速率與平衡圖象

速率與平衡圖象第一頁，共四十頁，2022年，8月28日1、化學(xué)反應(yīng)速率圖象分析（1）看起點(diǎn)和終點(diǎn)分清反應(yīng)物和生成物，濃度減小的是反應(yīng)物，濃度增大的是生成物，生成物多數(shù)是以原點(diǎn)為起點(diǎn)。看下圖：寫反應(yīng)方程式0.51.51.02.0物質(zhì)的量CAB時(shí)間A+B=C213反應(yīng)速率之比=反應(yīng)方程式的系數(shù)之比第二頁，共四十頁，2022年，8月28日1、化學(xué)反應(yīng)速率圖象分析(2).看變化趨勢分清正反應(yīng)和逆反應(yīng);分清放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng);分清“突變”和“漸變”V正V逆V'正V'逆V時(shí)間此圖表示：增大反應(yīng)物濃度時(shí)，正反應(yīng)、逆反應(yīng)的速率變化情況第三頁，共四十頁，2022年，8月28日練習(xí)：

看圖：說出反應(yīng)起始時(shí)是從正反應(yīng)；還是從逆反應(yīng)開始？然后是改變什么條件？化學(xué)平衡向什么方向移動(dòng)？V正V逆V'正V'逆V時(shí)間第四頁，共四十頁，2022年，8月28日練習(xí)：看圖：說出反應(yīng)起始時(shí)是從正反應(yīng)；還是從逆反應(yīng)開始？然后是改變什么條件？化學(xué)平衡向什么方向移動(dòng)？突變V正V逆V'正V'逆答：逆反應(yīng)開始。降溫或減壓。平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。時(shí)間V第五頁，共四十頁，2022年，8月28日練習(xí)：看圖：說出反應(yīng)起始時(shí)是從正反應(yīng)；還是從逆反應(yīng)開始？然后是改變什么條件？化學(xué)平衡向什么方向移動(dòng)？V正V逆V'正V'逆=起始量不為0突變答：正、逆反應(yīng)同時(shí)開始。加催化劑或

。平衡不移動(dòng)。時(shí)間V第六頁，共四十頁，2022年，8月28日1、化學(xué)反應(yīng)速率圖象分析V正V逆看圖：說出反應(yīng)起始時(shí)是從正反應(yīng)；還是從逆反應(yīng)開始？化學(xué)平衡向什么方向移動(dòng)？V時(shí)間答：逆反應(yīng)開始。平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。第七頁，共四十頁，2022年，8月28日V正V逆V時(shí)間此圖合理嗎？為什么？第八頁，共四十頁，2022年，8月28日時(shí)間VV正V逆看圖：說出反應(yīng)起始時(shí)是從正反應(yīng)；還是從逆反應(yīng)開始？化學(xué)平衡向什么方向移動(dòng)？第九頁，共四十頁，2022年，8月28日轉(zhuǎn)化率溫度01.01107Pa1.01106Pa1.01105Pa二.化學(xué)平衡圖象的解法轉(zhuǎn)化率——壓強(qiáng)——溫度曲線解法：作等溫線TmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+△Hm+np+q>△H

>0等溫線第十頁，共四十頁，2022年，8月28日200C300C100C轉(zhuǎn)化率壓強(qiáng)0二.化學(xué)平衡圖象的解法mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+△HPm+np+q>△H﹤0看圖技巧：圖象中有三個(gè)量時(shí)，“定一看二”，再看曲線的變化趨勢。等壓線第十一頁，共四十頁，2022年，8月28日200C300C100C二.化學(xué)平衡圖象的解法mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+△HPm+np+q＜△H＜0看圖技巧：圖象中有三個(gè)量時(shí)，“定一看二”，再看曲線的變化趨勢。等壓線壓強(qiáng)0A%物質(zhì)百分含量——壓強(qiáng)——溫度曲線第十二頁，共四十頁，2022年，8月28日物質(zhì)百分含量——時(shí)間曲線500C300CmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+△HC%時(shí)間0t1t2看圖技巧：先拐先平衡，先平衡則速率快?！鱄

＜0第十三頁，共四十頁，2022年，8月28日轉(zhuǎn)化率——時(shí)間曲線1.01107Pa1.01106PamA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+△HA轉(zhuǎn)化率時(shí)間0t1t2看圖技巧：先拐先平衡，先平衡則速率快。m+n<p+p第十四頁，共四十頁，2022年，8月28日物質(zhì)百分含量——時(shí)間曲線mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+△H時(shí)間練習(xí):看圖回答P1P2?P1P2>m+np+q>0第十五頁，共四十頁，2022年，8月28日物質(zhì)產(chǎn)率——時(shí)間曲線mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+△H時(shí)間練習(xí):看圖回答T1T2產(chǎn)率0第十六頁，共四十頁，2022年，8月28日0練習(xí):看圖回答2A(g)+B(g)2C(g)T2P1T1P2T1P1C%tP1P2

正反應(yīng)是熱反應(yīng).第十七頁，共四十頁，2022年，8月28日0轉(zhuǎn)化率——時(shí)間曲線mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+△H1.01107Pa1.01106PaA轉(zhuǎn)化率時(shí)間m+n=p+p第十八頁，共四十頁，2022年，8月28日0濃度——平衡——時(shí)間曲線mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(s)+△HA或BC時(shí)間濃度t1t2t3此圖在t2時(shí)，如果是加熱，那么△H值是大于0，還是小于0？如果是減壓，那么m+n與p的關(guān)系如何？第十九頁，共四十頁，2022年，8月28日0練習(xí)：1、下圖是在其它條件一定時(shí)，反應(yīng)2NO+O22NO2+△H（△H

＜0)中NO的最大轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線。圖中坐標(biāo)有A、B、C、D、E5點(diǎn)，其中表示未達(dá)平衡狀態(tài)且V正>V逆的點(diǎn)是

。ABCEDC點(diǎn)TNO轉(zhuǎn)化率第二十頁，共四十頁，2022年，8月28日

2、如圖所示，圖中a曲線表示X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)+△H的反應(yīng)過程，若使a曲線變?yōu)閎曲線，可采取的措施是（）0Z%tabA.加入催化劑B.增大Y的濃度C.降低溫度D.增大體系壓強(qiáng)A.D第二十一頁，共四十頁，2022年，8月28日二、化學(xué)反應(yīng)的限度－－化學(xué)平衡6.有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算（1）濃度：起始濃度、濃度的變化、平衡濃度（2）轉(zhuǎn)化率：（3）反應(yīng)速率：（4）反應(yīng)速率之間的關(guān)系：速率之比＝計(jì)量數(shù)之比第二十二頁，共四十頁，2022年，8月28日二、化學(xué)反應(yīng)的限度－－化學(xué)平衡6.有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算（5）平衡常數(shù)：（6）在一定溫度、壓強(qiáng)下體積分?jǐn)?shù)＝物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)起始狀態(tài)和平衡狀態(tài)的體積比平衡后氣體體積縮小的百分率第二十三頁，共四十頁，2022年，8月28日二、化學(xué)反應(yīng)的限度－－化學(xué)平衡6.有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算（7）在一定溫度、容積時(shí)：起始狀態(tài)與平衡狀態(tài)壓強(qiáng)之比達(dá)到平衡時(shí)壓強(qiáng)改變了幾分之幾（8）混合物的密度對(duì)于反應(yīng)物、生物物全部是氣體的反應(yīng)在恒溫、恒容條件下：在恒溫、恒壓條件下：密度不變第二十四頁，共四十頁，2022年，8月28日二、化學(xué)反應(yīng)的限度－－化學(xué)平衡6.有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算（9）平均相對(duì)分子質(zhì)量：對(duì)于反應(yīng)物、生成物全部是氣體的反應(yīng)（10）產(chǎn)率第二十五頁，共四十頁，2022年，8月28日三、化學(xué)平衡的計(jì)算（一）

常用的思想方法1．極值思想例1：在一定條件下，將物質(zhì)的量相同的NO和O2混合，發(fā)生如下反應(yīng)：

2NO+O22NO2，2NO2N2O4，所得混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)為40％，則氣體的平均分子量是[

]A．49.6B．41.3C．62D．31A第二十六頁，共四十頁，2022年，8月28日2．代換思維例2：在一真空的一定體積的密閉容器中盛有1molPCl5，加熱到200℃時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g），反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，PCl5所占體積分?jǐn)?shù)為M％。若在同一溫度和容器中，最初投入的PCl5是2mol，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，PCl5所占體積分?jǐn)?shù)為N％，則M和N的正確關(guān)系是[

]

A．M＞N

B．M＜N

C．M=N

D．無法比較B思維方法：①轉(zhuǎn)換為平衡移動(dòng)問題；

第二十七頁，共四十頁，2022年，8月28日3．差量方法例3：在一定條件下，合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡，混合氣中NH3的體積分?jǐn)?shù)為25％，若反應(yīng)條件不變，則反應(yīng)后縮小的氣體體積與原反應(yīng)物體積的比值是[

]

A．1/5

B．1/4C．1/3

D．1/2A

分析：3H2+N22NH3……△V

變化3L1L2L2L第二十八頁，共四十頁，2022年，8月28日（二）、三步計(jì)算模式：始、變、平例4：五氧化二氮是一種白色固體，熔點(diǎn)30℃，升溫時(shí)易液化和氣化，并發(fā)生分解反應(yīng)：

N2O5（g）N2O3（g）＋O2（g）

N2O3（g）N2O（g）＋O2（g），在0.5升的密閉容器中，將2.5摩爾N2O5加熱氣化，并按上式分解，當(dāng)在某溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，氧氣的平衡濃度為4.4mol/L，N2O3的平衡濃度為1.6mol/L，計(jì)算：（1）N2O5的分解率是多少?

（2）N2O的平衡濃度是多少?答案、（1）60%（2）1.4mol/L第二十九頁，共四十頁，2022年，8月28日三、化學(xué)反應(yīng)的限度－－化學(xué)平衡3.化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡在工業(yè)上的應(yīng)用（1）合成氨工業(yè)思考：合成氨的反應(yīng)有何特點(diǎn)？①可逆反應(yīng)②氣體體積縮小的反應(yīng)③正反應(yīng)是放熱反應(yīng)④氮?dú)獾逆I能很大⑤氨氣易液化N2＋3H2

2NH3

△H＝－92.4kJ/mol第三十頁，共四十頁，2022年，8月28日思考：如何選擇合適的生產(chǎn)條件？①催化劑：鐵觸媒

加快反應(yīng)，提高單位時(shí)間氨的產(chǎn)量。②溫度：500℃速率：溫度越高，反應(yīng)越快轉(zhuǎn)化率：溫度越低，轉(zhuǎn)化率越高催化劑：在500℃時(shí)，催化劑活性最大③壓強(qiáng)：2×107～5×107Pa

壓強(qiáng)越大，反應(yīng)越快，轉(zhuǎn)化率越高，但對(duì)設(shè)備要求也越高。④濃度：增大反應(yīng)物濃度，降低生成物濃度。N2＋3H2

2NH3

△H＝－92.4kJ/mol高溫高壓催化劑第三十一頁，共四十頁，2022年，8月28日三、合成氨工業(yè)的簡要流程原料氣體凈化液氨分離合成壓縮N2、H2四、原料氣的制取N2：方法Ⅰ：液化空氣（N2先逸出）方法Ⅱ：消耗空氣中的O2（例：C+O2=CO2，除去

CO2可得N2）

H2：水煤氣法C+H2O（氣）CO+H2CO+H2O（氣）CO2+H2ΔΔ催化劑第三十二頁，共四十頁，2022年，8月28日1、定義：在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)。這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡稱平衡常數(shù)）2、表達(dá)式：四、化學(xué)平衡常數(shù)第三十三頁，共四十頁，2022年，8月28日Kc=————=——=7.32×10-3

[NH3]2[N2][H2]3

423×93由平衡定律求平衡常數(shù)根據(jù)物料平衡求初時(shí)濃度答:該溫度時(shí)合成氨反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是7.32×10-3,N2和H2的初時(shí)濃度分別為5mol·L-1和15mol·L-1

解：N2+3H22NH3例1.(P51)合成氨反應(yīng)N2+3H22NH3

在某溫度下達(dá)平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度是：[N2]=3mol·L-1，[H2]=9mol·L-1，[NH3]=4mol·L-1。求該溫度時(shí)的平衡常數(shù)和N2、H2的初時(shí)濃度C＝[N2]+1/2[NH3]＝3+2＝5mol·L-1N2C＝[H2]+3/2[NH3]＝9+6＝15mol·L-1H2K=————[E]e[D]d[A]a[B]b第三十四頁，共四十頁，2022年，8月28日（1）K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大。3、化學(xué)平衡常數(shù)的意義：定量的衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度（2）一般當(dāng)K＞105時(shí)，該反應(yīng)進(jìn)行得基本完全。4、判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡及反應(yīng)向何方向進(jìn)行對(duì)于可逆反應(yīng)，在一定的溫度的任意時(shí)刻，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度有如下關(guān)系：叫該反應(yīng)的濃度商第三十五頁，共四十頁，2022年，8月28日（1）QC＜K，反應(yīng)向正方向進(jìn)行（2）QC＝K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)（3）QC＞K，反應(yīng)向逆方向進(jìn)行5、利用Ｋ可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)（１）若升高溫度，Ｋ值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)（２）若升高溫度，Ｋ值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)第三十六頁，共四十頁，2022年，8月28日例如：不同溫度時(shí)，反應(yīng):H2(g)+I2(g)2HI(g),的濃度平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下：△溫度623K698K763K濃度平衡常數(shù)66.954.445.9通過改變溫度，平衡常數(shù)大小的變化趨勢可以判斷上面可逆反應(yīng)的正方向是放熱反應(yīng).第三十七頁，共四十頁，2022年，8月28日5、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的幾