反应速率反应方向和限度

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题,7,化学反应速率与化学平衡,第一单元 化学反应速率,一、化学反应速率的概念及表示方法,1、概念：单位时间内反应物浓度的减少或生成,物浓度的增加来表示,v=c/t,（是,平均值,，只适用于,气体、溶液,）,V,反应物,=,C,起始,-,C,终了,t,V,生成物,=,C,终了,-,C,起始,t,2、意义：,（1）,衡量化学反应快慢的程度，随着反应的进行，,反应物的浓度减少，生成物的浓度增加,（2）同一个反应中，,用不同的物质来表示化学反应,速率时，其数值不一定相同，但这些数值表示,的都是同一个反应速率。因此，表示速率时，,必须说明是用哪种物质表示,在2,L,密闭容器中加入4,molA,和6,molB,发生下列反,应：4,A(g)+6B(g)4C(g)+5D(g),若经5,s,后,剩,下,A,是2.5,mol,则,B,的反应速率是(),A.0.45molL,-1,s,-1,B.0.15molL,-1,s,-1,C.0.225molL,-1,s,-1,D.0.9molL,-1,s,-1,A,反应2,SO,2,+O,2,2SO,3,经一段时间后,SO,3,的,浓度增加了,0.4,0,molL,-1,在这段时间内用,O,2,表示,的反应速率为,0.04molL,-1,s,-1,则这段时间为(),A.0.1s B.2.5s C.5s D.10s,金太阳,91,页变式训练,C,二、化学反应速率大小的比较与应用,a A+b B=c C+d D,(A,):,(B,),:,(C,),:,(D,),:,:,:,C(A):,C(B),:,C(C),:,C(D),n,(A):,n,(B,),:,n,(C),:,n,(D),(1)可用于确定方程式中的系数,(2)可用于比较化学反应速率的大小(将不同物质的,速率换算成同一物质的速率且同一单位后再比较),反应4,A(g)+5B(g)4C(s)+6D(g),在0.5,L,密闭,容器中进行,半分钟后,A,减少了0.90,mol,则此反应,的速率可表示为(),A.,A,=3.6molL,-1,s,-1,B.,B,=0.075molL,-1,s,-1,C.,C,=0.030molL,-1,s,-1,D.,D,=0.60molL,-1,s,-1,B,将,N,2,、H,2,混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器,中进行合成氨反应，经过一段时间后反应速率为：,甲,(,氢气)=0.05,molL,-1,s,-1,乙,(,氮气)=2,molL,-1,min,-1,丙,(,氨气)=1,molL,-1,min,-1,.,则在这段时间内三个容器,中合成氨气的反应速率为(),A.,甲乙丙,B.,甲=乙=丙,C.,乙甲丙,D.,甲丙乙,在容器中进行,可逆反应,A,与,B,反应生成,C,且反应速,率分别为,A,、,B,、,C，,且,A,、,B,、,C,存在,如下关系：,B,=3,A,、3,C,=2,B,、,C,=2,A,。,则此反应可表示为（）,A.A+B C B.2A+2B 3C,C.3A+B 2C D.A+3B 2C,已知反应,N,2,+3H,2,2NH,3,，,根据下图判断：,1、A,是,_ _,物质的量浓度变化情况；,2、C,是,_ _,物质的量浓度变化情况；,3、2分钟内,N,2,的平均速率是多少？,H,2,NH,3,0.5,mol/(L,min),根据下图回答：,1、反应物是,_,；,2、2,min,内,A,的平均速率是,_ _ _ _,；,3、写出化学方程式,A、B,2.5,mol/(L,s),5,A+4B 4C,把0.6,molX,气体和0.4,molY,气体混合于2,L,容器中,使,它们发生如下的反应:3,X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g),在,5,min,时已生成0.2,molW,若测知以,Z,的浓度变化表示,的平均反应速率为0.01,molL,-1,min,-1,则,n,值是(),A.1 B.2 C.3 D.4,A,金太阳,89,页第,1,和,2,两题,三、影响化学反应速率的因素,1、内因：物质本身的性质,在同样的条件下，若反应物分子中化学键键能,越大，断裂就越难，其反应速率就越小；反之，,越大。,金太阳,89,页第,3,题、第,5,题,2、外因,（1）浓度（改变固体、纯液体的量对速率没有影响）,在温度不变,恒容的容器中进行反应,H,2,2H,Q,若,反应物的浓度由,0.1molL,-1,降到,0.06molL,-1,需,20s,那,么由,0.06molL,-1,降到,0.036molL,-1,所需反应时间应,(),A.,等于,10,B.,等于,12,C.,大于,12,D.,小于,12,C,一定量的铁与过量的稀硫酸反应制取氢气,一定温度下为加快反应速率而又不影响氢气的量,可向其中加入,(),A.KCl,固体,B.Zn,粉,C.SO,3,固体,D.CuSO,4,晶体,C,（2）压强（,只对有气体参加的反应有影响,）,恒温时：增大反应气体的压强，速率越快；,恒容时：充入气体反应物，总压增大，速率加快；,充入惰性气体或非反应气体，总压增大，,但各反应气体分压不变，速率不变,恒压时：充入惰性气体或非反应气体，引起体积,增大，各反应气体的分压减小，速率减小,在某一,容器中发生下列反应:,A(g)+B(g)C(g)+D(g),下列叙述正确的是(),A.,增大容器的体积,正反应速率减小,逆反应速率不变,B.,缩小容器体积,正、逆反应的速率都增大,C.,保持体积不变,充入氦气,正反应速率增大,逆反应速,率不变,D.,保持压强不变,充入氦气,正逆反应速率都不变,B,金太阳,89,页第,4,题,93,页经典考题,2,(3),温度,(,升高温度,任何化学反应的速率一定加快,),每升高10,0,C，,速率增大为原来的24倍,(4),催化剂,:,正催化剂,加快速率,;,负催化剂,减慢,速率。,(5),接触面积,:,将固体粉碎,接触面积增大,速率加快,(6),扩散速率,:,搅拌,扩散速率增大,速率加快,T,2,-T,1,10,2,=,1,2,1,4,T,2,-T,1,10,90,页例,1,93,页经典考题,1,在恒温恒容条件下，能使,A(g)+B(g)C(g)+D(g),正反应速率增大的措施是（）,A.,减小,C,或,D,的浓度,B.,增大,D,的浓度,C.,减小,B,的浓度,D.,增大,A,或,B,的浓度,四、速率,-,时间图像及应用,92,页表格,2,，例,3,，变式训练，经典考题,4,D,用纯净的,CaCO,3,和稀,HCl,反应制取,CO,2,实验过程,记录如右图所示,下列分析正确的是(),A.OE,段表示反应速率最快,B.EF,段表示反应速率最快,C.GF,段收集的,CO,2,最多,D.OG,段表示反应速率越来,越快,0 1 2 3,0,E,F,G,224,672,784,VCO,2,(mL),t(min),B,第二单元 化学反应的方向和限度,一、化学反应的方向,1、自发反应：在一定条件下，无需外界帮助就,能自动进行的反应,（1）自发是在一定条件下进行的,（2）注意外界帮助和一定条件的区别,“,一定条件,”,是指,“,一定的温度一定压强,”,。,在没有任何语言环境下,即没有上下文的情况下讲,:,CaCO,3,CaO+CO,2,是不自发的,并没有实际意义的,因为该反应在常温常压是非自发的,而在高温常压,下则是自发发生的,.,我们通常讲,某某反应不自发,“,某某反应自发,其实都是指在常温常压下的反应。,(2),“,外界的帮助,”,并不包括,“,升温,”“,加压,”,因为,讨论一个反应能否自发进行的前提是,一定条件下,即一定的温度一定压强下,所以,“,升温,“”,加压,”,并,非我们所讨论的,“,帮助,”,。,2H,2,+O,2,2H,2,O,常温下是自发的,但通常须要点燃才能使两者,发生反应，如果仅是将,H,2,与,O,2,混合，常温下并不能观察到,有明显现象，即通常被认为不能发生反应。,其实可通过一定手段就可以在常温下观察该反应确实能自,发进行，例如将,2H,2,+O,2,2H,2,O,设计成原电池反应，通过观,察电流计的电流变化来确定反应在常温下就能自发进行，,也能通过加入催化剂使,H,2,与,O,2,的混合气体快速生成水。这,里,设计原电池或加入催化剂的以作用与点燃是一样的，都,是加快反应速度率，放大实验现象，使得反应过程更容易,被观察,。所以,“,设计原电池,”“,加入催化剂,”,点燃,”,并不,是,“,外界的帮助,”,。,那么到底什么样的“帮助”是“外界的帮助”呢？从热力学来,分析“外界的帮助”应该是对体系做“有用功”，那么什么是,“有用功”呢？,例如,2H,2,O,2H,2,+O,2,常温下是不自发的，但可以设计一个,电解池，使,H,2,O,分解成,H,2,和,O,2,，显然“通电”即是我们所,讨论的“外界的帮助”，也就是热力学中所述的“有用功”的,一种。,2、影响反应能否自发进行的因素,（1）焓变：如果一个化学反应是放热反应，自动发,生的可能性就比较大,（2）熵变：熵增的反应，自动发生的可能比较大,同种物质的熵值,:,气态,液态,固态,3、判断能否自发进行的方法,G=H-TS,G0,不能自发,H0,任何温度都可以自发进行,H0 S0 S0 S0,高温自发进行,某,反应的,H=-30kJ/mol S=-300J/mol,K,则,该反应在,可以自发进行。,某反应的,H=-230kJ/mol S=68J/mol,K,则,该反应在,可以自发进行。,95,页第,1,题,二、可逆反应,特点,:1.,相同条件下,正、逆反应同时进行,;,2.,反应物与生成物同时存在,;,3.,任一组分的转化率均小于,100%,95,页第,2,题,活页第,3,题,三、化学平衡状态,1、概念:一定条件下的可逆反应中，正、逆反应速率,相等，反应混合物各组分的浓度保持不变的状态,2、特征：逆、动、等、定、变,3、判断平衡状态的方法,（1）直接法：,正,=,逆,;各组分浓度保持不变,（2）间接法：各组分质量、物质的量、质量分数、,物质的量分数保持不便；,各气体分压、体积保持不变；,键的断裂和形成。,（,3）特殊法：,等温等容，且反应前后系数和不相等的气态反应：,a.,体系总压保持不变时达到平衡,b.,混合气体的平均摩尔质量保持不变时达平衡,96,页思考,95,页第,3,题,96,页例,1,活页第,2,题,在,一定温度下,反应,N,2,(g)+3H,2,(g)2NH,3,(g),达到,化学平衡状态的标志是(),A.C(N,2,):C(H,2,):C(NH,3,)=1:3:2,B.N,2,、H,2,、NH,3,的质量分数不再改变,C.N,2,和,H,2,的物质的量之和是,NH,3,的物质的量的2倍,D.,单位时间内每增加1,molN,2,同时增加3,molH,2,在,一个固定容积的密闭容器中发生下列反应:,2,NO,2,(g)N,2,O,4,(g),达到平衡状态的标志是(),A.,容器内的压强保持不变,B.,气体的颜色不再发生变化,C.,容器内气体的密度保持不变,D.NO,2,的生成速率与,N,2,O,4,的生成速率相等,在一,恒压容积可变的密闭容器中发生下列反应:,A(s)+2B(g)C(s)+3D(g),下列不能作为达到,平衡状态标志的是(),A.,混合气体的密度保持不便,B.,混合气体的平均摩尔质量保持不变,C.,体系的压强保持不变,D.,各物质的物质的量保持不变,三、化学平衡常数,1、概念：,在一定温度下，当一个可逆反应达到,平衡时，生成物浓度系数次方之积与反,应物浓度系数次方之积的比值是一个常,数。这个常数就是该反应的化学平衡常,数（简称平衡常数）,aA,+,bB,cC,+,dD,一定温度达化平衡时：,c,C,(C)c,d,(D,),c,a,(A),c,b,(B,),K=,注意点：,（1）,K,与反应物的浓度无关，只与温度有关,（吸热,反应，,K,