化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡重要知識點.ppt

化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡重要知識點,1.化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)知識及計算 2.平衡的標(biāo)志問題 3.等效平衡問題 4.化學(xué)平衡在不同條件下的比較問題 5.化學(xué)平衡移動問題 6. 化學(xué)平衡的圖像問題 7.化學(xué)平衡的計算問題,升高溫度, v增大;反之則相反。 (對氣體)增加壓強(qiáng), v增大.反之則相反。 增大氣體或溶液濃度,v增大,反之則相反。 (固體或純液體除外) 加催化劑,v增大。,1.化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)知識,化學(xué)反應(yīng)速率(v): 1、是用來衡量化學(xué)反應(yīng)行快慢程度的，通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。 2、表示方法：v(A)=c(A)/t (練習(xí)) 3、單位：mol/(Ls)或mol/(Lmin)或mol/(Lh) 4、用不同物質(zhì)表示的速率之比等于計量數(shù)之比。 5、影響因素： 溫度: 壓強(qiáng): 濃度: 催化劑:,1、已知反應(yīng)A+3B 2C+D在一分鐘內(nèi)A的物質(zhì)的量濃度由2mol/L降為1mol/L，試分別求此一分鐘內(nèi)A和C的反應(yīng)速率。 解: v(A)=c(A)/t =(2-1)mol/L1min=1mol/(Lmin) v(A):v(C)=1:2 v(C)= 2mol/(Lmin) 2、用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，下列措施不能使氫氣生成速率加大的是（ ）。 A、對該反應(yīng)體系加熱 B、不用稀硫酸，改用98%濃硫酸 C、滴加少量CuSO4 D、不用鐵片，改用鐵粉,B,注意“真”變和“假”變”: 若體系的壓強(qiáng)變化而使反應(yīng)物或生成物的濃度發(fā)生變化即“真”變，否則是“假”變。 如： 2SO2+O2 2SO3 A.恒壓時充入He： 由于SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量不變，體積V變大，濃度降低相當(dāng)于“減壓”，反應(yīng)速率降低； B.恒容時充入He： 由于反應(yīng)物生成物濃度不變，體系壓強(qiáng)不變相當(dāng)于“假”變。,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷(化學(xué)平衡的標(biāo)志)：,速率關(guān)系：V正V逆,各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)保持不變：,混合氣體的總物質(zhì)的量、總壓強(qiáng)、總體積不隨時間的改變而改變（不一定）,各物質(zhì)的濃度不隨時間的改變而改變,混合氣體平均相對分子質(zhì)量不隨時間的改變而改變（不一定）,混合氣體的密度不隨時間的改變而改變（不一定）,反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色不隨時間的改變而改變,直接因素：,間接因素：,2、化學(xué)平衡的標(biāo)志(特征),例、可逆反應(yīng)2NO2 2NOO2在恒定容積密閉容器中反 應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是： A 單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2。 B 反應(yīng)容器內(nèi)，物質(zhì)的分子總數(shù)不隨時間的變化而變化 C 用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為 2：2：1。 D 混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)。 E 混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)。 F 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)。,2.化學(xué)平衡的標(biāo)志,ABDEF,1、等效平衡,一定條件下(恒溫、恒容或恒溫、恒壓)，對同一可逆反應(yīng)，只是起始時加入的物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達(dá)到化學(xué)平衡時，任何相同組分的體積分?jǐn)?shù)(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))均相同，這樣的平衡互稱為等效平衡。等效平衡的建立與途徑無關(guān)，與外界條件和物質(zhì)用量有關(guān)。,（1）什么是等效平衡：,（2）判斷等效平衡的方法：注意外界條件,使用極限轉(zhuǎn)化法將各種情況變換成同一反應(yīng)物或生成物，然后觀察有關(guān)物質(zhì)的數(shù)量是否相當(dāng)。,3、等效平衡問題,1.恒溫、恒容下的等效平衡問題,對于氣態(tài)物質(zhì)反應(yīng)前后分子數(shù)變化的可逆反應(yīng),對于氣態(tài)物質(zhì)反應(yīng)前后分子數(shù)變化的可逆反應(yīng)判斷方法: 使用極限轉(zhuǎn)化法將各種情況變換成同一反應(yīng)物或生成物，然后觀察有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量是否對應(yīng)相等。,對于氣態(tài)物質(zhì)反應(yīng)前后分子數(shù)不變的可逆反應(yīng),判斷方法：,使用極限轉(zhuǎn)化的方法將各種情況變換成同一反應(yīng)物或生成物，然后觀察有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量比是否相等。,2.恒溫、恒壓下的等效平衡問題,判斷方法: 使用極限轉(zhuǎn)化法將各種情況變換成同一反應(yīng)物或生成物，然后觀察有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量比是否相等。,等效平衡小結(jié),等效平衡問題,1（05江蘇）一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g) + B(g) 3C(g)，若反應(yīng)開始時充入2 mol A和2 mol B，達(dá)平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a %。其他條件不變時，若按下列四種配比作為起始物質(zhì)，平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a %的是 A2 mol C B2 mol A、1 mol B和1 mol He（不參加反應(yīng)） C1 mol B和1 mol C D2 mol A、3 mol B和3 mol C,AB,2.在一個固定體積的密閉容器中，加入2molA和1molB，發(fā)生反應(yīng)： 2A(氣) + B(氣) 3C(氣) + D(氣) 達(dá)到平衡時，C的濃度為Wmol/L，若維持容器體積和溫度不變，按下列四種配比作為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，C的濃度仍為Wmol/L的是（ ） A. 4molA+2molB B. 2molA+1molB+3molC+1molD C. 3molC+1molD+1molB D. 3molC+1molD,D,4.化學(xué)平衡在不同條件下的比較問題,同一可逆反應(yīng)在不同條件下,達(dá)到平衡時的比較,其方法常常要用到等效思維,等效假設(shè).也就是建立一個可比的虛擬等效,然后去比較兩平衡的關(guān)系.,1.有體積相同的容器甲和乙,在甲充入1mol O2、2mol SO2,在乙充入2mol SO3。密封后都加熱至相同溫度，達(dá)平衡后，下列說法正確的是（ ）。 A甲中有2mol SO3，乙中有2mol SO2和1mol O2 B甲中SO2轉(zhuǎn)化率與乙中SO3轉(zhuǎn)化率一定相等 C甲、乙中平衡混合氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同 D甲、乙兩容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)相等,2、有甲、乙兩容器，甲的容積固定，乙的容積可變。在一定溫度下，向甲中通入3molN2和4molH2，反應(yīng)達(dá)到平衡時，生成NH3物質(zhì)的量為amol。,（2）相同溫度下，若乙中通入6molN2和8molH2，且保持壓強(qiáng)與甲相同，反應(yīng)達(dá)到平衡時，生成NH3物質(zhì)的量為bmol，則b與a的關(guān)系可表示為_。,(3)若（2）中乙與甲的容積始終相等，達(dá)到平衡時，生成NH3物質(zhì)的量為Cmol，則C與a的關(guān)系可表示為_。,b=2a,C2a,4.化學(xué)平衡移動問題,化學(xué)反應(yīng)的特點: 1.可逆反應(yīng) 2.反應(yīng)物、生成物的狀態(tài) 3.氣態(tài)物質(zhì)的計量數(shù) 4.反應(yīng)熱,外界條件改變 濃度、壓強(qiáng)、溫度等,物理量改變： 1.速率 2.濃度 3.百分含量 4.轉(zhuǎn)化率 5.壓強(qiáng) 6.相對平均分子質(zhì)量等,結(jié)論: 1、外界條件對化學(xué)平衡的影響是通過改變正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相對大小來實現(xiàn)的。 2、化學(xué)平衡移動的方向取決于v正、 v逆的相對大小。 (1) v正v逆 化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動。 (2) v正= v逆 化學(xué)平衡不移動。 (3) v正v逆 化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動。 3、化學(xué)平衡不移動并不說明v正、 v逆 大小沒有改變,1在10和4105Pa的條件下，當(dāng)反應(yīng) aA(g) dD(g) + eE(g)建立平衡后，維持溫度不變，逐步增大體系的壓強(qiáng)，在不同壓強(qiáng)下該反應(yīng)建立平衡后，物質(zhì)D的濃度見下表(在增大壓強(qiáng)的過程中無其它副反應(yīng)發(fā)生)： (1)壓強(qiáng)從4105 Pa增加到6105 Pa時平衡應(yīng)向 反應(yīng)方向移動(填“正”或 “逆”)，理由是 。并且a d+e(填). (2)壓強(qiáng)從1106 Pa 增加到2106 Pa時，平衡向 反應(yīng)方向移動(填“正”或 “逆”)理由是 。并且a d(填).,2在下列平衡體系中，保持溫度一定時，改變某物質(zhì)的濃度，混合氣體的顏色會改變；改變壓強(qiáng)時，顏色也會改變，但平衡并不移動，這個反應(yīng)是 A2NOO2 2NO2 BN2O4 2NO2 CBr2(g)H2 2HBr D6NO4NH3 5N23H2O,3（04廣東）在恒溫時，一固定容積的容器內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)：2NO2(g) N2O4(g)，達(dá)平衡是，再向容器內(nèi)通入一定量的NO2(g)，重新達(dá)到平衡后，與第一次平衡時相比，NO2的體積分?jǐn)?shù) A、不變 B、增大 C、減小 D、無法判斷 若改成恒壓,又是那個答案 .,C,C,C,5.化學(xué)平衡圖象題總匯,一、圖象題的一般解題思路 這類題目是討論自變量x（如時間、溫度、壓強(qiáng)等）與函數(shù)值y（如物質(zhì)的量、濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、轉(zhuǎn)化率）之間的定量或定性關(guān)系，因此，要運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決此類題目。 1.分析縱橫坐標(biāo)及曲線表示的意義。 2.分析曲線的變化趨勢與縱橫坐標(biāo)的關(guān)系。 3.分析特殊點（起點、拐點、終點）及其含義。 4.有兩個以上變量時，分別討論兩個變量的關(guān)系，此時確定其他量為恒量。,圖象題的類型（1）,1物質(zhì)的量(或濃度)-時間圖象 例1.某溫度下，在體積為5的 容器中，,三種物質(zhì)物質(zhì) 的量隨著時間變化的關(guān)系如圖1 所示，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _， 2s內(nèi)用的濃度變化和用的濃 度變化表示的平均反應(yīng)速率分別為 _、_。,圖1 A、B、C三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的關(guān)系圖,2 3,0.08mol/(s),0.12mol/(s),圖象題的類型（2）,2.速率時間圖象 例2.把除去氧化膜的鎂條投入 到盛有少量稀鹽酸的試管中， 發(fā)現(xiàn)氫氣發(fā)生的速率變化情況 如圖2所示，其中t1t2速率變 化的主要原因是_； t1t2速率變化的主要原因是 _。 答案反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高使化學(xué)反應(yīng)速率提高；鹽酸物質(zhì)的量濃度變小使化學(xué)反應(yīng)速率降低。,圖2 氫氣發(fā)生速率變化曲線,例3.某溫度下，在密閉容器里SO2、O2、SO3三種氣態(tài)物質(zhì)建立化學(xué)平衡后，改變條件，對反應(yīng)2SO2 + O2 2SO3 （正反應(yīng)放熱）的正、逆反應(yīng)速率的影響如圖3所示。 加催化劑對速率 影響的圖象是( ) 升溫對速率影響 的圖象是( ) 增大反應(yīng)容器體積 對速率影響的圖象是 ( ) 增大O2的濃度對速 率影響的圖象是（ ）,D,C,A,B,圖象題的類型（3）,3.速率壓強(qiáng)(或溫度)圖象 例4.符合圖象4的反應(yīng)為( )。 、N2O3(g) NO2(g) NO(g) 、3NO2(g) H2O (l) 2HNO3(l)NO(g) 、4NO2(g) 5O2 (g) 4NO(g) 6H2O(g) 、CO2(g)C(s) 2CO(g),圖4 曲線圖,D,v正,v逆,圖象題的類型（4）,4轉(zhuǎn)化率(或質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)-壓強(qiáng)、溫度圖象 例5.有一化學(xué)平衡mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g)，如圖5所示是A的轉(zhuǎn)化率同壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系，分析圖5可以得出的正確結(jié)論是（ ）。 .正反應(yīng)吸熱，+q .正反應(yīng)吸熱，+ .正反應(yīng)放熱，+ .正反應(yīng)放熱，+,圖5 曲線圖,A,分析解決這類圖象題目，采用 “定一論二”，即把自變量（溫度、 壓強(qiáng)）之一定為恒量，討論另外 兩個變量的關(guān)系。,例6. mA(s)+nB(g) qC(g)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)）的可逆反應(yīng)中，在恒溫條件下，B的體積分?jǐn)?shù)（）與壓強(qiáng)（p）的關(guān)系如圖6所示，有關(guān)敘述正確的是（ ）。 點,v正v逆;點,v正v逆 點比點反應(yīng)速率快,分析、點則未達(dá)平衡狀態(tài)， 反應(yīng)要向“趨向于平衡狀態(tài)方向” 進(jìn)行，以此判斷某點正、逆的 大小關(guān)系。比較、兩點的速率 快慢則依據(jù)壓強(qiáng)的高低（或溫度的高低）。,圖6 曲線圖,A、C,例7.圖7表示mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)+Q ，在不同溫度下經(jīng)過一定時間混合體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系；圖8表示在一定條件下達(dá)到平衡（v正=v逆）后時刻改變影響平衡的另一個條件重新建立新平衡的反應(yīng)過程，判斷該反應(yīng)是（ ）。 .m+np+q Q0 . m+np+q Q0 . m+np+q Q0 . m+np+q Q0,分析圖7中，生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)受同種外界條件的影響呈現(xiàn)兩種變化趨勢，則這兩種趨勢一定是平衡前、后的兩種情況，故最高點時剛好建立平衡，其后，才為外界條件對平衡的影響。,圖7,圖8,C,v正,v正,v逆,v逆,圖象題的類型（5）,5質(zhì)量分?jǐn)?shù)時間圖象 例8.對于可逆反應(yīng)mA(g)+nB(s) pC(g)+qD(g) 反應(yīng)過程中，其他條件不變時，產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度或壓強(qiáng)p的關(guān)系如圖9所示，請判斷下列說法正確的是( ) 降溫，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動 使用催化劑可使D%有所增加 化學(xué)方程式中氣體的化學(xué)計量數(shù)mpq B的顆粒越小，正反應(yīng)速率越快，有利于平衡向正反應(yīng)方向移動,A,C,圖象題的類型（5）,例9.反應(yīng)2()+() 2()(正反應(yīng)放熱)，在不同溫度(T和T)及壓強(qiáng)(p和p)下，產(chǎn)物的物質(zhì)的量()與反應(yīng)時間()的關(guān)系如圖10所示。下述判斷正確的是（ ）。 TT，pp TT ，pp TT ，pp TT ，pp,C,分析:該題要綜合運(yùn)用“定一論二”、“先拐先平”解題；也可依據(jù)“定一論二”和外界條件對化學(xué)平衡的影響解題。,一、有關(guān)的計算關(guān)系： 1三個量：起始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量(它們的單位必須統(tǒng)一) 起始 a b 0 0 轉(zhuǎn)化 -mx -nx +px +qx 平衡 a-mx b-nx px qx 注:各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們在化學(xué)方程式