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1、化学反应速率化学反应速率和化学平衡和化学平衡1化学反应速率和化学平衡及其影化学反应速率和化学平衡及其影响因素。响因素。学习要求学习要求掌握影响化学反应速率和化学平掌握影响化学反应速率和化学平衡的因素，灵活运用相关知识解决实衡的因素，灵活运用相关知识解决实际问题。际问题。学习内容学习内容2专题一：化学反一：化学反应速率及影响因素速率及影响因素3一、化学反应速率知识概述一、化学反应速率知识概述 化化学学反反应应方方程程式式中中各各物物质质的的化化学学计计量量数数之之比比= =各各物物质质的的化化学学反应速率之比反应速率之比定义定义：化学反应速率是研究在单位时间内反应物或生成物浓：化学反应速率是研究
2、在单位时间内反应物或生成物浓度的变化。通常用单位时间内度的变化。通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。度的增加来表示。单位：单位：mol/（Ls）、）、mol/（Lmin）、）、mol/（Lh）关系：关系：数学表达式：数学表达式：1、化学反应速率化学反应速率：v=注意事项注意事项: :同一化学反应的速同一化学反应的速率用不同的物质表示时，该反率用不同的物质表示时，该反应的化学反应速率可能不同。应的化学反应速率可能不同。如如N2+3H2=2NH31324友情提示友情提示(1)用不同的物用不同的物质来表示的速率，数来表示的速率，数值可能不同，但可能不同
3、，但意意义相同。相同。(2)以不同物以不同物质表示的化学反表示的化学反应速率数速率数值之比等于方之比等于方程式中各物程式中各物质的系数之比。的系数之比。(3)在化学在化学计算中用到的速率，一般是指一段算中用到的速率，一般是指一段时间的的平均速率；而在有关平均速率；而在有关图象中，可用到瞬象中，可用到瞬时速率。速率。(4)对于于纯固体或固体或纯液体参加的化学反液体参加的化学反应，因其，因其浓度度也不改也不改变，故不用它，故不用它们表示反表示反应速率。速率。(5)化学反化学反应速率的研究速率的研究对象可以是可逆反象可以是可逆反应，也可，也可以是以是进行完全的反行完全的反应。5(6)化学反应的速率是
4、通过实验测定的。化学反应的速率是通过实验测定的。测定方法有定方法有 a、直接、直接观察某些性察某些性质（如（如释放出气体的体放出气体的体积和体系和体系压强）；）；b、科学、科学仪器器测定（如定（如颜色的深浅、光的吸收色的深浅、光的吸收和和发射、射、导电能力等）；能力等）；c、溶液中，常利用、溶液中，常利用颜色深浅和色深浅和显色物色物质浓度度间的正比关系来跟踪反的正比关系来跟踪反应的的过程和程和测量反量反应速率。速率。6 该反应在不同条件下反应速率分别为：该反应在不同条件下反应速率分别为： V VY Y=0.15mol /(L.S) =0.15mol /(L.S) V VX X=0.6mol /
5、(L.S) =0.6mol /(L.S) V VZ Z=4mol /(L.min) =4mol /(L.min) 则该反应进行的最快的是则该反应进行的最快的是_ _ 例例1 1、某温度时，在某温度时，在2L2L容器中，容器中，x x、y y、z z三种物质随时间的变三种物质随时间的变化曲线如图所示。由图中数化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程据分析，该反应的化学方程式是：式是：_，反，反应开始至应开始至2min2min，z z的平均速率的平均速率是是_。123450.201.00.40.60.80.20.70.9yxz时间时间/min物物质质的的量量mol0.05mol/L.min
6、3x+y2z速率定义所求得的是速率定义所求得的是平均速率平均速率，而图上的是，而图上的是瞬时速率瞬时速率比较反应速率快慢，比较反应速率快慢，首先转化为同种物首先转化为同种物质表示的速率质表示的速率注意单位的一致性注意单位的一致性72、影响化学反应速率的因素、影响化学反应速率的因素内因：反内因：反应物的性物的性质外因：外因：浓度、温度、度、温度、压强、催化、催化剂、颗粒粒大小、光、等等大小、光、等等8（1）浓度的影响）浓度的影响其他条件不其他条件不变时，增大反，增大反应物物浓度，可增大化学反度，可增大化学反应速率；减小反速率；减小反应物物浓度，可减小化学反度，可减小化学反应速率。速率。此此规律只
7、适用于气体反律只适用于气体反应或溶液中的反或溶液中的反应，对纯液液体或固体反体或固体反应物一般不适用（它物一般不适用（它们的的浓度是常数）。度是常数）。9例例2 2、一定温度下，在固定体积的密闭容器中发、一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应生下列反应 2HI2HI H H2 2+I+I2 2若若C(HI) C(HI) 由由0.1mol/L0.1mol/L降降到到0.07mol/L0.07mol/L时，需要时，需要1515秒，那么秒，那么C(HI) C(HI) 由由0.07mol/L0.07mol/L降到降到0.05mol/L0.05mol/L时，需要反应的时间时，需要反应的时间为（为
8、（ ）A 5S B 10S C A 5S B 10S C 大于大于10S D10S D小于小于10S10S化学反应速率是受到浓度条件影响化学反应速率是受到浓度条件影响C C10（2）压强的影响）压强的影响对于有气体的化学反于有气体的化学反应，其他条件不，其他条件不变，增，增大大压强，可增大反，可增大反应速率；减小速率；减小压强，可减，可减小反小反应速率。速率。此此规律只适用于有气体的反律只适用于有气体的反应体系，不适用体系，不适用于固体和溶液。于固体和溶液。对于既有气体参加，又有气于既有气体参加，又有气体生成的可逆反体生成的可逆反应，增大，增大压强，正反，正反应速率、速率、逆反逆反应速率都增大
9、；减小速率都增大；减小压强，两者都减小，两者都减小，只是只是变化的幅度可能有差化的幅度可能有差别。 11（3）温度的影响）温度的影响当其他条件不当其他条件不变时，升高温度，可以增大，升高温度，可以增大反反应速率；降低温度，可以减慢反速率；降低温度，可以减慢反应速率。速率。无无论是吸是吸热反反应还是放是放热反反应，温度升高，温度升高，反反应速率都增大，只不速率都增大，只不过吸吸热反反应增大的增大的幅度更大。幅度更大。实验测知，温度每升高知，温度每升高10，反，反应速率通速率通常增大到原来的常增大到原来的24倍。倍。12例题例题3、反反应A(g)+B(g)C(g)的反的反应速率，当温速率，当温度每
10、升高度每升高10时，速率增加，速率增加为原来的原来的3倍。倍。当温度升高当温度升高50时，速率，速率应为原速率的（原速率的（）倍。）倍。A.15B.27C.81D.243D13（4）催化剂的影响）催化剂的影响正催化正催化剂可以同等程度增大正、逆反可以同等程度增大正、逆反应的的速率；速率；负催化催化剂可以同等程度减小正、逆可以同等程度减小正、逆反反应的速率。的速率。必必须明确：催化明确：催化剂是参加反是参加反应的；使用催的；使用催化化剂时，要，要选择催化催化剂所需要的适宜温度，所需要的适宜温度，要防止催化要防止催化剂中毒失效。中毒失效。14（5）其它因素的影响）其它因素的影响使反使反应物物颗粒粒
11、变小；加大光照小；加大光照强度；采用不度；采用不同的溶同的溶剂、电化学原理、超声波射化学原理、超声波射线、激光、激光、电磁波等磁波等对反反应速率均有影响。速率均有影响。如煤球燃如煤球燃烧，只增加几个等同的煤球，速率，只增加几个等同的煤球，速率和碳的和碳的转化率均不改化率均不改变。若是将煤球粉碎，。若是将煤球粉碎，燃燃烧的速率大大加快，然而碳的的速率大大加快，然而碳的转化率却不化率却不变。15例例4、进行如图实验的、进行如图实验的X、Y，其中各图象中能正，其中各图象中能正确表示实验结果的是（确表示实验结果的是（）C16（6）非反应气体对反应速率的）非反应气体对反应速率的影响影响稀有气体或其他非反
12、稀有气体或其他非反应气体充入反气体充入反应容器容器中，有以下两种情况：中，有以下两种情况： 若恒温、恒容，若恒温、恒容，则充入的非反充入的非反应气体没气体没有改有改变反反应气体的分气体的分压，即不会改，即不会改变反反应物的物的浓度，因此不影响化学反度，因此不影响化学反应速率。速率。若恒温、恒若恒温、恒压，则充入的非反充入的非反应气体就气体就会使容器容会使容器容积扩大，降低了反大，降低了反应物的物的浓度，度，故能使反故能使反应速率降低。速率降低。17二、二、化学反应速率化学反应速率内容精讲内容精讲1、有效碰撞、有效碰撞能能够发生化学反生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。的碰撞叫做有效碰撞。具有足具有足
13、够能量的分子，在一定的取向上碰撞，能量的分子，在一定的取向上碰撞，化学化学键断裂，原子（或离子）形成了新的化断裂，原子（或离子）形成了新的化学学键，才，才发生了化学反生了化学反应。182、活化分子与活化能、活化分子与活化能把把发生有效碰撞的分子叫做活化分子。生有效碰撞的分子叫做活化分子。但活化分子但活化分子发生的碰撞不一定都是有效碰撞生的碰撞不一定都是有效碰撞要要发生有效碰撞，必生有效碰撞，必须同同时满足两个条件：足两个条件：一是反一是反应物分子的能量必物分子的能量必须达到某一达到某一临界界数数值，是活化分子，是活化分子二是活化分子必二是活化分子必须按一定的方向互相碰撞。按一定的方向互相碰撞。
14、前者是能量因素，后者是空前者是能量因素，后者是空间因素。因素。o活化能：活化分子具有的最低能量与分活化能：活化分子具有的最低能量与分子平均能量之差，叫做活化能。子平均能量之差，叫做活化能。19分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有足分子具有足够的能量够的能量活化活化分子分子有有合合适适的的取取向向有效碰撞有效碰撞发生化学反应发生化学反应3、用碰撞理论解释化学反应速率的影响。、用碰撞理论解释化学反应速率的影响。化学反应发生的条件化学反应发生的条件20原因：原因：反应物浓度增大反应物浓度增大单位体积内单位体积内活活化分子数化分子数增加增加有效碰撞有效碰撞次数增多次数增多反应速率加快反应速率加快浓
15、度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响其它条件不变，增加反应物浓度加快其它条件不变，增加反应物浓度加快化学反应速率。化学反应速率。内容：内容：21压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响对于气体反应来说，增大压强相当于对于气体反应来说，增大压强相当于增大反应物的浓度，反应速率加快增大反应物的浓度，反应速率加快内容：内容：原因：原因：反应物浓度增大反应物浓度增大单位体积内单位体积内活活化分子数化分子数增加增加有效碰撞有效碰撞次数增多次数增多反应速率加快反应速率加快增大压强增大压强22温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响原因：原因：温度升高温度升高分子获得更分子获得更高的能量高的能量活化分子活
16、化分子百分数百分数提高提高有效碰撞有效碰撞次数提高次数提高反应速率加快反应速率加快23加入加入催化剂催化剂反应活化能反应活化能降低降低活化分子百活化分子百分数提高分数提高有效碰撞有效碰撞次数提高次数提高反应速率加快反应速率加快催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响原因：原因：24例例5 5 、许多实验证明，在其他条件不变的情况下，、许多实验证明，在其他条件不变的情况下，增加反应物的浓度可以增大化学反应速率，只是增加反应物的浓度可以增大化学反应速率，只是因为（因为（ ）A A、增加反应物的浓度，单位体积内活化分子数、增加反应物的浓度，单位体积内活化分子数增多增多B B、增加反应物的浓度，降
17、低了反应体系所需的、增加反应物的浓度，降低了反应体系所需的能量能量C C、增加反应物的浓度，反应物分子间有效碰撞、增加反应物的浓度，反应物分子间有效碰撞次数增加次数增加D D、增加反应物的浓度，增加了反应物分子的能、增加反应物的浓度，增加了反应物分子的能量量AC25注意注意：压强对化学反应速率的影响实质上是通过改变：压强对化学反应速率的影响实质上是通过改变气体反应物的气体反应物的浓度浓度浓度浓度来实现的，也就是说压强只对有气来实现的，也就是说压强只对有气体参与的反应的速率才有影响。体参与的反应的速率才有影响。例例6 6、 如下图所示，相同体积的如下图所示，相同体积的a a、b b、c c三密闭
18、容器，三密闭容器，其中其中c c容器有一活塞，容器有一活塞，a a、b b两容器为定容容器，起始两容器为定容容器，起始向三容器中都加入相同量的向三容器中都加入相同量的SOSO2 2和和O O2 2使三容器压强相等，使三容器压强相等，一定条件下发生一定条件下发生2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO2SO3 3的反应。问：的反应。问： 如起始在如起始在a a、c c两容器中通入同量的两容器中通入同量的N N2 2，则则此时此时三容器起始压强为三容器起始压强为P Pa a _P_Pb b _P_Pc c； 起始起始a a、c c两容器的反应速率大小关系为两容器的反应速率大小关系为V Va a _
19、V_Vc c； 反应一段时间后反应一段时间后a a、c c中速率大小关系为中速率大小关系为V Va a _V_Vc c ；= = 起始反应速率关系为起始反应速率关系为V Va a _V_Vb b _V_Vc c26练练1 1、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是 （ ）A A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量增加一倍、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量增加一倍B B、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半的一半
20、C C、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量D D、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍 E E、加入、加入CaClCaCl2 2溶液溶液 F F、加入、加入CaClCaCl2 2固体固体G G、将、将CaCOCaCO3 3固体用固体用CaCOCaCO3 3粉末代替粉末代替BG27练练2、下列事实中，是什么因素影响了化学反应的速率？、下列事实中，是什么因素影响了化学反应的速率？ 同浓度、同体积的盐酸中放入大小相同的锌片与镁同浓度、同体积的盐酸中放入大小相同的锌片与镁条，产生气体有快有慢；条，产生气体有快有慢； (2)(2)熔化
21、的熔化的KC1OKC1O3 3放出气体很慢，撒入少量的二氧化锰后放出气体很慢，撒入少量的二氧化锰后很快有气体产生；很快有气体产生；反应物的性质反应物的性质催化剂催化剂(3)(3)锌粉与碘混合后，无明显现象，当加入几滴水时，立锌粉与碘混合后，无明显现象，当加入几滴水时，立即有紫红色蒸气产生即有紫红色蒸气产生 ； (4)(4)无色的无色的KIKI晶体与白色的晶体与白色的HgC1HgC12 2粉末混合时，无明显现粉末混合时，无明显现象，若将其加入水中，立即有红色的象，若将其加入水中，立即有红色的HgIHgI2 2生成；生成； (5)(5)集气瓶中充满集气瓶中充满C1C12 2和和H H2 2的混合气
22、体，在瓶外点燃镁条的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸时发生爆炸(6)(6)铁片与稀硫酸制取氢气时，滴加少量铁片与稀硫酸制取氢气时，滴加少量CuSOCuSO4 4溶液，可溶液，可加快产生加快产生H H2 2的速率。的速率。催化剂催化剂溶剂溶剂光和热光和热构成原电池构成原电池28练练3、 根据根据盐酸与大理石盐酸与大理石（足量）反（足量）反应应, , V(COV(CO2 2)-t)-t关系图曲线，以下判断关系图曲线，以下判断正确的是正确的是 ( )( )A A、若温度相同，、若温度相同，反应的盐酸浓度大反应的盐酸浓度大于于反应，但反应，但H H+ +物质的量相等。物质的量相等。B B、反应时反应
23、时H H+ +的物质的量浓度最大的物质的量浓度最大C C、与与的反应速率相等的反应速率相等D D、反应速率由大到小顺序为、反应速率由大到小顺序为斜率意义斜率意义速率速率AD29练练4、将、将Ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示，在相同的条件下，将线所示，在相同的条件下，将Bg(AB)粉末粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线(图中虚线所示图中虚线所示)正确的是正确的是:C30专题二：化学平衡及影响化学平衡的条件专题二：化学平衡及影响化学平衡的条
24、件31一、可逆反应一、可逆反应在一定的条件下，一个化学反应可按方程式从左到右进行，又可从右到左进行叫可逆反应。化学反应可逆性是普遍存在的，只是反应的程度不同而已。例如反应：（1）CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) （2）Ag+(aq) +Cl-(aq) AgCl(s)（3）3H2(g)+ N2(g) 2NH3(g)32二、化学平衡知识概述二、化学平衡知识概述1、化学平衡的概念：、化学平衡的概念：在一定条件下的可逆反在一定条件下的可逆反应里，正里，正反反应和逆反和逆反应的速率相等，反的速率相等，反应混合物中各混合物中各组成成分的含量保持成成分的含量保持不不变的状的状态叫做化学平衡
25、。叫做化学平衡。332 2、化学平衡的、化学平衡的特点特点(1)动：动：动态平衡（正逆反应仍在进行）动态平衡（正逆反应仍在进行）(2)等：等：正反应速率正反应速率=逆反应速率逆反应速率(3)定：定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。各组分的含量一定。(5)变：变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。（件下建立新的平衡。（6）逆逆( (对同一物质而言对同一物质而言) )（各种物质）（各种物质）(4)同：同：一定条件下平衡的建立与途径无关，在一定一定条件下平衡的建立与途径无关，在一定条件下可建立相同的
26、平衡（条件下可建立相同的平衡（等效平衡等效平衡）34以以xA+yBzC为例，化学平衡到达的标志有：为例，化学平衡到达的标志有：VA耗耗=VA生生速率速率(V正正=V逆逆)VA耗耗:VC耗耗=x:zVA耗耗:VB生生=x:y；各物质的百分含量保持不变。各物质的百分含量保持不变。直接的直接的3、化学平衡状态的标志：、化学平衡状态的标志：35 混合气体的总压、总体积、总物质的量混合气体的总压、总体积、总物质的量 不随时间的改变而改变；不随时间的改变而改变； 各物质的浓度不随时间的改变而改变；各物质的浓度不随时间的改变而改变； 各物质的物质的量不随时间改变而改变；各物质的物质的量不随时间改变而改变；
27、各气体的分压、分体积不随时间改变各气体的分压、分体积不随时间改变 而改变。而改变。间间接接的的3、化学平衡状态的标志：、化学平衡状态的标志：364、判断化学平衡状态的方法、判断化学平衡状态的方法项目项目mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g) 是否是否平衡平衡混合混合体系体系中各中各组分组分的的含量含量各物质的物质的量各物质的物质的量或物质的量的分数一定或物质的量的分数一定各物质的质量或质量分数一定各物质的质量或质量分数一定各气体的体积或体积分数一定各气体的体积或体积分数一定总压强、总体积、总压强、总体积、总物质的量一定总物质的量一定平衡平衡平衡平衡平衡平衡不一定不一定平衡平衡37
28、项目项目项目项目mA(g)+nB(g) mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) pC(g)+qD(g) 是否平衡是否平衡是否平衡是否平衡正逆正逆正逆正逆反应反应反应反应速率速率速率速率关系关系关系关系在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了mmolAmmolA的同时生成了的同时生成了的同时生成了的同时生成了mmolAmmolA 在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了在单位时间内消耗了nmolBnmolB的同时消耗了的同时消耗了的同时消耗了的同时消耗了pmolCpmolC在单位时间内生成了在单位时间内生成了在单位时间内生成了在单位时间内生成
29、了nmolBnmolB的的的的同时消耗了同时消耗了同时消耗了同时消耗了qmolD(qmolD(均指均指均指均指逆逆逆逆) )(A) (A) (B) (B) (C) (C) (D)(D) =m =m n n p p q q正正正正不一定等于不一定等于不一定等于不一定等于逆逆逆逆4、判断化学平衡状态的方法、判断化学平衡状态的方法平衡平衡平衡平衡不一定不一定平衡平衡不一定不一定平衡平衡38项目项目项目项目mA(g) + nB(g) mA(g) + nB(g) pC(g) pC(g) +qD(g) +qD(g) 是否是否是否是否平衡平衡平衡平衡压强压强压强压强 当当当当 m m + n n p p +
30、 q q 时，总压力一时，总压力一时，总压力一时，总压力一定定定定 ( (其它条件一定其它条件一定其它条件一定其它条件一定) )当当当当 m m + n n = = = = p p + q q 时，总压力一定时，总压力一定时，总压力一定时，总压力一定( (其它条件一定其它条件一定其它条件一定其它条件一定) )混合气混合气混合气混合气体的平体的平体的平体的平均相对均相对均相对均相对分子质分子质分子质分子质量量量量(M)(M)当当当当 m m + n n p p + q q 时，时，时，时，MM一定一定一定一定当当当当 m m + n n = = = = p p + q q 时，时，时，时，MM一
31、定一定一定一定4、判断化学平衡状态的方法、判断化学平衡状态的方法平衡平衡不一定不一定平衡平衡平衡平衡不一定不一定平衡平衡39项目项目注意化学反应的特点注意化学反应的特点是否平衡是否平衡密度密度()C(s)+CO2(g) 2CO(g) (一定一定)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) (一定一定)H2(g)+I2(g) 2HI(g)(一定一定)4、判断化学平衡状态的方法、判断化学平衡状态的方法不一定不一定平衡平衡不一定不一定平衡平衡一定一定平衡平衡40 小结：化学平衡的标志小结：化学平衡的标志正反应速率等于逆反应速率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成分的百分含量保持不变各物
32、质的浓度不变各物质的浓度不变各物质的转化率不变各物质的转化率不变对于气体计量数和前后不相等的反应，对于气体计量数和前后不相等的反应，压强保持不变压强保持不变41例例1在恒温下，密在恒温下，密闭容器中的可逆反容器中的可逆反应：2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)，可用来确定，可用来确定该反反应已已经达到达到平衡状平衡状态的是（的是（）A反反应容器内，容器内，压强不随不随时间改改变B单位位时间消耗消耗1molSO3同同时生成生成1molSO2C单位位时间消耗消耗1molSO3同同时消耗消耗1molSO2D容器内混合气体的容器内混合气体的总质量不量不发生生变化化AC42例例2能够说明能够说明N2
33、(g)+3H2(g)2NH3(g)反反应在密闭容器中已达到平衡状态的是应在密闭容器中已达到平衡状态的是：容器内容器内N2、H2、NH3三者共存三者共存容器内容器内N2、H2、NH3三者浓度相等三者浓度相等容器内容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为的浓度比恰为1:3:2tmin内生成内生成1molNH3同时消耗同时消耗0.5molN2tmin内，生成内，生成1molN2同时消耗同时消耗3molH2某时间内断裂某时间内断裂3molH-H键的同时，断裂键的同时，断裂6molN-H键键容器内质量不随时间的变化而变化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压强不随时间的变化而变
34、化容器内密度不再发生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容器内的平均摩尔质量不再发生变化平平衡衡状状态态的的判判断断（）43练练1. .下列方法中可以证明下列方法中可以证明A(s) + 2BA(s) + 2B2 2(g) (g) 2C 2C2 2(g) (g) +D+D2 2(g) (g) 已经达到平衡状态的是已经达到平衡状态的是_、一个、一个B B B B键的断裂的同时有一个键的断裂的同时有一个C C C C键的生成键的生成、百分组成、百分组成 B B2 2% = C% = C2 2% = D% = D2 2% %、单位时间内生成了、单位时间内生成了2molC2molC
35、的同时也生成了的同时也生成了1molA1molA、反应速率、反应速率(B(B2 2)=)=(C(C2 2)=1/2)=1/2(D(D2 2) )、C(BC(B2 2):C(C):C(C2 2):C(D):C(D2 2) = 2:2:1) = 2:2:1、温度、体积一定时，、温度、体积一定时，BB2 2 、CC2 2 、DD2 2 浓度不再变化浓度不再变化、温度、体积一定时，容器内的压强不再变化、温度、体积一定时，容器内的压强不再变化、条件一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化、条件一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化、温度、体积一定时，混合气体的密度不再变化、温度、体积一定时，混合气
36、体的密度不再变化443 3、化学平衡移动原理、化学平衡移动原理勒夏特列原理勒夏特列原理勒夏特列原理勒夏特列原理: : 如果改变影响平衡的一个条件如果改变影响平衡的一个条件( (浓度、压浓度、压强、温度强、温度) )，平衡就向能够，平衡就向能够减弱这种改变减弱这种改变的方向移的方向移动。动。条件改变条件改变自发自发新平衡新平衡V V”正正 = V= V”逆逆V V正正 = V= V逆逆原平衡原平衡V V正正 V V逆逆原平衡被破坏原平衡被破坏浓度浓度、温度、压强发生改变温度、压强发生改变“自发自发”的特点。的特点。新平衡与旧平衡的改变。新平衡与旧平衡的改变。454、影响化学平衡的条件、影响化学平
37、衡的条件影影响响速速率率的的因因素素C反应物或生成物浓度反应物或生成物浓度P压强压强T温度温度催化剂催化剂影影响响化化学学平平衡衡46浓度对化学平衡的影响浓度对化学平衡的影响在其它条件不在其它条件不变的情况下，增大反的情况下，增大反应物的物的浓度，或减小生成物的度，或减小生成物的浓度，都可以使平度，都可以使平衡向着衡向着正反正反应方向移方向移动；增大生成物的增大生成物的浓度，或减小反度，或减小反应物的物的浓度，度，都可以使平衡向着都可以使平衡向着逆反逆反应方向移方向移动。47理解理解增大增大A A的浓度的浓度A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)消耗消耗 A A平衡向右移动平衡向右移动原
38、平衡原平衡C（A）=C1原平衡被破坏原平衡被破坏新平衡新平衡C C（A A） = C = C 2 2C（A）=C3减弱减弱消除消除C C 1 1 C C 3 3 c+d53思考：思考：对于反应对于反应H2O+COH2+CO2如果增大压强如果增大压强,反应速率是否改变反应速率是否改变,平衡是否移动？平衡是否移动？高温高温催化剂催化剂速率速率-时间关系图：时间关系图：V(molL-1S-1)T(s)0V正正=V逆逆V正正=V逆逆增大压强增大压强, ,正逆反应速正逆反应速率均增大，但率均增大，但增大倍数增大倍数一样，一样， V V正正= V= V逆逆，平衡平衡不移动。不移动。t254(1)对反应前后
39、气体对反应前后气体总体积不变总体积不变的可逆反应，改变压强的可逆反应，改变压强都都不能不能使化学平衡移动。使化学平衡移动。(2)平衡混合物都是平衡混合物都是固体或液体固体或液体时，改变压强时，改变压强不能不能使化使化学平衡移动。学平衡移动。(3)能使平衡移动的压强变化能使平衡移动的压强变化必须能改变气体的浓度必须能改变气体的浓度，而不是表面上的变或不变。而不是表面上的变或不变。要善于辩认压强改变的要善于辩认压强改变的“真真”与与“假假”，即不，即不能引起气态物质浓度改变的压强变化是能引起气态物质浓度改变的压强变化是“假假”的；的；友情提示：友情提示：55体积不变，压强增大，但此处的体积不变，压
40、强增大，但此处的“压强压强增大增大”并未引起浓度的改变，是并未引起浓度的改变，是“假假”的，的，平衡不移动；平衡不移动；体积增大，压强减小，反应体系中各物体积增大，压强减小，反应体系中各物质的浓度发生了改变，所以平衡向分子数增质的浓度发生了改变，所以平衡向分子数增大的方向移动。大的方向移动。当当“充入无关的气体充入无关的气体”时，时，56保持温度、压强（体积）不变，合成保持温度、压强（体积）不变，合成氨反应达平衡状态时，如下操作平衡不发氨反应达平衡状态时，如下操作平衡不发生移动的是（生移动的是（）A.恒恒T、P时，充入时，充入NH3B.恒恒T、V时，充入时，充入N2C.恒恒T、P时，充入时，充
41、入HeD.恒恒T、V时，充入时，充入He例例5D57练练2 2、在一密闭容器中，反应、在一密闭容器中，反应aA(g) aA(g) bB bB (g)达平衡后，保持温度不变，将容器达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时体积增加一倍，当达到新的平衡时B B的浓的浓度是原来的度是原来的60%60%，则（，则（ ）A A、平衡正移、平衡正移 B B、A A的转化率减小的转化率减小C C、B B的质量分数增加的质量分数增加D D、a ab bAC58温度对于化学平衡的影响温度对于化学平衡的影响在其它条件不在其它条件不变，温度升高温度升高，会使化学平，会使化学平衡向着衡向着吸吸热反反
42、应的方向移的方向移动；温度降低温度降低，会使化学平衡向着，会使化学平衡向着放放热反反应的的方向移方向移动。升温正逆反升温正逆反应速率都加快，但温度速率都加快，但温度对吸吸热方向影响的幅度更大方向影响的幅度更大59V正正=V逆逆V正正V逆逆t1t（s）V（molL-1S-1）0t2V”正正=V”逆逆V逆逆V正正升高温度升高温度 （正反应是放热反应）（正反应是放热反应）速率速率-时间关系图：时间关系图：2NO2N2O460例例6、可逆反、可逆反应3X(g) 3Y(?)+W(?)的的正反正反应为吸吸热反反应，当升高温度，当升高温度时气体的气体的平均相平均相对分子分子质量有量有变小小趋势，则下列判下列
43、判断正确的是（断正确的是（）A、Y和和W一定都是气体一定都是气体 B、若、若W为固体，固体，则Y一定是气体一定是气体C、Y和和W可能都是固体可能都是固体D、Y和和W可能都是气体可能都是气体BD61催化剂对化学平衡的影响催化剂对化学平衡的影响催化剂催化剂能同等程度地能同等程度地改变改变正、逆反应速率（即反正、逆反应速率（即反应速率改变但仍然相等），它只改变化学反应达应速率改变但仍然相等），它只改变化学反应达到平衡所需要的时间，平衡不移动。到平衡所需要的时间，平衡不移动。V（molL-1S-1）V正正=V逆逆t1T(s)0V正正=V逆逆62 5 5 、速率、平衡理论在化工生产上的应速率、平衡理论在
44、化工生产上的应用用进行化工生产条件选择时：进行化工生产条件选择时：既要考虑反应既要考虑反应速率速率的问题的问题 反应速率要尽可能地快反应速率要尽可能地快又要考虑化学又要考虑化学平衡平衡的问题的问题 平衡要尽可能地向右移平衡要尽可能地向右移动，即反应物的转化率要尽可能的高，动，即反应物的转化率要尽可能的高，原料的利用要尽可能的充分原料的利用要尽可能的充分63合成氨合成氨工业条件的选择工业条件的选择反应式反应式：N N2 2 (g) +3H+3H2 2 (g) 2NH 2NH3 3 (g) H0H0反应特征反应特征：反应物、生成物都是：反应物、生成物都是气体气体 正正反应是体积缩小、反应是体积缩小
45、、放放热反应热反应速率速率：高温、高压、催化剂：高温、高压、催化剂平衡平衡：低温、高压、及时分离出氨气：低温、高压、及时分离出氨气综合综合：适当温度、高压、使用催化剂、及时分离：适当温度、高压、使用催化剂、及时分离出氨气出氨气实际实际：500500、202050MPa50MPa、铁触媒、氨气液化、铁触媒、氨气液化64SOSO2 2接触氧化接触氧化条件的选择条件的选择 反应式反应式：2SO2SO2 2+O+O2 2 (g) 2SO 2SO3 3 (g) H0H0反应特征反应特征：与：与合成氨合成氨相似相似速率速率：高温、高压、催化剂：高温、高压、催化剂平衡平衡：低温、高压、氧气过量：低温、高压、
46、氧气过量综合综合：适当温度、高压、使用催化剂、氧气过量：适当温度、高压、使用催化剂、氧气过量实际实际：高高温、温、常常压、催化剂、氧气过量压、催化剂、氧气过量65a、化学平衡常数定义化学平衡常数定义:在一定温度下，在一定温度下，可逆反应达到平衡时，生成物的浓度幂可逆反应达到平衡时，生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常之积与反应物浓度幂之积的比是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数，简称平衡常数，用符号数，简称平衡常数，用符号K K表示。表示。6、化学平衡常数及计算化学平衡常数及计算66浓度的单位为浓度的单位为molL-1 K的单位为的单位为(
47、molL-1) n；b、平衡常数的平衡常数的数学表达式及单位数学表达式及单位：对于一般的可逆反应对于一般的可逆反应mA+nB pC+qD c(C)pc(D)qc(A)mc(B)nK=671、如果反、如果反应中有中有固体和固体和纯液体液体参加，它参加，它们的的浓度不度不应写在平衡关系式中，因写在平衡关系式中，因为它它们的的浓度是固定不度是固定不变的，化学平衡关系式中的，化学平衡关系式中只包括只包括气气态物物质和和溶液溶液中各溶中各溶质的的浓度。度。如：如：CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)K=CO2CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)K=CO/(CO2H2)c、书写平衡常
48、数关系式的规则、书写平衡常数关系式的规则68例例N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1=1.60 10 51/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)K2=3.87 10 2K1 K2 ， K1 = K222、同一化学反应，可以用不同的化学反、同一化学反应，可以用不同的化学反应式来表示，每个化学方程式都有自己应式来表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。的平衡常数关系式及相应的平衡常数。69 1、平衡常数是反、平衡常数是反应的特性常数。每一个反的特性常数。每一个反应（除固相反（除固相反应），在一个温度下，有一个），在一个温度下，有一个K值。2、K值大，表示正反大，表
49、示正反应进行的行的倾向大，反向大，反应完全；完全；K值小，表示正反小，表示正反应进行的行的倾向小，反向小，反应不完全。不完全。3、K值只只说明反明反应能达到的最大限度度，不能达到的最大限度度，不能能说明反明反应的速度的速度4、用、用K可判断反可判断反应是否平衡，以及未平衡反是否平衡，以及未平衡反应进行的方向。行的方向。 d、平衡常数的意义、平衡常数的意义70如：如：2SO2(g)+O2 2SO3(g)298K时K很大，但由于速度太慢，常温很大，但由于速度太慢，常温时，几乎不几乎不发生反生反应。又如：又如：N2(g)+O2(g) 2NO(g)Kc=110-30(298K)这意味着意味着298K时
50、，N2和和O2基本上没有基本上没有进行反行反应，反反之之NO分解的逆反分解的逆反应在在该温度下将几乎完全温度下将几乎完全进行，平衡行，平衡时NO实际上全部分解上全部分解为N2和和O2。71练练3.在某温度下，可逆反应：在某温度下，可逆反应：mA(g)+nB(g) pC(g) +qD(g)的平衡常的平衡常数为，下列说法正确的是（）数为，下列说法正确的是（）.越大，达到平衡时，反应进行的程度越越大，达到平衡时，反应进行的程度越大大.越小，达到平衡时，反应物的转化率越越小，达到平衡时，反应物的转化率越大大.随反应物浓度改变而改变随反应物浓度改变而改变.随温度改变而改变随温度改变而改变72练练4.在一
51、定体积密闭容器中，进行如下反应：在一定体积密闭容器中，进行如下反应： CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其平衡常数和温度其平衡常数和温度t的关系如下：的关系如下：(1)k的表达式为：的表达式为：(2)该反应为该反应为反应反应（“吸热吸热”或或“放热放热”）t/C70080083010001200k0.60.91.01.72.6吸热吸热73专题三：专题三：化学反应速率和化学反应速率和平衡平衡的有关计算的有关计算741 1、主要类型、主要类型（1 1）求反应速率）求反应速率、浓度或物质的量浓度或物质的量 （2 2）求转）求转化率、分解率化率、分解率 （3 3）求压强变化或体积变化
52、）求压强变化或体积变化（4 4）求混合气体的相对平均分子质量或气体的密度）求混合气体的相对平均分子质量或气体的密度（5 5）求化学计量系数）求化学计量系数 （6 6）等效平衡的有关计算）等效平衡的有关计算2 2、模式、模式 mA(g)+nB(g) pC(g) + qD(g)mA(g)+nB(g) pC(g) + qD(g)起始量起始量 a b 0 0a b 0 0变化量变化量 x nx/m px/m qx/mx nx/m px/m qx/m平衡量平衡量 a-x b-nx/m px/m qx/ma-x b-nx/m px/m qx/m753、常用公式小结：、常用公式小结：（1）反应物）反应物：起
53、始浓度变化浓度终了浓度：起始浓度变化浓度终了浓度（或起始物质的量变化物质的量终了物质的量）（或起始物质的量变化物质的量终了物质的量）生成物生成物：起始浓度变化浓度终了浓度：起始浓度变化浓度终了浓度（起始物质的量变化物质的量终了物质的量）（起始物质的量变化物质的量终了物质的量）各物质各物质:变化浓度之比变化物质的量之比计量数之比变化浓度之比变化物质的量之比计量数之比（2）气体公式）气体公式同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比同温同体积下，气体压强之比等于物质的量之比同温同体积下，气体压强之比等于物质的量之比同温同压下，气体密度之比等于相对分子质量之比同
54、温同压下，气体密度之比等于相对分子质量之比（3）转化率：）转化率：A的转化率已转化量的转化率已转化量/反应前总量反应前总量100%76平衡常数的计算平衡常数的计算例例4:合成氨的反合成氨的反应N2+3H2 2NH3在某温度下在某温度下各物各物质的的浓度平衡是度平衡是:N2=3molL-1,H2=9molL-1,NH3 =4molL-1求求该反反应的平的平衡常数和衡常数和N2、H2的初始的初始浓度。度。77解：解：求平衡常数求平衡常数KKc=NH32/(N2H23)=16/(393)=7.3210-3求求N2、H2的初始的初始浓度。度。据据N2+3H2 2NH3，知，知反反应1摩摩尔N2同同时需
55、需3molH2生成生成2molNH3N2+3H2 2NH3 初始初始浓度（度（molL-1 ）(3+2)(9+6)0 变化化浓度（度（molL-1 ）2 6 4 平衡平衡浓度度 （molL-1 ）3 9 4答答:K=7.3210-3,初始初始N2、H2为5、15molL-1。78 平衡平衡转化率化率是是指平衡指平衡时已已转化了的某反化了的某反应物的物的量与量与转化前化前该反反应物的量之比。物的量之比。例例5：CO+H2O H2+CO2此反此反应在在773K时平衡常数平衡常数K=9，如反，如反应开开始始时C(H2O)=C(CO)=0.020molL-1求求CO的的转化化率。率。CO +H2O H
56、2+CO2初始（初始（molL-1 ）0.02 0.0200变化（化（molL-1 ）x x x x 平衡（平衡（molL-1 ）0.02-x 0.02-x x xK=x/(0.02-x)2=9x/(0.02-x)=3x=0.015molL-1转化率化率=(0.015/0.020)100=7579专题四：专题四：等效平衡问题等效平衡问题解题思路及应用解题思路及应用80应用：比较不同的平衡状态应用：比较不同的平衡状态方法：将其中一个平衡方法：将其中一个平衡进行行等效等效转换，然后，然后比比较两个平衡的差两个平衡的差别。等效等效转换的方法：的方法：“一一边倒倒”或或改改变体体积82例例1、在恒温恒
57、压下、在恒温恒压下，按不同的投料方式进，按不同的投料方式进行如下反应行如下反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) (1)1mol3mol0mol(2)2mol6mol0mol(3)2mol6mol2mol以上哪些投料方式在反应达到平衡后，以上哪些投料方式在反应达到平衡后，NH3在平衡混合物中的体积百分含量相同在平衡混合物中的体积百分含量相同？由此得出什么规律？由此得出什么规律？83842、等温等压下的等效平、等温等压下的等效平衡衡 改改变起始加入情况，等效起始加入情况，等效转换后，如果后，如果各物各物质的的物物质的量之比的量之比与原平衡相同，与原平衡相同，则达达到平衡后与原平衡等效到平衡后
58、与原平衡等效85例、在恒温恒容下例、在恒温恒容下，按不同的投料方式进行，按不同的投料方式进行反应，平衡后体系内各组分浓度是否相同？反应，平衡后体系内各组分浓度是否相同？三条途径最终达同一平衡三条途径最终达同一平衡N2(g)+3H2(g)2NH3(g) (1)1mol4mol0mol(2)0mol1mol2mol(3)0.5mol2.5mol1mol1mol(3+1)mol0mol(0.5+0.5)mol(2.5+1.5)mol0mol86例、在恒温恒容下例、在恒温恒容下，按不同的投料方式进行，按不同的投料方式进行反应，平衡后体系内各组分浓度是否相同？反应，平衡后体系内各组分浓度是否相同？N2(
59、g)+3H2(g)2NH3(g) (1)1mol3mol0mol(2)2mol6mol0mol8788例、在例、在恒温恒容恒温恒容下，按不同的投料方式进行下，按不同的投料方式进行如下反应如下反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)(1)1mol1mol0mol0mol(2)0mol0mol2mol2mol(3)0mol1mol1mol1mol以上哪些投料方式在反应达到平衡后，以上哪些投料方式在反应达到平衡后，CO2在平衡混合物中的含量相同？由此得出什么在平衡混合物中的含量相同？由此得出什么规律？规律？89CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)(1)1mol1mol0mol
60、0mol(2)0mol0mol2mol2mol“一边倒一边倒”2mol2mol0mol0mol(3)0mol1mol1mol1mol“一边倒一边倒”1mol2mol0mol0mol(1)和和(2)是等效平衡，是等效平衡，(1)和和(3)、(2)和和(3)都不是等效平衡都不是等效平衡903、定温定容下的等效平衡、定温定容下的等效平衡在定温定容的条件下，在定温定容的条件下，对于于反反应前后气体分前后气体分子数改子数改变的可逆反的可逆反应，改，改变起始加入原料的起始加入原料的物物质的量，如通的量，如通过等效等效转换后，与原平衡后，与原平衡相相同同，则两平衡等效。两平衡等效。在定温定容的条件下，在定温
61、定容的条件下，对于于反反应前后气体分前后气体分子数不子数不变的可逆反的可逆反应，改，改变起始加入原料的起始加入原料的物物质的量，如通的量，如通过等效等效转换后，各物后，各物质的的摩摩尔比与原平衡相同比与原平衡相同，则两平衡等效。两平衡等效。91练习：练习：在一个固定体在一个固定体积的密的密闭容器中，加入容器中，加入2molA和和2molB，发生如下反生如下反应：2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)，达到平衡，达到平衡时，C的的浓度度为Wmol/L,若若维持容器体持容器体积和温度不和温度不变,按下列配按下列配比作比作为起始物起始物质达到平衡后达到平衡后,C的的浓度仍度仍为Wmol/L的是的
62、是A2molA+2molB+3molC+1molDB3molC+1molD+1molBC3molC+1molDD1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD922A（g）+2B（g）3C（g）+D（g）2mol2mol0mol0molA2mol1mol3mol1mol4mol3mol0mol0molB0mol1mol3mol1mol2mol3mol0mol0molC0mol0mol3mol1molD1mol0.5mol1.5mol0.5mol2mol1.5mol0mol0mol93小结：等效平衡须考虑的因素：小结：等效平衡须考虑的因素：外界条件：外界条件：1、相同温度、相同容、相
63、同温度、相同容积2、相同温度、相同、相同温度、相同压强化学反化学反应：1、反、反应前后体前后体积不不变2、反、反应前后体前后体积改改变等同：等同： 1、平衡、平衡时各各组分分浓度相同度相同2、平衡、平衡时各各组分的百分含量相同分的百分含量相同应用等效平衡原理分析有关化学平衡用等效平衡原理分析有关化学平衡问题的一般思的一般思路：路： 根据已知条件，先合理根据已知条件，先合理变换条件，使之成条件，使之成为等效平衡；然后将体系恢复等效平衡；然后将体系恢复为原条件，再根据平原条件，再根据平衡移衡移动原理，分析平衡原理，分析平衡结果。果。94条件条件等效条件等效条件结果结果恒温恒容恒温恒容(n(g)0)
64、 恒温恒容恒温恒容(n(g)=0) 恒温恒压恒温恒压 等效平衡小结等效平衡小结投料换算成投料换算成相同物质表相同物质表示时示时量相同量相同两次平衡时各组分百两次平衡时各组分百分量、分量、n、c均相同均相同 投料换算成投料换算成相同物质表相同物质表示时示时等比例等比例两次平衡时各组分两次平衡时各组分百分量相同，百分量相同，n、c同比例变化同比例变化 投料换算成投料换算成相同物质表相同物质表示时示时等比例等比例两次平衡时各组分两次平衡时各组分百分量、百分量、c相同，相同，n同比例变化同比例变化95mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)定定T、V定定T、Pm+np+qm+n=p+q极限相等法极
65、限相等法极限成比例法极限成比例法极限成比例法极限成比例法m+np+qm+n=p+q小结小结96练习、在一固定容积的密闭容器中充练习、在一固定容积的密闭容器中充入入2molA和和1molB，发生反应：，发生反应：2A(气气)+B(气气)xC(气气),达到平衡后，达到平衡后，C的体的体积分数为积分数为W%。若维持容器体积和温度。若维持容器体积和温度不变，按不变，按0.6molA、0.3molB和和1.4molC为为起始物质，达到平衡后，起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍的体积分数仍为为W%，则，则x值为（值为（）A、1B、2C、3D、4BC97应用应用:在一定温度下，把在一定温度下，把2molS
66、O2和和1mo1O2通入一通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g) ，一段时间后达到化学平衡状态。，一段时间后达到化学平衡状态。现保持温度不变，令现保持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的分别代表初始加入的SO2、O2和和SO3的物质的量的物质的量(mol)。如。如a、b、c取不同的数值，取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同。请填写
67、下列空白：全相同。请填写下列空白：(1)若若a=0，b=0，则，则c=。(2)若若a=0.5，则，则b=和和C=。(3)a、b、c必须满足的一般条件是必须满足的一般条件是(请用两个方程式请用两个方程式表示，其中一个只含表示，其中一个只含a和和c，另一个只含，另一个只含b和和c)：、。2 20.250.251.51.5a+c=2a+c=22b+c=22b+c=2、等效平衡的应用、等效平衡的应用98将将1mol SO1mol SO2和和1mol O1mol O2通入密闭容器中，在通入密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡，平衡体系中有一定条件下反应达到平衡，平衡体系中有SOSO3 0.3mol 0.
68、3mol，此时若移走，此时若移走0.5mol O0.5mol O2和和0.5 0.5 mol SOmol SO2，则反应达到新平衡时，则反应达到新平衡时SOSO3的物质的的物质的量为量为( )( )A A 0.3mol 0.3mol B B 0.15mol 0.15mol C C 小于小于0.15mol0.15mol D D 大于大于0.15mol0.15mol，小于，小于0.3mol 0.3mol 应用：应用：C99在密闭容器中进行如下反应：在密闭容器中进行如下反应：N N2 2 (g) 3H3H2 2 (g) 2NH 2NH3 3 (g) Q Q，若将平衡体系中，若将平衡体系中各物质的浓度
69、都增加到原来的各物质的浓度都增加到原来的2 2倍，则产生倍，则产生的结果是（的结果是（ ） (1)(1)平衡不发生移动平衡不发生移动(2)(2)平衡沿着正反应方向移动平衡沿着正反应方向移动(3)(3)平衡沿着逆反应方向移动平衡沿着逆反应方向移动(4)NH(4)NH3 3的质量分数增加的质量分数增加(5)(5)正逆反应速率都增大正逆反应速率都增大A A(1)(5)(1)(5) B B(1)(2)(5) (1)(2)(5) C C(3)(5) (3)(5) D D(2)(4)(5)(2)(4)(5)应用应用3 3：D100化学反化学反应进行的方向行的方向反反应的快慢程度的快慢程度化学反化学反应原理
70、原理化学反化学反应的限度的限度反反应进行的方向行的方向如何判断反如何判断反应能否能否发生？生？化学反化学反应进行的方向是一个复行的方向是一个复杂问题，如果反如果反应已已经发生了，方向其生了，方向其实也已确定；也已确定；但如果反但如果反应还没有没有发生，我生，我们则要通要通过互相互相关关联的能量（的能量（H）判据（力）判据（力图使自身使自身能量能量趋于最低于最低）和）和熵判据（判据（由有序由有序变为无序无序的的现象）。象）。?101自发过程：在一定条件下，不借助外部自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程力量就能自动进行的过程高山流水高山流水自由落体自由落体能量趋于最低能量趋于最
71、低酸碱中和酸碱中和1021、反应焓变与反应方向、反应焓变与反应方向能量判据能量判据,- 焓（H）判据）判据 体系体系趋向于从向于从高能状高能状态转变为低能状低能状态（这时体系会体系会对外做功外做功或者或者释放放热量量H 0）。）。多数能自发进行的化学反应是放热反应多数能自发进行的化学反应是放热反应，如常温、常压下，氢氧化亚铁被氧化为氢氧如常温、常压下，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的反应是自发的，反应放热化铁的反应是自发的，反应放热 4Fe（OH）2（s）+2H2O（l）+O2（g）=4Fe（OH）3（s）；）；H=444.3KJ/mol103但是，有不少吸热反应也能自发进行但是，有不少吸热反应也
72、能自发进行，如如 NH4HCO3（s）+CH3COOH（aq）=CO2（g）+CH3COONH4（aq）+H2O（l）；）；H（298K）=37.3KJ/mol还有一些吸热反应在室温条件下不能自发还有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行，进行，但在较高温度下则能自发进行，如在室如在室温下吸热反应的碳酸钙分解反应不能自发进行，温下吸热反应的碳酸钙分解反应不能自发进行，但同样是这个吸热反应在较高温度（但同样是这个吸热反应在较高温度（1200K）下则能自发进行。下则能自发进行。104火柴棒散落火柴棒散落墨水扩散墨水扩散由有序变为无序由有序变为无序同一种物质，其气态时会通过
73、分子的扩散自发同一种物质，其气态时会通过分子的扩散自发形成均匀的混合物形成均匀的混合物硝酸铵溶于水要吸热，但它能自发向水中硝酸铵溶于水要吸热，但它能自发向水中扩散扩散1052、反应熵变与反应方向、反应熵变与反应方向为了解了解释这样一一类与能量状与能量状态的高低无关的的高低无关的过程的自程的自发性，提出了在自然界性，提出了在自然界还存在着另存在着另一种能一种能够推推动体系体系变化的因素化的因素1、在密在密闭条件下，体系由有序自条件下，体系由有序自发地地转变为无序的无序的倾向向称称为熵。由大量粒子由大量粒子组成的体系中，用成的体系中，用熵来描述体系来描述体系的混乱度，的混乱度，2、符号用、符号用S
74、表示。表示。3、熵值越大，体系混乱度越大。同一物越大，体系混乱度越大。同一物质，S（g）S（l）S（s）。）。106熵变和熵增原理熵变和熵增原理（1）熵变（S） 化学反化学反应中要中要发生物生物质的的变化或物化或物质状状态的的变化，因此存在着化，因此存在着熵变。S=S反反应产物物S反反应物物产生气体的反生气体的反应、气体物、气体物质的物的物质的量的量增大的反增大的反应，熵变通常都是正通常都是正值（S 0），），为熵增加增加反反应。许多多熵增反增反应在常温常在常温常压下能自下能自发进行，有些在室温条件下不能自行，有些在室温条件下不能自发进行，但在行，但在较高温度下高温度下则能自能自发进行。行。（
75、2）在与外界隔离的体系中，自）在与外界隔离的体系中，自发过程将程将导致致体系的体系的熵增大，增大，这个原理叫做个原理叫做熵增原理增原理。该原理原理是用来判断是用来判断过程的方向的又一个因素，程的方向的又一个因素，又称又称为熵判据判据。1073、焓变与熵变对反应方向的共同影响、焓变与熵变对反应方向的共同影响 （复合判据（复合判据-自由能自由能）在一定条件下，一个化学反在一定条件下，一个化学反应能否自能否自发进行，行，既可能与反既可能与反应焓变（H）有关，又可能与反）有关，又可能与反应熵变（S）有关。在温度、）有关。在温度、压强一定的条一定的条件下，我件下，我们要判要判别化学反化学反应的方向要考的
76、方向要考虑H、 S共同影响的共同影响的结果。果。反反应焓变（能量判据）（能量判据）反反应方向方向反反应熵变（熵判据）判据）HT S0，则反反应自自发进行，行，反反应到达平衡状到达平衡状态，反反应不能自不能自发进行。（行。（T为绝对温度）温度）复合判据复合判据1084、焓判据和熵判据的应用焓判据和熵判据的应用1、由、由焓判据知判据知 放放热过程（程（H0）常常是）常常是容易自容易自发进行；行；2、由、由熵判据知判据知 若干若干熵增加（增加（S0）的）的过程是自程是自发的；的；3、很多情况下，、很多情况下，简单地只用其中一个判据地只用其中一个判据去判断同一个反去判断同一个反应，可能会出，可能会出现
77、相反的判断相反的判断结果，所以我果，所以我们应两个判据两个判据兼兼顾。由能量判。由能量判据（以据（以焓变为基基础）和）和熵判据判据组合成的合成的复合复合判据自由能判据自由能将更适合于所有的反将更适合于所有的反应过程。程。1094、过程的自程的自发性只能用于判断性只能用于判断过程的方向，不程的方向，不能确定能确定过程是否一定会程是否一定会发生和生和过程程发生的速率。生的速率。如如钢制器件腐制器件腐蚀、装在不同地方的气体等例子、装在不同地方的气体等例子。 5、在、在讨论过程的方向程的方向时，我，我们指的是没有外界指的是没有外界干干扰时体系的性体系的性质。如果允。如果允许外界外界对体系施加某体系施加
78、某种作用，就可能出种作用，就可能出现相反的相反的结果。果。例如水、石灰石分解、石墨例如水、石灰石分解、石墨转化化为金金刚石。石。 6、反、反应的自的自发性也受外界条件的影响。如石灰性也受外界条件的影响。如石灰石分解，常温下是非自石分解，常温下是非自发的，但在的，但在1273K时是自是自发的反的反应。110典例剖析典例剖析 例例1 下列下列过程是非自程是非自发的是的是 （）A、水由高、水由高处向低向低处流；流；B、天然气的燃、天然气的燃烧；C、铁在潮湿空气中生在潮湿空气中生锈；D、室温下水、室温下水结成冰成冰例例2 碳酸碳酸铵 （NH4）2CO3 在室温下就能自在室温下就能自发地分解地分解产生氨
79、气，生氨气，对其其说法中正确的是法中正确的是 A、其分解是因、其分解是因为生成了易生成了易挥发的气体，使体系的气体，使体系的的熵增大；增大；B、其分解是因、其分解是因为外界外界给予了能量；予了能量；C、其分解是吸其分解是吸热反反应，据能量判据不能自，据能量判据不能自发分解；分解；D、碳酸、碳酸盐都不都不稳定，都能自定，都能自发分解。分解。DA111练习练习1、下列、下列说法正确的是法正确的是 （）A、凡是放、凡是放热反反应都是自都是自发的，由于吸的，由于吸热反反应都是非自都是非自发的；的；B、自、自发反反应一定是一定是熵增增大，非自大，非自发反反应一定是一定是熵减少或不减少或不变；C、自、自发
80、反反应在恰当条件下才能在恰当条件下才能实现；D、自、自发反反应在任何条件下都能在任何条件下都能实现。2、自、自发进行的反行的反应一定是一定是 （）A、吸、吸热反反应；B、放、放热反反应；C、熵增加反增加反应；D、熵增加或者放增加或者放热反反应。CD1123、下列、下列说法正确的是法正确的是 （）A、放、放热反反应一定是自一定是自发进行的反行的反应；B、吸、吸热反反应一定是非自一定是非自发进行的；行的；C、自、自发进行的反行的反应一定容易一定容易发生；生；D、有些吸、有些吸热反反应也能自也能自发进行。行。4、250C和和1.01105Pa时，反，反应2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）；）；H=56.76kJ/mol，自，自发进行的原因是行的原因是 A、是吸、是吸热反反应；B、是放、是放热反反应；C、是、是熵减少的反减少的反应；D、熵增大效增大效应大于能量效大于能量效应。DD113
