(dá)平衡后,達(dá)平衡后增大壓強(qiáng),平衡應(yīng)向右移動(dòng)。增大壓強(qiáng),平衡應(yīng)向右移動(dòng)。3、反應(yīng)前后氣體分子數(shù)沒有發(fā)生改變的可逆反應(yīng),、反應(yīng)前后氣體分子數(shù)沒有發(fā)生改變的可逆反應(yīng),如如改變壓強(qiáng),平衡不發(fā)生移動(dòng)。改變壓強(qiáng),平衡不發(fā)生移動(dòng)。2A(g)B(g) 3C(g)2A(g) + B(g) 3C(s) + D(g)思考思考1、現(xiàn)有平衡體系、現(xiàn)有平衡體系下列情況下,平衡如何移動(dòng)?下列情況下,平衡如何移動(dòng)?保持溫度、體積不變加入氬氣;保持溫度、體積不變加入氬氣;保持溫度、壓強(qiáng)不變加入氬氣。保持溫度、壓強(qiáng)不變加入氬氣。2、向、向FeCl3溶液中加入溶液
40、中加入KSCN溶液溶液 ,發(fā)生反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)后達(dá)如下衡:后達(dá)如下衡: 若向該平衡體系中加水稀釋,平衡是否移動(dòng)?若向該平衡體系中加水稀釋,平衡是否移動(dòng)?為什么?為什么? Fe3+ + SCN- Fe(SCN)2+ 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)3、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響結(jié)論:升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)結(jié)論:升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng) 降低溫度平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。降低溫度平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。vt原因:升向溫度,正逆原因:升向溫度,正逆反應(yīng)速率均增大;但吸反應(yīng)速率均增大;但吸熱反應(yīng)比放熱反應(yīng)的速熱反應(yīng)比放熱反應(yīng)的速率增加得更多。率增加得更多。圖示圖
41、示:(反應(yīng):(反應(yīng) ,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),達(dá)平衡后升高溫度)達(dá)平衡后升高溫度)V正正V逆逆V正正V逆逆N2O4 2NO2溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響1.先決條件:可逆反應(yīng)有反應(yīng)熱,若正反應(yīng)為放熱反應(yīng),則先決條件:可逆反應(yīng)有反應(yīng)熱,若正反應(yīng)為放熱反應(yīng),則 逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。2.結(jié)結(jié) 論:在其他條件不變時(shí),溫度升高,會(huì)使化學(xué)平衡向論:在其他條件不變時(shí),溫度升高,會(huì)使化學(xué)平衡向 吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng),溫度降低會(huì)使化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng),溫度降低會(huì)使化學(xué)平衡向 放熱的方向移動(dòng)。放熱的方向移動(dòng)。 升高溫度,升高溫度,平衡逆方向移動(dòng)。平衡逆方向移動(dòng)。 降低
42、溫度,降低溫度,平衡正方向移動(dòng)。平衡正方向移動(dòng)。 升高溫度,升高溫度,平衡正方向移動(dòng)。平衡正方向移動(dòng)。 降低溫度,降低溫度,平衡逆方向移動(dòng)。平衡逆方向移動(dòng)。對(duì)于反應(yīng):對(duì)于反應(yīng):m A + n B p C + q D + Q一定條件下帶活塞的密閉容器中,發(fā)生如下可逆反應(yīng):一定條件下帶活塞的密閉容器中,發(fā)生如下可逆反應(yīng): (正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),達(dá)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),達(dá)平衡后,四次改變條件(每次只改變一個(gè)條件),對(duì)平衡后,四次改變條件(每次只改變一個(gè)條件),對(duì)v正正、v逆逆的影響如圖所示。則改變的這四個(gè)條件依次為:的影響如圖所示。則改變的這四個(gè)條件依次為:tV正正V逆逆vV逆逆V正正V逆逆V正正練
43、習(xí)練習(xí)增大壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)減小反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度升高溫度升高溫度加入催化劑加入催化劑勒勒夏特列原理夏特列原理?xiàng)l件改變條件改變平衡移動(dòng)方向平衡移動(dòng)方向平衡移動(dòng)結(jié)果平衡移動(dòng)結(jié)果增大反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)物濃度降低生成物濃度降低生成物濃度增大壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)升高溫度升高溫度向向正方向移動(dòng)正方向移動(dòng)反應(yīng)物濃度反應(yīng)物濃度降低降低向向正方向移動(dòng)正方向移動(dòng)生成物濃度生成物濃度增大增大向向體積減小方向移動(dòng)體積減小方向移動(dòng)體系壓強(qiáng)體系壓強(qiáng)減小減小向向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)體系溫度體系溫度降低降低如果改變影響平衡的一個(gè)如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如濃度、溫度、壓條件(如濃度、溫度、壓強(qiáng)等),平衡就向能夠減強(qiáng)等
44、),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。弱這種改變的方向移動(dòng)。2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)1、可逆反應(yīng)、可逆反應(yīng) 達(dá)平衡時(shí),測(cè)得達(dá)平衡時(shí),測(cè)得SO2、O2、SO3三者的濃度依三者的濃度依次為次為a、b、c(mol/L),),現(xiàn)保持體積和溫度不現(xiàn)保持體積和溫度不變,再加入變,再加入amolSO2、bmolO2、cmolSO3,問,問平衡是否移動(dòng)?為什么?平衡是否移動(dòng)?為什么?2、向氯化鈣溶液中通入、向氯化鈣溶液中通入CO2,無沉淀產(chǎn)生,無沉淀產(chǎn)生,若先向氯化鈣溶液中通入適量氨水,再通入若先向氯化鈣溶液中通入適量氨水,再通入CO2則有白色沉淀生成,請(qǐng)運(yùn)用勒夏特列原理則有白色沉淀生
45、成,請(qǐng)運(yùn)用勒夏特列原理簡(jiǎn)要解釋上述現(xiàn)象?簡(jiǎn)要解釋上述現(xiàn)象?思考思考含氟牙膏和防止齲齒中的化學(xué)平衡含氟牙膏和防止齲齒中的化學(xué)平衡Ca5(PO4)3OH(固) 5Ca2+3PO43- +OH- 脫礦脫礦礦化礦化羥基磷礦石羥基磷礦石Ca5(PO4)3OH + F- Ca5(PO4)3F +OH- 氟磷灰石氟磷灰石有較強(qiáng)抗酸性有較強(qiáng)抗酸性人體血液中的化學(xué)平衡人體血液中的化學(xué)平衡H2CO3 H+ + HCO3- 正常人體血液的正常人體血液的pH為為7.40.05有酸性物質(zhì)進(jìn)入血液,平衡向生成有酸性物質(zhì)進(jìn)入血液,平衡向生成H2CO3的方向移動(dòng)的方向移動(dòng)有堿性物質(zhì)進(jìn)入血液,平衡向生成有堿性物質(zhì)進(jìn)入血液,平衡
46、向生成HCO3-的方向移動(dòng)的方向移動(dòng)H2CO3 CO2+H2O 過多的過多的H2CO3由肺部加深呼吸排出由肺部加深呼吸排出CO2 , 減少的減少的HCO3- 由腎臟調(diào)節(jié)補(bǔ)充,保持由腎臟調(diào)節(jié)補(bǔ)充,保持pH穩(wěn)定穩(wěn)定過多的過多的HCO3- 由腎臟調(diào)節(jié)吸收,同時(shí)肺部呼吸變淺減少由腎臟調(diào)節(jié)吸收,同時(shí)肺部呼吸變淺減少CO2的排出,的排出,保持血液保持血液pH穩(wěn)定。穩(wěn)定。酒精測(cè)定儀中的化學(xué)平衡酒精測(cè)定儀中的化學(xué)平衡K2Cr2O7+3C2H5OH+4H2SO4 Cr2(SO4)3+3CH3CHO+7H2O K2SO4 + K2Cr2O7+H2O 2K2CrO4+H2SO4 小結(jié):小結(jié): 影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素
47、影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素化學(xué)平衡的移動(dòng)化學(xué)平衡的移動(dòng)1 1、概念:可逆反應(yīng)中,由于條件的改變,引起反應(yīng)速率變、概念:可逆反應(yīng)中,由于條件的改變,引起反應(yīng)速率變化,從而導(dǎo)致舊的化學(xué)平衡的破壞、新的化學(xué)平衡的建立的化,從而導(dǎo)致舊的化學(xué)平衡的破壞、新的化學(xué)平衡的建立的過程叫化學(xué)平衡的移動(dòng)。過程叫化學(xué)平衡的移動(dòng)。舊舊化學(xué)平衡化學(xué)平衡平衡破壞平衡破壞條件改變條件改變新新化學(xué)平衡化學(xué)平衡一定時(shí)間后一定時(shí)間后濃度引起平衡移動(dòng)的相關(guān)圖象濃度引起平衡移動(dòng)的相關(guān)圖象增大反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)物濃度0Vtt1V( (正正) )V( (逆逆) )V ( (正正) )V ( (逆逆) )減小生成物濃度減小生成物濃度0Vtt1
48、V( (正正) )V( (逆逆) )V ( (正正) )V ( (逆逆) )V( (逆逆) )增大生成物濃度增大生成物濃度0Vtt1V( (正正) )V( (逆逆) )V( (正正) )減小反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度0Vtt1V( (逆逆) )V( (正正) )V( (正正) )V( (逆逆) )壓強(qiáng)引起平衡移動(dòng)的相關(guān)圖象壓強(qiáng)引起平衡移動(dòng)的相關(guān)圖象Vt0V(正正)V(逆逆)V(逆逆)V(正正)增大壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)VV(正正)V(逆逆)V(正正)V(逆逆)思考:對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后, 只改變壓強(qiáng),對(duì)化學(xué)平衡有無影響?推論:對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng)達(dá)
49、到平衡后,推論:對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,只改變壓強(qiáng),對(duì)化學(xué)平衡無影響。只改變壓強(qiáng),對(duì)化學(xué)平衡無影響。對(duì)于反應(yīng)對(duì)于反應(yīng) m A + n B p C + q D + Q溫度引起平衡移動(dòng)的相關(guān)圖象溫度引起平衡移動(dòng)的相關(guān)圖象Vt0V(正正)V(逆逆)V(正正)V(逆逆) 升高溫度升高溫度 降低溫度降低溫度Vt0V(正正)V(逆逆)V(正正)V(逆逆)思考:思考:結(jié)合催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,你認(rèn)為催化劑對(duì)結(jié)合催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,你認(rèn)為催化劑對(duì)化學(xué)平衡有無影響?化學(xué)平衡有無影響?催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率,因此對(duì)平衡
50、無影響。催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率,因此對(duì)平衡無影響。勒夏特列原理勒夏特列原理 化學(xué)平衡移動(dòng)原理化學(xué)平衡移動(dòng)原理如果改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)條件如果改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)條件(如濃度、壓強(qiáng)、溫度),平衡就向能(如濃度、壓強(qiáng)、溫度),平衡就向能減弱這種改變的方向移動(dòng)。減弱這種改變的方向移動(dòng)。例題例題1. .典型例析:典型例析:C%t0T2 P2T1 P2T1 P1P2 P 1T2 p0 P4 , Y軸表示軸表示 A 的轉(zhuǎn)化率的轉(zhuǎn)化率B. P3 P4 , Y軸表示軸表示 B的的百分含量百分含量C. P3 P4 , Y軸表示軸表示 混合氣體密度混合氣體密度D. P3 P4 , Y軸表示軸表示
51、 混合氣體平均分子量混合氣體平均分子量C%t0T2 P2T1 P2T1 P1C%T0A D 合成氨條件的選擇合成氨條件的選擇一、合成氨的適宜條件的選擇一、合成氨的適宜條件的選擇 選擇適宜條件的依據(jù)、思路和方法:選擇適宜條件的依據(jù)、思路和方法: 合成氨的反應(yīng)原理合成氨的反應(yīng)原理( (方程式)方程式): N2+3H2 2NH3(放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)) 這是一個(gè)氣體總體積縮小的、放熱這是一個(gè)氣體總體積縮小的、放熱的可逆反應(yīng)。的可逆反應(yīng)。請(qǐng)思考這個(gè)反應(yīng)的特點(diǎn)?請(qǐng)思考這個(gè)反應(yīng)的特點(diǎn)?工業(yè)上合成氨,主要要考慮哪些因素?工業(yè)上合成氨,主要要考慮哪些因素? 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)知識(shí),思考:根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)知識(shí),思考:,都可以使合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率增大。都可以使合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率增大。 增大壓強(qiáng)增大壓強(qiáng) 升高溫度升高溫度 使用催化劑使用催化劑經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益:經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益:速度要快,原料的利速度要快,原料的利用率要高,單位時(shí)間的產(chǎn)量要高。另外還要用率要高,單位時(shí)間的產(chǎn)量要高。另外還要考慮生產(chǎn)中的消耗能源,原料,設(shè)備條件等考慮生產(chǎn)中的消耗能源,原料,設(shè)備條件等因素。
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