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1、-1- 化学反应原理绪言 第二章 化学反应速率和化学平衡 复习课 -2- 【学习目标】 1.理解反应速率的表示方法； 2.了解影响化学反应速率的重要因素； 3.理解化学平衡及化学平衡的移动； 4.了解化学反应进行的方向。 【重点难点】 1. 化学平衡的建立、特征； 2. 运用勒夏特列原理解决平衡移动问题。 -3- 考纲要求 1.了解化学反应速率的概念，反应速率的表示方法， 外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影 响； 2.了解化学反应的可逆性，理解化学平衡状态的含义 ； 3.理解勒沙特列原理的涵义，掌握浓度、温度、压强 等条件对化学平衡移动的影响； 4.知道化学平衡常数的含义，并
2、能利用化学平衡常数 进行计算； 5.能利用焓变和熵变判断反应进行的方向。 -4- 一、化学反应速率及影响因素 1、化学反应速率：化学反应速率的表示方法、表达式和单位？ 表示方法：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。 数学表达式：V=c/t 单位：mol.L1.S1或mol.L1.min1 2、影响反应速率的因素 内因（主要因素）是指参加反应的物质的性质。 外界条件对化学反应速率的影响：反应物的浓度、压强、温 度、催化剂等。同一化学反应的速率大小与外界条件（外因）有 关。 -5- 1对于可逆反应A(g)3B(s)=2C(g)2D(g)，在不同条 件下的化学反应速率如下，其中
3、表示的反应速率最快的是 ( ) Av(A)0.5 molL1min1 Bv(B)1.2 molL1s1 Cv(D)0.4 molL1min1 Dv(C)0.1 molL1s1 D 跟踪练习跟踪练习 -6- 化学反应速率大小的比较方法 由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可 能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而 要进行一定的转化。 (1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。 (2)换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。 (3)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般 反应aAbB=cCdD，比较与，若，则A表示的反应 速率比B的大。 练后反思练后反思 -
4、7- 2NH3和纯净的O2在一定条件下发生如下反应： 4NH3(g)3O2(g)=2N2(g)6H2O(g) 现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则下列表示此段时 间内该反应的平均速率不正确的是( ) Av(N2)0.125 molL1min1 Bv(H2O)0.375 molL1min1 Cv(O2)0.225 molL1min1 Dv(NH3)0.250 molL1min1 C 跟踪练习跟踪练习 -8- 练后反思练后反思 对于较为复杂的关于反应速率的题目，常采用以下步骤和模 板计算： (1)写出有关
5、反应的化学方程式； (2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量（“三段式”） ； (3)根据已知条件列方程式计算。 -9- 二、化学平衡 1、化学平衡状态概念：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。 2、平衡移动方向判断依据是什么？ 平衡状态下的可逆反应，改变条件时平衡移动方向的判断 平衡移动的根本原因是V正V逆，通过比较速率，可判断平 衡移动方向 当V正V逆时，平衡向正反应方向移动； 当V正V逆时，平衡向逆反应方向移动 。 化学平衡移动原理（勒夏特列原理）：如果改变影响化学平 衡的一个条件(如浓度、温度、压强等)，平衡就向能够减弱这
6、种改 变的方向移动。 注意：勒沙特列原理的适用范围是：化学平衡，电离平衡，溶 解平衡，水解平衡等。 -10- 二、化学平衡 3、可逆反应进行程度的描述方法有哪些？ 可逆反应进行程度的描述方法转化率、产率。 (1)反应物的转化率反应物的转化量/该反应物起始量100% (2)产物的产率产物的实际量/该产物的理论量100% -11- 1一定温度下，反应N2(g)O2(g) 2NO(g)在密闭容器中进行 ，回答下列措施对化学反应速率的影响。(填“增大”、“减小 ”或“不变”) (1)缩小体积使压强增大：_； (2)恒容充入N2：_； (3)恒容充入He：_； (4)恒压充入He：_。 跟踪练习跟踪练习
7、 增大 增大 不变 减小 -12- 气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时，对反应速率 的影响 (1)恒容：充入“惰性气体”总压增大物质浓度不变 (活化分子浓度不变)反应速率不变。 (2)恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小 (活化分子浓度减小)反应速率减小。 练后反思练后反思 -13- 在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应 (甲)2NO2(g) 2NO(g)O2(g) (乙)H2(g)I2(g) 2HI(g) 现有下列状态： 反应物的消耗速率与生成物的生成速率之比等于系数之比 反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比 速率之比等于系数之比的状态 浓度之比等于系数之比
8、的状态 百分含量之比等于系数之比的状态 混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 体系温度不再改变的状态 压强不再改变的状态 反应物的浓度不再改变的状态 反应物或生成物的百分含量不再改变的状态 其中能表明(甲)达到化学平衡状态的是_ _； 能表明(乙)达到化学平衡状态的是_； 能表明(甲)、(乙)都达到化学平衡状态的是_。 跟踪练习跟踪练习 -14- 在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：(甲 )2X(g) Y(g)Z(s) (乙)A(s)2B(g) C(g)D(g)，当下列物理 量不再发生变化时 混合气体的密度 反应容器
9、中生成物的百分含量 反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比 混合气体的压强 混合气体的平均相对分子质量 混合气体的总物质的量 其中能表明(甲)达到化学平衡状态是_ _； 能表明(乙)达到化学平衡状态是_ _。 跟踪练习跟踪练习 -15- 练后反思练后反思 -16- 三、化学平衡常数 【思考】化学平衡常数的概念、表达式、意义？ 1概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时 ，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数， 用符号K表示。 2表达式：对于反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)， (固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入 平衡常数表达式中)。 3意义：
10、 (1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大 。 (2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 -17- 跟踪练习跟踪练习 正反应 E 850 向正反应方向进行中 -18- 练后反思练后反思 -19- 四、化学反应自发进行的方向的判断 1、自发反应的定义:是指在一定温度压力条件下，靠体系自身 力量不借助外力而发生的一种反应的趋势。 2、判断化学反应进行的方向： 根据体系存在着力图使自己的能量趋于“最低”和“有序”的 自然规律，由焓变和熵变判据组合的复合判据适合于所有的过程。 即 G=HTS 0， 反应能自发进行； G=HT
11、S 0，反应处于平衡状态； G=HTS 0，反应不能自发进行。 -20- 已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g) H74.9 kJmol1。下列说法中正确的是( ) A该反应中熵变小于0，焓变大于0 B该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行 C碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分 解一定自发进行 D判断反应能否自发进行需要根据H 与S 综合考虑 D 跟踪练习跟踪练习 -21- 灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制 造器皿，现把白锡制成的器皿放在0 、100 kPa的室内存放，它 会不会变成灰锡而不能再继续使用？ 已知：在0 、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变 分别为H2 180.9 Jmol1，S6.61 Jmol1K 1。 会自发变成灰锡，不能再继续使用 跟踪练习跟踪练习 -22- 焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响 HSHTS反应情况 永远是负值在任何温度下过程均自发进行 永远是正值在任何温度下过程均非自发进行 低温为正高温为负低温时非自发，高温时自发 低温为负高温为正低温时自发，高温时非自发 练后反思练后反思 -23- 第二章 化学平衡 一、化学反应速率及影响因素 二、化学平衡 三、化学平衡常数 四、化学反应自发进行的方向的判断 本章小结本章小结
