课件19张PPT。《化学反应的方向、限度与速率》复习课一、化学反应的方向1、 放热反应过程使体系的能量降低,具有自发进行的倾向①吸热反应一定不能自发进行②在常温下不能自发进行吸热反应,在高温下也一定不能自发进行NH4HCO3(固)+CH3COOHCaCO3的分解焓变不是决定反应能否自发进行的唯一因素××2、体系有自发地向混乱度增加(熵增)的方向进行的倾向反应的熵变△S=生成物的总熵-反应物的总熵同一物质的熵: S(g)>S(l)>S(s)①在常温、常压下,熵增的反应一定能自发进行CaCO3的分解②少数熵减的反应在一定条件下也可以自发进行NH3+HCl√×熵变也不是决定反应能否自发进行的唯一因素3、化学反应方向的判据在一定条件下,一个化学反应能否自发进行,既与焓变有关又与熵变有关。在恒温、恒压条件下,由△H-T△S的大小来确定。△H - T·△S ﹤ 0△H - T·△S ﹥ 0△H - T·△S ﹦ 0反应能自发进行反应不能自发进行反应达到平衡状态二、化学反应的限度、速率1、化学平衡常数化学平衡常数表示可逆反应进行程度的大小K是温度函数,与反应物、生成物的浓度无关,只受温度影响。2、化学平衡常数的应用(浓度熵)Qc < K时,Qc = K时,反应已达平衡反应正向进行V正 > v逆V正 = v逆V正 < v逆Qc > K时,反应逆向进行3、平衡转化率: α(A)=A的起始浓度 - A的平衡浓度A的起始浓度×100%浓度对反应物转化率的影响:①若a=b+c,A的转化率
②a>b+c,A的转化率
③a②若a+b>c+d ,A、B的转化率
③若a+bSO3平衡体系①恒温、恒容时,充入He气:速率 ,化学平衡不变不移动②恒温、恒压时,充入He气:速率 ,化学平衡减小逆向移动6、等效平衡: 对于同一可逆反应,当外界条件一定时,该反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,或是正逆反应同时进行,只要反应物或生成物满足一定的配比,达平衡时,任何相同组分的百分含量(体积、物质的量)均对应相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。 在定温、定容的条件下,对于反应前后气体体积改变的可逆反应,只改变起始加入物质的物质的量,如果用“极值法”换算成同一边物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效.Ⅰ、恒温、恒容条件下的等效平衡:在恒温恒容下,按下面不同的投料方式进行反应
平衡后各体系内相同组分浓度是否对应相同 三条途径最终达到同一平衡N2 + 3H2 2NH3 (1) 1mol 4mol 0mol
(2) 0mol 1mol 2mol
(3) 0.5mol 2.5mol 1mol
1mol (3+1)mol 0mol(0.5+0.5)mol (2.5+1.5)mol 0mol在一个固定容积的密闭容器中,加入mmolA,n molB发生下列反应:mA(气)+n B(气) pC(气) 平衡时C的浓度为wmol/L,若容器体积和温度不变,起始时放入amolA,bmolB,c molC,若要平衡后C的浓度仍为wmol/L,则a、b、c可以满足的关系是( )。
a:b:c=m:n:p
a:b=m:n, ap/m+c=p
C. mc/p+a=m, nc/p+b=n
D. a=m/3, b=n/3, c=2p/3B C 在定温、定压的条件下的可逆反应,只改变起始加入物质的物质的量,如果用“极值法”换算成同一边物质的物质的量比值与原平衡相同,则两平衡等效.Ⅱ、恒温、恒压条件下的等效平衡将1molN2和3molH2充入一密闭容器中,在适当温度和催化剂作用下,发生反应N2 + 3H2 2NH3,反应达平衡后,测得NH3的体积分数为m,若T、P恒定,起始时充入:xmolN2、ymolH2和zmolNH3,这样为保持平衡时NH3的体积分数仍为m,则x、y、z之间必须满足的一般关系是___________。 x:y=1:3再见!课件22张PPT。第二章
化学反应的方向、限度与速率
复习课★ 了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的涵义及其与反应速率之间的内在联系。★ 理解勒夏特列原理的涵义。掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。目标:★了解化学反应方向自发进行的判据△H-T△S<0
△H-T△S=0
△H-T△S>0
即:在温度、压强一定的条件下, 研究表明:
T、P一定,反应焓变和熵变共同影响反应方向。反应方向的判据为 。△H-T△S反应能自发进行反应不能自发进行反应达到平衡状态 自发反应总是
向△H-T△S<0的方向,直至达到平衡状态。一、化学反应自发进行的方向
(1)定义:
(2)单位:
(3)表示方法:二、化学反应速率 化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少或
生成物浓度的增加来表示化学反应进行快慢的物理
量。V = △C/△t mol / (L · min) 或 mol/(L · s)(4)影响化学反应速率的因素:影
响
因
素内因(决定):外因 浓度:增加反应物的浓度,可以增大反应速率 压强:增大气体反应的压强,可以增大反应速率(只有通过改变浓度而实现) 温度:升高温度,可以增大反应的速率 催化剂:加正催化剂,可以增大反应速 率 其它因素:超声波、电磁波、光照等 参加反应物质的性质 活化分子
有效碰撞 三、化学反应平衡1.化学反应平衡状态概念:①在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应
速率相等,反应混合物中各组成成分的浓度保持
不变的状态叫化学平衡状态②它的建立与反应途径无关,从正反应或逆反应
开始都可以建立平衡状态
2. 化学平衡特点:
1、直接:
① V正=V逆 →化学键断裂=化学键生成
② 各组分浓度保持不变 →质量分数不变
2、间接: (相关物理量恒定不变)
① 压强
② 体系颜色
③ 混合气体的平均分子量
④ 密度
…………………………
(1)逆 (2)等 (3)动 (4)定 (5)变
讨论:怎样判断一个可逆反应是否达到平衡状态?BAC对于一般的反应aA +bB cC + dD
当温度一定,达到化学平衡时,其平衡常数表达式:注意:平衡常数表达式中不包括固体和纯液体物质的浓度项(因为它们的浓度为常数),只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。3.化学平衡常数K的意义
1、根据K的大小判断反应进行的程度。
K值越大,反应越完全;
K值越小,反应越不完全。(一般来说, 如果一个反应的平衡常数大于105,认为反应进行的较完全; 如果小于10-5,则认为反应很难进行)
2、判断反应是否达到平衡或反应进行的方向?。
Q = K 处于平衡状态 V正 = V逆
Q > K 反应向逆向进行 V正 < V逆
Q < K 反应向正向进行 V正 > V逆 4、平衡移动平衡移动原因:反应条件改变引起
结果:速率、各组分含量与原平衡比较均发生变化
V(正)>V(逆)向正反应方向移动
方向 V(正)=V(逆)原平衡不移动
V(正)<V(逆)向逆反应方向移动
讨论:怎样判断一个可逆反应改变条件时平衡
是否发生移动和平衡移动方向?影响移动因素浓 度:增大反应物浓度或减小生成物浓度,
平衡向正反应方向移动
压 强:增大(或减小)压强,平衡向气体
体积缩小(或扩大)的方向移动
温 度:升高(或降低)温度,平衡向吸热
(或放热)方向移动
催化剂:对化学平衡状态无影响
勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。向右不向左不移动 例1.在恒温时,一固定容积的密闭容器内发生如下反应:
2NO2(g) N2O4(g)
达到平衡时,再向容器内通入一定量的NO2(g),重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,NO2的浓度
A.不变 B.增大
C.减小 D.无法判断B 例2.在恒温时,一固定容积的密闭容器内发生如下反应:
2NO2(g) N2O4(g)
达到平衡时,再向容器内通入一定量的NO2(g),重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,NO2的体积分数
A.不变 B.增大
C.减小 D.无法判断C 例3.恒温恒压下,在容积可变的密闭容器内发生如下反应:
2NO2(g) N2O4(g)
达到平衡时,再向容器内通入一定量的NO2(g),重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,NO2的体积分数
A.不变 B.增大
C.减小 D.无法判断A等效平衡的情况:
1,等温等容时,
2等温等容时,
3、等温等压时,5、等效平衡问题:反应前后气体体积不等的可逆反应,只改变起始充入量,通过方程式系数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同则两平衡等效;反应前后气体体积相等的可逆反应,只要起始充入的物质的量(或经过转换后的量),与原平衡成比例则两平衡等效;改变起始充入量,只要换算成同一边的个物质的物质的量后与原平衡成比例,则两平衡等效。1.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 4 mol、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,可使平衡右移的是
A? 均减半 B? 均加倍
C? 均增加1 mol D? 均减少1 molC2.某温度下,在一容积固定密闭容器中,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 4 mol、2 mol和4 mol。在相同的温度下,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是
A? 均减半 B? 均加倍
C? 均增加1 mol D? 均减少1 molB、C3.某温度下,在一容积固定的容器中,反应2A?g?+B?g? 3C?g?
达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为 4 mol、2 mol和4 mol。在相同的温度下, 对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是
A? 均减半 B? 均加倍
C? 均增加1 mol D? 均减少1 molC