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化学反应速率和化学平衡 化学反应速率一、化学反应速率1、涵义：是描述 物理量,是指单位时间、单位体积内反应物或生成物的物质的量的变化。2、表示方法： 3、数学表达式： 4、单位: 、 注意事项：二、化学反应速率的简单计算例:密闭容器中，合成氨反应 N2 + 3H2 = 2NH3起始浓度（mol/L） 8 20 05min后（mol/L） 6 浓度变化（mol/L）则 V（N2）=C/t= ；V（H2）=C/t= ；V（NH3）=C/t= 。由以上可知 V（N2）: V（H2 ）: V（NH3）= 三、化学反应的速率的测量化学反应的速率是通过实验测定的。测定方法有、直接观察某些性质（如释放出气体的体积和体系压强）；、科学仪器测定（如颜色的深浅、光的吸收和发射、导电能力等）；、溶液中，常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。结论：反应物（指气体和液体，不含纯液体和固体）的浓度越大，反应时间越短，反应速率越快。课堂练习(1)在一定条件下，密闭容器中合成氨，3H2+N2=2NH3，开始时测得C（H2）=4mol/L ，C（N2）=1mol/L，2S末，测得C（N2）=0.9mol/L。求V（H2）为多大？(2)实验室利用氯酸钾制氧气。某学生测得生成氧气的平均速率为0.01mol/Lmin，氧气的密度约为1.28g/L，欲制取500mL（标态下）的氧气，需要时间为 （ ）A、2min B、4min C、6min D、8min(3)向2L的密闭容器(内有催化剂)充入2mol的SO2和1molO2，经2S，测得容器内有1mol的SO3，则该反应的速率可怎样表示？(4)在下列过程，需要加快化学反应速率的是 （ ）A、钢铁腐蚀 B、塑料老化 C、食物腐烂 D、工业炼钢(5)某温度时，图中曲线X，Y，Z是在2L容器中X，Y，Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线。由图中数据分析，该反应的化学方程式为 ；反应从开始计时，2分钟内Z的平均反应速率为_ 。（6）反应4（气）5（气）4NO（气）6（气）在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为c（C）(A) (NH3)=0.0100mol.L-1.s-1(B) (O2)=0.0010mol.L-1.S-1(C) (NO)=0.0010mol.L-1.s-1 (D) (H2O)=0.045mol.L-1.s-1(7)、已知反应A+3B2C+D在某段时间内以A的浓率变化表示的化学反应速率为，则此段时间内以C的浓率变化表示的化学反应速率为A05 B C2 D3影响化学反应速率的因素一、影响化学反应速率的因素内因 外因 例1 一定条件反应N2+3H2=2NH3达平衡,当单独改变下述条件后有关叙述错误的是 （ ） A.加催化剂,V(正)和V(逆)都发生变化,且变化的倍数相等B.加压,V(正)和V(逆)都增,且V(正)增加倍数大V(逆)增加倍数C.降温,V(正)和V(逆)都减少,且V(正)减少倍数大V(逆)减少倍数D.增加N2,V(正)和V(逆)都增大,且V(正)增加倍数大V(逆)增加倍数2.要使在容积恒定的密闭容器中进行的可逆反应2A（气）+B（固）= 2C（气）（放热反应）的正反应速率显著加快，可采用的措施是（不考虑固、气态间的接触面积）（ ）A降温 B.加入B C.增大体积使压强减小 D.加入A3.把除去氧化膜的镁条放入一定浓度的稀盐酸的试管中，发现H2的生成速度V随时间t变化如图。其中t1t2速度变化的原因是_ ；t2t3速度变化的原因是_。V t 1 t 2 t 3二、碰撞理论有效碰撞：活化分子: 活化分子百分数：活化能： 解释速率影响因素： 条件单位体积内活化分子数单位体积内活化分子百分数有效碰撞次数速率变化浓度压强温度催化剂随堂练习1一般都能使反应速率加快的方法是（ ）。 升温；改变生成物浓度；增加反应物浓度；加压（A） （B） （C） （D）2NO和CO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体：2NO+2CO=N2+2CO2 对此反应，下列叙述正确的是（ ） （A）使用催化剂能加快反应速率 （B）改变压强对反应速率没有影响 （C）冬天气温低，反应速率降低，对人体危害更大 （D）无论外界条件怎样改变，均对此化学反应的速率无影响3设 C+CO2 2CO-Q1，反应速率为1；N2+3H2 2NH3+Q2，反应速率为2。对于上述反应，当温度升高时，1和2的变化情况为（ ）。（A）同时增大 （B）同时减小 （C）1增大，2减小 （D）1减小，2增大4把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率可由如图2-1-1表示，在下列因素中，盐酸的浓度，镁条的表面积，溶液的温度，氯离子的浓度，影响反应速率的因素是（ ）。（A） （B） （C） （D）5下表中是各组反应的反应物和反应温度，反应刚开始时，放出H2速率最快的是（ ）编号 金属（粉末状） 酸的浓度及体积 反应温度 （mol） () A Mg，0.1 6 molL-1 硝酸10mL 60 B Mg，0.1 3 molL-1 盐酸10mL 60 C Fe，0.1 3 molL-1L 盐酸10mL 60 D Mg，0.1 3 molL-1 硫酸10mL 606容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应 A（气）+2B（气） 2C（气） 以B的物质的量浓度改变表示的反应速度正，正、逆与时间的关系图如所示。已知反应速率的单位为molL-1s-1，则图中阴影部分的面积可表示（ ）。（A）A的物质的量浓度的减少 （B）B的物质的量浓度的减少（C）C的物质的量增加 （D）B的物质的量减少 7煅烧硫铁矿产生二氧化硫，为了提高生成二氧化硫的速率，下列措施可行的是（ ）。（A）把块状矿石碾成粉末 （B）向炉内喷吹氧气（C）使用Fe2O3作催化剂 （D）降低体系的温度8氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl(-1)和S（+6）的反应速率如图2-1-4所示，已知这个反应速率随着溶液中H+增大而加快。 （1） 反应开始时反应速率加快的原因是_。 （2） 反应后期反应速率下降的原因是_。 9在密闭容器中发生2SO2+O2 2SO3反应，现控制下列三种不同的条件：在400时，10molSO2与5molO2反应；在400时，20molSO2与5molO2反应； 在300时，10molSO2与5molO2反应； 问：开始时，正反应速率最快的是_；正反应速率最慢的是_。答案1B，2AC，3A，4C，5D，6B，7AB。 8（1）2KClO3+6NaHSO3=3Na2SO4+KCl+3H2SO4，氢离子浓度增大，反应速率加快。（2）反应物浓度减小，反应速率减慢。9；。 化学平衡一.可逆反应与不可逆反应可逆反应：可逆反应的特征：“两同”是指请判断水的分解和氢气在氧气中燃烧生成水，是否是可逆反应？可逆反应的重要特征是转化率永远不可能达到100%，也就是反应一旦开始，那么，就不可能只存在反应物，或只存在生成物。二.化学平衡1、定义：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。2.它的建立与反应途径无关，从正反应或逆反应开始都可以建立化学平衡状态。化学平衡的前提： 实质： 标志：例1：在密闭容器中充入SO2和由O18原子组成的氧气，在一定条件下开始反应，在达到平衡前，O18存在于（ ） A、只存在于氧气中 B、只存在于和SO3中 C、只存在于SO2和SO3中D、SO2 、SO3 、O2中都有可能存在。例2：在一定条件下，某容器内充入N2和H2合成氨，以下叙述中错误的是( ) A、开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零。 B、随着反应的进行，正反应速率减小，最后降为零。 C、随着反应的进行，正反应速率减小，逆反应速率增大，最后相等。 D、在反应过程中，正反应速率的减小等于逆反应速率的增加。三.化学平衡状态的特征：1. 逆：2. 等：3. 定：4. 动：5. 变：四、化学平衡状态的标志某可逆反应是否处于化学平衡状态，它们的标志可以通过化学平衡状态的本质特征来进行衡量（1） V正=V逆，它是判断化学平衡状态的主要标志。 （2） 反应混合物中各组分的浓度保持不变，是判断化学平衡状态的另一个主要标志。课堂练习：1化学平衡主要研究下列哪一类反应的规律（ ）。（A）可逆反应 （B）任何反应 （C）部分反应 （D）气体反应2在2NO2 N2O4的可逆反应中，下列状态属于平衡状态的是（ ）。 （A）正=逆 0时的状态 （B）NO2全部转变成N2O4的状态（C）c（NO2）=c（N2O4）的状态（D）体系的颜色不再发生变化的状态3下列哪个说法可以证明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态（ ）。（A）1个NN键断裂的同时，有3个H-H键形成（B）1个NN键断裂的同时，有3个H-H键断裂（C）1个NN键断裂的同时，有6个N-H键断裂（D）1个NN键断裂的同时，有6个H-H键形成4可逆反应aA(g)bB(g)cC(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系式中能说明反应已达到平衡状态的是()Aav正(A)bv正(B) Bbv正(A)av逆(B)Cav正(C)cv正(A) Dav正(A)bv逆(B)5可逆反应2HI(g)H2(g)I2(g)在密闭容器中进行，下列能说明该反应已达到平衡状态的是()A容器内压强不随时间变化而变化B混合气体总分子数不随时间变化而变化C混合气体的颜色不再改变Dc(H2)与c(I2)保持相等6可逆反应：2NO22NOO2在恒容密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是()单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为221的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A BC D73 mol H2和1 mol N2放入密闭容器中，使用催化剂发生反应：N23H22NH3，从反应开始到平衡过程中，不可能出现的是()A2 mol NH3 B0.5 mol NH3C0.9 mol N2 DH2和NH3物质的量相等8在一定温度下的刚性密闭容器中，当下列哪些物质量不再发生变化时，表明下述反应：A(s)2B(g)C(g)D(g)已达到平衡状态()混合气体的压强混合气体的密度B的物质的量浓度气体的总物质的量混合气体的平均相对分子质量物质C的百分含量各气体的物质的量A B C D9某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A3B2C。若维持温度和压强不变，当达到平衡时容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是()原混合气体的体积为1.2V L原混合气体的体积为1.1V L反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L 反应达平衡时气体B消耗掉0.05V LA B C D10已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H0（正反应为吸热反应）。在一带有活塞的密闭容器中达到平衡，下列说法中不正确的是（ ）A恒温，压缩体积，平衡不移动，混合气体颜色加深B恒压，充入HI（g），开始时正反应速率减小，C恒容，升高温度，正反应速率减小D恒容，充入H2，I2（g）的体积分数降低2在HNO2溶液中存在如下平衡：HNO2 H+NO2- ，向该溶液中加入少量的下列物质 后，能使电离平衡向右移动的是（ ）ANaOH溶液B硫酸溶液CNaNO2溶液DNaHSO4溶液3在一个容积为VL的密闭容器中放入2LA（g）和1L B（g），在一定条件下发生下列反应 3A(g)十B(g) nC(g)+2D(g) 达到平衡后，A物质的量浓度减小1/2，混合气体的平均摩尔质量增大1/8，则该反应的化学方程式中n的值是（ ） A1 B2 C3 D4根据以下叙述回答和题。把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中，使它们发生如下反应：3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g)，5min末已生成0.2molW，若测知以Z浓度变化来表示的反应平均速率为0.01molL-1min-1，则4上述反应中Z气体的化学计量数n的值是（ ）A1 B2 C3 D45上述反应在5min末时，已作用去的Y值占原来量的物质的量分数（ ）A20% B25% C33% D50%61molX气体跟amolY气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应： X（g）+aY（g）bZ（g）反应达到平衡后，测得X的转化率为50%。而且在同温同 压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4，则a和b的数值可能是Aa=1，b=1Ba=2，b=1Ca=2，b=2Da=3，b=27下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是（ ）A在强碱存在的条件下，酯在水中的溶解度增大B加催化剂，使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气C可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气D500左右比室温更有利于合成氨反应8往一真空密闭容器中通入一定量的气体A，在一定条件下，发生如下反应： 2A(g) B(g)+xC(g)，反应达平衡时，测得容器内压强增大了p%，若