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文档简介
2013届高考第一轮复习化学(huàxué)反响速率与平衡第一页,共90页。(1)了解化学反响速率的概念、反响速率的定量(dìngliàng)表示方法,理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反响速率的影响。(2)了解化学反响的可逆性。(3)了解化学平衡建立的过程。理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,认识其一般规律。(4)理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。(5)了解化学反响速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。【考纲解读(jiědú)】第二页,共90页。表示(biǎoshì)方法:单位时间内某反响物浓度〔或质量(zhìliàng)、物质的量等〕的减小或某生成物浓度〔或质量(zhìliàng)、物质的量等〕的增大。单位(dānwèi):mol·L-1·s-1,mol·L-1·min-1一、化学反响速率表达式:V(A)=△C(A)/△t=△n(A)/(V.△t)第三页,共90页。【注意】①化学反响速率是平均速率,且均取正值。但在时间(shíjiān)-速率图像中某时刻对应的速率为瞬时速率。②在一定温度下,固态和纯液态物质,物质的量浓度视为常数,它们的反响速率也视为常数,一般不用这些物质表示反响速率。如CaCO3、浓硫酸、水等。第四页,共90页。1、计算(jìsuàn)规律:aA+bB=cC+dDv(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d
①、单位统一(tǒngyī)②、比较v(A)/a;v(B)/b;v(C)/c;v(D)/d2、化学反响速率(sùlǜ)快慢比较第五页,共90页。【例1】反响4NH3+5O24NO+6H2O,在5L的密闭(mìbì)容器中进行半分钟后,NO的物质的量增加了0.3mol,那么此反响的平均速率υ〔X〕〔〕〔A〕υ(O2)=0.01mol·L-1·s-1〔B〕υ(NO)=0.008mol·L-1·s-1〔C〕υ(H2O)=0.003mol·L-1·s-1〔D〕υ(NH3)=0.002mol·L-1·s-1
CD典型(diǎnxíng)例题第六页,共90页。【例2】、在2A+B3C+4D的反响中,以下(yǐxià)表示该反响速率最大的是()A、VA=0.5mol/(L.min)B、VB=0.3mol/(L.min)C、VC=0.8mol/(L.min)D、VD=0.6mol/(L.S)
D典型(diǎnxíng)例题第七页,共90页。【例3】.在密闭容器里,A与B反响生成(shēnɡchénɡ)C,其反响速率分别用vA、vB、vC表示,2vB=3vA、3vC=2vB,那么此反响可表示为A.2A+3B=2CB.A+3B=2CC.3A+B=2CD.A+B=C此题考查反响速率(sùlǜ)与方程式计量数的关系vA∶vB∶vC=2∶3∶2所以A正确第八页,共90页。【练1】:把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中,使它们发生如下反应:3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g),5min末已生成0.2molW,若测知以Z浓度变化来表示的反应平均速率为0.01mol/(L•min),则上述反应中Z气体的计量系数n的值()A、1B、2C、3D、4A第九页,共90页。【练2】:某温度时,在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化曲线如下图,由图中数据分析,该反响的化学(huàxué)反响方程式为;反响从开始至2min,Z的平均反响速率为:。012345时间t/min0.20.40.60.81.00.90.70.2YXZ物质的量n/mol0.05mol/(L.min)3X+Y2Z第十页,共90页。分子运动相互(xiānghù)碰撞分子具有(jùyǒu)足够能量活化(huóhuà)分子有合适的取向有效碰撞发生化学反响化学反响发生的条件第十一页,共90页。二、有效碰撞理论(1)有效碰撞能够发生(fāshēng)的分子之间的碰撞。(2)活化分子能量较高,能够发生(fāshēng)的分子。(3)活化能①概念:比多出的那局部能量。②反响物、生成物的能量与活化能的关系,如图:E1是反响(fǎnxiǎng)的。E2是活化分子变成生成物分子放出的能量(逆反响(fǎnxiǎng)的活化能)。③反响(fǎnxiǎng)热ΔH=。化学(huàxué)反响有效碰撞活化分子普通分子E1-E2活化能第十二页,共90页。反响速率(sùlǜ)加快单位时间单位体积内有较碰撞的次数(cìshù)增加单位(dānwèi)体积内活化分子数增加单位体积内反响物分子数增加活化分子百分数增加增大气体压强增大反响物浓度升高温度加催化剂增加分子能量降低活化能(4)活化分子、有效碰撞与反响速率的关系:第十三页,共90页。[练习3]把以下金属分别(fēnbié)投入0.1mol/L盐酸中,能发生反响但反响最缓慢的是〔〕AFeBAlCMgDCuA[练习4]实验室用铁与盐酸制取氢气时,采用哪些方法,可以(kěyǐ)增大铁与盐酸反响速率?4粉末(fěnmò)三、影响化学反响速率的因素第十四页,共90页。(一)内因(nèiyīn):反响物质(wùzhì)本身的性质。浓度、温度(wēndù)、压强、催化剂、固体反响物外表积的大小、光照、超声波、电磁波、紫外线、溶剂等(二)外因:三、影响化学反响速率的因素第十五页,共90页。原因(yuányīn):反响物浓度(nóngdù)增大单位体积内活化(huóhuà)分子数增加有效碰撞次数增多反响速率加快1、浓度对反响速率的影响其它条件不变,增加反响物浓度加快化学反响速率。内容:【注意】:固体和纯液体的浓度为常数,增大其物质的量,但浓度不变,因此对v无影响第十六页,共90页。【例4】足量铁粉与一定量的盐酸反响,由于(yóuyú)反响速率太快而不方便操作,为了减慢此反响速率而不减少H2的产量,可以参加的物质是〔〕A、H2OB、NaOHC、Na2CO3D、CH3COONaAD典型(diǎnxíng)例题第十七页,共90页。【练习4】参加0.1molMnO2粉末于50mL的H2O2中(密度(mìdù)1g/ml),在标准状况下放出的气体体积与时间的关系如下图:(1)实验时放出的气体总体积是。(2)反响放出—半气体所需时间是。(3)反响放出气体总量的3/4所需的时间约为。60mL1min2min第十八页,共90页。【例4】.参加0.1molMnO2粉末于50mL的H2O2中(密度1g/ml),在标准状况下放出的气体体积与时间的关系如下图:(4)A、B、C、D各点的反响速率快慢的顺序是(5)解释(jiěshì)上述A、B、C、D快慢的原因是。D>C>B>A随反响(fǎnxiǎng)进行,H2O2的浓度逐渐减小,反响(fǎnxiǎng)速率逐渐减慢第十九页,共90页。2、压强(yāqiáng)对反响速率的影响对于气体反响(fǎnxiǎng)来说,增大压强相当于增大反响(fǎnxiǎng)物的浓度,反响(fǎnxiǎng)速率加快.原因(yuányīn):反响物浓度增大单位体积内活化分子数增加有效碰撞次数增多反响速率加快增大压强内容:注意:Ⅰ:假设无气体参加,改变压强对v无影响第二十页,共90页。Ⅱ:对于气体(qìtǐ)反响体系,有以下三种情况:(1)恒温时:缩小体积,压强增大,浓度增大,反响速率加快;(2)恒容时:①充入气体(qìtǐ)反响物,压强增大,浓度增大,速率加快;②充入“惰性气体(qìtǐ)〞,总压强增大;但参加反应的各物质浓度不变,反响速率不变。(3)恒压时:充入“惰性气体(qìtǐ)〞,体积增大,各反响物浓度减小,反响速率减慢。第二十一页,共90页。【例5】设C(s)+CO2(g)2CO(g)的反响速率为v1,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反响速率为v2,对于上述(shàngshù)反响,当只增大反响体系的压强时,v1和v2的变化情况为〔〕A、同时增大B、同时减小C、v1减小,v2增大D、v1不变,v2增大A典型(diǎnxíng)例题第二十二页,共90页。【例6】在一定温度下,密闭容器进行如下反响:3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)以下判断正确的选项是A.保持体积不变,增加(zēngjiā)Fe的量,反响速率加快B.将容器的体积缩小一半,反响速率加快C.保持体积不变,充入Ne使体系压强增大,反响速率加快D.保持压强不变,充入Ne使容器的体积增大,反响速率不变第二十三页,共90页。原因(yuányīn):温度(wēndù)升高分子获得(huòdé)更高的能量活化分子百分数提高有效碰撞次数提高反响速率加快3、温度:在其它条件不变的情况下,升温反响速率增大,降温反响速率减小【注意】:温度的改变对任何反响速率都有影响,与反响的热效应无关。第二十四页,共90页。参加(cānjiā)催化剂反响(fǎnxiǎng)活化能降低活化(huóhuà)分子百分数提高有效碰撞次数提高反响速率加快原因:4、催化剂加快反响速率第二十五页,共90页。1、定义:催化剂是能改变反响速率而在反响前后本身的化学性质和质量(zhìliàng)不变的物质。2、催化剂改变反响速率(sùlǜ)的实质参与反响,改变历程,降低反响的活化能3、特点:①催化剂只能(zhīnénɡ)等幅度加快正、逆反响速率,但不能改变化学反响平衡常速数、反响物转化率、反响的焓变(△H)。②催化剂具有高效性和选择性③催化剂中毒:催化剂的活性因接触少量的杂质而明显下降甚至遭到破坏,这种现象叫催化剂中毒。第二十六页,共90页。【例7】对于在一定(yīdìng)条件下进行的化学反响:2SO2+O22SO3,改变以下条件可以提高反响物中的活化分子百分数的是〔〕A、增大压强B、升高温度C、参加催化剂D、减小反响物的浓度BC典型(diǎnxíng)例题第二十七页,共90页。【例8】在密闭容器中进行的反响:N2+O22NO,以下条件的改变(gǎibiàn)能加快反响速率的是〔〕A、缩小容器体积使压强增大B、体积不变充入N2使压强增大C、体积不变充入He使压强增大D、压强不变充入He使体积增大AB典型(diǎnxíng)例题第二十八页,共90页。【例9】一定条件下反响:N2+3H22NH3〔正反响放热〕达平衡,当单独改变以下条件后,有关表达(biǎodá)错误的选项是:〔〕A、加催化剂,v正,v逆皆发生变化且变化的倍数相等B、加压,v正,v逆皆增大,且v正增大倍数大于v逆增大倍数C、降温,v正,v逆皆减小,且v正减小倍数大于v逆减小倍数D、参加氢气,v正,v逆皆增大,且v正增大倍数大于v逆增大倍数C第二十九页,共90页。1、在C(固)+CO2(气)2CO(气)的反响中。现采取以下措施:〔1〕增大(zēnɡdà)压强;〔2〕增加碳的量〔3〕恒容下通入CO2;〔4〕恒容下充入N2;〔5〕恒压下充入N2哪些措施能够使反响速率增大(zēnɡdà)?为什么?答案(dáàn):〔1〕〔3〕课堂练习:第三十页,共90页。2、(2019·上海)等质量的铁与过量(guò〃liàng)的盐酸在不同的实验条件下进行反响,测定在不同时间t产生气体体积V的数据,根据数据绘制得到右图,那么曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是(AC)A.4-3-2-1B.1-2-3-4C.3-4-2-1D.1-2-4-3
AC组别c(HCl)(mol·L-1)温度(℃)状态12.025块状22.530块状32.550块状42.530粉末状第三十一页,共90页。3、参加0.1molMnO2粉末于50mL的H2O2中(密度1g/ml),在标准状况下放出的气体体积与时间的关系如下图:(1)实验(shíyàn)时放出的气体总体积是。(2)反响放出—半气体所需时间是。(3)反响放出气体总量的3/4所需的时间约为。60mL1min2min第三十二页,共90页。3、参加0.1molMnO2粉末于50mL的H2O2中(密度1g/ml),在标准状况下放出的气体体积与时间的关系如下图:(4)A、B、C、D各点的反响速率快慢的顺序是(5)解释(jiěshì)上述A、B、C、D快慢的原因是。D>C>B>A随反响(fǎnxiǎng)进行,H2O2的浓度逐渐减小,反响(fǎnxiǎng)速率逐渐减慢第三十三页,共90页。4、如以下图所示,相同体积的a、c两密闭(mìbì)容器,其中c容器有一活塞,a为定容容器,起始向容器中都参加相同量的SO2和O2,一定条件下发生2SO2+O22SO3的反响。①起始(qǐshǐ)a、c两容器的反响速率大小关系为Va___Vc;②反响一段时间后a、c中速率(sùlǜ)大小关系为Va___Vc;=<③
a、c容器的SO2转化率大小关系为Va___Vc;<第三十四页,共90页。5、(高考广东化学卷)“碘钟〞实验中,3I-+S2O82-=I3-+2SO42-的反响速率可以用I3-与参加的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反响速率越大。某探究性学习小组在20℃进行(jìnxíng)实验,得到的数据如下表:答复以下问题:(1)该实验的目的是?研究反响物I-与S2O82-的浓度(nóngdù)对反响速率的影响。实验编号①②③④⑤c(I-)/mol·L-10.0400.0800.0800.1600.120c(S2O82-)/mol·L-10.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t1第三十五页,共90页。(2)温度对该反响的反响速率的影响符合一般规律,假设在40℃下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为_____(填字母)。(A)<22.0s(B)22.0s~44.0s(C)>44.0s(D)数据缺乏(quēfá),无法判断(3)通过分析比较上表数据,得到的结论是:实验编号(20℃)①②③④⑤c(I-)/mol·L-10.0400.0800.0800.1600.120c(S2O82-)/mol·L-10.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t1A反响(fǎnxiǎng)速率与反响(fǎnxiǎng)物起始浓度乘积成正比29.3s(4)显色(xiǎnsè)时间t1=______________。第三十六页,共90页。?化学(huàxué)反响方向和限度?化学平衡(huàxuépínghéng)第三十七页,共90页。能量(néngliàng)判据〔焓判据〕体系趋向于从高能状态转变(zhuǎnbiàn)为低能状态〔△H﹤0〕。一、比较(bǐjiào)自发过程的判据一般情况下,放热反响〔△H<0〕易发生自发进行。但自发进行的反响不一定△H<0混乱度判据〔熵判据〕与外界隔离的体系中,自发过程趋向于由有序转变为无序,导致体系的熵增大.△S>0有利于反响自发进行,但自发反响不一定△S>0第三十八页,共90页。①△H<0△S>0任何温度都是自发反应②△H<0△S<0低温是自发反应高温是非自发反应④△H>0△S<0任何温度都是非自发反应③△H>0△S>0低温是非自发反应高温是自发反应第三十九页,共90页。
2、几点说明:〔1〕可逆反响用“〞表示(biǎoshì)。〔2〕严格说来,几乎所有的化学反响都是可逆的〔可逆是绝对的,不可逆是相对的〕,但各种化学反响的可逆程度有很大的差异。例如:由H2和F2化合生成HF,由Ag+和Cl—生成AgCl沉淀,这些反响的可逆程度很小,一般看作不可逆反响或单向反响,用“=〞表示(biǎoshì)。在一定(yīdìng)条件下,既能向正反响方向进行又能向逆反响方向进行的反响1、定义(dìngyì):二、可逆反响:第四十页,共90页。典型(diǎnxíng)例题【例1】当可逆反响(fǎnxiǎng)2SO2+O22SO3到达平衡后,通入18O2,再次到达平衡时,18O存在于哪些分子中〔〕A、SO3、O2B、SO2、SO3C、SO2、SO3、O2D、SO2、O2C第四十一页,共90页。化学平衡状态,就是在一定条件下可逆反响(fǎnxiǎng)里,当正反响(fǎnxiǎng)速率与逆反响(fǎnxiǎng)速率相等时,反响(fǎnxiǎng)混合物中各组成成分的百分含量保持不变的状态。1、定义(dìngyì):强调(qiángdiào)四点条件:一定条件〔温度、浓度与压强〕本质:正反响速率=逆反响速率现象:各组分百分含量(或质量)、浓度〔或体积分数〕等保持不变对象:可逆反响三、化学平衡状态的概念与特征第四十二页,共90页。2、化学平衡(huàxuépínghéng)状态的特征(2)动:动态平衡〔正逆反响(fǎnxiǎng)仍在进行〕(3)等:正反响(fǎnxiǎng)速率=逆反响(fǎnxiǎng)速率≠0(4)定:反响混合物中各组分的浓度保持不变,各组分的百分含量一定。(5)变:条件变化,化学平衡状态将被破坏,直到在新的条件下建立新的平衡。化学平衡状态的特征(1)逆:研究对象可逆反响。第四十三页,共90页。(1)直接标志:①、速率标志:v正=v逆≠0;②、反响混合物中各组分的体积分数(fēnshù)、物质的量分数(fēnshù)、质量分数(fēnshù)不再发生变化;(2)间接标志:①各组分的浓度不随时间改变而改变②各物质的物质的量不随时间改变而改变③对于气体体积数不同的可逆反响,到达化学平衡时,体积和压强也不再发生变化。第四十四页,共90页。4化学平衡(huàxuépínghéng)状态的判断:举例反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)各成分的含量①各物质的物质的量或各物质物质的量分数一定②各物质的质量或各物质的质量分数一定③各气体的体积或体积分数一定④总压强、总体积、总物质的量一定正逆反应速率①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA,②在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC,③vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,④vA(正)=vA’(逆)平衡(pínghéng)平衡(pínghéng)平衡不一定平衡不一定不一定平衡第四十五页,共90页。举例反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
恒容①m+n≠p+q时,总压强一定②m+n=p+q时,总压强一定混合气的平均分子量不变时①m+n≠p+q时②m+n=p+q时温度体系温度一定时体系密度
ρ密度一定平衡(pínghéng)不一定(yīdìng)平衡(pínghéng)不一定平衡不一定第四十六页,共90页。【练习】在一定温度下的恒容容器中,当以下(yǐxià)物理量不再发生变化时,说明反响:A(固)+3B(气)2C(气)+D(气)已达平衡状态的是()BCE——第四十七页,共90页。1、在一定温度下,向aL恒容的密闭容器中参加2molNO2(g)发生(fāshēng)如下反响:2NO2(g)2NO(g)+O2(g),不能作为此反响到达平衡的标志的是()A、混合气体的密度不再变化B、混合气体的颜色不再变化C、混合气体的相对分子质量不再变化D、容器内的压强不再变化A第四十八页,共90页。可逆反响(fǎnxiǎng)中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。四、化学平衡(huàxuépínghéng)移动:2、研究(yánjiū)对象:已建立平衡状态的体系3、平衡移动的标志:1、反响混合物中各组分的浓度发生改变2、V正≠V逆1、概念:第四十九页,共90页。在其他条件不变的情况下,增大(zēnɡdà)反响物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使化学平衡向移动;减小反响物的浓度或增大(zēnɡdà)生成物的浓度,都可以使化学平衡向移动。(1)、浓度(nóngdù)正向(zhènɡxiànɡ)逆向4、影响化学平衡的条件第五十页,共90页。t2V〞正=V〞逆V’逆V,正t3V正=V逆V正V逆t1t(s)
V(molL-1S-1)0平衡状态Ⅰ平衡(pínghéng)状态Ⅱ增大反响(fǎnxiǎng)物浓度速率-时间(shíjiān)关系图:第五十一页,共90页。速率-时间(shíjiān)关系图:增大(zēnɡdà)反响物减少(jiǎnshǎo)生成物减少反响物增大生成物正向逆向ABCD第五十二页,共90页。〔1〕浓度改变是指气体浓度、溶液浓度的变化,不溶性固体量的改变不影响平衡的移动。〔2〕对于溶液中进行的离子反响,改变不参加反响的离子浓度,化学平衡一般不移动;例如:〔3〕恒温恒容情况下,向密闭(mìbì)容器中通入稀有气体〔或与反响无关的气体〕,因为各组分浓度不变,故不影响。〔4〕恒温恒压情况下,向密闭(mìbì)容器中通入稀有气体,会使平衡向气体体积增大的方向移动。〔5〕生产中,常通过增大本钱低的原料的浓度使平衡向正反响方向移动,以提高另一种原料的转化率。FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,增加c(K+)或c(Cl-),不会影响化学平衡。注意(zhùyì)第五十三页,共90页。1.恒温下,反响aX(g)bY(g)+cZ(g)到达平衡后,把容器体积(tǐjī)压缩到原来的一半且到达新平衡时,X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L,以下判断正确的选项是:
A.a>b+cB.a<b+c
C.a=b+cD.a=b=cA课堂练习第五十四页,共90页。〔2〕、压强(yāqiáng)其他条件不变,增大压强,平衡向气体体积(tǐjī)减小的方向移动;减小压强,平衡向气体体积(tǐjī)增大的方向移动。①通常所说的加压指缩小体积,减压指增大体积。②对于某些物质,压强的变化可能改变其聚集状态③压强对化学平衡的影响是通过(tōngguò)浓度的改变而实现的。注意第五十五页,共90页。压强对化学平衡(huàxuépínghéng)的影响aA(g)+bB(g)cC(g)速率(sùlǜ)-时间关系图增大(zēnɡdà)压强减小压强a+b<c增大压强减小压强ABCDa+b>c第五十六页,共90页。压强(yāqiáng)对化学平衡的影响例:对如下(rúxià)平衡A(气)+B(气)2C(气)+D(固)t1t2t3V正V逆0t1t2t3V正′=V逆′V正V逆0V正′=V逆′加压减压第五十七页,共90页。2、对已达化学平衡的反响2X(g)+Y(g)2Z(g)减小压强时,对反响产生的影响是A、逆反响速率增大(zēnɡdà),正反响速率减小,平衡向逆反响方向移动B、逆反响速率减小,正反响速率增大(zēnɡdà),平衡向正反响方向移动C、正、逆反响速率都减小,平衡向逆反响方向移动D、正、逆反响速率都增大(zēnɡdà),平衡向正反响方向移动C课堂练习第五十八页,共90页。(3)、温度(wēndù)注:升高温度同时加快(jiākuài)正逆反响速率,但吸热反响的速率增加的更多,故升温使可逆反响向吸热反响方向移动。即温度对吸热反响的速率影响更大。2NO2
(g)N2O4(g)△H<0升高温度(wēndù),平衡向吸热方向移动;降低温度(wēndù),平衡向放热方向移动。第五十九页,共90页。温度对化学平衡(huàxuépínghéng)的影响:速率(sùlǜ)-时间关系图ABCD第六十页,共90页。3、可逆反响3A(g)3B(?)+C(?)〔正反响吸热〕,随着温度升高,气体平均相对分子(fēnzǐ)质量有变小趋势,那么以下判断正确的选项是〔〕A、B和C可能都是固体B、B和C一定都是气体C、假设C为固体,那么B一定是气体D、B和C可能都是气体课堂练习CD第六十一页,共90页。催化剂同等程度改变(gǎibiàn)化学反响速率,V’正=V’逆,只改变(gǎibiàn)反响到达平衡所需要的时间,而不影响化学平衡的移动。例:对如下平衡A(气)+B(气)2C(气)+D(固)V正V逆0t1t2V正′=V逆′(4)催化剂第六十二页,共90页。平衡(pínghéng)移动原理〔勒沙特列原理〕:如果(rúguǒ)改变影响平衡的条件〔如浓度、压强、或温度〕等,平衡就向能减弱这种改变的方向移动。归纳(guīnà)总结第六十三页,共90页。1、以下事实中不能用平衡移动原理解释的是〔〕(A)密闭、低温是存放氨水的必要条件(B)实验室用排饱和食盐水法收集氯气(C)硫酸工业生产中,使用过量(guò〃liàng)空气以提高SO2的利用率(D)在FeSO4溶液中,参加铁粉以防止氧化D课堂练习第六十四页,共90页。问题(wèntí)研究⒈如果平衡向正反响(fǎnxiǎng)方向移动,υ正一定增大吗?不一定。因为平衡向正反响方向(fāngxiàng)移动的原因是:υ正>υ逆,υ正不一定是增大。第六十五页,共90页。⒉如果平衡向正反响方向(fāngxiàng)移动,反响物转化率一定会增大吗?不一定如果是向体系中增加某种反响(fǎnxiǎng)物的量,造成平衡向正反响(fǎnxiǎng)方向移动,那么该反响(fǎnxiǎng)物的转化率会减小,另一反响(fǎnxiǎng)物的转化率增大。第六十六页,共90页。3、转化率变化(biànhuà)具体分析〔恒容〕反响(fǎnxiǎng)物只有一种:aA(g)bB(g)+cC(g)条件特点A的转化率增加A的量a>b+ca=b+ca<b+c增大(zēnɡdà)不变减小恒容增加A的量即可视为加压第六十七页,共90页。条件特点A的转化率B的转化率增加A的量可逆反应按原比例同时增加A、B的物质的量a+b>c+da+b=c+da+b<c+d反响(fǎnxiǎng)物不止一种:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)减小增大(zēnɡdà)增大(zēnɡdà)增大不变不变减小减小第六十八页,共90页。(2007年高考全国理综卷)如图是恒温下某化学反响的反响速率随反响时间变化的示意图,以下表达与示意图不相符合的是()(A)反响达平衡时,正反响速率和逆反响速率相等(B)该反响到达平衡态Ⅰ后,增大(zēnɡdà)反响物浓度,平衡发生移动,到达平衡态Ⅱ(C)该反响到达平衡态Ⅰ后,减小反响物浓度,平衡发生移动,到达平衡态Ⅱ(D)同一种反响物在平衡态Ⅰ和平衡态Ⅱ时浓度不相等C第六十九页,共90页。(2007年理综北京卷)一定条件下,在体积为10L的密闭容器中,1molX和1molY进行反响:2X(g)+Y(g)Z(g),经60s到达平衡,生成0.3molZ,以下说法正确的选项是()(A)以X浓度变化表示的反响速率为0.001mol/(L·s)(B)容器体积变为20L,Z的平衡浓度变为原来的1/2(C)假设(jiǎshè)增大压强,那么物质Y的转化率减小(D)假设(jiǎshè)升高温度,X的体积分数增大,那么该反响的H>0A第七十页,共90页。化学(huàxué)平衡常数第七十一页,共90页。1.定义:在一定温度下,当一个可逆反响到达平衡(pínghéng)状态时,生成物平衡(pínghéng)浓度的幂之积与反响物平衡(pínghéng)浓度的幂之积的比值是一个常数,这个常数称是该反响的化学平衡(pínghéng)常数(简称平衡(pínghéng)常数),用符号K表示。一、化学(huàxué)平衡常数(符号为K)对于(duìyú)反响:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)[C]p
·[D]q
[A]m·[B]n
平衡常数的数学表达式KC=2.数学表达式:第七十二页,共90页。1)如果反响中有固体(gùtǐ)和纯液体参加,它们的浓度不应写在平衡关系式中,因为它们的浓度是固定不变的.如:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)K=[CO2]再如:稀溶液(róngyè)中进行的有水参加的反响,水的浓度也不必写在平衡关系式中,如:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+K=[CrO42-]2[H+]2/[Cr2O72-]第七十三页,共90页。又如:非水溶液中的反响,如有水生成或有水参加(cānjiā)反响,此时水的浓度不可视为常数,必须表示在平衡关系式中。如酒精和醋酸的液相反响C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2OK=[CH3COOC2H5][H2O]/([C2H5OH]·[CH3COOH])第七十四页,共90页。例N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
K1=1.601051/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)
K2=3.87102
K1
K2
,K1=K222)同一化学反响,可以用不同(bùtónɡ)的化学反响式来表示,每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。第七十五页,共90页。(1)平衡常数K仅与温度有关(yǒuguān),与浓度、压强、催化剂等均无关,由K随温度的变化可推断正反响是吸热反响还是放热。4、引入平衡常数K的意义(yìyì)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(wēndù),平衡常数大小的变化趋势可以判断该可逆反响的正方向是放热反响.第七十六页,共90页。(2)平衡常数K值的大小,可推断反响(fǎnxiǎng)进行的程度。K值越大,表示反响(fǎnxiǎng)进行的最大程度越大,反响(fǎnxiǎng)物的转化率越大。(3)反响的平衡常数与反响可能进行的程度(chéngdù)。一般来说,反响的平衡常数K≥105,认为正反响进行得根本完全;K≤10-5那么认为这个反响的正反响很难进行(逆反响较完全〕。第七十七页,共90页。
对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在某温度下,某时刻反响是否达平衡,可用该时刻产物的浓度(nóngdù)幂的之积与反响物浓度(nóngdù)幂之积的比即浓度(nóngdù)商Q与K比较大小来判断。〔4〕、判断某时刻(shíkè)反响是否达平衡及反响方向Q>k,未达平衡(pínghéng),逆向进行Q
=k,达平衡,平衡不移动。Q<k,未达平衡,正向移动。第七十八页,共90页。【例】现有反响:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);△H>0。在850℃时,K=1。(1)假设升高温度到950℃时,到达平衡时K1(填“大于〞“小于〞或“等于〞)。(2)850℃时,假设向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2,那么:①当x=5.0时,上述反响向方向进行(jìnxíng)。②假设要使上述反响开始时向正反响方向进行(jìnxíng),那么x应满足的条件是。(3)在850℃时,假设设xx=6.0,其他物质的投料不变,当上述反响到达平衡后,测得H2的体积分数分别为a%、b%,那么ab(填“大于〞“小于〞或“等于〞)。大于
逆反响(fǎnxiǎng)0≤
x
小于第七十九页,共90页。〔2〕生成物:平衡浓度(nóngdù)=初始浓度(nóngdù)+转化浓度(nóngdù)〔3〕各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中相应(xiāngyīng)的化学计量数之比。△c(A):△c(D)=a:d〔1〕反响物:平衡浓度=初始(chūshǐ)
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