[高三理化生]化学反应速率和化学平衡PPT课件

化学平衡,高中化学总复习之,压强,温度,催化剂,其它,化学反应速率,影响反应速率的条件,一、化学反应速率,定义,表达式,浓度,单位,mol/（Lmin）,例、在2A（气）+3B（气）2C（气）反应中，开始时A的浓度是2mol/L，B的浓度是4mol/l，2分钟内，A的浓度减少了0.8mol/L则VB=在2分钟末，C的浓度是，B的浓度是。,反应速率常见考点,考点1：有关速率的概念、计算,0.6mol/（Lmin）,0.8mol/L,2.8mol/L,特别提示：,反应物、生成物改变量之比等于方程式中化学计量数之比,例2、在一定条件下2升的反应容器中充入一定量的N2和H2发生下反应，N2+3H2=2NH3，5分钟后测的NH3的物质的量为0.5mol则NH3的反应速率为。H2的反应速率为_。,0.05mol/（Lmin）,320.05mol/Lm=0.075mol/（Lmin）,特别提示：,用不同的反应物、生成物来表示的反应速率之比等于方程式中化学计量数之比,例3、可逆反应A+3B=C+2D，在4种不同情况下反应速率分别为（1）VA=0.15mol/（Ls）（2）VB=0.6mol/（Ls）（3）VC=0.4mol/（Ls）（4）VD=0.7mol/（Ls）该4种反应中,速率最快的是()A(1)B(2)C(3)D(4),C,特别提示：,不同物质比较速率没有意义，必须要同物质才能比较反应速率,考点2：外界条件对化学反应速率的影响,例4、在恒温、恒容下，可逆反应N2+3H22NH3，达到平衡，向该平衡体系中加入氩气，则下列叙述正确的是A、正反应速率增大，逆反应速率减小B、正、逆反应速率均不变C、平衡不发生移动D、平衡向右移动,BC,例5、体积相同的三个密闭a、b、c容器，其中c容器有一活塞，a、b两容器为定容容器，起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器的压强相等，一定条件下发生2SO2+O2=2SO3的反应，问：（1）起始a、c两容器的反应速率大小关系为。（2）反应一段时间后a、c两容器的反应速率大小关系为。（3）如起始在a、c两容器中通入同量的N2，则此时三容器起始压强为，起始反应速率关系为。,b,a,Va=Vc,VaVc,PaPb=Pc,Va=VbVc,二、化学平衡,1、化学平衡状态：,是指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，反应混合物中个组分的浓度保持不变的状态。,2、化学平衡的特征,逆、等、动、定、变、同,3、影响平衡的条件,改变,浓度温度压强,正、逆反应速率不等,正、逆反应速率相等,平衡移动,（1）浓度（2）温度（3）压强（4）催化剂,V正V逆,V正V逆,正向移动,V正V逆,逆向移动,4、勒沙特列原理,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。,勒沙特列原理又称平衡移动原理，它不适合于的体系。对于可逆反应来说，在建立平衡以前，无论怎样改变条件，反应总是向着的方向进行。,未达到平衡,建立平衡,5、可逆反应进行程度的描述方法转化率、产率。,(1)反应物的转化率反应物的转化量/该反应物起始量100%,(2)产物的产率产物的实际量/该产物的理论量100%,三、合成氨简介,（1）适宜条件选择,（2）合成氨工艺过程,例、在一定条件下，2NO+O2=2NO2达到平衡的标志是A、NO、O2、NO2分子数目比是2:1:2B、反应混合物各组分物质的浓度相等C、混合气体的颜色不再变化D、混合气体的平均相对分子质量不变E、单位时间内生成2amolNO，同时生成amolO2,CD,考点1：化学平衡的标志：,正反应速率等于逆反应速率,各成分的百分含量保持不变,各物质的浓度不变,各物质的转化率不变,对于气体系数和前后不相等的反应，压强保持不变,见名师P195,化学平衡的标志,例1、充分说明在恒温下的密闭容器中，反应2SO2+O22SO3已经达到平衡状态的标志是A容器中SO2、O2和SO3共存BSO2和SO3的物质的量浓度相等C容器中SO2、O2、SO3的物质的量比为2:1:2D反应器内压强不再变化,D,例2、在一定温度下，反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是A单位时间内生成nmolA2同时生成nmol的ABB容器内总压强不随时间而变化C单位时间内生成2nmolAB，同时生成nmol的B2D单位时间生成nmolA2，同时生成nmol的B2,C,1.在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)2B(g)C(g)D(g)已达平衡的是A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.B物质的分子量D.气体的总物质的量,练习：,B,2.下列哪种说法可以证明N2+3H22NH3已达到平衡状态()A.1个NN键断裂的同时，有3个HH键形成。B.1个NN键断裂的同时，有3个HH键断裂。C.1个NN键断裂的同时，有6个HH键断裂。D.1个NN键断裂的同时，有6个HH键形成。,A,例：下列方法中可以证明2HIH2+I2(g)已达平衡状态的是。单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI一个HH键断裂的同时有两个H-I键断裂百分组成HI=I2反应速率v(H2)=V(I2)=1/2V(HI)c(HI)：c(H2)：c(12)=2：1：1时温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化温度和体积一定时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变化温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化讨论：在上述的说法中能说明2NO2N2O4。达到平衡状态的是。,考点2：化学平衡的移动,例1、在一定条件下，可逆反应N2+3H22NH3；（反应放热）达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是A、加催化剂，V正、V逆都发生变化，且变化的倍数相等B、加压，V正、V逆都增大，且V正增大倍数大于V逆C、降温，V正、V逆都减少，且V正减少倍数大于V逆D、加入氩气，V正、V逆都增大，且V正增大倍数大于V逆,CD,例2、在容器不变的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2AB（g)+C(s)，且达到化学平衡。当升高温度时其容器的密度增大，则A.若正反应是吸热反应，则A为非气态B.若正反应是放热反应则A为气态。C.在平衡体系中加入少量C，该平衡向逆反应方向移动。D.压强对该平衡的移动无影响。,AB,例3、在密闭容器中进行下列反应:M(g)+N(g)R(g)+2L。此反映符合下列图象，R%为R在平衡混合物中的百分含量，该反应是A、正反应是吸热反应，L是气体B、正反应是放热反应，L是气体C、正反应是吸热反应，L是固体D、正反应是放热反应，L是固体或液体,B,6.对于可逆反应mA(s)+nB(g)eC(g)+fD(g),当反应过程中其他条件不变时，C的质量分数（C%）与温度（T）和压强（p）的关系如图所示.下列叙述正确的是().A.达到平衡后,若使用催化剂,C的质量分数将增大B.达到平衡后,若升高温度,化学平衡向逆方向移动C.化学方程式中ne+fD.达到平衡后,增加A的量有利于化学平衡向正方向移动,B,3.下图表示：x(g)+y(g)2Z(g)+Q反应变化过程中物质的浓度与反应的时间变化关系图中t2t3秒间的曲线变化是由于下列哪种条件的改变所引起的（）A增大了压强B降低温度C增加了x和y的浓度D使用了催化剂,B,考点3：有关化学平衡的计算,例1、一定条件下，在2SO2+O22SO3的化学平衡体系中，各物质的浓度分别是2.0mol/L、0.8mol/L、2.4mol/L，则氧气在反应起始时的浓度可能是0.8-2mol/L(B)0-2mol/L(C)0-0.8mol/L(D)无法确定,2SO2+O22SO3现20.82.4(2+2.4)(0.8+1.2)0=4.4=2.00(2-1.6)0(2.4+1.6)=0.40=4.0,B,例2、1molA气体和nmolB气体，按反应：A(气)+nB(气)mC(气)进行，反应一段时间后测得A的转化率是50%，在同条件下，反应前气体的密度是反应后的3/4，则n和m的值可能是(A)n=1、m=1(B)n=3、m=3(C)n=3、m=2(D)n=2、m=3,A+nBmC始1n0转0.50.5n0.5m平0.50.5n0.5m则：(1+n)/(0.5+0.5n+0.5m)=4/32m=n+1讨论,AC,练习：1、在一密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应：A(g)+2B(g)2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为：()A.40%B.50%C.60%D.70%,A,练习2：某体积可变的密闭容器，盛有一定质量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A+3B2C，若维持温度和压强不变当达到平衡时，容器的体积为VL，其中C的气体体积占10%，下列推断正确的是()原混合气体的体积为1.2VL原混合气体的体积为1.1VL反应达到平衡时气体A消耗掉0.05VL反应达到平衡时气体B消耗掉0.05VLA.B.C.D.,A,练习3：将1molCO和1molH2O(g)充入某固定容积的反应器中，在一定条件下CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)达到平衡时，有2/3的CO转化为CO2。在条件相同时，将1molCO和2molH2O(g)充入同一反应器中，当达到平衡后，混合气体中CO2的体积分数可能是A、22.2%B、28.2%C、33.3%D、37.8%,B,练习4：在一定条件下，合成氨反应达到平衡后，混合气体中NH3的体积占25%，若反应前后条件保持不变，则反应后缩小的气体体积与原反应物体积的比值是A、1/5B、1/4C、1/3D、1/2,练习5：把6molA气5molB气混合放入4L密闭容器中，在一定条件下发生反应3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)经5min达到平衡，此时生成C为2mol，测定D的平均反应速率为0.1mol/L.min，下列说法错误的是A、A的平均反应速率是0.15mol/L.minB、恒温达平衡时容器压强为开始的85%C、B的转化率为20%D、平衡时A的浓度为0.8mol/L,A,BD,练习6：在一密闭容器中，反应aA（g）bB（g）达到平衡后，保持温度不变，将容器的体积增加一倍，当达到新平衡时，B的浓度是原来的0.6倍，则（）A、平衡向正反应移动了B、物质A的转化率减小了C、物质B的质量分数增加了D、ab,AC,练习7:如图的曲线是其他条件一定时反应2NO+O22NO2（HO）中NO的最大转化率与温度的关系曲线，图上标有A、B、C、D、E五点，其中表示未达平衡状态切V正大于V逆的点是（）A、A或E点B、C点C、B点D、E点,B,考点4：等效平衡,1、定义,对于同一可逆反应，当外界条件一定时，该反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，或是从中间状态（既有反应物又有生成物的状态）开始，只要达到平衡时条件保持不变，加入的物质的量相当，则可达到相同的平衡状态，这便称为等效平衡。,2、等效平衡的基本标志,反应混合物中各组分的质量分数，浓度比等相同,3、等效平衡的类型,（1）定温定容条件下的等效平衡：,（1）对于一般的可逆反应：当温度、容器的容积相同时，只改变起始加入情况，则通过可逆反应的化学计量数比换算成同半边的物质其物质的量与原平衡相同，则二者就为等效平衡。,例如：相同温度下，在2升容器中进行反应：,起始物质的量：,I4mol2mol0,II004mol,III35mol175mol05mol,I、II、III条件下建立的平衡均是等效平衡。,2SO2+O22SO3,在定温定容下:对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,则二者为等效平衡.,条件起2mol4mol,条件起3mol6mol,条件起5mol10mol,达到平衡时均为等效平衡,2.定温.定压条件下的等效平衡:在定温定压条件下，改变起始加入情况，只要按化学计量数换算成同一半的物质的物质的量之比与原平衡相同，则两者为等效平衡。,条件:VL+（2molSO2，1molO2）,条件:2VL+（4molso2，2molO2),条件：4VL+(8molSO2，4molO2),三典型例题例一.在一密闭容器中加入2molA和1molB发生如下反应：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，按下列五种配比作为起始物质，达到平衡后，C物质的浓度仍为Wmol/L的是（）A4molA和2molBB3molC和1molDC2molA和1molB和3molC和1molDD3molC和1molD和1molBE1molA和05molB和13molC和05molD,例二、在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里，发生反应：2SO2+O22SO3当反应达到平衡时，维持温度不变，令a、b、c分别代表加入SO2、O2、SO3的物质的量。如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合物是三种气体的体积分数仍跟上述平衡完全相同。请填空：（1）若a=0、b=0，则c=。（2）若a=05，则b=，和c=。（3）a、b、c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和c，另一个只含b和c）。，。,例三、某温度下，向某密闭容器中加入1molN2和3molH2，使之反应合成氨，平衡后测得NH3的体积分数为m。若温度不变，只改变起始加入量，使反应平衡后，NH3的体积分数仍为m。若N2、H2、NH3的加入量用x、y、z表示，应满足：（1）恒温恒容：A若x=0，y=0，则z=。B若x=075，y=，z=。Cx、y、z应满足的一般条件是。（2）恒温恒压：A若x=0，y=0，则z=。B若x=075，y=，z=。Cx、y、z应满足的一般条件是。,练习1、在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度进行反应：H2（g）+Br2（g）2HBr（g）已知加入1molH2和2molBr2时达到平衡后生成amolHBr。在相同条件且保持平衡时各组分的体积分数不变，对下表编号13的状态，填写下表中的空白：起始状态物质的量（mol）平衡时nHBrH2Br2HBr已知项：120a1240。2105a3mg。,练习2、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。容器中发生以下反应：N2+3H22NH3，正反应是放热反应。若达到平衡后，测得混合气体的体积