《化学反应速率及衡》PPT演示课件

化学反应速率化学平衡,辽宁省建平县二高中化学组谢晓东2008.10.22,1,化学反应速率,化学平衡,化学平衡,等效平衡,化学平衡的计算,合成氨条件的选择,2,（1）了解化学反应速率的概念，反应速率的表示方法。理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率的影响。（2）了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的含义及其与反应速率之间的联系。,08考纲要求：,3,化学反应速率,4,（3）理解勒夏特列原理的含义。理解浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。（4）以合成氨工业生产为例，用化学反应速率和化学平衡的观点理解工业生产的条件。,5,一速率,化学反应速率:用单位时间（如每秒，每分，每小时）内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。,化学反应速率表示时的注意事项和规律？,6,注意：1、在同一反应体系中用不同的物质来表示反应速率时，其数值是可以不同的，但是这些数值都表示同一个反应速率。因此化学反应速率的表示必须说明用哪种物质来做标准。,2、化学反应速率是标量，没有正负,7,3、用同一反应体系中不同物质表示同一速率时，其数值比一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。,4、一般来说，化学反应的速率随着反应的进行可不断变化。因此某一时间段内的反应速率实际是指这一时间段内的平均速率，而不是指瞬时速率。,8,影响因素,浓度、温度、压强、催化剂,9,（1）结论：其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快,1.浓度对化学反应速率的影响,对于气态反应中的固体或液体物质，反应在其表面进行，它们的“浓度”是不变的，因此，不用液体和固体物质表示化学反应速率。,10,2.压强对化学反应速率的影响（1）结论：对于有气体参加的反应来说，其他条件不变时，增大压强，化学反应速率加快,11,注意：改变压强就是改变单位体积内气体的浓度，如果系统的压强虽然发生了变化，但是单位体积内气体的浓度并不发生改变时，反应速率也不改变。,（2）原因：增大压强，体积减小，相当于增大浓度,12,3.温度对化学反应速率的影响（1）结论：其他条件不变时，升高温度，化学反应速率加快,原因：其它条件不变时，温度升高，活化分子百分数增加，单位时间内有效碰撞次数增加，化学反应速率加快。反之，减慢。,13,08上海等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是（）,A4231B1234C3421D1243,C,14,4.催化剂对化学反应速率的影响（1）结论：适当的催化剂能加快化学反应速率,原因：其它条件不变时，加催化剂，反应所需能量降低，活化分子百分数增加，反应速率加快。,15,08海南反应A(g)+B(g)C(g)+D(g),过程中能量变化如图，回答下列问题。,(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?原因是:,(4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是:_、_(填“增大”“减小、”“不变”)。,催化剂不改变平衡的移动。,不影响,减小,减小,返回,16,化学平衡,17,一、化学平衡的建立,思考：是否所有的化学反应中都存在平衡？,1、化学平衡的研究对象,可逆反应的概念：同一条件下既能向正向进行，同时又能向逆向进行的反应。,可逆反应的特征：不能向一个方向完全进行到底，反应物的转化率不能达到100%,18,已知反应过程中某一时刻SO2，O2，SO3的浓度分别为0.2mol/L，0.1mol/L，0.2mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是（）A、SO2为0.2mol/L，O2为0.2mol/LB、SO2为0.25mol/LC、SO2，SO3均为0.15mol/LD、SO3为0.4mol/L,例在一密闭容器中进行下列反应：2SO2（气）+O2（气）2SO3（气）,B,19,2、概括什么是化学平衡状态呢？,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。,20,化学平衡的前提：实质：标志：,一定条件、可逆反应,V正=V逆，不等于0,反应混合物中各组分浓度保持不变。,21,5.化学平衡的特征：,（1）逆：可逆反应,（2）等：v正=v逆,（3）定：反应混合物各组分浓度保持不变,（4）动：动态平衡,（5)变：条件改变，平衡发生移动,(6)同：不同途径可以达到相同的化学平衡状态,22,思考：平衡时反应混合物中各组分的浓度保持不变，在平衡体系中还有哪些量保持不变？,23,平衡状态达到的标准：mA+nB=xC+yD1、直接：V正=V逆化学键断裂=化学键生成各组分浓度保持不变,判断达到化学平衡状态的标志：,24,2、间接：（相关物理量恒定不变）,动态平衡的建立会建立一系列相对静止的量,压强体系颜色混合气体的平均分子量密度,25,例：在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应:A(固)+3B(气)2C(气)+D(气)已达平衡状态的是()A.混合气体的压强,B,B.混合气体的密度,C.生成C、D物质的量比为2：1,D.气体的总物质的量,26,例能够充分说明在恒温下的密闭容器中，反应2SO2+O22SO3已达平衡状态的标志是（）,A、容器中SO2，O2和SO3共存B、SO2和SO3的物质的量浓度相等C、容器中SO2，O2，SO3的物质的量之比为2:1:2D、反应器内压强不随时间变化而变化,D,27,利用平衡的观点解释下列问题：（）用饱和的食盐水收集l,（）在饱和的CaSO溶液中加入饱和的CaCl溶液有何现象？,因为CaCl溶解度较大，所以CaCl饱和溶液中C(Ca2)较大,增大了的浓度，平衡左移溶液变浑浊，有白色沉淀,28,化学平衡移动方向的判断：,“勒沙特列原理”,怎样理解“减弱”,影响平衡移动因素：浓度/压强/温度,阿,答案（），（）,29,压强：对气体来讲，实际是浓度的问题,增大压强体积缩小浓度增大正增大，逆增大但正，逆增大的倍数不一定相同,30,加入,压强增大，体积不变：,压强不变，体积增大：,平衡不移动,平衡左移,31,小结：平衡移动的结果是部分抵消条件的改变,体积减小,浓度增大,颜色变深,加压,平衡正向移动,32,升温，正增大，逆增大向吸热方向移动降温，正减小，逆减小，向放热方向移动,温度：,33,qZ(g)的Hq,在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是()A.通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移动B.X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍C.降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小D.增加X的物质的量，Y的转化率降低,06重庆已知反应mX(g)+nY(g),B,34,化学平衡图象分析,1、四看:看曲线的起点;看曲线的转折点;看曲线的变化趋势;看曲线的终点。,2、先拐先平：如在转化率时间图象中，先出现拐点的，即先达到平衡（一般相应反应速率较快）。,3、定一论二：有的图象中有三个变量时，必须先确定一个量不变（常用作垂线法比较）再讨论另外两个量的关系。,35,例:下图是的反应速率随时间的变化曲线:,(1)T0时反应从哪里开始?向哪方进行?,(2)T1T2T3时刻分别改变了什么条件?平衡移动的方向怎样?,V(正),V(正),V(正),V(正),V(逆),V(逆),V(逆),V(逆),T1,T2,T3,v,时间,T0,36,例:在一密闭容器中发生反应:A(g)+3B(g)2C(g);Hp+q(B)正反应吸热，m+np+q,二、物质的含量-转化率-温度-压强图像,38,下图表示反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);H在达平衡时C的百分含量与压强和温度之间的关系，下列说法正确的是(),(A)Hp+q,(B)H0m+n=p+q,(C)H0m+n0m+n=p+q,B,C%,39,下图是不同温度和压强对下列平衡的影响：2A(g)2B(g)+C(g);HV逆的点是。,A,B,C,E,D,C点,T,NO转化率,返回,43,等效平衡,44,等效平衡的判断方法：,化学平衡状态的建立与条件(如浓度、温度、压强)有关，与途径无关。建立平衡状态通常有4条途径：正向建立；逆向建立；从中间某状态建立；反应物分批加入。对不同的起始状态，通常假定反应沿某一方向进行到底，将所得物质的量与标准状态比较，规律如下：,45,反应前后气体体积之和不等的可逆反应，如2SO2+O22SO3，恒温、恒容投料相同，或恒温、恒压投料成比例，即为等效平衡。,反应前后气体体积之和相等的可逆反应，如2HI(g)I2(g)+H2(g)，恒温、恒容，或恒温、恒压，两种情况均是投料成比例，即为等效平衡。,46,一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g)+B(g)3C(g)，若反应开始时充入2molA和2molB，达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数等于a%的是()A2molCB2molA、1molB和1molHe（不参加反应）C1molB和1molCD2molA、3molB和3molC,D,大于a%,大于a%,小于a%,47,例题：将装有1molHI的密闭容器加热，部分分解为H2和I2，并达平衡此时I2的体积分数为X，若在该容器中加入2molHI，加热到相同的温度，达平衡时I2的体积分数为Y，则与的关系是（）,48,在相同条件下，体积相同的两容器甲与乙，甲充入1gSO2,1gO2；乙充入2gSO2,2gO2下列叙述错误的是（）反应速率乙甲平衡后的浓度乙甲SO2的转化率乙甲平衡后的体积分数乙甲,49,在等温等容条件下：2(气)+(气)(气)+(气)现分别从两条途径达平衡：A、B起始浓度均为molL.D起始浓度分别为mol，mol下面正确的是（）,AD,达平衡时，途径混合气体的密度为途径密度的/,达平衡时，（速率相等）,两条途径最终达平衡时，体系内混合气体的体积分数不相同,两条途径最终达平衡时，体系内混合气体的体积分数相同,50,在一真空密闭容器中盛有1molPCl5，加热到200C发生反应PCl5(气)PCl3(气)Cl(气)达平衡时，PCl5所占体积百分数为，在同一温度同一容器中，最初投入的是2molPCl5，达平衡，PCl5所占体积分数为，则和的关系是（）,C无法确定,返回,51,化学平衡计算,52,08海南卷X、Y、Z三种气体，取X和Y按1：1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X+2Y2Z，,达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3：2，则Y的转化率最接近于（）A.33%B.40%C.50%D.65%,D,53,解析：由可知：,X+2Y2Z起始：110变化：a2a2a平衡：1a12a2a根据题意有：(1a)+(12a),=,2a,2,3,a,=,54,某温度下，将2molA和3molB充入一密闭容器中，发生反应：aA（g）B（g）,C（g）D（g）,5分钟后达到平衡。已知各物质的平衡浓度的关系为AaBCD，若在温度不变情况下将容器的体积扩大为原来的10倍，其A的转化率不发生变化，则B的转化率为()A.60%B.24%C.4%D.40%,D,55,多平衡体系计算:,例题：已知在一个1L的密闭容器中放入4molN2O5气体后会发生下列二种反应：N2O5（气）,N2O3（气）O2（气）；,在某温度下达到平衡后c(O2)=4.4mol/L，c(N2O3)=1.6mol/L。求反应中N2O5的分解率。,N2O3（气）,N2O（气）O2（气）,75%,56,所以:（x+y）=4.4，(x-y)=1.6；解得：x=3,y=1.4,假设平衡时N2O5的量为(4x),57,58,返回,59,合成氨条件的选择,60,硫酸工业生产流程动画,硫酸的工业生产,沸腾炉,接触室,吸收塔,净化,冷却,61,SO3+H2OH2SO4,62,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),63,讨论：1如何加快反应速率2如何提高SO3、NH3在平衡混合气中的含量,温度、浓度、压强、催化剂,温度、浓度、压强,64,三条件(SO2转化为SO3需1个大气压、400500、V2O5作催化剂),硫酸的工业生产,65,增大反应物浓度减小生成物浓度,增大反应物浓度,浓度,无影响,使用催化剂,