《化学反应速率与化学平衡》教用课件人教

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,*,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,*,化学反应速率与化学平衡,一、化学反应速率,1,、概念,（,1,）表示方法：,=,（,2,）,单位：,mol/(L,s);mol/(L,min),（,3,）,相互关系：,4,NH,3,+,5,O,2,=,4,NO+,6,H,2,O,（,g,）,V(NH,3,):v(O,2,):v(NO):v(H,2,O)=,4:5:4:6,2,、影响化学反应速率的因素,（,1,）内因：反应物,本身的性质,（,2,）外因：,浓度、温度、压强、催化剂,1),在体积为,2L,的容积不变的密闭容器中充入,0.8mol,的氮气与,1.6mol,氢气，一定条件下发生反应。,4min,后，测得容器内生成的氨气为,0.24mol,，求：,分别用,H,2,N,2,NH,3,的浓度变化表示的反应速率。,若反应前后温度不变,则,4min,时容器内的压强是反应前的多少倍？,2),对于反应,A+3B=2C+2D,，下列数据表示不同条件的反应速率，其中反应进行得最快的是,(),v,(A),=0.15mol/(L,S),v,(B),=0.6mol/(L,S),v,(C),=1mol/(L,S),v,(D),=2mol/(L,min),3),在恒温、恒容的密闭容器中反应,A,（,g,）,B,（,g,）,+C,（,g,）；,H0,，非自发进行,H,0,S,0,H,0,S,0,H,0,S,0,H,0,S,0,一定自发,一定非自发,不一定,不一定,NH,3,(g)+HCl(g),NH,4,Cl(s),CaCO,3,(s)=CaO(s)+CO,2,(g),低温自发,高温自发,3.,熵大小判断,混合物大于纯净物,气体大于液体大于固体,硝酸铵溶于水，吸热为什么自发,钠与水反应为什么一定自发,石墨生成金刚石自发吗,4.,自发反应是一定条件下的自发反应,一定非自发反应也可以通过外力发生，,碳酸钙分解高温自发，低温非自发,三、化学平衡,1,、可逆反应：同一条件、同时,2,、动态平衡特征：,逆、等、动、定、变,3,、影响平衡移动的因素：,浓度、温度、压强,生成物浓度减小,程度,减弱,向正反应方向移动,减小生成物浓度,生成物浓度增大,程度,减弱,向逆反应方向移动,增大生成物浓度,反应物浓度减小,程度,减弱,向逆反应方向移动,减小反应物浓度,反应物浓度增大,程度,减弱,向正反应方向移动,增大反应物浓度,化学平衡移动的结果,化学平衡的移动,改变影响条件,外界条件对化学平衡的影响,体系温度降低,程度,减弱,向放热方向移动,降低温度,体系温度升高,程度,减弱,向吸热方向移动,升高温度,体系压强减小,程度,减弱,向气体体积增大的方向移动,减小体系压强,体系压强增大,程度,减弱,向气体体积减小的方向移动,增大体系压强,化学平衡移动的结果,化学平衡的移动,改变影响条件,外界条件对化学平衡的影响,4,、化学平衡状态的判断,1.,化学平衡的判断,（,1,）,v(,正,)=v(,逆,),(2),浓度不变,（,3,）其他条件,例,一定温度和容积下能说明,2NO,2,=N,2,O,4,达到平衡的是,密度不变,压强不变,NO2,浓度不变,NO,2,和,N2O,4,浓度比为,1,：,1,平均摩尔质量不变,NO,2,百分含量不变,NO,2,转化率不变,单位时间内生成,n mol,的,NO,2,同时生成,2n mol,的,N,2,O,4,体系颜色不变,例 一定温度和容积下能说明,I,2,+H,2,=2HI,达到平衡的是,密度不变,压强不变,平均摩尔质量不变,断裂,1,个,H-H,同时生成,1,个,I-I,键,断裂,1,个,H-H,同时断裂,2,个,H-I,键,注意：有颜色气体：,I,2,Br,2,NO,2,5.,平衡常数,3CO+Fe,2,O,3,=2Fe+3CO,2,K=,c,3,(CO,2,),c,3,(CO),加入铁、三氧化二铁,平衡不移动,BaCO,3,+Na,2,SO,4,=BaSO,4,+Na,2,CO,3,K=,c(CO,3,2-,),c(SO,4,2-,),3,KSCN,+FeCl,3,=Fe(SCN),3,+3KCl,平衡后加入氯化钾平衡不移动,固体何纯液体浓度不变,未参加反应的离子浓度比不变,6.,平衡移动，与转化率百分含量的关系,(1),加入单一物质不反应,-,直接判断,2SO,2,+O,2,=2SO,3,平衡后加,O,2,平衡右移，,O,2,转化率变 ，体积,分数变 ，,SO,2,转化率变 ，体积分数变,.,小,大,大,小,(2),加入物质本身反应,2NO,2,=N,2,O,4,平衡后,2HI=I,2,+H,2,恒压加入,NO,2,或,N,2,O,4,平衡后,NO,2,体积分数转化,率,恒容加入,NO,2,或,N2O,4,平衡后,NO,2,体积分数变,转化率变,恒压加入,HI,平衡后,HI,体积分数转化率,恒容加入,HI,平衡后,HI,体积分数转化率,小,大,不变,不变,不变,在密闭容器中加,2,摩尔,SO,2,2,摩尔,O,2,2SO,2,+O,2,=2SO,3,平衡后,恒压加入,1,摩尔,SO,2,1,摩尔,O,2,平衡后,SO,2,体积,分数转化率,恒容加入,1,摩尔,SO,2,摩尔,O,2,平衡后,SO,2,体积,分数减 转化率增,结论：在恒容,平衡后加入某一反应物则该,物质的转化率可能增大减小不变,小,大,不变,（,3,）不同状态,-,等效平衡,:,平衡后各物质的百分含量相同的状态,mA+nB=pX+qD,m+n,p+q,各物质的浓度全部相等,等温等容,m+n,=,p+q,各物质的浓度成比例,例：恒容,2,摩尔,SO,2,2,摩尔,O,2,平衡后,SO,2,体积,分数,a%,按下列比例加入平衡后,SO,2,为,a%,的是,A 2molSO,3,1molO,2,B 1molSO,2,1mol SO,3,1.5molO,2,C 1molSO,2,1molO,2,例：恒容,2,摩尔,H,2,1,摩尔,I,2,平衡后,HI,体积分,数,a%,按下列比例加入平衡后,HI,为,a%,的是,A 1molH,2,2molHI,B 2molH,2,4molHI,C 3molH,2,1molI,2,2molHI,等温等压,各物质的浓度成比例,例：恒压,2,摩尔,SO,2,2,摩尔,O,2,平衡后,SO,2,体积分数,a%,按下列比例加入平衡后,SO,2,为,a%,的是,A 4molSO,2,4mol O,2,B 2mol SO,2,2mol SO,3,3molO,2,C 1molSO,2,1molO,2,例：恒温恒容容器中充入,2,摩尔,A 1,摩尔,B,，,2A(g)+B(g)=xC(g),平衡后,C,的体积分数,a%,若开始时充入,0.6molA 0.3molB 1.4mol C,平衡时,C,的体积分数为,a%,，则,x,可能是,A 2,B 3,C 4,D 6,某温度下，在一容积可变的容器中，反应,2A,g,B,g,2C,g,达到平衡时，,A,、,B,和,C,的物质的量分别为,4 mol,、,2 mol,和,4 mol,。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是,A,均减半,B,均加倍,C,均增加,1 mol D,均减少,1 mol,C,7,、勒沙特列原理：,如果改变影响平衡的一个条件,(,如浓度、压强或温度,),，平衡就向着能够,减弱,这种,改变,的方向移动。,8,、化学平衡的有关计算有关化学平衡的计算包括：求,平衡常数、平衡时各组分含量，平衡浓度、起始浓度、反应物转化率、混合气体的密度或平均相对分子质量，某物质的化学计量数,等。解这类试题时要用到下列方法或规律：,(1),化学平衡计算的基本方法是,“始”、“转”、“平”,三段分析法,(2),化学平衡计算中用到的基本关系与定律：各物质,变化浓度,之比反应式中的,化学计量数,之比；反应物转化率其,转化浓度,与,起始浓度,之比；,阿伏加德罗定律及其推论,(,如,:,同温同体积任何气体压强之比等于物质的量之比,.,同温同压下等质量的任何气体密度之比等于物质的量之比的倒数,.),在一定温度下，将,2molA,和,2molB,两种气体混合于,2L,密闭容器中，发生反应,3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),，,2min,末反应达到平衡状态，生成,0.8molD,，并测得,C,的浓度为,0.4mol/L,。由此推断：,(1)x,值等于,_,(2)B,的平衡浓度为,_,(3)A,的转化率为,_,(4),生成,D,的反应速率,_,(5),如果增大反应体系的压强，则平衡体系中,C,的质量分数,_,（填“增大”或“减小”或“不变”）,(2;0.8mol/L;60%;o,2mol/L.min;,不变,),四、化学反应图像,1,、化学反应速率图象分析,（,1,）看起点和终点,分清反应物和生成物，,浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，,生成物多数是以原点为起点。,看下图：,写反应方程式,0.5,1.5,1.0,2.0,物质的量,C,A,B,时间,A+B=C,2,1,3,反应速率之比,=,反应方程式的系数之比,1,、化学反应速率图象分析,(2).,看变化趋势,分清正反应和逆反应,;,分清放热反应和吸热反应,;,分清“突变”和“渐变”,V,正,V,逆,V,正,V,逆,V,时间,此图表示：,增大反应物浓度,时,，,正反应、逆反应的速率变化情况,练习：,看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？,V,正,V,逆,V,正,V,逆,V,时间,练习：,看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？,突变,V,正,V,逆,V,正,V,逆,答：逆反应开始。,降温或减压。,平衡向正反应方向移动。,时间,V,练习：,看图：是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？,V,正,V,逆,V,正,V,逆,=,突变,答：正、逆反应同时开始。,加催化剂或,。,平衡不移动。,时间,V,转,化,率,温度,0,1.01,10,7,Pa,1.01,10,6,Pa,1.01,10,5,Pa,2.,化学平衡图象的解法,转化率,压强,温度曲线,解法：,作等,温线,T,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),m+n p+q,H,H,0,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,200,C,300,C,100,C,2.,化学平衡图象的解法,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),H,P,m+n p+q,H,0,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,0,A%,物质百分含量,压强,温度曲线,物质百分含量,时间曲线,500,C,300,C,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),C%,时间,0,t,1,t,2,看图技巧：,先拐先平衡，先平衡则速率快。,H,0,转化率,时间曲线,1.0110,7,Pa,1.0110,6,Pa,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),A,转化率,时间,0,t,1,t,2,看图技巧：,先拐先平衡，先平衡则速率快。,m+n,m+n p+q,0,物质产率,时间曲线,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g,时间,T,1,T,2,产率,0,m+n p+q,0,2A(g)+B(g)xC(g),T,2,P,1,T,1,P,2,T,1,P,1,C%,t,P,1,P,2,H,0,0,转化率,时间曲线,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),1.0110,7,Pa,1.0110,6,Pa,A,转化率,时间,m+n,=,p+p,0,浓度,平衡,时间曲线,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(s),A,C,时间,浓度,t,1,t,2,t,3,此图在,t,2,时，,如果是加热，那么,H,大于,0,，