化学反应速率和化学平衡的标志

化学反应速率和化学平衡的标志第1页，共26页，2023年，2月20日，星期一2第2页，共26页，2023年，2月20日，星期一3(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。理解化学平衡的涵义及其与反应速率之间的内在联系。(3)理解勒夏特列原理的涵义。掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。高考中经常出现的题型是选择题，有的年份也会出现大题。第3页，共26页，2023年，2月20日，星期一4(1)概念：通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。(2)表达式：v(A)=；单位：mol/(L·min)或mol/(L·s)。(3)在同一反应中，用不同的物质表示反应速率的数值之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。C(A)t1．化学反应速率：第4页，共26页，2023年，2月20日，星期一5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。关于化学平衡状态应掌握五个字：逆、等、定、动、变。逆(可逆反应)是化学平衡的前提。等、定、动、变是化学平衡的特征。我们从等、定两点出发可以判断可逆反应是否已达到化学平衡。(1)等的角度：v(正)=v(逆)。(2)定的角度：可逆反应的相关的物理量由改变变为不变(定值)。①某物质的质量、物质的量、浓度、百分含量、颜色等。②反应混合物总的压强、密度、平均摩尔质量等。2．化学平衡状态：第5页，共26页，2023年，2月20日，星期一6指可逆反应中，旧平衡的破坏，新平衡的建立过程。平衡发生移动的本质原因：外界条件的改变使正、逆反应速率不相等。平衡移动的结果：各反应物、生成物的百分含量发生改变。3．平衡的移动：第6页，共26页，2023年，2月20日，星期一7(2)从变的角度：可逆反应相关的物理量(如：百分含量)由不变(定值)发生改变。①某物质的质量、物质的量、百分含量、反应物的转化率等②某物质的浓度、反应混合物总的压强、密度、平均摩尔质量等我们能否判断化学平衡是否发生了移动呢？(1)从等的角度：正、逆反应速率由等变为不等。第7页，共26页，2023年，2月20日，星期一8(2)平衡右移，产物的物质的量一定增大，但是它在反应混合物中所占的百分含量不一定增大。如：无限增大A的浓度。平衡右移，产物的浓度不一定增大。关于平衡移动的结果有如下注意点：(1)平衡右移，反应物的转化率不一定都增大。如：A+BC+D增大A的浓度。第8页，共26页，2023年，2月20日，星期一9(2)压强对化学平衡移动的影响：注意点：①改变压强只对有气体参加或生成的可逆反应的平才有影响；②改变压强对反应前后气体体积不变的平衡没有影响；③改变压强引起平衡移动其实质还是改变了气体反应物的浓度而引起平衡移动。4．影响平衡移动的条件：浓度、压强、温度等。(1)浓度对化学平衡的影响：注意点：改变固体或纯液体的量，对化学平衡没有影响。第9页，共26页，2023年，2月20日，星期一10(3)温度对化学平衡移动的影响：注意点：①升温正逆反应速率都加快，平衡向吸热方向移动；②温度每升高10℃，反应速率就提高到原来的2～4倍。升温后，V(现)=nDtV(原)(其中Dt为现温度与原温度的差与10之比值，n为速率提高的倍数)。第10页，共26页，2023年，2月20日，星期一11(1)对于已达平衡的可逆反应，如果改变影响平衡的一个因素，平衡将向着减弱这种改变的方向移动。(2)平衡移动的结果是“减弱”这种改变，不是“消除”这种改变。5．勒夏特列原理(平衡移动原理)第11页，共26页，2023年，2月20日，星期一12一、根据化学方程式计算化学反应速率【例1】

反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为(

)A.(NH3)=0.010mol/(L·s)B.(O2)=0.001mol/(L·s)C.(NO)=0.001mol/(L·s)D.(H2O)=0.045mol/(L·s)第12页，共26页，2023年，2月20日，星期一13【解析】由题中所给数据可求出用水蒸气的浓度表示的反应速率为0.0015mol/(L·s)，然后根据速率之比等于化学计量数之比求出相应各物质的表示的反应速率。答案：C第13页，共26页，2023年，2月20日，星期一14二、判断化学反应是否处于平衡状态【解析】判断反应是否达到平衡其标志有直接标志和间接标志之分，A、C属间接标志，D属直接标志。答案：B【例2】恒温恒容下，下列哪个事实不能表明反应：A(g)+3B(g)2C(g)达到了平衡状态(

)A．容器内的压强不再变化B．容器内气体的密度不再变化C．容器内气体的平均相对分子质量不再变化D．3v正(A)=v逆(B)

第14页，共26页，2023年，2月20日，星期一15三、判断外界条件变化对化学速率、化学平衡的影响情况【例3】(2011·福建)25℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)变化关系如下图所示。下列判断正确的是(

)第15页，共26页，2023年，2月20日，星期一16A．往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2＋)增大B．往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2＋)变小C．升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，说明该反应ΔH>0D．25℃时，该反应的平衡常数K＝2.2第16页，共26页，2023年，2月20日，星期一17【解析】由于铅是固体状态，加入后平衡不移动，c(Pb2＋)不变；往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，相当于提高了Sn2＋浓度，平衡向左移动，c(Pb2＋)变大；升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，平衡向左移动，说明该反应是放热反应，即ΔH<0；25℃时，该反应的平衡常数K＝c(Sn2＋),c(Pb2＋)＝0.22/0.10＝2.2，故D项正确。答案：D第17页，共26页，2023年，2月20日，星期一18答案：D【变式联系1】2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是()A．催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率B．增大反应体系的压强，反应速率一定增大C．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间D．在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，SO3(g)生成的平均速率为v=第18页，共26页，2023年，2月20日，星期一19四、用转化率、原料利用率等概念来考查化学平衡移动情况【例四】(2011·全国)在容积可变的密闭容器中，2molN2和8molH2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于(

)A．5%B．10%C．15%D．20%第19页，共26页，2023年，2月20日，星期一20答案：C【解析】考查化学平衡的基本计算。

N2＋3H22NH3开始28

0平衡6N2%＝×100%≈15%。第20页，共26页，2023年，2月20日，星期一21五、用“等效问题”问题来考查有关化学平衡的计算能力【例五】已知H2(g)+I2(g)2HI(g)

DH<0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1mol，乙中加入HI0.2mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是()A．甲、乙提高相同温度B．甲中加入0.1molHI，乙不变C．甲降低温度，乙不变D．甲增加0.1molH2，乙增加0.1molI2第21页，共26页，2023年，2月20日，星期一22答案：C【解析】H2(g)+I2(g)2HI(g)

DH<0；甲、乙两容器中发生的反应满足等效平衡的条件，欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，必须改变条件使甲中平衡正移，C满足题意。第22页，共26页，2023年，2月20日，星期一23【变式联系2】有甲乙两个容积均为1L的密闭容器，在控制两容器的温度相同且恒定的情况下进行反应：2A(g)+B(g)xC(g)，①向甲中通入4molA、2molB，达平衡时测得其中C的体积分数为40%；②向乙中通入1molA、0.5molB和3molC，平衡时测得C的体积分数为W%。试回答：(1)甲平衡时A的体积分数为

；(2)若W%=40%，且建立平衡的过程中乙压强有变化，则x=

，乙中建立平衡时压强的变化为

(填“递增”或“递减”)。40%2递增第23页，共26页，2023年，2月20日，星期一24(3)若W%=40%，且平衡时甲、乙压强不同，则x=，平衡时甲的压强乙的压强(填“大于”或“小于”)，乙平衡时c(A)=。(4)若x=4，则W%