化学反应中平衡

1、关于化学反应中的平衡第1页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四一、化学反应速率1、概念：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。2、表示方法：变化的浓度时间ct即v=速度=3、单位：mol/(Ls)或 mol/(Lmin)或 mol/(Lh)第2页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四【例】一定条件下，氮气和氢气合成氨，各物 质的浓度变化为：N2H2NH3起始浓度(mol/L)1.003.000.005min时浓度(mol/L)0.952.850.10求反应的速率结论：同一反应，用不同物质的浓度变

2、化来表示反应速 率时，数值可能不等，但表示的内涵是相同的。同一反应，各物质反应速率之比等于方程式中各 物质前面的系数之比上述方法所求的速率实际上是某一时间段内的平 均速率。第3页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四思考：比较Mg、Fe、Cu与稀硫酸的作用，并说明原因。比较锌粒与硫酸反应生成氢气的速率： 锌粒与同浓度稀硫酸分别在20和60时反应。 锌粒分别与0.2、2、18mol/L的硫酸反应。 锌粒和锌粉分别与同浓度稀硫酸的反应。 锌粒与稀硫酸反应时分别加入硫酸铜晶体、 氯化钠晶体对速率有何影响？ 压强对锌与稀硫酸的反应有何影响？第4页，共38页，2022年，5月20日，13

3、点0分，星期四2.影响化学反应速度的因素(1)主要因素(内因)反应物本身的性质浓度越大、压强越大、温度越高、催化剂、固体反应物颗粒越小，化学反应速率越快。注意：固体和纯液体的量对速率无影响压强只对有气体参与的反应有影响不管反应是吸热还是放热，升高温度，速率都加快(2)外因浓度、压强、温度、催化剂、固体反应物 的表面积、扩散速率、光等第5页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四练1：右图为反应 2A（g）B（g）+ C（g）的速率（A）变化的图像，其中纵坐标可能是（ ）A. 温度 B. 压强 C. A的浓度 D. 反应时间0（A）D第6页，共38页，2022年，5月20日，13点

4、0分，星期四练2：一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为 了减缓反应速率且不影响生成氢气的总 量，可向盐酸中加入适量的_ (A)NaCl溶液 (B)CuSO4溶液 (C)NH4Cl固体 (D)CH3COONa固体A、D第7页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四二、化学平衡的建立1、化学平衡的建立mA+nB pC+qD从反应物开始从生成物开始第8页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四2、化学平衡状态 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。概念的理解：前提 是一定条件下的可逆反应实质 是正=逆

5、 0标志 是反应混合物中各组分的浓度 保持不变化学平衡判定依据第9页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四3、化学平衡的特征（4）变 当浓度、压强、温度等条件改变 时，化学平衡即发生移动（2）等 正=逆 0（1）动 动态平衡（3）定 平衡状态时，反应混合物中各 组分的浓度保持不变第10页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四讨论：在一定温度和固定容积的密闭容器中进行的反应：A(g)+3B(g) 2C(g)，达到平衡的标志是：(a)vA0.03mol/Ls，vB0.09mol/Ls， vC0.06mol/Ls(b)单位时间内消耗0.03molA，同时生成0.03m

6、olA 单位时间内生成0.03molA，同时生成0.06molC 单位时间内消耗0.03molA，同时生成0.06molC 单位时间内生成0.09molB，同时生成0.06molC 单位时间内生成3n molB，同时生成n molA第11页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四A(g)+3B(g) 2C(g)(c)A，B，C的分子数之比为132(d)A，B，C的浓度(或物质的量)不随时间变化而变化(e)A，B，C的容器内的总压力不随时间变化而变化(f)容器内混合气体的平均式量保持不变 * 若反应为A2(g)+B2(g) 2AB(g)， 能否用上述的压强不变和平均式量不变来判断

7、反应是否达到平衡？（g）混合气体的密度不变第12页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四 小结：判定化学平衡的依据 正反应速率等于逆反应速率 各成分的百分含量保持不变 各物质的浓度不变 各物质的转化率不变 对于气体计量数之和前后不相等的反 应，压强保持不变第13页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四三、化学平衡移动(1)影响化学平衡的因素：浓度 温度 压强* 催化剂是否会影响化学平衡？(2)平衡移动方向的判断平衡移动原理即勒夏特列原理：改变反应条件，平衡被破坏，并向减弱这种改变的方向移动。 (3)平衡移动的根本原因：v正 v逆 例：对定温定容时的平衡体系：A(

8、g)+3B(g) 2C(g)， 加压到原来的两倍，当达到新的平衡时，压强为 多少？p0p2p0第14页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四第15页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 其他条件不变时，压强增大，正、逆都增大；压强减小，正、逆都减小。V0第16页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四 压强对平衡的影响，只考虑对参加反应的气态物质的影响。H2(g)+I2(g) 2HI(g)V = 0第17页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)+Q升高

9、温度，吸、放都增大。降低温度，吸、放都减小。第18页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四 催化剂对化学平衡移动无影响，它的使用能同等程度地改变正、逆反应速率（即反应速率改变但仍然相等），可以改变化学反应达到平衡所需要的时间。使用正催化剂t1t2t产物含量第19页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四产率 = 100% 实际生成产物的量(n、m、V）理论上可得到产物的量(n、m、V)= 100%(同温同压下的气体)V转化V起始= 100%n转化n起始四、平衡转化率1.定义：课本P53 反应物的转化率= 100%C转化C起始第20页，共38页，2022年，5月20

10、日，13点0分，星期四2.说明：(1)平衡转化率的物理意义： (2)如果改变反应物或生成物的浓度，则会影响 平衡转化率可以衡量一个可逆反应进行的程度，转化率越大，该反应进行得越完全结论：平衡转化率与温度和浓度有关例：对已处于平衡的反应A + B C，再增大A的浓度，则A、B的转化率如何变化？为什么？第21页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四五、平衡常数1.定义和表示方法：课本P54 课本P54/表3.2结论：平衡常数与温度有关2.说明：(1)平衡常数的物理意义： 表示可逆反应进行的程度，K值越大，该反应进行得越完全第22页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期

11、四(2)平衡常数与转化率的关系： 相同点： 不同点：都能表示可逆反应进行的程度 K值只与温度有关，与起始浓度无关 平衡常数比转化率更好地反映出可逆反应进行的程度和本质。(3)平衡常数是温度的函数： 放热反应 吸热反应温度升高，平衡常数减小 温度升高，平衡常数增大所以使用平衡常数一定要注明温度第23页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四(4)书写K值的一些规则： 稀溶液中有水参加的反应，水的浓度不写入K值表达式中；固体、纯液体参加的，其浓度不 写入K值表达式中。 例：写出下列可逆反应的平衡常数表达式2CrO42-(aq)+2H+(aq) Cr2O72-(aq)+H2O(l)Ca

12、CO3(s) CaO(s)+CO2(g) C2H5OH+CH3COOH CH3COOC2H5+H2OCO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)第24页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四同一化学反应，用不同的方程式表示时，K 值表达式不同。(5)平衡常数数值的大小可表明一个可逆反应 的正方向反应所能进行的最大程度，并不 能预示反应达到平衡所需要的时间例:对373K时的下列平衡体系，写出K的表达式 N2O4(g) 2NO2(g) N2O4(g) NO2(g) 2NO2(g) N2O4(g)第25页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四【思考】(一)化学平

13、衡中的图像题1.明确坐标含义：物理量，物理量的数值和单位2.明确变化规律3.明确怎样变化 (1)由横坐标到纵坐标进行分析 (2)由数值小到大进行分析 (3)由“特殊点”向两侧进行分析第26页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四在2NH3(g) N2(g)+3H2(g)-Q的平衡体 系中，改变条件，当_时能使正、逆 反应速率的变化符合下图所示 (A)升温 (B)加压 (C)增大氢气浓度 (D)增大氨气浓度反应速率反应过程V正=V逆V正=V逆V正V逆练习：C第27页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四在温度相同，压强分别是p1、p2条件下反应： A(g)+2B(

14、g) nC(g)。进行过程中，C的 百分含量与时间(t)的关系如图中所示，下 列说法正确的是_ (A)p1p2 n3 (B)p13 (C)p1p2 n30 C% tp1p2D第28页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四下图中为条件一定，反应2NO+O2 2NO2+Q 中NO的最大转化率与温度变化关系曲线图， 图中有A、B、C、D、E五点，其中表示未达 到平衡状态，且 v正v逆的点是_ (A)B和C (B)A和E (C)E (D)A和C0 T(0C) NO的转化率.A.B.C.D.EC第29页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四【思考】(二)混合气体平均式量的

15、变化及判断在密闭容器中进行下列反应，若条件不变， 达到平衡时混合气体的平均相对分子量一 定增大的是 。 (A)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) (B)4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) (C)2NO(g) N2(g)+ O2(g) (D)2NH3(g)+CO(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)A第30页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四讨论下列情况中混合气体平均相对分子量 的变化情况(1)3A(g)+B(g) 2C(g)+Q 减压： 降温：(2)3A(g)+B(g) 4C(g)+D(s)+Q 降温：(3)3A(g)+B(g) 4C(s

16、)+Q 升温：第31页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四右图表示相同质量的O2和 X气体分别在两个容积相同 p O2 的容器内压强与温度的关 系。判断X气体可能是 。 X (A)甲烷 (B)NO2 (C)乙烯 (D)丙烷 T D第32页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四【思考】(三)惰性气体对平衡移动的影响 * 惰性气体与组分不发生反应的气体例：一定温度下，反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 达到平衡。当温度不变时，压缩混合气 体时，平衡 移动；当温度和体积 不变时，向混合气体中充入一定量氦气， 平衡 移动；当温度和压强不变时， 向混合气体中充

17、入一定量氦气，平衡_ _移动。 第33页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四练习：在某温度下，将2molA和3molB充入一密闭 容器中，发生反应： aA(g)+B(g) C(g)+D(g)， 5min后达到平衡。已知各物质的平衡浓度 关系为：c(A)ac(B)=c(C)c(D)。若 在温度不变的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)40% (C)24% (D)4%B第34页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四对于N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)+Q， 下列说法中，正确的是_(A)增大压强，平衡向右移动，N2、H2浓度减 小，NH3浓度增大 (B)在上述平衡体系中加入水，由于NH3溶于水， NH3浓度减小，平衡向右移动 (C)达到平衡后，改变某个条件平衡向右移动， N2的转化率一定增大(D)在平衡体系中通入一定量氩气，保持温度、 压强不变，平衡仍会发生移动催化剂加压500D第35页，共38页，2022年，5月20日，13点0分，星期四把物质A在一定条件下放入密闭容器，进 行以下反应：2A(g) B(g) +