化學反應速率 及化學平衡

1、化學反應速率化學反應速率 及化學平衡及化學平衡（1）了解了解化學反應速率的概念，反應速化學反應速率的概念，反應速率的表示方法。率的表示方法。理解理解外界條件（濃度、外界條件（濃度、溫度、壓強、催化劑等）對反應速率的溫度、壓強、催化劑等）對反應速率的影響。影響。（2）了解了解化學反應的可逆性。化學反應的可逆性。理解理解化學化學平衡的含義及其與反應速率之間的聯系。平衡的含義及其與反應速率之間的聯系。08考綱要求：考綱要求：（3）理解理解勒夏特列原理的含義。勒夏特列原理的含義。理解理解濃濃度、溫度、壓強等條件對化學平衡移動度、溫度、壓強等條件對化學平衡移動的影響。的影響。（4）以合成氨工業(yè)生產為例，

2、用化學反）以合成氨工業(yè)生產為例，用化學反應速率和化學平衡的觀點應速率和化學平衡的觀點理解理解工業(yè)生產工業(yè)生產的條件。的條件。一速率一速率 化學反應速率化學反應速率: :用用單位時間單位時間（如每（如每秒，每分，每小時）內反應物秒，每分，每小時）內反應物濃度的減濃度的減小小或生成物或生成物濃度的增大濃度的增大來表示。來表示。V（B）= c t新坐標：新坐標：P171 1-1化學反應速率表示時的注意事項和規(guī)化學反應速率表示時的注意事項和規(guī)律？律？小結：小結： 注意：注意：1 1、在同一反應體系中用不在同一反應體系中用不同的物質來表示反應速率時，其數同的物質來表示反應速率時，其數值是可以不同的，但是

3、這些數值都值是可以不同的，但是這些數值都表示同一個反應速率。因此化學反表示同一個反應速率。因此化學反應速率的表示必須說明用哪種物質應速率的表示必須說明用哪種物質來做標準。來做標準。2、化學反應速率是標量，沒有正負化學反應速率是標量，沒有正負 3 3、用同一反應體系中不同物質用同一反應體系中不同物質表示同一速率時，其數值比一定等表示同一速率時，其數值比一定等于化學方程式中相應的化學計量數于化學方程式中相應的化學計量數之比。之比。 4 4、一般來說，化學反應的速率一般來說，化學反應的速率隨著反應的進行可不斷變化。因此隨著反應的進行可不斷變化。因此某一時間段內的反應速率實際是指某一時間段內的反應速率

4、實際是指這一時間段內的平均速率，而不是這一時間段內的平均速率，而不是指瞬時速率。指瞬時速率。練習：反應練習：反應 A + 3B = 2C + 2D A + 3B = 2C + 2D 在四在四種不同條件下的反應速率為：種不同條件下的反應速率為：(1)v(A)=0.3mol/Ls (1)v(A)=0.3mol/Ls (2)v(B)=0.6mol/Ls (2)v(B)=0.6mol/Ls (3)v(C)=0.4mol/Ls (3)v(C)=0.4mol/Ls (4)v(D)=0.45mol/Ls(4)v(D)=0.45mol/Ls則該反應速率的快慢順序為則該反應速率的快慢順序為。(1)(4)(2)=

5、(3)影響因素影響因素內因內因外因外因濃度、溫度、壓強、催化劑濃度、溫度、壓強、催化劑（1 1）結論：其他條件不變時，增大結論：其他條件不變時，增大反應物的濃度，化學反應速率加快反應物的濃度，化學反應速率加快1.1.濃度濃度對化學反應速率的影響對化學反應速率的影響對于氣態(tài)反應中的固體或液體物質，對于氣態(tài)反應中的固體或液體物質，反應在其表面進行，它們的反應在其表面進行，它們的“濃度濃度”是不變的，因此，不用液體和固體是不變的，因此，不用液體和固體物質表示化學反應速率。物質表示化學反應速率。2.2.壓強壓強對化學反應速率的影響對化學反應速率的影響（1 1）結論：對于有氣體參加的反應）結論：對于有氣

6、體參加的反應來說，其他條件不變時，增大壓強，來說，其他條件不變時，增大壓強，化學反應速率加快化學反應速率加快注意：改變壓強就是改變單位體積注意：改變壓強就是改變單位體積內氣體的濃度，如果系統的壓強雖內氣體的濃度，如果系統的壓強雖然發(fā)生了變化，但是單位體積內氣然發(fā)生了變化，但是單位體積內氣體的濃度并不發(fā)生改變時，反應速體的濃度并不發(fā)生改變時，反應速率也不改變。率也不改變。（2 2）原因：增大壓強，體積減小，）原因：增大壓強，體積減小，相當于增大濃度相當于增大濃度3.3.溫度溫度對化學反應速率的影響對化學反應速率的影響（1 1）結論：其他條件不變時，升高）結論：其他條件不變時，升高溫度，化學反應速

7、率加快溫度，化學反應速率加快原因：其它條件不變時，溫度升高，原因：其它條件不變時，溫度升高，活化分子百分數活化分子百分數增加，單位時間內有增加，單位時間內有效碰撞次數增加，化學反應速率加效碰撞次數增加，化學反應速率加快快 。反之，減慢。反之，減慢。 0808上海上海 等質量的鐵與過量的鹽酸在不等質量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應，測定在不同同的實驗條件下進行反應，測定在不同時間時間t t產生氣體體積產生氣體體積V V的數據，根據數據的數據，根據數據繪制得到圖繪制得到圖1 1，則曲線，則曲線a a、b b、c c、d d所對所對應的實驗組別可能是（應的實驗組別可能是（ ）A A4 4

8、2 23 31 1 B B1 12 23 34 4C C3 34 42 21 1 D D1 12 24 43 3C C新坐標：新坐標：P172 234.4.催化劑催化劑對化學反應速率的影響對化學反應速率的影響（1 1）結論：適當的催化劑能加快化學）結論：適當的催化劑能加快化學反應速率反應速率原因：其它條件不變時，加催化劑，反原因：其它條件不變時，加催化劑，反應所需能量降低，應所需能量降低，活化分子百分數活化分子百分數增加，增加，反應速率加快。反應速率加快。08海南海南反應反應A(g)+B(g) C(g) +D(g)過程中能量變化如圖，回答下列問題。過程中能量變化如圖，回答下列問題。(3)反應體

9、系中反應體系中加入催化劑對反加入催化劑對反應熱是否有影響應熱是否有影響? 原因是原因是:(4)在反應體系中加入催化劑，反應速率在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，增大，E1和和E2的變化是的變化是: _、_(填填“增大增大”“”“減小、減小、”“”“不變不變”)。催化劑不改變催化劑不改變平衡的移動。平衡的移動。 不影響不影響減小減小減小減小二化學平衡二化學平衡一、化學平衡的建立一、化學平衡的建立思考：是否所有的化學反應中都存在思考：是否所有的化學反應中都存在平衡？平衡？1、化學平衡的研究對象、化學平衡的研究對象v可逆反應的概念：可逆反應的概念： 同一條件同一條件下既能向正向進行，下既能向正向

10、進行，同同時時又能向逆向進行的反應。又能向逆向進行的反應。v可逆反應的特征：可逆反應的特征： 不能向一個方向完全進行到底，反應不能向一個方向完全進行到底，反應物的轉化率不能達到物的轉化率不能達到100%100%B2 2、概括什么是化學平衡狀態(tài)呢？、概括什么是化學平衡狀態(tài)呢？ 在一定條件下的可逆反應里，在一定條件下的可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)，不變的狀態(tài)，稱為化學平衡狀態(tài)，簡稱化學平衡。簡稱化學平衡。 化學平衡的前提：化學平衡的前提： 實質：實質： 標志：標志：一定條件、

11、一定條件、可逆反應可逆反應V正正=V逆，不等于逆，不等于0反應混合物中各組分濃度保反應混合物中各組分濃度保持不變。持不變。5.5.化學平衡的特征：化學平衡的特征：（1 1）逆逆：可逆反應：可逆反應（2 2）等等： v v正正=v=v逆逆（3 3）定定：反應混合物各組分濃度保持：反應混合物各組分濃度保持 不變不變（4 4）動動：動態(tài)平衡：動態(tài)平衡（5) 5) 變變：條件改變，平衡發(fā)生移動：條件改變，平衡發(fā)生移動(6) (6) 同：同：不同途徑可以達到相同的化不同途徑可以達到相同的化學平衡狀態(tài)學平衡狀態(tài)思考：平衡時反應混合物中各組思考：平衡時反應混合物中各組分的濃度保持不變，在平衡體系分的濃度保持

12、不變，在平衡體系中還有哪些量保持不變？中還有哪些量保持不變？v平衡狀態(tài)達到的標準：平衡狀態(tài)達到的標準：vmA+ nB= xC + yDmA+ nB= xC + yD1 1、直接：、直接：V V正正=V=V逆逆化學鍵斷裂化學鍵斷裂= =化學鍵生成化學鍵生成各組分濃度保持不變各組分濃度保持不變 判斷達到化學平衡狀態(tài)的標志：判斷達到化學平衡狀態(tài)的標志：2 2、間接：、間接： （相關物理量恒定不變）（相關物理量恒定不變）動態(tài)平衡的建立會建立一系列相對靜動態(tài)平衡的建立會建立一系列相對靜止的量止的量壓強壓強體系顏色體系顏色混合氣體的平均分子量混合氣體的平均分子量密度密度例：在一定溫度下的恒容容器中例：在一

13、定溫度下的恒容容器中, ,當下列物理量不再發(fā)生變化時當下列物理量不再發(fā)生變化時, ,表表明反應明反應: A: A( (固固) )+3B+3B( (氣氣) ) 2C 2C( (氣氣) )+D+D( (氣氣) )已達平衡狀態(tài)的是已達平衡狀態(tài)的是 ( )( ) A. A.混合氣體的壓強混合氣體的壓強 BB.混合氣體的密度混合氣體的密度C.生成生成C、D物質的量比為物質的量比為2：1D.氣體的總物質的量氣體的總物質的量D利用平衡的觀點解釋下列問題：（）利用平衡的觀點解釋下列問題：（）用飽和的食鹽水收集用飽和的食鹽水收集l l（）在飽和的（）在飽和的CaSOCaSO溶液中加入飽和溶液中加入飽和的的CaC

14、lCaCl 溶液有何現象？溶液有何現象？因為因為CaClCaCl溶解度較大，所以溶解度較大，所以CaClCaCl飽飽和溶液中和溶液中C C(Ca(Ca2 2) )較大較大CaSO溶解溶解結晶結晶CaSO增大了增大了的濃度，平衡左的濃度，平衡左移溶液變渾濁，有白色沉淀移溶液變渾濁，有白色沉淀化學平衡移動方向的判斷：化學平衡移動方向的判斷：“勒沙特列原理勒沙特列原理”怎樣理解怎樣理解“減弱減弱”影響平衡移動因素：濃度影響平衡移動因素：濃度/ /壓強壓強/ /溫度溫度例例FeClFeClH HO OFe(OHFe(OH) )HClHCl答案答案（），（）（），（）(1)(1)加加g gOO(2)(2

15、)加熱加熱(3)(3)加加NaNaH(4)H(4)加加Cl(5)Cl(5)壓強壓強若要使水解平衡向正反應方向移動若要使水解平衡向正反應方向移動:壓強：壓強：對氣體來講，實際是濃度的問題對氣體來講，實際是濃度的問題增大壓強增大壓強 體積縮小體積縮小 濃度增濃度增大大正增大，逆增大但正，逆正增大，逆增大但正，逆增大的倍數不一定相同增大的倍數不一定相同討論：討論：（氣（氣)+H2O(氣）氣）（氣）（氣）（氣）（氣）增大壓強，平衡是否移動？增大壓強，平衡是否移動？增大增大的物質的量減小的物質的量減小加壓加壓體積減小體積減小平衡右移平衡右移加入加入壓強增大，體積不變：壓強增大，體積不變：壓強不變，體積增

16、大：壓強不變，體積增大：平衡不移動平衡不移動平衡左移平衡左移小結：小結： 平衡移動的結果是部分抵消條件的改變平衡移動的結果是部分抵消條件的改變體積減小體積減小濃度增大濃度增大顏色變深顏色變深思考：思考：（氣）（氣）（氣）（氣）增大壓強有何現象？增大壓強有何現象？加壓加壓平衡正向移動平衡正向移動升溫，升溫，正正增大，增大，逆逆增大向吸熱方增大向吸熱方向移動向移動降溫，降溫，正正減小，減小，逆逆減小，向放熱方減小，向放熱方向移動向移動溫度：溫度：qZ(gqZ(g) )的的HHq,q,在恒容密閉容器在恒容密閉容器中反應達到平衡時，下列說法正確的是中反應達到平衡時，下列說法正確的是( )( )A.A.

17、通入稀有氣體使壓強增大，平衡將正通入稀有氣體使壓強增大，平衡將正向移動向移動B.XB.X的正反應速率是的正反應速率是Y Y的逆反應速率的的逆反應速率的m/nm/n倍倍C.C.降低溫度，混合氣體的平均相對分子降低溫度，混合氣體的平均相對分子質量變小質量變小D.D.增加增加X X的物質的量，的物質的量，Y Y的轉化率降低的轉化率降低0606重慶重慶 已知反應已知反應mX(g)+nY(gmX(g)+nY(g) )B B化學平衡圖象分析化學平衡圖象分析1 1、四看、四看: :看曲線的起點看曲線的起點; ;看曲線的轉折看曲線的轉折點點; ;看曲線的變化趨勢看曲線的變化趨勢; ;看曲線的終點。看曲線的終點

18、。2 2、先拐先平：、先拐先平：如在轉化率時間圖如在轉化率時間圖象中，先出現拐點的，即先達到平衡象中，先出現拐點的，即先達到平衡（一般相應反應速率較快）。（一般相應反應速率較快）。3 3、定一論二：、定一論二：有的圖象中有三個變量有的圖象中有三個變量時，必須先確定一個量不變（常用作垂線時，必須先確定一個量不變（常用作垂線法比較）再討論另外兩個量的關系。法比較）再討論另外兩個量的關系。例例:下圖是下圖是的反應速的反應速 率隨時間的變化曲線率隨時間的變化曲線:(1)T0時反應從哪里開始時反應從哪里開始?向哪方進行向哪方進行?(2)T1T2 T3時刻分別改變了什么條件時刻分別改變了什么條件?平衡移動

19、的方向怎樣平衡移動的方向怎樣?V(正正)V(正正)V(正正)V(正正)V(逆逆)V(逆逆)V(逆逆)V(逆逆)T1T2T3v時間時間T0例例:在一密閉容器中發(fā)生反應在一密閉容器中發(fā)生反應:A(g)+3B(g) 2C(g);H0下圖是其一時下圖是其一時間段中反應速率與反應進程的曲線關系間段中反應速率與反應進程的曲線關系 (1) T1T3 T4時刻分別改變了什么條件時刻分別改變了什么條件?(2)找出找出C的體積分數最高的時間段的體積分數最高的時間段.V(正正)V(逆逆)T1T2T3反應速率反應速率時間時間T0V(正正)V(逆逆)T4T5T6HH H H H B下下H0)中中NO 的最的最大轉化率與

20、溫度的關系曲線。圖中坐標大轉化率與溫度的關系曲線。圖中坐標有有A A、B B、C C、D D、E 5E 5點，其中表示未達平點，其中表示未達平衡狀態(tài)且衡狀態(tài)且V V正正VV逆逆的點是的點是 。ABCEDC點點TNO轉化率轉化率P179 題型三題型三 31 一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生如一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應：下反應：2A(g) + B(g) 3C(g)，若反應，若反應開始時充入開始時充入2 mol A和和2 mol B，達平衡后，達平衡后A的體積分數為的體積分數為a %。其他條件不變時，。其他條件不變時，若按下列四種配比作為起始物質，平衡若按下列四種配比作為起始物質，平衡

21、后后A的體積分數等于的體積分數等于a %的是的是( )A2 mol C B2 mol A、1 mol B和和1 mol He（不參（不參加反應）加反應）C1 mol B和和1 mol C D2 mol A、3 mol B和和3 mol CD大于大于a%大于大于a%小于小于a%例題：將裝有例題：將裝有1mol HI的密閉容器加熱，的密閉容器加熱，部分分解為部分分解為H2和和I2，并達平衡此時，并達平衡此時I2的體積分數為的體積分數為X，若在該容器中加入，若在該容器中加入2mol HI ，加熱到相同的溫度，達平衡，加熱到相同的溫度，達平衡時時I2的體積分數為的體積分數為Y，則與的關，則與的關系是（

22、）系是（）在相同條件下，體積相同的兩容器甲與在相同條件下，體積相同的兩容器甲與乙，甲充入乙，甲充入1g SO2,1g O2；乙充入；乙充入2gSO2,2gO2下列敘述錯誤的是（）下列敘述錯誤的是（）反應速率乙甲反應速率乙甲平衡后平衡后的濃度乙甲的濃度乙甲SO2的轉化率乙甲的轉化率乙甲平衡后平衡后的體積分數乙甲的體積分數乙甲在等溫等容條件下：在等溫等容條件下：2(氣氣) +(氣氣) (氣氣)+(氣氣)現分別從兩條途徑達平衡：現分別從兩條途徑達平衡：A、B起始濃度均為起始濃度均為molL.D起始起始濃度分別為濃度分別為mol，mol下面正確下面正確的是（）的是（）A D達平衡時，途徑達平衡時，途徑

23、混合氣體的密度為混合氣體的密度為途徑途徑密度的密度的/達平衡時，達平衡時，（速率相等）（速率相等）兩條途徑最終達平衡時，體系內兩條途徑最終達平衡時，體系內混合氣體的體積分數不相同混合氣體的體積分數不相同兩條途徑最終達平衡時，體系內兩條途徑最終達平衡時，體系內混合氣體的體積分數相同混合氣體的體積分數相同在一真空密閉容器中盛有在一真空密閉容器中盛有1molPCl5，加熱到，加熱到200C發(fā)生反應發(fā)生反應PCl5 (氣氣) PCl3 (氣氣)Cl (氣氣)達平衡時，達平衡時，PCl5所占體積百分數為所占體積百分數為，在同一溫度同一容器中，最初投入的，在同一溫度同一容器中，最初投入的是是2molPCl

24、5，達平衡，達平衡，PCl5所占體積分數為所占體積分數為，則和的關系是（），則和的關系是（） C無法確定無法確定化學平衡計算化學平衡計算08海南卷海南卷X、Y、Z三種氣體，取三種氣體，取X和和Y按按1：1的物質的量之比混合，放入密閉的物質的量之比混合，放入密閉容器中發(fā)生如下反應：容器中發(fā)生如下反應：X+2Y 2Z ，達到平衡后，測得混合氣體中反應物的達到平衡后，測得混合氣體中反應物的總物質的量與生成物的總物質的量之比總物質的量與生成物的總物質的量之比為為3：2，則，則Y的轉化率最接近于（的轉化率最接近于（ ）A.33% B.40% C.50% D.65%D解析：由可知：解析：由可知： X +

25、2Y 2Z 起始：起始： 1 1 0 變化：變化： a 2a 2a 平衡：平衡： 1a 12a 2a 根據題意有：根據題意有： (1a )+(12a)=2a23a=某溫度下，將某溫度下，將2mol A2mol A和和3molB3molB充入一密充入一密閉容器中，發(fā)生反應：閉容器中，發(fā)生反應：aAaA（g g）B B（g g）C C（g g）DD（g g） ,5,5分鐘后達到平衡。已分鐘后達到平衡。已知各物質的平衡濃度的關系為知各物質的平衡濃度的關系為AAa aBB CDCD，若在溫度不變情況下將容器的，若在溫度不變情況下將容器的體積擴大為原來的體積擴大為原來的1010倍，其倍，其A A的轉化率

26、的轉化率不發(fā)生變化，則不發(fā)生變化，則B B的轉化率為的轉化率為( )( ) A.60% B. 24% A.60% B. 24% C. 4% D. 40% C. 4% D. 40%DD多平衡體系計算多平衡體系計算: 例題：已知在一個例題：已知在一個1L的密閉容器中放入的密閉容器中放入4molN2O5氣體后會發(fā)生下列二種反應：氣體后會發(fā)生下列二種反應：N2O5（氣）（氣）N2O3（氣）（氣）O2（氣）；（氣）；在某溫度下達到平衡后在某溫度下達到平衡后c(O2)=4.4mol/L，c(N2O3)=1.6mol/L。求反應中。求反應中N2O5的分的分解率。解率。 N2O3（氣）（氣）N2O（氣）（氣）O2（氣）（氣）75%所以所以:（x+y）=4.4，(x-y) =1.6；解得：；解得：x=3,y=1.4假設平衡時假設平衡時N2O5的量為的量為(4x)合成氨條件的選擇合成氨條件的選擇硫酸工業(yè)生產流程動畫 硫酸的工業(yè)生產硫酸的工業(yè)生產沸沸 騰騰 爐爐接接 觸觸 室室吸吸 收收 塔塔凈凈化化冷冷 卻卻SO3+H2OH2SO4N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g) 2NH(g)