化学反应速率与化学平衡复习课件

化学反应速率和化学平衡化学反应速率与化学平衡复习课件2021/6/271

知识提纲：浓度压强温度催化剂其它浓度压强温度一、化学反应速率1、化学反应速率2、影响反应速率的条件二、化学平衡1、定义及判定2、影响平衡的条件3、等效平衡化学反应速率和化学平衡三、化学反应进行的方向2021/6/272化学反应速率一、通常，当体系为气态或溶液时，在容积不变的容器中，用单位时间内，__________________________________表示，即v=注意：一般不用固体或纯液体表示速率值。△c△t反应物浓度的减小或生成物浓度的增加=△n△tV2021/6/2731、在1L的密闭容器中，加入8molN2和20molH2，发生N2+3H2

2NH3

，在5min末时，测得容器中含有6mol的N2，求用不同物质表示的该反应的化学反应速率。v(N2)=0.4mol/(L·min)v(H2)=1.2mol/(L·min)v(NH3)=0.8mol/(L·min)2021/6/274速率关系和反应快慢比较一、同一反应的同一方向上，各物质的速率比等于方程式的化学计量数之比，即对于反应

aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)

v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d或二、速率大小比较：换算成同一物质的速率进行比较v(A)a=v(B)b=v(C)c=v(D)d2021/6/2752、已知4NH3+5O24NO+6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)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2A＋B3C＋4D在四中不同的情况下进行，表示该反应速率最快的是

A.v(A)＝0.5mol·Ｌ－1·ｓ－1B．v(B)＝0.3mol·Ｌ－1·ｓ－1C．v(C)＝0.8mol·Ｌ－1·ｓ－1D．v(D)＝1mol·Ｌ－1·ｓ－123455645DB2021/6/276影响速率的因素改变条件单位体积内分子数活化分子数活化分子的百分数有效碰撞频率速率增大浓度增大压强升高温度加入催化剂对反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)增多增多增多不变增大增多不变增多不变增大不变增多增多增大增大不变增多增多增大增大2021/6/2774．一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活化分子百分数的是

A．升高温度B．降低温度

C．增大压强D．增大反应物浓度5．下列说法中，正确的是（）

A．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

C．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√√2021/6/2786、某温度时，在2L的容器中，X、Y、Z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，该反应的化学方程式和反应开始至2min时Z的平均速率分别为A3X+Y2Z0.05mol/（Lmin）B2X+Y2Z0.1mol/（Lmin）CX+2Y

Z0.1mol/（Lmin）DX+3Y

2Z0.05mol/（Lmin）

1.00.90.7XYZ0.2t/min√2021/6/2797、对于反应2L(g)+3M(g)xQ(g)+3R(g)，在容积为1L的密闭容器中，将1mol气体L和1.5mol气体M混合，当反应经2min后达平衡时生成1.2mol气体R，并测得Q的浓度为0.4mol/L，则x的值为

，L的转化率为

，v(M)=

平衡常数K=_______

180%0.6mol/(l.min)6402021/6/2710化学平衡状态一定条件下，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量保持不变的状态。注：此时的反应速率是指瞬时速率。特征：逆、动、等、定、变2021/6/2711平衡标志的判断直接标志：

①V正=V逆②各组分的m、n、V、C不变（单一量）③各组分的百分含量不变

④各物质的转化率不变反应达平衡的本质判断是能够变化的量不再变化表示到达平衡状态；能变→不变间接标志

②通过摩尔质量和密度，需具体分析两项的变化③其它：如颜色等（实际上是浓度）①恒温恒压下的V总或恒温恒容下的P总不变2021/6/27121、能够说明N2+3H22NH3反应在密闭容器中已达到平衡状态的是：

①容器内N2、H2、NH3三者共存②容器内N2、H2、NH3三者浓度相等③容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2④tmin内，生成1molNH3同时消耗0.5molN2⑤tmin内，生成1molN2同时消耗3molH2⑥某时间内断裂3molH-H键的同时，断裂6molN-H键⑦容器内质量不随时间的变化而变化⑧容器内压强不随时间的变化而变化⑨容器内密度不再发生变化⑩容器内的平均摩尔质量不再发生变化

⑤⑥⑧⑩2021/6/2713二、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减小生成物的浓度，平衡正向移动；减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，平衡逆向移动1、浓度对化学平衡的影响2021/6/2714条件改变平衡移动方向图象

增[反应物]正反应方向减[反应物]逆反应方向增[生成物]逆反应方向减[生成物]正反应方向ABABAB

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，来提高另一种价格较高的原料的转化率。2021/6/2715规律：其他条件不变的情况下，增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。CV缩V增DV增V缩条件改变平衡移动方向图象增压气体缩小反应方向减压气体扩大反应方向CD2、压强对化学平衡的影响2021/6/2716例4：对于密闭容器中进行的反应：N2+3H22NH3，温度不变时：①若容器体积不变，通入N2，则平衡

移动；通入惰性气体（指不与混合体系中物质反应的气体），则平衡

移动。②若容器中气体的压强保持不变，则通入惰性气体时，平衡

移动。

如反应改为H2+I22HI,则上述结论又该如何？2021/6/2717结论：其他条件不变的情况下，温度升高，平衡向吸热方向移动；温度降低，平衡向放热方向移动。条件改变平衡移动方向升温吸热反应方向降温放热反应方向FV放V吸EV吸V放3、温度对化学平衡的影响2021/6/27184、催化剂对化学平衡无影响加正催化剂Ｖ正＝Ｖ逆2021/6/2719化学平衡常数对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

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（简称平衡常数，用“K”表示）2021/6/2720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；2.K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；一般来说，K>105，该反应基本进行完全，通常认为该反应不可逆；一个反应的正向平衡常数为K，其逆向平衡常数为1/K；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，K会变大，降温，K变小正反应为放热反应，升高温度，K会变小，降温，K变大7.

若反应物或生成物中有固体或纯液体存在，它们的浓度不应写在平衡常数表达式中。2021/6/27212、在温度为850K时，将0.050molSO2和0.030molO2充入容积为1升的密闭容器中，反应达平衡时混合物中SO3的浓度为0.040mol/L，计算：①该条件下反应的平衡常数为_______；②SO2的转化率为_______；③若升温，该反应平衡常数将______（填“增大”、“减小”或“不变”下同）SO2的转化率将_____。

160080%减小减小2021/6/27223、一定温度下，将4molPCl3和2molCl2充入容积不变的密闭容器中，发生PCl3+Cl2PCl5(物质均为气态)。达平衡后，测得PCl5为0.8mol。若此时把2molPCl3和1molCl2移走，在相同温度下再次达平衡时，PCl5的物质的量为多少？2021/6/2723解：PCl3+Cl2PCl5

起始4mol2mol0

转化平衡0.8mol0.8mol0.8mol0.8mol1.2mol3.2molK==0.8/V3.2×1.2/V214.8V

PCl3+Cl2PCl5

起始1.2mol0.2mol0.8mol

转化平衡0.8-xxmol

xmolxmol0.2+x1.2+x

0.8-x(1.2+x)(0.2+x)=

14.8X=0.53最终PCl5的物质的量为0.27mol。2021/6/2724平衡移动原理（勒夏特列原理）

如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度、压强等），平衡就向能够使这种改变减弱的方向移动。具体分述如下：改变的条件平衡移动的方向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

升高体系温度降低体系温度增大体系压强

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时间。

正反应方向逆反应方向吸热反应方向放热反应方向气体体积缩小的方向气体体积增大的方向2021/6/27251.氢氧化镁在水中存在下列平衡：

Mg(OH)2(固）Mg2++2OH–加入下列物质可使Mg(OH)2固体减少的是：

A.氯化钠B.硫酸镁

C.硝酸铵D.氢氧化钠2021/6/27262.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

B.降温后CO的浓度增大

C.降温后NO2的转化率增加

D.降温后NO的体积分数增大

E.增大压强混合气体的颜色不变

F.恒容时，通入He气体，混合气体颜色不变

G.恒压时，通入He气体，混合气体颜色不变ACDF2021/6/2727正逆反应速率图像对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)△H<0，达平衡时：①画出增大B的浓度之后的图像②画出减少C浓度之后的图像③画出增大压强之后的图像④画出升高温度之后的图像⑤画出降低温度之后的图像⑥画出加入催化剂之后的图像2021/6/2728平衡图像题1.下图为可逆反应A(g)＋2B(g)nC(g)(正反应放热)生成物C的浓度随压强变化并建立平衡的关系图，则n值与压强p1、p2的关系正确的是

A.p2＞p1，n＜3 B.p2＞p1，n＞3C.p1＞p2，n＜3 D.p1＞p2，n＞3看图技巧：

看拐点，定时间；判速率，定大小；观变量，定数值。p2<p1压强增，C浓度小，平衡逆向移。2021/6/2729根据右图判断反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的正向是______热。500C300CC%时间放看图技巧：

看温度，定数值，判方向。2021/6/2730根据右图判断反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)中m+n____p+q(填“>”、“<”或“=”)。1×107pa1×106paC%时间看图技巧：

看压强，定方向，判大小。<1.01107Pa1.01106PaC%=2021/6/27312.对反应mA(g)+B(g)nC(g)有如图所示关系，问：（1）P1___P2,m+1____n;（2）T1___T2,△H___0T2

P1T1

P1T1

P2C%t<

>

>

<

2021/6/27323.如图所示，图中a曲线表示X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)△H<0的反应过程。若使a曲线变为b曲线，可采取的措施是

A.加入催化剂

B.增大Y的浓度

C.降低温度

D.增大体系压强0Z%tab√√2021/6/27334.对反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)有如图所示关系。问：（1）m+n____p+q;

（2）△H___0200C300C100CA转化率

P0P1>等压线>2021/6/2734等效平衡一、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2mol1mol0002mol

转1.2mol0.6mol1.2mol0.8mol0.4mol0.8mol

平0.8mol0.4mol1.2mol0.8mol0.4mol1.2mol如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

始4mol2mol0004mol

转2.4mol1.2mol2.4mol1.6mol0.8mol1.6mol

平1.6mol0.8mol2.4mol1.6mol0.8mol2.4mol2021/6/2735二、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。2021/6/27361、在一个固定体积的密闭容器中，2molA和1molB发生反应2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，达到平衡时，C的浓度为Wmol/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Wmol/L，该配比是

A．3molC+1molBB．1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC．4molA+2molBD．3molC+1molD+2molA+1molB√2021/6/27372、在密闭容器中，对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，N2和H2起始的量分别为20mol和60mol，达到平衡时H2的转化率30%。若从氨气开始进行反应，在相同条件下欲使平衡时各成分的含量与前者相同，则起始时NH3物质的量和NH3的转化率分别是

A.30mol和70%B.20mol和80%C.20mol和70%D.40mol和70%√2021/6/27382.

在恒温等压情况下，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。1molN23molH22molN26molH2平衡时，NH320%平衡时，NH320%2021/6/2739有一个体积可变的密闭容器中，加入2molA和1molB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

A．4molA+2molBB．2molA+1molB+3molCC．3molC+1molD+1molBD．3molC+1molDE.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD

√√√2021/6/27402molI26molH2三、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。1molI23molH22molI26molH2H2(g)

+I2(g)2HI(g)平衡时，HI40%2021/6/27411、在固定体积的密闭容器内，加入2molA、1molB，发生反应：A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时，C的质量分数为W%。在相同(T、V)条件下，按下列情况充入物质达到平衡时C的质量分数仍为W%的是

A.2molCB.4molA、2molBC.3molCD.1molA、2molC√√2021/6/2742化学反应的方向判定一、自发过程和自发反应

自发过程：在一定条件下不需要外界作用就能自发进行的过程。

自发反应：在给定条件下，能自发进行到显著的程度的反应。自发过程的特点：能量趋于最低，或体系混乱度增大。2021/6/2743一、自发过程趋向于最低能量状态。

1.

放热反应使体系能量降低，因此大多数放热反应具有自发进行的倾向，即△H<0的反应。（人们据此判断反应是否自发，称其为焓判据）

2.

有些吸热反应也是自发的，有些在室温下不能自发进行的反应在高温下能自发进行。（因此焓判据单独使用有局限性）2021/6/2744二、自发过程趋向于更加混乱的倾向