高三化学平衡课件.ppt

1 化学反应速率是衡量 的物理量 2 表示方法 用单位时间内某一反应物的物质的量浓度的减少或生成物的物质的量浓度的增加来表示 化学反应进行快慢程度 一 化学反应速率 4 单位 mol L h mol L min mol L s 5 一个化学反应的速率用不同的反应物或生成物来表示 数值可能 但含义 速率之比等于 之比 不同 相同 该反应方程式中对应化学计量系数 能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞 能够发生有效碰撞的分子叫活化分子 二 有效碰撞理论 单位体积内活化分子数 单位体积分子总数 活化分子百分数 三 外界条件对化学反应速率的影响 浓度 压强 温度 催化剂 增大浓度 或加压 单位体积分子总数增多 但活化分子百分数不变 单位体积活化分子数增多 升高温度或催化剂 单位体积分子总数不变 但活化分子百分数增大 有效碰撞次数增多 反应速率加快 N2H2 Ar 取一个容积固定的密闭容器 充入Ar后 对v如何影响 总气压增大 N2 H2浓度不变 这种做法绝不是教材中所说 增压 范畴 教材中的增压必须缩容 速率不变 向容积可变的容器中充入惰性气体 分析速率变化情况 某温度时 在2L密闭容器中x y z物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示 由图中数据分析 该反应的化学方程式为 反应开始至2分钟 Z的平均速率为 练习1 89年全国高考题 1 0 0 9 0 2 0 7 1 2 3 4 5 时间分 物质的量 0 05mol L min Y X Z 练习2 A D 练习3 在2A 3BXC D的可逆反应中 A B C D均为气体 已知起始浓度A为5mol L B为3mol L C的反应速度为0 5mol L min 反应开始至达到平衡时需2分钟 平衡时D的浓度为0 5mol L 下列说法正确的是 A A和B的变化浓度之比为2 3B A和B的平衡浓度之比为2 3C X 1D A的转化率为20 AD 例 浓度为6mol L 1的H2SO4溶液100mL 跟过量的锌粉反应 在一定温度下 为减缓反应速率但又不影响生成H2的总量 可向反应物中加入适量的 A Na2CO3溶液B 水C 硫酸钠固体D 硫酸钠溶液E 硝酸钠溶液 BD 转化率研究对象 指某反应物 注意 在特定条件下 浓度可用物质的量或气体的体积来代替 对于某反应物的 转化率计算 进行如图实验的X Y 其中各图象中能正确表示实验结果的是 外在条件对反应速率的影响 综合 数形结合类 右图为实验室制备CO2的实验记录 V CO2 t正确的是 A OE段反应速率最快B EF段表示反应速率最快 收集到的CO2最多C FG段表示收集的CO2最多D OG段表示随着时间的推移 反应速率逐渐增快 注意 横纵坐标意义 起点 终点 转折点 总趋势 斜率意义 速率 外在条件对反应速率的影响 综合 数形结合类 斜率意义 速率 注意 横纵坐标意义 起点 终点 转折点 总趋势 可逆反应 A 气 3B 气 2C 气 在一定条件下达到平衡状态的标志有 C生成的速率与C分解的速率相等 单位时间内生成C的物质的量与C分解的物质的量相等 单位时间内生成nmolA 同时生成2nmolC 或单位时间内生成3nmolB 同时生成2nmolC A B C三种物质的浓度不再变化 A B C三种物质的物质的量之比不再变化 A B两种反应物的转化率不再变化 A的生成速率 或消耗速率 与B的消耗速率 或生成速率 之比为1 3 A的消耗速率与C的消耗速率之比为1 2 或B的消耗速率与C的消耗速率之比为3 2 密闭容器内的压强不再变化 反应混合气体的平均分子量不再变化 等等 只要符合其中之一 该可逆反应就是达到了平衡状态 可逆反应 A 气 3B 气 2C 气 思考 若上述可逆反应中 A的聚集状态是气态 则能说明该可逆反应达到平衡状态的是 BC ACD 等效平衡问题 外界条件相同时 可逆反应不论从正反应开始 还是从逆反应开始 还是正反应和逆反应同时开始 途径虽然不同 只要起始浓度相当 所建立的平衡是等效平衡 可以达到相同的平衡状态 例如 在425 时 在1L密闭容器中进行反应 H2 I22HI 达到平衡 不论从正反应开始 还是从逆反应开始 可以达到相同的平衡状态 浓度 mol L 1 时间 s 0 00 1 00 2 00 1 58 0 21 浓度 mol L 1 t2 HI H2或I2 0 00 1 00 2 00 1 58 0 21 t1 时间 s HI H2或I2 从正反应开始 从逆反应开始 1molH2 1molI2 2molHI 相当于 等效平衡 在一定条件 定温 定容或定温 定压 下 只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后 任何相同组分的分数 体积 物质的量 均相同 这样的化学平衡互称等效平衡 规律 1 恒温恒容条件下的等效平衡 对于一般的反应前后气体分子数改变的可逆反应 只改变起始加入情况 只要通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边物质的物质的量与原平衡相同 则二平衡等效 对于反应前后气体分子数的不变的可逆反应 只要通过换算 同一边物质的物质的量的比值与原平衡相同 则二平衡等效 2 恒温恒压条件下的等效平衡 对于同一可逆反应 只是起始加入情况不同 但只要通过换算 同一边物质的物质的量的比值与原平衡相同 则二平衡等效 解题思想归零思想 一边倒 按照可逆反应的化学计量数换算成同一边的物质与原平衡进行比较 判断是否为等效平衡 解题关键 首先看清条件 T V一定 还是T P一定 其次注意可逆反应的气体分子数反应前后是否变化 最后联想等效平衡的规律进行解题 练 有一个固定体积的密闭容器中 加入2molA和1molB发生反应 2A g B g 3C g D g 达到平衡时 C的浓度为Wmol L 若维持容器体积和温度不变 按下列四种方法改变起始物质 达平衡时C的浓度仍为Wmol L的是 A 4molA 2molBB 2molA 1molB 3molC 1molDC 3molC 1molD 1molBD 3molC 1molD 可见 在相同T V条件下 若要取得相同的平衡状态 只要将反应转化成初始状态时相应的物的量相同即可 方法 恒容 量相同 练 在一定温度下把2molSO2和1molO2通入一个定容的密闭容器里发生反应2SO2 O22SO3 当此反应进行到一定程度时 反应混和物就处于平衡状态 现在该容器中维持温度不变 今a b c分别代表初始加入的SO2 O2和SO3的物质的量 如果a b c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反应混和物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同 请填写下列空白 1 若a 0 b 0 则c 2 若a 0 5 则b 和c 3 a b c取值必须满足的一般条件是 请用两个方程式表示 其中一个只含a c 另一个方程中含b c 2 恒T P 有 相当 的物质的量平衡关系 成一定的比例关系 如 N2 3H2 2NH3130 从正反应开始260 从正反应开始m3m0 从正反应开始 002 从逆反应开始004 从逆反应开始 0 51 51 从中间态开始0 30 93 从中间态开始 如 常温常压下 可逆反应的起始条件如下 2SO2 O2 2SO31 2mol1mol0mol2 0mol0mol2mol3 0 5mol0 25mol1 5mol4 4mol2mol0mol5 0mol0mol1mol以上五个反应最终将达到等效平衡 可见 在相同T P条件下 若要取得相同的平衡状态 只要将反应转化成初始状态相应物的物质的量成比例即可 方法 恒容 量相当 平衡状态的有关定量计算 2 某N2和H2的混合气体的平均分子量是氢气的4 25倍 保持高温高压时有部分反应 达到平衡后 混合气体的密度比反应前增加了1 4 设反应前后同温同压 1 N2的转化率是 2 反应前后的压强之比为 1 一定T下 向盛有催化剂的一定体积的密闭容器中 通入一定量的SO3气体 发生分解并达到平衡 测得SO3的分解率为50 下列说法错误的是 平衡混合气体的平均分子量为64平衡后压强为起始压强的1 25倍混合气体的密度自始至终不变混合气体的平均分子量自始至终不变 建立平衡的条件 等效平衡 3 特殊情况恒T V或T P 对于反应前后气体分子数不变的可逆反应 有 相当 的物质的量平衡关系 例 在一个固定容积的密闭容器里 保持一定温度 在一定条件下进行如下反应 A g 2B g 3C g 已知起始时加入1molA和3molB 达到平衡后 C的体积分数为W 相同实验条件下 若在同一容器中改为开始时加入2molA和8molB 达平衡时 要求C在混合物中体积分数也为W 则开始时还需加入C多少mol 建立平衡的条件 等效平衡 3 特殊情况恒T V 或T P 对于反应前后气体分子数不变的可逆反应 有 相当 的物质的量平衡关系 2 在等T V条件