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1、化学反应速率和化学平衡 知识改变命运,学习成就未来天天化学辅导- 1 -化学反应速率和化学平衡(上)【知识内容】简介有效碰撞、活化分子、活化分子百分数、活化能等概念 一、化学反一、化学反应应速率速率 ( (1)概念:)概念:通常用单位时间内反应物 的增加或生成物 的减小来表示。( (2)表达式:)表达式: v(A)= tc 正值 平均值 mol/(Lmin)或 mol/(Ls) vA:vB:vC:vD =a:b:c:d 例 1、温度为 500时,反应 4NH3+5O2 4NO+6H2O 在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后 NO 的物 质的量增加了 0.3mol,则此反应的平均速率为( )Av
2、(O2)=0.01mol/(Ls) Bv(NO)=0.08mol/(Ls)Cv(H2O)=0.003mol/(Ls) Dv(NH3)=0.002mol/(Ls) 例 2、反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同情况下的反应速率分别为VA = 0.15molL-1s-1 VB = 0.6molL-1s-1 Vc = 0.4molL-1s-1 VD = 0.45molL-1s-1则该反应在不同条件下速率 快慢顺序是 【 【练习练习】 】: :反应 4A + 5B = 4C + 6D ,在 10L 容器中进行,半分钟后,D 的物质的量增加了 4.5mol,此反应的平均速率 v(D)= 反应
3、 2SO2+O22SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了 0.4molL-1,在这段时间内用 SO2表示的反应速率为 0.08molL-1s-1,则这段时间为( )A、0.1s B、2.5s C、5s D、10s在一定条件下,反应 N2+3H2 2NH3,在 2L 密闭容器中进行,5min 内氨气的物质的量增加了 0.1mol,则反应速率为( )A. v(H2)=0.03mol/(Lmin) B. v(N2)=0.02mol/(Lmin) C. v(NH3)=0.17g/(Lmin) D. v(NH3)=0.01mol/(Lmin) 对于化学反应 3W(g)2X(g)4Y(g)3Z(g),下列
4、反应速率关系中,正确的是( )Av(W)3v(Z) B2v(X)3v(Z) C2v(X)v(Y) D3v(W)2v(X)( (3)影响化学反)影响化学反应应速率的因素速率的因素内因:结构、性质 温度:温度越高,化学反应速率越 。外因: 浓度:反应物的浓度越大,化学反应速率越 。 压强:(气体) 催化剂:(改变 v) 其它:固体表面积、物质状态、光等 化学反应速率和化学平衡 知识改变命运,学习成就未来天天化学辅导- 2 -【练习】:、向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的 SO2和 O2,开始反应后,按反应速率由大到小排 列顺序正确的是()甲:在 500时,10molSO2和 5mol O2
5、反应乙:在 500时,用 V2O5作催化剂,10molSO2和 5mol O2反应丙:在 450时,8molSO2和 5mol O2反应丁:在 500时,8molSO2和 5mol O2反应A:甲,乙,丙,丁 B:乙,甲,丙,丁 C:乙,甲,丁,丙 D; 丁,丙,乙,甲 、反应 C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )A. 增加 C 的量 B. 将容器的体积缩小一半C. 保持体积不变,充入 N2使体系压强增大 D. 压强不变充入 N2使容器体积增大 、将镁带投入盛放在敞口容器内的盐酸里,反应速率用产生的氢气的速率表
6、示,在下列因素中: 盐酸 的浓度,镁带的表面积溶液的温度盐酸的体积Cl-的浓度,影响反应速率的因素是( )A、 B、 C、 D、 、100mL 浓度为 2molL1的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可 采用的方法是( ) A加入适量的 6 molL1的盐酸 B加入数滴氯化铜溶液 C加入适量蒸馏水 D加入适量的氯化钠溶液 、100mL6mol/LH2SO4跟过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢 气的总量,可向反应物中加入适量的( )A. 硫酸钠固体 B.水 C. 硫酸钾溶液 D. 硝酸钾溶液 E、碳酸钠 F、烧碱溶液、NO 和 CO
7、都是汽车尾气中的有害物质,它们能缓慢地反应生成氮气和二氧化碳,对此反应,下列叙 述正确的是( )A、使用适当的催化剂能改变反应速率 B、降低压强能提高反应速率 C、升高温度能提高反应速率 D、改变压强对反应速率无影响二、化学平衡二、化学平衡 1、化学平衡状、化学平衡状态态.建立建立过过程:程:以 N2+3H2 2NH3为例:反应开始时:反应物浓度 ,正反应 速率 ;生成物浓度为 ,逆反应 速率为 。反应进行中:反应物浓度逐渐 ,正反 应速率逐渐 ,生成物浓度逐渐 , 逆反应速率逐渐 。当进行到 v(正) v(逆)时,反应物和生成物的 不再改变,达到表面上静止 的一种“平衡状态”,这就是这个反应
8、所能达到的限度.化学平衡:化学平衡:一定条件下的可逆反应里,正逆反应速率 ,反应体系中各组分的 保持不变的状态,化学反应速率和化学平衡 知识改变命运,学习成就未来天天化学辅导- 3 -我们称为化学平衡状态,简称化学平衡。.化学平衡的特征:化学平衡的特征:“动”:化学平衡是动态平衡,即:v正v逆0 “等”:达到化学平衡时 v正v逆,即同一物质的消耗速率等于生成速率“逆”:研究对象是可逆反应“定”:外界条件不变时,处于化学平衡状态的各物质浓度、质量分数或体积分数保持不变“变”:可逆反应的平衡状态是相对的,暂时的,当影响平衡的条件改变时,化学平衡即被破坏,并在新的条件下建立新的平衡状态上面 5 点中
9、, 是本质, 是现象。.化学平衡状化学平衡状态态的判断的判断本本质质: : 正正逆逆现现象:象:各物质的物质的量、浓度、百分含量不随时间改变而改变;对于反应反应前后气体体积有改变的反应,如:N2+3H2 2NH3,混合气体的体积或压强或气体 物质的量不随时间改变而改变。对于反应:H2 (g) + I2 (g)2HI(g),不管平衡与否,压强恒不变。【例题】消耗 1molN2同时 molH2反应 a:H2(g)I2(g)2HI(g) 消耗 1molN2同时 molNH3本质 v正v逆: 每拆分 1molNN 同时 6molN-H反应 b:N2(g)3H2(g)2NH3(g) 3v(N2)正v(H
10、2)逆2v(N2)正v(NH3)逆容器压强不变了(n总不变了) 容器活塞不升也不降了 容器 容器 现象: 反应没有热量变化了(既不放热又不吸热了) 恒温恒容 恒温恒压 颜色不变了M不变了 不变了 填空填空 在横线上填上“等”或“定”或相关数据对于可逆反应 H2(g)I2(g)2HI(g)H0 是否达平衡状态,可以从以下几个方面判断:(1)H2与 I2反应生成 HI 的速率与 HI 分解速率相等( )(2)单位时间内 H2与 I2反应生成 HI 的分子数与 HI 分解的分子数相等( )(3)单位时间内,生成 2xmolHI 的同时,生成 mol H2和 mol I2( )(4)单位时间内,消耗
11、xmolH2和 x molI2的同时分解 mol 的 HI( )(5)一定温度时,密闭容器中 H2、I2、HI 的分子数不再改变( )(6)当外界条件不变时,H2、I2、HI 的浓度不再改变( )(7)当外界条件不变时,H2、I2的转化率不再改变( )(8)当外界条件不变时,体系颜色不再变化( )对于 N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0 的反应前后分子个数改变的平衡,还可以下列几点判断:化学反应速率和化学平衡 知识改变命运,学习成就未来天天化学辅导- 4 -(9)外界条件不变时,体系的平均摩尔质量不再改变。 ( )(10)外界条件不变时,体系的分子总数不再改变( )(11)恒温恒容时,体
12、系的压强不再改变( )(12)恒温恒压时,体系的密度不再改变( )2化学平衡的移化学平衡的移动动勒夏特列原理:如果改变影响化学平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就会向着能够 这种改变的方向移动。(1)浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响:温度:(以 N2 + 3H2 2NH3为例,正反应放热)a、升高温度:正逆反应速率都增大, b、降低温度:正逆反应速率都小,吸热的一方速率增大得多 吸热的一方减小多 平衡 移动 平衡 移动【 【总结总结】 】: :升高温度,平衡向 方向移动,降低温度,平衡向 方向移动。浓度 (以 N2 + 3H2 2NH3为例)a、增加反应物(N2或 H2)的浓度: b、增加生成物(NH3)浓度:平衡正向移动 平衡逆向移动c、减小反应物(N2或 H2)浓度 d、减小生成物(NH3)浓度平衡 移动 平衡 移动压强(通过体积变化改变压强)、对于 N2 + 3H2 2NH3这种反应前后气体体积数改变的反应:化学反应速率和化学平衡 知识改变命运,学习成就未来天天化学辅导- 5 -a、增大压强:反应物和生成物浓度都增大, b、减小压强:反应物和生成物浓度都减小,体积数多的一方浓度增加得多 体积数多的一方浓度减小得多 平衡 移动