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1、化學反應速率與化學平衡專題整合,一、化學反應速率,1、概念,（1）表示方法：,υ=,（2）單位：mol/(Ls);mol/(Lmin),（3）相互關系：4NH3+5O2==4NO+6H2O（g）,V(NH3):v(O2):v(NO):v(H2O)==4:5:4:6,2、影響化學反應速率的因素,（1）內因：反應物本身的性質,（2）外因：,濃度、溫度、壓強、催化劑,1)在體積為2L的容積不變的密閉容器中充入0.8mol的氮氣與1.6mol氫氣，一定條件下發(fā)生反應。4min后，測得容器內生成的氨氣為0.24mol，求：①分別用H2N2NH3的濃度變化表示的反應速率。②若反應前后溫度不變,則4min時
2、容器內的壓強是反應前的多少倍？,2)對于反應A+3B=2C+2D，下列數(shù)據(jù)表示不同條件的反應速率，其中反應進行得最快的是()v(A)=0.15mol/(LS)v(B)=0.6mol/(LS)v(C)=1mol/(LS)v(D)=2mol/(Lmin),3)在恒溫、恒容的密閉容器中反應A（g）B（g）+C（g）；△H0，非自發(fā)進行,△H＜0△S>0△H>0△S＜0△H＜0△S＜0△H>0△S>0,一定自發(fā),一定非自發(fā),不一定,不一定,NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g),低溫自發(fā),高溫自發(fā),3.熵大小判斷,混合物大于純凈物,氣體大于液體大于固體
3、,硝酸銨溶于水，吸熱為什么自發(fā),鈉與水反應為什么一定自發(fā),石墨生成金剛石自發(fā)嗎,4.自發(fā)反應是一定條件下的自發(fā)反應,一定非自發(fā)反應也可以通過外力發(fā)生，,碳酸鈣分解高溫自發(fā)，低溫非自發(fā),三、化學平衡,1、可逆反應：同一條件、同時,2、動態(tài)平衡特征：逆、等、動、定、變,3、影響平衡移動的因素：,濃度、溫度、壓強,,,生成物濃度減小程度減弱,向正反應方向移動,減小生成物濃度,生成物濃度增大程度減弱,向逆反應方向移動,增大生成物濃度,反應物濃度減小程度減弱,向逆反應方向移動,減小反應物濃度,反應物濃度增大程度減弱,向正反應方向移動,增大反應物濃度,化學平衡移動的結果,化學平衡的移動,改變影響條件,外界
4、條件對化學平衡的影響,,,,,,,,,,,,體系溫度降低程度減弱,向放熱方向移動,降低溫度,體系溫度升高程度減弱,向吸熱方向移動,升高溫度,體系壓強減小程度減弱,向氣體體積增大的方向移動,減小體系壓強,體系壓強增大程度減弱,向氣體體積減小的方向移動,增大體系壓強,化學平衡移動的結果,化學平衡的移動,改變影響條件,外界條件對化學平衡的影響,,,,,,,,,,,,4、化學平衡狀態(tài)的判斷,1.化學平衡的判斷,（1）v(正)=v(逆),(2)濃度不變,（3）其他條件,例一定溫度和容積下能說明2NO2=N2O4達到平衡的是,①密度不變,②壓強不變,③NO2濃度不變,④NO2和N2O4濃度比為1：1,⑤平
5、均摩爾質量不變,⑥NO2百分含量不變,⑦NO2轉化率不變,⑧單位時間內生成nmol的NO2同時生成2nmol的N2O4,⑨體系顏色不變,例一定溫度和容積下能說明I2+H2=2HI達到平衡的是,①密度不變,②壓強不變,③平均摩爾質量不變,④斷裂1個H-H同時生成1個I-I鍵,⑤斷裂1個H-H同時斷裂2個H-I鍵,注意：有顏色氣體：I2Br2NO2,5.平衡常數(shù),3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2,K=,,,,c3(CO2),c3(CO),加入鐵、三氧化二鐵平衡不移動,BaCO3+Na2SO4=BaSO4+Na2CO3,K=,,,,c(CO32-),c(SO42-),3KSCN+FeCl3=Fe
6、(SCN)3+3KCl,平衡后加入氯化鉀平衡不移動,①固體何純液體濃度不變,②未參加反應的離子濃度比不變,6.平衡移動，與轉化率百分含量的關系,(1)加入單一物質不反應----,直接判斷,2SO2+O2=2SO3,平衡后加O2平衡右移，O2轉化率變，體積分數(shù)變，SO2轉化率變，體積分數(shù)變.,小,大,大,小,(2)加入物質本身反應,①2NO2=N2O4平衡后,②2HI=I2+H2,,恒壓加入NO2或N2O4平衡后NO2體積分數(shù)轉化率,恒容加入NO2或N2O4平衡后NO2體積分數(shù)變轉化率變,,恒壓加入HI平衡后HI體積分數(shù)轉化率,恒容加入HI平衡后HI體積分數(shù)轉化率,小,大,不變,不變,不變,③在
7、密閉容器中加2摩爾SO22摩爾O22SO2+O2=2SO3平衡后,,恒壓加入1摩爾SO21摩爾O2平衡后SO2體積分數(shù)轉化率,恒容加入1摩爾SO2摩爾O2平衡后SO2體積分數(shù)減轉化率增,結論：在恒容平衡后加入某一反應物則該物質的轉化率可能增大減小不變,小,大,不變,（3）不同狀態(tài)-----等效平衡:,平衡后各物質的百分含量相同的狀態(tài),mA+nB=pX+qD,m+n≠p+q,各物質的濃度全部相等,①等溫等容,,m+n=p+q,各物質的濃度成比例,例：恒容2摩爾SO22摩爾O2平衡后SO2體積分數(shù)a%按下列比例加入平衡后SO2為a%的是A2molSO31molO2B1molSO21molSO31.
8、5molO2C1molSO21molO2,例：恒容2摩爾H21摩爾I2平衡后HI體積分數(shù)a%按下列比例加入平衡后HI為a%的是A1molH22molHIB2molH24molHIC3molH21molI22molHI,②等溫等壓,各物質的濃度成比例,例：恒壓2摩爾SO22摩爾O2平衡后SO2體積分數(shù)a%按下列比例加入平衡后SO2為a%的是A4molSO24molO2B2molSO22molSO33molO2C1molSO21molO2,例：恒溫恒容容器中充入2摩爾A1摩爾B，2A(g)+B(g)=xC(g)平衡后C的體積分數(shù)a%若開始時充入0.6molA0.3molB1.4molC平衡時C的體
9、積分數(shù)為a%，則x可能是A2B3C4D6,某溫度下，在一容積可變的容器中，反應2A?g?＋B?g?2C?g?達到平衡時，A、B和C的物質的量分別為4mol、2mol和4mol。保持溫度和壓強不變，對平衡混合物中三者的物質的量做如下調整，可使平衡右移的是A?均減半B?均加倍C?均增加1molD?均減少1mol,C,7、勒沙特列原理：如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強或溫度)，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。,8、化學平衡的有關計算有關化學平衡的計算包括：求平衡常數(shù)、平衡時各組分含量，平衡濃度、起始濃度、反應物轉化率、混合氣體的密度或平均相對分子質量，某物質的化學計量數(shù)等。解這類試題時
10、要用到下列方法或規(guī)律：,(1)化學平衡計算的基本方法是“始”、“轉”、“平”三段分析法,(2)化學平衡計算中用到的基本關系與定律：①各物質變化濃度之比＝反應式中的化學計量數(shù)之比；②反應物轉化率＝其轉化濃度與起始濃度之比；③阿伏加德羅定律及其推論(如:同溫同體積任何氣體壓強之比等于物質的量之比.同溫同壓下等質量的任何氣體密度之比等于物質的量之比的倒數(shù).),在一定溫度下，將2molA和2molB兩種氣體混合于2L密閉容器中，發(fā)生反應3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，2min末反應達到平衡狀態(tài)，生成0.8molD，并測得C的濃度為0.4mol/L。由此推斷：(1)x值等于_________
11、_(2)B的平衡濃度為__________(3)A的轉化率為_____________(4)生成D的反應速率___________(5)如果增大反應體系的壓強，則平衡體系中C的質量分數(shù)________（填“增大”或“減小”或“不變”）,(2;0.8mol/L;60%;o,2mol/L.min;不變),,四、化學反應圖像,1、化學反應速率圖象分析,（1）看起點和終點,分清反應物和生成物，濃度減小的是反應物，濃度增大的是生成物，生成物多數(shù)是以原點為起點。,看下圖：寫反應方程式,,A+B=C,2,1,3,反應速率之比=反應方程式的系數(shù)之比,,1、化學反應速率圖象分析,(2).看變化趨勢,分清正反應和
12、逆反應;分清放熱反應和吸熱反應;分清“突變”和“漸變”,此圖表示：增大反應物濃度時，正反應、逆反應的速率變化情況,練習：,,看圖：說出反應起始時是從正反應；還是從逆反應開始？然后是改變什么條件？化學平衡向什么方向移動？,,,練習：,看圖：說出反應起始時是從正反應；還是從逆反應開始？然后是改變什么條件？化學平衡向什么方向移動？,答：逆反應開始。降溫或減壓。平衡向正反應方向移動。,時間,V,,,練習：,看圖：是改變什么條件？化學平衡向什么方向移動？,V正,V逆,V正,V逆,=,,,答：正、逆反應同時開始。加催化劑或。平衡不移動。,時間,V,2.化學平衡圖象的解法,轉化率——壓強——溫度曲線,解法：
13、作等溫線,T,,m+np+q,>,△H,△H＞0,看圖技巧：圖象中有三個量時，“定一看二”，再看曲線的變化趨勢。,等壓線,,2.化學平衡圖象的解法,P,m+np+q,<,△H＜0,看圖技巧：圖象中有三個量時，“定一看二”，再看曲線的變化趨勢。,等壓線,物質百分含量——壓強——溫度曲線,物質百分含量——時間曲線,看圖技巧：先拐先平衡，先平衡則速率快。,△H＜0,轉化率——時間曲線,看圖技巧：先拐先平衡，先平衡則速率快。,m+np+q,,,,,,,0,練習:看圖回答,T2P1,T1P2,T1P1,C%,t,＜,△H＞0,0,轉化率——時間曲線,A轉化率,時間,m+n=p+p,,,,,,,,,,,,
14、,0,濃度——平衡——時間曲線,A,C,時間,濃度,t1t2t3,此圖在t2時，如果是加熱，那么△H大于0，還是小于0？如果是減壓，那么m+n與p的關系如何？,,,,,,,A,B,C,E,D,C點,T,NO轉化率,a,b,A.加入催化劑B.增大Y的濃度C.降低溫度D.增大體系壓強,A.D,,,改變什么條件？化學平衡向什么方向移動？,,,時間,V,改變什么條件？化學平衡向什么方向移動？,,,改變什么條件？化學平衡向什么方向移動？,V正,V逆,V正,V逆,=,,時間,V,轉化率,溫度,0,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),m+np+q,>,△H＜0,轉化率,壓強,0,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),,,m+np+q,>,△H＞0,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),P,m+np+q,>,0,A%,△H＜0,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),0,△H＜0,C%,時間,,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),0,m+n,時間,,,,,產(chǎn)率,時間,△H＞0,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g,,,,,,,C%,m+n＞p+q,t,T2P1,T1P2,T1P1,△H＞0,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g,
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