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文档简介
(一)化学反应速率1、定量表示:2、平均速率4、速率大小的比较:比较反应的快慢时,要化成同一物质、相同单位后才能比较υ(B)=,单位:mol·L-1·s-1,mol/(L·s)等。Δc(B)Δt3、比例关系:v(A)v(B)v(C)mnp==化学反应速率化学平衡返回(一)化学反应速率1、定量表示:2、平均速率4、速率大小的比1例:某温度时,把1molN2O4气体通入体积为10L的真空密闭容器中,立即出现棕色,反应进行4s时NO2的浓度为0.04mol/L,再经过一定时间后,反应达平衡,这时容器内压强为开始时的1.8倍,则(1)前4s以N2O4浓度变化表示的平均反应速率为
(2)在4s时容器内的压强为开始时的
倍(3)在平衡时容器内含NO2
mol
0.005mol/L·s1.2
1.6题型一、速率计算例:某温度时,把1molN2O4气体通入体积为10L的真空密2例:反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)取amolA和bmolB置于VL容器内。1min后,测得容器内A的浓度为xmol/L。这时B的浓度为______________mol/L,C的浓度为_____________mol/L。这段时间内反应的平均速率若以物质变化来表示,应为_______________bx/a(a/v-x)c/a(a/v-x)mol/(L·min)返回例:反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)3题型二、速率大小比较比较反应的快慢时,要化成同一物质、相同单位后才能比较例:若某合成氨反应在不同时间测得的反应速率记录如下:①v(N2)=0.1mol/(L•min)②v(H2)=0.2mol/(L•min)③v(NH3)=0.4mol/(L•min)④v(NH3)=0.01mol/(L•s)试问:哪一记录表示的反应速率最快?④返回题型二、速率大小比较比较反应的快慢时,要化成同一物质、相同单4思考:(1)从化学键的角度分析化学反应。(2)化学反应发生的前提条件是什么?(3)活化分子:在相同的温度下,分子的能量并不完全相同,有些分子的能量高于分子的平均能量,属于活化分子。这些分子的碰撞才有可能发生反应。(4)有效碰撞:只有相互碰撞的分子具有足够高的能量,且具有合适的取向时,才能使旧键断裂,发生化学反应,这种碰撞叫做有效碰撞。思考:(2)化学反应发生的前提条件是什么?(3)活化分子:在5(二)影响化学反应速率的因素:内因:参加反应的物质的性质,是决定化学反应速率的主要因素。外因:浓度、温度、压强、催化剂等外界条件也会影响化学反应速率。1、浓度:当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大反应速率,反之亦然
.注意:固体或纯液体浓度被视为常数,他们的量的变化不会引起反应速率的变化。但固体与其他物质反应时接触面积的改变也会引起反应速率的变化。(二)影响化学反应速率的因素:1、浓度:当其它条件不变时,增6如何从活化分子、有效碰撞的角度解释?
增大反应物的浓度,则增加了单位体积内的活化分子数,那么单位时间内的有效碰撞次数也相应增多,化学反应速率就增大。2、压强:对于气体反应来说,在其它条件不变时,增大压强,增大化学反应速率,反之,则反之。如何从活化分子、有效碰撞的角度解释?
对气体来说,气体的体积与其所受的压强成反比,增大压强则增大了反应物的浓度,则增加了单位体积内的活化分子数,那么单位时间内的有效碰撞次数也相应增多,化学反应速率就增大。如何从活化分子、有效碰撞的角度解释?增大反应物的浓度,73、温度:在其它条件不变时,温度升高,化学反应速率加快;反之,则反之。经过实验测得,温度每升高100C,反应速率通常增大到原来的2-4倍。
如何从活化分子、有效碰撞的角度解释?
在浓度一定时,升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,从而增加了反应物分子中活化分子百分数,使有效碰撞次数增多,因而使化学反应速率增大。3、温度:在其它条件不变时,温度升高,化学反应速率加快;84、催化剂:催化剂可以加快化学反应速率。
催化剂中毒:有一些物质,即使是很少量的,当混入催化剂时,就会急剧降低甚至破坏催化能力,这种作用叫催化剂中毒。为了防止催化剂中毒,常要对原料进行净化。
在其它条件一定时,使用催化剂,能够降低反应所需的能量,这样就会使更多的分子成为活化分子,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,从而增加了反应物分子中活化分子百分数,使有效碰撞次数增多,因而使化学反应速率增大。
如何从活化分子、有效碰撞的角度解释?4、催化剂:催化剂可以加快化学反应速率。9
其它:光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒的大小、扩散速度、溶剂等。思考:如何理解影响外界条件改变对可逆反应中正逆反应速率的影响?返回其它:思考:如何理解影响外界条件改变对可逆反应中正10例:在恒温恒容条件下,能使
A(g)+B(g)C(g)+D(g)
正反应速率增大的是()
A.减小C或D的浓度
B.增大D的浓度
C.减小B的浓度
D.增大A或B的浓度D例:在恒温恒容条件下,能使D11例:把锌粒投入到装有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率可由下图表示,在下列因素中:①盐酸的浓度;②锌粒的表面积;③溶液的温度;④Cl-的浓度。影响反应速率的因素是()速率时间①②③例:把锌粒投入到装有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率可由下图12例:硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O,
下列各组实验中最先出现浑浊的是
D返回例:硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:D返回13总结:系统知识,提高认识:概念①计算速率:②速率大小比较:①公式:②速率比等于方程式系数比②单位相同具有可比性①同种物质具有可比性题型影响因素内因(根本原因)外因催化剂温度浓度压强碰撞理论有效碰撞活化分子数目:合适取向(单位体积内)化学反应速率n(活)=n(总)×a%返回总结:系统知识,提高认识:概念①计算速率:②速率大小比较:①14二、化学平衡
可逆反应是两个同时发生的、具有相反方向的、不同反应的组合体。大多数反应都具有一定的可逆性。中学只强调弱电解质的电离、盐水解、酯化、合成氨、SO2氧化、NO2(N2O4)平衡体系、HI及特别指出的可逆反应存在。(一)可逆反应(二)可逆反应的特点:
1.反应物的转化率<100%。
2.体系中反应物和生成物共存。
3.反应在同一条件、同时向正、逆两个方向进行,所以同时存在υ(正)和υ(逆)。二、化学平衡可逆反应是两个同时发生的、具有相反方向的、不15例.密闭容器中进行如下可逆反应:X2(g)+3Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2mol/L、0.6mol/L、0.4mol/L,当平衡时,下列数据肯定不对的是()
A.X2为0.4mol/L,Y2为1.2mol/LB.Y2为1.0mol/LC.X2为0.3mol/L,Z为0.2mol/LD.Z为1.0mol/LAD返回例.密闭容器中进行如下可逆反应:AD返回16(三)化学平衡状态及其标志特征归纳:“逆、等、动、定”本质:υ(正)=
υ(逆)≠0对象:可逆反应前提:一定条件(封闭体系)表现:反应混合物中各组分的浓度保持不变,可逆反应进行的最大限度。(三)化学平衡状态及其标志特征归纳:“逆、等、动、定”本质:17★判断平衡状态的方法和依据平衡平衡平衡不一定平衡平衡不一定不一定★判断平衡状态的方法和依据平衡平衡平衡不一定平衡平衡不一定不18平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡返回平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡返回19一定条件下的化学平衡(υ正=υ逆,各组分含量保持一定),条件改变,平衡被破坏(υ正≠υ逆)新的条件下建立新的平衡状态,(υ正′=υ逆′)各组分含量保持新的一定。(四).化学平衡的移动:
1、什么是化学平衡的移动?平衡向正反应方向移动:条件改变,υ正›υ逆平衡向逆反应方向移动:条件改变,υ正‹υ逆返回一定条件下的化学平衡(υ正=υ逆,各组分含量保持一定),20
(1)浓度增大反应物浓度、正逆反应速率都加快,但υ正>υ逆,因此,平衡向正反应方向移动。如图所示。2、各种条件对化学平衡的影响:(1)浓度2、各种条件对化学平衡的影响:21对于反应没有气体参加的可逆反应及反应前后气体体积不改变的反应,改变压强化学平衡不移动。对于反应前后气体体积有改变的反应,如:
N2+3H22NH3,增大压强,反应物、生成物压强都相应增大,正逆反应速率都加快,但υ正>υ逆,平衡向正反应方向移动,如图所示。
(2)压强对于反应没有气体参加的可逆反应及反应前后气体体22无论是吸热反应还是放热反应,升高温度反应速率都加快,达到化学平衡的时间就短,降低温度反应速率则减慢,达到化学平衡状态所需时间就长。例如:N2+3H22NH3,∆H<0,升高温度。如图所示。(3)温度返回无论是吸热反应还是放热反应,升高温度反应速率都加快,23例:对已达到平衡的下列反应:
2A(g)+B(g)2C(g)
,减小压强时,对反应产生的影响是()
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C.正逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D.正逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动C例:对已达到平衡的下列反应:C24答案:AC例:在一密闭容器中,aA(气)bB(气)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则()
A.平衡向正反应方向移动了
B.物质A的转化率减少了
C.物质B的质量分数增加了
D.a>b返回答案:AC例:在一密闭容器中,aA(气)253、化学平衡常数对mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),若某温度下,c(A)、c(B)、c(C)、c(D)表示该反应达到平衡时的各物质的物质的量浓度,则有:c(A)m·c(B)nc(C)p·c(D)q=K化学平衡常数只随温度的变化而变化,温度一定时,同一反应的K值不变。
温度不变时,对于某时刻时各物质的浓度c’(A)、c’(B)、c’(C)、c’(D),令c’(A)m·c’(B)nc’(C)p·c’(D)qQ=Q<K,平衡右移Q>K,平衡左移Q=K,反应达到平衡3、化学平衡常数对mA(g)+nB(g)26答案:A例.高温下,某反应达到平衡,平衡常数K=。恒容时,温度升高,H2浓度减小。下列说法正确的是A.该反应是焓变为正值B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小C.升高温度,逆反应速率减小D.该反应化学方程式为CO+H2OCO2+H2答案:A例.高温下,某反应达到平衡,平衡常数27例.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:NH4INH3+HI;2HIH2+I2。达到平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为
A.9 B.16C.20D.25答案:C返回例.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:28(五)、等效平衡
外界条件相同时,同一可逆反应只要起始浓度相当,无论经过何种途径,都可以达到等效的平衡状态。1、等效平衡的概念
一定条件下,平衡状态(终态)的建立只与始态有关,而与途径无关。即:①无论反应从什么方向开始;②投料是一次还是分成几次;③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程,只要起始浓度相当,平衡可以等效。(五)、等效平衡外界条件相同时,同一可逆反应292、等效平衡的类型和判断方法(1)条件:等温等压,对象:所有反应判断是否等效方法:一边倒,比例相同,则与原平衡等效(2)条件:等温等容,对象:反应前后气体分子数改变的反应判断是否等效方法:一边倒,数值相同,则与原平衡等效2、等效平衡的类型和判断方法(1)条件:等温等压,对象:所有30(3)条件:等温等容,对象:反应前后气体分子数相同的反应判断是否等效方法:一边倒,比例相同,则与原平衡等效(3)条件:等温等容,31例:向某密闭容器中充人1molCO和2molH2O(g),发生反应:CO+H2O(g)CO2+H2。当反应达到平衡时,CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充人该容器中,达到平衡时CO的体积分数大于x的是
A、0.5molCO+2molH2O(g)+1molCO2+1molH2B、1molCO+1molH2O(g)+1molCO2+1molH2C、0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.4molCO2+0.4molH2D、0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.5molCO2+0.5molH2答案:B
返回例:向某密闭容器中充人1molCO和2molH2O(g),32(1)由于温度或压强的改变而引起的平衡移动,必导致反应物转化率的改变。若平衡向正反应方向移动,则转化率一定
,反之则转化率一定
。(2)由于浓度改变而引起的平衡移动,必导致反应物转化率的改变。若减少生成物的浓度,则反应物的转化率必然
;反之则反之。当反应物不止一种时,若增加某一反应物的浓度,则会_____其它反应物的转化率,会
自身的转化率。增大减小增大提高降低(一)关于转化率问题:常见题型(1)由于温度或压强的改变而引起的平衡移动,必导致反应物转化33
若反应物只有一种,改变反应物的浓度,要根据化学计量数判断化学平衡移动的方向,再进行转化率的判断。对于反应而言:当m=q+p时,无论如何改变反应物的浓度,反应物转化率都
。当m>q+p时,增加反应物的浓度,转化率
;反之则反之。当m<q+p时,增加反应物的浓度,转化率
;反之则反之。
不会改变增大减小返回若反应物只有一种,改变反应物的浓度,要根据化学34(二)化学平衡图象题解答方法和思路:看懂图象:一看轴,二看线,三看点,四看辅助线,五看定量;联想规律;作出判断。例.反应mA(g)+B(s)pC(g)+qD(g)中A的转化率和温度(T)、压强(P)的关系如右图曲线,下列结论正确的是A逆反应为放热反应m<p+qB逆反应为吸热反应m>p+qC正反应为放热反应m<p+qD正反应为吸热反应m>p+qA的转化率1×106Pa1×105PaT答案:D(二)化学平衡图象题解答方法和思路:例.反应mA(g)+35例.在温度相同,压强分别为p1、p2条件下,A(g)+2B(g)
nC(g)的反应体系中,C的体积分数C%随时间t变化的曲线如图所示。下列结论正确的是(A)p1>p2,n<3 (B)p1<p2,n>3(C)p1<p2,n=3 (D)p1>p2,n>3C%0tP1P2答案:D例.在温度相同,压强分别为p1、p2条件下,A(g)+2B36例.下图为可逆反应:A+2B2C+3D;ΔH=Q的反应速率随外界条件的变化(先改变温度,后改变压强)的图像,由此可知()
(A)Q>0A、B、C、D均为气体(B)Q<0A、B、C为气体,D为液体或固体(C)先升高温度,后增大压强(D)先降低温度,后增大压强答案:BD返回例.下图为可逆反应:A+2B2C37计算依据及类型:1.有关浓度的计算(1)对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)各物质变化浓度之比等于化学方程式的系数之比△c(A):△c(B):△c(C):△c(D)
=m:n:p:q(三)关于平衡的计算题计算依据及类型:1.有关浓度的计算(三)关于平衡的计算题38(2)计算格式:
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始浓度(mol/L):abcd
转化浓度(mol/L):xnx/mpx/mqx/m平衡浓度(mol/L):a-xb-nx/mc+px/md+qx/m(2)计算格式:起始浓度转化浓度平衡浓度39例:在一定温度、压强和有催化剂存在条件下,将N2和H2按1:3的体积比混合,当反应达平衡时,混合气中含有mmol的NH3,且NH3的体积分数量为a%,求起始时N2、H2的物质的量。例:在一定温度、压强和有催化剂存在条件下,将N2和H2按1:40例:一定温度下,反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡时,n(SO2):n(O2
):
n
(SO3)=2:3:4。缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O2
)=0.8mol,n
(SO3)=1.4mol,此时SO2
的物质的量应是()
A.0.4molB.0.6molC.0.8molD.1.2mol答案:A返回例:一定温度下,反应:答案:A返回41基础练习解析:铝与盐酸反应的实质是2Al+6H+=2Al3++3H2↑,因此盐酸的溶度、铝条的表面积和溶液的温度均会影响反应的速率,而加少量Na2SO4对溶液中的各物质的浓度没有影响,不会影响反应速率。答案:D基础练习解析:铝与盐酸反应的实质是2Al+6H+=2Al3+42解析:A.通入大量O2,反应物浓度增大,正反应速率增大;B.增大容积,反应物、生成物浓度均减小,正、逆反应速率均下降;C.移去部分SO3会减小生成物浓度,刚开始正反应速率不变,而后下降;D.该反应为放热反应,但是降低体系温度正、逆反应速率均减小;同理若增大体系问题,正、逆反应速率增大;答案:A解析:答案:A43化学反应速率化学平衡4-人教课标版课件44解析:酸碱中和在接近终点时,pH会发生突变,曲线的斜率会很大,故A错;正逆反应的平衡常数互为倒数关系,故B正确;反应是放热反应,且反应生成的Mn2+对该反应有催化作用,故反应速率越来越快,C错;反应是放热反应,但图像描述是吸热反应,故D错。答案:B解析:酸碱中和在接近终点时,pH会发生突变,曲线的斜率会很大45解析:本题考查化学平衡的移动。该反应为体积增大的吸热反应,所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体,相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度,将导致平衡逆向移动。答案:B解析:本题考查化学平衡的移动。该反应为体积增大的吸热反应,所46化学反应速率化学平衡4-人教课标版课件47解析:催化剂可以同等程度的改变正逆反应的反应速率;如果是通入惰性气体增大了体系压强,反应物浓度未变,反应速率不变;降温,反应速率减慢,达到平衡的时间增大;D是反应速率的定义,正确。答案:D解析:催化剂可以同等程度的改变正逆反应的反应速率;如果是通入48解析:求①的平衡常数的关键是求氨气的平衡浓度,若碘化氢不分解时,NH3(g)和HI(g)的平衡浓度是相等的,因此2c(H2)与容器中平衡浓度c(HI)之和即为氨气的平衡浓度5mol·L-1,故此温度下反应①的平衡常数为20。答案:C解析:求①的平衡常数的关键是求氨气的平衡浓度,若碘化氢不分解49解析:正反应为放热反应,前者恒温,后者相对前者,温度升高。使平衡向左移动,从而使Br2的转化率降低。所以b<a.答案:A解析:正反应为放热反应,前者恒温,后者相对前者,温度升高。使50化学反应速率化学平衡4-人教课标版课件51解析:该反应的正反应为放热反应,温度升高,化学平衡向左移动。所以灯丝附近温度越高,WI2的转化率越高,B错。平衡常数,应为生成物除以反应物:K=c(WI2)/c(W)·c(I2)利用该反应,可往钨矿石中,加如I2单质,使其反应生成WI2富集,再通过高温加热WI2生成钨,从而提纯W,D正确。答案:AD解析:该反应的正反应为放热反应,温度升高,化学平衡向左移动。52化学反应速率化学平衡4-人教课标版课件53答案:C返回答案:C返回54能力提升解析:A选项,放热反应升温平衡常数减小,错误;增大一个反应物浓度另一反应物转化率增大,B错;使用催化剂平衡不移动,D错。答案:C能力提升解析:A选项,放热反应升温平衡常数减小,错误;增大一55解析:催化剂能提高化学反应速率,加快反应进行,也就是提高了生产效率,A对;反应需在300℃进行是为了获得较快的反应速率,不能说明反应是吸热还是放热,B错;充入大量CO2气体,能使平衡正向移动,提高H2的转化率,C对;从平衡混合物中及时分离出产物,使平衡正向移动,可提高CO2和H2的转化率,D对。答案:B解析:催化剂能提高化学反应速率,加快反应进行,也就是提高了生56化学反应速率化学平衡4-人教课标版课件57解析:本题主要考查的是化学平衡知识。A项,起始浓度不同,转化率也不同,不成倍数关系,B项,实际上为等同平衡,不同的是反应的起始方向不同,在此过程中乙吸收的热热量相当于甲完全转化需再放出的热量,故a+b=92.4;C项,通过模拟中间状态分析,丙的转化率小于乙,故2p2>p3;D项,a1+b1=1.,而a2>a3,所以a1+a3<1.综上分析可知,本题选BD项。答案:BD解析:本题主要考查的是化学平衡知识。A项,起始浓度不同,转化58答案:D答案:D59答案:A答案:A60化学反应速率化学平衡4-人教课标版课件61解析:该反应为气体计量数减小的放热反应,升高温度,平衡逆向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,平衡常数减小,A选项错误;同理,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率减小,B选项错误;平衡常数只与热效应有关,与物质的量无关,C选项正确;增加氮气的物质的量,平衡逆向移动,NO的转化率减小,D选项错误。答案:C解析:该反应为气体计量数减小的放热反应,升高温度,平衡逆向移62化学反应速率化学平衡4-人教课标版课件63解析:高温区TaS2反应生成TaI4气体至低温区,从而在低温区重新生成TaS2,一段时间后,杂质留在高温区,TaS2在低温区,从而达到分离效果。不同温度下反应的方向不同,TaI4的量与温度高低有关并非保持不变,A错误;因为是在同一密闭系统中有质量守恒定律可知I2的量不可能不断减少,而是充当一个“搬运工”的角色,将TaS2从高温区转移到低温区,B错误,C正确。平衡常数与TaI4和S2的浓度乘积成正比,D错误。答案:C解析:高温区TaS2反应生成TaI4气体至低温区,从而在低温64化学反应速率化学平衡4-人教课标版课件65解析:在恒容状态下,在五个相同的容器中同时通入等量的NO2,反应相同时间。那么则有两种可能,一是已达到平衡状态,二是还没有达到平衡状态,仍然在向正反应移动。若5个容器在反应相同时间下,均已达到平衡,因为该反应是放热反应,温度越高,平衡向逆反应方向移动,NO2的百分含量随温度升高而升高,所以B正确。若5个容器中有未达到平衡状态的,那么温度越高,反应速率越大,会出现温度高的NO2转化得快,导致NO2的百分含量少的情况,在D图中转折点为平衡状态,转折点左则为未平衡状态,右则为平衡状态,D正确。答案:BD解析:在恒容状态下,在五个相同的容器中同时通入等量的NO2,66化学反应速率化学平衡4-人教课标版课件67答案:BC答案:BC68答案:B答案:B69化学反应速率化学平衡4-人教课标版课件70化学反应速率化学平衡4-人教课标版课件71返回返回72读一本好书,就是和许多高尚的人谈话。---歌德书籍是人类知识的总结。书籍是全世界的营养品。---莎士比亚书籍是巨大的力量。---列宁好的书籍是最贵重的珍宝。---别林斯基任何时候我也不会满足,越是多读书,就越是深刻地感到不满足,越感到自己知识贫乏。---马克思书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的,是富有启发性的养料。而阅读,则正是这种养料。---雨果
喜欢读书,就等于把生活中寂寞的辰光换成巨大享受的时刻。---孟德斯鸠如果我阅读得和别人一样多,我就知道得和别人一样少。---霍伯斯[英国作家]读书有三种方法:一种是读而不懂,另一种是既读也懂,还有一种是读而懂得书上所没有的东西。---克尼雅日宁[俄国剧作家・诗人]要学会读书,必须首先读的非常慢,直到最后值得你精读的一本书,还是应该很慢地读。---法奇(法国科学家)了解一页书,胜于匆促地阅读一卷书。---麦考利[英国作家]读书而不回想,犹如食物而不消化。---伯克[美国想思家]读书而不能运用,则所读书等于废纸。---华盛顿(美国政治家)书籍使一些人博学多识,但也使一些食而不化的人疯疯颠颠。---彼特拉克[意大利诗人]生活在我们这个世界里,不读书就完全不可能了解人。---高尔基读书越多,越感到腹中空虚。---雪莱(英国诗人)读书是我唯一的娱乐。我不把时间浪费于酒店、赌博或任何一种恶劣的游戏;而我对于事业的勤劳,仍是按照必要,不倦不厌。---富兰克林书读的越多而不加思索,你就会觉得你知道得很多;但当你读书而思考越多的时候,你就会清楚地看到你知道得很少。---伏尔泰(法国哲学家、文学家)读书破万卷,下笔如有神。---杜甫读万卷书,行万里路。---顾炎武读书之法无他,惟是笃志虚心,反复详玩,为有功耳。---朱熹读书无嗜好,就能尽其多。不先泛览群书,则会无所适从或失之偏好,广然后深,博然后专。---鲁迅读书之法,在循序渐进,熟读而精思。---朱煮读书务在循序渐进;一书已熟,方读一书,勿得卤莽躐等,虽多无益。---胡居仁[明]读书是学习,摘抄是整理,写作是创造。---吴晗看书不能信仰而无思考,要大胆地提出问题,勤于摘录资料,分析资料,找出其中的相互关系,是做学问的一种方法。---顾颉刚书犹药也,善读之可以医愚。---刘向读书破万卷,胸中无适主,便如暴富儿,颇为用钱苦。---郑板桥知古不知今,谓之落沉。知今不知古,谓之盲瞽。---王充举一纲而万目张,解一卷而众篇明。---郑玄读一本好书,就是和许多高尚的人谈话。---歌德73(一)化学反应速率1、定量表示:2、平均速率4、速率大小的比较:比较反应的快慢时,要化成同一物质、相同单位后才能比较υ(B)=,单位:mol·L-1·s-1,mol/(L·s)等。Δc(B)Δt3、比例关系:v(A)v(B)v(C)mnp==化学反应速率化学平衡返回(一)化学反应速率1、定量表示:2、平均速率4、速率大小的比74例:某温度时,把1molN2O4气体通入体积为10L的真空密闭容器中,立即出现棕色,反应进行4s时NO2的浓度为0.04mol/L,再经过一定时间后,反应达平衡,这时容器内压强为开始时的1.8倍,则(1)前4s以N2O4浓度变化表示的平均反应速率为
(2)在4s时容器内的压强为开始时的
倍(3)在平衡时容器内含NO2
mol
0.005mol/L·s1.2
1.6题型一、速率计算例:某温度时,把1molN2O4气体通入体积为10L的真空密75例:反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)取amolA和bmolB置于VL容器内。1min后,测得容器内A的浓度为xmol/L。这时B的浓度为______________mol/L,C的浓度为_____________mol/L。这段时间内反应的平均速率若以物质变化来表示,应为_______________bx/a(a/v-x)c/a(a/v-x)mol/(L·min)返回例:反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)76题型二、速率大小比较比较反应的快慢时,要化成同一物质、相同单位后才能比较例:若某合成氨反应在不同时间测得的反应速率记录如下:①v(N2)=0.1mol/(L•min)②v(H2)=0.2mol/(L•min)③v(NH3)=0.4mol/(L•min)④v(NH3)=0.01mol/(L•s)试问:哪一记录表示的反应速率最快?④返回题型二、速率大小比较比较反应的快慢时,要化成同一物质、相同单77思考:(1)从化学键的角度分析化学反应。(2)化学反应发生的前提条件是什么?(3)活化分子:在相同的温度下,分子的能量并不完全相同,有些分子的能量高于分子的平均能量,属于活化分子。这些分子的碰撞才有可能发生反应。(4)有效碰撞:只有相互碰撞的分子具有足够高的能量,且具有合适的取向时,才能使旧键断裂,发生化学反应,这种碰撞叫做有效碰撞。思考:(2)化学反应发生的前提条件是什么?(3)活化分子:在78(二)影响化学反应速率的因素:内因:参加反应的物质的性质,是决定化学反应速率的主要因素。外因:浓度、温度、压强、催化剂等外界条件也会影响化学反应速率。1、浓度:当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大反应速率,反之亦然
.注意:固体或纯液体浓度被视为常数,他们的量的变化不会引起反应速率的变化。但固体与其他物质反应时接触面积的改变也会引起反应速率的变化。(二)影响化学反应速率的因素:1、浓度:当其它条件不变时,增79如何从活化分子、有效碰撞的角度解释?
增大反应物的浓度,则增加了单位体积内的活化分子数,那么单位时间内的有效碰撞次数也相应增多,化学反应速率就增大。2、压强:对于气体反应来说,在其它条件不变时,增大压强,增大化学反应速率,反之,则反之。如何从活化分子、有效碰撞的角度解释?
对气体来说,气体的体积与其所受的压强成反比,增大压强则增大了反应物的浓度,则增加了单位体积内的活化分子数,那么单位时间内的有效碰撞次数也相应增多,化学反应速率就增大。如何从活化分子、有效碰撞的角度解释?增大反应物的浓度,803、温度:在其它条件不变时,温度升高,化学反应速率加快;反之,则反之。经过实验测得,温度每升高100C,反应速率通常增大到原来的2-4倍。
如何从活化分子、有效碰撞的角度解释?
在浓度一定时,升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,从而增加了反应物分子中活化分子百分数,使有效碰撞次数增多,因而使化学反应速率增大。3、温度:在其它条件不变时,温度升高,化学反应速率加快;814、催化剂:催化剂可以加快化学反应速率。
催化剂中毒:有一些物质,即使是很少量的,当混入催化剂时,就会急剧降低甚至破坏催化能力,这种作用叫催化剂中毒。为了防止催化剂中毒,常要对原料进行净化。
在其它条件一定时,使用催化剂,能够降低反应所需的能量,这样就会使更多的分子成为活化分子,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,从而增加了反应物分子中活化分子百分数,使有效碰撞次数增多,因而使化学反应速率增大。
如何从活化分子、有效碰撞的角度解释?4、催化剂:催化剂可以加快化学反应速率。82
其它:光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒的大小、扩散速度、溶剂等。思考:如何理解影响外界条件改变对可逆反应中正逆反应速率的影响?返回其它:思考:如何理解影响外界条件改变对可逆反应中正83例:在恒温恒容条件下,能使
A(g)+B(g)C(g)+D(g)
正反应速率增大的是()
A.减小C或D的浓度
B.增大D的浓度
C.减小B的浓度
D.增大A或B的浓度D例:在恒温恒容条件下,能使D84例:把锌粒投入到装有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率可由下图表示,在下列因素中:①盐酸的浓度;②锌粒的表面积;③溶液的温度;④Cl-的浓度。影响反应速率的因素是()速率时间①②③例:把锌粒投入到装有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率可由下图85例:硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O,
下列各组实验中最先出现浑浊的是
D返回例:硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:D返回86总结:系统知识,提高认识:概念①计算速率:②速率大小比较:①公式:②速率比等于方程式系数比②单位相同具有可比性①同种物质具有可比性题型影响因素内因(根本原因)外因催化剂温度浓度压强碰撞理论有效碰撞活化分子数目:合适取向(单位体积内)化学反应速率n(活)=n(总)×a%返回总结:系统知识,提高认识:概念①计算速率:②速率大小比较:①87二、化学平衡
可逆反应是两个同时发生的、具有相反方向的、不同反应的组合体。大多数反应都具有一定的可逆性。中学只强调弱电解质的电离、盐水解、酯化、合成氨、SO2氧化、NO2(N2O4)平衡体系、HI及特别指出的可逆反应存在。(一)可逆反应(二)可逆反应的特点:
1.反应物的转化率<100%。
2.体系中反应物和生成物共存。
3.反应在同一条件、同时向正、逆两个方向进行,所以同时存在υ(正)和υ(逆)。二、化学平衡可逆反应是两个同时发生的、具有相反方向的、不88例.密闭容器中进行如下可逆反应:X2(g)+3Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2mol/L、0.6mol/L、0.4mol/L,当平衡时,下列数据肯定不对的是()
A.X2为0.4mol/L,Y2为1.2mol/LB.Y2为1.0mol/LC.X2为0.3mol/L,Z为0.2mol/LD.Z为1.0mol/LAD返回例.密闭容器中进行如下可逆反应:AD返回89(三)化学平衡状态及其标志特征归纳:“逆、等、动、定”本质:υ(正)=
υ(逆)≠0对象:可逆反应前提:一定条件(封闭体系)表现:反应混合物中各组分的浓度保持不变,可逆反应进行的最大限度。(三)化学平衡状态及其标志特征归纳:“逆、等、动、定”本质:90★判断平衡状态的方法和依据平衡平衡平衡不一定平衡平衡不一定不一定★判断平衡状态的方法和依据平衡平衡平衡不一定平衡平衡不一定不91平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡返回平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡返回92一定条件下的化学平衡(υ正=υ逆,各组分含量保持一定),条件改变,平衡被破坏(υ正≠υ逆)新的条件下建立新的平衡状态,(υ正′=υ逆′)各组分含量保持新的一定。(四).化学平衡的移动:
1、什么是化学平衡的移动?平衡向正反应方向移动:条件改变,υ正›υ逆平衡向逆反应方向移动:条件改变,υ正‹υ逆返回一定条件下的化学平衡(υ正=υ逆,各组分含量保持一定),93
(1)浓度增大反应物浓度、正逆反应速率都加快,但υ正>υ逆,因此,平衡向正反应方向移动。如图所示。2、各种条件对化学平衡的影响:(1)浓度2、各种条件对化学平衡的影响:94对于反应没有气体参加的可逆反应及反应前后气体体积不改变的反应,改变压强化学平衡不移动。对于反应前后气体体积有改变的反应,如:
N2+3H22NH3,增大压强,反应物、生成物压强都相应增大,正逆反应速率都加快,但υ正>υ逆,平衡向正反应方向移动,如图所示。
(2)压强对于反应没有气体参加的可逆反应及反应前后气体体95无论是吸热反应还是放热反应,升高温度反应速率都加快,达到化学平衡的时间就短,降低温度反应速率则减慢,达到化学平衡状态所需时间就长。例如:N2+3H22NH3,∆H<0,升高温度。如图所示。(3)温度返回无论是吸热反应还是放热反应,升高温度反应速率都加快,96例:对已达到平衡的下列反应:
2A(g)+B(g)2C(g)
,减小压强时,对反应产生的影响是()
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C.正逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D.正逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动C例:对已达到平衡的下列反应:C97答案:AC例:在一密闭容器中,aA(气)bB(气)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则()
A.平衡向正反应方向移动了
B.物质A的转化率减少了
C.物质B的质量分数增加了
D.a>b返回答案:AC例:在一密闭容器中,aA(气)983、化学平衡常数对mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),若某温度下,c(A)、c(B)、c(C)、c(D)表示该反应达到平衡时的各物质的物质的量浓度,则有:c(A)m·c(B)nc(C)p·c(D)q=K化学平衡常数只随温度的变化而变化,温度一定时,同一反应的K值不变。
温度不变时,对于某时刻时各物质的浓度c’(A)、c’(B)、c’(C)、c’(D),令c’(A)m·c’(B)nc’(C)p·c’(D)qQ=Q<K,平衡右移Q>K,平衡左移Q=K,反应达到平衡3、化学平衡常数对mA(g)+nB(g)99答案:A例.高温下,某反应达到平衡,平衡常数K=。恒容时,温度升高,H2浓度减小。下列说法正确的是A.该反应是焓变为正值B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小C.升高温度,逆反应速率减小D.该反应化学方程式为CO+H2OCO2+H2答案:A例.高温下,某反应达到平衡,平衡常数100例.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:NH4INH3+HI;2HIH2+I2。达到平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为
A.9 B.16C.20D.25答案:C返回例.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:101(五)、等效平衡
外界条件相同时,同一可逆反应只要起始浓度相当,无论经过何种途径,都可以达到等效的平衡状态。1、等效平衡的概念
一定条件下,平衡状态(终态)的建立只与始态有关,而与途径无关。即:①无论反应从什么方向开始;②投料是一次还是分成几次;③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程,只要起始浓度相当,平衡可以等效。(五)、等效平衡外界条件相同时,同一可逆反应1022、等效平衡的类型和判断方法(1)条件:等温等压,对象:所有反应判断是否等效方法:一边倒,比例相同,则与原平衡等效(2)条件:等温等容,对象:反应前后气体分子数改变的反应判断是否等效方法:一边倒,数值相同,则与原平衡等效2、等效平衡的类型和判断方法(1)条件:等温等压,对象:所有103(3)条件:等温等容,对象:反应前后气体分子数相同的反应判断是否等效方法:一边倒,比例相同,则与原平衡等效(3)条件:等温等容,104例:向某密闭容器中充人1molCO和2molH2O(g),发生反应:CO+H2O(g)CO2+H2。当反应达到平衡时,CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充人该容器中,达到平衡时CO的体积分数大于x的是
A、0.5molCO+2molH2O(g)+1molCO2+1molH2B、1molCO+1molH2O(g)+1molCO2+1molH2C、0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.4molCO2+0.4molH2D、0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.5molCO2+0.5molH2答案:B
返回例:向某密闭容器中充人1molCO和2molH2O(g),105(1)由于温度或压强的改变而引起的平衡移动,必导致反应物转化率的改变。若平衡向正反应方向移动,则转化率一定
,反之则转化率一定
。(2)由于浓度改变而引起的平衡移动,必导致反应物转化率的改变。若减少生成物的浓度,则反应物的转化率必然
;反之则反之。当反应物不止一种时,若增加某一反应物的浓度,则会_____其它反应物的转化率,会
自身的转化率。增大减小增大提高降低(一)关于转化率问题:常见题型(1)由于温度或压强的改变而引起的平衡移动,必导致反应物转化106
若反应物只有一种,改变反应物的浓度,要根据化学计量数判断化学平衡移动的方向,再进行转化率的判断。对于反应而言:当m=q+p时,无论如何改变反应物的浓度,反应物转化率都
。当m>q+p时,增加反应物的浓度,转化率
;反之则反之。当m<q+p时,增加反应物的浓度,转化率
;反之则反之。
不会改变增大减小返回若反应物只有一种,改变反应物的浓度,要根据化学107(二)化学平衡图象题解答方法和思路:看懂图象:一看轴,二看线,三看点,四看辅助线,五看定量;联想规律;作出判断。例.反应mA(g)+B(s)pC(g)+qD(g)中A的转化率和温度(T)、压强(P)的关系如右图曲线,下列结论正确的是A逆反应为放热反应m<p+qB逆反应为吸热反应m>p+qC正反应为放热反应m<p+qD正反应为吸热反应m>p+qA的转化率1×106Pa1×105PaT答案:D(二)化学平衡图象题解答方法和思路:例.反应mA(g)+108例.在温度相同,压强分别为p1、p2条件下,A(g)+2B(g)
nC(g)的反应体系中,C的体积分数C%随时间t变化的曲线如图所示。下列结论正确的是(A)p1>p2,n<3 (B)p1<p2,n>3(C)p1<p2,n=3 (D)p1>p2,n>3C%0tP1P2答案:D例.在温度相同,压强分别为p1、p2条件下,A(g)+2B109例.下图为可逆反应:A+2B2C+3D;ΔH=Q的反应速率随外界条件的变化(先改变温度,后改变压强)的图像,由此可知()
(A)Q>0A、B、C、D均为气体(B)Q<0A、B、C为气体,D为液体或固体(C)先升高温度,后增大压强(D)先降低温度,后增大压强答案:BD返回例.下图为可逆反应:A+2B2C110计算依据及类型:1.有关浓度的计算(1)对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)各物质变化浓度之比等于化学方程式的系数之比△c(A):△c(B):△c(C):△c(D)
=m:n:p:q(三)关于平衡的计算题计算依据及类型:1.有关浓度的计算(三)关于平衡的计算题111(2)计算格式:
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始浓度(mol/L):abcd
转化浓度(mol/L):xnx/mpx/mqx/m平衡浓度(mol/L):a-xb-nx/mc+px/md+qx/m(2)计算格式:起始浓度转化浓度平衡浓度112例:在一定温度、压强和有催化剂存在条件下,将N2和H2按1:3的体积比混合,当反应达平衡时,混合气中含有mmol的NH3,且NH3的体积分数量为a%,求起始时N2、H2的物质的量。例:在一定温度、压强和有催化剂存在条件下,将N2和H2按1:113例:一定温度下,反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡时,n(SO2):n(O2
):
n
(SO3)=2:3:4。缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O2
)=0.8mol,n
(SO3)=1.4mol,此时SO2
的物质的量应是()
A.0.4molB.0.6molC.0.8molD.1.2mol答案:A返回例:一定温度下,反应:答案:A返回114基础练习解析:铝与盐酸反应的实质是2Al+6H+=2Al3++3H2↑,因此盐酸的溶度、铝条的表面积和溶液的温度均会影响反应的速率,而加少量Na2SO4对溶液中的各物质的浓度没有影响,不会影响反应速率。答案:D基础练习解析:铝与盐酸反应的实质是2Al+6H+=2Al3+115解析:A.通入大量O2,反应物浓度增大,正反应速率增大;B.增大容积,反应物、生成物浓度均减小,正、逆反应速率均下降;C.移去部分SO3会减小生成物浓度,刚开始正反应速率不变,而后下降;D.该反应为放热反应,但是降低体系温度正、逆反应速率均减小;同理若增大体系问题,正、逆反应速率增大;答案:A解析:答案:A116化学反应速率化学平衡4-人教课标版课件117解析:酸碱中和在接近终点时,pH会发生突变,曲线的斜率会很大,故A错;正逆反应的平衡常数互为倒数关系,故B正确;反应是放热反应,且反应生成的Mn2+对该反应有催化作用,故反应速率越来越快,C错;反应是放热反应,但图像描述是吸热反应,故D错。答案:B解析:酸碱中和在接近终点时,pH会发生突变,曲线的斜率会很大118解析:本题考查化学平衡的移动。该反应为体积增大的吸热反应,所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体,相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度,将导致平衡逆向移动。答案:B解析:本题考查化学平衡的移动。该反应为体积增大的吸热反应,所119化学反应速率化学平衡4-人教课标版课件120解析:催化剂可以同等程度的改变正逆反应的反应速率;如果是通入惰性气体增大了体系压强,反应物浓度未变,反应速率不变;降温,反应速率减慢,达到平衡的时间增大;D是反应速率的定义,正确。答案:D解析:催化剂可以同等程度的改变正逆反应的反应速率;如果是通入121解析:求①的平衡常数的关键是求氨气的平衡浓度,若碘化氢不分解时,NH3(g)和HI(g)的平衡浓度是相等的,因此2c(H2)与容器中平衡浓度c(HI)之和即为氨气的平衡浓度5mol·L-1,故此温度下反应①的平衡常数为20。答案:C解析:求①的平衡常数的关键是求氨气的平衡浓度,若碘化氢不分解122解析:正反应为放热反应,前者恒温,后者相对前者,温度升高。使平衡向左移动,从而使Br2的转化率降低。所以b<a.答案:A解析:正反应为放热反应,前者恒温,后者相对前者,温度升高。使123化学反应速率化学平衡4-人教课标版课件124解析:该反应的正反应为放热反应,温度升高,化学平衡向左移动。所以灯丝附近温度越高,WI2的转化率越高,B错。平衡常数,应为生成物除以反应物:K=c(WI2)/c(W)·c(I2)利用该反应,可往钨矿石中,加如I2单质,使其反应生成WI2富集,再通过高温加热WI2生成钨,从而提纯W,D正确。答案:AD解析:该反应的正反应为放热反应,温度升高,化学平衡向左移动。125化学反应速率化学平衡4-人教课标版课件126答案:C返回答案:C返回127能力提升解析:A选项,放热反应升温平衡常数减小,错误;增大一个反应物浓度另一反应物转化率增大,B错;使用催化剂平衡不移动,D错
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