速率与平衡图象

速率与平衡图象第一页，共四十页，2022年，8月28日1、化学反应速率图象分析（1）看起点和终点分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数是以原点为起点。看下图：写反应方程式0.51.51.02.0物质的量CAB时间A+B=C213反应速率之比=反应方程式的系数之比第二页，共四十页，2022年，8月28日1、化学反应速率图象分析(2).看变化趋势分清正反应和逆反应;分清放热反应和吸热反应;分清“突变”和“渐变”V正V逆V'正V'逆V时间此图表示：增大反应物浓度时，正反应、逆反应的速率变化情况第三页，共四十页，2022年，8月28日练习：

看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？V正V逆V'正V'逆V时间第四页，共四十页，2022年，8月28日练习：看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？突变V正V逆V'正V'逆答：逆反应开始。降温或减压。平衡向正反应方向移动。时间V第五页，共四十页，2022年，8月28日练习：看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？V正V逆V'正V'逆=起始量不为0突变答：正、逆反应同时开始。加催化剂或

。平衡不移动。时间V第六页，共四十页，2022年，8月28日1、化学反应速率图象分析V正V逆看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？化学平衡向什么方向移动？V时间答：逆反应开始。平衡向正反应方向移动。第七页，共四十页，2022年，8月28日V正V逆V时间此图合理吗？为什么？第八页，共四十页，2022年，8月28日时间VV正V逆看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？化学平衡向什么方向移动？第九页，共四十页，2022年，8月28日转化率温度01.01107Pa1.01106Pa1.01105Pa二.化学平衡图象的解法转化率——压强——温度曲线解法：作等温线TmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+△Hm+np+q>△H

>0等温线第十页，共四十页，2022年，8月28日200C300C100C转化率压强0二.化学平衡图象的解法mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+△HPm+np+q>△H﹤0看图技巧：图象中有三个量时，“定一看二”，再看曲线的变化趋势。等压线第十一页，共四十页，2022年，8月28日200C300C100C二.化学平衡图象的解法mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+△HPm+np+q＜△H＜0看图技巧：图象中有三个量时，“定一看二”，再看曲线的变化趋势。等压线压强0A%物质百分含量——压强——温度曲线第十二页，共四十页，2022年，8月28日物质百分含量——时间曲线500C300CmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+△HC%时间0t1t2看图技巧：先拐先平衡，先平衡则速率快。△H

＜0第十三页，共四十页，2022年，8月28日转化率——时间曲线1.01107Pa1.01106PamA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+△HA转化率时间0t1t2看图技巧：先拐先平衡，先平衡则速率快。m+n<p+p第十四页，共四十页，2022年，8月28日物质百分含量——时间曲线mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+△H时间练习:看图回答P1P2?P1P2>m+np+q>0第十五页，共四十页，2022年，8月28日物质产率——时间曲线mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+△H时间练习:看图回答T1T2产率0第十六页，共四十页，2022年，8月28日0练习:看图回答2A(g)+B(g)2C(g)T2P1T1P2T1P1C%tP1P2

正反应是热反应.第十七页，共四十页，2022年，8月28日0转化率——时间曲线mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)+△H1.01107Pa1.01106PaA转化率时间m+n=p+p第十八页，共四十页，2022年，8月28日0浓度——平衡——时间曲线mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(s)+△HA或BC时间浓度t1t2t3此图在t2时，如果是加热，那么△H值是大于0，还是小于0？如果是减压，那么m+n与p的关系如何？第十九页，共四十页，2022年，8月28日0练习：1、下图是在其它条件一定时，反应2NO+O22NO2+△H（△H

＜0)中NO的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标有A、B、C、D、E5点，其中表示未达平衡状态且V正>V逆的点是

。ABCEDC点TNO转化率第二十页，共四十页，2022年，8月28日

2、如图所示，图中a曲线表示X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)+△H的反应过程，若使a曲线变为b曲线，可采取的措施是（）0Z%tabA.加入催化剂B.增大Y的浓度C.降低温度D.增大体系压强A.D第二十一页，共四十页，2022年，8月28日二、化学反应的限度－－化学平衡6.有关化学平衡的计算（1）浓度：起始浓度、浓度的变化、平衡浓度（2）转化率：（3）反应速率：（4）反应速率之间的关系：速率之比＝计量数之比第二十二页，共四十页，2022年，8月28日二、化学反应的限度－－化学平衡6.有关化学平衡的计算（5）平衡常数：（6）在一定温度、压强下体积分数＝物质的量分数起始状态和平衡状态的体积比平衡后气体体积缩小的百分率第二十三页，共四十页，2022年，8月28日二、化学反应的限度－－化学平衡6.有关化学平衡的计算（7）在一定温度、容积时：起始状态与平衡状态压强之比达到平衡时压强改变了几分之几（8）混合物的密度对于反应物、生物物全部是气体的反应在恒温、恒容条件下：在恒温、恒压条件下：密度不变第二十四页，共四十页，2022年，8月28日二、化学反应的限度－－化学平衡6.有关化学平衡的计算（9）平均相对分子质量：对于反应物、生成物全部是气体的反应（10）产率第二十五页，共四十页，2022年，8月28日三、化学平衡的计算（一）

常用的思想方法1．极值思想例1：在一定条件下，将物质的量相同的NO和O2混合，发生如下反应：

2NO+O22NO2，2NO2N2O4，所得混合气体中NO2的体积分数为40％，则气体的平均分子量是[

]A．49.6B．41.3C．62D．31A第二十六页，共四十页，2022年，8月28日2．代换思维例2：在一真空的一定体积的密闭容器中盛有1molPCl5，加热到200℃时发生如下反应：PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g），反应达平衡时，PCl5所占体积分数为M％。若在同一温度和容器中，最初投入的PCl5是2mol，反应达平衡时，PCl5所占体积分数为N％，则M和N的正确关系是[

]

A．M＞N

B．M＜N

C．M=N

D．无法比较B思维方法：①转换为平衡移动问题；

第二十七页，共四十页，2022年，8月28日3．差量方法例3：在一定条件下，合成氨反应达到平衡，混合气中NH3的体积分数为25％，若反应条件不变，则反应后缩小的气体体积与原反应物体积的比值是[

]

A．1/5

B．1/4C．1/3

D．1/2A

分析：3H2+N22NH3……△V

变化3L1L2L2L第二十八页，共四十页，2022年，8月28日（二）、三步计算模式：始、变、平例4：五氧化二氮是一种白色固体，熔点30℃，升温时易液化和气化，并发生分解反应：

N2O5（g）N2O3（g）＋O2（g）

N2O3（g）N2O（g）＋O2（g），在0.5升的密闭容器中，将2.5摩尔N2O5加热气化，并按上式分解，当在某温度下达到化学平衡时，氧气的平衡浓度为4.4mol/L，N2O3的平衡浓度为1.6mol/L，计算：（1）N2O5的分解率是多少?

（2）N2O的平衡浓度是多少?答案、（1）60%（2）1.4mol/L第二十九页，共四十页，2022年，8月28日三、化学反应的限度－－化学平衡3.化学反应速率、化学平衡在工业上的应用（1）合成氨工业思考：合成氨的反应有何特点？①可逆反应②气体体积缩小的反应③正反应是放热反应④氮气的键能很大⑤氨气易液化N2＋3H2

2NH3

△H＝－92.4kJ/mol第三十页，共四十页，2022年，8月28日思考：如何选择合适的生产条件？①催化剂：铁触媒

加快反应，提高单位时间氨的产量。②温度：500℃速率：温度越高，反应越快转化率：温度越低，转化率越高催化剂：在500℃时，催化剂活性最大③压强：2×107～5×107Pa

压强越大，反应越快，转化率越高，但对设备要求也越高。④浓度：增大反应物浓度，降低生成物浓度。N2＋3H2

2NH3

△H＝－92.4kJ/mol高温高压催化剂第三十一页，共四十页，2022年，8月28日三、合成氨工业的简要流程原料气体净化液氨分离合成压缩N2、H2四、原料气的制取N2：方法Ⅰ：液化空气（N2先逸出）方法Ⅱ：消耗空气中的O2（例：C+O2=CO2，除去

CO2可得N2）

H2：水煤气法C+H2O（气）CO+H2CO+H2O（气）CO2+H2ΔΔ催化剂第三十二页，共四十页，2022年，8月28日1、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）2、表达式：四、化学平衡常数第三十三页，共四十页，2022年，8月28日Kc=————=——=7.32×10-3

[NH3]2[N2][H2]3

423×93由平衡定律求平衡常数根据物料平衡求初时浓度答:该温度时合成氨反应的化学平衡常数是7.32×10-3,N2和H2的初时浓度分别为5mol·L-1和15mol·L-1

解：N2+3H22NH3例1.(P51)合成氨反应N2+3H22NH3

在某温度下达平衡时，各物质的浓度是：[N2]=3mol·L-1，[H2]=9mol·L-1，[NH3]=4mol·L-1。求该温度时的平衡常数和N2、H2的初时浓度C＝[N2]+1/2[NH3]＝3+2＝5mol·L-1N2C＝[H2]+3/2[NH3]＝9+6＝15mol·L-1H2K=————[E]e[D]d[A]a[B]b第三十四页，共四十页，2022年，8月28日（1）K值越大，表示反应进行的程度越大，反应物转化率也越大。3、化学平衡常数的意义：定量的衡量化学反应进行的程度（2）一般当K＞105时，该反应进行得基本完全。4、判断可逆反应是否达到平衡及反应向何方向进行对于可逆反应，在一定的温度的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：叫该反应的浓度商第三十五页，共四十页，2022年，8月28日（1）QC＜K，反应向正方向进行（2）QC＝K，反应处于平衡状态（3）QC＞K，反应向逆方向进行5、利用Ｋ可判断反应的热效应（１）若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为吸热反应（２）若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为放热反应第三十六页，共四十页，2022年，8月28日例如：不同温度时，反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),的浓度平衡常数与温度的关系如下：△温度623K698K763K浓度平衡常数66.954.445.9通过改变温度，平衡常数大小的变化趋势可以判断上面可逆反应的正方向是放热反应.第三十七页，共四十页，2022年，8月28日5、使用平衡常数应注意的几