第二章 化学反应速率和化学平衡PPT讲稿.ppt

第二章 化学反应速率和化学平衡第1页，共130页，编辑于2022年，星期三化学反应原理的三重要组成部分化学反应原理的三重要组成部分化学反应进行的方向化学反应进行的方向 化化学学反反应应三三个个重重要要原原理理化学反应进行的快慢化学反应进行的快慢化学反应进行的限度化学反应进行的限度-化学反应速率化学反应速率-化学平衡化学平衡-能量判据和熵判据能量判据和熵判据第2页，共130页，编辑于2022年，星期三第3页，共130页，编辑于2022年，星期三一、一、化学反应速率化学反应速率（1）单位时间：）单位时间：s、min、h。（2）用浓度的变化量：浓度指物质的量浓度。用浓度的变化量：浓度指物质的量浓度。（3）化学反应速率是指平均速率，不取负值。）化学反应速率是指平均速率，不取负值。v(B)=c(B)/t1、定义：、定义：2、计算公式：、计算公式：3、单位：、单位：mol /(Ls)mol /(Lmin)mol /(Lh)mol L-1s-1mol L-1min-1mol L-1h-1通常是用通常是用单位时间单位时间内反应物内反应物浓度的减小量浓度的减小量或生成物或生成物浓度的增浓度的增加量加量（均取正值均取正值）来表示。）来表示。表示表示化学反应快慢化学反应快慢的的物理量物理量。=n(B)/V t 化学反应中固体或纯液体浓度一般看作是常数，化学反应中固体或纯液体浓度一般看作是常数，故故不用固体物质来表示化学反应速率不用固体物质来表示化学反应速率。第4页，共130页，编辑于2022年，星期三(t 相同相同)(v和和t相同相同)（1）对于）对于aA+bB =dD+eE，既可用反应物也可用，既可用反应物也可用生成物浓度的变化表示化学反应速率：生成物浓度的变化表示化学反应速率：=nA:nB:nD:nEVA:VB:VD:VE=CA:CB:CD:CE=a:b:d:e（2）同一反应，用不同物质表示速率，数值不同，同一反应，用不同物质表示速率，数值不同，数值大反应速率不一定快。数值大反应速率不一定快。要比较快慢，先用相同的物质表示再比较数值要比较快慢，先用相同的物质表示再比较数值二、二、化学反应速率的规律及应用化学反应速率的规律及应用1、规律：、规律：2、应用：、应用：（1）已知一种物质反应速率）已知一种物质反应速率，求其它物质反应速率求其它物质反应速率（2）比较不同物质反应速率的大小）比较不同物质反应速率的大小（3）由反应速率之比写出有关化学方程式）由反应速率之比写出有关化学方程式第5页，共130页，编辑于2022年，星期三练习练习1：对于反应：对于反应A2+3B2=2AB3以下表示的反应以下表示的反应速率中，速率最大的是（速率中，速率最大的是（）A、v(A2)=0.4molL-1min-1B、v(B2)=0.8molL-1min-1C、v(AB3)=0.6molL-1min-1D、v(A2)=0.01molL-1S-1D注意注意：1、取相同参照物取相同参照物 2、一般找、一般找系数小的物质为参照物系数小的物质为参照物.3、注意时间单位注意时间单位对于任何反应对于任何反应aA+bB =dD+eEVA/VB=a/bVAVBbabVBVAa则则:VAVB假如假如:则则:VAVB第6页，共130页，编辑于2022年，星期三 练习练习2：反应：反应 2A+3B=C+3D 在四种不同在四种不同(1)(4)(2)=(3)练习练习3：反应：反应 4NH3+5O2=4NO+6H2O的正确关的正确关系是系是()A、4v(NH3)=5v(O2)B、5v(O2)=6v(H2O)C、2v(NH3)=3v(H2O)D、4v(O2)=5v(NO)D一定要化为一定要化为VA/VB=a/b的形式判断的形式判断条件下的反应速率为：条件下的反应速率为：(1)v(A)=0.6mol/(Ls)(2)v(B)=0.6mol/(Ls)(3)v(C)=0.2mol/(Ls)(4)v(D)=0.75mol/(Ls)则该反应速率的快慢顺序为则该反应速率的快慢顺序为 。第7页，共130页，编辑于2022年，星期三练习练习4 4：2L2L密闭容器发生：密闭容器发生：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)若若最初加入的最初加入的A A和和B B都是都是4mol4mol，前，前10s A10s A的平均反的平均反应应速率为速率为0.12mol/L0.12mol/Ls s，则，则10s10s时，容器中时，容器中B B的物质的量为的物质的量为 .开始和开始和10s后压强比为后压强比为 .B在在10s的后转化率为的后转化率为 .D在在10s的后产率为的后产率为 .3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)n起起(mol):n末末(mol):n(mol):44002.40.81.60.81.63.21.60.83.2molc起起(mol/L):c末末(mol/L):c(mol/L):22 0 01.2 0.4 0.6 0.40.81.6 0.6 0.410:920%PV=nRTp1/p2=n1/n2转化率转化率=反应量反应量/起始用量起始用量产率产率=实际产量实际产量/理论产量理论产量转化率和过量判断无关，产率和过量判断有关转化率和过量判断无关，产率和过量判断有关.60%第8页，共130页，编辑于2022年，星期三练习练习5 5：一定温度下，向一容积为：一定温度下，向一容积为2L2L的真空容器中的真空容器中加入加入1mol1mol氮气，氮气，3mol3mol氢气，氢气，2min2min后测得容器内的压后测得容器内的压强是起始时压强的强是起始时压强的0.90.9倍，在此时间内用氢气的变倍，在此时间内用氢气的变化来表示反应速率为化来表示反应速率为 。0.15mol/(Lmin)N2+3H2=2NH3n起起(mol):n末末(mol):n(mol):130X3X2X1-X3-3X2X（4-2X）/4=0.9X=0.2V(H2)=n(H2)/Vt=0.15mol/(Lmin)第9页，共130页，编辑于2022年，星期三t/minc/moLL-1ABC8 6 4 2 021 1、反应物是、反应物是 ；生成物；生成物 。2 2、在、在2min2min内内A A，B B，C C三者的反应速率值各是多少三者的反应速率值各是多少？该反应的化学方程式是？该反应的化学方程式是A、BC练习练习7 7：根据右图填空：根据右图填空：3A+2B 3C第10页，共130页，编辑于2022年，星期三三、化学反应速率的实验测定三、化学反应速率的实验测定阅读课文阅读课文P18实验实验2-1，思考下列问题，思考下列问题:1、对比定性：、对比定性：对比观察对比观察反应物消失速率或生成物出现速率反应物消失速率或生成物出现速率如：如：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2多套装置，多人同时进行，不需测定时间多套装置，多人同时进行，不需测定时间2、测量定性：、测量定性：实验实验2-1（3）分液漏斗中的硫酸应如何加入？）分液漏斗中的硫酸应如何加入？一次迅速加入一次迅速加入（2）判断反应物硫酸和锌粒谁过量？）判断反应物硫酸和锌粒谁过量？硫酸过量硫酸过量（4）加硫酸前注射器读数为）加硫酸前注射器读数为0，读数多少停止计时？读数多少停止计时？（1）该实验的实验目的是什么）该实验的实验目的是什么?通过测定产生相同体积通过测定产生相同体积H2所需的时间，证明其它所需的时间，证明其它条件不变，反应物浓度越大，反应速率越大条件不变，反应物浓度越大，反应速率越大40mL空气空气+10mLH2=50mL不可取不可取第11页，共130页，编辑于2022年，星期三（9）测定该反应的反应速率可否还有其它方法？）测定该反应的反应速率可否还有其它方法？相同质量的锌完全溶解所用的时间不同相同质量的锌完全溶解所用的时间不同Zn+2H+=Zn2+H2相同时间内硫酸浓度的变化相同时间内硫酸浓度的变化（8）该实验的注意事项有哪些？）该实验的注意事项有哪些？锌粒颗粒大小基本相同锌粒颗粒大小基本相同40mL硫酸要迅速加入硫酸要迅速加入装置气密性要好，计时要准确装置气密性要好，计时要准确（5）测定产生）测定产生10mLH2的时间，何时开始计时？的时间，何时开始计时？一次性迅速加入硫酸开始计时一次性迅速加入硫酸开始计时pH计测计测c(H+)（7）实验过程中能否用手掌顶住注射器活塞）实验过程中能否用手掌顶住注射器活塞?不能，压强增大，气体体积缩小，产生不能，压强增大，气体体积缩小，产生10mLH2所需时间变长，反应速率减小所需时间变长，反应速率减小（6）可否用长颈漏斗代替分液漏斗？）可否用长颈漏斗代替分液漏斗？可以，下口液封可以，下口液封第12页，共130页，编辑于2022年，星期三第13页，共130页，编辑于2022年，星期三一、化学反应的过程：一、化学反应的过程：旧键断开，新键形成旧键断开，新键形成二、化学反应的条件：二、化学反应的条件：反应物分子反应物分子原子原子生成物分子生成物分子元素种元素种类、原子数目、原子数目、质量都不量都不变旧键断开旧键断开新键形成新键形成物质物质发生发生化学化学反应反应分子分子碰撞碰撞有效碰撞有效碰撞无效碰撞无效碰撞碰后断键碰后断键有化学反有化学反应碰后反弹碰后反弹无化学反无化学反应高能分子高能分子=活化分子活化分子低能分子低能分子=普通分子普通分子分子发生分子发生“有效碰撞有效碰撞”分子相互分子相互碰撞碰撞1、必要条件：、必要条件：2、充分条件：、充分条件：第14页，共130页，编辑于2022年，星期三三、决定因素：三、决定因素：四、影响因素：四、影响因素：内因内因 反应物本身的性质反应物本身的性质外因外因 浓度浓度 压强压强 温度温度 催化剂催化剂1、浓度对化学反应速率的影响、浓度对化学反应速率的影响（1）规律：）规律：其他条件不变其他条件不变，增大反应物浓度增大反应物浓度，速率速率 增大增大，减小反应物浓度减小反应物浓度，反应速率减小。反应速率减小。（3）原理：）原理：（2）注意：）注意：反应物浓度变化影响所有化学反应速率反应物浓度变化影响所有化学反应速率.固体和纯溶剂的浓度为常数，改变量不影响固体和纯溶剂的浓度为常数，改变量不影响 浓度，固体对速率的影响用接触面积来讨论。浓度，固体对速率的影响用接触面积来讨论。增大浓度增大浓度有效碰撞次数增多有效碰撞次数增多反应速率增大反应速率增大P20实验实验2-2单位体积活化分子数目单位体积活化分子数目，百分数不变百分数不变2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O第15页，共130页，编辑于2022年，星期三2、压强对化学反应速率的影响、压强对化学反应速率的影响（1）规律：）规律：有气体参加的反应有气体参加的反应或有气体生成可逆或有气体生成可逆 反应，反应，其他条件不变其他条件不变，压强压强(减小体积减小体积)，速率速率。压强。压强(增大体积增大体积)，速率，速率。（2）注意：）注意：压强对速率的影响实际上是浓度的影响压强对速率的影响实际上是浓度的影响，对于没有气体的反应，压强对速率无影响。对于没有气体的反应，压强对速率无影响。恒温恒容充入反应气体恒温恒容充入反应气体，浓度增大浓度增大，速率增大；速率增大；恒温恒压充入反应气体恒温恒压充入反应气体，分情况讨论；分情况讨论；恒温恒容充入惰性气体恒温恒容充入惰性气体，浓度不变浓度不变，速率不变；速率不变；恒温恒压充入惰性气体恒温恒压充入惰性气体，浓度减小浓度减小，速率减小。速率减小。（3）原理：）原理：增大压强增大压强单位体积活化分子数目单位体积活化分子数目，百分数不变百分数不变有效碰撞次数增多有效碰撞次数增多反应速率增大反应速率增大密闭容器不等于体积不变。密闭容器不等于体积不变。第16页，共130页，编辑于2022年，星期三3、温度对化学反应速率的影响、温度对化学反应速率的影响（1）规律：）规律：无论是吸热反应还是放热反应，其他无论是吸热反应还是放热反应，其他 条件不变，条件不变，升高温度，反应速率增大。升高温度，反应速率增大。降低温度，反应速率减小。温度每升高降低温度，反应速率减小。温度每升高 100C，速率增大，速率增大24倍。倍。经验公式：经验公式：t1、v1 t2、v2（2）原理：）原理：升高温度升高温度活化分子百分数活化分子百分数，单位体积数目，单位体积数目有效碰撞次数增多有效碰撞次数增多反应速率增大反应速率增大v2/v1 =（24)(t2-t1)/10P21实验实验2-3:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O(硫代硫酸钠硫代硫酸钠)+2+40第17页，共130页，编辑于2022年，星期三科学探究：温度与反应速率的关系科学探究：温度与反应速率的关系-P21反应原理：反应原理：4H+4I-+O2=2I2+2H2O试剂种类用量实验温度试剂加入顺序理由实验现象结论0.1mol/LH2SO45mL1mol/LKI5mL3滴淀粉溶液滴淀粉溶液置于置于热水热水中中KI溶液溶液+淀粉淀粉+H2SO4溶液溶液避免产生碘而检测不到避免产生碘而检测不到变蓝色变蓝色早早升高温度，可加快反应速率升高温度，可加快反应速率0.1mol/LH2SO45mL1mol/LKI5mL3滴淀粉溶液滴淀粉溶液置于置于冷水冷水中中变蓝色变蓝色晚晚第18页，共130页，编辑于2022年，星期三4、催化剂对化学反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响（1）规律：）规律：其他条件不变其他条件不变，催化剂能够大大地，催化剂能够大大地 改变改变反应速率。无说明，催化剂指正催化剂。反应速率。无说明，催化剂指正催化剂。（2）注意：）注意：不是所有反应都要催化剂；一个反应催化剂不是所有反应都要催化剂；一个反应催化剂 可能唯一，也可能多种。可能唯一，也可能多种。某些杂质会使催化剂的催化性能明显降低某些杂质会使催化剂的催化性能明显降低 或遭到破坏，这种现象叫或遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒催化剂中毒。催化剂只有在一定温度下才能显示最大的催化剂只有在一定温度下才能显示最大的 活性。不同催化剂对温度的要求不同。活性。不同催化剂对温度的要求不同。（3）原理：）原理：使用催化剂使用催化剂百分数剧增，单位体积活化分子数目剧增百分数剧增，单位体积活化分子数目剧增有效碰撞次数有效碰撞次数大大增多大大增多反应速率反应速率剧增剧增降低反应所需活化能降低反应所需活化能P22实验实验2-4:2H2O2=2H2O+O2MnO2第19页，共130页，编辑于2022年，星期三科学探究：催化剂与反应速率的关系科学探究：催化剂与反应速率的关系-P23加入试剂H2O2+FeCl3H2O2+CuSO4气泡快慢结论加入试剂KMnO4+H2C2O4KMnO4+H2C2O4+MnSO4褪色时间结论加入试剂硫酸+淀粉+碘水 唾液+淀粉+碘水褪色快慢结论气泡气泡快快气泡气泡慢慢Mn2+是反应的催化剂是反应的催化剂，可加快反应速率可加快反应速率时间时间长长时间时间短短都能催化都能催化H2O2分解分解，FeCl3催化能力强催化能力强褪色褪色慢慢(加热加热)褪色褪色快快硫酸硫酸、唾液都催化淀粉水解唾液都催化淀粉水解，唾液催化强唾液催化强第20页，共130页，编辑于2022年，星期三小结：小结：条件变化 活化分子的量的变化速率变化反应物浓 度增大减小气体反应压强增大减小反应物温 度升高减低反应物催化剂使用撤去 其 他光、电磁波、颗粒大小、溶剂等单位体积总数目增多，百分数不变单位体积总数目增多，百分数不变增大增大减小减小增大增大减小减小增大增大减小减小剧增剧增剧减剧减有影响有影响单位体积总数目减小，百分数不变单位体积总数目减小，百分数不变单位体积总数目增多，百分数不变单位体积总数目增多，百分数不变单位体积总数目减小，百分数不变单位体积总数目减小，百分数不变百分数增大，单位体积总数目增多百分数增大，单位体积总数目增多百分数减小，单位体积总数目减小百分数减小，单位体积总数目减小百分数剧增，单位体积总数目剧增百分数剧增，单位体积总数目剧增百分数剧减，单位体积总数目剧减百分数剧减，单位体积总数目剧减四种因素的影响大小：四种因素的影响大小：催化剂催化剂 温度温度 浓度浓度=压强压强温度改变，对任何反应的反应速率都有影响温度改变，对任何反应的反应速率都有影响第21页，共130页，编辑于2022年，星期三五、可逆反应的反应速率五、可逆反应的反应速率对于：对于：2NO2 N2O4 （正反应放热）（正反应放热）V正正=V放热放热=VNO2化合化合=VN2O4生成生成V逆逆=V吸热吸热=VN2O4分解分解=VNO2生成生成1、浓度变化（、浓度变化（条件改变的瞬间条件改变的瞬间）增大反应物浓度：增大反应物浓度：减小反应物浓度：减小反应物浓度：增大生成物浓度：增大生成物浓度：减小生成物浓度：减小生成物浓度：V正正突然增大突然增大，V逆逆不变不变(随后增大随后增大)V正正突然减小突然减小，V逆逆不变不变(随后减小随后减小)V逆逆突然增大突然增大，V正正不变不变(随后增大随后增大)V逆逆突然减小突然减小，V正正不变不变(随后减小随后减小)2、压强变化、压强变化增大压强，增大压强，V正、正、V逆逆都突然增大，但都突然增大，但V正正增幅大。增幅大。减小压强，减小压强，V正、正、V逆逆都突然减小，但都突然减小，但V正正降幅大。降幅大。压强对方程式中气体分子总数多的一方影响大压强对方程式中气体分子总数多的一方影响大第22页，共130页，编辑于2022年，星期三对于：对于：2NO2 N2O4 （正反应放热）（正反应放热）3、温度变化、温度变化升高温度升高温度，吸热放热速率都增大，但吸热增大多吸热放热速率都增大，但吸热增大多升高温度，升高温度，V正正、V逆逆都突然增大，但都突然增大，但V吸吸增幅大增幅大降低温度，降低温度，V正正、V逆逆都突然减小，但都突然减小，但V吸吸降幅大降幅大4、使用催化剂、使用催化剂V正正、V逆逆同时突然改变，且改变幅度相同同时突然改变，且改变幅度相同不管反应是否可逆反应，也不管是可逆反应的不管反应是否可逆反应，也不管是可逆反应的正反应或是逆反应，浓度正反应或是逆反应，浓度、压强、压强、温度、温度、使用催化剂，反应速率都增大使用催化剂，反应速率都增大改变温度，对吸热反应影响大。改变温度，对吸热反应影响大。降低温度，吸热放热速率都减小，但吸热减小多降低温度，吸热放热速率都减小，但吸热减小多第23页，共130页，编辑于2022年，星期三课堂练习：课堂练习：1、甲、乙两容器都在进行、甲、乙两容器都在进行A B的反应，甲中每分钟的反应，甲中每分钟 减少减少4molA，乙中每分钟减少，乙中每分钟减少2molA，则两容器的，则两容器的 反应速率（反应速率（）A、甲快、甲快 B、乙快、乙快 C、相等、相等 D、无法确定、无法确定2、反应、反应E+F=G在温度在温度T1下进行，反应下进行，反应M+N=K在温度在温度 T2下进行，已知下进行，已知T1T2，且，且E和和F的浓度均大于的浓度均大于M和和N 的浓度的浓度(其他条件相同其他条件相同)，则两者的反应速率（，则两者的反应速率（）A、前者大、前者大 B、后者大、后者大 C、一样大、一样大 D、无法判断、无法判断3、反应、反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一体积在一体积 可变的密闭容器中进行，下列条件改变对反应速率可变的密闭容器中进行，下列条件改变对反应速率 几乎无影响的是（几乎无影响的是（）A、增加、增加Fe的量的量 B、将容器体积缩小一半、将容器体积缩小一半 C、温度体积不变、温度体积不变，充入充入N2 D、温度压强不变、温度压强不变，充入充入N2 DDA C第24页，共130页，编辑于2022年，星期三4、下列措施肯定能是反应速率增大的是（、下列措施肯定能是反应速率增大的是（）A、增大反应物的量、增大反应物的量 B、增大压强、增大压强 C、升高温度、升高温度 D、使用合适的催化剂、使用合适的催化剂5、A、B两物质浓度相等，在不同温度下进行反应：两物质浓度相等，在不同温度下进行反应：A+3B 2C，100C时，时，v(B)=0.3mol/(Ls)，500C 时时v(A)=25.6 mol/(Ls)，若温度每升高若温度每升高100C，反应速，反应速 率增大率增大n倍，则倍，则n值为（值为（）A、4 B、3 C、3.5 D、2.5C DA6 6、对于反应、对于反应NN2 2+O+O2 2 2NO 2NO，在密闭容器中进行，下列，在密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是条件能加快反应速率的是 （）A A、缩小体积使压强增大；、缩小体积使压强增大；B B、体积不变充入氮气使压强增大；、体积不变充入氮气使压强增大；C C、体积不变充入惰性气体；、体积不变充入惰性气体；D D、使总压强不变，充入惰性气体。、使总压强不变，充入惰性气体。A B第25页，共130页，编辑于2022年，星期三7、将、将4molA气体和气体和2molB气体在气体在2L的容器中混合的容器中混合反应：反应：2A(g)+B(g)2C(g)，若，若2s后测得后测得C的浓度的浓度为为0.6mol/L，现有下列几种说法：，现有下列几种说法：v(A)=0.3 mol/(Ls);v(B)=0.6 mol/(Ls);2s时时A的转化率为的转化率为70%；2s时时B的浓度为的浓度为0.7mol/L.其中正确的是（其中正确的是（）A、B、C、D、8、把、把0.6molX气体和气体和0.6molY气体在气体在2L的容器中混合的容器中混合 反应：反应：2X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g)，2min末末 已生成已生成0.2molW，若，若v(Z)=0.1 mol/(Lmin)，计算：，计算：（1）v(X)=?（2）2min末时末时Y的浓度。的浓度。（3）2min末时压强为原来的多少倍？末时压强为原来的多少倍？B0.05 mol/(Lmin)0.25 mol/L 1.25 第26页，共130页，编辑于2022年，星期三9 9、高锰酸钾与草酸（、高锰酸钾与草酸（HOOCCOOH）反应时，）反应时，把两溶液混合后，一段时间内看不出变化，但不久把两溶液混合后，一段时间内看不出变化，但不久突然褪色。化学方程式为：突然褪色。化学方程式为：2KMnO4+3H2SO4+H2C2O4 =K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O分析可能的原因？分析可能的原因？催化剂催化剂Mn2+解析：该题的题眼是解析：该题的题眼是“突然褪色突然褪色”，可知影响化学反，可知影响化学反应速率的关键不是浓度、温度及压强，而是反应速率的关键不是浓度、温度及压强，而是反应的生成物中的某种物质起了催化剂的作用。应的生成物中的某种物质起了催化剂的作用。第27页，共130页，编辑于2022年，星期三第28页，共130页，编辑于2022年，星期三一、可逆反应和不可逆反应一、可逆反应和不可逆反应思考思考1：2mol盐酸能否和盐酸能否和1molZn完全反应得到完全反应得到1molH2？1molN2能否和能否和3molH2完全反应得到完全反应得到2molNH3？不可逆反应：不可逆反应：可逆反应：可逆反应：反应进行到一定程度反应进行到一定程度至少一种反应物消耗完至少一种反应物消耗完(化学平衡化学平衡)1、可逆反应、可逆反应（1）定义定义：在在同一条件下，同一条件下，正反应方向和逆正反应方向和逆 反应方向能反应方向能同时同时进行的反应进行的反应（不完全反应）（不完全反应）（2）特征：）特征：反应条件相同；正逆反应同时进行；反应条件相同；正逆反应同时进行；反应物到产物为正反应，产物到反应物为逆反应物到产物为正反应，产物到反应物为逆 反应，用符号反应，用符号“”表示。表示。反应物的转化率不可能达到反应物的转化率不可能达到100%，产物为反应物和生成物的混合物；产物为反应物和生成物的混合物；第29页，共130页，编辑于2022年，星期三2、定义：、定义：在一定条件下进行的在一定条件下进行的可逆反应可逆反应，正、逆反应速率正、逆反应速率相等相等，各组分的，各组分的含量保持不变含量保持不变的状态。的状态。二、化学平衡二、化学平衡1、研究的对象、研究的对象可逆反应可逆反应2、可逆的普遍性：、可逆的普遍性：（1）可逆过程：）可逆过程：溶解结晶、沉淀溶解等溶解结晶、沉淀溶解等（2）可逆反应：）可逆反应：很多化学反应的可逆程度很小很多化学反应的可逆程度很小,可视为不可逆。可视为不可逆。如：如：H+OH-=H2O，可视为不可逆，可视为不可逆,严格讲可逆严格讲可逆例：例：3H2+N2 2NH3催化剂催化剂 SO2+H2O H2SO3 2SO2+O2 2SO3V(正正)=v(逆逆)0 时间时间速速率率第30页，共130页，编辑于2022年，星期三3、平衡状态的特征：、平衡状态的特征：（1 1）等：实质，等：实质，V正正=V逆逆0，可逆反应（或可逆过程）可逆反应（或可逆过程）V正正=V逆逆（不同的平衡对应不同的速率）（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正逆反应均未停止，只是速率相等平衡时，各组分平衡时，各组分含量保持恒定含量保持恒定条件改变，平衡被破坏条件改变，平衡被破坏速率之比等于方程式中的系数比，速率之比等于方程式中的系数比，但必须是不同方向的速率但必须是不同方向的速率。不同物质：不同物质：同一物质：同一物质：消耗速率等于生成速率。消耗速率等于生成速率。3H2+N2 2NH3催化剂催化剂断键数量等于成键数量断键数量等于成键数量4 4、化学平衡的标志：、化学平衡的标志：条件相同条件相同，反应无论从正反应或逆反应，反应无论从正反应或逆反应 或同时开始都达到或同时开始都达到相同的平衡状态相同的平衡状态同同逆逆等等动动定定变变第31页，共130页，编辑于2022年，星期三各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。积分数保持不变。（2 2）定：混合物中各组成）定：混合物中各组成成分的含量成分的含量保持不变：保持不变：各组成成分的质量、物质的量、分子数、体各组成成分的质量、物质的量、分子数、体 积积（气体）、物质的量浓度保持不变。（气体）、物质的量浓度保持不变。各物质的转化率、产率保持不变。各物质的转化率、产率保持不变。物质颜色不变、密闭不恒温体系温度不变。物质颜色不变、密闭不恒温体系温度不变。气体压强、平均摩尔质量、密度分情况讨论。气体压强、平均摩尔质量、密度分情况讨论。同温同体积，反应前后气体系数总和同温同体积，反应前后气体系数总和 不等不等，压强压强不变则平衡不变则平衡；总和相等总和相等，压强不能判断。压强不能判断。如反应前后均为气体且气体系数总和如反应前后均为气体且气体系数总和 不等不等，M可行可行；总和相等，总和相等，M不可行不可行M=：m气气n气气=：m气气V气气 同温同体积同温同体积，前后前后不均为气体不均为气体，可行可行；同温同压，分情况讨论同温同压，分情况讨论第32页，共130页，编辑于2022年，星期三 1、一定能够说明、一定能够说明 N2+3H2 2NH3反应在反应在同温同体积同温同体积的的密闭容器中已达到平衡状态的是密闭容器中已达到平衡状态的是：容器内容器内N2、H2、NH3三者浓度不变三者浓度不变 容器内容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为的浓度比恰为1:3:2 t min内生成内生成1molNH3同时消耗同时消耗0.5molN2 t min内，生成内，生成1molN2同时消耗同时消耗3molH2 某时间内断裂某时间内断裂3molH-H键的同时，断裂键的同时，断裂6molN-H键键 容器内质量不随时间的变化而变化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压强不随时间的变化而变化 各物质的转化率不变各物质的转化率不变容器内气体密度不随时间的变化而变化容器内气体密度不随时间的变化而变化容器内气体平均摩尔质量不随时间的变化而变化容器内气体平均摩尔质量不随时间的变化而变化(不一定不一定)(反应方向相同反应方向相同)(反应是质量守恒的反应是质量守恒的)(m、V不变不变,不变不变)同温同压：同温同压：错错对对第33页，共130页，编辑于2022年，星期三2、下列说法中说明反应下列说法中说明反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)在恒温恒容下已达平衡状态的（）在恒温恒容下已达平衡状态的（）A.反应容器内压强不随时间变化反应容器内压强不随时间变化 B.H2、I2和和HI的生成速率之比为的生成速率之比为1：1：2C.反应容器内混合气体颜色不变反应容器内混合气体颜色不变 D.反应容器内气体密度不随时间而变化反应容器内气体密度不随时间而变化B C3、在一定温度下的恒压容器中、在一定温度下的恒压容器中,当下列量不再发生当下列量不再发生不是一定说明反应已达平衡状态的是不是一定说明反应已达平衡状态的是()A.混合气体的压强混合气体的压强 B.混合气体的密度混合气体的密度C.B的物质的量浓度的物质的量浓度 D.气体平均摩尔质量气体平均摩尔质量变化时，反应变化时，反应:A(固固)+3B(气气)2C(气气)+D(气气)A恒温恒压恒温恒压：B C恒温恒容恒温恒容：A第34页，共130页，编辑于2022年，星期三4、在一定温度下，、在一定温度下，1molCO和和2molH2O通入一个通入一个密闭容器中：密闭容器中：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，一定时间后达到平衡，此时，一定时间后达到平衡，此时，CO的含量为的含量为p%，若维持温度不变，改变起始加入物质的物质的量，若维持温度不变，改变起始加入物质的物质的量，平衡时平衡时CO的含量仍为的含量仍为p%的是（的是（）A.1molCO2、2molH2 B.0.2molCO2、0.2molH2、0.8molCO、1.8molH2OC.1molCO2、1molH2OD.1molCO2、1molH2、1molH2OB D等效平衡：等效平衡：相同条件下，同一个可逆反应可由不同途径达到相同条件下，同一个可逆反应可由不同途径达到同一平衡状态。即同一平衡状态。即只要用量相当，而与途径无关。只要用量相当，而与途径无关。完全转化，和起始量比较完全转化，和起始量比较第35页，共130页，编辑于2022年，星期三5、将纯净的、将纯净的NO2气体放入一密闭容器中，一定温度气体放入一密闭容器中，一定温度下反应：下反应：2NO2(g)N2O4(g)达到平衡，测得的转化达到平衡，测得的转化率率为为20%，则此时混合气体的平均式量为，则此时混合气体的平均式量为:（）A、36.8 B、41.4 C、51.1 D、57.56、X、Y、Z三种气体，把三种气体，把amolX和和bmolY充入一密闭容器充入一密闭容器中，发生反应：中，发生反应：X+2Y 2Z，达到平衡时，若它们的，达到平衡时，若它们的物质的量满足：物质的量满足：n(X)+n(Y)=n(Z)，Y的转化率的转化率：（：（）A、(a+b)/5100%B、2(a+b)/5b100%C、2(a+b)/5100%D、(a+b)/5a100%7、一定条件下，、一定条件下，A、B、C的起始浓度为的起始浓度为a、b、c molL-1，可逆反应可逆反应A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时达到平衡时,c(A)=0.5molL-1，c(B)=0.1molL-1，c(C)=1.6molL-1。请回答：（请回答：（1）a、b应满足的条件是应满足的条件是 。（2）a的取值范围的取值范围 。理由是理由是 。a-b=0.40.4 a 1.3c=0时时,a有最大值有最大值;b=0时时,a有最小值；有最小值；CB第36页，共130页，编辑于2022年，星期三三、三、影响化学平衡移动的条件影响化学平衡移动的条件1、化学平衡移动、化学平衡移动（1）研究对象：）研究对象：（2）定义：）定义：（3）实质：）实质：（4）原因：）原因：已经达到平衡的可逆反应已经达到平衡的可逆反应对已经达到平衡的可逆反应，当影响对已经达到平衡的可逆反应，当影响平衡的条件发生改变时，原平衡被破坏，平衡的条件发生改变时，原平衡被破坏，在新条件下达到新的平衡的过程。在新条件下达到新的平衡的过程。平衡混合物中部分或全部组分的含量平衡混合物中部分或全部组分的含量发生了变化。发生了变化。正正=逆逆 正正 逆逆 /正正=/逆逆 2、影响化学平衡移动的因素、影响化学平衡移动的因素浓度浓度 压强压强 温度温度 催化剂催化剂要影响化学平衡移动，必须改变正逆反应速率要影响化学平衡移动，必须改变正逆反应速率第37页，共130页，编辑于2022年，星期三实验探究实验探究实验实验2-52-5：Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+溶液黄色加深溶液黄色加深C(C(H+),平衡平衡左移左移,C(C(Cr2O72-),橙色橙色增大产物浓度增大产物浓度,平衡逆向移动；平衡逆向移动；减小产物浓度减小产物浓度,平衡正向移动。平衡正向移动。（1）浓度对化学平衡的影响）浓度对化学平衡的影响滴加几滴浓硫酸滴加几滴氢氧化钠K2Cr2O7结论溶液橙色加深溶液橙色加深重铬酸根重铬酸根(橙色橙色)铬酸根铬酸根(黄色黄色)C(C(H+),平衡平衡右移右移,C(C(CrO42-),黄色黄色K2Cr2O7-重铬酸钾重铬酸钾第38页，共130页，编辑于2022年，星期三步骤 滴加饱和FeCl3溶液滴加1mol/LKSCN现象步骤滴加NaOH溶液滴加NaOH溶液现象结论溶液红色加深溶液红色加深溶液红色加深溶液红色加深红褐红褐,红色变浅红色变浅红褐红褐,红色变浅红色变浅实验探究实验探究实验实验2-62-6：Fe3+3SCN-Fe(SCN)3 红色溶液红色溶液黄色黄色KSCN-硫氰化钾硫氰化钾c(Fe3+)或或c(SCN-)，溶液颜色加深溶液颜色加深，平衡右移平衡右移c(Fe3+)，溶液颜色变浅溶液颜色变浅，平衡左移平衡左移增大反应物浓度增大反应物浓度,平衡正向移动；平衡正向移动；减小反应物浓度减小反应物浓度,平衡逆向移动。平衡逆向移动。第39页，共130页，编辑于2022年，星期三增大增大平衡时平衡时反应物浓度反应物浓度减少减少平衡时平衡时产物的浓度产物的浓度速率变化速率变化时间时间速速率率V正正V逆逆V正正=V逆逆t1t2t3V正正/V逆逆/V正正/=V逆逆/V正正突然突然，V V逆逆随之随之时间时间速速率率V正正V逆逆V正正=V逆逆t1t2t3V正正/=V逆逆/平衡正向移动平衡正向移动V V逆逆突然突然，V正正随之随之V正正/V逆逆/平衡正向移动平衡正向移动反应物浓度减小反应物浓度减小产物的浓度增大产物的浓度增大速率：速率：移动：移动：结果：结果：第40页，共130页，编辑于2022年，星期三增大增大平衡时平衡时产物浓度产物浓度减少减少平衡时平衡时反应物的浓度反应物的浓度时间时间速速率率V正正V逆逆V正正=V逆逆t1t2t3V逆逆/V正正/V正正/=V逆逆/V V逆逆突然突然，V正正随之随之时间时间速速率率V正正V逆逆V正正=V逆逆t1t2t3V正正/=V逆逆/平衡逆向移动平衡逆向移动V正正突然突然，V V逆逆随之随之V逆逆/V正正/平衡逆向移动平衡逆向移动平衡向改变后速率大的方向移动平衡向改变后速率大的方向移动产物浓度减小产物浓度减小反应物浓度增大反应物浓度增大结果使改变的条件减弱，即结果使改变的条件减弱，即向改变条件向改变条件减弱的方向移动减弱的方向移动速率：速率：移动：移动：结果：结果：第41页，共130页，编辑于2022年，星期三规律：规律：其它条件不变时其它条件不变时，增大反应物或减小产物浓度，平衡，增大反应物或减小产物浓度，平衡向正反应方向移动；向正反应方向移动；增大产物或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。增大产物或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。注意：注意：A A、改变固体或纯液体的量，不改变其浓度。改变固体或纯液体的量，不改变其浓度。B B、离子反应要改变实际参加反应的物质（或离子）离子反应要改变实际参加反应的物质（或离子）的浓度。的浓度。1、反应：、反应：