化學反應原理第二章復習剖析

1、1,第二章 化學反應速率和化學平衡 (復習),影響化學反應速率的因素,1、內(nèi)因(主要) 物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),2、外因,濃度,壓強,溫度,催化劑,其它,一、 化學反應速率,1、表達式,2、影響因素,對于氣體有下列幾種情況:,1、恒溫時：增大壓強體積減少C增大反應速率增大,2、恒容時： A、充入氣體反應物反應物濃度增大總壓增大反應速率增大； B、沖入“無關氣體”（如He、N2等）引起總壓增大，但各反應物的分壓不變，各物質(zhì)的濃度不變反應速率不變,3、恒壓時：沖入“無關氣體”（如He等）引起體積增大， 各反應物濃度減少反應速率減慢。,4,二、 化學平衡,5,（一）、達到化學平衡的標志：,V正=V逆和

2、反應混合物各組分濃度保持不變是判斷平衡的兩大主要標志。,直接標志：,速率關系： v正 v逆,應用：判斷平衡時，要注意用“同”、“等”、“逆”的原則,同：同一種物質(zhì)的V正和V逆才能比較,等：轉(zhuǎn)化后的反應速率必須相等,逆：反應方向必須對立,含量關系：反應混合物各組分的濃度、質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量、摩爾分數(shù)、體積分數(shù)、分子數(shù)之比保持不變,6,以反應mA(g)+nB (g) pC(g)為例，達到 平衡的標志為：,A的消耗速率與A的生成速率 A的消耗速率與C的速率之比等于 B的生成速率與C的速率之比等于 A的生成速率與B的速率之比等于,相等,消耗,m ：p,生成,n ：p,消耗,m ：n,異邊同向，同邊異向

3、，比例計量,7,間接標志：,以反應mA(g)+nB (g) pC(g)為例,混合氣體的總壓強、總體積、總物質(zhì)的量不隨時間改變而，（適用于）,改變,m+np 的反應,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量、密度不隨時間改變而，（適用于）,改變,m+np 的反應,各氣體體積、氣體分壓、各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時間改變,、特殊標志：,對于有色物質(zhì)參加反應，如果體系顏色不變，反應達到平衡,對于吸熱或放熱反應，如果體系溫度不變，反應達到平衡,8,在等系數(shù)的氣體反應中不能作為平衡判據(jù)的是：,氣體的總壓、氣體的總的物質(zhì)的量、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量、混合氣體的密度,、特殊標志：,反應物的轉(zhuǎn)化率保持不變,產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變

4、,轉(zhuǎn)化率=C(轉(zhuǎn)化)/C(起始) 100%,9,典例3 在一定溫度下的定容密閉容器中，當物質(zhì)的下列物理量不再發(fā)生變化時，表明反應A(s)2B(g) C(g)D(g)已達平衡狀態(tài)的是( ) A混合氣體的密度 B混合氣體的總物質(zhì)的量 C混合氣體的壓強 D混合氣體的總體積,A,10,移動方向,速率變化,減小反應物濃度,減小生成物濃度,增大生成物濃度,增大反應物濃度,平衡移動原因,濃度變化對化學平衡的影響,v正首先增大,v逆隨后增大,且v正 v逆,正反應方向,v逆首先增大,v正隨后增大,且v逆 v正,逆反應方向,v逆首先減小,v正隨后減小,且v正 v逆,正反應方向,v正首先減小,v逆隨后減小,且v逆

5、v正,逆反應方向,（二）、影響化學平衡的因素：,溫度對化學平衡的影響,升溫對吸熱反應有利、降溫對放熱反應有利,壓強引起平衡移動的相關圖象,當 m + n p + q時：,當 m + n p + q 時：,速率-時間關系圖：,V正= V逆,增大壓強,正逆反應速率均增大相同的倍數(shù)， V正= V逆，平衡不移動。,t2,催化劑同等程度的加快或減慢正、逆反應速率(v正=v逆)；只改變到達平衡的時間，而不影響化學平衡的移動。,v速率,4.催化劑對化學平衡的影響,小結(jié)：要引起化學平衡的移動，必須是由于外界條件的改變而引起 v正 v逆。,T2 P1,T1P2,T1P1,0,t,C%,先拐先平,m+n 0,P2

6、 P1,T2 T1,（三）、化學平衡的圖像題：,17,2cp(T)圖象,定一議二,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) H=Q,m+n p+q,H 0,H 0,m+n p+q,(1)判斷反應進行的程度 K 值越大，說明平衡體系中生成物所占比例越大，正向反應進行的程度越大，即該反應進行得越完全，反應物轉(zhuǎn)化率越大；反之，就越不完全，轉(zhuǎn)化率就 越小。 (2)利用K可判斷反應的熱效應 若升高溫度，K值增大，則正反應為吸熱反應； 若升高溫度，K值減小，則正反應為放熱反應。,（四）、化學平衡常數(shù)：,(3)判斷平衡移動方向,（1）QCK ，反應向正方向進行,（2）QCK ，反應處于平衡狀態(tài),（3）

7、QCK ，反應向逆方向進行,mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g),基本模式“三段式”,轉(zhuǎn)化： mx nx px qx,平衡：a - mx b - nx px qx,（五）、化學平衡的計算：,G = H - TS 0 反應能自發(fā)進行,G = H - TS 0 反應不能自發(fā)進行,G = H - TS 0 反應達到平衡狀態(tài),(1)復合判據(jù)： G = H - TS,(2) 判據(jù)與反應的自發(fā)性：,三、化學反應的方向,在一定條件（恒溫恒容或恒溫恒壓）下，同一可逆反應體系，不論從正反應開始還是從逆反應開始，或者正逆反應同時進行，在達到化學平衡狀態(tài)時，任何相同組分的百分含量（體積分數(shù)、物質(zhì)的

8、量分數(shù)或質(zhì)量分數(shù)）均相同，這樣的化學平衡互稱為等效平衡。,四、等效平衡,等效平衡的類型,恒溫恒容,a+bc+d,a+b=c+d,起始量相等,起始量成比例,起始量相等,起始量成比例,恒溫恒壓,a+b=c+d,a+bc+d,起始量相等,起始量相等,起始量成比例,起始量成比例,-完全等效平衡,-完全等效平衡,-完全等效平衡,-完全等效平衡,aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),-等比等效,-等比等效,-等比等效,-不等效,等效平衡小結(jié),投料換算成相同物質(zhì)表示時量相同,兩次平衡時各組分百分量、n、c均相同,投料換算成相同物質(zhì)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,投料換算

9、成相同物質(zhì)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,25,由于增大反應物濃度（TV不變）引起平衡移動時，有以下幾種情況：,1、對于反應物只有一種的可逆反應（并規(guī)定起始時只有反應物）： aA(g) bB(g)+cC(g) 、若反應前后氣體分子數(shù)不變，即a=b+c，增加反應物的濃度時，平衡等效。反應物轉(zhuǎn)化率不變：如2HI(g) H2(g)+I2(g)，則無論增大或減小HI的濃度，相當于對體系加壓或減壓，平衡不移動，HI的轉(zhuǎn)化率都不改變。,、若反應后氣體分子數(shù)減少、即ab+c，增大反應物濃度，平衡正向移動。反應物轉(zhuǎn)化率變大：如2NO2（g） N2O4（g），則增大NO2的濃度，相當于對體系加壓，平衡向氣體體積縮小的方向移動，即正向移動。NO2的轉(zhuǎn)化率增大。,26,2、對于反應物（不考慮固體反應物）不只一種的可逆反應：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 、當只增加反應物之一的濃度時，該反應物的轉(zhuǎn)化率降低，而另一反應物的轉(zhuǎn)化率則增大。如：N2+3H2 2NH3平衡時增加N2的濃度，平衡正向移動，H2的轉(zhuǎn)化率增大而N2的轉(zhuǎn)化率降低。 即：濃