化学反应速率与平衡(复习)

1、一、化学反应速率一、化学反应速率一、通常，当体系为气态或溶液时，在容积一、通常，当体系为气态或溶液时，在容积不变的容器中，不变的容器中，用单位时间内，用单位时间内，_表示，即表示，即v v = 注意：注意：一般不用固体或纯液体表示速率值。一般不用固体或纯液体表示速率值。ct反应物浓度的减小或生成反应物浓度的减小或生成物浓度的增加物浓度的增加=nt V1、在、在1L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入8mol N2和和20mol H2，发生，发生 N2 + 3H2 2NH3 ，在，在5min末时，末时，测得容器中含有测得容器中含有6mol的的N2，求用不同物质，求用不同物质表示的该反应的化学反应

2、速率。表示的该反应的化学反应速率。v v(N2)= 0.4 mol/(Lmin)v v(H2)= 1.2 mol/(Lmin)v v(NH3)= 0.8 mol/(Lmin)一、同一反应的同一方向上，各物质的一、同一反应的同一方向上，各物质的速率比速率比等于等于方程式的方程式的化学计量数之比化学计量数之比，即对于反应，即对于反应 aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g) v v(A) : v v(B) : v v(C) : v v(D) = a : b : c : d 或或二、速率大小比较：换算成二、速率大小比较：换算成同一物质的速率同一物质的速率进行比进行比较较v v(A) a

3、=v v(B) b=v v(C) c=v v(D) d2、已知、已知4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O，若反应速率分别用，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，正确的关系是表示，正确的关系是 A v(NH3)=v(O2) B v(O2)= v(H2O) C v(NH3)= v(H2O) D v(O2)= v(NO)3反应反应2A B 3C 4D在四中不同的情况下进行，表在四中不同的情况下进行，表示该反应速率最快的是示该反应速率最快的是 A. v(A)0.5 mol11 Bv(B)0.3 mol11 Cv(C)0.8 mol11 Dv(D)1 mol11

4、23455645DB改变条件改变条件单位体积单位体积内分子数内分子数活化分子活化分子数数活化分子活化分子的百分数的百分数有效碰撞有效碰撞频率频率速率速率增大浓度增大浓度增大压强增大压强升高温度升高温度加入催化加入催化剂剂对反应对反应aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)增多增多增多增多增多增多不变不变增大增大增多增多不变不变增多增多不变不变增大增大不变不变增多增多增多增多增大增大增大增大不变不变增多增多增多增多增大增大增大增大4一定条件下的可逆反应：一定条件下的可逆反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，改变下列条件，可以提高反应物中的，改变下列条件，可以提高反应物中

5、的活化分子百分数的是活化分子百分数的是 A升高温度升高温度 B降低温度降低温度 C增大压强增大压强 D增大反应物浓度增大反应物浓度5下列说法中，正确的是（下列说法中，正确的是（ ） A具有较高能量的分子是活化分子具有较高能量的分子是活化分子 B活化分子间的碰撞一定是有效碰撞活化分子间的碰撞一定是有效碰撞 C不同化学反应需要的活化能有可能差别很大不同化学反应需要的活化能有可能差别很大 D反应的活化能大小不会影响化学反应速率反应的活化能大小不会影响化学反应速率 6、某温度时，在、某温度时，在2L的容器中，的容器中，X、Y、Z三种物质的量随时三种物质的量随时间的变化曲线如下图所示，由图中数据分析，该

6、反应的化间的变化曲线如下图所示，由图中数据分析，该反应的化学方程式和反应开始至学方程式和反应开始至2min时时Z的平均速率分别为的平均速率分别为A 3X+Y 2Z 0.05mol/（Lmin） B 2X+Y 2Z 0.1mol/（Lmin）C X+2Y Z 0.1mol/（Lmin） D X+3Y 2Z 0.05mol/（Lmin） 1.00.90.7XYZ0.2t/min7、对于反应、对于反应2L(g)+ 3 M(g) xQ(g)+3R(g)，在容积为在容积为1L的密闭容器中，将的密闭容器中，将1mol气体气体L和和1.5mol气体气体M混合，当反应经混合，当反应经2min后达后达平衡时生成

7、平衡时生成1.2mol气体气体R，并测得，并测得Q的浓度的浓度为为0.4mol/L，则，则x的值为的值为 ，L的转化率的转化率为为 ，v v (M)= 平衡常数平衡常数K= _ 180%0.6mol/(l.min)640化学平衡状态化学平衡状态一定条件下，可逆反应中，正反应速率和逆一定条件下，可逆反应中，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的含反应速率相等，反应混合物中各组分的含量保持不变的状态。量保持不变的状态。注：注：此时的反应速率是指瞬时速率。此时的反应速率是指瞬时速率。特征：特征：逆、逆、动动、等等、定定、变变直接标志：直接标志： V V正正=V=V逆逆各组分的各组分的m m

8、、n n、V V、C C不变（单一量）不变（单一量） 各组分的百分含量不变各组分的百分含量不变 反应达平衡的反应达平衡的本质判断本质判断是是；能变能变 不变不变间接标志间接标志 通过通过摩尔质量和密度摩尔质量和密度，需具体分析两项的，需具体分析两项的 变化变化 VmrM_其它：如颜色等（实际上是浓度）其它：如颜色等（实际上是浓度） 恒温恒压下的恒温恒压下的V V总总或恒温恒容下的或恒温恒容下的P P总总不变不变1 1、能够说明、能够说明N N2 2 + 3H+ 3H2 2 2NH 2NH3 3反应在密闭容器中已反应在密闭容器中已达到平衡状态的是达到平衡状态的是 ： 容器内容器内N N2 2、H

9、 H2 2、NHNH3 3三者共存三者共存 容器内容器内N N2 2、H H2 2、NHNH3 3三者浓度相等三者浓度相等 容器内容器内N N2 2、H H2 2、NHNH3 3的浓度比恰为的浓度比恰为1:3:21:3:2t mint min内，生成内，生成1molNH1molNH3 3同时消耗同时消耗0.5molN0.5molN2 2t mint min内，生成内，生成1molN1molN2 2同时消耗同时消耗3mol H3mol H2 2 某时间内断裂某时间内断裂3molH-H3molH-H键的同时，断裂键的同时，断裂6molN-H6molN-H键键容器内质量不随时间的变化而变化容器内质量

10、不随时间的变化而变化容器内压强不随时间的变化而变化容器内压强不随时间的变化而变化容器内密度不再发生变化容器内密度不再发生变化容器内的平均摩尔质量不再发生变化容器内的平均摩尔质量不再发生变化 二、影响化学平衡的条件二、影响化学平衡的条件影响化学平衡的条件影响化学平衡的条件其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，平衡减小生成物的浓度，平衡正向正向移动；减小反应移动；减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，平衡物的浓度或增大生成物的浓度，平衡逆向逆向移动移动1、浓度对化学平衡的影响、浓度对化学平衡的影响条件改变条件改变平衡移动方向平衡移动方向图象

11、图象 增增反应物反应物正反应方向正反应方向减减反应物反应物逆反应方向逆反应方向增增生成物生成物逆反应方向逆反应方向减减生成物生成物正反应方向正反应方向AB 生产实际中，常常通过增大廉价原料的浓生产实际中，常常通过增大廉价原料的浓度使平衡向正反应方向移动，来提高另一种价度使平衡向正反应方向移动，来提高另一种价格较高的原料的转化率。格较高的原料的转化率。规律：其他条件不变的情况下，规律：其他条件不变的情况下，增大压强增大压强，平，平衡向气体衡向气体体积缩小体积缩小的方向移动；的方向移动；减小压强减小压强，平，平衡向气体衡向气体体积增大体积增大的方向移动。的方向移动。CV缩V增DV增V缩条件改变条件

12、改变平衡移动方向平衡移动方向图象图象增增压压气体缩小反应方向气体缩小反应方向减减压压气体扩大反应方向气体扩大反应方向2、压强对化学平衡的影响、压强对化学平衡的影响例例4 4：对于密闭容器中进行的反应：对于密闭容器中进行的反应：N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3，温度不变时：，温度不变时：若容器体积若容器体积不变，通入不变，通入N N2 2，则平衡，则平衡 移动；通入惰性气移动；通入惰性气体（指不与混合体系中物质反应的气体），则平体（指不与混合体系中物质反应的气体），则平衡衡 移动。移动。若容器中气体的压强保持不变，若容器中气体的压强保持不变，则通入惰性气体时，平衡则通入惰性气

13、体时，平衡 移动。移动。 如反应改为如反应改为H2+I2 2HI,则上述结论又该如则上述结论又该如何？何？结论：结论：其他条件不变的情况下，其他条件不变的情况下，温度升高温度升高，平，平衡向衡向吸热方向吸热方向移动；移动；温度降低温度降低，平衡向，平衡向放热方放热方向向移动。移动。条件改变条件改变平衡移动方向平衡移动方向升升温温吸热反应方向吸热反应方向降降温温放热反应方向放热反应方向FV放放V吸吸EV吸吸V放放3、温度对化学平衡的影响、温度对化学平衡的影响4、催化剂对化学平衡无影响、催化剂对化学平衡无影响加正催化剂加正催化剂正逆正逆化学平衡常数化学平衡常数对于反应mA(g) + nB(g) p

14、C(g) + qD(g) 当在一定温度下达平衡当在一定温度下达平衡时，总有：cp(C) cq(D)cm(A) cn(B)= K这个常数就是该反应在该温度下的化学平衡常数这个常数就是该反应在该温度下的化学平衡常数（简称（简称平衡常数，用平衡常数，用“K”表示表示）平衡常数具有的特点平衡常数具有的特点K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度无关；只受温度影响，与反应物或生成物的浓度无关；2. K值越大，平衡体系中生成物所占比例越大，值越大，平衡体系中生成物所占比例越大，反应物转化率越大；反应物转化率越大；一般来说，一般来说，K105，该反应基本进行完全，通常，该反应基本进行完全，通常认为该反应不可逆

15、；认为该反应不可逆；一个反应的正向平衡常数为一个反应的正向平衡常数为K，其逆向平衡常数，其逆向平衡常数为为1/K；平衡常数没有固定的单位，故一般不写单位。平衡常数没有固定的单位，故一般不写单位。cp(C) cq(D)cm(A) cn(B)= K正反应为吸热反应，升高温度，正反应为吸热反应，升高温度，K K会变大，降温，会变大，降温，K K变小变小正反应为放热反应，升高温度，正反应为放热反应，升高温度，K K会变小会变小，降温，降温，K变大变大7. 若反应物或生成物中有若反应物或生成物中有固体或固体或 纯液体纯液体 存在存在，它们的浓它们的浓度度不应写在平衡常数表达式中。不应写在平衡常数表达式中

16、。2、在温度为、在温度为850K时，将时，将0.050molSO2和和0.030mol O2充入容积为充入容积为1升的密闭容器中，反应达平衡时升的密闭容器中，反应达平衡时混合物中混合物中SO3的浓度为的浓度为0.040mol/L，计算：，计算： 该条件下反应的平衡常数为该条件下反应的平衡常数为_； SO2的转化率为的转化率为_； 若升温，该反应平衡常数将若升温，该反应平衡常数将_（填（填“增增大大”、“减小减小”或或“不变不变”下同）下同）SO2的转化率的转化率将将_。 160080%减小减小减小减小3、一定温度下，将、一定温度下，将4mol PCl3和和2mol Cl2充入容积充入容积不变的

17、密闭容器中，发生不变的密闭容器中，发生PCl3+Cl2 PCl5(物物质均为气态质均为气态)。达平衡后，测得。达平衡后，测得PCl5为为0.8mol。若。若此时把此时把2mol PCl3和和1mol Cl2移走，在相同温度移走，在相同温度下再次达平衡时，下再次达平衡时，PCl5的物质的量为多少？的物质的量为多少？解：解： PCl3 + Cl2 PCl5 起始起始 4mol 2mol 0 转化转化 平衡平衡0.8mol0.8mol0.8mol0.8mol1.2mol3.2molK= = 0.8/V3.21.2/V214.8V PCl3 + Cl2 PCl5 起始起始 1.2mol 0.2mol

18、0.8mol 转化转化 平衡平衡0.8-xxmol xmolxmol0.2+x1.2+x 0.8-x(1.2+x)(0.2+x)= 14.8X=0.53最终最终PCl5的物质的量为的物质的量为0.27mol。（勒夏特列原理勒夏特列原理） 如果改变影响平衡的如果改变影响平衡的一个条件一个条件（浓度、温度、压强等），（浓度、温度、压强等），平衡就向能够使这种平衡就向能够使这种改变减弱的方向移动改变减弱的方向移动。具体分述如下：具体分述如下：改变的条件改变的条件平衡移动的方向平衡移动的方向增大反应物或减小生成物浓度增大反应物或减小生成物浓度减小反应物或增大生成物浓度减小反应物或增大生成物浓度 升高体

19、系温度升高体系温度降低体系温度降低体系温度增大体系压强增大体系压强 减小体系压强减小体系压强催化剂对化学平衡移动没有影响，但能缩短达到平衡所需的催化剂对化学平衡移动没有影响，但能缩短达到平衡所需的时间。时间。 正反应方向正反应方向逆反应方向逆反应方向吸热反应方向吸热反应方向放热反应方向放热反应方向气体体积缩小的方向气体体积缩小的方向气体体积增大的方向气体体积增大的方向1. 氢氧化镁在水中存在下列平衡：氢氧化镁在水中存在下列平衡：Mg(OH)2(固）固） Mg2 + + 2OH 加入下列物质可使加入下列物质可使Mg(OH)2固体减少的是：固体减少的是： A. 氯化钠氯化钠 B.硫酸镁硫酸镁 C.

20、硝酸铵硝酸铵 D.氢氧化钠氢氧化钠2 . 已知：已知：CO(g) + NO2(g) CO2(g) + NO(g) 在一定条件下达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜在一定条件下达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅下列关于该反应的说法正确的是色变浅下列关于该反应的说法正确的是_ A. 该反应为放热反应该反应为放热反应 B. 降温后降温后 CO 的浓度增大的浓度增大 C. 降温后降温后 NO2的转化率增加的转化率增加 D. 降温后降温后 NO 的体积分数增大的体积分数增大 E. 增大压强混合气体的颜色不变增大压强混合气体的颜色不变 F. 恒容时，通入恒容时，通入 He 气体，混合气体颜色不变气

21、体，混合气体颜色不变 G. 恒压时，通入恒压时，通入 He 气体，混合气体颜色不变气体，混合气体颜色不变A C D F对于反应对于反应aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g) H0，达平衡时：达平衡时：画出增大画出增大B的浓度之后的图像的浓度之后的图像画出减少画出减少C浓度之后的图像浓度之后的图像画出增大压强之后的图像画出增大压强之后的图像画出升高温度之后的图像画出升高温度之后的图像画出降低温度之后的图像画出降低温度之后的图像画出加入催化剂之后的图像画出加入催化剂之后的图像1.下图为可逆反应下图为可逆反应A(g)2B(g) nC(g)(正反应放正反应放热热)生成物生成物C的浓度随

22、压强变化并建立平衡的关系的浓度随压强变化并建立平衡的关系图，则图，则n 值与压强值与压强p1、p2的关系正确的是的关系正确的是 A. p2p1，n3 B. p2p1，n3 C. p1p2，n3 D. p1p2，n3看图技巧：看图技巧： 看拐点，定时间；看拐点，定时间； 判速率，定大小；判速率，定大小； 观变量，定数值。观变量，定数值。2t1时间C浓度/mol L-1pp.p p2 2 p”、“”或“=”)。1107pa1106paC%时间时间看图技巧： 看压强，定方向， 判大小。1.01 107Pa1.01 106PaC%=2. 对反应mA(g)+B(g) nC(g)有如图所示关系，问： （1

23、）P1_P2, m+1_n;（2）T1_T2, H_0T2 P1T1 P1T1 P2C%t 3. 如图所示，图中a曲线表示 X(g) + Y(g) 2Z(g) + W(s) H等压线一、对任何可逆反应来说，不管是从反应物方向加物质，还是从生成物方向加物质，只要按照方程式的化学计量数关系加入，则建立的平衡是相等的，即等效。如 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 始 2mol 1mol 0 0 0 2mol 转1.2mol 0.6mol 1.2mol 0.8mol 0.4mol 0.8mol 平如如 2SO2(g) + O2(g) 2SO

24、3(g) 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 始始 4mol 2mol 0 0 0 4mol 转转2.4mol 1.2mol 2.4mol 1.6mol 0.8mol 1.6mol 平平对于反应前后分子数不等的反应： 1. 在恒温，固定容积的情况下，只有每次加入的物质换算后对应相等，则建立的平衡中各物质的浓度、百分含量相等，即等效。1、在一个固定体积的密闭容器中，2molA和1mol B发生反应2A(g)+ B(g) 3C(g)+D(g)，达到平衡时，C的浓度为W mol/L。维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为W mol/L，该配比是 A3

25、molC + 1molB B1molA + 0.5molB + 1.5molC + 0.5molD C4molA + 2molB D3molC + 1molD + 2molA + 1molB2、在密闭容器中，对于反应、在密闭容器中，对于反应N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)，N2和和H2起始的量分别为起始的量分别为20mol和和60mol，达到平衡时达到平衡时H2的转化率的转化率30%。若从氨气开始进行反。若从氨气开始进行反应，在应，在欲使平衡时各成分的含量与前者相欲使平衡时各成分的含量与前者相同，则起始时同，则起始时NH3物质的量和物质的量和NH3的转化率分别是的转化率分别是 A.

26、30mol和和70% B. 20mol和和80% C. 20mol和和70% D. 40mol和和70%2. 在恒温情况下，只要每次加入的物质对应成比例，则建立的平衡中各物质的浓度、百分含量相等，即等效。1mol N23mol H22mol N26mol H2平衡时，平衡时，NH320%平衡时，平衡时，NH320%有一个体积可变的密闭容器中，加入2molA和1mol B发生反应，2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g)达到平衡时，C的浓度为Wmol/L，若保持温度不变，按下列五种方法改变起始物质，达平衡时C的浓度仍为Wmol/L的是 A4mol A + 2mol B B2mol A

27、+ 1mol B + 3mol C C3mol C + 1mol D +1mol B D3mol C + 1mol D E. 1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD 2mol I26mol H2对于反应前后分子数相等的反应： 不管是恒容，还是恒压，只要每次加入的物质对应成比例，则建立的平衡中各组分的百分含量是相等的（但浓度不一定相等），即等效。1mol I23mol H22mol I26mol H2H2 (g) +I2(g) 2HI(g)平衡时，平衡时，HI 40%1、在固定体积的密闭容器内，加入2mol A、1mol B，发生反应： A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡