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文檔簡介

1、化學(xué)反應(yīng)速率,化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,(1)了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念、反應(yīng)速率的定量表示方法,理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應(yīng)速率的影響。 (2)了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。 (3)了解化學(xué)平衡建立的過程。理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學(xué)平衡的影響,認識其一般規(guī)律。 (4)理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義,能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進行簡單的計算。 (5)了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究 領(lǐng)域中的重大作用。,【考綱解讀】,表示方法:,單位時間內(nèi)某反應(yīng)物濃度(或質(zhì)量、物質(zhì)的量等)的減小或某生成物濃度(或質(zhì)量、物質(zhì)的量

2、等)的增大。,單位:,molL-1s-1, molL-1min-1,一、化學(xué)反應(yīng)速率,表達式:,V(A)=C(A)t,= n(A)(V.t),【注意】 化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率,且均取正值。但在時間速率圖像中某時刻對應(yīng)的速率為瞬時速率。 在一定溫度下,固態(tài)和純液態(tài)物質(zhì),物質(zhì)的量濃度視為常數(shù),它們的反應(yīng)速率也視為常數(shù),一般不用這些物質(zhì)表示反應(yīng)速率。如CaCO3 、濃硫酸、水等。,1、計算規(guī)律:,aA + bB = cC + dD v (A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d,、單位統(tǒng)一 、比較 v (A)/a; v(B)/b; v(C)/c; v(D)/d,2、化學(xué)反應(yīng)速率快慢比較,【

3、例1】 反應(yīng)4NH3+5O2 4NO+6H2O,在5L的密閉容器中進行半分鐘后,NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol,則此反應(yīng)的平均速率(X)( ) (A)(O2)=0.01 molL-1s-1 (B)(NO)=0.008 molL-1s-1 (C)(H2O)=0.003 molL-1s-1 (D)(NH3)=0.002 molL-1s-1,CD,典型例題,【例2】 、在2A + B 3C + 4D的反應(yīng)中,下列表示該反應(yīng)速率最大的是( ) A、VA =0.5mol / (L.min) B、VB =0.3mol / (L.min) C、VC =0.8mol / (L.min) D、VD = 0.6

4、mol / (L.S),D,典型例題,【例3】.在密閉容器里,A與B反應(yīng)生成C,其反應(yīng)速率分別用 vA、vB、vC表示,已知2vB=3vA、3vC=2vB,則此反應(yīng)可表示為 A.2A+3B2C B.A+3B2C C.3A+B2C D.A+BC,本題考查反應(yīng)速率與方程式計量數(shù)的關(guān)系vAvBvC=232 所以A正確,A,【練2】:某溫度時,在2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變 化曲線如圖所示,由圖中數(shù)據(jù)分析,該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為 ; 反應(yīng)從開始至2min,Z的平均反應(yīng)速率為: 。,0.05mol/(L.min),分子運動,相互碰撞,分子具有足夠能量,活化分子,有 合 適 的 取 向

5、,有效碰撞,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件,二、有效碰撞理論 (1)有效碰撞 能夠發(fā)生 的分子之間的碰撞。 (2)活化分子 能量較高,能夠發(fā)生 的分子。 (3)活化能 概念: 比 多出的那部分能量。 反應(yīng)物、生成物的能量與活化能的關(guān)系,如圖:,E1是反應(yīng)的 。 E2是活化分子變成生成物分子放出的能量(逆反應(yīng)的活化能)。 反應(yīng)熱H 。,化學(xué)反應(yīng),有效碰撞,活化分子,普通分子,E1E2,活化能,反應(yīng)速率加快,單位時間單位體積內(nèi)有較碰撞的次數(shù)增加,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加,單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子數(shù)增加,活化分子 百分數(shù)增加,增大氣體壓強,增大反應(yīng)物濃度,升高溫度,加催化劑,增加 分子能量,降低 活化

6、能,(4)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系:,練習(xí)3把下列金屬分別投入0.1mol/L鹽酸中,能發(fā)生反應(yīng)但反應(yīng)最緩慢的是( ) A Fe B Al C Mg D Cu,A,練習(xí)4實驗室用鐵與鹽酸制取氫氣時,采用哪些方法,可以增大鐵與鹽酸反應(yīng)速率?,1.增大鹽酸濃度 2.將鐵片改為鐵粉 升溫 4.加入少量的CuSO4粉末,三、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,(一)內(nèi)因,:反應(yīng)物質(zhì)本身的性質(zhì)。,濃度、溫度、壓強、催化劑、 固體反應(yīng)物表面積的大小、光照、超聲波、電磁波、紫外線、溶劑等,(二)外因:,三、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,原因:,反應(yīng)物濃度增大,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加,有效碰撞次數(shù)增多,反應(yīng)速率加快

7、,1、濃度對反應(yīng)速率的影響,其它條件不變,增加反應(yīng)物濃度加快化學(xué)反應(yīng)速率。,內(nèi)容:,【注意】:固體和純液體的濃度為常數(shù),增大其物質(zhì)的量,但濃度不變,因此對v無影響,【例4】足量鐵粉與一定量的鹽酸反應(yīng),由于反應(yīng)速率太快而不方便操作,為了減慢此反應(yīng)速率而不減少H2的產(chǎn)量,可以加入的物質(zhì)是 ( ) A、H2O B、NaOH C、Na2CO3 D、CH3COONa,AD,典型例題,【練習(xí)4】加入0.1 mol MnO2粉末于50 mL的H2O2中(密度1 g/ml), 在標準狀況下放出的氣體體積與時間的關(guān)系如圖所示: (1)實驗時放出的氣體總體積是 。 (2)反應(yīng)放出半氣體所需時間是 。 (3)反應(yīng)放

8、出氣體總量的3/4所需的時間約為 。,60 mL,1 min,2 min,【例4】.加入0.1 mol MnO2粉末于50 mL的H2O2中(密度1 g/ml), 在標準狀況下放出的氣體體積與時間的關(guān)系如圖所示: (4) A、B、C、D各點的反應(yīng)速率快慢的順序是 (5)解釋上述A、B、C、D快慢的原因是 。,DCBA,隨反應(yīng)進行,H2O2的濃,度逐漸減小,反應(yīng)速率逐漸減慢,2、壓強對反應(yīng)速率的影響,對于氣體反應(yīng)來說,增大壓強相當于增大反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率加快,原因:,反應(yīng)物濃度增大,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加,有效碰撞次數(shù)增多,反應(yīng)速率加快,增大壓強,內(nèi)容:,注意: :若無氣體參加,改變壓強對

9、v無影響,:對于氣體反應(yīng)體系,有以下三種情況: (1)恒溫時:縮小體積,壓強增大,濃度增大,反應(yīng)速率 加快; (2)恒容時:充入氣體反應(yīng)物,壓強增大,濃度增大,速率加快; 充入“惰性氣體”,總壓強增大;但參加反 應(yīng)的各物質(zhì)濃度不變,反應(yīng)速率不變。 (3)恒壓時:充入“惰性氣體”,體積增大,各反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)速率減慢。,【例5】設(shè)C(s)+CO2(g) 2CO(g)的反應(yīng)速率為v1,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的反應(yīng)速率為v2,對于上述反應(yīng),當只增大反應(yīng)體系的壓強時,v1和v2的變化情況為 ( ) A、同時增大 B、同時減小 C、v1減小,v2增大 D、v1不變,v2增大,A,典

10、型例題,【例6】在一定溫度下,密閉容器進行如下反應(yīng): 3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g) 下列判斷正確的是 A.保持體積不變,增加Fe的量,反應(yīng)速率加快 B.將容器的體積縮小一半,反應(yīng)速率加快 C.保持體積不變,充入Ne使體系壓強增大,反應(yīng)速率加快 D.保持壓強不變,充入Ne使容器的體積增大,反應(yīng)速率不變,原因:,溫度升高,分子獲得更高的能量,活化分子百分數(shù)提高,有效碰撞次數(shù)提高,反應(yīng)速率加快,3、溫度:在其它條件不變的情況下,升溫反應(yīng)速率增大,降溫反應(yīng)速率減小,【注意】:溫度的改變對任何反應(yīng)速率都有影響,與反應(yīng)的熱效應(yīng)無關(guān)。,加入催化劑,反應(yīng)活化能降低,活化分子百分數(shù)

11、提高,有效碰撞次數(shù)提高,反應(yīng)速率加快,原因:,4、催化劑加快反應(yīng)速率,1、定義:催化劑是能改變反應(yīng)速率而在反應(yīng)前后本身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量不變的物質(zhì)。,2、催化劑改變反應(yīng)速率的實質(zhì) 參與反應(yīng),改變歷程,降低反應(yīng)的活化能,3、特點:催化劑只能等幅度加快正、逆反應(yīng)速率,但不能改變化學(xué)反應(yīng)平衡常速數(shù)、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)的焓變(H)。 催化劑具有高效性和選擇性 催化劑中毒:催化劑的活性因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭到破壞,這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。,【例7】對于在一定條件下進行的化學(xué)反應(yīng):2SO2+O2 2SO3,改變下列條件可以提高反應(yīng)物中的活化分子百分數(shù)的是 ( ) A、增大壓強 B、升高溫度 C、加入

12、催化劑 D、減小反應(yīng)物的濃度,BC,典型例題,【例8】在密閉容器中進行的反應(yīng): N2+O2 2NO,下列條件的改變能加快反應(yīng)速率的是( ) A、縮小容器體積使壓強增大 B、體積不變充入N2使壓強增大 C、體積不變充入He使壓強增大 D、壓強不變充入He使體積增大,AB,典型例題,【例9】一定條件下反應(yīng):N2+3H2 2NH3(正反應(yīng)放熱)達平衡,當單獨改變下列條件后,有關(guān)敘述錯誤的是:( ) A、加催化劑,v正,v逆皆發(fā)生變化且變化的倍數(shù)相等 B、加壓,v正,v逆皆增大,且v正增大倍數(shù)大于v逆增大倍數(shù) C、降溫,v正,v逆皆減小,且v正減小倍數(shù)大于v逆減小倍數(shù) D、加入氫氣,v正,v逆皆增大,

13、且v正增大倍數(shù)大于v逆增大倍數(shù),C,1、在 C(固)+CO2(氣) 2CO(氣) 的 反應(yīng)中?,F(xiàn)采取下列措施: (1)增大壓強 ;(2)增加碳的量 (3)恒容下通入CO2; (4)恒容下充入N2; (5)恒壓下充入N2 哪些措施能夠使反應(yīng)速率增大?為什么?,答案:(1)(3),課堂練習(xí):,2、(2008上海)等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸 在不同的實驗條件下進行反應(yīng),測定在 不同時間t產(chǎn)生氣體體積V的數(shù)據(jù),根據(jù) 數(shù)據(jù)繪制得到右圖,則曲線a、b、c、d 所對應(yīng)的實驗組別可能是( AC ) A.4-3-2-1 B.1-2-3-4 C.3-4-2-1 D.1-2-4-3,AC,3、加入0.1 mol MnO

14、2粉末于50 mL的H2O2中(密度1 g/ml), 在標準狀況下放出的氣體體積與時間的關(guān)系如圖所示: (1)實驗時放出的氣體總體積是 。 (2)反應(yīng)放出半氣體所需時間是 。 (3)反應(yīng)放出氣體總量的3/4所需的時間約為 。,60 mL,1 min,2 min,3、加入0.1 mol MnO2粉末于50 mL的H2O2中(密度1 g/ml), 在標準狀況下放出的氣體體積與時間的關(guān)系如圖所示: (4) A、B、C、D各點的反應(yīng)速率快慢的順序是 (5)解釋上述A、B、C、D快慢的原因是 。,DCBA,隨反應(yīng)進行,H2O2的濃,度逐漸減小,反應(yīng)速率逐漸減慢,4、如下圖所示,相同體積的a、c兩密閉容器

15、,其中c容器有一活塞,a為定容容器,起始向容器中都加入相同量的SO2和O2,一定條件下發(fā)生2SO2+O2 2SO3的反應(yīng)。, 起始a、c兩容器的反應(yīng)速率大小關(guān)系為Va _ Vc;, 反應(yīng)一段時間后a、c中速率大小關(guān)系為Va _Vc ;,=, a、c容器的SO2轉(zhuǎn)化率大小關(guān)系為Va _ Vc;,5、(高考廣東化學(xué)卷) “碘鐘”實驗中, 3I S2O82-I3 2SO42 的反應(yīng)速率可以用I3 與加入的淀粉溶液顯藍色的時間t來度量,t越小,反應(yīng)速率越大。某探究性學(xué)習(xí)小組在20 進行實驗,得到的數(shù)據(jù)如下表: 回答下列問題:(1)該實驗的目的是?,研究反應(yīng)物I與S2O82-的濃度對反應(yīng)速率的影響。,(

16、2)溫度對該反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響符合一般規(guī)律,若在40 下進行編號對應(yīng)濃度的實驗,顯色時間t2的范圍為_(填字母)。 (A)22.0 s (B)22.0 s44.0 s (C)44.0 s (D)數(shù)據(jù)不足,無法判斷 (3)通過分析比較上表數(shù)據(jù),得到的結(jié)論是:,A,反應(yīng)速率與反應(yīng)物起始濃度乘積成正比,29.3 s,(4)顯色時間t1_。,化學(xué)反應(yīng)方向和限度,化學(xué)平衡,能量判據(jù)(焓判據(jù)),體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(H 0)。,一、比較自發(fā)過程的判據(jù),一般情況下, 放熱反應(yīng)(H 0)易發(fā)生自發(fā)進行。但自發(fā)進行的反應(yīng)不一定H 0,混亂度判據(jù)(熵判據(jù)),與外界隔離的體系中,自發(fā)過程趨向于由有序

17、轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序,導(dǎo)致體系的熵增大.,S 0 有利于反應(yīng)自發(fā)進行,但自發(fā)反應(yīng)不一定S 0,2、幾點說明: (1)可逆反應(yīng)用“ ”表示。 (2)嚴格說來,幾乎所有的化學(xué)反應(yīng)都是可逆的(可逆是絕對的,不可逆是相對的),但各種化學(xué)反應(yīng)的可逆程度有很大的差別。例如:由H2和F2化合生成HF,由Ag+和Cl生成AgCl沉淀,這些反應(yīng)的可逆程度很小,一般看作不可逆反應(yīng)或單向反應(yīng),用“=”表示。,在一定條件下,既能向正反應(yīng)方向進行 又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng),1、定義:,二、可逆反應(yīng):,典型例題,【例1】當可逆反應(yīng)2SO2+O2 2SO3達到平衡后,通入18O2,再次達到平衡時,18O存在于哪些分子中 ( ) A

18、、SO3、O2 B、SO2、SO3 C、SO2、SO3、O2 D、SO2、O2,C,化學(xué)平衡狀態(tài),就是在一定條件下可逆反應(yīng)里,當正反應(yīng) 速率與逆反應(yīng)速率相等時,反應(yīng)混合物中各組成成分的百分含量保持不變的狀態(tài)。,1、定義:,強調(diào)四點,條件:一定條件(溫度、濃度與壓強),本質(zhì):正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率,現(xiàn)象:各組分百分含量(或質(zhì)量)、濃度(或體積分數(shù))等保持不變,對象:可逆反應(yīng),三、化學(xué)平衡狀態(tài)的概念與特征,2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,(2)動:動態(tài)平衡(正逆反應(yīng)仍在進行),(3)等:正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率0,(4)定:反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變,各組分的百分含量一定。,(5)變:條件變化,化學(xué)平

19、衡狀態(tài)將被破壞,直到在新的條件下建立新的平衡。,化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,(1)逆:研究對象可逆反應(yīng)。,(1)直接標志: 、速率標志:v正v逆0; 、反應(yīng)混合物中各組分的體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)不再發(fā)生變化; (2)間接標志: 各組分的濃度不隨時間改變而改變 各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時間改變而改變 對于氣體體積數(shù)不同的可逆反應(yīng),達到化學(xué)平衡時,體積和壓強也不再發(fā)生變化。,3.化學(xué)平衡的標志,4 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷:,平衡,平衡,平衡,不一定,平衡,不一定,不一定,平 衡,平衡,不一定,平衡,不一定,平衡,不一定,【練習(xí)】在一定溫度下的恒容容器中,當下列物理量不再發(fā)生變化時,表明反應(yīng): A(固)+

20、3B(氣) 2C(氣)+D(氣)已達平衡狀態(tài)的是 ( ) A.混合氣體的壓強 B.混合氣體的密度 C.B的物質(zhì)的量濃度 D.氣體的總物質(zhì)的量 E.混合氣體的平均相對分子量,B C E,1、在一定溫度下,向 a L 恒容的密閉容器中加入 2molNO2(g) 發(fā)生如下反應(yīng): 2NO2(g) 2NO (g)+O2(g),不能作為此反應(yīng)達到平衡的標志的是( ) A、混合氣體的密度不再變化 B、混合氣體的顏色不再變化 C、混合氣體的相對分子質(zhì)量不再變化 D、容器內(nèi)的壓強不再變化,A,可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡的破壞、新化學(xué)平衡的建立過程叫做化學(xué)平衡的移動。,四、化學(xué)平衡移動:,2、研究對象:,已建立平衡狀態(tài)

21、的體系,3、平衡移動的標志:,1、反應(yīng)混合物中各組分的濃度發(fā)生改變,2、 V正 V逆,1、概念:,在其他條件不變的情況下,增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度,都可以使化學(xué)平衡向 移動;減小反應(yīng)物的濃度或增大生成物的濃度,都可以使化學(xué)平衡向 移動。,(1)、濃度,正向,逆向,4、影響化學(xué)平衡的條件,t2,V”正 = V”逆,V逆,V,正,t3,平衡狀態(tài),增大反應(yīng)物濃度,速率-時間關(guān)系圖:,速率-時間關(guān)系圖:,增大反應(yīng)物,減少生成物,減少反應(yīng)物,增大生成物,正向,逆向,A,B,C,D,(1)濃度改變是指氣體濃度、溶液濃度的變化,不溶性固體量的改變不影響平衡的移動。 (2)對于溶液中進行的離子反應(yīng),

22、改變不參加反應(yīng)的離子濃度,化學(xué)平衡一般不移動;例如: (3)恒溫恒容情況下,向密閉容器中通入稀有氣體(或與反應(yīng)無關(guān)的氣體),因為各組分濃度不變,故不影響。 (4)恒溫恒壓情況下,向密閉容器中通入稀有氣體,會使平衡向氣體體積增大的方向移動。 (5)生產(chǎn)中,常通過增大成本低的原料的濃度使平衡向正反應(yīng)方向移動,以提高另一種原料的轉(zhuǎn)化率。,FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl,增加c (K+)或c (Cl-),不會影響化學(xué)平衡。,注意,1.恒溫下, 反應(yīng)aX(g) bY(g) +cZ(g)達到平衡后, 把容器體積壓縮到原來的一半且達到新平衡時, X的物質(zhì)的量濃度由0.1mol/L增大到0

23、.19mol/L, 下列判斷正確的是: A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=c,A,課堂練習(xí),(2)、壓強,其他條件不變,增大壓強,平衡向氣體體積減小的方向移動;減小壓強,平衡向氣體體積增大的方向移動。,通常所說的加壓指縮小體積,減壓指增大體積。 對于某些物質(zhì),壓強的變化可能改變其聚集狀態(tài) 壓強對化學(xué)平衡的影響是通過濃度的改變而實現(xiàn)的。,注意,壓強對化學(xué)平衡的影響,aA(g)+bB(g) cC(g),速率-時間關(guān)系圖,增大壓強,減小壓強,a+bc,增大壓強,減小壓強,A,B,C,D,a+bc,壓強對化學(xué)平衡的影響,例:對如下平衡 A(氣) B (氣) 2C (氣) D

24、(固),2、對已達化學(xué)平衡的反應(yīng) 2X(g)+Y(g) 2Z(g)減小壓強時,對反應(yīng)產(chǎn)生的影響是 A、逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率減小, 平衡向逆反應(yīng)方向移動 B、逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率增大, 平衡向正反應(yīng)方向移動 C、正、逆反應(yīng)速率都減小, 平衡向逆反應(yīng)方向移動 D、正、逆反應(yīng)速率都增大, 平衡向正反應(yīng)方向移動,C,課堂練習(xí),(3)、溫度,注:升高溫度同時加快正逆反應(yīng)速率,但吸熱反應(yīng)的速率增加的更多,故升溫使可逆反應(yīng)向吸熱反應(yīng)方向移動。即溫度對吸熱反應(yīng)的速率影響更大。,2NO2 (g) N2O4 (g) H0,升高溫度,平衡向吸熱方向移動; 降低溫度,平衡向放熱方向移動。,溫度對化學(xué)平衡的

25、影響:,速率-時間關(guān)系圖,A,B,C,D,3、可逆反應(yīng)3A(g) 3B(?)+C(?)(正反應(yīng)吸熱),隨著溫度升高,氣體平均相對分子質(zhì)量有變小趨勢,則下列判斷正確的是 ( ) A、B和C可能都是固體 B、B和C一定都是氣體 C、若C為固體,則B一定是氣體 D、B和C可能都是氣體,課堂練習(xí),CD,催化劑同等程度改變化學(xué)反應(yīng)速率,V正= V逆,只改變反應(yīng)到達平衡所需要的時間,而不影響化學(xué)平衡的移動。,(4)催化劑,平衡移動原理(勒沙特列原理):,如果改變影響平衡的條件(如濃度、壓強、或溫度)等,平衡就向能減弱這種改變的方向移動。,歸納總結(jié),1、 下列事實中不能用平衡移動原理解釋的是( ) (A)

26、密閉、低溫是存放氨水的必要條件 (B) 實驗室用排飽和食鹽水法收集氯氣 (C) 硫酸工業(yè)生產(chǎn)中,使用過量空氣以提高SO2的利用率 (D) 在FeSO4溶液中,加入鐵粉以防止氧化,D,課堂練習(xí),問題研究,如果平衡向正反應(yīng)方向移動, 正一定增大嗎?,不一定。因為平衡向正反應(yīng)方向移動的原因是:正 逆, 正不一定是增大。,如果平衡向正反應(yīng)方向移動,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率一定會增大嗎?,不一定 如果是向體系中增加某種反應(yīng)物的量,造成平衡向正反應(yīng)方向移動,則該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率會減小,另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大。,3、轉(zhuǎn)化率變化具體分析,(恒容)反應(yīng)物只有一種:a A (g) b B (g) + c C (g),增大,不變

27、,減小,恒容增加A的量即可視為加壓,反應(yīng)物不止一種:a A (g) +b B (g) c C (g) + d D (g),減小,增大,增大,增大,不變,不變,減小,減小,(2007年高考全國理綜卷)如圖是恒溫下某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)時間變化的示意圖,下列敘述與示意圖不相符合的是 ( ) (A)反應(yīng)達平衡時,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等 (B)該反應(yīng)達到平衡態(tài)后,增大反應(yīng)物濃度,平衡發(fā)生移動,達到平衡態(tài) (C)該反應(yīng)達到平衡態(tài)后,減小反應(yīng)物濃度,平衡發(fā)生移動,達到平衡態(tài) (D)同一種反應(yīng)物在平衡態(tài)和平衡態(tài)時濃度不相等,C,(2007年理綜北京卷)一定條件下,在體積為10L的密閉容器中,1 mo

28、l X和1 mol Y進行反應(yīng):2X(g)Y(g) Z(g),經(jīng)60 s達到平衡,生成0.3 mol Z,下列說法正確的是( ) (A)以X濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.001 mol/(Ls) (B)容器體積變?yōu)?0L,Z的平衡濃度變?yōu)樵瓉淼?/2 (C)若增大壓強,則物質(zhì)Y的轉(zhuǎn)化率減小 (D)若升高溫度,X的體積分數(shù)增大,則該反應(yīng)的H0,A,化學(xué)平衡常數(shù),1.定義:在一定溫度下,當一個可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,生成物平衡濃度的冪之積與反應(yīng)物平衡濃度的冪之積的比值是一個常數(shù),這個常數(shù)稱是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(簡稱平衡常數(shù)),用符號K表示。,一、化學(xué)平衡常數(shù)(符號為K),對于反應(yīng): mA (g)+

29、nB(g) pC(g)+qD(g),2.數(shù)學(xué)表達式:,1)如果反應(yīng)中有固體和純液體參加,它們的濃度不應(yīng)寫在平衡關(guān)系式中,因為它們的濃度是固定不變的. 如:CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g),3.書寫平衡常數(shù)關(guān)系式的規(guī)則,K=CO2,再如: 稀溶液中進行的有水參加的反應(yīng),水的濃度也不必寫在平衡關(guān)系式中, 如:Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+,K=CrO42-2H+2/Cr2O72-,又如:非水溶液中的反應(yīng),如有水生成或有水參加反應(yīng),此時水的濃度不可視為常數(shù),必須表示在平衡關(guān)系式中。如酒精和醋酸的液相反應(yīng)C2H5OH+CH3COOH CH3COOC2H5+H2O K=CH3

30、COOC2H5H2O/(C2H5OH CH3COOH),例 N2 (g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g) K1 = 1.60 10 5 1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g) K2 = 3.87 10 2 K1 K2 , K1 = K22,2)同一化學(xué)反應(yīng),可以用不同的化學(xué)反應(yīng)式來表示,每個化學(xué)方程式都有自己的平衡常數(shù)關(guān)系式及相應(yīng)的平衡常數(shù)。,(1)平衡常數(shù)K僅與溫度有關(guān),與濃度、壓強、催化劑等均無關(guān),由K隨溫度的變化可推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱。,4、引入平衡常數(shù)K的意義,通過改變溫度,平衡常數(shù)大小的變化趨勢可以判斷該可逆反應(yīng)的正方向是放熱反應(yīng).,(2)平衡常

31、數(shù)K值的大小,可推斷反應(yīng)進行的程度。 K 值越大,表示反應(yīng)進行的最大程度越大, 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大。,(3)反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)可能進行的程度。 一般來說,反應(yīng)的平衡常數(shù)K105,認為正反應(yīng)進行得基本完全;K 10-5則認為這個反應(yīng)的正反應(yīng)很難進行(逆反應(yīng)較完全)。,在某溫度下,某時刻反應(yīng)是否達平衡,可用該時刻產(chǎn)物的濃度冪的之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比即濃度商Q與K比較大小來判斷。,(4)、判斷某時刻反應(yīng)是否達平衡及反應(yīng)方向,Q k,,未達平衡,逆向進行,Q = k,達平衡,平衡不移動。,Q k,未達平衡,正向移動。,【例】現(xiàn)有反應(yīng):CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g); H0。在85

32、0時,K1。 (1)若升高溫度到950時,達到平衡時K 1(填“大于”“小于”或“等于”)。 (2) 850時,若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和x mol H2,則: 當x5.0時,上述反應(yīng)向 方向進行。 若要使上述反應(yīng)開始時向正反應(yīng)方向進行,則x應(yīng)滿足的條件是 。 (3)在850時,若設(shè)x5.0和x6.0,其他物質(zhì)的投料不變,當上述反應(yīng)達到平衡后,測得H2的體積分數(shù)分別為 a、b,則a b(填“大于”“小于”或“等于”)。,大于,逆反應(yīng),0 x3.0,小于,(2)生成物:平衡濃度=初始濃度+轉(zhuǎn)化濃度,(3)各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃

33、度之比等于它們在化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比。c(A):c(D)=a:d,(1)反應(yīng)物:平衡濃度=初始濃度-轉(zhuǎn)化濃度;,6、有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計算,反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率(該條件最大轉(zhuǎn)化率)可表示:,例1:在某溫度下,將H2(g)和I2(g)各0.10mol混合物充入10L的密閉容器中,充分反應(yīng)達到平衡時,測得c(H2)=0.0080mol/L,求: (1)反應(yīng)的平衡常數(shù)和H2的轉(zhuǎn)化率 (2)其它條件不變,充入的H2(g)和I2(g)各0.20mol,求達平衡時各物質(zhì)的平衡濃度。,1、已知初始濃度和平衡濃度求平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率,H2 + I2 2HI,起始濃度(mol/L) 轉(zhuǎn)化濃度 平衡濃度,0.01 0.01 0,0.008,0.002,0.002,0.004,0.004,0.008,H2 + I2 2HI,起始濃度(mol/L) 轉(zhuǎn)化濃度 平衡濃度,0.01 0.01 0,0.008,0.002,0.002,0.004,0.004,0.008,Kc=,(0.004mol/L)2,0.008mol/L0.008mol/L,=0.25,1、,2、 0.016mol/L 0.016mol/L 0.008mol/L,0.002molL-1/0.01mol/L-1

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