山东省巨野县第一中学化学(鲁科版)选修四:2.2 化学反应的限度 课件+学案(5份)

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名称 山东省巨野县第一中学化学(鲁科版)选修四:2.2 化学反应的限度 课件+学案(5份)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2016-05-20 15:24:00

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课件13张PPT。 第一节 化学反应的方向第2章 化学反应的方向、限度与速率生活中的自发过程(1)自然界中水由高处往低处流,
而不会自动从低处往高处流;(2) 铁器暴露在潮湿空气中会生锈;
这些过程都是自发的,
其逆过程都是非自发的。化学反应中的自发过程(1)甲烷燃烧:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
△H=-802.3 kJ/mol(2)铁生锈:
3Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-824 kJ/mol(3)NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=
CH3COONH4(aq)+H2O(l)+CO2(g); △H=37.3 kJ/mol一、反应焓变与反应方向1、自发过程:在温度和压强一定的条件下,不借助光、电等外部力量就能自动进行的过程。 2、能量判据:自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态(△H<0),这是判断化学反应进行方向的判据之一。课本P36放热反应常常能自发进行,但吸热反应也能自发进行。因此焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素。练习1已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为:
① C(金刚石、s)+O2(g)==CO2(g)
△H1=-395.41kJ/mol
② C(石墨、s)+O2(g)==CO2(g)
△H2=-393.51kJ/mol
关于金刚石与石墨的转化,下列说法正确的是( )
A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程
B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程 C.石墨比金刚石能量低
D.金刚石比石墨能量低AC练习2知道了某过程有自发性之后( )
可判断出过程的方向
可确定过程是否一定会发生
可预测过程发生完成的快慢
可判断过程的热效应A 有些过程是自发的,但与能量高低无关,例如:两种理想气体的混合无须借助外力
可顺利自发进行.二、反应熵变与反应方向1.在密闭条件下,体系有由有序自发地转变为无序的倾向。2、熵判据:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大(△S>0),这也是判断化学反应方向的判据之一。3.同一物质,在气态时熵最大,液态时次之,固态时最小。 课本P37熵(S)是体系混乱度的描述。熵增反应能自发进行,熵减反应也能自发进行。因此熵变也是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素。三、焓变与熵变对反应方向的共同影响能量判据中,自发过程取向于最低能量 状态 (△H<0) 熵判据中,自发过程取向于最大混乱度状态(△S>0)
所以应由焓变和熵变组成综合判据判断反应的方向:ΔH-TΔS<0 反应能自发进行
ΔH-TΔS=0 反应达到平衡状态
ΔH-TΔS>0 反应不能自发进行
练习3碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气,对其说法中正确的是( )
A、碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气 体,使体系的熵增大。
B、碳酸铵分解是因为外界给予了能量
C、碳酸铵分解是吸热反应,根据能量判据不能自发分解
D、碳酸盐都不稳定,都能自发分解。A练习4下列反应中,在高温下不能自发进行的是( )D. CO(g)=C(s)+1/2O2(g)B. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)A. (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)C. MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)D熵减熵增熵增熵增1.过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会发生和发生的速率。例如:金刚石有向石墨转化的倾向,但是能否发生,多快才能完成,就不是判据能解决的问题了。注意2.在讨论反应的方向时,指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用,就可能出现相反的结果。例如:石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。练习5
已知在等温条件下,化学反应方向的判据为:
△H-T△S<0反应能正向自发进行
△H-T△S=O 反应达平衡状态
△H-T△S >0反应能逆向自发进行
(其中△H为焓变,△S为熵变,T为热力学温度)
设反应A(s)=D(g)+E(g)的△H-T△S=(-4500+11T)kJ/mol
要防止反应发生,温度必须( )
A、高于409K B、低于136K
C、高于136K而且低于409K D、低于409K A课件33张PPT。 化学平衡A D[练习]题型1—判断移动结果 在高温下,反应
2HBr(g) H2 (g) + Br2 (g) >0
达到平衡,要使混合气体颜色加深,可采取的方法是( )
A.减压 B.缩小体积
C.升温 D.增大H2浓度 B C[练习]题型2—选择移动条件 已知工业上真空炼铷的方程式为
2RbCl + Mg MgCl2 +2Rb(g), 对于此反应能够进行正确解释的是( )
A.Rb比Mg金属性强
B.MgCl2对热的稳定性比RbCl弱
C.高温下Mg2+得电子能力比Rb+弱
D.Rb的沸点比Mg低,当把Rb(g)抽走时,平衡向正反应向移动 D[练习]题型3—解释结果有关平衡图象题的分析和判断 方法:一看横纵坐标;
二看曲线的走向和斜率;
三看特殊点;在一定条件下,反应A(g)+B(g) C(g) <0 达到平衡后,根据下列图象判断 (1)升温,达到新的平衡的是( )
(2)降压,达到新的平衡的是( )
(3)减少C的量,移向新平衡的是( )
(4)增加A的量,移向新平衡的是( )
(5)使用催化剂,达到平衡的是( ) A. B. C. D. E.BCEAD[练习1]题型1—图象判断 现有可逆反应A(g)+B(g) 3C(g),下图中甲、乙、丙分别表示在不同的条件下,生成物C在反应混和物中的百分含量(C%)和反应时间的关系:



(1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂时的情况,则___曲线是表示有催化剂时的情况。
(2)若乙图中的a曲线表示200℃和b曲线表示100℃时的情况,则此可逆反应的正反应是_____热反应。
(3)若丙图中两条曲线分别表示不同压强下的情况,则____曲线是表示压强较大的情况。a吸b[练习2] 密闭容器中mA(g)+nB(g) pC(g),反应达到平衡,经测定增大压强P时,A的转化率随P而变化的曲线如下图。则:
(1)增大压强,A的转化率____,平衡向____移动,达到平衡后,混合物中C的质量分数________。
(2)上述化学方程式中的系数m、n、p的正确关系是____ ,向上述平衡体系中
加入B,则平衡________。
(3)当降低温度时,C的质
量分数增大,则A的转化
率____,正反应是____热反应。降低左减少m+n的可逆反应,在一定温度下B的百分含量与压强的关系如图所示,则下列判断正确的是( )
(A)m+n<p
(B)n>p
(C)x点的状态是v正>v逆
(D)x点比y点的反应速度
慢 C D[练习5][例]在一定条件下发生反应:
2A(g)+2B(g) xC(g)+2D(g),在2L密闭容器中,把4molA和2molB混合,2min后达到平衡时生成1.6molC,又测得反应速率vD=0.2mol/(L·min),下列说法正确的是( )
A.B的转化率均是20%
B.x = 4
C.平衡时A的物质的量为2.8mol
D.平衡时气体压强比原来小B有关化学平衡的计算[例]在一定条件下发生反应:2A(g)+2B(g) ? xC(g)+2D(g),在2L密闭容器中,把4molA和2molB混合,2min后达到平衡时生成1.6molC,又测得反应速率vD=0.2mol/(L·min),下列说法正确的是( )
A.B的转化率均是20% B.x = 4
C.平衡时A的物质的量为2.8mol D.平衡时气体压强比原来小2A(g) + 2B(g) ? xC(g) + 2D(g)起始(mol)
变化(mol)
平衡(mol) 4 2 0 01.6 0.81.6 0.80.8 0.83.2 1.2B的转化率=0.8/2=0.4=40%X=4n(平衡)=6.8mol n(起始)=6mol
P(平衡)>P(起始)B例如:在425℃时,在1L密闭容器中进行反应: H2+I2 2HI,达到平衡。不论从正反应开始,还是从逆反应开始,可以达到相同的平衡状态。 1. 反应的平衡状态与反应条件(浓度、温度、压强或体积)有关,与反应过程(正向、逆向、一次加料、分次投料)无关。等效平衡浓度/mol·L-1时间/s0.001.002.001.580.21浓度/mol·L-1t2HIH2或I20.001.002.001.580.21t1时间/sHIH2或I2从正反应开始从逆反应开始1mol H2+1 molI22mol HI相当于在500℃、钒触媒的作用下,某密闭容器中反应 2SO2+O2 2SO3。
若反应起始时SO2 和 O2氧气物质的量分别为2mol和1mol,达到平衡时SO3的物质的量为1.5mol,则在同一条件下,下列各组与上述平衡能达到同一化学平衡状态的是( )
A. 4mol SO2 和 2molO2
B. 2mol SO3
C. 1mol SO2 、0.5molO2和1mol SO3
D. 2mol SO2、1mol O2和2mol SO3BC例题1 有一个固定体积的密闭容器中,加入2 mol A和1mol B发生反应,
2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)
达到平衡时,C的浓度为W mol/L,若维持容器体积和温度不变,按下列四种方法改变起始物质,达平衡时C的浓度仍为W mol/L的是( )
A.4mol A + 2mol B
B.2mol A + 1mol B +3mol C + 1mol D
C.3mol C + 1mol D +1mol B
D.3mol C + 1mol D 练习1D题型1—等效平衡题 在密闭容器中,对于反应
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
若:m+n p+q (反应前后气体分子数不等),
若维持容器体积和温度不变(恒温恒容) ,只要起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算与已知状态相等时,就可达到等效平衡状态。结论1≠ 一定温度下将a mol PCl5通入一个容积不变的反应器中,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,此时反应器中再通入a mol PCl5,在温度不变情况下再度达到平衡,测得压强为P2。测得P1和P2的关系是( )
(A)2P1>P2 (B) 2P1=P2
(C)2P1PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) 反应达平衡时,PCl5的体积分数为M%,若在同一温度同一容器中,最初投入的是2 mol PCl5,反应平衡时,PCl5的体积分数为N%,则M和N的正确关系是
A、M > N B、M < N
C、M=N D、无法判断B例题2等效平衡 1.在条件不变时,对同一个可逆反应不论是从正反应开始,还是从逆反应开始,或是从中间状态(既有反应物又有生成物的状态)开始,只要各物质的起始量彼此“相当”,则可达到相同的平衡状态,这就叫做“等效平衡”。2、等效平衡的含义:(1)反应过程不同而平衡时结果完全相同的平衡状态。
(2)反应过程不同而结果,平衡时反应混合物体积分数(物质的量分数)相同的平衡状态。 向某密闭容器中充入1molCO和2molH2O(g),发生反应: CO+H2O (g) CO2 +H2。
当反应达到平衡时,CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO的体积分数等于x的是( )
A.0.5molCO+1molH2O(g)+1molCO2+1molH2
B.1molCO+1molH2O(g)+1molCO2+1molH2
C. 2molCO+4molH2O(g)
D.0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.5molCO2+0.5molH2CD例题3 在密闭容器中,对于反应
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
若:m+n = p+q (反应前后气体分子数相等),
若维持容器体积和温度不变(恒温恒容) ,只要起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算与已知状态比相等时,就可达到等效平衡状态。结论2某温度下,在一容积可变的容器中,反应
2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2 mol和4 mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡混合物中各物浓度保持不变的是( )
A.均减半 B.均加倍
C.均增加1 mol D.均减少1 molAB例题C D练习4 在恒温、恒压的条件下,向可变容积的密闭容器中充入3 L A和2 L B,发生如下反应: 3A(g) +2B (g) xC (g) +yD(g)
达到平衡时,C的体积分数为m%。若维持温度压强不变,将0.6 L A 、0.4 L B 、4 L C 、0.8 L D作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时C的体积分数仍为m%,则的值分别为( )
A. x=3 y=1 B. x=4 y=1
C. x=5 y =1 D. x=10 y=2 在体积可变的密闭容器中,对于反应,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
无论 m+n = p+q m+n p+q
若维持容器压强和温度不变(恒温恒压) ,只要起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算与已知状态比相等时,就可达到等效平衡状态。结论3≠ 某温度下,向某密闭容器中加入1 molN2和3 molH2,使之反应合成NH3,平衡后测得NH3的体积分数为m。若T不变,只改变起始加入量,使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m,若N2、H2、NH3的加入量用x、y、z表示应满足:练习5(1)恒定T、V:
[1]若x = 0,y = 0, 则z = ---------。
[2]若x = 0.75 mol, y = ----------,
z = ----------。
[3]x、y、z应满足的一般条件是---------。2mol2.25mol0.5molx + z/2 = 1 , y + 3z/2 = 3(2)恒定T、P:
[1]若x= 0、y= 0, 则z = -------。
[2]若x = 0.75mol, 则y = --------,
z = --------。
[3] x 、 y 、 z应满足的一般条
件是-----------------------------。>02.25mol≥0y = 3 x, z ≥ 0 某温度下,向某密闭容器中加入1 molI2 (g)和1 molH2,使之反应合成HI,平衡后测得HI的体积分数为m。若T不变,只改变起始加入量,使之反应平衡后HI的体积分数仍为m,若I2(g)、H2、 HI的加入量用x、y、z表示应满足:y = x, z ≥ 0练习6等效平衡 1.在条件不变时,对同一个可逆反应不论是从正反应开始,还是从逆反应开始,或是从中间状态(既有反应物又有生成物的状态)开始,只要各物质的起始量彼此“相当”,则可达到相同的平衡状态,这就叫做“等效平衡”。2、等效平衡的含义:(1)反应过程不同而平衡时结果完全相同的平衡状态。
(2)反应过程不同而结果,平衡时反应混合物体积分数(物质的量分数)相同的平衡状态。等效平衡3、等效平衡的判断及建立方法(2)其他情况(a. 反应前后气体分子数不等且恒温恒容时;b.反应前后气体分子数相等),当起始反应物或生成物的物质的量比(不一定要求与化学计量数比相同)与已知状态相等时,建立等效平衡。 (1)一般可逆反应(反应前后气体分子数不等),恒温恒容时,当起始反应物或生成物的物质的量通过化学计量数换算与已知状态相等时,则建立等效平衡。(3)用一种途径无法解决的化学平衡问题,可依据建立等效平衡的方法通过改变途径解决。 A.加入氢氧化钠发生什么反应?
B.久置氯水的成分是什么?为什么?
C.反应中增加HCl的浓度怎么反应?
D. 为什么氯气不溶于饱和食盐水?
E.加入NaHCO3 固体,c(HClO)变化?
F.加H2O , c(HClO)变化?Cl2+H2O HCl+HClO达平衡后[练习]题型8—应用题六、工业上合成氨适宜条件的选择1、合成氨反应的特点:N2+3H2 2NH3①可逆反应②正反应为气体体积减小的反应③正反应为放热反应合成氨的理想条件浓度 温度压强催化剂增大浓度增大反应物浓度
减小氨的浓度高温低温高压高压使用无影响合成氨的适宜条件N2+3H2 2NH3 正反应放热条件
温度
压强
催化剂
浓度500℃左右20MPa--50MPa铁触媒及时分离出氨并不断补充氮气和氢气课件27张PPT。 [考纲展示] 
1.了解化学反应的可逆性。 2.了解化学平衡建立的过程。 3.理解化学平衡常数的含义,
能够利用化学平衡常数进行简单的计算。 4.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)
对化学平衡的影响,认识其一般规律。本专题在全国卷及地方卷是这样考得!本专题在全国卷及地方卷是这样考得!本专题在全国卷及地方卷是这样考得!本专题在全国卷及地方卷是这样考得!本专题在全国卷及地方卷是这样考得!(2012·海南高考)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)。
判断该反应是否达到平衡的依据为(  )
A.压强不随时间改变
B.气体的密度不随时间改变
C.c(A)不随时间改变
D.单位时间里生成C和D的物质的量相等例1考点一:化学平衡状态的 判断C(2015·福州模拟)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭
真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计),在恒定温度下
使其达到分解平衡:
NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)
。判断该分解反应已经达到化学平衡的是(  )
A.2v(NH3)=v(CO2)
B.密闭容器中c(NH3)∶c(CO2)=2∶1
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
变式训练1C(双选)(2012·山东高考改编)对于反应
N2O4(g) 2NO2(g) ΔH>0,将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是(  )变式训练2A D小结判断化学平衡状态的两方法和两标志
1.两方法——逆向相等、变量不变
(1)“逆向相等”:(2)“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否是平衡状态的判断依据。
2.两标志——本质标志、等价标志
(1)本质标志:v(正)=v(逆)≠0。对于某一可逆反应来说,正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。
(2)等价标志:
以mA(g)+ nB(g)? ?pC(g)+qD(g)为例:平衡
平衡
平衡
平衡
不一定
不一定
不一定
1.(2015·三亚模拟)一定温度下,可逆反应
H2(g)+I2(g)? ? 2HI(g)达到化学平衡状
态的标志是( )
A.混合气体的压强不再变化
B.混合气体的颜色不再变化
C.反应速率v(H2)=1/2v(HI)
D.c(H2)∶c(I2)∶c(HI)=1∶1∶2巩固训练B考点二、化学平衡常数的理解和应用1.在一定条件下,已达平衡的可逆反应:
2A(g)+B(g)? ?2C(g),下列说法中正确的是(  )
A.平衡时,此反应的平衡常数K与各物质的浓度有
如下关系:K=[C]2/([A]2·[B])
B.改变条件后,该反应的平衡常数K一定不变
C.如果改变压强并加入催化剂,平衡常数会随之变

D.若平衡时增加A和B的浓度,则平衡常数会减小例2A
已知反应①:CO(g)+CuO(s)? ?CO2(g)+Cu(s)和反应②:H2(g)+CuO(s)??Cu(s)+H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2,该温度下反应③:CO(g)+H2O(g) ? CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K3。则下列说法正确的是(  )
A.反应①的平衡常数K1=[CO]·[CuO]/([CO2]·[Cu])
B.反应③的平衡常数K=K1/(K2)
C.对于反应③,恒容时,温度升高,H2浓度减小,
则该反应的焓变为正值
D.对于反应③,恒温恒容下,增大压强,H2浓度一
定减小变式训练B归纳总结----(1)化学平衡常数只与温度有关,与浓度、
压强和催化剂等均无关。
(2)在平衡常数表达式中:水的浓度、固体
物质的浓度均不写,但是水蒸气的浓度
要写。
(3)平衡常数表达式中各物质的浓度为平衡
时的浓度,其书写形式与化学方程式的
书写有关。
1、化学平衡常数的理解
2.化学平衡常数的应用
(1)判断、比较可逆反应进行的程度
一般来说,一定温度下的一个具体的可逆反应:一般地说,当K>105时,就认为反应基本进行完全了,当K<10-5时,认为反应很难进行。
(2)判断化学反应进行的方向
浓度商:
Q>K:反应向逆反应方向进行,v(正) Q=K:反应处于化学平衡状态,v(正)=v(逆))
Qv(逆),反应向正反应方向进行,
(3)判断反应的热效应
升高温度K值增大→正反应为吸热反应K值减小→正反应为放热反应
(4)计算反应物的转化率。(2014·上海高考)只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是(  )
A.K值不变,平衡可能移动
B.K值变化,平衡一定移动
C.平衡移动,K值可能不变
D.平衡移动,K值一定变化巩固训练1D
在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)? ?CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如表:回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=________。
(2)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3[CO2]·[H2]=5[CO]·[H2O],试判断此时的温度为________。
(4)若830 ℃时,向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O,反应达到平衡后,其化学平衡常数K________1.0(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)830 ℃时,容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积。平衡________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。
(6)若1 200 ℃时,在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol·L-1、2 mol·L-1、4 mol·L-1、4 mol·L-1,则此时上述反应的平衡移动方向为______(填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”)。巩固训练2考点三:外界条件对化学平衡的影响(2012·大纲全国卷)合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为
CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH <0
反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是(  )
A.增加压强     B.降低温度
C.增大CO的浓度 D.更换催化剂例3B
对可逆反应2A(s)+3B(g)??C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡。下列有关叙述正确的是( )
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v(正)减小
③压强增大一倍,平衡不移动,v(正)、v(逆)不变
④增大B的浓度,v(正)>v(逆)
⑤加入催化剂,B的转化率提高
A.①②   B.④   C.③   D.④⑤变式训练B反应物浓度减小,但比原来大
归纳总结外界调节对平衡的影响【深度挖掘】 
(1)改变固体或纯液体的量,对化学平衡?。
(2)“惰性气体”对化学平衡的影响
※ 恒温、恒容条件?
※ 恒温、恒压条件?1、已知反应A2(g)+2B2(g)??2AB2(g) ΔH<0,下列说法正确的是(  )
A.升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速
率减小
B.升高温度有利于反应速率增加,从而缩短达
到平衡的时间
C.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于
该反应平衡正向移动
D.达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于
该反应平衡正向移动巩固训练B课堂小结:
1、这堂课复习了什么?
2、还有那些疑问?2.(2012·重庆高考)在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:
a(g)+b(g)? ? 2c(g) ΔH1<0、
x(g)+3y(g)?? 2z(g) ΔH2>0,进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功)。下列叙述错误的是(  )
A.等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变
B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高
C.等容时,通入惰性气体,各反应速率不变
D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大A
课件18张PPT。反应条件对 化学平衡的影响化学平衡的移动:化学平衡状态是在一定条件下建立的。
外界条件改变时,使正、逆反应速率不再相等,平衡混合物中各组分含量(或浓度)也随之改变,原来的平衡被破坏,新条件下建立新平衡状态。这种由旧平衡变为新平衡的过程,叫化学平衡的移动。
影响化学平衡的条件:化学平衡温度浓度压强实验:(红棕色气体)(无色气体)冷水热水(一)温度对化学平衡的影响 2NO2(g) N2O4(g)(红棕色)(无色)[讨论]A:混和气体受热颜色变深,
说明 ① ;
② 。
B:混和气体遇冷颜色变浅,
说明① ;
② 。
NO2浓度增大 平衡向逆反应方向移动NO2浓度减小 平衡向正反应方向移动温度对2NO2 N2O4 (正反应放热)的影响结论:升高温度平衡向吸热反应方向移动向逆反应方向移动c (NO2) 增大向正反应方向移动c (N2O4) 增大变深变浅红棕色 无色实验:Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)30.01 mol/L的FeCl3和0.03 mol/L的KSCN 在试管中混合,观察。
向一份中加入几滴1 mol/L的FeCl3,观察现象。
向另一份中加入几滴1 mol/L的KSCN,观察现象。(红色溶液)(红色加深)(红色加深)浓度对Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3的影响结论:增加反应物浓度平衡正向移动C (产物) 增加C (产物) 增加向正反应方向移动
向正反应方向移动(二)浓度对化学平衡的影响 结论:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度 或减小生成物的浓度,都可以使化学平衡向正反应方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。 注意:固体物质和纯液体浓度看成是常量,其量改变浓度不变,不影响平衡。实验将针筒中2NO2 N2O4混合气体迅速压缩,
观察现象并记录;
将针筒快速拉出,观察现象并记录。压强对2NO2(g) N2O4(g)的影响向正反应方向移动向逆反应方向移动物理变化平衡移动瞬间变深逐渐变浅瞬间变浅物理变化逐渐变深平衡移动压强对化学平衡的影响 2NO2(g) N2O4(g)[讨论]A:当加压气体体积缩小时,混和气体颜色先变深
是由于① ,
后又逐渐变浅是由于 ② ;
B:当减压气体体积增大时,混和气体颜色先变浅
是由于① ,
后又逐渐变深是由于 ② 。
NO2浓度增大 NO2浓度减小 平衡向正反应方向移动平衡向逆反应方向移动 (三)压强对化学平衡的影响[结论]在其它条件不变的情况下:
A:增大压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动;
B:减小压强,会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。 问题:无气体参加的反应或反应前后气态 物质的分子数相等的反应,改变压强,平衡能否发生移动?B不移动u不移动小结:条件对平衡的影响化学平衡浓度温度压强c(反应物)增大,平衡正向移动。T 升高,平衡向吸热反应方向移动。P 增大,平衡向气体体积减小的方向移动。催化剂不影响平衡勒·夏特列原理勒?夏特列曾经提出了一个经验性的“平衡移动原理”:如果改变平衡体系的条件(如温度、浓度、压强)之一,平衡将向减弱这个改变的方向移动。[例析]:对于 m A (g) + n B (g) p C (g) △H
有如图所示的变化,则:

①P1与 P2 的关系是


②m+n与p的关系是 ;

③T1 与 T2的关系是 ;
④△H与 0 的关系是 。P2 > P 1T2 < T 1m + n > p△H<0如图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是( ) A.升高温度
B.加大X的投入量
C.加催化剂
D.增大体积CLIANX 练习课件16张PPT。化学反应速率 一、化学反应速率1.定义:化学反应速率是用来表示化学反应快慢的物理量。通常是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。浓度常用单位:mol/L时间常用单位 s 或 min化学反应速率常用单位: mol/(L·s) 或 mol/(L·min)[例]在2L的密闭容器中,加入1mol N2和3mol H2,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。 N2 + 3H2 =? 2 NH3起始浓度(mol/L) 0.5 1.5 02s末浓度(mol/L) 0.21.20.4v(N2)= (0.5-0.4)/2 mol/(L·s) =0.05mol/(L·s)v(H2)= (1.5-1.2)/2 mol/(L·s)= 0.15 mol/(L·s)v(NH3)= (0.2-0)/2 mol/(L·s)= 0.1mol/(L·s) 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?解:变化浓度(mol/L) 0.1 0.3 0.2问题1 同一个反应,用不同的物质来表示反应速率,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,各物质的反应速率之比等于化学计量数之比等于浓度的变化量之比等于物质的量的变化量之比如在N2 + 3H2 =?2NH3 中, v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2 我们得到的速率是指什么时候的速率?我们所说的速率是指在整个过程中的平均速率。且均为正值问题2结论2 将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:
2A(g)+B(g) 2C(g)若经 2 s后测得 C 的浓度为 0.6 mol·L-1 ,现有下列几种说法:
① 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol·L-1·s-1
② 用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol·L-1·s-1
③ 2 s 时物质 A 的转化率为70%
④ 2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol·L-1
其中正确的是
A.①③ B. ①④ C. ②③ D. ③④B[练习]如在N2 + 3H2 =?2NH3 中,
v = k c(N2) c(H2)3 2.质量作用定律;在mA+ nB =?pC + qD中,
v = k c(A)mc(B)n3.决定化学反应速率的因素 物质的化学性质(内因)是决定反应速率快慢的主要因素。 当反应物一定时,外界条件也会对反应速率产生影响。(1)浓度对反应速率的影响 当其他条件不变时,增大反应物的浓度,反应速率加快;减小反应物的浓度,反应速率减慢。 浓度的一般讨论对象为气体或溶液,对于纯液体或固体反应物来说,增大反应物的量,对反应速率无影响;但增大固体反应物的总表面积,反应速率会加快。注意4.影响反应速率的因素:(2)压强对反应速率的影响 对有气体参加的反应,当其他条件不变时,增大压强,反应速率加快;减小压强,反应速率减慢。①压强的改变,对速率的影响,其实仍为浓度的改变对速率的影响。
②全部由固体或液体参加的反应,压强改变对反应速率没有影响注意[例]在一密闭容器中,加入SO2和O2发生2SO2 + O2 = 2SO3,试分析下列情况对反应速率的影响。⑴容器体积变为原来的2/3气体反应物浓度增大反应速率增大⑵容器体积不变,加入SO2,(O2)气体反应物浓度增大反应速率增大⑶恒温、恒压时,充入惰性气体要保持压强不变体积增大浓度减小反应速率减慢⑷恒温、恒容时,充入惰性气体体积不变浓度不变反应速率不变(3)温度对化学反应速率的影响 当其他条件不变时,升高温度反应速率加快,降低温度反应速率减慢。①升高温度使反应速率加快,比增大浓度、增大压强,提高速率更为有效。
②实验测得,温度每升高10 ℃,反应速率增大到原来的2—4倍。假设每升高10℃,速率增大为原来的a倍,现升高n个10℃,则v(现)= v(原)×an
③温度对反应速率的影响,与反应物的状态无关。
④温度对反应速率的影响,无论是放热反应,还是吸热反应都适用。注意(4)催化剂对化学反应速率的影响 使用催化剂,可以使化学反应速率成千上万倍的增加。 ①催化剂中最常使用的是正催化剂,可以大大加快反应速率。
它具有选择性强,效率高等特点,并可一定程度地降低反应条件。使用催化剂是提高生产效率的最有效的手段之一。
②催化剂参与化学反应,改变反应途径,但反应前后其组成和质量不变。
③催化剂的中毒。注意(5)其他因素对化学反应速率的影响 光、超声波、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、溶剂等对反应速率也有影响。 在各种外界条件中,温度对反应速率的影响能适应所有的反应。外界条件对化学反应速率影响的微观解释增多增多增多不变增多增多加快不变增多不变不变增多增多加快不变不变增多增大增多增多加快不变不变增多增大增多增多加快小结:?浓度:增大反应物的浓度反应速率加快?压强:增大压强反应速率加快
压强对速率的影响,本质是压强变化引 起了浓度的变化.?温度:升高体系的温度,反应速率加快?加入正催化剂可以提高反应速率?除此以外,还有光、超声波、激光、放射线、电磁波,颗粒的大小等。[例]把除去氧化膜的镁条投入到放有稀盐酸的试管中,发现H2的生
成速度v随时间t变化如图。其中 t1~t2速率变化的主要原因是
____________t2~t3速率变化的主要原因是_______________本题中影响其反应速率的
主要因素是①浓度 ②温度。
从t1~t2虽然浓度是逐渐降低的,但由于反应放热,温度升高起主要作用,所以速率由慢到快, t2~t3 由于c (HCl)下降成为主要因素,速率减小温度升高盐酸浓度下降