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文檔簡(jiǎn)介
1、導(dǎo)學(xué)提綱高二第二章化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡1.化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其計(jì)算公式(1) 概念:化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度,通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示.單位有mol L min或mol L s1(2) 計(jì)算公式:某物質(zhì)X的化學(xué)反應(yīng)速率:X的濃度變化量(mol LTV(X)時(shí)間變化量(s或 min )注意 化學(xué)反應(yīng)速率的單位是由濃度的單位(mol L)和時(shí)間的單位(s、min或h)決定的,可以是mol L1 si mol L1 min t或mol L 1 h-1,在計(jì)算時(shí)要注意保持時(shí)間單位的一致性. 對(duì)于某一具體的化學(xué)反應(yīng),可以用每一種反應(yīng)物和每
2、一種生成物的濃度變化來(lái)表示該反應(yīng)的化學(xué) 反應(yīng)速率,雖然得到的數(shù)值大小可能不同,但用各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中 相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比如對(duì)于下列反應(yīng):mA + nB = pC + qD有:-.(A) : .(B) : . (C) : (D) = m : n : p : q或:鞏A) _y(B) _鞏C) _x/(D)m n p q 化學(xué)反應(yīng)速率不取負(fù)值而只取正值. 在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,反應(yīng)不是以同樣的速率進(jìn)行的,因此,化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率而不是瞬時(shí) 速率.有效碰撞化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物分子(或離子)之間要相互接觸并發(fā)生碰撞,但并不是 反應(yīng)物分子(或離子)間的每一次碰撞
3、都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的一類(lèi)碰撞叫做有效碰撞.活化分子能量較高的、能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子.說(shuō)明活化分子不一定能夠發(fā)生有效碰撞,活化分子在碰撞時(shí)必須要有合適的取向才能發(fā)生有效 碰撞活化分子在反應(yīng)物分子中所占的百分?jǐn)?shù)叫做活化分子百分?jǐn)?shù)當(dāng)溫度一定時(shí),對(duì)某一反應(yīng) 而言,活化分子百分?jǐn)?shù)是一定的活化分子百分?jǐn)?shù)越大,活化分子數(shù)越多,有效碰撞次數(shù)越多.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素影響因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響說(shuō)明或舉例反應(yīng)物本身的性質(zhì)不同的化學(xué)反應(yīng)有不同的反應(yīng)速 率Mg粉和Fc粉分別投入等濃度的鹽酸中時(shí),Mg與鹽酸的反應(yīng)較劇烈,產(chǎn)生 H2的速率較快濃度其他條件不變時(shí),增大(減小)反應(yīng) 物的濃度,
4、反應(yīng)速率增大(減小)增大(減小)反應(yīng)物濃度,單位體積內(nèi)活化分子 數(shù)增多(減少),有效碰撞次數(shù)增多(減少),但活 化分子百分?jǐn)?shù)不變氣、固反應(yīng)或固、固反應(yīng)時(shí), 固體的濃度可認(rèn)為是常數(shù),因此反應(yīng)速率的大小 只與反應(yīng)物之間的接觸面積有關(guān), 而與固體量的 多少無(wú)關(guān)改變固體的量不影響反應(yīng)速率壓強(qiáng)溫度一定時(shí),對(duì)于有氣體參加的反 應(yīng),增大(減?。簭?qiáng),反應(yīng)速率增 大(減?。└淖儔簭?qiáng),實(shí)際是改變氣體的體積,使氣體的 濃度改變,從而使反應(yīng)速率改變改變壓強(qiáng), 不 影響液體或固體之間的反應(yīng)速率溫度升高(降低)反應(yīng)溫度,反應(yīng)速率增 大(減?。┩ǔC可?0C,反應(yīng)速率增大到原來(lái)的 2 4倍升溫,使反應(yīng)速率加快的原因有兩
5、個(gè)方 面:a. 升溫后,反應(yīng)物分子的能量增加,部分 原來(lái)能量較低的分子變?yōu)榛罨肿?,增大了活?分子百分?jǐn)?shù),使有效碰撞次數(shù)增多 (主要方面); b .升高溫度,使分子運(yùn)動(dòng)加快,分子間的碰撞 次數(shù)增多(次要方面)催化劑增大化學(xué)反應(yīng)速率催化劑增大化學(xué)反應(yīng)速率的原因:降低了反應(yīng)所 需的能量(這個(gè)能量叫做活化能),使更多的反應(yīng) 物分子成為活化分子,增大了活化分子百分?jǐn)?shù), 從而使有效碰撞次數(shù)增多光、反應(yīng)物顆 粒的大小等將反應(yīng)混合物進(jìn)行光照、將塊狀固體粉碎等均能增大化學(xué)反應(yīng)速率AgBr、HCIO、濃HNO a等見(jiàn)光分解加快,與鹽 酸反應(yīng)時(shí),大理石粉比大理石塊的反應(yīng)更劇烈2 化學(xué)平衡化學(xué)平衡(1)化學(xué)平衡研
6、究的對(duì)象:可逆反應(yīng)的規(guī)律. 可逆反應(yīng)的概念:在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng),叫做可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)用可逆符號(hào)“-”表示.說(shuō)明 a.絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都有一定程度的可逆性,但有的逆反應(yīng)傾向較小,從整體看實(shí)際上是朝著同方向進(jìn)行的,例如 NaOH + HCI = NaCl +出0.b 有氣體參加或生成的反應(yīng),只有在密閉容器中進(jìn)行時(shí)才可能是可逆反應(yīng).如CaCO3受熱分解時(shí),CaCOa CaO + CO2若在敞口容器中進(jìn)行,則反應(yīng)不可逆,其反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)寫(xiě)為:CaCOa CaO + CO2 T;若在密閉容器進(jìn)行時(shí),則反應(yīng)是可逆的,其反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)寫(xiě)為: 可逆反應(yīng)的特
7、點(diǎn):反應(yīng)不能進(jìn)行到底.可逆反應(yīng)無(wú)論進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間,反應(yīng)物都不可能100%地全部轉(zhuǎn)化為生成物.(2)化學(xué)平衡狀態(tài). 定義:一定條件(恒溫、恒容或恒壓)下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物(包括反應(yīng)物和生成物)中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù))保持不變的狀態(tài). 化學(xué)平衡狀態(tài)的形成過(guò)程:在一定條件下的可逆反應(yīng)里,若開(kāi)始時(shí)只有反應(yīng)物而無(wú)生成物,根據(jù)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響可知,此時(shí)v正最大而v逆為0 隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物的濃度逐漸減9正=v逆,小,生成物的濃度逐漸增大,則v正越來(lái)越小而v逆越來(lái)越大當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到某一時(shí)刻,各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生改變,反應(yīng)混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù))也
8、不再發(fā)生變化,這時(shí)就達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài).(3)化學(xué)平衡的特征: “動(dòng)”:化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡,正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍在繼續(xù)進(jìn)行,即vE=v 逆 0 . “等”:達(dá)平衡狀態(tài)時(shí),v 正= v 逆,這是一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)平衡的本質(zhì).v 正= v逆的具體含意包含兩個(gè)方面:a.用同一種物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率時(shí),該物質(zhì)的生成速率與消耗速率相等,即單位時(shí)間內(nèi)消耗與生成某反應(yīng)物或生成物的量相等;b.用不同物質(zhì)來(lái)表示時(shí),某一反應(yīng)物的消耗速率與某一生成物的生成速率之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比. “定”:達(dá)平衡時(shí),混合物各組分的濃度一定;質(zhì)量比(或物質(zhì)的量之比、體積比)一定;各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或摩爾分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù))
9、一定;對(duì)于有顏色的物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng),顏色不改變.同時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最大.對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的可逆反應(yīng),達(dá)平衡時(shí):氣體的總體積(或總壓強(qiáng))一定;氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量一定;恒壓時(shí)氣體的密度一定(注意:反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng),不能用這個(gè)結(jié)論判斷是否達(dá)到平衡 ). “變” 一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)平衡后,若外界條件 (濃度、溫度、壓強(qiáng))改變,使各組分的質(zhì)量(體積、摩爾、壓強(qiáng))分?jǐn)?shù)也發(fā)生變化,平衡發(fā)生移動(dòng),直至在新的條件下達(dá)到新的平衡(注意:若只是濃度或壓強(qiáng)改變,而v正仍等于v逆,則平衡不移動(dòng))反之,平衡狀態(tài)不同的同一個(gè)可逆反應(yīng),也可通過(guò)改變外界條件使其達(dá)到同一平衡狀態(tài). 化學(xué)平衡的
10、建立與建立化學(xué)平衡的途徑無(wú)關(guān)對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng),在一定條件下,反應(yīng)無(wú)論從正 反應(yīng)開(kāi)始,還是從逆反應(yīng)開(kāi)始,或是正、逆反應(yīng)同時(shí)開(kāi)始,最終都能達(dá)到同一平衡狀態(tài)具體包括: a.當(dāng)了 T、V 一定時(shí),按化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前系數(shù)的相應(yīng)量加入,并保持容器內(nèi)的總質(zhì)量 不變,則不同起始狀態(tài)最終可達(dá)到同一平衡狀態(tài).b 當(dāng)T、P 一定(即 V可變)時(shí),只要保持反應(yīng)混合物中各組分的組成比不變 (此時(shí)在各種情況下各組 分的濃度仍然相等,但各組分的物質(zhì)的量和容器內(nèi)的總質(zhì)量不一定相等),則不同的起始狀態(tài)最終也可達(dá)到同一平衡狀態(tài).如在恒溫、恒壓時(shí),對(duì)于可逆反應(yīng):N2 + 3H2 -2NH3,在下列起始量不同情況下達(dá)到的是
11、同一平衡狀態(tài).N2H2NH3A1 mol3 mol0B0.5 mol1.5 mol0C002 molD1 mol3 mol2 molC.對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積相等的可逆反應(yīng),不論是恒溫、恒容或是恒溫、恒壓,在不同的起始狀態(tài) 下,將生成物“歸零”后,只要反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比不變,就會(huì)達(dá)到同一平衡狀態(tài).如:H2(g) + 12(g)2HI(g)等.3導(dǎo)學(xué)提綱高二第二章化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)mA (g) + nB (g) I pC(g) + qD (g)反應(yīng)混合物中各組分的含量各組分的物質(zhì)的量或各組分的摩爾分?jǐn)?shù)一定達(dá)平衡狀態(tài)各組分的質(zhì)量或各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定達(dá)平衡狀態(tài)各組分的體積或
12、體積分?jǐn)?shù)一定達(dá)平衡狀態(tài)總體積、總壓強(qiáng)或總物質(zhì)的量一定不一定達(dá)平衡狀態(tài)v正與v逆的關(guān)系單位時(shí)間內(nèi)消耗 m mol A,同時(shí)生成 m mol A,達(dá)平衡狀態(tài)單位時(shí)間內(nèi)消耗 m mol A(或n mol B ),同時(shí)消耗p molC (或 q mol D ),既 v 正= v 逆達(dá)平衡狀態(tài) y(A) : v(B) : v(C) : v(D) = m : n : p : q,此時(shí) v正不一定等于v逆不一定達(dá)平衡狀態(tài)單位時(shí)間內(nèi)生成了 p mol C (或q mol D )同時(shí)消耗了m mol A (或n mol B),此時(shí)均指 v正不一定達(dá)平衡狀態(tài)壓強(qiáng)m+n工p+q時(shí),總壓強(qiáng)一定達(dá)平衡狀態(tài)m+n = p
13、+q時(shí),總壓強(qiáng)一定不一定達(dá)平衡狀態(tài)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量Mr當(dāng) m+n工p+q時(shí),Mr 定達(dá)平衡狀態(tài)當(dāng) m+n= p+q時(shí),Mr 定不一定達(dá)平衡狀態(tài)混合氣體的密度恒溫、恒壓或恒溫、恒容時(shí),密度一定不一定達(dá)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡常數(shù)在一定溫度下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),生成物的平衡濃度用化學(xué)方程 式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)作為指數(shù)的乘積與反應(yīng)物的平衡濃度用化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)作為指數(shù)的乘 積的比值是一個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)叫做化學(xué)平衡常數(shù),簡(jiǎn)稱(chēng)平衡常數(shù)用符號(hào)K表示.平衡常數(shù)K的表達(dá)式:對(duì)于一般的可逆反應(yīng):mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g)當(dāng)在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
14、:c(C)P c(D)qKmn-c(A)c(B)注意:a.在平衡常數(shù)表達(dá)式中,反應(yīng)物A、B和生成物C、D的狀態(tài)全是氣態(tài),c(A)、c(B)、c(C)、c(D)均為平衡時(shí)的濃度.b.當(dāng)反應(yīng)混合物中有固體或純液體時(shí),他們的濃度看做是一個(gè)常數(shù),不寫(xiě)入平衡常數(shù)的表達(dá)式中例如,反應(yīng)在高溫下簡(jiǎn)ifilFe3O4(s) + 4H2 3Fe(s) + 出09)5導(dǎo)學(xué)提綱高二第二章化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡#導(dǎo)學(xué)提綱高二第二章化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡的平衡常數(shù)表達(dá)式為:eg。)c(H2)又如,在密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)CaCO3(s)CaO(s) + CO2T的平衡常數(shù)表達(dá)式為:K = c(CO2)c.平衡常數(shù)K的表達(dá)式
15、與化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方式有關(guān)例如:N2 + 3H22NH32c(NH3)c(H2)3 c(N2)2NH3N2 + 3H23c(N2) c(H2)2c(NH3)1N2 + 3H2 NH32 2K3c(NH3)1 / 2c(H2)c(N2)顯然,Ki、K2、K3具有如下關(guān)系:1i / 2K2, =(KJK 1(2) 平衡常數(shù)K值的特征:K值的大小與濃度、壓強(qiáng)和是否使用催化劑無(wú)關(guān)即對(duì)于一個(gè)給定的反應(yīng),在一定溫度下,不論 起始濃度(或壓強(qiáng))和平衡濃度(或壓強(qiáng))如何,也不論是否使用催化劑,達(dá)平衡時(shí),平衡常數(shù)均相同.K值隨溫度的變化而變化對(duì)于一個(gè)給定的可逆反應(yīng),溫度不變時(shí),K值不變(而不論反應(yīng)體系的濃度或壓
16、強(qiáng)如何變化);溫度不同時(shí),K值不同.因此,在使用平衡常數(shù) K值時(shí),必須指明反應(yīng)溫度.(3) 平衡表達(dá)式K值的意義: 判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向.對(duì)于可逆反應(yīng):mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g),如果知道在一定溫度下的平衡常數(shù),并且知道某個(gè)時(shí)刻時(shí)反應(yīng)物和生成物的濃度,就可以判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平 衡狀態(tài),如果沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài),則可判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向.將某一時(shí)刻時(shí)的生成物的濃度用化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù)的乘積,與某一時(shí)刻時(shí) 的反應(yīng)物的濃度用化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù)的乘積之比值,叫做濃度商,用Q表示.即:c(C)p c(D)q 小 m -Qc(A)c(B)當(dāng)Q =
17、K時(shí),體系達(dá)平衡狀態(tài);當(dāng) Q v K,為使Q等于K,則分子(生成物濃度的乘積)應(yīng)增大, 分母(反應(yīng)物濃度的乘積)應(yīng)減小,因此反應(yīng)自左向右(正反應(yīng)方向)進(jìn)行,直至到達(dá)平衡狀態(tài);同理, 當(dāng)Q K時(shí),則反應(yīng)自右向左(逆反應(yīng)方向)進(jìn)行,直至到達(dá)平衡狀態(tài). 表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度.K值越大,正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大(平衡時(shí)生成物的濃度大,反應(yīng)物的濃度小),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 越高;K值越小,正反應(yīng)進(jìn)行的程度越小,逆反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越低.反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算公式某一反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率=指定反應(yīng)物的起始量-指定反應(yīng)物的平衡量“100 % 指疋反應(yīng)物的起始量指定反應(yīng)物達(dá)平衡時(shí)的 消耗量dnn0/=
18、 100 %指定反應(yīng)物的起始量說(shuō)明 計(jì)算式中反應(yīng)物各個(gè)量的單位可以是mol Lt”、mol,對(duì)于氣體來(lái)說(shuō)還可以是 L或mL ,但必須注意保持分子、分母中單位的一致性.3.影響化學(xué)平衡移動(dòng)的條件化學(xué)平衡的移動(dòng)已達(dá)平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng),當(dāng)外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng))改變時(shí)由于對(duì)正、7導(dǎo)學(xué)提綱高二第二章化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡逆反應(yīng)速率的影響不同,致使V正工V逆,則原有的化學(xué)平衡被破壞,各組分的質(zhì)量(或體積)分?jǐn)?shù)發(fā)生變化,直至在新條件一定的情況下V 正, = V 逆,,而建立新的平衡狀態(tài)這種可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡的破壞、新化學(xué)平衡的建立,由原平衡狀態(tài)向新化學(xué)平衡狀態(tài)的轉(zhuǎn)化過(guò)程,稱(chēng)為化學(xué)平衡的移動(dòng).說(shuō)明(1)
19、若條件的改變使V正V逆,則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);若條件的改變使V正Vv逆,則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng).但若條件改變時(shí),V正仍然等于V逆,則平衡沒(méi)有發(fā)生移動(dòng).(2) 化學(xué)平衡能夠發(fā)生移動(dòng),充分說(shuō)明了化學(xué)平衡是一定條件下的平衡狀態(tài),是一種動(dòng)態(tài)平衡.(3) 化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)而達(dá)到新的平衡狀態(tài)時(shí),新的平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)主要的不同點(diǎn)是:新的平衡狀態(tài)的V正或V逆與原平衡狀態(tài)的V正或V逆不同;平衡混合物里各組分的質(zhì)量(或體積)分?jǐn)?shù)不同.影響化學(xué)平衡的因素(1) 濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響一般規(guī)律:當(dāng)其他條件不變時(shí),對(duì)于已達(dá)平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng),若增加反應(yīng)物濃度或減少生成物濃度,則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)(即向生成物方向移
20、動(dòng));若減少反應(yīng)物濃度或增加生成物濃度,則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)(即向反應(yīng)物方向移動(dòng)).特殊性:對(duì)于氣體與固體或固體與固體之間的反應(yīng),由于固體的濃度可認(rèn)為是常數(shù),因此改變固體的量平衡不發(fā)生移動(dòng)如反應(yīng)C(s) + H 20(g) - C0(g) + H 2(g)達(dá)平衡狀態(tài)后,再加入焦炭的量,平衡不發(fā)生移動(dòng).說(shuō)明 濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響,可用化學(xué)反應(yīng)速率與濃度的關(guān)系來(lái)說(shuō)明對(duì)于一個(gè)已達(dá)平衡狀態(tài) 的可逆反應(yīng),V 正= V .若增大反應(yīng)物的濃度,貝UV正增大,而,V逆增大得較慢,使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng).如果減小生成物的濃度,這時(shí)雖然,V正并未增大,但V逆減小了,同樣也使,V正V逆,使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)同理
21、可分析出:增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度時(shí),平衡向逆反 應(yīng)方向移動(dòng). 在生產(chǎn)上,往往采用增大容易取得的或成本較低的反應(yīng)物濃度的方法,使成本較高的原料得到充分利用例如,在硫酸工業(yè)里,常用過(guò)量的空氣使S02充分氧化,以生成更多的 S03.(2) 壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響一般規(guī)律:對(duì)于有氣體參加且反應(yīng)前后氣體體積不相等的可逆反應(yīng),在 其他條件不變的情況下,若增大壓強(qiáng)(即相當(dāng)于縮小容器的體積),則平衡向氣體總體積減小的方向移動(dòng),若減小壓強(qiáng)(即增大容器的體積),則平衡向氣體總體積增大的方向移動(dòng).特殊性:對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積相等的可逆反應(yīng)達(dá)平衡后,改變壓強(qiáng),平衡不發(fā)生移動(dòng),但氣 體的濃度發(fā)生改變.例如可
22、逆反應(yīng)H/g) + 12(g)* 2HI(g)達(dá)平衡后,若加大壓強(qiáng),平衡不會(huì)發(fā)生 移動(dòng),但由于容器體積減小,使平衡混合氣各組分的濃度增大,氣體的顏色加深(碘蒸氣為紫紅色)對(duì)于非氣態(tài)反應(yīng)(即無(wú)氣體參加和生成的反應(yīng) ),改變壓強(qiáng),此時(shí)固、液體的濃度未改變,平衡不發(fā) 生移動(dòng)。 恒溫、恒容時(shí)充入不參與反應(yīng)的氣體,此時(shí)雖然容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大了,但平衡混合氣中各組分的 濃度并未改變,所以平衡不移動(dòng).說(shuō)明壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響實(shí)際上是通過(guò)改變?nèi)萜鞯娜莘e,使反應(yīng)混合物的濃度改變,造成V正工V逆。而使平衡發(fā)生移動(dòng)因此,有時(shí)雖然壓強(qiáng)改變了,但V正仍等于V正,則平衡不會(huì)移動(dòng).對(duì)于有氣體參加且反應(yīng)前后氣體體積不相等的可逆反應(yīng)
23、,增大壓強(qiáng),V正、V逆都會(huì)增大,減小壓#導(dǎo)學(xué)提綱高二第二章化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡強(qiáng),V正、可逆反應(yīng)V逆都會(huì)減小,但由于V正、V逆增大或減小的倍數(shù)不相同,從而導(dǎo)致平衡發(fā)生移動(dòng)例如,KiN2(g) + 3H 2(g)c(NH3)22NH3(g)在一定溫度和壓強(qiáng)下達(dá)到平衡后,其平衡常數(shù)K為:3c(H2) c(N2)若將壓強(qiáng)增至原來(lái)的2倍,則各組分的濃度增至原來(lái)的2倍此時(shí):2 c(NH3)21 c(NH 3)2332 c(H2)2 c(N2)4c(H2) c(N2)由于在一定溫度下,K值為常數(shù),要使上式的值仍等于 K,則必須使c(NH 3)增大、 減小,即平衡向合成 NH3的方向(正反應(yīng)方向?qū)τ诜磻?yīng)前后
24、氣體總體積相等的可逆反應(yīng), v逆。故平衡不發(fā)生移動(dòng)例如,可逆反應(yīng) 衡后,其平衡常數(shù) K為:Kc(HI)2K 1C(H2) C(l2)若將壓強(qiáng)增至原來(lái)的2倍,則各組分的濃度增至原來(lái)的2倍此時(shí):2 22 c(HI )c(HI3)移動(dòng).改變壓強(qiáng),V正與V逆的變化程度相同,H2(g) + 12(g)2 c(H2) 2 c(l2) c(H2) c(I2) _KC(N2)和 C(H2)V正仍然等于2HI(g)在一定溫度和壓強(qiáng)下達(dá)到平9導(dǎo)學(xué)提綱高二第二章化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡上式的值仍與K值相等,即平衡不發(fā)生移動(dòng).(3) 溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響一般規(guī)律:當(dāng)其他條件不變時(shí),升高溫度,使平衡向吸熱方向移動(dòng);降 低溫
25、度,則使平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng).說(shuō)明 化學(xué)反應(yīng)過(guò)程均有熱效應(yīng)對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō),如果正反應(yīng)是放熱反應(yīng),則逆反應(yīng)必 為吸熱反應(yīng).當(dāng)升高(降低)溫度時(shí),V正、V逆會(huì)同時(shí)增大(減小),但二者增大(減小)的倍數(shù)不相同,從而導(dǎo)致化 學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng).(化學(xué)平衡移動(dòng)原理(勒夏特列原理)(1) 原理內(nèi)容:如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如溫度、壓強(qiáng)或溫度等),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng).(2) 勒夏特列原理適用的范圍:已達(dá)平衡的體系(如溶解平衡、化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡等)勒夏特列原理不適用于未達(dá)平衡的體系,如對(duì)于一個(gè)剛從反應(yīng)物開(kāi)始進(jìn)行的氣相可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō),增大壓強(qiáng),反應(yīng)總是朝著正反應(yīng)方向進(jìn)行的,由于
26、未達(dá)平衡,也就無(wú)所謂平衡移動(dòng),因而不服從勒 夏特列原理.(3) 勒夏特列原理適用的條件:只限于改變影響平衡的一個(gè)條件當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的條件同 時(shí)改變時(shí),如果這些條件對(duì)平衡移動(dòng)的方向是一致的,則可增強(qiáng)平衡移動(dòng).但如果這些條件對(duì)平衡 移動(dòng)的方向影響不一致,則需分析哪一個(gè)條件變化是影響平衡移動(dòng)的決定因素.(4) 勒夏特列原理中“減弱這種改變”的解釋?zhuān)和饨鐥l件改變使平衡發(fā)生移動(dòng)的結(jié)果,是減弱對(duì)這種 條件的改變,而不是抵消這種改變也就是說(shuō):外界因素對(duì)平衡體系的影響占主要方面.催化劑與化學(xué)平衡的關(guān)系使用催化劑能同等程度地增大 V正、v 逆,因此,在一個(gè)可逆反應(yīng)中使 用催化劑時(shí),能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)所需的
27、時(shí)間但由于V正仍等于V 逆,所以,使用催化劑對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒(méi)有影響,不能改變平衡混合物中各組分的百分比組成.反應(yīng)物用量對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響若反應(yīng)物只有一種,如aA(g) bB(g) + cC(g),則增加A的量,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng), 但 A的平衡轉(zhuǎn)化率究竟如何變化,要具體分析反應(yīng)前后氣體體積的相對(duì)大小如:若a= b+c,則A的轉(zhuǎn)化率不變;若 ab+c,則A的轉(zhuǎn)化率增大;若 a c+d時(shí),A、B的轉(zhuǎn)化率都減??;c.當(dāng)a+bc+d時(shí),A、B的轉(zhuǎn)化率都增大.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的區(qū)別與聯(lián)系化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡區(qū)別概念略略研究對(duì)象所有化學(xué)反應(yīng)只研究可逆反應(yīng)催化劑的影響使用催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率催
28、化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)相互聯(lián)系 在一定條件下,當(dāng)V正=V逆時(shí),即說(shuō)明該可逆反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài) 在可逆反應(yīng)中,反應(yīng)速率大,達(dá)到平衡所需的時(shí)間短;反應(yīng)速率小, 達(dá)到平衡所需的時(shí)間長(zhǎng) 改變條件,若V正增大,平衡不一定向正反應(yīng)方向移動(dòng);同樣,V逆增大,平衡也不一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng)改變條件后,平衡究竟向哪一 個(gè)方向移動(dòng),只有比較出V正與V逆哪個(gè)更大后,才能確定平衡移動(dòng)的方 向化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡計(jì)算的基本關(guān)系式對(duì)于可逆反應(yīng):mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g)(1) 用各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比即: (A) : (B) :、. (C) :
29、(D) = m : n : p : q(2) 各物質(zhì)的變化量之比=化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比(3) 反應(yīng)物的平衡量=起始量-消耗量生成物的平衡量=起始量+增加量#導(dǎo)學(xué)提綱高二第二章化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡(4)達(dá)平衡時(shí),反應(yīng)物A(或B)的平衡轉(zhuǎn)化率a (%):a (A)(或 B)=A (或B)的消耗濃度(mol LpA (或B)的起始濃度(mol L)X 100%a (A)(或 B)=A (或B)的消耗濃度(mol)A (或B)的起始濃度(mol)X 100%a (A)(或 B)=A (或B)的消耗濃度(ml或L)A (或B)的起始濃度(ml或L)(5)在一定溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K _c(
30、C)P c(D)q一c(A)m c(B)n(6)阿伏加德羅定律及其三個(gè)重要推論: 恒溫、恒容時(shí): 日 巴,Bp任何時(shí)刻時(shí)反應(yīng)混合氣體的總壓強(qiáng)與其總物質(zhì)的量成正比;P2“2 恒溫、恒壓時(shí):V二也,即任何時(shí)刻時(shí)反應(yīng)混合氣體的總體積與其總的物質(zhì)的量成正比;V2“2 恒溫、恒容時(shí)::1 =Mr1,即任何時(shí)刻時(shí)反應(yīng)混合氣體的密度與其反應(yīng)混合氣體的平均相對(duì)分P2Mr2子質(zhì)量成正比.(7)混合氣體的密度:?;旌蠚怏w的總質(zhì)量m總混一容器的體積V(8)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量Mr的計(jì)算:Mr = M(A) a% + M(B) b % + 其中M(A)、M(B)分別是氣體 A、B的相對(duì)分子質(zhì)量;a%、b%分別是氣體 A、B的體 積(或摩爾)分?jǐn)?shù).Mr混合氣體的總質(zhì)量(g)混合氣體總物質(zhì)的量(mol)表示為:mA(g)qD(g)+ nB(g)-pC(g) +起始量/ molabcd變化量/ molxnx2xqxmmm平衡量/ molaxb -xpx c Hd坐4 合成氨條件的選擇合成氨條件的選擇(1) 合成氨反應(yīng)的特點(diǎn):反應(yīng)物、生成物均為氣體且正反應(yīng)是氣體體積減小、放熱的可逆反應(yīng).N2(g) + H 2(g)- 2
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