化學反應速率和化學平衡第一部分

第一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日化學反應速率和化學平衡重要知識點1.化學反應速率的相關知識及計算2.化學平衡的標志問題3.等效平衡問題4.化學平衡移動問題5.化學平衡的圖像問題6.化學平衡的計算問題第二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日一、化學反應速率υ(B)=Δc(B)Δtmol·L-1·s-1，mol/(L·s)1、表示方法:單位時間內(nèi)反應物濃度的減?。ɑ蛏晌餄舛鹊脑黾樱﹣肀硎?。2、計算公式:3、單位:4、意義：表示化學反應快慢的物理量。(一)、化學反應速率第三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日5.影響化學反應速率的因素：內(nèi)因：參加反應的物質的性質，是決定化學反應速率的主要因素。外因：濃度、溫度、壓強、催化劑等外界條件也會影響化學反應速率。6.原理：有效碰撞理論（活化分子有效碰撞）第四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日分子運動相互碰撞分子具有足夠能量活化分子有合適的取向有效碰撞發(fā)生化學反應有效碰撞理論是從化學鍵的角度分析化學反應發(fā)生的前提條件：第五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日能量反應過程E1E2反應物生成物活化分子活化能活化分子變成生成物分子放出的能量反應熱第六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日有效碰撞理論中的幾個概念①有效碰撞：能發(fā)生化學反應的碰撞。②活化分子：指能夠發(fā)生有效碰撞的分子。③活化分子百分數(shù)：指活化分子在反應物分子中所占的百分數(shù)。④化學反應與分子間的有效碰撞頻率有關，所有能夠改變分子能量、運動速率以及碰撞頻率的外界條件，都可以用來改變、控制反應速率。第七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日溫度：在濃度一定時，升高溫度，反應物分子的能量增加，使一部分原來能量較低的分子變成活化分子，從而增加了反應物分子中活化分子百分數(shù)，使有效碰撞次數(shù)增多，因而使化學反應速率增大。濃度（壓強）：增大反應物的濃度（或增大氣體壓強），則增加了單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)，那么單位時間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)也相應增多，化學反應速率就增大。固體或純液體濃度被視為常數(shù)，但固體表面積的改變也會改變碰撞幾率引起反應速率的變化。第八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日催化劑：在其它條件一定時，使用催化劑，能夠降低反應所需的能量即活化能，這樣就會使更多的分子成為活化分子，使一部分原來能量較低的分子變成活化分子，從而增加了反應物分子中活化分子百分數(shù)，使有效碰撞次數(shù)增多，因而使化學反應速率增大。第九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日理論分析影響化學反應速率的因素影響外因

單位體積內(nèi)有效碰撞頻率化學反應速率分子總數(shù)活化分子活化百分數(shù)分子數(shù)增大反應物濃度增大壓強（壓縮）升高溫度催化劑

增加增加增加加快增加增加增加加快不變增加增加加快不變增加增加加快不變不變增大增大第十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日1.下列措施中肯定能使化學反應加快的是()

A.增加反應物的量B.增大壓強

C.升高溫度D.使用正催化劑2.下列措施中能增大活化分子百分數(shù)的是()

A.增大反應物濃度B.增大壓強

C.升高溫度D.使用正催化劑CDCD課堂練習第十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日3.許多實驗證明，在其他條件不變的情況下，增加反應物的濃度可以增大化學反應速率，只是因為（）A、增加反應物的濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多B、增加反應物的濃度，降低了反應體系所需的能量C、增加反應物的濃度，反應物分子間有效碰撞次數(shù)增加D、增加反應物的濃度，增加了反應物分子的能量AC第十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日4.在一定條件下，可逆反應N2+3H2?2NH3；△H<0達到平衡，當單獨改變下列條件后，有關敘述錯誤是（）A.加催化劑，v正、v逆都發(fā)生變化，且變化的倍數(shù)相等B.加壓，v正、v逆都增大，且v正增大倍數(shù)大于v逆增大倍數(shù)C.降溫，v正、v逆都減小，且v正減小倍數(shù)大于v逆減小倍數(shù)D.充入氬氣，v正、v逆都增大，且v正增大倍數(shù)大于v逆增大倍數(shù)CD問題：以上反應減小體系壓強，該反應的速率怎么變？在反應中保持體系容積不變，充入N2

，反應的速率？在反應中保持體系容積不變，充入He，反應的速率？在反應中保持體系壓強不變，充入He，反應的速率？第十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日5.將Ag塊狀碳酸鈣跟足量鹽酸反應，反應物損失的質量隨時間的變化曲線如下圖的實線所示，在相同的條件下，將Bg(B<A)粉末狀碳酸鈣與同濃度鹽酸反應，則相應的曲線(圖中虛線所示)正確的是:第十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日6.在敞開容器中，高錳酸鉀溶液跟草酸反應時，當把兩稀溶液混合后，一小段時間內(nèi)溶液顏色變化不大，但不久褪色。反應的方程式為：2KMnO4+3H2SO4+5H2C2O4→K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O請分析，高錳酸鉀溶液紫色突然褪色的原因是什么？Mn2+的催化作用第十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日二、化學平衡1、化學平衡的概念：在一定條件下的可逆反應里，正反應和逆反應的速率相等，反應混合物中各組成成分的含量保持不變的狀態(tài)叫做化學平衡。2、化學平衡的特點：

逆等動定變同（等效平衡）第十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例①速率關系：V正＝V逆③各物質的百分含量保持不變：④混合氣體的總壓強、總物質的量不隨時間的改變而改變②各物質的濃度不隨時間的改變而改變⑤混合氣平均相對分子質量不隨時間的改變而改變⑥混合氣體的密度不隨時間的改變而改變⑦反應體系內(nèi)有色物質的顏色不隨時間的改變而改變（1）直接因素：（2）間接因素：3、化學平衡的標志(特征)第十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日（3）判斷化學平衡狀態(tài)的方法項目mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否平衡混合體系中各組分的含量各物質的物質的量或物質的量的分數(shù)一定各物質的質量或質量分數(shù)一定各氣體的體積或體積分數(shù)一定總壓強、總體積、總物質的量一定平衡平衡平衡不一定平衡第十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日項目mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)是否平衡正逆反應速率關系在單位時間內(nèi)消耗了mmolA的同時生成了mmolA

在單位時間內(nèi)消耗了nmolB的同時消耗了pmolC在單位時間內(nèi)生成了nmolB的同時消耗了qmolD(均指ひ逆)ひ(A)?ひ(B)?ひ(C)?ひ(D)==m?n?p?qひ正不一定等于ひ逆平衡平衡不一定平衡不一定平衡第十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日項目mA(g)+nB(g)

pC(g)+qD(g)是否平衡壓強當m+n≠p+q時，總壓力一定(其它條件一定)當m+n=p+q時，總壓力一定(其它條件一定)混合氣體的平均相對分子質量(M)當m+n≠p+q時，M一定當m+n=p+q時，M一定平衡不一定平衡平衡不一定平衡第二十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日項目注意化學反應的特點是否平衡密度(ρ)C(s)+CO2(g)2CO(g)(ρ一定)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(ρ一定)H2(g)+I2(g)2HI(g)(ρ一定)不一定平衡不一定平衡一定平衡第二十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日練習7、可逆反應2NO22NO＋O2在恒定容積密閉容器中反應，達到平衡狀態(tài)的標志是：A單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2。B反應容器內(nèi)，物質的分子總數(shù)不隨時間的變化而變化C用NO2、NO、O2的物質的量濃度變化表示的反應速率的比為2：2：1。D混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)。E混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)。F混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態(tài)。第二十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日練習8.C(S)+H2O(g)CO(g)+H2(g)；正反應為吸熱反應，達到平衡后，平衡態(tài)應該是（）A、各反應物和生成物的濃度相等。B、正反應速率和逆反應速率相等C、平衡時K=[CO][H2]/[C][H2O]D、升高溫度，V正增大而V逆減小，平衡移動。E、各反應物的濃度等于常數(shù)。B第二十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日練習9、在500℃，密閉容器中的可逆反應H2+I2（g）2HI，正反應為放熱反應，達到平衡后，現(xiàn)將溫度升到600℃，并重新達到新的平衡，此時平衡體系中顏色變化及容器內(nèi)壓強的變化時下列哪一種？（）顏色變化：①變深②不變③變淺壓強變化：a.增大b.不變c.減小A、①和aB、①和bC、②和aD、③和cE、①和c第二十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日4、等效平衡

（1）什么是等效平衡：對于同一可逆反應，當外界條件一定時，該反應無論從正反應開始，還是從逆反應開始，或是正逆反應同時進行，只要反應物或生成物滿足一定的配比，達平衡時，任何相同組分的百分含量(體積、物質的量)均對應相同，這樣的化學平衡互稱為等效平衡。溫度、容積、壓強等效平衡的基本標志研究等效平衡的方法是：等效轉換第二十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日在定溫定容的條件下，對于反應前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應，改變起始加入原料的物質的量，如通過等效轉換后，各物質的物質的的量與原平衡相同，則兩平衡等效。在定溫定容的條件下，對于反應前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應，改變起始加入原料的物質的量，如通過等效轉換后，各物質的物質的量比值與原平衡相同，則兩平衡等效。（1）定溫、定容下的等效平衡問題第二十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日等效轉換：使用極限轉化的方法將各種情況變換成同一反應物或生成物，然后觀察有關物質的物質的量或比值是否相等?！耙贿叺埂钡诙唔?，共三十八頁，編輯于2023年，星期日例1、在恒溫恒容下，按不同的投料方式進行反應，平衡后體系內(nèi)各組分濃度是否相同？三條途徑最終達同一平衡N2(g)+3H2

(g)2NH3(g)

(1)1mol4mol0mol(2)0mol1mol2mol(3)0.5mol2.5mol1mol第二十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日例2、在恒溫恒容下，按不同的投料方式進行反應，平衡后體系內(nèi)各組分濃度是否相同？N2(g)+3H2

(g)2NH3(g)

(1)1mol3mol0mol(2)2mol6mol0mol第二十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日例3、對于H2+I2（g）2HI，在恒溫、恒容下，按下列不同量反應等效的有

。H2I2HI起始物質的量140起始物質的量01.51起始物質的量112起始物質的量0.10.11.8起始物質的量00a第三十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日（2）恒溫、恒壓下的等效平衡問題判斷方法:與可逆反應氣態(tài)物質的化學計量數(shù)無關,使用極限轉化的方法將各種情況變換成同一反應物或生成物，然后觀察有關物質的物質的量的比值是否相等。第三十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日例4、在恒溫恒壓下，按不同的投料方式進行如下反應N2

(g)+3H2(g)2NH3(g)

(1)1mol3mol0mol(2)2mol6mol0mol(3)2mol6mol2mol以上哪些投料方式在反應達到平衡后，NH3在平衡混合物中的體積百分含量相同？由此得出什么規(guī)律？第三十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日第三十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日等效平衡小結條件等效條件結果恒溫恒容(△n(g)≠0)投料換算成相同物質表示時量相同

兩次平衡時各組分百分量、n、c均相同恒溫恒容(△n(g)=0)投料換算成相同物質表示時等比例

兩次平衡時各組分百分量相同，n、c同比例變化恒溫恒壓投料換算成相同物質表示時等比例

兩次平衡時各組分百分量、c相同，n同比例變化第三十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日練習10、在一定溫度下，把2molSO2和1molO2通入一個一定容積的密閉容器里，發(fā)生如反應：2SO2+O22SO3（g），當此反應進行到一定程度時，反應混合物處于化學平衡狀態(tài)。維持該容器中溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2和SO3的物質的量（mol）。如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關系，才能保證達到平衡時，反應混合物中三種氣體的體積分數(shù)仍跟上述平衡時完全相同，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝孩偃鬭=0，b=0，則c=

。②若a=0.5，則b=

和c=

。③a、b、c必須滿足的一般條件是（請用兩個方程式表示，其中一個只含a和c，另一個只含b和c）20.251.5a+c=22b+c=2第三十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日練習11、2.0molPCl3和1.0molCl2充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生下述反應：PCl3（g）+Cl2（g）PCl5（g）；反應達到平衡時，PCl5為0.4mol；如果此時移走1.0molPCl3和0.5molCl2，在相同的溫度下再達到平衡時，PCl5的物質的量為（）A.0.4molB.0.2molC.小于0.2molD.大于0.2mol，小于0.4mol第三十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期日練習12、537℃．1．01×105Pa時，往容積可變的密閉容器中充入2molSO2．1molO2，此時容器的體積為300L。向容器中加入催化劑（固體）并保持恒溫恒壓，發(fā)生反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，達到平衡時，氣體的體積