教育专题：化学反应速率和化学平衡.ppt

12 主主要要知知识识点点 化学反应速度化学反应速度化学平衡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。化学平衡是研究反应进行的方向 和反应进行的程度（转化率）.化学反应速率、平衡图象分析化学反应速率、平衡图象分析3一一 化学反应速度化学反应速度1.反应速率的表示：例:在2升的密闭容器中加入1摩尔A和4摩尔B有发生下列可逆应:A(g)+3B(S)2C(g)。5分钟时测得生成了1摩尔C.求求:5分钟末容器中各物质的浓度分钟末容器中各物质的浓度 在在5分钟末分钟末VA、VC 各是多少各是多少？V=A(g)+3B(S)2C(g)起始浓度起始浓度转化浓度转化浓度5分钟末的浓度分钟末的浓度0.5 /B是固体不计算浓度是固体不计算浓度 0 0.5+0.50.25 /0.25 /(mol/L )VA=(mol/L分分)Vc=(mol/L分分)VA:VC =1:242.影响化学反应速度的因素影响化学反应速度的因素:因因 素素内因内因:反应物的性质反应物的性质(主要因素主要因素)(不同的反应具有不同的性质不同的反应具有不同的性质)外因外因:温度温度:温度高温度高 反应快反应快浓度浓度:浓度大浓度大 反应快反应快压强压强:压强大压强大 反应快反应快催化剂催化剂:明显加快明显加快在其他条件不变的条件下:说明说明：(1)反应物是固体,液体时改变压强对反应速度无影响。(2)催化剂在反应前后质量不变;不同的反应需不同的催化剂;催化剂 在一定的温度范围内活性最大;催化剂遇有害物质会“中毒”。(3)以上四种因素对可逆反应中的正、逆反应速度都会产生影响。51.（1）写出）写出 Na2S2O3 溶液和溶液和 H2SO4 溶液反应的离子方程式：溶液反应的离子方程式：（2）下列各组实验中）下列各组实验中溶液变浑浊的先后顺序是溶液变浑浊的先后顺序是：_ A.0.1mol/L Na2SO3 和和 H2SO4 各各 5ml，加水，加水5ml，反应温度为，反应温度为10OC B.0.1mol/L Na2SO3 和和 H2SO4 各各 5ml，加水，加水10ml，反应温度为，反应温度为10OCC.0.1mol/L Na2SO3 和和 H2SO4 各各 5ml，加水，加水10ml，反应温度为，反应温度为30OCD.0.2mol/L Na2SO3 和和 H2SO4 各各 5ml，加水，加水10ml，反应温度为，反应温度为30OCDCAB巩固练习：巩固练习：S2O32-+2H+S +SO2 +H2O61、化学平衡状态的定义：、化学平衡状态的定义：一定条件下，可逆反应里，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二二 化学平衡化学平衡 vt0V正 v逆V正=v逆此时的反应速率是指瞬时速率。此时的反应速率是指瞬时速率。72.平衡的条件、前提、本质、特点平衡的条件、前提、本质、特点逆逆等等动动定定变变可逆反应（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，各组分含量含量保持恒定保持恒定条件改变，平衡移动条件改变，平衡移动化学平衡的建立与途径无关。化学平衡的建立与途径无关。例如：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。8能够说明能够说明 N2+3H2 2NH3反应在密闭容器中反应在密闭容器中已达到平衡状态的是已达到平衡状态的是：容器内容器内N2、H2、NH3三者共存三者共存 容器内容器内N2、H2、NH3三者浓度相等三者浓度相等 容器内容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为的浓度比恰为1:3:2t min内生成内生成1molNH3同时消耗同时消耗0.5molN2t min内，生成内，生成1molN2同时消耗同时消耗3mol H2 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容器内密度不再发生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容器内的平均摩尔质量不再发生变化平平衡衡状状态态的的判判断断（）93、化学平衡常数的应用对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)K=。CCp*CDqCAm*CBn10对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)K K越大，说明平衡体系中生成越大，说明平衡体系中生成 ，它的，它的正向反应进行得越正向反应进行得越 ，转化率越，转化率越 ；反之，反应程度就越不反之，反应程度就越不 ，转化率越，转化率越 。一般情况下一般情况下KK 时，该反应进行的就比时，该反应进行的就比较完全。较完全。影响化学平衡常数的因素影响化学平衡常数的因素K只受 影响，与其它条件无关114.平衡移动原理平衡移动原理（勒沙特列原理）如果改变影响平衡的如果改变影响平衡的一个条件一个条件（浓度、温度、压强等），（浓度、温度、压强等），平衡就向能够使这种平衡就向能够使这种改变减弱的方向移动改变减弱的方向移动。具体分述如下：具体分述如下：改变的条件改变的条件平衡移动的方向平衡移动的方向增大反应物或减小生成物浓度减小反应物或增大生成物浓度 升高体系温度降低体系温度增大体系压强 减小体系压强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。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。正反应方向正反应方向逆反应方向逆反应方向吸热反应方向吸热反应方向放热反应方向放热反应方向气体体积缩小的方向气体体积缩小的方向气体体积增大的方向气体体积增大的方向12练习 1氢氧化镁在水中存在下列平衡：氢氧化镁在水中存在下列平衡：Mg(OH)2(固）固）Mg2+2OH 加入下列物质可使加入下列物质可使Mg(OH)2固体减少的是：固体减少的是：A.碳酸钠碳酸钠 B.硫酸镁硫酸镁 C.硝酸铵硝酸铵 D.氢氧化钠氢氧化钠13练习题练习题 2 22.已知：已知：CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)在一定条件下达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色在一定条件下达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅下列关于该反应的说法正确的是变浅下列关于该反应的说法正确的是_ A.该反应为放热反应该反应为放热反应 B.降温后降温后 CO 的浓度增大的浓度增大 C.降温后降温后 NO2的转化率增加的转化率增加 D.降温后降温后 NO 的体积分数增大的体积分数增大 E.增大压强混合气体的颜色不变增大压强混合气体的颜色不变 F.恒容时，通入恒容时，通入 He 气体，混合气体颜色不变气体，混合气体颜色不变 G.恒压时，通入恒压时，通入 He 气体，混合气体颜色不变气体，混合气体颜色不变AC D F14练习题 3 1.痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病，关节炎产生的原因是在关节滑液中形成了尿酸钠晶体：病，关节炎产生的原因是在关节滑液中形成了尿酸钠晶体：Ur-(a q)+Na+Na Ur(s)其中其中Ur-表示尿酸根离子。第一次关节炎发作大都在脚趾或表示尿酸根离子。第一次关节炎发作大都在脚趾或手指的关节处，这说明手指的关节处，这说明 （）A.尿酸钠水溶液成酸性尿酸钠水溶液成酸性 B.该反应为放热反应该反应为放热反应 C.该反应为吸热反应该反应为吸热反应B15化学反应速率和化学平衡图象化学反应速率和化学平衡图象161 1、化学反应速率图象分析、化学反应速率图象分析（1 1）看起点和终点）看起点和终点分清反应物和生成物，分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，增大的是生成物，生成物多数是以原点为起点。生成物多数是以原点为起点。看下图：看下图：写反应方程式写反应方程式0.51.51.02.0物质的量物质的量CAB时间时间A+B=C213反应速率之比=反应方程式的系数之比171 1、化学反应速率图象分析、化学反应速率图象分析(2).(2).看变化趋势看变化趋势分清正反应和逆反应分清正反应和逆反应;分清分清放热反应和吸热反应放热反应和吸热反应;分清分清“突变突变”和和“渐变渐变”V正正V逆逆V正正V逆逆V时间时间此图表示：此图表示：增大反应物浓度时时，正正反应、逆反反应、逆反应的速率变应的速率变化情况化情况18 看图：说出反应起始时是从正反应；看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？然后是改变什么还是从逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？条件？化学平衡向什么方向移动？V正正V逆逆V正正V逆逆V时间时间19看图：说出反应起始时是从正反应；看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？然后是改变什么还是从逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？条件？化学平衡向什么方向移动？突变突变V正正V逆逆V正正V逆逆答：逆反应答：逆反应开始。开始。降温或减降温或减压。压。平衡向正反平衡向正反应方向移动。应方向移动。时间时间V20看图：说出反应起始时是从正反应；看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？然后是改变什么还是从逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？条件？化学平衡向什么方向移动？V正正V逆逆V正正V逆逆=起始量不为起始量不为0突变突变答：正、逆答：正、逆反应同时开反应同时开始。始。加催化剂加催化剂或或 。平衡不移动。平衡不移动。时间时间V211 1、化学反应速率图象分析、化学反应速率图象分析V正正V逆逆看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？化学平衡向什么方向移动？开始？化学平衡向什么方向移动？V时间时间答：逆反应答：逆反应开始。开始。平衡向正平衡向正反应方向移反应方向移动。动。22V正正V逆逆V时间时间此图合理吗？为什么？23时间时间VV正正V逆逆看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？化学平衡向什么方向移动？开始？化学平衡向什么方向移动？24转化率温度01.01 107Pa1.01 106Pa1.01 105Pa二.化学平衡图象的解法转化率压强温度曲线解法：作等温线TmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+Qm+n p+qQ0等温线25200 C300 C100 C转化率压强0二.化学平衡图象的解法mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+QPm+n p+qQQ0看图技巧：图象中 有三个量时，“定一看二”，再看曲线的变化趋势。等压线压强0A%物质百分含量压强温度曲线27物质百分含量时间曲线500 C300 CmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+QC%时间时间0t1t2看图技巧：先拐先平衡，先平衡则速率快。Q028转化率时间曲线1.01 107Pa1.01 106PamA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+QA转化率转化率时间时间0t1t2看图技巧：先拐先平衡，先平衡则速率快。m+nm+n p+q030物质产率时间曲线mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+Q时间时间T1T2产率03102A(g)+B(g)2C(g)T2 P1T1 P2T1 P1C%tP1P2 正反应是 热反应.320转化率时间曲线mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+Q1.01 107Pa1.01 106PaA转化率转化率时间时间m+n=p+p330浓度平衡时间曲线mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(s)+QA或或BC时间时间浓度t1 t2 t3此图在t2时，时，如果是加热，那么Q值是大于0，还是小于0？如果是减压，那么m+n与p的关系如何？340练习：1 1、下图是在其它条件一定时，反应、下图是在其它条件一定时，反应2NO+O2 2NO2+Q（Q0)中中NO 的最大转化率与温度的关的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标有系曲线。图中坐标有A A、B B、C C、D D、E 5E 5点，其中表点，其中表示未达平衡状态且示未达平衡状态且V V正正VV逆逆的点是的点是 。ABCEDC点点TNO转化率35 2 2、如图所示，图中、如图所示，图中a a曲线表示曲线表示X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)+Q的反应过程，若使的反应过程，若使a曲线变为曲线变为b曲线，可采取的措施是（曲线，可采取的措施是（）0Z%tabA.加入催化剂加入催化剂B.增大增大Y的浓度的浓度C.降低温度降低温度D.增大体系压强增大体系压强A.D