廣東省佛山市南海區(qū)石門中學高中化學 第二章 化學反應(yīng)速率與化學平衡課件 新人教版選修4

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1、化學反應(yīng)速率與化學平衡化學反應(yīng)速率與化學平衡 專題整合專題整合一、化學反應(yīng)速率一、化學反應(yīng)速率 1、概念、概念 （1）表示方法：）表示方法：=tc（2） 單位：單位：mol/(Ls) ;mol/(Ls) ;mol/(Lminmin) )（3）相互關(guān)系：相互關(guān)系：4 4NHNH3 3 + + 5 5O O2 2 = = 4 4NO + NO + 6 6H H2 2O O（g g）V(NH3):v(O2): v(NO) : v(H2O) = 4:5:4:6 2、 影響化學反應(yīng)速率的因素影響化學反應(yīng)速率的因素（1）內(nèi)因：反應(yīng)物）內(nèi)因：反應(yīng)物本身的性質(zhì)本身的性質(zhì) （2）外因：）外因：濃度、壓強、溫度、

2、催化劑濃度、壓強、溫度、催化劑提高活化分子的濃度提高活化分子的百分含量1)在體積為在體積為2L的容積不變的密閉容器中充入的容積不變的密閉容器中充入0.8mol的氮氣與的氮氣與1.6mol氫氣，一定條件下發(fā)生反氫氣，一定條件下發(fā)生反應(yīng)。應(yīng)。4min后，測得容器內(nèi)生成的氨氣為后，測得容器內(nèi)生成的氨氣為0.24mol，求：求： 分別用分別用H2 N2 NH3的濃度變化表示的反應(yīng)速率。的濃度變化表示的反應(yīng)速率。若反應(yīng)前后溫度不變?nèi)舴磻?yīng)前后溫度不變,則則4min時容器內(nèi)的壓強時容器內(nèi)的壓強是反應(yīng)前的多少倍？是反應(yīng)前的多少倍？ 2)對于反應(yīng)對于反應(yīng)A+3B=2C+2D，下列數(shù)據(jù)表示，下列數(shù)據(jù)表示不同條件的

3、反應(yīng)速率，其中反應(yīng)進行得不同條件的反應(yīng)速率，其中反應(yīng)進行得最快的是最快的是( )A. v (A) =0.15mol/(LS) B. v (B) =0.6mol/(L S)C.v (C) =1mol/(L S) D. v (D) =2mol/(L min)3)在恒溫、恒容的密閉容器中反應(yīng)在恒溫、恒容的密閉容器中反應(yīng) A（g） B（g）+C（g）；）；H0，非自發(fā)進行，非自發(fā)進行H 0 S0 H 0 S 0 H 0 S 0H 0 S0一定自發(fā)一定自發(fā)一定非自發(fā)一定非自發(fā)不一定不一定不一定不一定NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s) CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)低溫自發(fā)低溫自發(fā)高

4、溫自發(fā)高溫自發(fā)3.熵大小判斷熵大小判斷混合物大于純凈物混合物大于純凈物 氣體大于液體大于固體氣體大于液體大于固體硝酸銨溶于水，吸熱為什么自發(fā)硝酸銨溶于水，吸熱為什么自發(fā)鈉與水反應(yīng)為什么一定自發(fā)鈉與水反應(yīng)為什么一定自發(fā)石墨生成金剛石自發(fā)嗎石墨生成金剛石自發(fā)嗎4.自發(fā)反應(yīng)是一定條件下的自發(fā)反應(yīng)自發(fā)反應(yīng)是一定條件下的自發(fā)反應(yīng)一定非自發(fā)反應(yīng)也可以通過外力發(fā)生，一定非自發(fā)反應(yīng)也可以通過外力發(fā)生，碳酸鈣分解高溫自發(fā)，低溫非自發(fā)碳酸鈣分解高溫自發(fā)，低溫非自發(fā)三、化學平衡三、化學平衡 1、可逆反應(yīng)：、可逆反應(yīng)： 同一條件、同時同一條件、同時2、動態(tài)平衡特征：、動態(tài)平衡特征： 逆、等、動、定、變逆、等、動、定、

5、變3、影響平衡移動的因素：、影響平衡移動的因素： 濃度、溫度、壓強濃度、溫度、壓強生成物濃度減小生成物濃度減小程度程度減弱減弱 向正反應(yīng)方向移向正反應(yīng)方向移動動減小生成減小生成物濃度物濃度生成物濃度增大生成物濃度增大程度程度減弱減弱 向逆反應(yīng)方向移向逆反應(yīng)方向移動動增大生成增大生成物濃度物濃度反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)物濃度減小程度程度減弱減弱 向逆反應(yīng)方向移向逆反應(yīng)方向移動動減小反應(yīng)減小反應(yīng)物濃度物濃度反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)物濃度增大程度程度減弱減弱 向正反應(yīng)方向移向正反應(yīng)方向移動動增大反應(yīng)增大反應(yīng)物濃度物濃度化學平衡移動的化學平衡移動的結(jié)果結(jié)果化學平衡的移動化學平衡的移動改變影響改變影響條件條件外界條

6、件對化學平衡的影響外界條件對化學平衡的影響體系溫度降低體系溫度降低程度程度減弱減弱 向放熱方向移動向放熱方向移動降低溫度降低溫度體系溫度升高體系溫度升高程度程度減弱減弱 向吸熱方向移動向吸熱方向移動升高溫度升高溫度體系壓強減小體系壓強減小程度程度減弱減弱 向氣體體積增大向氣體體積增大的方向移動的方向移動減小體系減小體系壓強壓強體系壓強增大體系壓強增大程度程度減弱減弱 向氣體體積減小向氣體體積減小的方向移動的方向移動增大體系增大體系壓強壓強化學平衡移動的化學平衡移動的結(jié)果結(jié)果化學平衡的移動化學平衡的移動改變影響改變影響條件條件外界條件對化學平衡的影響外界條件對化學平衡的影響4、化學平衡狀態(tài)的判斷

7、、化學平衡狀態(tài)的判斷1.化學平衡的判斷化學平衡的判斷 （1）v(正正)=v(逆逆)(2)濃度不變濃度不變（3）其他條件）其他條件例例 一定溫度和容積下能說明一定溫度和容積下能說明2NO2=N2O4達到平衡的是達到平衡的是密度不變密度不變壓強不變壓強不變NO2濃度不變濃度不變NO2和和N2O4濃度比為濃度比為1：1平均摩爾質(zhì)量不變平均摩爾質(zhì)量不變 NO2百分含量不變百分含量不變NO2轉(zhuǎn)化率不變轉(zhuǎn)化率不變NO2N2O4體系顏色不變體系顏色不變例例 一定溫度和容積下能說明一定溫度和容積下能說明I2+H2=2HI 達到平衡的是達到平衡的是密度不變密度不變壓強不變壓強不變平均摩爾質(zhì)量不變平均摩爾質(zhì)量不變

8、斷裂斷裂1個個H-H同時生成同時生成1個個I-I鍵鍵斷裂斷裂1個個H-H同時斷裂同時斷裂2個個H-I鍵鍵注意：有顏色氣體：注意：有顏色氣體：I2 Br2 NO25.平衡常數(shù)平衡常數(shù)3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2K=c c3 3(CO(CO2 2) )c c3 3(CO)(CO)加入鐵、三氧化二鐵加入鐵、三氧化二鐵平衡不移動平衡不移動BaCO3+Na2SO4= BaSO4+Na2CO3K=c(COc(CO3 32-2-) )c(SOc(SO4 42-2-) )3KSCN+FeCl3=Fe(SCN)3+3KCl平衡后加入氯化鉀平衡不移動平衡后加入氯化鉀平衡不移動固體和純液體濃度不變固體和純液

9、體濃度不變未參加反應(yīng)的離子濃度比不變未參加反應(yīng)的離子濃度比不變6.6.平衡移動，與轉(zhuǎn)化率百分含量的關(guān)系平衡移動，與轉(zhuǎn)化率百分含量的關(guān)系(1)(1)加入一種反應(yīng)物加入一種反應(yīng)物-直接判斷直接判斷2SO2SO2 2+O+O2 2=2SO=2SO3 3平衡后加平衡后加O O2 2平衡右移，平衡右移，O O2 2轉(zhuǎn)化率變轉(zhuǎn)化率變 ，體積，體積分數(shù)變分數(shù)變 ，SOSO2 2轉(zhuǎn)化率變轉(zhuǎn)化率變 ，體積分數(shù)變，體積分數(shù)變 . .小小大大大大小小(2)(2)加入物質(zhì)本身反應(yīng)加入物質(zhì)本身反應(yīng)2NO2NO2 2=N=N2 2O O4 4平衡后平衡后2HI=I2HI=I2 2+H+H2 2恒壓加入恒壓加入NONO2

10、2或或N N2 2O O4 4平衡后平衡后NONO2 2體積分數(shù)轉(zhuǎn)化體積分數(shù)轉(zhuǎn)化率率恒容加入恒容加入NONO2 2或或N N2 2O O4 4平衡后平衡后NONO2 2體積分數(shù)變體積分數(shù)變 恒壓加入恒壓加入HIHI平衡后平衡后HIHI體積分數(shù)轉(zhuǎn)化率體積分數(shù)轉(zhuǎn)化率恒容加入恒容加入HIHI平衡后平衡后HIHI體積分數(shù)轉(zhuǎn)化率體積分數(shù)轉(zhuǎn)化率小小大大不變不變不變不變不變不變轉(zhuǎn)化率變轉(zhuǎn)化率變（3）不同狀態(tài)）不同狀態(tài)-等效平衡等效平衡:平衡后各物質(zhì)的百分含量相同的狀態(tài)平衡后各物質(zhì)的百分含量相同的狀態(tài)mA+nB=pX+qDm+np+q一邊歸零后各物質(zhì)的濃度全一邊歸零后各物質(zhì)的濃度全部相等部相等等溫等容等溫等容

11、m+n=p+q一邊歸零后一邊歸零后各物質(zhì)的濃度成比例各物質(zhì)的濃度成比例例：恒容例：恒容2摩爾摩爾SO22摩爾摩爾O2平衡后平衡后SO2體積體積分數(shù)分數(shù)a%按下列比例加入平衡后按下列比例加入平衡后SO2為為a%的是的是 A 2molSO3 1molO2 B 1molSO2 1mol SO3 1.5molO2 C 1molSO2 1molO2例：恒容例：恒容2摩爾摩爾H2 1摩爾摩爾I2平衡后平衡后HI體積分體積分數(shù)數(shù)a%按下列比例加入平衡后按下列比例加入平衡后HI為為a%的是的是 A 1molH2 2molHI B 2molH2 4molHI C 3molH2 1molI2 2molHI 等溫等

12、壓等溫等壓 各物質(zhì)的濃度成比例各物質(zhì)的濃度成比例例：恒壓例：恒壓2摩爾摩爾SO22摩爾摩爾O2平衡后平衡后SO2體積分數(shù)體積分數(shù)a%按下列比例加入平衡后按下列比例加入平衡后SO2為為a%的是的是 A 4molSO2 4mol O2 B 2mol SO2 2mol SO3 3molO2 C 1molSO2 1molO2例：恒溫恒容容器中充入例：恒溫恒容容器中充入2摩爾摩爾A 1摩爾摩爾B，2A(g)+B(g)=xC(g)平衡后平衡后C的體積分數(shù)的體積分數(shù)a%若開始時充入若開始時充入0.6molA 0.3molB 1.4mol C平衡時平衡時C的體積分數(shù)為的體積分數(shù)為a%，則，則x可能是可能是 A

13、 2 B 3 C 4 D 6某溫度下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)某溫度下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)2A g B g 2C g 達到平衡時，達到平衡時，A、B和和C的物質(zhì)的量分別為的物質(zhì)的量分別為4 mol、2 mol和和4 mol。保持溫度和壓強。保持溫度和壓強不變，對平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做不變，對平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整，可使平衡右移的是如下調(diào)整，可使平衡右移的是A 均減半均減半 B 均加倍均加倍 C 均增加均增加1 mol D 均減少均減少1 molC7、勒沙特列原理：、勒沙特列原理：如果改變影響平衡的一個條件如果改變影響平衡的一個條件(如濃如濃度、壓強或溫度度、壓強或

14、溫度)，平衡就向著能夠，平衡就向著能夠減弱減弱這種這種改變改變的方向移動。的方向移動。 8、化學平衡的有關(guān)計算、化學平衡的有關(guān)計算有關(guān)化學平衡的計算包括：求有關(guān)化學平衡的計算包括：求平衡常數(shù)、平衡時平衡常數(shù)、平衡時各組分含量，平衡濃度、起始濃度、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、各組分含量，平衡濃度、起始濃度、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、混合氣體的密度或平均相對分子質(zhì)量，某物質(zhì)的化學混合氣體的密度或平均相對分子質(zhì)量，某物質(zhì)的化學計量數(shù)計量數(shù)等。解這類試題時要用到下列方法或規(guī)律：等。解這類試題時要用到下列方法或規(guī)律： (1)化學平衡計算的基本方法是化學平衡計算的基本方法是“始始”、“轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)”、“平平”三段分析法三段分析法 (2)化

15、學平衡計算中用到的基本關(guān)系與定律：化學平衡計算中用到的基本關(guān)系與定律：各物質(zhì)各物質(zhì)變化濃度變化濃度之比反應(yīng)式中的之比反應(yīng)式中的化學計量數(shù)化學計量數(shù)之比；之比；反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率其反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率其轉(zhuǎn)化濃度轉(zhuǎn)化濃度與與起始濃度起始濃度之比；之比；阿伏加德羅定律及其推論阿伏加德羅定律及其推論(如如:同溫同體積任何氣體壓同溫同體積任何氣體壓強之比等于物質(zhì)的量之比強之比等于物質(zhì)的量之比.同溫同壓下等質(zhì)量的任何氣同溫同壓下等質(zhì)量的任何氣體密度之比等于物質(zhì)的量之比的倒數(shù)體密度之比等于物質(zhì)的量之比的倒數(shù).) 在一定溫度下，將在一定溫度下，將2molA和和2molB兩種氣體混合于兩種氣體混合于2L密閉密閉容器中，發(fā)生反

16、應(yīng)容器中，發(fā)生反應(yīng) 3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，2min末反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，末反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，生成生成0.8molD，并測得，并測得C的濃度為的濃度為0.4mol/L。由此推斷：。由此推斷： (1)x值等于值等于_ (2)B的平衡濃度為的平衡濃度為_ (3)A的轉(zhuǎn)化率為的轉(zhuǎn)化率為_ (4)生成生成D的反應(yīng)速率的反應(yīng)速率_ (5)如果增大反應(yīng)體系的壓強，則平衡體系中如果增大反應(yīng)體系的壓強，則平衡體系中C的質(zhì)量分數(shù)的質(zhì)量分數(shù)_（填（填“增大增大”或或“減小減小”或或“不變不變”）20.8mol/L60%;o,2mol/L. min不變不變四、化學反應(yīng)圖像四、化學反應(yīng)圖像1 1、

17、化學反應(yīng)速率圖象分析、化學反應(yīng)速率圖象分析（1 1）看起點和終點）看起點和終點分清反應(yīng)物和生成物，分清反應(yīng)物和生成物，濃度減小的是反應(yīng)物，濃濃度減小的是反應(yīng)物，濃度增大的是生成物，度增大的是生成物，生成物多數(shù)是以原點為起點。生成物多數(shù)是以原點為起點?？聪聢D：看下圖：寫反應(yīng)方程式寫反應(yīng)方程式0.51.51.02.0物質(zhì)的量物質(zhì)的量CAB時間時間A + B = C213反應(yīng)速率之比=反應(yīng)方程式的系數(shù)之比1 1、化學反應(yīng)速率圖象分析、化學反應(yīng)速率圖象分析(2). (2). 看變化趨勢看變化趨勢分清正反應(yīng)和逆反應(yīng)分清正反應(yīng)和逆反應(yīng); 分清分清放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng); 分清分清“突變突變”

18、和和“漸變漸變”V正正V逆逆V正正V逆逆V時間時間此圖表示：此圖表示：增大反應(yīng)物濃度時時，正正反應(yīng)、逆反反應(yīng)、逆反應(yīng)的速率變應(yīng)的速率變化情況化情況 看圖：說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng)；看圖：說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng)；還是從逆反應(yīng)開始？然后是改變什么還是從逆反應(yīng)開始？然后是改變什么條件？化學平衡向什么方向移動？條件？化學平衡向什么方向移動？V正正V逆逆V正正V逆逆V時間時間看圖：說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng)；看圖：說出反應(yīng)起始時是從正反應(yīng)；還是從逆反應(yīng)開始？然后是改變什么還是從逆反應(yīng)開始？然后是改變什么條件？化學平衡向什么方向移動？條件？化學平衡向什么方向移動？突變突變V正正V逆逆V正正V逆逆答：逆反應(yīng)

19、答：逆反應(yīng)開始。開始。 降溫或減降溫或減壓。壓。平衡向正反平衡向正反應(yīng)方向移動。應(yīng)方向移動。時間時間V看圖：是改變什么條件？化學平衡向看圖：是改變什么條件？化學平衡向什么方向移動？什么方向移動？V正正V逆逆V正正V逆逆=突變突變答：正、逆答：正、逆反應(yīng)同時開反應(yīng)同時開始。始。 加催化劑加催化劑或或 。平衡不移動。平衡不移動。時間時間V轉(zhuǎn)化率溫度01.01 107Pa1.01 106Pa1.01 105Pa2.化學平衡圖象的解法轉(zhuǎn)化率壓強溫度曲線解法：作等溫線TmA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)m+n p+qHH0看圖技巧：圖象中 有三個量時，“定一看二”，再看曲線的變化趨勢。等壓線

20、200 C300 C100 C2.化學平衡圖象的解法mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) HPm+n p+qH 0看圖技巧：圖象中 有三個量時，“定一看二”，再看曲線的變化趨勢。等壓線壓強0A%物質(zhì)百分含量壓強溫度曲線物質(zhì)百分含量時間曲線500 C300 CmA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)C%時間時間0t1t2看圖技巧：先拐先平衡，先平衡則速率快。H 0轉(zhuǎn)化率時間曲線1.01 107Pa1.01 106PamA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)A轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率時間時間0t1t2看圖技巧：先拐先平衡，先平衡則速率快。m+nm+n p+q0物質(zhì)產(chǎn)率時間曲線mA(g)+

21、nB(g) pC(g)+qD(g時間時間T1T2產(chǎn)率0m+n p+q02A(g) + B(g) xC(g)T2 P1T1 P2T1 P1C%tP1P2 H00轉(zhuǎn)化率時間曲線mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)1.01 107Pa1.01 106PaA轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率時間時間m+n = p+p0濃度平衡時間曲線mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(s)AC時間時間濃度t1 t2 t3此圖在t2時，時，如果是加熱，那么 H大于0，還是小于0？如果是減壓，那么m+n與p的關(guān)系如何？01 1、下圖是在其它條件一定時，反應(yīng)、下圖是在其它條件一定時，反應(yīng)2NO+O2 2NO2中中NO 的平衡時轉(zhuǎn)

22、化率與溫度的關(guān)系曲線。的平衡時轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線。圖中坐標有圖中坐標有A A、B B、C C、D D、E 5E 5點，其中表示未達點，其中表示未達平衡狀態(tài)且平衡狀態(tài)且V V正正VV逆逆的點是的點是 。ABCEDC點點TNO轉(zhuǎn)化率 2 2、如圖所示，圖中、如圖所示，圖中a a曲線表示曲線表示X(g) +Y(g) 2Z(g)+ W(s)+ Q的反應(yīng)過程，若使的反應(yīng)過程，若使a曲線變?yōu)榍€變?yōu)閎曲線，可采取的措施是（曲線，可采取的措施是（ ）0Z%tabA. 加入催化劑加入催化劑B. 增大增大Y的濃度的濃度C. 降低溫度降低溫度D. 增大體系壓強增大體系壓強A.D 改變什么條件？化學平衡向什么改

23、變什么條件？化學平衡向什么方向移動？方向移動？V正正V逆逆V正正V逆逆V時間時間V正正V逆逆V正正V逆逆時間時間V改變什么條件？化學平衡向什改變什么條件？化學平衡向什么方向移動？么方向移動？改變什么條件？化學平衡向改變什么條件？化學平衡向什么方向移動？什么方向移動？V正正V逆逆V正正V逆逆=時間時間V轉(zhuǎn)化率溫度01.01 107Pa1.01 106Pa1.01 105PamA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)m+n p+qH0200 C300 C100 C轉(zhuǎn)化率壓強0mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)m+n p+qH 0200 C300 C100 CmA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)Pm+n p+q0A%H 0500 C300 CmA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)0H 0C%時間時間1.01 107Pa1.01 106PamA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)0m+nm+n p+q時間時間T1T2產(chǎn)率時間時間H 0T1T2mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(gC%m+np+qtT2 P1T1 P2T1 P1H0mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g