《化学反应速率和化学平衡》单元复习ppt幻灯片

化学反应速率和化学平衡,主要知识点,化学反应速度,化学平衡,化学反应速率是研究在单位时间内 反应物或生成物浓度的变化。,化学平衡是研究可逆反应进行的方向和反应进行的程度（转化率、平衡常数）.,化学反应速率、平衡计算和图象分析,化学反应速率和化学平衡,一、化学反应速率,（1）表达式：v = c/t,浓度仅指溶液或气体的，固体、纯液体无浓度可言。,同一个反应，用不同的物质来表示反应速率，数值可能是不一样的，所以应注明是由哪种物质表示的。 同一反应中，各物质的速率之比等于他们在化学方程式中的化学计量数之比。,例1、反应4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O(g) 在10L的密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率可表示为： A、v (NH3)=0.01 mol/(L·s ) B、v (O2)=0.001 mol /(L·s ) C、v (NO)=0.001mol /(L·s ) D、v (H2O)=0.045 mol /(L·s ),C,（2）速率大小比较,对于反应A(g)+3B(g) 2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进行得最快的是 A、v (A)=0.01 mol/(L·s ) B、v (B)=0.02 mol /(L·s ) C、v (B)=0.06mol /(L·min ) D、v (C)=0.045 mol /(L·min ),A,在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数值大小。应化为同一种物质的反应速率再进行比较。,（3）影响化学反应速率的因素,改变纯固体或纯液体物质的量时不影响化学反应速率。,压强对反应速率的影响适用于有气体参加的反应。 若压强变化之后，气体的浓度未变，其化学反应速率不变。,使用催化剂同等程度的增大（减慢）、正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。 没特别指明一般指正催化剂,温度对任何反应的反应速率皆有影响，但对于吸热或放热反应影响的程度不同。,浓度,压强,温度,催化剂,影响化学反应速率的因素,浓度 增大,压强 增大,温度升高,催化剂,体积不变,体积 缩小,分子能 量增加,降低反应所 需的能量,单位体积内分子 总数增多，活化 分子百分数不变,单位体积内分子 总数不变，活化 分子百分数增大,单位体积内 活化分子数 增多,有效碰撞次数增多,反应速率加大,（1）写出 Na2S2O3 溶液和 H2SO4 溶液反应的离子方程式：,D,C,A,B,巩固练习：,S2O32 - + 2H + S + SO2 + H2O,二、化学平衡状态,化学平衡状态的建立,v正 v逆,体系中各组分的百分含量保持不变。即各组分的浓度（颜色）、质量分数、物质的量、摩尔分数、体积分数保持不变(但不能具体数字化）.,： 一定条件下的可逆反应，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。,2. 平衡的条件、前提、本质、特点,逆 等 动 定 变,可逆反应（或可逆过程） V正 =V逆（不同的平衡对应不同的速率） 平衡时正逆反应均未停止，只是速率相等 平衡时，各组分含量保持恒定 条件改变，平衡移动,化学平衡的建立与途径无关。 例如：2SO2+O2 2SO3 在相同的条件下，正向投入2 mol SO2和1molO2或逆向投入 2molSO3,当反应达到平衡时，各物质的平衡含量相等。,能够说明 N2 + 3H2 2NH3反应在密闭容器中已达到平衡状态的是 ：,容器内N2、H2、NH3三者共存 容器内N2、H2、NH3三者浓度相等 容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2 t min内生成1molNH3同时消耗0.5molN2 t min内，生成1molN2同时消耗3mol H2 某时间内断裂3molH-H键的同时，断裂6molN-H键 容器内质量不随时间的变化而变化 容器内压强不随时间的变化而变化 容器内密度不再发生变化 容器内的平均摩尔质量不再发生变化,平衡状态的判断,（ ）,在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：X(g)2Y(g) 2Z(g)。此反应达到化学平衡的标志是 A容器内压强不随时间变化 B容器内各物质的浓度不随时间变化 C容器内X、Y、Z的浓度之比为 1 2 2 D容器内混合气体平均相对分子质量不变,思考：若将Z的系数换作3呢？,ABD,B,三. 平衡移动原理（勒沙特列原理）,如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度、压强等）， 平衡就向能够使这种改变减弱的方向移动。,具体分述如下：,催化剂对化学平衡移动没有影响，能缩短达到平衡所需的时间。,正反应方向,逆反应方向,吸热反应方向,放热反应方向,气体体积缩小的方向,气体体积增大的方向,三、化学平衡移动原理,外界条件对化学平衡的影响,C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)在一定条件下，达到平衡，增加(减少)C固体，化学平衡不移动。 FeCl3与KSCN溶液反应：Fe33SCN Fe(SCN)3达到平衡后，加水稀释，平衡向左边移动。,浓度：,可用化学平衡常数解释,改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动。如Fe3H2O Fe(OH)33H+，增大压强，平衡不移动。 有气态物质存在的化学平衡，若反应前后气体体积守恒，改变压强，正、逆同时、同幅度地改变，因而化学平衡也不会发生移动。如 CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)，增大压强，平衡不移动。,压强：,任意可逆反应的化学平衡状态，都受温度的影响而发生移动。 温度升高，不管是放热反应还是吸热反应，反应速率都增大，但放热方向反应速率增大的倍数小，故平衡向吸热方向移动。,温度,25时，在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中，加入过量金属锡发生反应： 体系中C(Pb2+)和C（Sn2+ ）变化关系如右图所示。下列判断正确的是 A. 往平衡体系中加入少量金属铅后，c（Pb2+）增大 B. 往平衡体系中加入少量固体后，c（Sn2 + ）变小 C.升高温度，平衡体系中c（Pb2+）增大，说明该反应 D. 25时，该反应的平衡常数K=2.2,，,D,A,C D,18,A C D F,四、化学平衡的计算,关键：物质之间是按计量数反应和生成,化学平衡计算的基本模式平衡“三步曲” 设平衡时，A的物质的量的变化为mx mol 例：mA nB pCqD 起始：a b 0 0 转化：mx nx px qx 平衡：amx bnx px qx 注意：转化量与方程式中各物质的系数成比例； 这里a、b可指物质的量、浓度、体积等。 对反应物：平始转 对生成物：平始转,四、化学平衡的计算,五、化学平衡常数,对于有固体或纯液体参加的反应，它们的浓度不列入K的表达式。 K值与浓度无关，只受温度影响。不指明温度，K值无意义。 对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。,注意：,应用：,判断反应进行的程度： K值越大，反应进行的程度越大，反应物转化率越高。 判断反应热效应： T升高，K值增大，则正反应为吸热反应。T降低，K值减小，则正反应为放热反应。 判断反应进行的方向：若QcK，则反应逆向进行；若Qc=K，则反应处于平衡状态；若QcK，则反应正向进行。,五、化学平衡常数,在1100，一定容积的密闭容器中发生反应：FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) H=a kJ/mol（a 0），该温度下K=0.263，下列有关该反应的说法正确的是 A. 若生成1 mol Fe，则吸收的热量小于a kJ B. 若升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢，则化学平衡 正向移动 C. 若容器内压强不随时间变化，则可以判断该反应已达到化学平衡状态 D. 达到化学平衡状态时，若c(CO)=0.100 mol/L，则c(CO2)=0.0263 mol/L,D,表达式,六、化学反应自发进行的方向判断,G=HTS 0， 反应能自发进行 G=HTS 0，反应处于平衡状态 G=HTS 0，反应不能自发进行,H0、S0，一定能自发进行 H0、S0，一定不能自发进行 H0、S0，低温下能自发进行 H0、S0，高温下能自发进行,判断方法,在一定温度不同压强（p1p2)下，可逆反应 2X(g) 2Y(g)+Z(g)中，生成物Z在反应混合物中的体积分数（ ）与反应时间（t）的关系有以下图示，正确的是（ ）,B,例题,在2L密闭容器中，加入X和Y各4mol，一定条件下发生化学反应： 2X（g）+ 2Y（g） Z（g）+2 W（g） H0， 反应进行到5s时测得X的转化率为25%，10 s后达到化学平衡，测得Z的浓度为0.5mol/L，则下列说法正确的是 A5s内平均反应速率为(Y)= 0.2 mol/( L·s) B该反应的平衡常数数值为0.5 C保持容积体积不变，向容器中通入惰性气体可提高反应物的转化率 D升高温度，当测得容器中密度不变时，表示该反应已经达到平衡状态,B,例题,