化学反应中的平衡.ppt

3.2化学反应中的平衡,一、化学反应速率,1、概念：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的，通常用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。,2、表示方法：,3、单位：mol/(Ls)或mol/(Lmin)或mol/(Lh),【例】一定条件下，氮气和氢气合成氨，各物质的浓度变化为：,求反应的速率,结论：同一反应，用不同物质的浓度变化来表示反应速率时，数值可能不等，但表示的内涵是相同的。同一反应，各物质反应速率之比等于方程式中各物质前面的系数之比上述方法所求的速率实际上是某一时间段内的平均速率。,思考：,比较Mg、Fe、Cu与稀硫酸的作用，并说明原因。比较锌粒与硫酸反应生成氢气的速率：锌粒与同浓度稀硫酸分别在20和60时反应。锌粒分别与0.2、2、18mol/L的硫酸反应。锌粒和锌粉分别与同浓度稀硫酸的反应。锌粒与稀硫酸反应时分别加入硫酸铜晶体、氯化钠晶体对速率有何影响？压强对锌与稀硫酸的反应有何影响？,2.影响化学反应速度的因素,(1)主要因素(内因)反应物本身的性质,浓度越大、压强越大、温度越高、催化剂、固体反应物颗粒越小，化学反应速率越快。,注意：固体和纯液体的量对速率无影响压强只对有气体参与的反应有影响不管反应是吸热还是放热，升高温度，速率都加快,(2)外因浓度、压强、温度、催化剂、固体反应物的表面积、扩散速率、光等,练1：右图为反应2A（g）B（g）+C（g）的速率（A）变化的图像，其中纵坐标可能是（）A.温度B.压强C.A的浓度D.反应时间,D,练2：一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的_(A)NaCl溶液(B)CuSO4溶液(C)NH4Cl固体(D)CH3COONa固体,A、D,二、化学平衡的建立,1、化学平衡的建立,mA+nBpC+qD,从反应物开始,从生成物开始,2、化学平衡状态,在一定条件下的可逆反应里，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，称为化学平衡状态。,概念的理解：,前提是一定条件下的可逆反应,实质是正=逆0,标志是反应混合物中各组分的浓度保持不变,化学平衡判定依据,3、化学平衡的特征,（4）变当浓度、压强、温度等条件改变时，化学平衡即发生移动,（2）等正=逆0,（1）动动态平衡,（3）定平衡状态时，反应混合物中各组分的浓度保持不变,讨论：在一定温度和固定容积的密闭容器中进行的反应：A(g)+3B(g)2C(g)，达到平衡的标志是：(a)vA0.03mol/Ls，vB0.09mol/Ls，vC0.06mol/Ls,(b)单位时间内消耗0.03molA，同时生成0.03molA单位时间内生成0.03molA，同时生成0.06molC单位时间内消耗0.03molA，同时生成0.06molC单位时间内生成0.09molB，同时生成0.06molC单位时间内生成3nmolB，同时生成nmolA,A(g)+3B(g)2C(g),(c)A，B，C的分子数之比为132,(d)A，B，C的浓度(或物质的量)不随时间变化而变化,(e)A，B，C的容器内的总压力不随时间变化而变化,(f)容器内混合气体的平均式量保持不变,*若反应为A2(g)+B2(g)2AB(g)，能否用上述的压强不变和平均式量不变来判断反应是否达到平衡？,（g）混合气体的密度不变,小结：判定化学平衡的依据,正反应速率等于逆反应速率各成分的百分含量保持不变各物质的浓度不变各物质的转化率不变对于气体计量数之和前后不相等的反应，压强保持不变,三、化学平衡移动,(1)影响化学平衡的因素：浓度温度压强,*催化剂是否会影响化学平衡？,(2)平衡移动方向的判断,平衡移动原理即勒夏特列原理：改变反应条件，平衡被破坏，并向减弱这种改变的方向移动。,(3)平衡移动的根本原因：,v正v逆,例：对定温定容时的平衡体系：A(g)+3B(g)2C(g)，加压到原来的两倍，当达到新的平衡时，压强为多少？,p03,D,下图中为条件一定，反应2NO+O22NO2+Q中NO的最大转化率与温度变化关系曲线图，图中有A、B、C、D、E五点，其中表示未达到平衡状态，且v正v逆的点是_(A)B和C(B)A和E(C)E(D)A和C,C,【思考】(二)混合气体平均式量的变化及判断在密闭容器中进行下列反应，若条件不变，达到平衡时混合气体的平均相对分子量一定增大的是。(A)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(B)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)(C)2NO(g)N2(g)+O2(g)(D)2NH3(g)+CO(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g),A,讨论下列情况中混合气体平均相对分子量的变化情况(1)3A(g)+B(g)2C(g)+Q减压：降温：(2)3A(g)+B(g)4C(g)+D(s)+Q降温：(3)3A(g)+B(g)4C(s)+Q升温：,D,【思考】(三)惰性气体对平衡移动的影响*惰性气体与组分不发生反应的气体例：一定温度下，反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡。当温度不变时，压缩混合气体时，平衡移动；当温度和体积不变时，向混合气体中充入一定量氦气，平衡移动；当温度和压强不变时，向混合气体中充入一定量氦气，平衡_移动。,练习：在某温度下，将2molA和3molB充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)+B(g)C(g)+D(g)，5min后达到平衡。已知各物质的平衡浓度关系为：c(A)ac(B)=c(C)c(D)。若在温度不变的情况下将容器的体积扩大为原来的10倍，其A的转化率不发生变化，则B的转化率为_。(A)60%(B)40%(C)24%(D)4%,B,对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+Q，下列说法中，正确的是_(A)增大压强，平衡向右移动，N2、H2浓度减小，NH3浓度增大(B)在上述平衡体系中加入水，由于NH3溶于水，NH3浓度减小，平衡向右移动(C)达到平衡后，改变某个条件平衡向右移动，N2的转化率一定增大(D)在平衡体系中通入一定量氩气，保持温度、压强不变，平衡仍会发生移动,催化剂加压500,D,把物质A在一定条件下放入密闭容器，进行以下反应：2A(g)B(g)+xC(g)，当反应达到平衡时，容器中压强增大了p%，同时测得A的转化率为p%，则x的值是_(A)1(B)2(C)3(D)4,C,已知氟化氢气体中存在下列平衡：2(HF)33(HF)2(HF)22HF若平衡时混合气体的平均分子质量为42，则(HF)3的体积分数大于_(A)12%(B)10%(C)15%(D)20%,B,