第14章-化学反应速率和化学平衡.ppt

1,第十四章化学反应速率和化学平衡,2,3,考点一化学反应速率化学反应速率是用来衡量_的，通常用_内某一种反应物或生成物的_的变化值来表示。其单位为_等。,mol/(Lmin)或mol/(Ls),化学反应进行快慢,单位时间,物质的量浓度,4,1公式：_c是_而非物质的量的变化，更非质量的变化，这种变化对于反应物而言是_，对于生成物而言是_。这里浓度的变化实际是取_，是正数。,vc/t,物质的量浓度的变化,浓度的减少,浓度的增加,绝对值,5,2化学反应速率的单位是由浓度单位和时间单位组成的，为mol/(Lmin)或mol/(Ls)，两单位间可以换算：_mol/(Lmin)_mol/(Ls)。,60,1,6,3化学反应速率是指_反应速率，而不是_反应速率，即为_，而非_的反应速率，而且在不同的时间段，化学反应速率的数值不同。,平均,一段时间内的平均值,瞬时,某个时刻,7,4同一反应，可以选用_的浓度变化表示化学反应速率，所以必须标明是何种物质表示的化学反应速率。用不同物质表示的反应速率虽然数值不同，但表示的都是同一反应在同一时间段内的速率，它们的意义相同，并且数值之比等于这些物质在化学方程式中的_。,不同物质,化学计量数之比,8,5并非所有的物质都可以用这种方法表示化学反应速率，_或_因无浓度变化，所以无法用这种方式表示化学反应速率。,固体,纯液体,9,考点二影响化学反应速率的因素1有效碰撞是指_，活化分子是指_，活化能是指_，活化分子百分率是指_。,引起分子间的化学反应的碰撞,具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子,活化分子多出反应物分子平均能量的那部分能量,活化分子占整个分子的百分数,10,2浓度对化学反应速率的影响反应物浓度越大，化学反应速率越_。,快,11,3压强对化学反应速率的影响(1)压强增大，使反应物浓度增大时，反应速率_，如：恒温、恒容容器中加入反应物气体；(2)压强增大，不改变反应物浓度时，反应速率_，如：恒温、恒容容器中加入稀有气体；或反应物为_态或_态；(3)压强不变，反应物浓度改变时，反应速率随浓度变化而_，如：恒温、恒压容器中加入稀有气体。,加快,不变,液,固,变化,12,4温度对化学反应速率的影响温度升高，化学反应速率_；温度降低，化学反应速率_。5催化剂对化学反应速率的影响加入正催化剂，化学反应速率_。6_等其他因素也可以影响化学反应速率。,增大,减小,增大,物质接触面积,13,考点三化学平衡1在相同条件下，既可以_进行又可以_进行的过程叫做_。2一定条件下，正逆两个方向的_相等时，反应体系中所有参加反应的物质的_或_可以保持恒定，对于可逆反应体系来说，这种状态称之为_。,正向,逆向,可逆过程,反应速率,质量,浓度,化学平衡状态,14,3化学平衡特征：逆：_；定：外界条件(如浓度、温度和压强等)一定时，化学平衡状态不变，反应混合物的百分组成一定(可引申为物质的_、_、_、_一定、_一定)；,可逆反应,物质的量浓度,质量分数,体积分数,物质的量分数,反应物的转化率,15,等：正反应与逆反应的_相等；动：_平衡，即_；变：当外界条件发生改变时，化学平衡发生_，直至达到_。,速率,动态,v(正)v(逆)0,移动,新的化学平衡,16,4化学平衡常数K：可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)中，K_式中A、B、C、D的浓度均为平衡浓度。,cp(C)cq(D)/cm(A)cn(B),17,化学平衡常数K的意义：K越大，反应进行的程度_，转化率_。K的大小与起始浓度无关，只随_变化而变化，K值越大(一定温度下)说明反应进行程度越大，反应物转化率也越大。,越大,越大,温度,18,5反应物转化率转化浓度/起始浓度(_)/起始浓度,起始浓度,平衡浓度,19,考点四影响化学平衡的因素1某可逆反应达到平衡后，如果改变某个外界条件，使正逆反应速率_，平衡将会发生改变，直至正逆反应速率重新达到_，建立新的_，这就是化学平衡的移动。,不相等,相等,平衡状态,20,2.对于某一可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)达平衡时，条件变化与速率、平衡移动的关系总结：,增大,不变,v正v逆,正向,不变,减小,v正v逆,正向,增大,增大,v正v逆,不变,减小,减小,v正v逆,正向,增大,增大,v正v逆,逆向,减小,减小,v正v逆,正向,增大,增大,v正v逆,不变,21,3.勒夏特列原理：如果改变影响平衡的条件之一(如_、_以及参加反应的化学物质的_)，平衡将向着_的方向移动。深入理解：(1)从“改变影响平衡的一个条件”中可体会到以下几点：,温度,压强,浓度,能够减弱这种改变,22,A影响化学平衡的条件只有_、_、_三项，唯有当这三项条件中的一项或几项改变时，平衡才可能移动；B当温度或压强或一种物质的浓度中的一项改变时，可以直接用平衡移动原理来判断平衡移动的方向。当多个条件同时改变时，情况比较复杂。,温度,压强,浓度,23,(2)从“向能够减弱这种改变的方向移动”中可体会到以下几点：A定性角度看，_。例如，升高温度时，为了减弱温度的升高，化学平衡向着_方向移动；增大压强时，为了减弱压强的增大，化学平衡向着_的方向移动。,平衡移动的方向必定为能够减弱外界条件改变的方向,吸热反应,气体分子数减少,24,B定量角度看，移动的结果只是在一定程度上_外界条件的改变量，不能完全_外界条件的变化，更不能使之“逆转”。例如，当原平衡体系中压强为p时，若其他条件不变，体系压强增大到2p，平衡将向_的方向移动，达到新平衡后体系压强将_。,减弱,抵消,气体分子数减小,介于p2p之间,25,C若外界条件改变后，无论平衡向着正反应方向移动或向着逆反应方向移动都无法减弱外界条件的变化，则平衡不移动。如对于下列化学反应：H2(g)Br2(g)2HBr(g)，由于反应式“”左右气体分子数相等，外界压强增大或减小，平衡无论向正或逆方向移动都不能_。所以对于该反应，压强改变，平衡_。,减弱压强的改变,不移动,26,考点五化学反应的方向1科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于_和由_变为_的自然现象，提出了互相关联的_判据和_判据，为最终解决上述问题提供了必要的依据。,最低,有序,无序,焓,熵,27,2在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的_增大，这个原理也叫做_原理。在用来判断过程的方向时，就称为_判据。不难理解，即使是同一物质，应该存在着_时的熵值最大，_时次之，_时最小的这样一种普遍规律。,熵,熵增,熵,气态,液态,固态,28,3由_判据(以焓变为基础)和_判据组合而成的_判据，将更适合于所有的过程。(1)HTS_0，正反应自发进行；(2)HTS_0，逆反应自发进行。,焓,熵,复合,29,30,【例1】在N23H22NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6mol/L，在此段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45mol/(Ls)，则此段时间是()A1sB2sC44sD.1.33s,B,31,解析：本题考查化学反应速率的有关计算。已知用H2表示的平均反应速率为0.45mol/(Ls)，则用NH3表示的平均反应速率为v(NH3)v(H2)0.45mol/(Ls)0.3mol/(Ls)，t2s。本题能力层次为C，属中档题。答案：B,32,【例2】反应2A(g)2B(g)E(g)H0，达到平衡时，要使正反应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是()A加压B减压C减少E的浓度D降温,D,33,解析：本题考查外界条件对化学反应速率、化学平衡的影响，注意根据信息及方程式的特点判断化学平衡移动方向。A项加压能使正反应速率增大，A的浓度增大；B项减压能使正反应速率减小，并使A的浓度减小；C项减小E的浓度，平衡正向移动，正反应速率逐渐降低，A的浓度逐渐减小；D项降温时正反应速率减小，平衡逆向移动，A的浓度增大。本题能力层次为C，属中档题。答案：D,34,【例3】在25、1.01105Pa下，反应2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)H56.7kJmol1能自发进行的合理解释是()A该反应是分解反应B该反应的熵增效应大于焓变效应C该反应是熵减反应D该反应是放热反应,B,35,解析：本题考查焓变、熵变及反应方向的分析，注意反应能否自发进行，不取决于焓变或熵变中的一种，而是二者的综合判断。该反应中H0、S0，根据GHTS，若使HTS0使反应在较低温度下自发进行，必须使该反应的熵增效应大于焓变效应。本题能力层次为B，属容易题。答案：B,36,【例4】(2014湖南学业水平)合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破，已知：25时，合成氨反应的热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4kJ/mol。,37,请回答下列问题：(1)其他条件不变时，升高温度，化学反应速率_(填“增大”或“减小”)。(2)一定条件下，上述反应达到化学平衡状态的标志是_。AN2、H2、NH3的浓度相等B容器内压强不再变化C单位时间内消耗amolN2，同时生成2amolNH3,增大,B,38,(3)25时，上述反应平衡常数的表达式为：K_。,39,解析：本题综合考查了化学反应速率的影响因素及化学平衡的相关内容，属于C层次知识。(1)升高温度，加快反应速率；(2)A浓度相等，并不能代表它们的浓度不再变化，B合成氨是气体分子数前后不相等的反应，恒容时压强不变化，说明反应达到平衡，C消耗N2和生成NH3均表示正反应速率，没有逆反应速率，不能代表相等；(3)根据平衡表达式的定义写出表达式。答案：(1)增大(2)B(3),40,【例5】(2015湖南学业水平29节选)在某密闭容器中进行可逆反应：FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)H0。平衡常数表达式为K。,41,(1)反应达到平衡后，向容器中通入CO，化学平衡向_方向移动(填“正反应”或“逆反应”)；(2)若升高温度，平衡常数K_(填“增大”、“减小”或“不变”)；(3)查阅资料得知1100时K0.263。某时刻测得容器中c(CO2)0.025mol/L，c(CO)0.10mol/L，此时刻反应_平衡状态(填“达到”或“未达到”)。,正反应,增大,未达到,42,解析：本题考查了化学平衡的影响因素及温度对平衡常数的影响与计算。(1)反应达平衡后，向容器中通入CO，增大反应物浓度，化学平衡向正反应移动；(2)升高温度，该平衡向吸热反应即正反应方向移动，则CO2浓度增大，CO的浓度减小，所以K值增大；(3)浓度商0.0250.10.25K0.263，所以，此时反应未达到平衡状态。答案：(1)正反应(2)增大(3)未达到,43,44,1下列说法中，正确的是()A凡能自发进行的反应都是易发生的反应B凡能自发进行的反应，反应速率都很大C吸热反应一定是非自发反应D吸热反应可能是自发进行的,D,45,46,2设CCO22CO(此反应为吸热反应)，反应速率为v1；N23H22NH3(此反应为放热反应)，反应速率为v2，对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为()A都增大B都减小Cv1增大，v2减小Dv1减小，v2增大,A,47,48,3对于反应A23B22C来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是()Av(B2)0.8molL1s1Bv(A2)0.4molL1s1Cv(C)0.6molL1s1Dv(B2)0.42molL1s1,B,49,50,4下列方法对2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的反应速率没有影响的是()A加入SO3B容积不变，充入N2C压强不变，充入N2D降低温度,B,51,52,5在25时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：,53,下列说法错误的是()A反应达到平衡时，X的转化率为50%B反应可表示为X3Y2Z，其平衡常数为1600C增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D升高温度平衡常数增大，则此反应为吸热反应,C,54,55,6已知在450时，反应H2(g)I2(g)2HI(g)的化学平衡常数为50，由此推断出在450时，反应2HI(g)H2(g)I2(g)的化学平衡常数为()A50B0.02C100D无法确定,B,56,57,7在一定温度不同压强(p1p2)下，可逆反应2X(g)2Y(g)Z(g)中，生成物Z在反应混合物中的体积分数()与反应时间(t)的关系如图所示，正确的是(),B,58,59,8现有反应aA(g)bB(g)pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小，则：(1)该反应的逆反应是_热反应，且ab_p(填“”“”或“”)。,放,60,(2)减压时，A的质量分数_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，正反应速率_。(3)若加入B(体积不变)，则A的转化率_，B的转化率_。(4)若升高温度，则平衡时，B、C的浓度之比c（B）c（C）将_。,增大,减小,增大,减小,减小,61,(5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量_。(6)若B是有色物质，A、C均为无色物质，则加入C(体积不变)时混合物的颜色_，而维持容器内气体的压强不变，充入氖气时，混合物的颜色_(填“变浅”“变深”或“不变”)。,不变,变深,变浅,62,63,9在2L密闭容器中，800