1、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/(Ls ) B、v (O2)=0.001 mol /(Ls ) C、v (NO)=0.001mol /(Ls ) D、v (H2O)=0.045 mol /(Ls ),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
2、快的是 A、v (A)=0.01 mol/(Ls ) B、v (B)=0.02 mol /(Ls ) C、v (B)=0.06mol /(Lmin ) D、v (C)=0.045 mol /(Lmin ),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
3、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
4、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)
5、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
6、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
7、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/( Ls) 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,
《《化学反应速率和化学平衡》单元复习ppt幻灯片》由会员F****n分享,可在线阅读,更多相关《《化学反应速率和化学平衡》单元复习ppt幻灯片》请在金锄头文库上搜索。