高中化學 第二章 化學反應速率與化學平衡課件 新人教版選修4.ppt

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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/(L·s) ;mol/(L·min),（3）相互關(guān)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(nèi)因：反應物本身的性質(zhì),（2）外因：,濃度、壓強、溫度、催化劑,提高活化分 子的濃度,提高活化分子 的百分含量,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(nèi)生成的氨氣為0.24mol，求： ①分別用H2 N2 NH3的濃度變化表示的反應速率。 ②若反應前后溫度不變,則4min時容器內(nèi)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/(L·S) v (B) =0.6mol/(L · S) v (C) =1mol/(L · S) v (D) =2mol/(L · min),3)在恒溫、恒容的密閉容器中反應 A（g） B（g）+C（g）；△H0若反應物的濃度由2mol/L降到0.8mol/L需20s，那么反應物濃度由0.8mol/L降到0.2mol/L 所需的時間為 （ ） A．10s B．大于10s C．小于10s D．無法判斷,4）一定溫度下，向一個容積為2L的真空密閉容器中（事先裝入催化劑）通入1molN2和3molH2，3min后測得密閉容器內(nèi)的壓強是起始時的0.9倍，在此時間內(nèi)V(H2)是（ ）mol/(L·min) A. 0.2 B. 0.6 C.0.1 D.0.3,5）鹽酸跟過量鋅粉反應，在一定溫度下，為了減緩反應進行的速率，但又不影響生成氫氣的總量，可向反應物中加入適量的（ ） A. 硫酸鈉固體 B. 水 C. 硫酸鉀溶液 D. 硝酸鉀溶液,6）能增加反應物分子中活化分子的百分數(shù)的是( ) A．升高溫度 B．使用催化劑 C．增大壓強 D．增加濃度,BC,BC,1.自發(fā)反應,在一定條件下，無需外界幫助就能自動進行的反應,2.自發(fā)反應判斷依據(jù)：,熵變和焓變,二、反應方向,△G= △H -T△S,△G ＜0, 自發(fā)進行,△G＝0，可逆反應平衡,△G 0，非自發(fā)進行,△H ＜0 △S0 △H 0 △S ＜0 △H ＜0 △S ＜0 △H 0 △S0,一定自發(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,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(jié)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,,,,,,,,,,,,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(jié)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平均摩爾質(zhì)量不變,⑥ NO2百分含量不變,⑦NO2轉(zhuǎn)化率不變,⑧單位時間內(nèi)生成n mol的NO2同時生成2n mol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(zhì)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：I2 Br2 NO2,5.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(SCN)3+3KCl,平衡后加入氯化鉀平衡不移動,①固體和純液體濃度不變,②未參加反應的離子濃度比不變,6.平衡移動，與轉(zhuǎn)化率百分含量的關(guān)系,(1)加入一種反應物----,直接判斷,2SO2+O2=2SO3,平衡后加O2平衡右移，O2轉(zhuǎn)化率變 ，體積 分數(shù)變 ，SO2轉(zhuǎn)化率變 ，體積分數(shù)變 .,小,大,大,小,(2)加入物質(zhì)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(zhuǎn)化 率,恒容加入NO2或N2O4平衡后NO2體積分數(shù)變,,恒壓加入HI平衡后HI體積分數(shù)轉(zhuǎn)化率,恒容加入HI平衡后HI體積分數(shù)轉(zhuǎn)化率,小,大,不變,不變,不變,轉(zhuǎn)化率變,（3）不同狀態(tài)-----等效平衡:,平衡后各物質(zhì)的百分含量相同的狀態(tài),mA+nB=pX+qD,m+n≠p+q,一邊歸零后各物質(zhì)的濃度全 部相等,①等溫等容,,m+n=p+q,一邊歸零后各物質(zhì)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 A 2molSO3 1molO2 B 1molSO2 1mol SO3 1.5molO2 C 1molSO2 1molO2,例：恒容2摩爾H2 1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 A 1molH2 2molHI B 2molH2 4molHI C 3molH2 1molI2 2molHI,②等溫等壓,各物質(zhì)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 A 4molSO2 4mol O2 B 2mol SO2 2mol SO3 3molO2 C 1molSO2 1molO2,例：恒溫恒容容器中充入2摩爾A 1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0.6molA 0.3molB 1.4mol C 平衡時C的體積分數(shù)為a%，則x可能是 A 2 B 3 C 4 D 6,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(zhì)的量分別為 4 mol、2 mol和4 mol。保持溫度和壓強不變，對平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整，可使平衡右移的是 A? 均減半 B? 均加倍 C? 均增加1 mol D? 均減少1 mol,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(guān)計算 有關(guān)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(zhuǎn)化率、混合氣體的密度或平均相對分子質(zhì)量，某物質(zhì)的化學計量數(shù)等。解這類試題時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(zhuǎn)”、“平”三段分析法,(2)化學平衡計算中用到的基本關(guān)系與定律： ①各物質(zhì)變化濃度之比＝反應式中的化學計量數(shù)之比； ②反應物轉(zhuǎn)化率＝其轉(zhuǎn)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(zhì)的量之比.同溫同壓下等質(zhì)量的任何氣體密度之比等于物質(zhì)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__________ (2)B的平衡濃度為__________ (3)A的轉(zhuǎn)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(zhì)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(zhuǎn)化率——壓強——溫度曲線,解法： 作等 溫線,T,,m+n p+q,,△H0,等溫線,,2.化學平衡圖象的解法,P,m+n p+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,,2.化學平衡圖象的解法,P,m+n p+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(zhì)百分含量——壓強——溫度曲線,物質(zhì)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(zhuǎn)化率——時間曲線,看圖技巧：先拐先平衡，先平衡則速率快。,m+np+p,,,,,物質(zhì)百分含量——時間曲線,時間,練習:看圖回答,A%,,0,,,,,物質(zhì)產(chǎn)率——時間曲線,時間,練習:看圖回答,產(chǎn)率,0,m+n p+q,,,,,,,0,練習:看圖回答,T2 P1,T1 P2,T1 P1,C%,t,＜,△H＞0,0,轉(zhuǎn)化率——時間曲線,A轉(zhuǎn)化率,時間,m+n = p+p,,,,,,,,,,,,,0,濃度——平衡——時間曲線,A,C,時間,濃度,t1 t2 t3,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(guān)系如何？,,,,,,,A,B,C,E,D,C點,T,NO轉(zhuǎn)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(zhuǎn) 化 率,溫度,0,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),m+n p+q,,△H＜0,轉(zhuǎn) 化 率,壓強,0,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),,,m+n p+q,,△H ＞0,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),P,m+n p+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+np+p,A轉(zhuǎn)化率,時間,,,,,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),A%,,m+n p+q,,時間,,,,,產(chǎn)率,時間,△H ＞0,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g,,,,,,,C%,m+n＞p+q,t,T2 P1,T1 P2,T1 P1,△H＞0,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g,