第二章化学反应速率和化学平衡.pptx

1、第二章 化学反应速率和化学平衡,实验中学 高二化学备课组,2020年8月11日星期二,第一节 化学反应速率,2,回忆钠和钾分别与水反应的现象。,比较等物质的量浓度的盐酸和醋酸与大理石反应的快慢。,不同的化学反应快慢是不一样的。怎么样来比较和描述不同反应的快慢呢？,化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的一个物理量。,3,化学反应速率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。,浓度常用单位：mol/L,时间常用单位：s 、 min、h,化学反应速率常用单位:mol/(Ls) 或 mol/(Lmin),表达式：v = c/t,一、化学反应速率的表示,v = n/(Vt),PS：

2、,1、通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，所以反应速率是正值。,2、中学阶段的化学反应速率是平均速率。,3、浓度仅指溶液或气体的，固体、纯液体无浓度可言。,4,【例题】在2L的密闭容器中，加入1molN2和3molH2，发生 N2+3H2 =2NH3 ，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。,起始浓度(mol/L),2s末浓度(mol/L),观察并回答，分别用三种物质表示的反应速率之间有什么关系？,问题1,变化浓度(mol/L),三步法,0.5,1.5,0,0.2,0.2,0.3,0.1,0.4,1.2,5,同一个反应，用不同的物质来表示

3、反应速率，数值是不一样的，所以应注明是由哪种物质表示的。 同一反应中，各物质的速率之比等于他们在化学方程式中的化学计量数之比。,如在N2 + 3H2 =2NH3 中， v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2,结论1,6,常见题型例举,1、用不同的物质来表示反应速率。,例1、反应4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 在5L的密闭容器中进行，30s后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率可表示为： A、v (O2)=0.01 mol/Ls B、 v (NO)=0.008 mol/Ls C、 v (H2O)=0.003 mol/Ls D、 v (NH3)=0.00

4、2 mol/Ls,v (NO)=0.3/（530） =0.002 mol/Ls,7,2、比较反应速率的大小,例2、反应A + 3B = 2C + 2D在四种不同情况下的反应速率分别为VA = 0.15molL-1s-1 VB = 0.6molL-1s-1 Vc = 0.4molL-1s-1 VD = 0.45molL-1s-1 则该反应在不同条件下速率快慢顺序是, = ,结论2：在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数值大小。应化为同一种物质的反应速率再进行比较。,8,3、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。,例3、某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成

5、气体Z，经过t min后，测得物质的量浓度分别为：c(X2)=0.4mol/L，c(Y2)=0.8mol/L ，c(Z)=0.4mol/L，则该反应的反应方程式可表示为：,3X2 + Y2 = 2Z,3X2 + Y2 = 2X3Y,9,习题：已知反应N2 +3H2 2NH3 ，根据下图判断,1、A是_物质的量浓度变化情况,2、C是_物质的量浓度变化情况,3、2分钟内N2的平均速率是多少？,H2,NH3,0.5mol/(L min ),10,化学反应速率的测量,2、化学反应进行的时候，反应物和生成物的浓度都在不断地变化，由于反应体系中一种反应物浓度的变化，必然引起其他物质浓度发生相应的变化。因此

6、，化学反应速率只要用反应体系中任何一种物质（反应物或生成物）的浓度变化来表示，一般以最容易测定的物质表示。,3、在物质的诸多性质中,特别是在溶液中,当反应物或生成本身有比较明显的颜色时,人们常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应的速率.,1、化学反应速率是通过实验测定的。,11,1、 下列反应中 2 SO2 + O2 2 SO3 起始浓度（mol/L） 0.4 0.2 0 2 s后浓度（mol/L） 0.2 求：V（SO2）、V（O2）、V（SO3）,2、在500 mL的密闭容器中装入1.5 mol H2，0.5 mol N2和0.05 mol NH3。若该反应的

7、反应速率 V（H2）= 0.3 mol/（Lmin）时，求3分钟末时NH3的浓度？,12,3、把0.6molX气体的0.4molY气体混合于2L容器中，使它们发生如下反应：3X+Y= nZ+2W。2min末已生成0.2molW，若测知V(z)=0.1mol/(Lmin)，则 上述反应中Z气体的计量数n的值是( ) A.1 B.2C.3D.4 上述反应在2min末时，已消耗的Y占原来的百分比是( ) A.20% B.25%C.33%D.50%,D,B,13,4、在4个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应，根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（ ） AV（H2）= 0.1 m

8、ol/Lmin BV（N2）= 0.2 mol/Lmin CV（NH3）= 0.15 mol/Lmin DV（H2）= 0.3 mol/Lmin,注：此类题均换算为同一物质的速率为标准比较,B,14,5、一定温度下，向一个容积为2L的事先装入催化剂的真空密闭容器中通入1molN2和3mol H2，3min末测此容器内压强是起始时压强的0.9倍。在此时间内用 H2的量的变化来表示该反应的平均反应速率 是（ ）A、0.2 mol/Lmin B、0.6 mol/Lmin C 、0.1 mol/Lmin D、0.1 mol/Lmin,C,15,6、将固体NH4Br置于密闭容器中，在某温度下，发生下列反

9、应： NH4Br(s) NH3(g)+HBr(g), 2HBr(g) Br2(g)+H2(g) 2min后，测知H2的浓度为0.5mol/L，HBr的浓度为4mol/L，若上述反应速率用V(NH3)表示，求V(NH3),16,7、某温度时，在2 L容器中，X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间变化的曲线图，由图中数据分析，该反应的化学方程式为？反应开始至2 min，Z的平均反应速率？,由图知，2 min内X、Y、Z物质的量的变化为0.3 mol、0.1 mol、0.2 mol比值为312，可知 3 X + Y = 2 Z，,V（Z）= = 0.05 mol/（Lmin）,第二章 化学反应速率和

10、化学平衡,实验中学 高二化学备课组,2020年8月11日星期二,第二节 影响化学反应速率的因素,18,1、 在通常情况下，Na与水的反应和Mg与水的反应哪个剧烈(反应速率快)？为什么？ 2、将等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠放入等体积等浓度的盐酸中，产生CO2的速率哪个较快？为什么？ 3、石油的形成要多少年？炸药的爆炸呢？ 以上说明化学反应速率的决定因素是什么？,决定化学反应速率的主要因素,决定化学反应速率的因素是参加反应的物质本身的化学性质。,19,影响反应速率的因素,（2）外部因素：,（1）内部因素（主要因素):参加反应物质的性质,浓度：压强：温度：催化剂： 其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。,

11、20,没合适的取向,没足够的能量,足够的能量 +合适的取向,类比法：借鉴投篮,碰 撞 理 论,21,n活=n总活%,活化分子百分数： （活化分子数/反应物分子数）100%,化学反应速率主要取决于：,所有能够改变内能,运动速率,以及碰撞几率的方法，都可以用来改变、控制反应的速率。,一个反应经历的过程,普通 分子,活化 能,活化 分子,合理 取向的 碰撞,有效 碰撞,新物质,能量,有效碰撞的几率,22,一、浓度对反应速率的影响,浓度增大,单位体积内n总,T不变，活%不变,n活增大,有效碰撞,V,1、在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率,实验2-2结论：浓度大的H2C2O4（aq）先褪

12、色,2KMnO4 + 5H2C2O4 +3H2SO4=K2SO4 +2MnSO4 +10CO2+8H2O,规律：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应的速率。,23,浓度对反应速率的影响,本质原因,反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞的频率增加，反应速率增大。,24,a、此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量一般不会改变化学反应速率。,c、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。,注意：,应用1： 一定条件下，在CaCO3(块状)+2HCl

13、=CaCl2+H2O+CO2 反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行： A、增加HCl的浓度 B、加水 C、增加同浓度盐酸的量 D、改加CaCO3粉末,b、一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。,25,原因：对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，因而可以增大化学反应的速率。,2、压强对反应速率的影响。,请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反应速率的影响情况,26,规律：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。,

14、压强增大, 体积减小 其他条件不变,V,C增大,压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的 P增大C成比例增大，P减小C成比例减小 压强只对于有气体参加的反应的速率有影响,发散思考：压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？,27,思考:在N2+3H2 2NH3中，当其他外界条件不变时： 减小体系压强，该反应的速率怎么变？ 在反应中保持体系容积不变，充入N2 ，反应的速率怎么变？ 在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？ 在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么变？,压强对反应速率的影响,压强影响反应速率，必须伴随有压强改变时体积的改变现象。否则，压强的变化并没有作用到

15、反应的体系上。即压强变则体积变，实际是浓度的变化。若容器的体积不变，因为各气体的浓度没有变，则速率不变。如在密闭容器中通入惰性气体。,注意：,28,对于气体有下列几种情况:,1、恒温时：增大压强体积减少C增大反应速率增大,2、恒容时： A、充入气体反应物反应物浓度增大总压增大反应速率增大； B、冲入“无关气体”（如He、N2等）引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变反应速率不变,3、恒压时：冲入“无关气体”（如He等）引起体积增大， 各反应物浓度减少反应速率减慢。,29,例：对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（ ） A、缩小体积使

16、压强增大 B、体积不变充入 N2 使压强增大 C、体积不变充入 O2使压强增大 D、使体积增大到原来的2倍 E、体积不变充入氦气使压强增大,压强对反应速率的影响,DE,30,三、温度对反应速率的影响,实验2-3结论：温度高的溶液先出现浑浊,Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O,1、其他条件不变，温度升高，反应速率加快,T,普通分子变为活化分子,活%, n活,V,2、一般说来，温度每升高10，速率增加2-4倍。,V倍数值（t2-t1)/10 = 变化后的反应速率,3、温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热反应都适用。,4、反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加

17、快，降低温度，正、逆反应速率都减小。,31,32,四、催化剂对反应速率的影响,实验2-4结论：加入催化剂可以加快反应的速率,33,使用催化剂，能够降低反应所需的能量，这样会使更多的反应物的分子成为活化分子，大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。因而使反应速率加快。,催化剂：,能改变化学反应速率而自身的化学组成和质量在反应前后保持不变,加快化学反应速率,减慢化学反应速率,注：不说明指正催化剂,四、催化剂对反应速率的影响,34,能量,反应过程,E1,E2,反应物,生成物,活化分子,活化能,活化分子变成生成物分子放出的能量,反应热,没加催化剂,加了催化剂,35,凡是能改变反应速率而自身

18、在化学变化前后化学性质和质量没有发生变化的物质叫催化剂。 使用催化剂同等程度的增大（减慢）正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。 没特别指明一般指正催化剂 催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用 催化剂一定的具有选择性 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。,注意：,36,五、其他如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。,各条件对速率的影响大小是： 催化剂 温度浓度=压强(体积变化引起的)。 各种影响都有其局限性，要针对具体反应具体分析。,总结:,37,外界条件对化学反应速率的影

19、响（总结）,增加,不变,不变,不变,不变,不变,增加,增加,增加,增加,增加,增加,增加,增加,增加,不变,38,练习1：对于在溶液间进行的反应，对反应速率影响最小的因素是（ ） A、温度 B、浓度 C、压强 D、催化剂,练习2：下列条件的变化，是因为降低反应所需的能量而增加单位体积内的反应物活化分子百分数致使反应速率加快的是（ ） A、增大浓度 B、增大压强 C、升高温度 D、使用催化剂,39,练习3： 设NO+CO2 2CO(正反应吸热)反应速率为v1；N2+3H2 2NH3(正反应放热)反应速率为v2。对于前述反应，当温度升高时，v1和v2变化情况为（ ） A、同时增大 B、 同时减小

20、C、 v1减少，v2增大 D、 v1增大，v2减小,40,练习4：在密闭容器里，通入x mol H2和y mol2()，改变下列条件， 反应速率将如何改变? (1)升高温度 ； (2)加入催化剂 ； (3)充入更多的H2 ； (4)扩大容器的体积 ； (5)容器容积不变，通入氖气 。,41,练习5：KClO3和NaHSO3间的反应生成Cl-和H+、SO42-离子的速度与时间关系如图所示，已知反应速率随c(H+)的增加而加快，试说明：(1)为什么反应开始时，反应速率增大？ (2)反应后期速率降低的主要原因是什么？,反应速率,时间,42,增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因（ ） 对于气体参与

21、体系增大压强使反应速率加快的主要原因是（ ） 升高温度使反应速率加快的主要原因是（ ） 使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（ ） A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数 B、 增大分子的运动速率而使有效碰撞增加 C、 升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加 D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加,A,A,C,D,练习6：,43,将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是 （ ） A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍 B、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半 C、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量 D、盐

22、酸和碳酸钙不变，增大压强一倍 E、加入CaCl2溶液 F、加入CaCl2固体 G、将CaCO3用CaCO3粉末代替,BG,练习7：,44,硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸发生如下反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O,下列四种情况中最早出现浑浊的是：（） A、10时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各 5 mL B、10时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4 各5 mL，加水10mL C 、20时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各 5 mL D、 20 时

23、0.2mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各5 mL，加水10 mL,C,练习8：,45,第二章 化学反应速率和化学平衡,实验中学 高二化学备课组,2020年8月11日星期二,第三节 化学平衡（第一课时）,46,复习：什么叫可逆反应？可逆反应有哪些特点？,在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时，又能向逆反应方向进行的化学反应，叫做可逆反应。,思考：化学反应速率研究反应的快慢，研究一个化学反应还需要讨论哪些内容？,可逆反应的特点： 同一条件、同时反应、方向对立 不可能完全转化,还需要研究化学反应进行的程度化学平衡,47,第三节 化学平衡,讨论：可逆反应为什么有“度”的

24、限制？“度” 是怎样产生的？,分析：在一定温度下，将一定 质量的蔗糖溶于100mL水的过程,如右图，蔗糖在溶解时，一方面，蔗糖分子不断离开蔗糖表面扩散到水中，另一方面，溶液中的蔗糖分子又不断在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体。,蔗糖晶体 蔗糖溶液,溶解,结晶,48,过程分析：,开始时，v溶解 ，v结晶,然后， v溶解 ，v结晶 ,最大,0,逐渐减小,逐渐增大,最后， v溶解 v结晶,建立溶解平衡，形成饱和溶液，即溶解的蔗糖的质量与结晶的蔗糖质量相等，固体质量不再减少了。,49,讨论：在一定条件下，达到溶解平衡后，蔗糖晶体的质量和溶液的浓度是否变化？溶解和结晶过程是否停止？,晶体质量和溶液的浓度不会

25、发生改变，但溶解和结晶过程并未停止， v溶解v结晶，蔗糖溶解多少则结晶多少。,“度”（限度）的产生 消耗量等于生成量，量上不再变化,50,一、化学平衡的建立过程,在反应CO+H2O CO2+H2中，将0.01 mol CO和0.01 mol H2O (g)通入1L密闭容器中，反应一段时间后，各物质浓度不变。,1、反应刚开始时： 反应物浓度，正反应速率 ，生成物浓度为，逆反应速率为。,最大,最大,0,0,逐渐减小,逐渐减小,逐渐增大,逐渐增大,2、反应过程中：反应物浓度，正反应速率 ，生成物浓度，逆反应速率,51,3、一定时间后，必然出现,V正反应速率V逆反应速率,4、t1时刻后， v正 v逆

26、,即正反应消耗的反应物的量与逆反应生成的反应物的量相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化 ,化学平衡,52,二、化学平衡,1、概念： 在外界条件不变的情况下，可逆反应进行到一定的程度时，V正反应速率=V逆反应速率，化学反应进行到最大限度，反应物和生成物的浓度不再发生变化，反应混合物处于化学平衡状态，简称化学平衡,53,反应条件：,2、化学平衡的性质：,温度、压强、浓度等不变,可逆反应，不可逆反应一般不会出现平衡状态,条件不变是基础,研究对象：,可逆反应是前提,本质：,v正 v逆 即同一物质消耗速率与生成速率相等,速率相等是实质,现象：,反应混合物组成成分的浓度保持不变,浓度不变是标志,54,注

27、意： 平衡时，反应混合物各组成成分的物质的量浓度、百分含量恒定，但不相等。同时，平衡状态下，反应体系的压强恒定、 反应混合气体的相对分子质量恒定,55,3、化学平衡的特征：,逆、动、等、定、变、同,逆：,研究的对象是可逆反应。,动：,化学平衡是动态平衡，虽然达到平衡状态，但正反应和逆反应并未停止，是一个动态平衡。,等：,达到化学平衡时，v正 v逆0,定：,反应混合物各组分的浓度保持一定。,变：,化学平衡建立在一定条件下，条件改变时，平衡就会被破坏，变为不平衡，并在新条件下建立新的平衡。,同：,在一定条件下，可逆反应不论是从正反应还是逆反应开始，还是正逆反应同时开始，只要起始浓度相当，均可以建立

28、相同的化学平衡。即平衡的建立与途径无关。,56,4、达到化学平衡的标志：,V正=V逆和反应混合物各组分浓度保持不变是判断平衡的两大主要标志。,直接标志：,速率关系： v正 v逆,应用：判断平衡时，要注意用“同”、“等”、“逆”的原则,同：同一种物质的V正和V逆才能比较,等：转化后的反应速率必须相等,逆：反应方向必须对立,含量关系：反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、摩尔分数、体积分数、分子数之比保持不变,57,以反应mA(g)+nB (g) pC(g)为例，达到 平衡的标志为：,A的消耗速率与A的生成速率 A的消耗速率与C的速率之比等于 B的生成速率与C的速率之比等于 A的生成速率与B

29、的速率之比等于,相等,消耗,m ：p,生成,n ：p,消耗,m ：n,异边同向，同边异向，比例计量,58,例1、一定条件下，反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是 A、单位时间内生成n mol A2同时生成n molAB B、单位时间内生成2n mol AB 同时生成n mol B2 C、单位时间内生成n mol A2 同时生成n mol B2 D、单位时间内生成n mol A2 同时消耗n mol B2,59,例2、一定条件下，反应N2+3H2 2NH3达到平衡的标志是 A、一个NN键断裂的同时，有三个HH键形成 B、一个NN键断裂的同时，有三个HH键断裂 C、一个NN键断

30、裂的同时，有六个NH键断裂 D、一个NN键断裂的同时，有六个NH键形成,在判断化学平衡时，要注意化学键数与反应物质的物质的量之间的联系，同时要注意成键、断键与反应方向之间的关系。,60,间接标志：,以反应mA(g)+nB (g) pC(g)为例,混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间改变而，（适用于）,改变,m+np 的反应,、混合气体的平均相对分子质量、密度不随时间改变而，（适用于）,改变,m+np 的反应,各气体体积、气体分压、各物质的物质的量不随时间改变,、特殊标志：,对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变，反应达到平衡,对于吸热或放热反应，如果体系温度不变，反应达到平衡,61,气

31、体的总压、气体的总的物质的量、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、反应混合物平衡时物质的量之比,在等系数的气体反应中不能作为平衡判据的是：,例3、在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molX 气体和2molY气体发生如下反应： X(g)+2Y(g) 2Z(g），此反应达到平衡的标志是： A、容器内压强不随时间变化 B、容器内各物质的浓度不随时间变化 C、容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2 D、单位时间消耗0.1molX的同时生成0.2molZ,62,课堂练习：,【】 在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（ ） A.C的生成速率与C分解的速率相等 B

32、.单位时间内生成n molA,同时生3n molB C.A、B、C的浓度不再变化 D.A、B、C的分子数比为1:3:2,AC,63,【2】 下列说法中可以充分说明反应: P(g)+Q(g) R(g)+S(g) , 在恒温下已达平衡状态的是（） 反应容器内压强不随时间变化 B.P和S的生成速率相等 C.反应容器内P、Q、R、S四者共存 D.反应容器内总物质的量不随时间而变化,B,64,【3】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已达平衡状态的是 ( ) A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量

33、,BC,65,【4】 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是 C的生成 速率与C的分解速率相等 单位时间内生成a molA,同时生成3a molB A、B、C的浓度不再变化 A、B、C的分压强不再变化 混合气体的总压强不再变化,混合气体的物质的量不再变化 A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A. B. C. D.,( A ),66,第二章 化学反应速率和化学平衡,实验中学 高二化学备课组,2020年8月11日星期二,第三节 化学平衡（第二课时）,67,影响化学平衡的条件,思考：反应条件改变是如何影响化学平衡？,一定条件下的化学平

34、衡v正 v逆，反应混合物中各组分的含量恒定,条件改变,反应速率改变，且变化量不同,非平衡状态平衡被破坏 v正 v逆，反应混合物中各组分的含量不断变化,一定时间后,新条件下的新化学平衡v正 v逆，反应混合物中各组分的含量恒定,平衡状态,平衡状态,化学平衡的移动,68,一、化学平衡的移动,总结：化学平衡的研究对象是，化学平衡是有条件限制的平衡，只有在时才能保持平衡，当外界条件（浓度、温度、压强）改变时，化学平衡会被，反应混合物里各组分的含量不断 ，由于条件变化对正逆反应速率的影响不同，致使v正 v逆，然后在新条件下建立 ,可逆反应,动态,条件一定,破坏,发生变化,新的平衡,69,1、化学平衡移动的

35、定义： 化学上把这种可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动,2、化学平衡的移动方向的速率判断：,若外界条件变化引起v正 v逆：,平衡向正反应方向移动,若外界条件变化引起v正 v逆：,平衡向逆反应方向移动,若外界条件变化引起v正 v逆：,旧平衡未被破坏，平衡不移动,70,二、影响化学平衡的条件,1、浓度对化学平衡的影响,【实验25】 【实验26】,结论：增大任何一种反应物浓度使化学平衡 向反应方向移动,正,71,移动方向,速率变化,减小反应物浓度,减小生成物浓度,增大生成物浓度,增大反应物浓度,平衡移动原因,浓度变化对反应速率的影响,v正首先增大,v逆随后增大,且v正

36、 v逆,正反应方向,v逆首先增大,v正随后增大,且v逆 v正,逆反应方向,v逆首先减小,v正随后减小,且v正 v逆,正反应方向,v正首先减小,v逆随后减小,且v逆 v正,逆反应方向,72,结论：当其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，化学平衡向反应方向移动。,正,逆,73,思考：某温度下，反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)达到平衡后，增加或移去一部分碳固体，化学平衡移动吗？为什么？,结论：平衡不移动，因为固体或纯液体的浓度是常数，其用量的改变不会影响v正和 v逆，化学平衡不移动,强调：气体或溶液浓度的改变会引起反

37、应速 率的变化，纯固体或纯液体用量的变化不会 引起反应速率改变，化学平衡不移动,74,2、压强对化学平衡的影响,讨论：压强的变化对化学反应速率如何影响？ v正和 v逆怎样变化？,结论：压强增大， v正和 v逆同时增大，压强减小，v正和 v逆同时减小。,问题：压强的变化如何改变不同反应的 v正和 v逆的倍数？,75,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应中，压强变化和NH3含量的关系,结论：压强增大， NH3增大，平衡向 正反应方向移动。,增大压强，平衡向气体体积缩小方向移动。,减小压强，平衡向气体体积增大方向移动。,76,思考：对于等体积的气体反应，压强改变 将怎样影响化学平衡？,结论：

38、由于压强变化同时、同步、等倍数影响正、逆反应速率，v正= v逆，化学平衡不移动，但反应速率改变。,例、在反应I2(g)+H2 (g) 2HI (g)中增大压强,77,讨论：压强的变化不会影响固体或气体物质的反应速率，压强的变化会使固态或液态反应的化学平衡移动吗？,结论：无气体参加的反应，压强的改变，不能使化学平衡移动,78,强调：压强变化若没有浓度的变化，化学反应速率，化学平衡。,不变,不移动,讨论：在N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g)密闭反应体系中，充入He气体： 容积不变时，反应物质浓度，反应速率，化学平衡； 气体压强不变时，容器的体积_，各气体的浓度_， 反应速率，化学平衡向

39、方向移动,不变,不变,不移动,减小,增大,逆反应,减小,79,3、温度对化学平衡的影响,讨论：温度的变化对化学反应速率如何影响？ v正和 v逆怎样变化？,结论：温度升高， v正和 v逆同时增大；温度降低，v正和 v逆同时减小。,问题：温度的变化如何改变不同反应的v正和 v逆的倍数？,【实验2-7】,2NO2 N2O4 H0,80,实验现象：温度升高，混合气体颜色加深，平衡向 方向移动；温度降低，混合气体颜色变浅， ，平衡向 方向移动,NO2浓度增大,逆反应,NO2浓度减小,正反应,结论：,升高温度化学平衡向移动，,吸热反应方向,降低温度化学平衡向移动，,放热反应方向,81,4、化学平衡移动原理

40、勒夏特列原理,原理：如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度、压强等），化学平衡就向减弱这种改变的方向移动。,此原理只适用于已达平衡的体系,平衡移动方向与条件改变方向相反。,ps：,移动的结果只能是减弱外界条件的该变量，但不能抵消。,82,讨论：反应N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g) H0 ，达到化学平衡，改变下列条件，根据反应体系中的变化填空：,若N2的平衡浓度为a mol/L，其他条件不变时，充入N2使其浓度增大到b mol/L后平衡向方向移动，达到新平衡后， N2的浓度为c mol/L，则a、b、c的大小为； 若平衡体系的压强为P1 ，之后缩小反应体系体积使压强增大到P2 ，此时

41、平衡向方向移动，达到新平衡后 体系的压强为P3 ，则P1 、 P2、 P3 的大小为； 若平衡体系的温度为T1 ，之后将温度升高到 T2 ，此时平衡向方向移动，达到新平衡后 体系的温度为T3 ，则T1 、 T2、 T3 的大小为。,正反应,a c b,正反应,P1 P3 P2,逆反应,T1 T3 T2,83,5、催化剂对化学平衡的影响,讨论：催化剂怎样改变v正和 v逆？,小结：同步、等倍数改变v正和 v逆,结论：催化剂不能使化学平衡发生移动；不能改变反应混合物的百分含量；但可以改变达到平衡的时间。,84,1.已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的

42、是 生成物的百分含量一定增加 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 使用了合适的催化剂 A、 B、 C、 D、 ,B,85,2.恒温下, 反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平衡后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时, X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L, 下列判断正确的是: A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=c,A,86,3、容积固定的密闭容器中存在已达平衡的 可逆反应2A（g） 2B+C(H0)，若随着温度升高，气体平均相对分子质量减小，则下列判断正确的是（ ） A、

43、B和C可能都是液体 B、B和C肯定都是气体 C、B和C可能都是固体 D、若C为固体，则B一定是气体,D,87,第二章 化学反应速率和化学平衡,实验中学 高二化学备课组,2020年8月11日星期二,第三节 化学平衡（第三课时）,88,三、化学平衡常数,化学平衡常数： 是指在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也无论反应物起始浓度的大小,最后都能达到平衡,这时各种生成物浓度的系数次方的乘积除以各反应物浓度的系数 次方的乘积所得的比值。它是个常数，用K表示，例如：,mA + nB pC + qD,89,化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中 的万有引力常数一样都是一个常数，只要温

44、 度不变，对于一个具体的可逆反应就对应一 个具体的常数值。,1.使用化学平衡常数应注意的问题： （1）化学平衡常数只与温度有关，与反应物或 生成物的浓度无关。 （2）反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做常数“1”而不代入公式 （3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变。若方程式 中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一个反应，平衡常数也会改变。,90,2.化学平衡常数的应用。 （1）化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。它能够表示出可逆反应进行的完全程度。一个反应的K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，反应物转化率也

45、越大。可以说，化学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。,91,（2）可以利用平衡常数的值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。如：对于可逆反应 mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g) ，在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度如下关系：,Qc ,叫做该反应的溶液商。,Qc K，反应向正反应方向进行 Qc = K，反应处于平衡状态 Qc K，反应向逆方向进行,92,3.利用K可判断反应的热效应,若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应； 若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。,93,四、有关化学平衡的计算：,起始量、变化量、

46、平衡量的计算关系,n1,n2,0,0,ax,bx,cx,dx,n1-ax,n2-bx,cx,dx,单位 统一,已知条件,计量系数之比,加、减计算,、物质浓度的变化关系：,、反应物：平衡浓度 ,起始浓度变化浓度,、生成物：平衡浓度 ,起始浓度变化浓度,、各物质的变化浓度之比 ,反应式计量系数之比,、反应物的转化率：反应物转化为生成物的百分率,94,解：,mol,2,0.154,1,3,3,4,2,2,、 2 : x 2 : (0.154), x 2,95,解析：这是一个连续平衡的计算，计算思路为：第一个反应的平衡量作为第二个反应的起始量,解：,mol,4,0,0,x,x,x,4- x,x,x,x

47、,0,x,y,y,y,x - y,y,x +y,x y = 1.62,x +y = 4.50,解得：,x = 3.06 mol,y = 1.44 mol,故：C N2O5 = (4 3.06) mol / 1L=0.94 mol/L,C N2O = 1.44 mol / 1L=1.44 mol/L,96,97,实验中学 高二化学备课组,2020年8月11日星期二,平衡移动与反应物的转化率间的关系,98,思考：化学平衡是暂时的，一旦外界条件改变，原有的固定的各种数量关系皆会因平衡的移动而发生改变，平衡移动时反应物的转化率如何变化 ？,这要根据具体反应及引起平衡移动等具体原因而定，不可一概而论。,

48、99,一、由于压强改变而引起平衡正向移动时，反应物的转化率必定增大。反之，平衡逆向移动时，反应物的转化率必定减小。,PS：1、这里的压强改变方式指容积的变化。若为加压，平衡正向移动，则正反应是一气体体积缩小的反应；若为减压，平衡正向移动，则正反应是一气体体积增大的反应。,2、若TV不变条件下，向平衡体系中加入惰性气体，这时体系的总压增大，但平衡不移动，反应物转化率不变。因加入无关气体后，由于体积不变，所以平衡体系中有关物质的浓度没有变，因而不影响原平衡。,平衡移动与反应物的转化率间的关系,100,AD,解析：由于体积减小一半，则体系压强为原来的两倍，若平衡不移动，则A、B、C、的的浓度应为原来

49、的两倍，今B和C的浓度均是原来的2.2倍，故平衡应正向移动。而加压平衡向气体体积减小方向移动，所以2故答案为A、D。,101,练习：恒温下, 反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平衡后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时, X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L, 下列判断正确的是: （ ）A. ab+c B. ab+c C. ab+c D. ab=c,A,102,二：由于温度改变而引起平衡正向移动时，反应物的转化率必定增大。反之，平衡逆向移动时，反应物的转化率必定减小。,PS：当温度升高，平衡正向移动，则正反应是一吸热的反应；若为降温，平衡正向移动，则正反

50、应是一放热的反应；无论哪种情况，由于反应物的初始量未变，将会有更多的反应物转化为生成物。,103,例2：（99上海）可逆反应：3A(g)3B(?)+C(?)-Q，随着温度升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，则下列判断正确的是 （ ） A、 B和C可能都是固体 B 、B和C一定都是气体 C、若C 为固体，则B一定是气体 D、B和C可能都是气体,CD,解析：此题虽然没有直接问A的转化率。当温度升高，气体的相对分子质量变小，而正反应是吸热反应，所以平衡正向移动，由于没有改变A的初始量，则A的转化率必然提高。气体平均相对分子质量=m/n，若B和C都是固体，则气体只有A，其相对分子质量不变；若B和C都

51、是气体，则m不变，而n变大，气体的相对分子质量变小；若C 为固体，则B一定是气体，这时气体的n不变，而m变小，气体的相对分子质量变小，正确答案为CD。,104,三、由于增大反应物浓度（TV不变）引起平衡移动时，有以下几种情况：,1、对于反应物只有一种的可逆反应（并规定起始时只有反应物）： aA(g) bB(g)+cC(g) 、若反应前后气体分子数不变，即a=b+c，增加反应物的浓度时，平衡等效。反应物转化率不变：如2HI(g) H2(g)+I2(g)，则无论增大或减小HI的浓度，相当于对体系加压或减压，平衡不移动，HI的转化率都不改变。,、若反应后气体分子数减少、即ab+c，增大反应物浓度，平

52、衡正向移动。反应物转化率变大：如2NO2（g） N2O4（g），则增大NO2的浓度，相当于对体系加压，平衡向气体体积缩小的方向移动，即正向移动。NO2的转化率增大。,105,例3：在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入a mol NO2发生如下反应2NO2（g） N2O4（g），达平衡后再向容器中充入a mol NO2 ，达到新平衡后，与原来的平衡比较错误的是（ ） A、相对平均分子质量增大 B、NO2的转化率提高 C、体系的颜色变深 D、NO2的质量分数增大,D,解析：可将第二次的平衡的建立看作是投入2 a mol NO2在两倍大的容器中同温下进行。这时两个平衡等效，再将第二次的体积加

53、压为与第一次一样，则平衡将正向移动。由于气体总质量不变，而气体总物质的量减少，所以相对平均分子质量增大，所以A、B均对。D不难判断是错的。气体颜色取决于NO2的浓度，由于NO2的浓度的增大比移动后使其浓度减小的大得多，C项也对。故错误的是D。,106,例4：将装有1molNH3的密闭容器加热，部分NH3分解后达到平衡，此混合气体中NH3的体积分数为x%；若在同一容器中最初充入的是2 mol NH3，密封、加热到相同温度，反应达到平衡时，设此时混合气体中NH3的体积分数为y%。则x和y的正确关系是（ ） 、 、 、= 、,解析：可先将后一种看做是两倍体积的容器中于同温下建立平衡，此时两平衡等效，

54、再将后者体积缩小为前者一样大，即加压，平衡向气体体积缩小方向移动，即逆向移动。所以后者氨的转化率变小，故答案为A。,、若反应后气体分子数增大，即ab+c，增大反应物浓度，平衡逆向移动。反应物转化率变小：如2NH3 N2+3H2，则增大NH3的浓度，也相当于将原体系加压，平衡向气体体积缩小的方向移动，即逆向移动。NH3的转化率减小。,A,107,三、由于增大反应物浓度（TV不变）引起平衡移动时，有以下几种情况：,2、对于反应物（不考虑固体反应物）不只一种的可逆反应：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 、当只增加反应物之一的浓度时，该反应物的转化率降低，而另一反应物的转化率则增大。如：

55、N2+3H2 2NH3平衡时增加N2的浓度，平衡正向移动，H2的转化率增大而N2的转化率降低。 即：浓度增大的反应物的转化率降低、而另一反应物转化率则升高。,、若两反应物的浓度按同比例增大，这时相当于将两个一样的平衡加压，平衡将向气体体积减小的方向移动，若m+np+q，则两反应物的转化率均增大，若m+np+q，则两反应物的转化率均减小。,108,练习：1. 一定温度下，将a mol PCl5通入一个容积不变的密闭容器中，达到如下平衡：PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)，测得平衡混合气体的压强为P1，此时维持温度不变，再向容器中通入a mol PCl5，再达平衡时测得平衡混合气体的压强

56、为P2，则P1与P2的关系是（ ）。 A.2P1P2 C. 2P1=P2 D.无法判断 2.在两个恒容容器中有平衡体系：A(g) 2B(g)和2C(g) D(g)，X1和X2分别是A和C的转化率。在温度不变情况下，均增加相同的A和C的物质的量，下列判断正确的是（ ） AX1降低，X2增大 BX1、X2均降低 CX1增大，X2降低 DX1、X2均增大,B,A,109,3、当下列反应达到平衡时，保持温度不变，向容器中充入氩气，平衡一定不移动的是（ ） A. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) B. 2HI(g) H2(g)+I2(g) C.PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) D. 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),B,4、 某温度时，一定压强下的密闭容器中发生反应： aX(g)+bY(g) cZ(g)+dW(g)，达平衡后，保持温度不变压强增大至原来的2倍，当再达到平衡时，W的浓度为原平衡状态的1.8倍，下列叙述正确是（ ） A. 平衡正移 B. (a+b)(c+d) C. Z的体积分数变小 D. X的转化率变大,C,110,第二章 化学反应速率和化学平衡,实验中学 高二化学备课组,2020年8月11日星期二,