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此文档收集于网络,如有侵权,请联系网站删除第二章 化学反应速率和化学平衡第一节 化学反应速率一、概念和表示方法1、概念:化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢的物理量。2、表示方法:定性描述:通常可根据反应物消失或生成物产生(即反应过程中看到的外观现象)的快慢来定性描述。定量表示:用单位时间内 或 来表示。3、数学表达式 c(反应物)= c(反应物起始)始c(反应物终了)末c(生成物)= c(生成物终了)末c(生成物起始)始4、单位 mol/(Lmin) mol/(Ls)或 molL-1min-1 molL-1s-1例:将2molSO2和2molO2放入10L密闭容器中分别在某温度反应,经2min后达到平衡,根据以下条件求反应从开始至平衡的速率。SO2的平衡浓度为0.05mol/L。O2的转化率为40%。平衡时混合气的总量为3.4mol。SO3在平衡混合气中含量为50%。平衡混合气的平均分子量为60。达平衡时容器压强减小了1/5。注意:单位时间不能改为一定时间,是用单位时间内浓度的变化量来表示反应速率而不是平衡时某物质的浓度来表示,在容积不变的反应器中,一般也不用物质的量的变化来表示。一般来说,随着反应的进行,物质浓度不断变化,反应速率也在不断变化。因此,某一段时间内的反应速率实际是 速率,而不是 速率,取正值。在一定温度下,固态和纯净液态物质,单位体积里的物质的量保持不变,即物质的量浓度可看成常数,因此,它们的化学反应速率也被视为常数。由此可知,现在采用的表示化学反应速率的方法还有一定的局限性(即不能用固态和纯净液态物质来表示某化学反应速率)。同一个化学反应用不同的物质来表示反应速率时,其数值可以是不同的,但这些数值所表示的都是同一个反应的反应速率意义相同。因此,表示化学反应的速率时,必须说明用哪种物质做标准。对于同一个反应,用不同的物质来表示反应速率,其比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数比。如:化学反应mA(g)nB(g)= pC(g)qD(g),V(A):V(B):V(C):V(D) 。 思考:反应速率是用来描述反应进行的快慢程度的,能否简单的说速率数值越大,反应速率越快?为什么?同一反应,比较不同条件下反应的快慢(或比较不同时间段内的反应的快慢),必须用同一物质表示的速率大小来比较,而且所用单位要一致。例:在不同条件下分别测得的反应2SO2+O2 2SO3的化学反应速率,其中表示该反应进行最快的是( ) AV(SO2)=4mol/(Lmin)BV (O2)=3mol/(Lmin)CV (SO2)=0.1mol/(Ls)DV (O2)=0.1mol/(Ls)对于可逆反应中某一物质来说有两个速率,即正反应速率和逆反应速率。二、实验测定1、可用来测量反应速率的物质(包括反应物和生成物)的性质能够直接观察的物质的某些性质(如释放出气体的体积、体系的压强和沉淀的多少等)必须依靠科学仪器才能测量的性质(如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等),特别是在溶液中,当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时,人们常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。2、实例(测定锌粒与稀硫酸的反应速率)原理:通过一定量的锌粒与不同浓度的稀硫酸反应,比较收集相同体积氢气所用的时间长短来衡量速率的大小。实验注意点:锌粒的颗粒大小要基本相同硫酸的浓度要适中装置的气密性要好(如何检验?)思考:还有哪些方法可用来测量该反应的速率?(可比较相同时间内收集气体体积的大小、测量相同时间内溶液中C(H+)的变化、测量相同时间内锌粒质量的变化以及测量相同时间内反应的热量变化等)第二节 影响化学反应速率的因素一、 化学反应速率的影响因素不同的化学反应,具有不同的反应速率。决定化学反应速率大小的主要因素是 (内因);在同一反应中,影响反应速率的因素是外因,即外界条件,由于化学反应速率与分子间的有效碰撞频率有关,因此所有能够改变内能、运动速率,以及碰撞几率的方法,都可以用来改变、控制反应的速率。主要有 、 、 、和 等,及其他如 等也会影响化学反应速率。二、有效碰撞理论化学反应的实质是 的过程,在这个过程中,首先必须是 ,否则就不可能发生化学反应。但是,并不是每次碰撞都能发生化学反应,能够发生化学反应的碰撞叫 ,能够发生有效碰撞的分子叫 。活化分子的能量比普通分子 ,在碰撞时能够使反应物分子中旧的化学键断裂,生成新的化学键,所以,活化分子数的多少,直接影响化学反应速率的快慢。思考:哪些方法可以增大有效碰撞的频率?(提示:从分子间碰撞的几率、单位体积内的活化分子数等方面考虑)三、影响化学反应速率的条件1、浓度对化学反应速率的影响在其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的,因此,单位体积内活化分子的数目与单位体积内反应物分子的总数成正比,也就是和反应物的浓度成正比。当反应物浓度增大时,单位体积内分子数增多,活化分子数也相应增大,有效碰撞的频率也相应增大,化学反应速率就增大,因此,增大反应物的浓度可以增大化学反应速率。结论:其他条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大化学反应的速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应速率。注意:浓度的改变只改变活化分子的总数,增加单位体积内活化分子数,但不改变活化分子百分数。对于非均匀分布的固体物质或纯液体,一般认为其“浓度”为常数,它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体反应物颗粒的大小能影响化学反应速率,固体颗粒越小,其表面积增大,与其他反应物接触面积增大,分子间碰撞的几率增大,有效碰撞频率也增大,所以,也能加快化学反应速率。改变与反应无关的离子浓度,对反应速率无影响。若浓度的改变,使物质的性质发生了变化,那么反应速率的含义也就发生了改变。 思考:铁与稀硫酸反应生成氢气,当稀硫酸的浓度不断增大时,生成氢气的速率也随之增大,是对,还是错;为什么? 提示:稀硫酸浓度不断增大,当增大到一定程度,性质将发生改变,发生的反应将不是置换反应。上述结论也适用于可逆反应。例如,增大某可逆反应中生成物的浓度,向逆反应方向进行的化学反应速率加快。对于反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)达平衡后,画出增大A的浓度、减小A的浓度、增大C的浓度、减小C的浓度时速率随时间变化的图象。2、压强对化学反应速率的影响在其他条件不变时,对于气体而言,一定量气体的体积与其所受的压强成反比,增大压强,气体体积减小,也就是增加单位体积里反应物的物质的量,即增大反应物的浓度,因此可以增大化学反应速率。结论:当其他条件不变时,对于气体反应来说,增大压强,化学反应速率加快;减小压强,化学反应速率减慢。注意:压强的影响,只适用于讨论有气体参加的反应,当然并不一定要全部成分都是气体。因为压强对固体、液体或溶液的体积影响不大,所以对只有固体和液体参加的反应,压强的变化对于反应速率的影响可以忽略不计。压强对气体反应速率的影响与浓度相同(压强是通过浓度的变化而影响反应速率的),不改变活化分子百分数,只改变单位体积内活化分子数。对于气体反应体系,充入与反应无关的气体有以下两种情况:恒容时:充入“惰性气体” 总压增大,但参加反应的气体分压(浓度的一种表示方法)不变,即各物质的浓度不变反应速率不发生改变恒压时:充入“惰性气体” 体积增大总压不变,各反应物分压减小,即各反应物的浓度减小反应速率减慢可见,压强的改变,是否引起反应物浓度的改变,是判断反应速率是否改变的依据。对于有气体参加的可逆反应,增大压强,反应物、生成物浓度都增大,正反应速率、逆反应速率都增大;减小压强,正反应速率、逆反应速率都减小。讨论1:相同条件下,若在甲、乙两个开始体积完全相同的容器中进行反应:2SO2+O2 2SO3,甲容器保持恒温恒容,乙容器保持恒温恒压,开始时投入的SO2和O2物质的量相同,试比较两容器中反应速率。讨论2:一定温度下,在密闭容器a(体积不变)和b(体积可变)中分别充入1molN2和3molH2, 进行如下反应:N2+3H2=2NH3,起始时两容器反应速率相同。若重新充入时都增加1molNe, 则与起始相比较a容器中反应速率 (填“加快、减慢、不变” ),b容器中反应速率 (填“加快、减慢、不变” )。例:反应C(s)+H2O(g) = CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )A增加C的量 B将容器的体积缩小一半C保持体积不变,充入N2使体系压强增大D保持压强不变,充入N2使容器体积变大例:对于简单反应mA(气)+nB(气) = qC(气),其反应速率有如下规律:V正=K1C(A)m C(B)n, V逆=K2 C(C)q。(K1、K2在一定温度下为一常数,与物质的起始浓度无关)。一定温度下,处于平衡状态的上述反应,若反应混合物的体积缩小为原来的1/2,则正反应速率_(填增大或减小)为原来的_倍。对于反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)达平衡后,画出m+np+qm+n=p+qm+n0Q0时升高温度和降低温度速率随时间变化的图象。4、催化剂对化学反应速率的影响使用催化剂能够降低反应所需要的能量,即降低了反应的活化能,这样就会使更多的反应物分子成为活化分子,大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数,从而成千成万倍地增大化学反应速率。结论:使用催化剂能成千上万倍地改变化学反应速率。注意:有的催化剂能加快化学反应速率正催化剂,如双氧水分解使用的MnO2;有的催化剂能减慢化学反应速率负催化剂,如防腐剂、缓蚀剂、抗老化剂等。在实践中,如不特殊说明,所说催化剂所指的都是正催化剂。催化剂能大幅度地改变反应速率高效性;一般只对某一反应起催化作用专一性,在一定温度下才能最大限度地显示其催化作用,催化剂的不同对温度的要求不一定相同。在多数情况下,催化剂与反应物发生反应生成一种中间产物,这种中间产物再与反应物反应生成产物,使原来难以进行的化学反应,分成几步易进行的反应,使反应变得容易进行。催化剂的使用,既增加了活化分子的总数,又增加了活化分子百分数。理想的催化剂还可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率。酶是一种选择性极高的、高效的生物催化剂对于反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)达平衡后,画出使用催化剂时速率随时间变化的图象。讨论:实验室制CO2,通常用CaCO3与盐酸反应制取,而不用Na2CO3与盐酸反应制取,为什么? 实验室制乙炔气体,常用饱和食盐水代替水,为什么?四、外界条件对化学反应速率影响的知识小结条件变化活化能单位体积分子总数活化分子百分数单位体积活化分子数分子间碰撞几率有效碰撞频率反应速率增加反应物的浓度不变增大压强不变升高温度不变使用催化剂降低相互关系单位体积分子总数活化分子百分数=单位体积活化分子数思考:如果采取下列措施,上述各项如何改变?1、增大反应物的接触面积 2、搅拌 3、光照 4、高速研磨 5、强磁场第三节 化学平衡化学平衡主要是研究 反应进行的程度以及条件对反应进行程度的影响。一、可逆反应1、 概念 在 下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。2、 涵义“同一条件” 指各种能影响化学反应速率的条件均相同“同时进行” 反应混合物中各种反应物与生成物共存于一体反应不能向某个方向进行到底(即反应物的转化率 达到100)3、 反应速率的表示: 【例】 N2 + 3H2 2NH3正反应:v(N2)消耗 :v(H2)消耗 :v(NH3)生成 = 逆反应:v(N2)生成 :v(H2)生成 :v(NH3)消耗 = 二、化学平衡状态1、定义: 化学平衡状态是指在 下的 反应里,正反应和逆反应的 ,反应体系中所有参加反应的物质的 保持不变的 状态。2、 特征: “等”: “v正 = v逆”是指“v(某物)消耗 = v(该物)生成”“动”: v正0、 v逆0(动态平衡)。“定”: “各组分的浓度保持不变”是以“条件一定”为前提;若条件改变,引起“v正v逆” 则原平衡状态被破坏,各组分的浓度要发生变化。“存”:所有反应物和产物均共存于同一反应体系中,即所有反应物和产物平衡时的物质的量(质量、浓度等)均大于零。3、重要标志(平衡状态的判断依据):(1)“V正=V逆”( 微观标志):同一物质表示的正、逆反应速率数值 ,即“v(某物)消耗:= v(该物)生成” ;若用不同物质表示的正、逆反应速率数值要相当(其数值之比等于 )。同一物质断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。(2)各组分的质量和浓度保持不变(宏观标志):延伸:各组分的百分含量(质量分数、体积分数、物质的量分数)保持不变。各组分的质量比(物质的量之比、体积比、分子数之比)保持不变,但不一定等于化学计量数之比。各组分的转化率(产率)保持不变。v正、v逆保持不变。对隔热体系而言,温度保持不变。若某组分有颜色,反应混合物的颜色保持不变。小结:只要在反应进行过程中能发生改变的某个量不再改变,则反应一定达到平衡状态。例1、下列说法中可以证明2HI(g)H2(g)+I2(g)已达平衡状态的标志是 。单位时间内生成n mol H2同时生成n mol HI一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂HI的物质的量分数与I2相等正:逆=1:1HI、H2、I2的浓度之比为2:1:1T、V一定,某一生成物浓度不再变化T、V一定,容器内压强不再变化条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再改变T、V一定混合气体的密度不再变化T、P一定,混合气体的密度不再变化T、P一定,容器的容积不再变化T、V一定,混合气体的颜色不再变化讨论:上述的说法中,能证明2NO2N2O4达到平衡状态的是 。练习1、在一定温度下,可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g)达到平衡的标志是( )AZ生成的速率与Z分解的速率相等B单位时间生成a mol X,同时生成3a mol YCX、Y、Z的浓度不再变化DX、Y、Z的分子数比为1:3:2练习2、在一定温度下,反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是( )A单位时间生成n mol和A2同时生成n mol的ABB容器内的总压不随时间变化C单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2D单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2练习3、可逆反应N2+3H22NH3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。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )A、3v正(N2)=v正(H2)B、v正(N2)=v逆(NH3)C、2v正(H2)=3v逆(NH3)D、v正(N2)=3v逆(H2)4、化学平衡状态的建立在相同条件下,对于同一可逆反应,无论反应从正反应开始,还是从逆反应开始,或是从中间某个状态开始,只要起始状态“相当”,到达平衡时,反应混合物中各组分的浓度(或百分含量)总是相同的。即可建立同样的平衡状态(等效平衡)即一定条件下化学平衡状态的建立只与 有关,而与 无关。5、等效平衡(1)定义:相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,达到平衡时,任何相同物质的百分含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)都相同的化学平衡互称等效平衡。(2)分类: “相似等效”平衡 任何物质的百分含量相同,但是量不相同“全等效”平衡 任何物质的不仅百分含量相同,而且量也相同 3判断方法:在解决等效平衡问题时,应时刻注意以下三个问题:反应的条件:是恒温恒容还是恒温恒压;各反应物与生成物的状态;反应前后气体总体积是否改变。使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的数量是否相当。具体规律如下恒温、恒容时对反应前后气体分子数变化的反应,将各种初始投料的量按化学计量数换算为同一边的反应物或生成物的物质的量(或物质的量的浓度),若各物质的初始加入量与原平衡相同,则平衡等效各组分的百分含量、浓度都相等。对反应前后气体分子数不变的反应,将各种初始投料的量按化学计量数换算为同一边的反应物或生成物的物质的量(或物质的量的浓度),若各物质的初始加入量的比值与原平衡相同,则平衡等效各组分的百分含量相等,但浓度的变化是与物质的量变化 。恒温、恒压时 将各种初始投料的量按化学计量数换算为同一边的反应物或生成物的物质的量(或物质的量的浓度),若各物质的初始加入量 ,则平衡等效各组分的百分含量、浓度都相等。例2、在一定温度下,把1mol N2和3mol H2通入一个密闭容器里,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当此反应进行到一定程度,反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中保持温度不变,令m、n,p分别代表N2、H2和NH3的起始物质的量(mol),如果m、n、P取不同的数值它们必须满足一定的关系,才能保证达到平衡时反应混合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:若保持温度、体积一定,当m=0,n=0时,p= 。若保持温度压强一定,当m=0,n=0时,p= 。若保持温度、体积一定,当p=0.1时,m= ,n= 。若保持温度、压强一定,当p=0.1时,m= ,n= 。在温度体积一定时m、n、p必须满足的一般条件是 。在温度、压强一定时,m、n、p必须满足的一般条件: 。例3、在一定温度下,把2体积N2和6体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大气相通(如图所示)。容器中发生以下反应:N2+3H22NH3+Q,若达到平衡后,测得混合气体的体积为7体积,据此回答下列问题:大气N2 2体积H2 6体积 (1) 保持上述反应温度不变,设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的体积,如果反应达到平衡时,各物质的百分含量与上述平衡时完全相同,那么: 若a=1,c=2,则b= ,在此情况下,反应起始时将向 方向进行。 若需规定起始时反应向逆方向进行,且平衡时混合气的体积仍为7体积,则c的范围是 。(2) 在上述装置中,若需控制平衡后混合气体为6.5体积,则可采取的措施是 ,其理由是 。例4、恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:A(气)+B(气) C(气)若开始时入入1mol A和1mol B,到达平衡后,生成a mol C,这时A的物质的量为 mol。若开始时入入3mol A和3mol B,到达平衡后,生成C的物质的量为 mol。若开始时放入x molA、2mol B和1mol C,到达平衡后,A和C的物质的量分别是y mol和3a mol,则x= ,y= ,平衡时,B的物质的量 (选填一个编号)甲大于2mol 乙等于2mol 丙小于2mol 丁可能大于,等于或小于2mol作出判断的理由是 。若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是 。、若维持温度不变,在一个与(I)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。开始时放入1mol A和1mol B到达平衡后生成b mol C。将b与(I)小题中的a进行比较 (选填一个编号)甲ab 丙a=b 丁不能比较a和b的大小作出此判断的理由是 。练习1:在一个体积固定的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B,发生反应:2A(g)B(g)3C(g)D(g),达到平衡时C的浓度为a molL-1。若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为a molL1的是( )A4molA2molB B2molA1molB3molC1molDC3molC1molD1molB D3molC1molD练习2:可逆反应A(g)B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行,如果向容器中充入1mol A和1mol B,在某温度下达到平衡时,C的体积分数为m%;若向容器中充入1mol C,在同样的温度下达到平衡时,C的体积分数为n%,则m和n的关系正确的是( )AmnBm0.6)B1mol A+0.5mol B+1.5mol C+xmol D(x0.1)C2mol A+1mol B+xmolD(x0)D1mol A+0.5mol B+4.5mol C+xmol D(x0.7)维持容器的体积和温度不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍是a% 的是( )A3mol C+xmol D(x0.6)B1mol A+0.5mol B+1.5mol C+xmol D(x0.1)C3mol A+1.5mol B+xmolD(x0)D1mol A+0.5mol B+3mol C+xmol D(x0.4)提示:(?D)不考虑固体D进行等效转化,起始投料相当于题意的1.5倍;平衡时C的体积分数仍要求为a%,但平衡时C的物质的量却变为1.21.5=1.8mol ,因此应当有1.2mol的C参加反应,可以计算出需要D的物质的量应当大于0.4mol。维持容器的压强和温度不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍是1.2mol/L(或C的体积分数仍是a%)的是( )A6mol C+xmol D(x0.6)B1mol A+0.5mol B+1.5mol C+xmol D(x0.1)C3mol A+1.5mol B+xmolD(x0)D1mol A+0.5mol B+3mol C+xmol D(x0.4)提示:(?A)不考虑固体D进行等效转化,起始投料相当于题意的2倍;平衡时C的物质的量浓度仍是1.2mol/L,但体积已经变为原来的2倍!平衡时C的物质的量变为1.2*2=2.4mol,因此应当有3.6mol的C参加反应,可以计算出需要D的物质的量应当大于1.2mol。三、化学平衡的移动1、 化学平衡的移动的定义:对于在一定条件下 的可逆反应,改变外界条件,引起 ,则原化学平衡被破坏,重新建立新的化学平衡。这时就说平衡发生了移动。2、 化学平衡的移动的含义:研究的对象 已建立平衡状态的可逆反应移动的原因 外界条件的改变v正v逆移动的方向 v正v逆 ,向 反应方向移动;v正v逆 ,向 反应方向移动移动的标志(结果) 反应混合物中各物质的 发生变化化学平衡与化学反应速率的关系(对某一确定的可逆反应): 这里,条件的改变首先使反应的速率发生改变,故影响速率的因素只要能使V正V逆,也就是影响平衡的因素。四、外界条件对可逆反应的正、逆反应速率影响的规律改变条件后,正、逆反应速率是否相等是判断平衡是否发生移动的依据。1、温度 实验表明:吸热反应方向的反应速率受温度影响较大;升高(降低)温度,正、逆反应速率都加快(减慢),吸热反应方向增大(减慢)的多。2、压强 压强对正、逆反应速率的影响应分为两类: 对于反应前后气体的物质的量不相等的可逆反应(a+bc+d)实验表明:压强对正、逆反应速率的影响程度不同。气体物质的量减小的反应方向的反应速率受压强影响较大;增大(减小)压强,正、逆反应速率都加快(减慢),气体物质的量减小的反应方向增大(减慢)的多。 对于反应前后气体的物质的量相等的可逆反应(a+b=c+d) 实验表明:压强对正、逆反应速率的影响程度相同。增大(减小)压强,正、逆反应速率都加快(减慢),正、逆反应速率加快(减慢)的幅度都相等。3、催化剂 实验表明:催化剂对正、逆反应速率的影响程度相同;催化剂对于正、逆反应速率加快(减慢)倍数相同。4、浓度 (浓度对正、逆反应速率的影响比较特殊,结合“速率时间”图象理解)五、外界条件对化学平衡的影响规律1、浓度对化学平衡的影响(结合实验和v t图象加以认识)增大反应物浓度 增大生成物浓度 减小生成物浓度 减小反应物浓度【规律】:在其它条件不变的情况下,增大反应物(减小生成物)的浓度,有利于平衡向 反应方向移动;减小反应物(增大生成物)的浓度,有利于平衡向逆反应方向移动。【注意】增加固体或纯液体的量,一般不会引起它们的浓度的变化,则化学速率不会发生变化,平衡也就不发生移动。2、压强对化学平衡的影响(结合v t图象加以认识)【规律】在其它条件不变的情况下,增大压强,会使化学平衡向着气体物质的量减小的反应方向移动;减小压强,会使化学平衡向着气体物质的量增大的反应方向移动。(若反应前后气体物质的量相同,压强的改变不引起平衡的移动。)【注意】(1)上述规律使用的先决条件: 反应体系中必须有气体,反应前后气体物质的量发生了变化。(2)浓度和压强对化学平衡移动影响的联系和区别:浓度的改变:只改变了反应物或生成物中的一种物质的浓度。压强的改变:是通过改变容器体积,从而同等程度改变所有气体反应物或气体生成物的浓度(3)“惰性气体”对化学平衡的影响 恒容下,向气体平衡体系中加“惰性气体”此时不引起各反应物浓度的变化,则v正、v逆不变且仍相等,故平衡不移动 恒压下,向气体平衡体系中加“惰性气体”,各组分气体的浓度均同等程度变小,此时可等效为压强减小对平衡移动的影响来分析,若反应为气体体积变化的反应,则平衡移动,反之,则不移动。3、 温度对化学平衡的影响(结合实验和v t图象加以认识)【规律】在其它条件不变的情况下,升高(降低)温度有利于平衡向吸热(放热)反应方向移动。因为催化剂对正、逆反应速率的影响程度相同催化剂对于正、逆反应速率加快(减慢)倍数相同。所以加入催化剂不能使平衡发生移动,只能改变到达平衡的时间。【注意】反应速率和化学平衡的关系:速率的改变与否决定了平衡是否移动及向哪个方向移动;平衡移动与否及向哪个方向移动与速率的快慢无关。【总结】外界条件浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率和化学平衡移动的影响改变条件对反应速率的影响平衡移动的方向说明V正V逆结果浓度增大反应物浓度V正 V逆 反应方向改变反应物或生成物的浓度不包括 或 。即改变 或 的量,不影响化学反应速率,也不影响化学平衡。减小生成物浓度V正 V逆 反应方向增大生成物浓度V正 V逆 反应方向减小反应物浓度V正 V逆 反应方向压强增大体系压强V缩 V增气体分子数 的方向增大得多气体分子数 的方向对反应前后气体分子数 的反应,改变压强只能同等程度地改变正、逆反应速率,对化学平衡无影响。减小体系压强V缩 V增气体分子数 的方向减小得多气体分子数 的方向温度升高体系温度V吸 V放 方向增大得多 方向/降低体系温度V吸 V放 方向减小得多 方向/使用催化剂V正 V逆正、逆反应速率 。可 到达平衡的时间六、勒夏特列原理(化学平衡移动原理)1、 定义:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够 减弱这种改变的方向移动。2、 涵义:指明平衡移动的方向能“减弱”外界条件的改变的方向。(定性)揭示平衡移动的结果只是“减小”外界条件的变化量,而不是完全抵销外界条件的变化量。(定量)浓度、压强、温度对化学平衡移动的影响改变条件化学平衡移动的方向化学平衡移动的结果增大反应物的浓度 反应方向使增大的反应物浓度略有 减小生成物的浓度 反应方向使减小的生成物浓度略有 增大生成物的浓度 反应方向使增大的生成物浓度略有 减小反应物的浓度 反应方向使减小的反应物浓度略有 增大反应体系的压强气体分子数 的方向使增大的压强略有 减小反应体系的压强气体分子数 的方向使减小的压强略有 升高反应体系的温度 反应方向使升高的温度略有 降低反应体系的温度 反应方向使降低的温度略有 七、分析化学平衡移动的一般思路建立了怎样的化学平衡写出相关的可逆反应方程式,明确反应物、生成物的状态,吸热还是放热,缩体还是扩体等。条件(C、T、P)如何影响化学平衡的移动?平衡如何移动?由勒夏特列原理判断。产生什么结果?如反应物的转化率,体系的压强、各组分的浓度(百分含量),混合气体的平均相对分子质量等有什么变化?浓度、温度和压强对转化率的影响对于aA(g)bB(g)型可逆反应,增大反应物浓度,若ab转化率提高,若ab+c,转化率提高,若ab例8、某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,A、B、和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使右移的是( )A、均减半B、均加倍C、均增加1molD、均减少1mol例9、反应aA(g)bB(g)+cC(g)在一容积固定不变的容器内进行,反应达到平衡后,(以下填增大、减小或不变)若a=b+c,增大A的浓度,A的转化率 。若ab+c,增大A的浓度,A的转化率 。若将反应改为aA(g) +bB(g)cC(g)+dD(g),容器体积固定不变,且起始时A与B的物质的量之比为a:b。平衡时A与B的转化率之比是 。若增大A的浓度,则A的转化率 。若同时同等倍数地增大A、B的浓度,则a+b与c+d满足什么关系时,A与B的转化率同时增大a+b c+d。例10、在10和2105Pa的条件下,反应aA(g)dD(g)+eE(g)建立平衡后,再逐步增大体系的压强(温度维持不变)。下表列出了不同压强下反应建立平衡时物质D的浓度:压强(Pa)D的浓度(molL-1)2105510511060.0850.200.44根据表中数据,回答下列问题:压强从2105Pa增加到5105Pa平衡移动方向是 ,理由是 。压强从5105Pa增加到1106Pa平衡移动方向是 ,理由是 。例11、反应CaCO3CaO+CO2在不同温度下CO2的平衡压强如下表:温度/550650750850897压强/Pa5.321019.171028.371034.941041.01105请按要求填空:若升高原CaCO3分解平衡体系的温度,同时给反应容器加压,则原平衡 。A、向左移动B、向右移动C、不移动D、无法确定平衡移动方向在一个与外界不能进行热交换的密闭容器中,足量的CaCO3在850的建立了分解平衡。若将该容器的容积扩大为原来的2倍,当重新达到平衡时容器内的温度将 ,CO2的平衡
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