化学反应速率与化学平衡（复习.ppt

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1、化学反应速率与化学平衡（复习）2011.11.8化学反应速率一、原则上可以用单位时间内，_、_、_、_、_、_等的变化来表示。二、通常，当体系为气态或溶液时，在容积不变的容器中，用单位时间内，_ _表示，即v=注意：一般不用固体或纯液体表示速率值。物质的质量物质的质量气体体积气体体积物质浓度物质浓度体系压强体系压强体系颜色体系颜色溶液导电能力溶液导电能力反应物浓度的减小或生成反应物浓度的减小或生成物浓度的增加物浓度的增加ct1、在1L的密闭容器中，加入8molN2和20molH2，发生N2+3H22NH3，在5min末时，测得容器中含有6mol的N2，求用不同物质表示的该反应的化学反应速率。v

2、 v(N2)=0.4 mol/(Lmin)v v(H2)=1.2 mol/(Lmin)v v(NH3)=0.8 mol/(Lmin)速率关系和反应快慢比较一、同一反应的同一方向上，各物质的速率比等于方程式的化学计量数之比，即对于反应 aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d或二、速率大小比较：换算成同一物质的速率进行比较v v(A)a=v v(B)b=v v(C)c=v v(D)d2、已知4NH3+5O24NO+6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，正确的关系是Av(NH3)=v(O2)Bv(

3、O2)=v(H2O)Cv(NH3)=v(H2O)Dv(O2)=v(NO)3反应2AB3C4D在四中不同的情况下进行，表示该反应速率最快的是A.v(A)0.5mol11Bv(B)0.3mol11Cv(C)0.8mol11Dv(D)1mol1145235645影响速率的因素改变条件单位体积内分子数活化分子数活化分子的百分数有效碰撞频率速率增大浓度增大压强升高温度加入催化剂对反应对反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)增多增多增多增多增多增多不变不变增大增大增多增多不变不变增多增多不变不变增大增大不变不变增多增多增多增多增大增大增大增大不变不变增多增多增多增多增大增大增大增大4一定条件下的

4、可逆反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，改变下列条件，可以提高反应物中的活化分子百分数的是 A升高温度 B降低温度 C增大压强 D增大反应物浓度5下列说法中，正确的是（）A具有较高能量的分子是活化分子 B活化分子间的碰撞一定是有效碰撞 C不同化学反应需要的活化能有可能差别很大 D反应的活化能大小不会影响化学反应速率 正逆反应速率图像对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)H105，该反应基本进行完全，通常认为该反应不可逆；2.一个反应的正向平衡常数为K，其逆向平衡常数为1/K；3.平衡常数没有固定的单位，故一般不写单位。cp(C)cq(D)cm(A)cn(B)=K正反应

5、为吸热反应，升高温度，正反应为吸热反应，升高温度，K K会变大，降温，会变大，降温，K K变小变小正反应为放热反应，升高温度，正反应为放热反应，升高温度，K K会变小会变小，降温，降温，K变大变大7.若反应物或生成物中有若反应物或生成物中有固体或固体或 纯液体纯液体 存在存在，它们的浓它们的浓度度不应写在平衡常数表达式中。不应写在平衡常数表达式中。2、在温度为850K时，将0.050molSO2和0.030mol O2充入容积为1升的密闭容器中，反应达平衡时混合物中SO3的浓度为0.040mol/L，计算：该条件下反应的平衡常数为_；SO2的转化率为_；若升温，该反应平衡常数将_（填“增大”、

6、“减小”或“不变”下同）SO2的转化率将_。3、一定温度下，将4mol PCl3和2mol Cl2充入容积不变的密闭容器中，发生PCl3+Cl2 PCl5(物质均为气态)。达平衡后，测得PCl5为0.8mol。若此时把2mol PCl3和1mol Cl2移走，在相同温度下再次达平衡时，PCl5的物质的量为多少？解：解：PCl3 +Cl2 PCl5 起始起始 4mol 2mol 0 转化转化 平衡平衡0.8mol0.8mol0.8mol0.8mol1.2mol3.2molK=0.8/V3.21.2/V214.8V PCl3 +Cl2 PCl5 起始起始 1.2mol 0.2mol 0.8mol

7、转化转化 平衡平衡0.8-xxmol xmolxmol0.2+x1.2+x 0.8-x(1.2+x)(0.2+x)=14.8X=0.53最终最终PCl5的物质的量为的物质的量为0.27mol。平衡移动原理平衡移动原理（勒沙特列原理勒沙特列原理）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

8、响，但能缩短达到平衡所需的时催化剂对化学平衡移动没有影响，但能缩短达到平衡所需的时间。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.氯化钠氯化钠 B.硫酸镁硫酸镁 C.硝酸铵硝酸铵 D.氢氧化钠氢氧化钠2.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

9、的颜色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 B.降温后 CO 的浓度增大 C.降温后 NO2的转化率增加 D.降温后 NO 的体积分数增大 E.增大压强混合气体的颜色不变 F.恒容时，通入 He 气体，混合气体颜色不变 G.恒压时，通入 He 气体，混合气体颜色不变A C D F平衡图像题1.下图为可逆反应A(g)2B(g)nC(g)(正反应放热)生成物C的浓度随压强变化并建立平衡的关系图，则n 值与压强p1、p2的关系正确的是 A.p2p1，n3 B.p2p1，n3 C.p1p2，n3 D.p1p2，n3看图技巧：看拐点，定时间；判速率，定大小；观变量，定数值。p p2

10、2 p”、“”或“=”)。1107pa1106paC%时间时间看图技巧：看压强，定方向，判大小。3.如图所示，图中a曲线表示X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)H等压线等效平衡一、对任何可逆反应来说，不管是从反应物方向加物质，还是从生成物方向加物质，只要按照方程式的化学计量数关系加入，则建立的平衡是相等的，即等效。如 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)始2mol1mol0002mol转1.2mol0.6mol1.2mol0.8mol0.4mol0.8mol平0.8mol0.4mol1.2mol0.8mol0.4mol1.2mol0.8mol0.4

11、mol1.2mol0.8mol0.4mol1.2mol如如 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)始始 4mol 2mol 0 0 0 4mol 转转2.4mol 1.2mol 2.4mol 1.6mol 0.8mol 1.6mol 平平1.6mol 0.8mol 2.4mol 1.6mol 0.8mol 2.4mol1.6mol 0.8mol 2.4mol 1.6mol 0.8mol 2.4mol二、对于反应前后分子数不等的反应：1.在恒温，固定容积的情况下，只有每次加入的物质换算后对应相等，则建立的平衡中各物质的浓度、百分含量相等，即等效。1、在一

12、个固定体积的密闭容器中，2molA和1mol B发生反应2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，达到平衡时，C的浓度为W mol/L。维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为W mol/L，该配比是 A3molC+1molB B1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD C4molA+2molB D3molC+1molD+2molA+1molB2、在密闭容器中，对于反应、在密闭容器中，对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，N2和和H2起始的量分别为起始的量分别为20mol和和60mol，达到平衡时达到平衡时H2的转化率的转化率30

13、%。若从氨气开始进行反应，。若从氨气开始进行反应，在在相同条件下相同条件下相同条件下相同条件下欲使平衡时各成分的含量与前者相同，欲使平衡时各成分的含量与前者相同，则起始时则起始时NH3物质的量和物质的量和NH3的转化率分别是的转化率分别是 A.30mol和和70%B.20mol和和80%C.20mol和和70%D.40mol和和70%2.在恒温等压情况下，只要每次加入的物质对应成比例，则建立的平衡中各物质的浓度、百分含量相等，即等效。1mol N23mol H22mol N26mol H2平衡时，平衡时，NH320%平衡时，平衡时，NH320%有一个体积可变的密闭容器中，加入2molA和1mo

14、lB发生反应，2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)达到平衡时，C的浓度为Wmol/L，若保持温度不变，按下列五种方法改变起始物质，达平衡时C的浓度仍为Wmol/L的是A4molA+2molBB2molA+1molB+3molCC3molC+1molD+1molBD3molC+1molDE.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD 2mol I26mol H2三、对于反应前后分子数相等的反应：不管是恒容，还是恒压，只要每次加入的物质对应成比例，则建立的平衡中各组分的百分含量是相等的（但浓度不一定相等），即等效。1mol I23mol H22mol I26mol H2H2(g

15、)+I2(g)2HI(g)平衡时，平衡时，HI 40%1、在固定体积的密闭容器内，加入2molA、1molB，发生反应：A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时，C的质量分数为W%。在相同(T、V)条件下，按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W%的是A.2molCB.4molA、2molBC.3molCD.1molA、2molC化学反应的方向判定一、自发过程和自发反应 自发过程：在一定条件下不需要外界作用就能自发进行的过程。自发反应：在给定条件下，能自发进行到显著的程度的反应。自发过程的特点：能量趋于最低，或体系混乱度增大。一、自发过程趋向于最低能量状态。1.放热反应使体系能量降低，因此

16、大多数放热反应具有自发进行的倾向，即H0。1.许多熵增加的反应在常温常压下可以自发进行，如产生气体的反应、气体量增多的反应等。（这就是人们所说的熵增原理，即熵判据）2.有些熵增的反应在常温下不能自发进行，而在高温下能自发进行。3.有些熵减的反应在一定条件下也能自发进行。（因此熵判据单独使用有局限性）三、体系自由能的变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响，即G=H-TS。1.当H0，即G0，S0的反应是非自发的；3.H0，S0，S0的反应是否自发进行与温度有关。G=0的反应是处于平衡状态的反应。（这就是复合判据）1、下列说法正确的是 A焓减小的反应通常是自发的，能够自发进行的反应都是焓减小的反应

17、B熵增加的反应通常是自发的，能够自发进行的反应都是熵增加的反应 C由焓判据和熵判据组合而成的复合判据，更适合于过程自发性的判断 D焓减小的反应通常是自发的，因此不需要任何条件即可发生 2、某反应其H=-122 kJ/mol，S=231 J/(molK)，则此反应在下列哪种情况下可自发进行 A在任何温度下都能自发进行 B在任何温度下都不能自发进行 C仅在高温下自发进行 D仅在低温下自发进行3、在250和1.01105Pa时，反应 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)H=+56.76kJ/mol，自发进行的原因是 A是吸热反应 B是放热反应 C是熵减少的反应 D熵增大效应大于焓增大的效应4、对于一定不能自发进行的反应来说，反应后体系的 A混乱度减少，能量增加 B混乱度增大，能量降低 C混乱度减少，能量降低 D混乱度增大，能量增加