化学反应速率和限度课件.ppt
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- 化学反应 速率 限度 课件
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1、化学反应的速率与限度化学反应的速率与限度化学反应速率和化学反应限度重要知识点化学反应速率和化学反应限度重要知识点1.1.化学反应速率的相关知识及计算化学反应速率的相关知识及计算2.2.平衡的标志问题平衡的标志问题3.3.等效平衡问题等效平衡问题4.4.化学平衡在不同条件下的比较问题化学平衡在不同条件下的比较问题5.5.化学平衡移动问题化学平衡移动问题6.6.化学平衡的图像问题化学平衡的图像问题7.7.化学平衡的计算问题化学平衡的计算问题1.1.化学反应速率的相关知识化学反应速率的相关知识化学反应速率化学反应速率(v):):1 1、是用来衡量化学反应行快慢程度的,通常用单位时间内、是用来衡量化学
2、反应行快慢程度的,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来表示。反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。2 2、表示方法:、表示方法:v(A)=(A)=c c(A)/(A)/t t3 3、单位:、单位:mol/(Ls)mol/(Ls)或或mol/(Lmin)mol/(Lmin)或或mol/(Lh)mol/(Lh)4 4、用不同物质表示的速率之比等于计量数之比。、用不同物质表示的速率之比等于计量数之比。5 5、影响因素:、影响因素:温度温度:压强压强:浓度浓度:催化剂催化剂:升高升高温度温度,v增大增大;反之则相反。反之则相反。(对气体对气体)增加压强增加压强,v增大增大.反之则相
3、反。反之则相反。增大增大气体或溶液浓度气体或溶液浓度,v增大增大,反之则相反。反之则相反。(固体或纯液体除外固体或纯液体除外)加催化剂加催化剂,v增大增大。1 1、已知反应、已知反应A+3B 2C+DA+3B 2C+D在一分钟内在一分钟内A A的物质的量的物质的量浓度由浓度由2mol/L2mol/L降为降为1mol/L1mol/L,试分别求此一分钟内,试分别求此一分钟内A A和和C C的反应速率。的反应速率。解解:v(A)=(A)=c c(A)/(A)/t t =(2-1)mol/L =(2-1)mol/L1min=1mol/(Lmin)1min=1mol/(Lmin)v(A):(A):v(C
4、)=1:2(C)=1:2 v(C)=2mol/(Lmin)(C)=2mol/(Lmin)2 2、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能、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(使氢气生成速率加大的是()。)。A A、对该反应体系加热、对该反应体系加热 B B、不用稀硫酸,改用、不用稀硫酸,改用98%98%浓硫酸浓硫酸 C C、滴加少量、滴加少量CuSOCuSO4 4 D D、不用铁片,改用铁粉、不用铁片,改用铁粉B B化学平衡状态的判断化学平衡状态的判断(化学平衡的标志化学平衡的标志):以以mA(g)+nB(g)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)pC(g
5、)+qD(g)为例为例速率关系:速率关系:V V正正V V逆逆各物质的百分含量保持不变:各物质的百分含量保持不变:混合气体的总压强、总物质的量不随时间的改变而改变混合气体的总压强、总物质的量不随时间的改变而改变各物质的浓度不随时间的改变而改变各物质的浓度不随时间的改变而改变混合气体平均相对分子质量不随时间的改变而改变混合气体平均相对分子质量不随时间的改变而改变混合气体的密度不随时间的改变而改变混合气体的密度不随时间的改变而改变反应体系内有色物质的颜色不随时间的改变而改变反应体系内有色物质的颜色不随时间的改变而改变直接因素直接因素:间接因素间接因素:2 2、化学平衡的标志、化学平衡的标志(特征特
6、征)例、可逆反应例、可逆反应2NO2NO2 2 2NO2NOOO2 2在恒定容积密闭容器中反在恒定容积密闭容器中反 应,达到平衡状态的标志是:应,达到平衡状态的标志是:A A单位时间内生成单位时间内生成nmolOnmolO2 2的同时生成的同时生成2nmolNO2nmolNO2 2。B B 反应容器内,物质的分子总数不随时间的变化而变化反应容器内,物质的分子总数不随时间的变化而变化C C用用NONO2 2、NONO、OO2 2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为 2 2:2 2:1 1。D D混合气体的颜色不再改变的状态。混合气体的颜色不再改变的状态。E
7、 E混合气体的密度不再改变的状态。混合气体的密度不再改变的状态。F F混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态。混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态。2.2.化学平衡的标志化学平衡的标志1、等效平衡、等效平衡 一定条件下一定条件下(恒温、恒容或恒温、恒压恒温、恒容或恒温、恒压),对同一可逆反应,只是起,对同一可逆反应,只是起始时加入的物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,任何相同组始时加入的物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,任何相同组分的体积分数分的体积分数(或物质的量分数或物质的量分数)均相同,这样的平衡互称为等效平均相同,这样的平衡互称为等效平衡。等效平衡的建立与途径无关,与外界条
8、件和物质用量有关。衡。等效平衡的建立与途径无关,与外界条件和物质用量有关。(1 1)什么是等效平衡:)什么是等效平衡:(3 3)判断等效平衡的方法:注意外界条件)判断等效平衡的方法:注意外界条件使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的数量是否相当。后观察有关物质的数量是否相当。(2 2)分类:分类:“等同等同”平衡平衡和和“等效等效”平衡平衡.二者关系是等效平衡包二者关系是等效平衡包含等同平衡含等同平衡,等同平衡一定是等效平衡等同平衡一定是等效平衡,等效平衡不一定是等同平衡等效平衡不一定是等同平衡.3 3、
9、等效平衡问题、等效平衡问题1.恒温、恒容下的等效平衡问题对于气态物质反应前后分子数有变化的可逆反应对于气态物质反应前后分子数有变化的可逆反应 恒温、恒容下对于对于气态物质反应气态物质反应前后分子数变化的可逆反应前后分子数变化的可逆反应等效平等效平衡的判断方法是衡的判断方法是:使用极限转化的方法将各种情况使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的物质的量是否对应观察有关物质的物质的量是否对应相等。相等。对于气态物质反应前后分子数不变的可逆反应对于气态物质反应前后分子数不变的可逆反应判断方法:使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或
10、生使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的物质的量比是否相等。成物,然后观察有关物质的物质的量比是否相等。如:对于如:对于H H2 2+I+I2 2(g g)2HI 2HI,在恒温、恒容下,按下列不,在恒温、恒容下,按下列不同量反应等效的有同量反应等效的有 。H2I2HI起始物质的量起始物质的量140起始物质的量起始物质的量01.51起始物质的量起始物质的量112起始物质的量起始物质的量0.10.11.8起始物质的量起始物质的量00a2.恒温、恒压下的等效平衡问题判断方法:与可逆反应气态物质的化与可逆反应气态物质的化学计量数无关学计量数无关,使用极限转化的方法使
11、用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的物质的成物,然后观察有关物质的物质的量比是否相等。量比是否相等。等效平衡小结等效平衡小结条件条件等效条件等效条件结果结果恒温恒容恒温恒容(n(g)0)投料换算成相同投料换算成相同物质表示时物质表示时量相量相同同 两次平衡时各组分百分量、两次平衡时各组分百分量、n、c均相同均相同 恒温恒容恒温恒容(n(g)=0)投料换算成相同投料换算成相同物质表示时物质表示时等比等比例例 两次平衡时各组分百分量相两次平衡时各组分百分量相同,同,n、c同比例变化同比例变化 恒温恒压恒温恒压 投料换算成相同投料换算成
12、相同物质表示时物质表示时等比等比例例 两次平衡时各组分百分量、两次平衡时各组分百分量、c相同,相同,n同比例变化同比例变化 等效平衡问题等效平衡问题1一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)3C(g),若反应开始时充入,若反应开始时充入2 mol A和和2 mol B,达平衡后,达平衡后A的体积分数为的体积分数为a%。其他条件不。其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的的体积分数大于体积分数大于a%的是的是 A2 mol C B2 mol A、1 mol B和和1 mol
13、He(不参加反应)(不参加反应)C1 mol B和和1 mol C D2 mol A、3 mol B和和3 mol CAB2.在一个固定体积的密闭容器中,加入在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和和1molB,发生反应:,发生反应:2A(气气)+B(气气)3C(气气)+D(气气)达到平衡时,达到平衡时,C的浓度为的浓度为Wmol/L,若维持容器体积,若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,平衡后,C的浓度仍为的浓度仍为Wmol/L的是(的是()A.4molA+2molB B.2molA+1molB+3molC+1mol
14、D C.3molC+1molD+1molB D.3molC+1molDD D4.化学平衡在不同条件下的比较问题化学平衡在不同条件下的比较问题 同一可逆反应在不同条件下同一可逆反应在不同条件下,达到平衡时的比较达到平衡时的比较,其方法常常要用到等效思维其方法常常要用到等效思维,等效假设等效假设.也就是建立一也就是建立一个可比的虚拟等效个可比的虚拟等效,然后去比较两平衡的关系然后去比较两平衡的关系.1.有体积相同的容器甲和乙有体积相同的容器甲和乙,在甲充入在甲充入1mol O2、2mol SO2,在乙充入在乙充入2mol SO3。密封后都加热至相同温度,。密封后都加热至相同温度,达平衡后,下列说法
15、正确的是(达平衡后,下列说法正确的是()。)。A甲中有甲中有2mol SO3,乙中有,乙中有2mol SO2和和1mol O2 B甲中甲中SO2转化率与乙中转化率与乙中SO3转化率一定相等转化率一定相等 C甲、乙平衡混合气中各组分的质量分数相同甲、乙平衡混合气中各组分的质量分数相同 D甲、乙两容器内气体压强相等甲、乙两容器内气体压强相等3.有两只密闭容器有两只密闭容器A和和B,A能保持恒压,能保持恒压,B能保持恒容。能保持恒容。起始时向容积相等的起始时向容积相等的A、B中分别通入体积比为中分别通入体积比为2 1的的等量的等量的SO2和和O2,使之发生反应:,使之发生反应:2SO2+O2 2SO
16、3,并达到平衡。则(填,并达到平衡。则(填、=、=逆逆不变不变不变不变减小减小4.化学平衡移动问题化学平衡移动问题化学反应的特点化学反应的特点:1.可逆反应可逆反应 2.反应物、生成物的状态反应物、生成物的状态 3.气态物质的计量数气态物质的计量数 4.反应热反应热外界条件改变外界条件改变浓度、压强、温度浓度、压强、温度等等物理量改变:物理量改变:1.速率速率2.浓度浓度3.百分含量百分含量4.转化率转化率5.压强压强6.相对平均分子质量等相对平均分子质量等结论结论:1、外界条件对化学平衡的影响是、外界条件对化学平衡的影响是通过改变正反应速率和逆反应速率相通过改变正反应速率和逆反应速率相对大小
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