选修4新课课件第2章 化学反应速率和化学平衡复习

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1、1,化学反应速率和化学平衡,2,主要知识点,化学反应速度,化学平衡,化学反应速率是研究在单位时间内反应物或生成物浓度的变化。,化学平衡是研究反应进行的方向 和反应进行的程度（转化率）.,化学反应速率、平衡图象分析,3,1、化学反应速率的概念：,2、化学反应速率的数学表达式,用单位时间内某一反应物的物质的量浓度的减少或生成物的物质的量浓度的增加来表示。 V=C/t,单位:mol/Lh 、mol/L min 、mol/L s,如反应方程式mA+nB=pY+qZ,VA=C（A）/t VB=C（B）/t VY=C（Y）/t VZ=C（Z）/t,1、定义：,化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少或生成

2、物浓度的增加来表示化学反应进行快慢的物理量。,4,化学反应速率是用来衡量化学反应的快慢的尺度,它与时间和浓度变化有关 在同一反应中用不同物质来表示时，其数值可以不同,但都表示同一个反应的速率.因此，表示化学反应的速率时，必须说明反应物中哪种物质做标准。不同物质的速率的比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比； 一般来说,化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢.因此,某一段时间内的反应速率是平均速率，而不是指瞬时速率 化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示,3、理解化学反应速度时注意：,5,化学反应的速率是通过实验测定的,测定方法有 直接观察某些性质（如释放出气体的体积和体系压强） 科学仪器测定

3、（如颜色的深浅、光的吸收和发射、导电能力等） 溶液中，常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率,6,一 化学反应速度,1.反应速率的表示：,例: 在2升的密闭容器中加入1摩尔A和4摩尔B有发生下列可逆应: A(g) + 3B (S) 2C (g) 5分钟时测得生成了1摩尔C. 求:5分钟末容器中各物质的浓度 在5分钟末VA、VC 各是多少？,V =,A(g) + 3B (S) 2C (g),起始浓度 转化浓度 5分钟末的浓度,+ 0.5,0.25 /,0.25 /,( mol/L ),VA=,(mol/L分),Vc =,(mol/L分),VA : VC = 1 :

4、 2,7,2. 影响化学反应速度的因素:,因 素,内因: 反应物的性质(主要因素),(不同的反应具有不同的性质),外因:,同一化学反应：在其他条件不变的条件下:,说明：(1) 反应物是固体,液体时改变压强对反应速度无影响。(2) 催化剂在反应前后质量不变; 不同的反应需不同的催化剂; 催化剂 在一定的温度范围内活性最大; 催化剂遇有害物质会“中毒”。 (3) 以上四种因素对可逆反应中的正、逆反应速度都会产生影响。,8,注意：,压强： （1）压强对固体和液体（溶液）间的反应无影响 （2）对于有气体参加的可逆反应，增大压强，正反应速率，逆反应速率都增大；减小压强，正反应速率，逆反应速率都减小。,浓

5、度： （1）只适用于气体反应或溶液中的反应，对于纯液体或固体反应物一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。 一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。 （2）化学反应为可逆反应，反应物或生成物浓度的改变，其正反应速率或逆反应速率的变化也符合上述的规律。,9,温度： （1）一般，温度升高10，化学反应速率增大到24倍 （2）温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热反 应都适用。 （3）反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都 加快，降低温度，正、逆反应速率都减小。,催化剂： 使用催化剂，能够降低反应所需的能量，这样会使更多的反应

6、物的分子成为活化分子，大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。因而使反应速率加快。,10,影响因素,浓度 增大,压强 增大,温度 升高,催化 剂,体积不变,体积 缩小,分子能量 增加,降低反应所 需的能量,单位体积内分子 总数增多，活化 分子百分数不变,单位体积内分子 总数不变，活化 分子百分数增大,单位体积内 活化分子数 增多,有效碰撞次数增多,反应速率加大,11,外界条件对化学反应速率的影响（总结）,增加,不变,不变,不变,不变,不变,增加,增加,增加,增加,增加,增加,增加,增加,增加,不变,12,（1）写出 Na2S2O3 溶液和 H2SO4 溶液反应的离子方程式：,（2

7、）下列各组实验中溶液变浑浊的先后顺序是： _,A. 0.1mol/L Na2SO3 和 H2SO4 各 5ml，加水5ml，反应温度为10OC,B. 0.1mol/L Na2SO3 和 H2SO4 各 5ml，加水10ml，反应温度为10OC,C. 0.1mol/L Na2SO3 和 H2SO4 各 5ml，加水10ml，反应温度为30OC,D. 0.2mol/L Na2SO3 和 H2SO4 各 5ml，加水10ml，反应温度为30OC,D,C,A,B,巩固练习：,S2O32 - + 2H + = S + SO2 + H2O,13,例1:反应：3A（g）B（g）2C（g）2D（g），在不同条

8、件下的反应速率分别为： vA=0.6mol /(L min) vB=0.45mol/(L min) vC=0.4mol /(L min) vD=0.45mol /(L min) 。 则此反应在不同条件下， 进行得最快的是( ) （A） （B）和 （C）和 （D）,A,14,1、化学平衡状态的定义： 一定条件下，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,二 化学平衡,此时的反应速率是指瞬时速率。,15,2. 平衡的条件、前提、本质、特点,逆 等 动 定 变,可逆反应（或可逆过程） V正 =V逆（不同的平衡对应不同的速率） v(正)= v(逆) 0 正逆反应

9、均未停止，只是速率相等 平衡时，各组分含量保持恒定 条件改变，原平衡被破坏，在新条件下建立新的平衡 即平衡移动,化学平衡的建立与途径无关。 例如：2SO2+O2 2SO3 在相同的条件下，正向投入2 mol SO2和1molO2或逆向投入 2molSO3,当反应达到平衡时，各物质的平衡含量相等。,16,能够说明 N2 + 3H2 2NH3反应在密闭容器中已达到平衡状态的是 ：,容器内N2、H2、NH3三者共存 容器内N2、H2、NH3三者浓度相等 容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2 t min内生成1molNH3同时消耗0.5molN2 t min内，生成1molN2同时消耗3mo

10、l H2 某时间内断裂3molH-H键的同时，断裂6molN-H键 容器内质量不随时间的变化而变化 容器内压强不随时间的变化而变化 容器内密度不再发生变化 容器内的平均摩尔质量不再发生变化,平衡状态的判断,（ ）,17,练习：1、在一定条件下，密闭容器中合成氨， 3H2+N2=2NH3， 开始时测得c(H2)=4mol/L ，c(N2)=1mol/L， 2S末，测得c(N2)=0.9mol/L。 求 V(H2)为多大？,2、在下列过程，需要加快化学反应速率的是 A、钢铁腐蚀 B、塑料老化 C、食物腐烂 D、工业炼钢,18,6、化学平衡的移动,（2）平衡移动的标志： 各组分浓度与原平衡比较发生改

11、变。,（1）定义：可逆反应中旧的化学平衡的破坏，新化学平 衡的建立过程叫化学平衡的移动。,（3）影响化学平衡的条件,19,(1)在其他条件不变时， 增大反应物或减小生成物的浓度，化学平衡向正反应方向移动； 减小反应物或增大生成物的浓度，化学平衡向逆反应方向移动。,20,t2,t3,增大反应物浓度,速率-时间关系图：,原因分析:,增加反应物的浓度, V正 V逆，平衡向正反应方向移动；,21,22,(2)在其它条件不变的情况下： A：温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动； B：温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。,如正反应是放热反应,改变温度时其平衡移动的图象是:,23,如正反应

12、是吸热反应,改变温度时其平衡移动的图象是:,24,(3)在其它条件不变的情况下： (对于反应前后气体体积改变的反应) A：增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动； B：减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。,注意 对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强不能使化学平衡移动； 对于只有固体或液体参加的反应，改变压强不能使化学平衡移动；,(4) 催化剂只能使正逆反应速率等倍增大，不能使 化学平衡移动。,25,(2)在其它条件不变的情况下： 增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动； 减少压强，会使化学平衡向着气体体积扩大的方向移动。,正反应是气体体积_的反应.,扩大

13、,26,如正反应是气体体积_的反应,改变压强时其平衡移动的图象是:,缩小,27,勒夏特列原理 如果改变影响平衡的条件之一（如温度，压强，以及参加反应的化学物质的浓度），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。,7、勒夏特列原理,28,3、化学平衡常数的应用,对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) K = 。,29,对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),K越大，说明平衡体系中 ，它的正向反应进行得 ，转化率 ； 反之，反应程度就越不 ，转化率越 。 一般情况下K 时，该反应进行的就比较完全。,影响化学平衡常数的因素,K只受 影响，与其它条件无关,生成物物的百分含量越大,越

14、彻底,越大,彻底,越小,105,温度,30,4. 平衡移动原理（勒沙特列原理）,如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度、压强等）， 平衡就向能够使这种改变减弱的方向移动。,具体分述如下：,催化剂对化学平衡移动没有影响，能缩短达到平衡所需的时间。,正反应方向,逆反应方向,吸热反应方向,放热反应方向,气体体积缩小的方向,气体体积增大的方向,31,向正反应方向移动,向逆反应方向移动,增 大 压 强,减 小 压 强,升 高 温 度,向吸热反应方向移动,向放热反应方向移动,降 低 温 度,总结改变反应条件时平衡移动的方向,压强增大,压强减小,温度降低，不会比原温度低,温度升高，不会比原温度高,反应物浓度

15、增大,不会比原浓度小,不会比原浓度大,不会比原压强小,不会比原压强大,32,练习 1,33,练习题 2,A,C,D,F,34,练习题 3,1. 痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病，关节炎产生的原因是在关节滑液中形成了尿酸钠晶体： Ur - ( a q ) + Na + Na Ur ( s ) 其中Ur - 表示尿酸根离子。第一次关节炎发作大都在脚趾或手指的关节处，这说明（ ） A. 尿酸钠水溶液成酸性 该反应为放热反应 C. 该反应为吸热反应,B,35,8、等效平衡,（1）定义：在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压）下， 只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡 后，任何相同组分

16、的分数（体积、物质的量）均相 等，这样的化学平衡互称为等效平衡。,在等效平衡中，若不仅任何相同组分的分数（体积、物质的量）均相同，而且相同组分的物质的量均相同，这类等效平衡又互称为同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。,化学平衡的建立与途径无关，即可逆反应无论从反应物方向开始，还是从生成物方向开始，只要条件不变（定温定容、定温定压），都可以达到同一平衡状态，此为等效平衡。,36,(2) 等效平衡的规律：,在定温定容条件下，对于反应前后气体分子数可变的可逆反应，只改变起始时加入物质的物质的量，如通过反应的计量数换算成同一半边物质的物质的量与原平衡的相同，则两平衡等效。,在定温定容条件下，对于反应前后气体分子数不变的反应，只改变起始时加入物质的物质的量，如通过反应的计量数换算成同一半边物质的物质的量之比与原平衡的相同，则两平衡等效。,在定温定压条件下