第二章化学反应速率和化学平衡精选文档.ppt

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1、第二章化学反应速率和化学平衡本讲稿第一页，共一百一十二页一、化学反应速率一、化学反应速率 用用单位时间单位时间内内反应物或生成物浓度反应物或生成物浓度的变化的变化来表示。来表示。符号：符号：v 单位：单位：moL/(Lmin)或或moL/(Ls)等等表达式表达式1 1、化学反应速率、化学反应速率本讲稿第二页，共一百一十二页反应速率比反应速率比=方程式系数比方程式系数比=浓度变化量比浓度变化量比指明反应速率所属物质指明反应速率所属物质同一反应，如用不同物质表示，数值可能不同一反应，如用不同物质表示，数值可能不同，但表示的意义相同。同，但表示的意义相同。2 2、注意问题、注意问题化学反应速率为平均

2、速率且速率取正值化学反应速率为平均速率且速率取正值本讲稿第三页，共一百一十二页练习：反应练习：反应A+3B=2C+2D在四种不同在四种不同条件下的反应速率为：条件下的反应速率为：(1)v(A)=0.3mol/（Ls）(2)v(B)=0.6mol/（Ls）(3)v(C)=0.4mol/（Ls）(4)v(D)=0.45mol/（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。(1)(4)(2)=(3)本讲稿第四页，共一百一十二页练习：在练习：在25时，向时，向100mL含含HCl14.6g的的盐酸中，放入盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到铁粉，反应进行到2s时收集到时收集到氢气氢气1.1

3、2L(标况标况)，之后反应又进行了，之后反应又进行了4s，铁粉全，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：溶解。若不考虑体积变化，则：(1)前前2s内用内用FeCl2表示的平均反应速率为表示的平均反应速率为；(2)后后4s内用内用HCl表示的平均反应速率为表示的平均反应速率为；(3)前前2s与后与后4s比较，反应速率比较，反应速率较快，较快，其原因可能其原因可能。0.25mol/(Ls)0.25mol/(Ls)前前2s前前2s时段盐酸浓度比后时段盐酸浓度比后4s时段大时段大本讲稿第五页，共一百一十二页练习：练习：1、在、在2L的密闭容器中，发生下列反的密闭容器中，发生下列反应：应：3A(g)+B(g

4、)=2C(g)+D(g)。若最初加入。若最初加入的的A和和B都是都是4mol，在前，在前10sA的平均反的平均反应应速速率为率为0.12mol/Ls，则，则10s时，容器中时，容器中B的物质的物质的量为的量为。2、一定温度下，向一容积为、一定温度下，向一容积为2L的真空的真空容器中加入容器中加入1mol氮气，氮气，3mol氢气，氢气，3min后测后测得容器内的压强是起始时压强的得容器内的压强是起始时压强的0.9倍，在此倍，在此时间内用氢气的变化来表示反应速率为时间内用氢气的变化来表示反应速率为。3.2mol0.1mol/(Lmin)本讲稿第六页，共一百一十二页根据下图填空:(1)反应物是反应物

5、是_;生成物是生成物是_。(2)2min内内A、B、C三者的反应速率是多少？该反三者的反应速率是多少？该反应的化学方程式是应的化学方程式是_、本讲稿第七页，共一百一十二页二、化学反应速率模型二、化学反应速率模型 1 1、有效碰撞、有效碰撞并不是每次碰撞都能发生化学反应，只有并不是每次碰撞都能发生化学反应，只有其中的部分气体的碰撞能发生化学反应其中的部分气体的碰撞能发生化学反应有效碰撞有效碰撞活化分子、正确取向活化分子、正确取向本讲稿第八页，共一百一十二页（1）碰撞过轻）碰撞过轻（2）碰撞取向不好）碰撞取向不好（3）活化分子的有效碰撞）活化分子的有效碰撞HI分子的几种可能的碰撞模式分子的几种可能

6、的碰撞模式本讲稿第九页，共一百一十二页分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有分子具有足够能量足够能量有合适的取向有合适的取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应n活活=n总总活活%活化分子活化分子有效碰撞理论有效碰撞理论反应速率与活化分子的百分率（活反应速率与活化分子的百分率（活%）成正比）成正比本讲稿第十页，共一百一十二页二、化学反应速率模型二、化学反应速率模型2 2、活化分子、活化分子具有具有较高能量较高能量，能够，能够发生有效碰撞发生有效碰撞的分子的分子发生有效碰撞的分子发生有效碰撞的分子一定是一定是活化分子，活化分子，但活化分子的碰撞但活化分子的碰撞不一定是不一定是有效碰撞。有效碰撞。本

7、讲稿第十一页，共一百一十二页二、化学反应速率模型二、化学反应速率模型3 3、活化能、活化能E E1 1是反应的活化能是反应的活化能E E2 2是活化分子变成生成是活化分子变成生成物分子放出的能量物分子放出的能量E E2 2-E-E1 1是是反应热反应热本讲稿第十二页，共一百一十二页普通分子普通分子活化能活化能活化分子活化分子合理取向合理取向有效碰撞有效碰撞新物质新物质能量能量本讲稿第十三页，共一百一十二页第二章 化学反应速率和化学平衡第二节 影响化学反应速率的因素 本讲稿第十四页，共一百一十二页主要因素：参加反应的物质的性质主要因素：参加反应的物质的性质外界条件：外界条件：浓度、压强、温度、催

8、化剂等浓度、压强、温度、催化剂等光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质、原电池等。溶剂的性质、原电池等。次要因素次要因素:化化学学反反应应速速率率的的影影响响因因素素本讲稿第十五页，共一百一十二页一、浓度对反应速率的影响一、浓度对反应速率的影响 1 1、结论：当其它条件不变时，增加、结论：当其它条件不变时，增加 反应物的浓度，可增大反应速率。反应物的浓度，可增大反应速率。2 2、微观解释、微观解释单位体积内活化分子数增多单位体积内活化分子数增多活化分子百分数不变（与温度、活化能有关）活化分子百分数不变（与温度、活化能有关）有效碰撞次数增多，反应速

9、率加快有效碰撞次数增多，反应速率加快本讲稿第十六页，共一百一十二页3 3、适用范围、适用范围适用范围：气体、溶液适用范围：气体、溶液（固体或纯液体的浓度视为常数）（固体或纯液体的浓度视为常数）本讲稿第十七页，共一百一十二页二、压强对反应速率的影响二、压强对反应速率的影响 1 1、结论：当其它条件不变时，增加压强，、结论：当其它条件不变时，增加压强，可增大反应速率。可增大反应速率。2 2、微观解释、微观解释单位体积内活化分子数增多单位体积内活化分子数增多活化分子百分数不变（与温度、活化能有关）活化分子百分数不变（与温度、活化能有关）有效碰撞次数增多，反应速率加快有效碰撞次数增多，反应速率加快本讲

10、稿第十八页，共一百一十二页只适用于气体只适用于气体（必须引起反应或生成物气体浓度改变）（必须引起反应或生成物气体浓度改变）3 3、适用范围、适用范围本讲稿第十九页，共一百一十二页三、温度对反应速率的影响三、温度对反应速率的影响 1 1、结论：当其它条件不变时，升高温度，化、结论：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率一般要加快。学反应速率一般要加快。2 2、微观解释、微观解释活化分子百分数增加（主要）活化分子百分数增加（主要）碰撞频率提高（次要）碰撞频率提高（次要）本讲稿第二十页，共一百一十二页3 3、适用范围、适用范围所有状态所有状态所有反应所有反应温度每升高温度每升高10，v增大到原来的

11、增大到原来的24倍倍本讲稿第二十一页，共一百一十二页四、催化剂对反应速率的影响四、催化剂对反应速率的影响 1 1、结论：使用催化剂可加快化学反应速率、结论：使用催化剂可加快化学反应速率2 2、微观解释、微观解释降低反应所需的活化能使降低反应所需的活化能使得得活化分子百分数增活化分子百分数增加加活化分子能量活化分子能量反应物平均能量反应物平均能量生成物平均能量生成物平均能量有催化剂有催化剂本讲稿第二十二页，共一百一十二页3 3、适用范围、适用范围催化剂具有专一性催化剂具有专一性本讲稿第二十三页，共一百一十二页1、决定化学反应的主要因素是、决定化学反应的主要因素是A、温度、温度B、压强、压强C、浓

12、度、浓度D、催化剂、催化剂E、反应物本身的性质、反应物本身的性质2、盐酸与碳酸钙固体反应时，能使反应的初、盐酸与碳酸钙固体反应时，能使反应的初速率明显加快的是速率明显加快的是A、增加碳酸钙固体的量、增加碳酸钙固体的量B、盐酸的量增加一倍、盐酸的量增加一倍C、盐酸的用量减半，浓度加倍、盐酸的用量减半，浓度加倍D、碳酸钙固体减半，盐酸浓度加倍、碳酸钙固体减半，盐酸浓度加倍本讲稿第二十四页，共一百一十二页3、足量铁粉与一定量盐酸反应，为了减慢反、足量铁粉与一定量盐酸反应，为了减慢反应速率，但不减少氢气的产量，可加入下列应速率，但不减少氢气的产量，可加入下列物质中的物质中的A、水、水B、NaOH固体固

13、体C、Na2CO3固体固体D、NaCl溶液溶液本讲稿第二十五页，共一百一十二页4、增加压强，下列反应速率不会变大的是、增加压强，下列反应速率不会变大的是A、碘蒸气和氢气化合成碘化氢、碘蒸气和氢气化合成碘化氢B、稀硫酸和氢氧化钠溶液反应、稀硫酸和氢氧化钠溶液反应C、二氧化碳通入澄清石灰水中、二氧化碳通入澄清石灰水中D、氨的催化氧化、氨的催化氧化本讲稿第二十六页，共一百一十二页5、在一定温度下的密闭容器中发生的反应、在一定温度下的密闭容器中发生的反应N22O22NO2，下列措施能加快反应速率，下列措施能加快反应速率的是的是A、缩小体积使压强增大、缩小体积使压强增大B、恒容，充入氮气、恒容，充入氮气

14、C、恒压，充入、恒压，充入HeD、恒容，充入、恒容，充入HeE、恒压，充入氮气、恒压，充入氮气本讲稿第二十七页，共一百一十二页增大反应物的浓度增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因（使反应速率加快的主要原因（）对于气体参与体系对于气体参与体系增大压强增大压强使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（）升高温度升高温度使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（）使用催化剂使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（）A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数B、增大分子的运动速率而

15、使有效碰撞增加增大分子的运动速率而使有效碰撞增加C、升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加AACD本讲稿第二十八页，共一百一十二页1、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是使最初的化学反应速率增大的是（）A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍B、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半、盐酸的浓度增大一倍，而使盐

16、酸的用量减少到原来的一半C、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量D、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍E、加入、加入CaCl2溶液溶液F、加入、加入CaCl2固体固体G、将、将CaCO3用用CaCO3粉末代替粉末代替BG本讲稿第二十九页，共一百一十二页2、硫代硫酸钠（、硫代硫酸钠（Na2S2O3）与稀硫酸发生如下反应：）与稀硫酸发生如下反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O下列四种情况中最早出现浑浊的是：（）下列四种情况中最早出现浑浊的是：（）（1）10时时0.1mol/LNa2S2O3和和0.1

17、mol/LH2SO4各各5mL（2）10时时0.1mol/LNa2S2O3和和0.1mol/LH2SO4各各5mL，加水，加水10mL（3）20时时0.1mol/LNa2S2O3和和0.1mol/LH2SO4各各5mL（4）20时时0.2mol/LNa2S2O3和和0.1mol/LH2SO4各各5mL，加水加水10mLC本讲稿第三十页，共一百一十二页第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡 本讲稿第三十一页，共一百一十二页一、可逆反应与不可逆反应一、可逆反应与不可逆反应 1 1、可逆过程、可逆过程固体溶质固体溶质 溶液中的溶质溶液中的溶质溶解溶解结晶结晶现象：浓度不变或晶体质量不变现象：

18、浓度不变或晶体质量不变本质：溶解速率本质：溶解速率=析出速率析出速率为什么饱和溶液不再溶解溶质？为什么饱和溶液不再溶解溶质？本讲稿第三十二页，共一百一十二页2 2、可逆反应、可逆反应在在同一条件同一条件下，既能向下，既能向正正反应方向进行反应方向进行同同时时又能向又能向逆逆反应方向反应方向进行进行的反应的反应特点：特点：同一条件同一条件、同时进行同时进行、反应物生成物、反应物生成物同时同时存在存在（反应不能进行到底）（反应不能进行到底）本讲稿第三十三页，共一百一十二页 V=1L的密闭容器，的密闭容器，800，1atm,CO+H2OCO2+H2催化剂催化剂高温高温根据浓度对反应速率的影响根据浓度

19、对反应速率的影响试画出该反应的速率与时间的图象试画出该反应的速率与时间的图象VtV正正V逆逆V正正V逆逆V正正V逆逆本讲稿第三十四页，共一百一十二页二、化学平衡状态二、化学平衡状态 1 1、化学平衡状态、化学平衡状态 指在指在一定条件一定条件下的下的可逆反应可逆反应里，里，正正反应反应和和逆逆反应的反应的速率相等速率相等，反应混合物中各，反应混合物中各组分的组分的浓度浓度保持保持不变不变的的状态。状态。本讲稿第三十五页，共一百一十二页前提前提条件：条件：一定条件（一定条件（T、P、V）研究研究对象对象：密闭容器的可逆反应密闭容器的可逆反应平衡平衡本质本质：V正正=V逆逆0平衡平衡标志标志：各物

20、质的浓度不变各物质的浓度不变本讲稿第三十六页，共一百一十二页 V=1L的密闭容器，的密闭容器，800，1atm,CO+H2OCO2+H2始始0.10.100（mol/L)0.5min0.080.080.020.021min0.060.060.040.042min0.050.050.050.054min0.050.050.050.05催化剂催化剂高温高温本讲稿第三十七页，共一百一十二页2 2、化学平衡的特征、化学平衡的特征动动：动态平衡动态平衡等等：V V正正=V=V逆逆0 0定定：反应反应条件一定条件一定,反应混合物中反应混合物中各组分的各组分的浓度一定浓度一定变变：条件改变，平衡将被破坏条件

21、改变，平衡将被破坏。本讲稿第三十八页，共一百一十二页在一定温度下，反应在一定温度下，反应X2(g)Y2(g)2XY(g)达到平衡的标志是达到平衡的标志是单位时间内同时生成单位时间内同时生成nmolX2和和nmolXY单位时间内生成单位时间内生成2nmolXY的同时生成的同时生成nmolY2容器内总压强不随时间变化容器内总压强不随时间变化单位时间内有单位时间内有nmolXX键断裂，同时有键断裂，同时有nmolYY键断裂键断裂单位时间内生成单位时间内生成nmolX2同时生成同时生成nmolY2V正正V逆逆0本讲稿第三十九页，共一百一十二页在一定温度下，反应在一定温度下，反应X2(g)Y2(g)2X

22、Y(g)达到平衡的标志是达到平衡的标志是X2、Y2或或XY的浓度不再随时间的改变而改变的浓度不再随时间的改变而改变容器中容器中X2、Y2、XY物质的量之比为物质的量之比为1 1 2X2、Y2的物质的量浓度相等的物质的量浓度相等容器中气体的总质量不随时间的改变而改变容器中气体的总质量不随时间的改变而改变若只有若只有X2有颜色，容器中的颜色不随时间的有颜色，容器中的颜色不随时间的改变而改变改变而改变本讲稿第四十页，共一百一十二页3 3、化学平衡状态的判定、化学平衡状态的判定浓度、温度、颜色、各种分数、转化率浓度、温度、颜色、各种分数、转化率总压强、总体积、总物质的量、密度总压强、总体积、总物质的量

23、、密度平均分子量平均分子量速率相等速率相等同一物质，正逆反应同一物质，正逆反应不同物质，正逆反应速率成比例不同物质，正逆反应速率成比例本讲稿第四十一页，共一百一十二页三、化学平衡的影响因素三、化学平衡的影响因素 1 1、浓度因素、浓度因素增大反应物浓度，平衡向正向移动增大反应物浓度，平衡向正向移动 Fe3+3SCNFe(SCN)3Cr2O72+H2O2CrO42+2H+黄黄红红橙橙黄黄本讲稿第四十二页，共一百一十二页2 2、温度因素、温度因素升高温度，平衡向吸热反应正向移动升高温度，平衡向吸热反应正向移动 2NO2(g)N2O4(g)H=-56.9kJ/mol红棕色红棕色无色无色3 3、压强因

24、素、压强因素同浓度同浓度增大压强，向气体系数和小的方向移动增大压强，向气体系数和小的方向移动4 4、催化剂因素（、催化剂因素（不使平衡移动不使平衡移动）本讲稿第四十三页，共一百一十二页5 5、勒夏、勒夏(沙沙)特列原理特列原理如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着减弱这种改变的方向移动着减弱这种改变的方向移动本讲稿第四十四页，共一百一十二页练习：判断平衡移动的方向练习：判断平衡移动的方向PT加加C通入通入O2通入通入O2加入加入CaCO3加入加入NH4Cl2、4NH3+5O24NO+6H2O(气气)H03、3NO2+H2O2HNO3+NOH01、CaO+3C

25、CaC2+COH04、N2+O22NOH05、CaCO3CaO+CO2H06、2NH3N2+3H2500600H0本讲稿第四十五页，共一百一十二页练习：练习：1、2NO2N2O4P正正P逆逆2、2NH3N2+3H2逆逆正正3、3NO2+H2O2HNO3+NO正正逆逆4、CO+H2O(g)CO2+H25、CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5（液）（液）+H2O本讲稿第四十六页，共一百一十二页 牙齿的损坏实际是牙釉质牙齿的损坏实际是牙釉质Ca5(PO4)3OH溶解的结果。在口腔中存在着如下平衡：溶解的结果。在口腔中存在着如下平衡：Ca5(PO4)3OH5Ca2+3PO43-+OH-当糖

26、附着在牙齿上发酵时，会产生当糖附着在牙齿上发酵时，会产生H+，试用，试用化学平衡理论说明经常吃甜食对牙齿的影响。化学平衡理论说明经常吃甜食对牙齿的影响。本讲稿第四十七页，共一百一十二页练习练习1 1:在新制的氯水中存在下列平衡：在新制的氯水中存在下列平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，若向氯水中，若向氯水中投入少量投入少量CaCO3粉末粉末,则：则：A、平衡不移动、平衡不移动B、平衡向正反应方向移动，氯水颜色变、平衡向正反应方向移动，氯水颜色变浅浅C、平衡移动，且、平衡移动，且HClO浓度减小浓度减小D、平衡移动，且、平衡移动，且HClO浓度增大浓度增大 B、D本讲稿第四十八页，共一百一十二

27、页练习练习2:2:在某容器中，在某容器中，C+HC+H2 2O(g)CO+HO(g)CO+H2 2反应达到反应达到平衡，在温度、体积不变的情况下，向容器中充平衡，在温度、体积不变的情况下，向容器中充入一定量入一定量H H2 2，当建立新平衡时：，当建立新平衡时：A A、COCO、H H2 2的浓度都比原平衡时的要小的浓度都比原平衡时的要小B B、COCO、H H2 2的浓度都比原平衡时的要大的浓度都比原平衡时的要大C C、H H2 2、H H2 2O(g)O(g)的浓度都比原平衡时的要大的浓度都比原平衡时的要大D D、COCO、H H2 2O(g)O(g)的浓度都比原平衡时的要大的浓度都比原平

28、衡时的要大C本讲稿第四十九页，共一百一十二页练习练习3:3:当化学反应当化学反应PClPCl5 5 PCl PCl3 3+Cl+Cl2 2处于处于平衡状态时，向其中加入一种平衡状态时，向其中加入一种3737ClCl含量较含量较多的多的ClCl2 2，平衡发生移动。在建立新平衡以，平衡发生移动。在建立新平衡以前，前，PClPCl3 3中所含中所含3737ClCl的质量分数比原平衡的质量分数比原平衡状态时（状态时（“增加增加”或或“减少减少”），理由是，理由是 增加增加平衡左移，使平衡左移，使PCl5中中37Cl增加，增加，PCl5分解生成的分解生成的PCl3中中37Cl也也会增加。会增加。本讲稿

29、第五十页，共一百一十二页四、化学平衡图像四、化学平衡图像 1 1、速率平衡图像、速率平衡图像像谁动，谁在上像谁动，谁在上上下动，看速率上下动，看速率本讲稿第五十一页，共一百一十二页 上图表示该反应的速率（v）随时间（t）变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是 （）At2时加入了催化剂 Bt3时降低了温度Ct5时增大了压强 Dt5时增大了X浓度Att1v(正)v(逆)v(正)v(逆)vt2t3v(正)v(逆)t4t5t6本讲稿第五十二页，共一百一十二页2 2、拐点图像、拐点图像先拐先平数值大，固定一个看其他先拐先平数值大，固定一个看其

30、他T2T1mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);H=QkJ/mol C%时间时间0t1t2T1T2Q0判断:本讲稿第五十三页，共一百一十二页mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);H=QkJ/mol P2P1A转化率转化率时间时间0t1t2判断:P1 P2m+np+qT2，正反应吸热，正反应吸热 BT1T2，正反应放热，正反应放热 DT1Q0等温线300 C转转化化率率压强压强0P等压线200 C100 Cm+np+q0本讲稿第五十八页，共一百一十二页五、等效平衡五、等效平衡 在一定条件下在一定条件下(恒温恒容恒温恒容或或恒温恒压恒温恒压),由不同由不同的起始加入达到相同的平衡效

31、果的起始加入达到相同的平衡效果,即平衡时即平衡时各物质的百分含量分别相同。这样的化学平各物质的百分含量分别相同。这样的化学平衡互称为等效平衡。衡互称为等效平衡。本讲稿第五十九页，共一百一十二页1 1、恒温恒容，、恒温恒容，将生成物按反应方程式完将生成物按反应方程式完全转化全转化至反应物，至反应物，若反应物物质的若反应物物质的量相同量相同，即可达到同一，即可达到同一平衡状态，也互为等效平衡。平衡状态，也互为等效平衡。本讲稿第六十页，共一百一十二页催化剂催化剂高温高温2SO2+O22SO3(气气)（）（）（）（）（）（）.某某.本讲稿第六十一页，共一百一十二页 在一个恒温恒容的密闭容器中，加入在一

32、个恒温恒容的密闭容器中，加入mol Amol A和和 1mol 1mol B B，发生反应，发生反应 ：2 A2 A（气）（气）+B+B（气）（气）C C（气）（气）下列配比作为起始物质，可达到同一平衡状态的是（下列配比作为起始物质，可达到同一平衡状态的是（）A、4molA+2molBB、4molCC、1.6molA+0.8molB+0.molCD、4molA+2molB+3molC本讲稿第六十二页，共一百一十二页2 2、恒温恒容，、恒温恒容，将生成物按反应方程式将生成物按反应方程式完全转化完全转化至反应物，至反应物，若反应物物质的量若反应物物质的量比相同比相同，即互为等效平，即互为等效平衡状

33、态衡状态本讲稿第六十三页，共一百一十二页3 3、恒温恒压条件、恒温恒压条件将生成物按反应方程式完将生成物按反应方程式完全转化全转化至反应物，至反应物，若反应物物质的若反应物物质的量相同量相同，即可达到同一，即可达到同一平衡状态，也互为等效平衡。平衡状态，也互为等效平衡。本讲稿第六十四页，共一百一十二页在一个恒温恒容的密闭容器中，充入在一个恒温恒容的密闭容器中，充入molAmolA和和molBmolB，发生反应：，发生反应：A+B A+B C C 达平衡后，达平衡后，C C的体积分数为，若的体积分数为，若维持容器体积不变，维持容器体积不变，0.6molA0.6molA、0.0.molBmolB、

34、.molCmolC为起始物质，达到平衡后，为起始物质，达到平衡后，C C的的体积分数不变，则值为体积分数不变，则值为可能为，也可能为可能为，也可能为只能为只能为只能为只能为无法确定无法确定本讲稿第六十五页，共一百一十二页恒温恒压下恒温恒压下,以下列配比发生反应以下列配比发生反应:N:N2 2+3 H+3 H2 2 2 NH2 NH3 3互为等效平衡状态的是互为等效平衡状态的是 N N2 2 H H2 2 NH NH3 3A.1 mol 3 mol 0 mol A.1 mol 3 mol 0 mol B.0.5 mol 1.5 mol 0 mol B.0.5 mol 1.5 mol 0 mol

35、C.2 mol C.2 mol 6 mol 0 mol 6 mol 0 mol D.0 mol 0 mol 2 mol D.0 mol 0 mol 2 mol 本讲稿第六十六页，共一百一十二页 在一个体积恒定的密闭容器中，加入在一个体积恒定的密闭容器中，加入molA和和1molB，发生反应，发生反应：2A（气）（气）+B（气）（气）3C（气）（气）+D（气）（气），若达平衡时，若达平衡时，C的浓度的浓度为为Wmol/L。在恒温恒容条件下，按下列配比。在恒温恒容条件下，按下列配比作为起始物质，达平衡后，作为起始物质，达平衡后，C的浓度仍为的浓度仍为Wmol/L的是的是:A、4molA+2molB

36、B、3molC+1molDC、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDD、4molA+2molB+3molC+1molDBC本讲稿第六十七页，共一百一十二页在一个体积恒定的密闭容器中在一个体积恒定的密闭容器中,N,N2 2与与H H2 2反应合成氨的反应合成氨的反应达到平衡后反应达到平衡后,容器中含容器中含 1molN 1molN2 2 3molH 3molH2 2 1molNH1molNH3 3,保持温度不变，向该容器中再加保持温度不变，向该容器中再加1molN1molN2 2 3molH3molH2 21molNH1molNH3 3，下列说法正确的是（），下列说法正确的是

37、（）正逆反应速率同时增大，平衡不移动正逆反应速率同时增大，平衡不移动正逆反应速率同时增大，正逆反应速率同时增大，百分含量增大百分含量增大正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向逆反正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向逆反应移动应移动正逆反应速率不变，平衡不移动正逆反应速率不变，平衡不移动 B本讲稿第六十八页，共一百一十二页有两只密闭容器有两只密闭容器A和和B，有一个可移动的活塞，保持恒压，有一个可移动的活塞，保持恒压，保持恒容开始时向中分别充入等量的体积比为：保持恒容开始时向中分别充入等量的体积比为：的的和和的混合气体，并使二者容积相等，试判断：的混合气体，并使二者容积相等，试判断：）反应开始

38、时及反应进行中与反应速率的大小关系）反应开始时及反应进行中与反应速率的大小关系）当两容器均达平衡后，）当两容器均达平衡后，转化率的大小关系转化率的大小关系）达平衡后，向中再分别充入等量的体积比为）达平衡后，向中再分别充入等量的体积比为：的：的和和的混合气体重新达到平衡后，中的混合气体重新达到平衡后，中的质量分数（），中的质量分数（），中的质量分数（）的质量分数（）增大，增大，减小，不变减小，不变综合练习2：增大增大不变不变本讲稿第六十九页，共一百一十二页六、化学平衡常数六、化学平衡常数 1 1、定义、定义 在在一定温度一定温度下，当一个可逆反应达到化学平下，当一个可逆反应达到化学平衡时，衡时，

39、生成物浓度生成物浓度幂幂之之积积与与反应物浓度反应物浓度幂之幂之积的积的比值比值是一个常数，这个常数叫做该反应是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数的化学平衡常数（简称平衡常数）。（简称平衡常数）。本讲稿第七十页，共一百一十二页2 2、表达式及单位、表达式及单位 K的单位为的单位为(molL-1)n cp(C)cq(D)cm(A)cn(B)K=mA+nBpC+qD本讲稿第七十一页，共一百一十二页3 3、注意问题、注意问题 K只受到温度影响，与浓度无关只受到温度影响，与浓度无关纯固体、液体浓度，一般不出现在表达式中纯固体、液体浓度，一般不出现在表达式中同一反应，系数不同，同一反应，系数不同

40、，K值不同值不同例例N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K11/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)K2K1 K2，K1=K22本讲稿第七十二页，共一百一十二页一般来说，一般来说，K105，认为，认为正反应进行得较完全正反应进行得较完全K10-5认为认为正反应很难进行正反应很难进行（逆反应较完全）逆反应较完全）10-5K105认为是认为是可逆反应可逆反应N2(g)+O2(g)2NO(g)K=110-30(298K)判断反应进行的程度判断反应进行的程度4 4、化学平衡常数意义、化学平衡常数意义本讲稿第七十三页，共一百一十二页若正反应是吸热反应若正反应是吸热反应,升高温度升高温度,例：反应

41、例：反应:H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)2HI(g)(g)2HI(g)H k，未达平衡，未达平衡，逆向进行逆向进行。QC=k,达平衡，达平衡，平衡不移动平衡不移动。QC k,未达平衡，未达平衡，正向进行。正向进行。判断反应方向判断反应方向本讲稿第七十五页，共一百一十二页例题例题:高炉炼铁中发生的反应有高炉炼铁中发生的反应有:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g);H,kQC=kQCk逆向进行逆向进行平衡不移动平衡不移动正向进行正向进行本讲稿第八十五页，共一百一十二页K105，认为，认为正反应进行得较完全正反应进行得较完全K10-5认为认为正反应很难进行正反应很难进行（逆

42、反应较完全）逆反应较完全）10-5K105认为是认为是可逆反应可逆反应N2(g)+O2(g)2NO(g)K=110-30(298K)本讲稿第八十六页，共一百一十二页D.CO(g)C(s)1/2O2B.2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)C.MgCO3(s)MgO(s)CO2(s)常温下下列反应向那个方向进行？常温下下列反应向那个方向进行？本讲稿第八十七页，共一百一十二页化学反应进行的快慢化学反应进行的快慢化学反应的限度化学反应的限度化学反应进行的方向化学反应进行的方向化学反应速率化学反应速率化学平衡化学平衡?化学反应原理化学反应

43、原理本讲稿第八十八页，共一百一十二页第二章 化学反应速率和化学平衡第四节 化学反应进行的方向 本讲稿第八十九页，共一百一十二页镁条燃烧；镁条燃烧；酸碱中和；酸碱中和；铁器暴露在潮湿空气中会生锈；铁器暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧，甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧，锌遇锌遇CuSO4溶液自动反应生成溶液自动反应生成Cu和和ZnSO4等等本讲稿第九十页，共一百一十二页自然界中水总是从高处往低处流；自然界中水总是从高处往低处流；电流总是从高电势流向低电势；电流总是从高电势流向低电势；室温下冰块自动融化；室温下冰块自动融化；墨水扩散；墨水扩散；食盐溶解于水；食盐溶解于水；火柴

44、棒散落等。火柴棒散落等。本讲稿第九十一页，共一百一十二页自发过程自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程能自动进行的过程自发反应自发反应：在给定的一组条件下，一个：在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度，就称反应可以自发地进行到显著程度，就称为自发反应。为自发反应。本讲稿第九十二页，共一百一十二页镁条燃烧；镁条燃烧；酸碱中和；酸碱中和；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧自然界中水总是从高处往低处流；自然界中水总是从高处往低处流；电流总是从高电势流向低电势；电流总是从高电势流向低电势；本讲稿第九十三页，共

45、一百一十二页1 1、反应方向的焓判据（能量判据）、反应方向的焓判据（能量判据）体系体系趋向趋向于于从高能从高能状态转状态转变变为为低能低能状态状态H0）的倾向，的倾向，化学反应的化学反应的越大越大，越，越有利有利于反应于反应自发自发进行进行在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个原理叫做熵增原理系的熵增大，这个原理叫做熵增原理本讲稿第一百零一页，共一百一十二页 判断下列过程的熵变大于零还是小于零判断下列过程的熵变大于零还是小于零1、H2O(s)H2O(l)H2O(g)2、CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)3、NaOH（s）=Na+(

46、aq)+OH-(aq)4、N2(g)+3H2(g)2NH3(g)S0S0S0 S0少数熵减小的反应，在一定条件下也少数熵减小的反应，在一定条件下也可以自发地进行可以自发地进行本讲稿第一百零二页，共一百一十二页焓变焓变熵变熵变反应能否自发进行反应能否自发进行自发进行自发进行不自发进行不自发进行不能定性判断不能定性判断不能定性判断不能定性判断 H0 H0 H0 S0 S0 S0 S0反应在常温常压下不能自发进行，但在较高反应在常温常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行温度下可以自发进行反应能否自发进行，还与什么因素有关？反应能否自发进行，还与什么因素有关？本讲稿第一百零四页，共一百一十二页

47、3 3、自由能判据（复合判据）、自由能判据（复合判据）G=HTSG：自由能，状态函数：自由能，状态函数G：自由能变化量（自由能变）：自由能变化量（自由能变）G0的反应不可自发进行的反应不可自发进行本讲稿第一百零五页，共一百一十二页练习练习3碳铵碳铵(NH4)2CO3 在室温下就能自发地分解产在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是生氨气，对其说法中正确的是A、碳铵分解是因为生成了易挥发的气、碳铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大。体，使体系的熵增大。B、碳铵分解是因为外界给予了能量、碳铵分解是因为外界给予了能量C、碳铵分解是吸热反应，根据能量判据、碳铵分解是吸热反应，根据能

48、量判据不能自发分解不能自发分解D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。碳酸盐都不稳定，都能自发分解。A本讲稿第一百零六页，共一百一十二页信息：信息：体系自由能变化（体系自由能变化（G）综合考虑了焓变和熵）综合考虑了焓变和熵变对反应体系的影响：变对反应体系的影响：G=H-T S（为热力学温为热力学温度）。在恒温、恒压下，用度）。在恒温、恒压下，用 G判断化学反应自发进行判断化学反应自发进行的方向显得更为科学（当的方向显得更为科学（当 G0时可自发进行）吉布时可自发进行）吉布斯自由能。斯自由能。反应在该状况下能反应在该状况下能否自发进行否自发进行自发进行自发进行不自发进行不自发进行低温时低温时,高温时高

49、温时低温时低温时,高温时高温时低温不自发低温不自发,高温自发高温自发低温自发低温自发,高温不自发高温不自发 H 本讲稿第一百零七页，共一百一十二页练习练习:下列说法不正确的是下列说法不正确的是A.焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数的能自发进行的反应是放热反应。的能自发进行的反应是放热反应。B.在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。乱程度越大，熵值越大。C.一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热热D.一个反应能否自发进行，与

50、焓变和熵变的共同影一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关响有关C本讲稿第一百零八页，共一百一十二页下列说法正确的是下列说法正确的是（）A、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的；都是非自发的；B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变；定是熵减少或不变；C、自发反应在恰当条件下才能实现；、自发反应在恰当条件下才能实现；D、自发反应在任何条件下都能实现。、自发反应在任何条件下都能实现。自发进行的反应一定是自发进行的反应一定是（）A、吸热反应；、吸热反应；B、放热反应；、放热反应；C、熵增加反