化學反應速率和限度化學

1、關于化學反應速率與限度化學第1頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四第一部分：知識梳理第2頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四概念:用單位時間里反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示.數(shù)學表達式: v = c/t.單位：mol/(L.s)或mol/(L.min)一.化學反應速率： 注意：1、化學反應速率的表示必須用化學式來指明具體的物質2、 一般來說，化學反應的速率隨著反應的進行在不斷變化。因此某一時間段內的反應速率實際是指這一時間段內的平均速率，而不是指瞬時速率。3、一定條件下，對于反應:aA+bB cC+dD ; 用不同的物質來表示某反應的速率，其數(shù)

2、值往往不同，但速率之比等于反應方程式中的化學計量數(shù)之比。即: v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d第3頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四主要因素:參加反應物質的本身性質外界因素：濃度壓強溫度催化劑其它因素：光、超聲波、激光、射線、電磁波、反應物顆粒大小、擴散速度、溶劑等 C反 v 對氣體 p v 一般 T v 使用正催化劑 v 決定化學反應速率因素：第4頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四在相同條件下同時向正、反兩個方向進行的反應稱為可逆反應。二.化學反應的限度：可逆反應：化學平衡： 1.概念：在一定條件下可逆反應進行到一定程度時，正

3、反應速率和逆反應速率相等，反應物和生成物的濃度不再發(fā)生變化，這種狀態(tài)稱為化學平衡狀態(tài)，簡稱化學平衡。2.特征： 逆 可逆反應 動動態(tài)平衡 等 v正=v逆 0 定 各組分含量保持一定 變 條件改變，平衡被破壞 同 條件相同，無論反應途徑如何均達同一平衡第5頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四3.影響因素：濃度、溫度、壓強 在其它條件不變的情況下： 升高溫度,平衡向吸熱反應方向移動。 降低溫度,平衡向放熱反應方向移動。 在其它條件不變的情況下：增大反應物濃度或減小生成物濃度時,平衡正向移動。 減小反應物濃度或增大生成物濃度時,平衡逆向移動。 在其它條件不變的情況下：增大壓強，平

4、衡向氣態(tài)物質系數(shù)減小的方向移動減小壓強，平衡向氣態(tài)物質系數(shù)增大的方向移動 在其它條件不變的情況下：vg=0,改變壓強,平衡不移動vg0,增大壓強，平衡向氣態(tài)物質系數(shù)減?。ㄏ蜃螅┓较蛞苿觱gv逆 正向移動v正 v逆 逆向移動平衡移動的結果：新條件下建立新的平衡5.化學平衡移動原理：即勒夏特列原理 如果改變影響平衡的條件（如濃度、壓強、或溫度）等，平衡就向能減弱這種改變的方向移動。升高溫度，有利于平衡向吸熱方向移動改變濃度，若QcKc ,平衡逆向移動改變壓強，若QpKp，平衡逆向移動第7頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四 判斷反應的程度 計算平衡的組成 預測反應的方向化學平衡

5、常數(shù)平衡轉化率(a)表達式： K =Cc DdAa Bb決定因素：溫度、方程式書寫應用a(A) = 100c0(A)-Ac0(A)決定因素：初始濃度和平衡濃度表達式：6.化學平衡的定量描述： 判斷反應的熱效應第8頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四第二部分：規(guī)律、方法指導第9頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四一、化學反應速率的計算及大小比較例題:在2A+B 3C+4D反應中,表示該反應速率最快的是( )v(A)=0.5molL-1 s-1 v(B) )=0.3molL-1 s-1 v(C) )=0.8molL-1 s-1 v(D) )=20molL-1

6、 min-1 B注意:1.比較速率大小要做到兩個統(tǒng)一: 物質統(tǒng)一和單位統(tǒng)一 2.運算時要注意體積、時間、物質的量的變化第10頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四例題1: 可逆反應N23H2 2NH3的正、逆反應速率可用各反應物或生成物濃度的變化來表示。下列各關系中能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是（ ）A 3正N2 正H2 B 正N2逆NH3 C 2 正H23逆NH3 D 正N23逆H2 二、化學平衡狀態(tài)的判斷：C第11頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四 例題2： 一定溫度下，某容積不變的密閉容器中發(fā)生如下可逆反應： 2HI(g) H2 (g)+ I2(g,

7、紫色)下列敘述中，能表示已達到化學平衡狀態(tài)的是：_（填寫序號）。（1）HI的生成速率與HI的分解速率相等（2）單位時間內生成a mol I2，同時生成a mol H2 （3） HI 、 H2 、I2的濃度都不再變化（4）混合氣體的總壓強不再變化（5）混合氣體的顏色不再變化（1）、（3）、（5）注意:先看反應特點第12頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四例題3 ： 可逆反應2NO2 2NO+O2在密閉容器中反應達到平衡狀態(tài)的標志是（ ）單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO2單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO用NO2、NO、O2的物質的量濃度變化表

8、示反應速率的比為2：2：1的狀態(tài)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)混合氣體的平均相對分子量不再改變的狀態(tài)A B C D A第13頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四例題4 ： 下列說法可以證明反應:N2+3H2 2NH3 已達平衡狀態(tài)的是( )A.1個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵形成B.1個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵斷裂C.1個NN鍵斷裂的同時,有6個NH鍵斷裂D.1個NN鍵斷裂的同時,有6個NH鍵形成AC第14頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四例題5 ： 在一定溫度下的恒容容器中,當下列物理量不再發(fā)生變化時,表明反應: A

9、(固)+3B(氣) 2C(氣)+D(氣)已達平衡狀態(tài)的是 ( )A.混合氣體的壓強 B.混合氣體的密度C.B的物質的量濃度 D.氣體的總物質的量BC第15頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四化學平衡狀態(tài)判斷：等:v正=v逆 (同一種物質）定:各組分含量不變（濃度、百分含量）其他如壓強、密度、平均相對分子量等應具體分析判據(jù)第16頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四三、化學平衡計算： mA + nB pC + qD 起始: a b 0 0 轉化: 平衡:基本模式三步曲：說明：1. a 、 b可表示物質的量、濃度等 2.轉化量與方程式中各物質的系數(shù)成比例 3.

10、對反應物：c平 = c始c轉 對生成物：c平 = c始 +c 轉 4.根據(jù)表中列出的數(shù)據(jù)，可計算v、K、含量等第17頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四例題：反應SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)在700K時的KC為9.0，若開始時各物質的濃度都是3.010-3molL-1，則 （1）判斷反應進行的方向； （2）計算平衡時各物質的濃度； （3）求SO2的平衡轉化率。答案：（1）正向進行 （2） 1.510-3molL-1、 1.510-3molL-1、 4.510-3molL-1、 4.510-3molL-1 （3）50第18頁，共47頁，2022年，5月

11、20日，13點5分，星期四四、兩類重要的等效平衡：對于反應：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)1如果abcd：不管是恒溫、恒容還是恒溫、恒壓，“一邊倒”時各物質的物質的量對應成比例。2如果abcd：恒溫、恒容條件下，“一邊倒”時各物質的物質的量對應相等。恒溫、恒壓條件下， “一邊倒”時各物質的物質的量對應成比例。第19頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四例題：某溫度下，向某密閉容器中加入1molN2和3molH2,使之反應合成NH3，平衡后測得NH3的體積分數(shù)為m。若T不變，只改變起始加入量，使之反應平衡后NH3的體積分數(shù)仍為m，若N2、H2、NH3的加入量用X、

12、Y、Z表示應滿足：（1）恒定T、V： 1若X=0，Y=0，則Z =_ 2若X=0.75，Y=_ Z=_ 3X、Y、Z應滿足的一般條件是_（2）恒定T、P： 1若X=0、Y=0，則Z_ 2若X=0.75,則Y_ Z_ 3X、Y、Z應滿足的一般條件是_2mol2.25mol0.5mol0的任意值2.25mol0的任意值Y=3X，Z0的任意值X+Z/2=1 , Y+3Z/2=3第20頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四1.認清橫坐標、縱坐標的含義以及圖像上點(如與坐標軸的交點、轉折點、起點、幾條曲線的交叉點)的意義2.定點分析 (固定某一條件,觀察另一條件的改變對反應的影響)3.

13、條件高 速率快 先達平衡4.根據(jù)平衡移動原理，判斷化學反應的特點或條件的變化情況五、圖象題的解題規(guī)律：第21頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四反應時間A的轉化率P1P2例題: m A （g）+ n B （g） x C（g）拐點的含義？此時達到平衡P1與P2的大小如何？判斷的依據(jù)？“先拐先平衡”達到平衡所需時間短（速度快）“條件高”壓強大或溫度高或濃度大或使用催化劑所以，P1P2第22頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四反應時間A的轉化率P1P2例題: m A （g）+ n B （g） x C（g）比較反應前后氣體體積是增大？縮??？還是不變？已知：P1P

14、2PA的轉化率 平衡向 方向移動勒夏特列原理氣體體積縮小的方向移動增大正反應結論：正反應方向氣體體積縮小即：mnx第23頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四練習： 對于 m A (g) + n B (g) p C (g) ，有如圖所示的變化，則： p1與 p2 的關系是 ； m + n 與p的關系是 ； T1 與 T2的關系是 ； 正反應是 （填：放熱、吸熱）反應。C%T(時間)0T2 P2T1 P2T1 P1P2 P 1T2 p放熱第24頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四五、化學平衡解題常用假設：極端假設：化學平衡研究對象是不能完全進行的反應即可逆反

15、應，極端假設就是將研究對象或過程假設為能夠完全進行的理想的極限情況，使因果關系變的簡單明顯，從而得出結論。第25頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四例題：在密閉容器中充入1molCO和1molH2O氣體，在一定條件下達到平衡狀態(tài)，生成2/3molCO2，當其它條件不變時，充入的水蒸氣改變?yōu)?mol，再次達到平衡時，生成CO2的物質的量可能是（ ）A、0.5mol B、0.95mol C、1mol D、2/3mol CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)1mol 1mol ( 2/3) 1mol 2mol (2/3xn B、mn平:PCl5=m%平:PCl

16、5=m%平:PCl5=m%始:1molPCl5平: PCl5=n%壓縮等效A 第30頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四第三部分：鞏固練習第31頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四1. 在一定條件下將A2和B2兩種氣體通入1L密閉容器中，反應按下式進行xA2(g)+yB2(g) = 2C2(g) 后反應速率如下：v(A)=0.5mol/(Ls)， v(B)=1.5mol/(Ls)， v(C)=1.0mol/(Ls)，則 的x，y值分別為（ ）A2和3 B3和2 C3和1 D1和3 2. 如圖，兩個保持恒溫的密閉容器a和b，容器a體積恒定，容器b因活塞可上

17、下移動 體積可變在溫度、壓強、體積均相同的條件下往a和b中分別充入等物質的量的NO2，發(fā)生反應2NO2 N2O4，回答：反應開始時，兩容器內的反應速率 （填、=或、=或 ） D = 第32頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四3. 可以證明2HI(g) H2(g)+I2(g) 達平衡狀態(tài)的是_。單位時間內生成nmolH2的同時，生成nmolHI；一個H-H鍵鍵斷裂的同時有兩個H-I鍵斷裂；百分組成H2%=I2%；反應速率 v(H2)正= v(I2)正=1/2v(HI)正時；c(HI):c(H2) : c(I2)=2 : 1 : 1時；溫度和體積一定時，某一生成物濃度不再變化；

18、溫度和體積一定時容器內壓強不再變化；條件一定，混合氣體的平均相對分子質量不再變化；溫度和體積一定時，混合氣體的顏色不再變化；溫度和壓強一定時，混合氣體的密度不再變化。（2）（6）（9）第33頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四4. 在上題 的說法中能說明 2NO2(g) N2O4(g) 達平衡狀態(tài)的是_。溫度和體積一定時，某一生成物濃度不再變化；溫度和體積一定時容器內壓強不再變化；條件一定，混合氣體的平均相對分子質量不再變化；溫度和體積一定時，混合氣體的顏色不再變化；溫度和壓強一定時，混合氣體的密度不再變化。（6）（7）（8）（9）（10）5. 已知HF氣體中存在下列平衡：

19、2(HF)3 3(HF)2，(HF)2 2HF。若平衡時，混合氣體的平均摩爾質量為42g/mol，則(HF)3的體積分數(shù)為（ ）A 10 B 10 C 10 D 10 C第34頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四6. 往一體積不變的密閉容器中充入H2和I2，發(fā)生反應 H2(g)+I2(g) 2HI(g)；H0（表示正反應放熱），當達到平衡后，t0時改變反應的某一條件（混合氣體物質的量不變），且造成容器內壓強增大，下列說法正確的是( )A容器內氣體顏色變深，平均分子量不變B平衡不移動，混合氣體密度增大CH2轉化率增大，HI平衡濃度變小D改變條件前后，速度圖象為(如下圖) v逆

20、 v正 v正=v逆 0 t0 t v AD第35頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四7. 在容積固定的4L密閉容器中，進行可逆反應：X(g) + 2Y(g) 2Z(g)，并達到平衡，在此過程中，以Y的濃度改變表示的反應速率v正、 v逆與時間t的關系如圖。則圖中陰影部分面積表示 （ ） A. X的濃度的減少 B. Y的物質的量的減少C. Z的濃度的增加D. X的物質的量的減少ab0d區(qū)域的面積相當于v正t，這一面積表示Y濃度的減少。同理b0d區(qū)域的面積表示Y濃度的增加。所以陰影部分面積表示了“Y濃度的凈減少量”。但并無“Y濃度的減少”這一選項，還需要作進一步轉化。從化學方程式

21、可看出，反應物Y與生成物Z的化學計量數(shù)相同，因此，Y的濃度減少等于Z的濃度增加。 C 第36頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四8. 在一個固定容積的密閉容器中發(fā)生如下反應: 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g) 當加入4molA和2molB，達化學平衡時，C的物質的量濃度為a mol/L。若維持溫度不變，按下列四種配比為起始物質，達到化學平衡后，C仍為a mol/L的是( ) A. 2molA+1molB B. 6molC+2molD C. 3molC+1molD D. 4molA+2molB+3molC B若將反應容器改為恒壓密閉容器，情況怎樣？ABC第37頁，共

22、47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四2X(g)+2Y(g) Z(g)+2W(g)；H0 （表示正反應放熱） ，達到平衡(I)時，V(B)=0.8aL。請回答：B中X的轉化率(X)B為_；A中W和B中Z的物質的量比較：n(W)A_ n(Z)B(填大于、小于、等于)；打開K，過一段時間重新達平衡()時，B的體積為_ （用a的代數(shù)式表示，連通管中氣體體積不計。） 9. 如圖所示，當關閉K時，向A中充入1molX、1molY，向B中充入2molX、2molY，起始時，V(A)=V(B)=aL。在相同溫度和有催化劑存在的條件下，兩容器中各自發(fā)生下列反應：80% 0A(g)2B(g) 2C(g)6.5+y x+2y 2-2y(6.5+y)+(x+2y)+(2-2y) =12 得：0y1 2.5x2 mol (乙) =2 mol (丙) 、=或2mol，作出此判斷的理由是 ： 。1a 3a 2 33a 丁 若3a1，B的物質的量小于2mol；若3a=1 ，B的物質的量等于2mol；若3a1，B的物質的量大于2mol 第44頁，共47頁，2022年，5月20日，13點5分，星期四13. I恒溫、恒壓下，在一個可變容積的容器中發(fā)生如下發(fā)應：A(g)B(g) C(g)若在的平衡混合物中再加入3m