基本理论化学反应速度化学平衡讲稿.ppt
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1、基本理论化学反应速度化学平衡第一页,讲稿共七十五页哦11化学反应速率意义:表示方法:定性定量是表示化学反应进行快慢的物理量。根据反应物消失或生成物产生(如沉淀、气体、颜色变化等)的快慢来粗略比较。通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加(总称反应物或生成物溶液的变化c)来表示:第二页,讲稿共七十五页哦12化学反应速率的影响因素内因:参加反应的物质的结构和性质。内因是影响化学反应速率的主要因素外因:浓度、压强、温度、催化剂其它因素光、颗粒大小、构成原电池、溶剂、超声波、激光、放射线、电磁波、扩散速度等。第三页,讲稿共七十五页哦13浓度对化学反应速率的影响其它条件不变时,对气体参加或溶液
2、中发生的反应,增大反应物的浓度,反应速率加快请注意:1)纯液体的浓度视为常数,反应速率与其用量无关。2)固体物质的浓度也可视为常数,故其反应速率的大小只与其表面积的大小有关,而与其用量的多少无关。第四页,讲稿共七十五页哦14压强对化学反应速率的影响对于有气体参加的化学反应而言,在其它条件不变时,增大压强 ,参加反应的气体的体积缩小 ,气体浓度增大 ,反应速率增大;反之,反应速率减小。请注意:1)压强对速率的影响是通过改变气体的浓度来改变反应速率的;2)若压强变化之后,气体的浓度未变,其化学反应速率不变。第五页,讲稿共七十五页哦课堂练习惰性气体对反应速率的影响在恒温、恒容条件下,可逆反应:N2+
3、3H2 2NH3达到平衡,向该平衡体系中充入氩气,则下列叙述正确的是()A、v正增大、v逆减小B、v正、v逆均不变C、平衡不发生移动D、平衡向右移动 答案:(B、C)第六页,讲稿共七十五页哦15惰性气体对反应速率的影响稀有气体或其它非反应气体,充入反应容器中,分以下两种情况讨论:1)恒温、恒容时:2)恒温、恒压时:充入的气体虽然改变了容器内气体压强,但却没有改变反应气体的分压,反应物的浓度未变,因此化学反应速率不变;充入的气体会使容器容积扩大,虽未减小容器内气体压强,但却减小了反应气体产生的分压,降低了反应物的浓度,故使反应速率降低。第七页,讲稿共七十五页哦16温度对化学反应速率的影响温度对任
4、何形式的化学反应速率都有影响。在其它条件不变时,温度升高,反应速率一般加快。请注意:温度每升高10,化学反应速率通常增大到原来的24倍。升高 同样的温度时,吸热反应速率 增大 的倍数多,放热反应 增大 的倍数少。降低减少减少第八页,讲稿共七十五页哦17催化剂对化学反应速率的影响催化剂具有选择性:即催化剂只对某一反应或某种反应起催化作用。在其它条件不变的情况下,催化剂能改变化学反应速率,正催化剂能加快反应速率,负催化剂能减慢反应速率。如果未说明,一般均指正催化剂。第九页,讲稿共七十五页哦课堂练习化学反应速率的影响因素用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是()A、对该反应
5、体系加热B、不用稀硫酸,改用98%浓硫酸C、滴加少量CuSO4D、不用铁片,改用铁粉 答案:(B)第十页,讲稿共七十五页哦课堂练习改变外界条件对v正、v逆的影响在一定条件下,可逆反应:N2+3H2 2NH3;H0,达到平衡时,当单独改变下列条件后,有关叙述错误的是()A、加催化剂,v正、v逆都发生变化且变化的倍数相等 B、加压,v正、v逆都增大,且v正增大倍数大于v逆增大倍数C、降温,v正、v逆都减小,且v正减小倍数大于v逆减小倍数D、加入氩气,v正、v逆都增大,且v正增大倍数大于v逆增大倍数 答案:(C、D)第十一页,讲稿共七十五页哦18改变外界条件对v正、v逆的影响1)升温:2)加压:3)
6、增加反应物的浓度:4)加入催化剂:v正、v逆均加快,吸热反应的速率增加得更快些 对有气体参加的反应,v正、v逆均增大,气体体积之和大的一侧增加得更快些 v正突然增大,然后逐渐减小,v逆逐渐增大 v正、v逆同等倍数改变。第十二页,讲稿共七十五页哦19化学反应速率的定量表示(1)化学反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)表达式:v:c:t:n:V:t时间内的平均速率,且均为正值,单位:mol/(Ls)、mol/(L min)、mol/(L h)。浓度变化,单位:mol/L。时间,单位:s(秒)、min(分钟)、h(小时)。当容器体积一定时物质的量的变化,单位:mol容器的体积,
7、单位:L。第十三页,讲稿共七十五页哦课堂练习化学反应速率的计算4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)在10L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加0.45mol,则此反应的平均速率v(X)反应物的消耗速率或产物的速率或表示为()A、v(NH3)0.010 mol/(Ls)B、v(O2)0.0010 mol/(Ls)C、v(NO)0.0010 mol/(Ls)D、v(H2O)0.045 mol/(Ls)答案:(C)第十四页,讲稿共七十五页哦19化学反应速率的定量表示(2)化学反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)v(A)v(B)v(C)v(D)=m n
8、p q有同一反应中用不同的物质来表示反应速率时,其数值可以是不同的;但这些速率的数值只要符合上述计量系数比,那么它们表示的都是同一反应速率;比较反应速率时,必须注明用反应物或生成物中的哪一种物质做标准。第十五页,讲稿共七十五页哦课堂练习化学反应速率的计算在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,该反应的化学反应方程式:;t2时正反应速率逆反应速率(填、或);t3时正反应速率逆反应速率(填、或);t1时N的浓度的M的浓度的倍。答案:2NM;2第十六页,讲稿共七十五页哦方程式方程式作业讲评:课时考点4511题 氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl(1价)和S
9、(6价)的速率如图所示。已知这个反应速率随着溶液中c(H+)增大而加快。(1)反应开始时反应速率加快的原因是;(2)反应后期反应速率下降的原因是。2KClO3+6NaHSO3=3Na2SO4+2KCl+3H2SO4第十七页,讲稿共七十五页哦作业讲评:课时考点4512题实验序号010203040506018001.00.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.502800c20.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.503800c30.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.6048201.00.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20时时 间间A
10、浓浓 度度温度温度c=0.13mol/L1.00.130.170.17第十八页,讲稿共七十五页哦作业讲评:课时考点4513题5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2第十九页,讲稿共七十五页哦作业讲评:课时考点4514题编号A的初始浓度mol/LB的初始浓度mol/L生成C的初始速率mol/(L s)11.01.01.210222.01.02.410234.01.04.910241.01.01.210251.02.04.810261.04.01.9101vc=k Am Bnk=1.2102m=1n=2mol/(Ls)=k (mol/L)3mol L1s1
11、mol 3 L3K=第二十页,讲稿共七十五页哦21化学平衡状态研究对象:平衡状态的标志:可逆反应程度的描述:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)密闭容器中的可逆反应。v正v逆 ;各组成成分的物质的量、质量、含量保持不变。化学平衡常数 K,只与温度有关,不随浓度、压强、催化剂的变化而变化。第二十一页,讲稿共七十五页哦课堂练习图像的基本含义右图表示容积固定的密闭容器中进行的某一可逆反应:A(g)2B(g)2C(g),以B的浓度表示的反应速率与时间的关系。已知速率的单位为。图中阴影面积的数值相当于A、A浓度的减少量B、B浓度的减少量C、C物质的量的增加量D、B物质的量的减少量第二十二页,讲稿
12、共七十五页哦22速率与平衡的关系v正v逆:v正v逆:v正v逆:平衡向正反应方向移动;平衡状态;平衡向逆反应方向移动。第二十三页,讲稿共七十五页哦23化学平衡状态的特征逆:等:动:定:变:同:研究对象是可逆反应;v正v逆 动态平衡v正v逆 0;达到平衡后,各组分的浓度保持不变条件改变,平衡发生移动在外界条件一定时,相当量的反应物和生成物间,不论从正反应开始,还是从逆反应开始,达到的平衡状态是相同的。第二十四页,讲稿共七十五页哦24平衡状态的判断方法平衡状态的标志:判断方法:v正v逆 ;各组成成分的物质的量、质量、含量保持不变。原来变化的量不再变化表示到达平衡状态;变不变第二十五页,讲稿共七十五页
13、哦24平衡状态的判断混合物体系中各成分的含量1)各物质的物质的量或各物质的质量分数一定2)各物质的质量或各物质的质量分数一定3)各气体的体积或体积分数一定4)总体积、总压强、总物质的量一定mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡平衡不一定不一定平衡平衡平衡平衡第二十六页,讲稿共七十五页哦24平衡状态的判断正逆反应速率的关系1)在单位时间内消耗了 m mol A,同时生成了m mol A;2)在单位时间内消耗了 n mol B,同时消耗了p mol C;3)v(A)v(B)v(C)v(D)=m n p q;4)在单位时间内生成了 n mol B,同时消耗了q mol D。mA(g)+nB
14、(g)pC(g)+qD(g)v正v逆,平衡平衡v正v逆,平衡平衡未达到平衡时也符合此关系均指v逆,不一定平衡平衡第二十七页,讲稿共七十五页哦24平衡状态的判断恒温、恒容时,压强:1)m+n p+q 时,压强保持不变2)m+n p+q 时,压强保持不变混合气体的平均相对分子质量(Mr)1)m+n p+q 时,Mr一定2)m+n p+q 时,Mr一定mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平衡平衡不一定不一定平衡平衡不一定不一定第二十八页,讲稿共七十五页哦24平衡状态的判断1)其它条件不变时,如体系的温度一定2)体系的颜色不再变化3)体系的密度一定mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)平
15、衡平衡不一定不一定平衡平衡第二十九页,讲稿共七十五页哦课堂练习平衡标志的判断在一定温度下,向 a L 密闭容器中加入 1 mol X 气体和 2 mol Y 气体,发生如下反应:X(g)+2 Y(g)2 Z(g)此反应达到平衡的标志是()A、容器内压强不随时间变化B、容器内各物质的浓度不随时间变化C、容器内 X、Y、Z 的浓度之比为122D、单位时间消耗同时生成 答案:(A、B)第三十页,讲稿共七十五页哦25关于化学平衡的基本计算1)一般步骤:写出有关平衡的可逆反应方程式;找出各物质的起始量、转化量、平衡量;根据已知条件列方程计算2)转化率的计算:3)阿伏加德罗定律及其推论的应用:第三十一页,
16、讲稿共七十五页哦课堂练习基本计算方法为三种气体,把 a mol X 和 b mol Y 充入密闭容器发生反应 X+2Y 2Z,达到平衡时,若它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),则 Y 的转化率为A、B、C、D、答案:(B)第三十二页,讲稿共七十五页哦课堂练习阿伏加德罗定律的应用如图所示,打开两个容器间的活塞K,使两种气体混合,充分反应,当反应达到平衡状态时(温度不变),密封A管中汞液面比B管中汞液面高7.1cm(反应刚开始时高10cm)。设此温度时产物为气态,汞蒸气压强忽略不计,体系容积为定值。求NO2转化为N2O4的转化率。第三十三页,讲稿共七十五页哦31化学平衡的移动平衡平衡
17、v 正正=v 逆逆改变改变条件条件速率不变:平衡不移动速率不变:平衡不移动速速率率改改变变程度相同(程度相同(v 正正=v 逆逆):):平衡不移动平衡不移动程程度度不不同同v 正正 v 逆逆,平衡正移,平衡正移v 正正 v 逆逆,平衡逆移,平衡逆移第三十四页,讲稿共七十五页哦32浓度对化学平衡的影响增加反应物的浓度改变条件时:v正 v逆的关系:平衡移动方向:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);H0v正正增大;v逆逆不变 v正正 v逆逆正向移动第三十五页,讲稿共七十五页哦v正正减少;v逆逆不变 v正正 v逆逆逆向移动32浓度对化学平衡的影响减少反应物的浓度改变条件时:v正 v逆的关系:
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