化學(xué)：《化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡》全部課件：課件十一（169張PPT）（人教版選修4）

,歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂,第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率,舉出幾例你在生活中所遇到與化學(xué)反應(yīng)快慢有關(guān)的事例。,一、化學(xué)反應(yīng)速率,化學(xué)反應(yīng)速率的含義：,化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的尺度。它與兩個因素有關(guān)：一個是反應(yīng)的時間；另一個是反應(yīng)物或生成物的濃度。反應(yīng)物濃度隨著反應(yīng)的進(jìn)行而不斷減小，生成物濃度隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行而增大。,1.化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法:用單位時間里反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示2.數(shù)學(xué)表達(dá)式:v(B)=3.單位:molL-1s-1或molL-1min-1或molL-1h-1,4.關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算:,例在某一化學(xué)反應(yīng)里,反應(yīng)物A的濃度在10s內(nèi)從4.0molL-1變成1.0molL-1,在這10s內(nèi)A的化學(xué)反應(yīng)速率是多少?,例向一個容積為1L的密閉容器中放入2molSO2和1molO2,在一定的條件下,2s末測得容器內(nèi)有0.8molSO2,求2s內(nèi)SO2、O2、SO3的平均反應(yīng)速率和反應(yīng)速率比,化學(xué)反應(yīng)速率之比=化學(xué)計量數(shù)之比,1.反應(yīng)N2+3H22NH3,在2L的密閉容器中發(fā)生,5min內(nèi)NH3的質(zhì)量增加了1.7克,求v(NH3)、v(H2)、v(N2),例.在mA+nB=pC的反應(yīng)中,經(jīng)過10s的反應(yīng)后,各物質(zhì)的濃度變化為:A減少amolL-1,B減少a/2molL-1,C增加amolL-1,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_,小結(jié)：,1.求得的反應(yīng)速率均為正數(shù)，沒有負(fù)數(shù)2.求出的反應(yīng)速率是一段時間內(nèi)的平均速率而不是某一時刻的瞬時速率3.不同的物質(zhì)表示的同一反應(yīng)的反應(yīng)速率，其數(shù)值不一定相等，其數(shù)值之比等于化學(xué)方程式的計量數(shù)之比（所以，表示一個反應(yīng)的反應(yīng)速率必須指明對應(yīng)的物質(zhì)）,如何比較一個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率的大小?,反應(yīng)A+3B=2C+2D在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為v(A)=0.15mol/(L.s)v(B)=0.6mol/(L.s)v(C)=0.4mol/(L.s)v(D)=0.45mol/(L.s)該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序為_,>=>,比較一個反應(yīng)的反應(yīng)速率的快慢,必須找同一參照物,根據(jù)下圖填空:,(1)反應(yīng)物是_;生成物是_。(2)2min內(nèi)A、B、C三者的反應(yīng)速率是多少？該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_,練習(xí)：在25時，向100mL含HCl14.6g的鹽酸中，放入5.6g鐵粉，反應(yīng)進(jìn)行到2s時收集到氫氣1.12L(標(biāo)況)，之后反應(yīng)又進(jìn)行了4s，鐵粉全溶解。若不考慮體積變化，則：(1)前2s內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率為；(2)后4s內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率為；(3)前2s與后4s比較，反應(yīng)速率較快，其原因可能。,0.25mol/Ls,0.25mol/Ls,前2s,前2s時段鹽酸濃度比后4s時段大,第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,先回顧上節(jié)學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)速率的含義,(1)化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)的快慢的尺度,它與時間和濃度變化有關(guān).(2)在同一反應(yīng)中用不同物質(zhì)來表示時,其數(shù)值可以不同,但都表示同一個反應(yīng)的速率.因此,表示化學(xué)反應(yīng)的速率時,必須說明反應(yīng)物中哪種物質(zhì)做標(biāo)準(zhǔn).不同物質(zhì)的速率的比值一定等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比.(3)一般來說,化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)的進(jìn)行而逐漸減慢.因此,某一段時間內(nèi)的反應(yīng)速率,是平均速率,而不是指瞬時速率.(4)化學(xué)反應(yīng)速率一般不能用固體或純液體表示。,化學(xué)反應(yīng)速率,第二節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握內(nèi)因和外因如濃度、壓強、溫度、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響重點、難點：外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,化學(xué)反應(yīng)速率與分子間的有效碰撞頻率有關(guān)。想一想，我們以前學(xué)過的、用過的和日常生活中改變速率的方法有哪些？我們知道的改變反應(yīng)速率的措施有加熱、攪拌、增大反應(yīng)物的濃度、使用催化劑、汽車加大油門、爐膛安裝鼓風(fēng)機、把煤塊粉碎后使用、用冰箱保存食物、糕點盒裝小包除氧劑等等。,影響速率的因素,一、內(nèi)因：物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是化學(xué)反應(yīng)速率大小的決定因素，反應(yīng)類型不同有不同的化學(xué)反應(yīng)速率，反應(yīng)類型相同但反應(yīng)物不同，化學(xué)反應(yīng)速率也不同。,影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,轉(zhuǎn)入本課重點內(nèi)容,二、外因(反應(yīng)物的濃度、溫度、體系的壓強、催化劑、溶劑、光輻射、放射線輻射、超聲波、電弧、強磁場、高速研磨、顆粒大小等等),化學(xué)反應(yīng)的過程是反應(yīng)物分子中的原子重新組合，生成生成物分子的過程；也是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵的斷裂、生成物分子形成的先決條件。,如化學(xué)鍵的形成的過程舊鍵的斷裂、新鍵的形成都是通過反應(yīng)物分子(或離子)的相互碰撞來實現(xiàn)的，如果反應(yīng)物分子(或離子)的相互不接觸、不碰撞，就不可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；因此，反應(yīng)物分子(或離子)的碰撞是發(fā)生的。例如在101kPa和500OC時，0.001mol/L的HI氣體，,每升氣體中，分子碰撞達(dá)每秒3.5x1028次之多。又如2，在常溫下常壓下,H2和O2混合可以長時間共存而不發(fā)生明顯反應(yīng)，可見反應(yīng)物分子(或離子)的每次碰撞不一定都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。我們把能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫做有效碰撞，把能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子。,影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：一.內(nèi)因二.外因,(1)回顧濃度對化學(xué)反應(yīng)速率大小的影響（實驗一）2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O實驗表明，加入較濃的草酸溶液的試管溶液褪色更快些。結(jié)論其他條件相同時，增大反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率加快，反之減慢。（適宜有液體和氣體參加的反應(yīng)）,觀察濃度、壓強對反應(yīng)速率影響的動畫實驗,(2)壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響:對于氣體反應(yīng)，當(dāng)其它條件不變時，增大壓強相當(dāng)于增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率加快；減小壓強相當(dāng)于減少反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率減慢。（只適宜有氣體參加或生成的反應(yīng)，如果只有固體或液體參加的反應(yīng)，壓強的變化對于反應(yīng)速率可以忽略不計。）,二影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：2.外因(1)濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(2)壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(3)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響（實驗一）實驗表明，加熱的一組首先出現(xiàn)渾濁。,實驗一,Na2S2O4+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O再觀看動畫；從實驗中可以得出結(jié)論加熱的一組首先出現(xiàn)渾濁?？茖W(xué)探究碘化鉀加入稀硫酸，振蕩加淀粉溶液，加熱的試管先出現(xiàn)藍(lán)色。,二影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：2.外因(3)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：當(dāng)其它條件不變時，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。實驗測得：溫度每升高100C,化學(xué)反應(yīng)速率通常增大到原來的2-4倍。,在濃度一定時，升高溫度，反應(yīng)物分子的能量增加,使原來一部分原來能量較低的分子變成活化分子，從而增加了反應(yīng)物分子中的活化分子數(shù)，使有效碰撞次數(shù)增多，因而使反應(yīng)速率增大。當(dāng)然，由于升高溫度，會使分子的運動加快，單位時間里反應(yīng)物分子間的碰撞次數(shù)增加，反應(yīng)也會相應(yīng)加快，但這不是主要原因。,（）催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響催化劑能夠降低反應(yīng)所需要的活化能，這樣使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子，大大增加單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中活化分子所占百分?jǐn)?shù)，從而提高了有效碰撞的頻率，成千上萬倍地增大化學(xué)反應(yīng)速率。如以下反應(yīng)，加入二氧化錳加速過氧化氫的分解速度。MnO2（實驗一）2H2O=2H2O+O2,理論解釋影響因素,如加熱、增大反應(yīng)物濃度等我們前面已經(jīng)從能量、分子碰撞等方面進(jìn)行了解釋，希望同學(xué)們再作理解，掌握影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件的內(nèi)容，了解其為什么產(chǎn)生這樣影響的基本原因。,練習(xí)題,1、對于在一個密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)：C(s)+O2=CO2(s)下列說法中錯誤的是()A將碳塊粉碎成粉末可以加快化學(xué)反應(yīng)速率B增大氧氣的量可以加快化學(xué)反應(yīng)速率C增大壓強可以加快化學(xué)反應(yīng)速率D增加碳的量可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,參考答案,對于在一個密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)：C(s)+O2=CO2(s)下列說法中錯誤的是(D)A將碳塊粉碎成粉末可以加快化學(xué)反應(yīng)速率B增大氧氣的量可以加快化學(xué)反應(yīng)速率C增大壓強可以加快化學(xué)反應(yīng)速率D增加碳的量可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,練習(xí)題,NO和CO都是汽車尾氣中的物質(zhì)，它們能很緩慢地反應(yīng)生成CO2和N2，對此反應(yīng)有關(guān)的敘述中不正確的是()A、降低溫度能加快化學(xué)反應(yīng)速率；B、使用適當(dāng)催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；C、增大一氧化氮的量可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；D改變壓強對化學(xué)反應(yīng)速率沒有影響。,參考答案,NO和CO都是汽車尾氣中的物質(zhì)，它們能很緩慢地反應(yīng)生成CO2和N2，對此反應(yīng)有關(guān)的敘述中不正確的是(A、D)A、降低溫度能加快化學(xué)反應(yīng)速率；B、使用適當(dāng)催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；C、增大一氧化氮的量可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；D改變壓強對化學(xué)反應(yīng)速率沒有影響。,催化劑的應(yīng)用,從以上三個實驗（科學(xué)探究）中可以看到，催化劑不同，化學(xué)反應(yīng)的速率有著顯著的區(qū)別，因此催化劑具有選擇性。目前，催化作用的研究一直是受到高度重視的高科技領(lǐng)域。,練習(xí)與思考,1、對于反應(yīng)N2+O22NO，在密閉容器中進(jìn)行，下列條件能加快反應(yīng)速率的是（）A、縮小體積使壓強增大；B、體積不變充入氮氣使壓強增大；C、體積不變充入惰性氣體；D、使總壓強不變，充入惰性氣體。,練習(xí)答案,1、對于反應(yīng)N2+O22NO，在密閉容器中進(jìn)行，下列條件能加快反應(yīng)速率的是（A、B）A、縮小體積使壓強增大；B、體積不變充入氮氣使壓強增大；C、體積不變充入惰性氣體；D、使總壓強不變，充入惰性氣體。,練習(xí)與思考,2、一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應(yīng)時，為了減緩反應(yīng)速率且不影響生成氫氣的總量，可向鹽酸中加入適量的（）A、氫氧化鈉固體；B、水；C、氯化銨固體；D、醋酸鈉固體。,參考答案,2、一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應(yīng)時，為了減緩反應(yīng)速率且不影響生成氫氣的總量，可向鹽酸中加入適量的（B.D）A、氫氧化鈉固體；B、水；C、氯化銨固體；D、醋酸鈉固體。,第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素第二課時,化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法是什么？,通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小量或生成物濃度的增加量來表示。,練習(xí):甲、乙兩容器都在進(jìn)行AB的反應(yīng)，甲容器內(nèi)每分鐘減少4molA，乙容器內(nèi)每分鐘減少2molA，則甲容器內(nèi)反應(yīng)速率比乙容器內(nèi)的反應(yīng)速率快還是慢？,復(fù)習(xí)：,某些化學(xué)反應(yīng)的速率太快或太慢了怎么辦？,例：夏天時食物變質(zhì)得太快了；,實驗室使用氯酸鉀制氧氣的反應(yīng)速率太慢了。,怎么辦？,化學(xué)反應(yīng)為什么會有快有慢呢？,影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些呢？,1、鈉與水的反應(yīng)速率要比鎂與水的反應(yīng)速率快得多。,2、H2與F2的反應(yīng)速率要比H2與I2的反應(yīng)速率快得多。,內(nèi)因物質(zhì)本身的性質(zhì)（決定性因素）,討論影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,內(nèi)因：,外因：,反應(yīng)物本質(zhì)屬性,我們很難改變！,有哪些？是如何影響化學(xué)反應(yīng)速率的？,也很重要！,實驗25：,在1支試管中，裝入2-3m約5%的H2O2溶液，滴入1-2滴1mol/LFeCl3溶液。待試管中有適量氣泡出現(xiàn)時，將試管放入盛有冷水的燒杯中，記錄下觀察到的現(xiàn)象；再將試管放入盛有熱水的燒杯中，再對此觀察現(xiàn)象，并記錄。將結(jié)果在小組內(nèi)交流與討論。,溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,實驗25,產(chǎn)生氣泡速率增大,升高溫度，反應(yīng)速率增大,有氣泡冒出,產(chǎn)生氣泡速率減小,降低溫度，反應(yīng)速率減小,溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,當(dāng)其它條件不變時，升高溫度，反應(yīng)速率增大；降低溫度，反應(yīng)速率減小。,溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,結(jié)論：,想一想,香蕉采摘的時候并不是完全熟的，常用乙烯作為它的催熟劑。,在2支大小相同的試管中各裝入2-3mL5%的H2O2溶液，觀察現(xiàn)象。再向其中分別少量MnO2粉末、1-2滴1mol/LFeCl3溶液。對比觀察現(xiàn)象，將你看到的現(xiàn)象記錄下來，并將結(jié)果在小組內(nèi)交流與討論。,實驗26：,催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,實驗26,氣泡冒出速率增大,氣泡冒出速率增大,有氣泡冒出，較慢,MnO2能加快反應(yīng)速率,FeCl3能加快反應(yīng)速率,無催化劑反應(yīng)較慢,催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,加入催化劑，能增大化學(xué)反應(yīng)速率。,結(jié)論：,影響反應(yīng)速率的因素：,（1）溫度：升高溫度，增大反應(yīng)速率,（2）催化劑：加入催化劑能改變（增大或減小）反應(yīng)速率，自身不發(fā)生改變。,決定反應(yīng)速率的因素：,反應(yīng)物本身的性質(zhì),1.人們?yōu)槭裁词褂秒姳鋬Υ媸澄铮?溫度越高，食物腐敗變質(zhì)的速率越快，電冰箱能提供較低的溫度。,2.實驗室通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細(xì)，并混勻后再進(jìn)行反應(yīng)。原因是什么？,能增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)物充分接觸，使反應(yīng)速率加快。,思考與交流,3.實驗室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時，通常把一些固體物質(zhì)溶于水配成溶液再進(jìn)行反應(yīng)。原因是什么？,配成溶液反應(yīng)能增大反應(yīng)速率。,增大反應(yīng)物濃度能增大反應(yīng)速率。,4.實驗室常用約30左右的硫酸溶液(約3.7mol/L)與鋅粒反應(yīng)制取氫氣，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一段時間后，氣泡變得稀少了（鋅粒還有剩余），如果添加一些適當(dāng)濃度的硫酸溶液到反應(yīng)容器中，氣泡又會重新增多起來。原因是什么？,總結(jié),做好筆記,影響反應(yīng)速率的因素：,（1）溫度：升高溫度，增大反應(yīng)速率,（2）固體的表面積：增大固體的接觸面積，能增大反應(yīng)速率,（3）反應(yīng)物的狀態(tài)：液態(tài)或氣態(tài)比固態(tài)反應(yīng)速率快,（4）溶液的濃度：增大溶液濃度，增大反應(yīng)速率,（5）催化劑：加入催化劑能改變（增大或減小）反應(yīng)速率，自身質(zhì)量和性質(zhì)都不發(fā)生改變。,影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,應(yīng)用：一定條件下，在CaCO3（塊狀）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反應(yīng)中，為了加快反應(yīng)的速率，下列那些方法可行：A、增大HCl的濃度B、加水C、增加同濃度鹽酸的量D、加塊狀CaCO3,作業(yè)：課本47頁第3題,A,第三節(jié)化學(xué)平衡,第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡,第一課時,導(dǎo)入,1、什么是可逆反應(yīng)？,在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng),叫做可逆反應(yīng).,注意：可逆反應(yīng)總是不能進(jìn)行到底，得到的總是反應(yīng)物與生成物的混合物,2、什么是飽和溶液？,在一定溫度下，在一定量的溶劑里，不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液，叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液。,飽和溶液中溶質(zhì)的溶解過程完全停止了嗎？,沒有！以蔗糖溶解于水為例，蔗糖分子離開蔗糖表面擴(kuò)散到水中的速率與溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成為晶體的速率相等。,即：溶解速率=結(jié)晶速率達(dá)到了溶解的平衡狀態(tài)，一種動態(tài)平衡,那么，可逆反應(yīng)的情況又怎樣呢？,開始時c(CO)、c(H2O)最大，c(CO2)、c(H2)=0,隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大,c(CO2)、c(H2)逐漸增大,進(jìn)行到一定程度，總有那么一刻，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的大小不再變化,c(CO)、c(H2O)逐漸減小,且正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率,正反應(yīng)速率,逆反應(yīng)速率,相等,這時，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反應(yīng)生成的CO、H2O的量，,反應(yīng)仍在進(jìn)行，但是四種物質(zhì)的濃度均保持不變，達(dá)到動態(tài)平衡，這就是我們今天要重點研究的重要概念化學(xué)平衡狀態(tài),1、定義：,化學(xué)平衡狀態(tài)，就是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。,強調(diào)三點,前提條件：可逆反應(yīng),實質(zhì)：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率,標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài),2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,(1)動：動態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行）,(2)等：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率,(3)定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定。,(4)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。,注意（1）對于反應(yīng)前后的氣體物質(zhì)的分子總數(shù)不相等的可逆反應(yīng)（如2SO2+O22SO3）來說，可利用混合氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量是否隨著時間的改變而改變來判斷是否達(dá)到平衡。,（2）對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)：（如H2+I2(g)2HI），不能用此標(biāo)志判斷平衡是否到達(dá)，因為在此反應(yīng)過程中，氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量都不隨時間的改變而改變。,（3）對于不同類型的可逆反應(yīng)，某一物理量不變是否可作為平衡已到達(dá)的標(biāo)志，取決于該物理量在平衡到達(dá)前（反應(yīng)過程中）是否發(fā)生變化。若是則可；否則，不行。,3、等效平衡問題：,外界條件相同時，可逆反應(yīng)不論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，還是正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時開始，途徑雖然不同，只要起始濃度相當(dāng)，所建立的平衡是等效平衡，可以達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。,濃度/molL-1,時間/s,0.00,1.00,2.00,1.58,0.21,濃度/molL-1,t2,HI,H2或I2,0.00,1.00,2.00,1.58,0.21,t1,時間/s,HI,H2或I2,從正反應(yīng)開始,從逆反應(yīng)開始,1molH21molI2,2molHI,相當(dāng)于,例題,等效平衡,小結(jié),、化學(xué)平衡狀態(tài)的定義,前提條件,實質(zhì),標(biāo)志,2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,動、等、定、變,3、等效平衡問題,怎樣理解v(正)=v(逆)？,1.必須一個是正反應(yīng)速率，一個是逆反應(yīng)速率,2.用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率不能是表面上的數(shù)值相等，而應(yīng)是本質(zhì)意義相同（與計量數(shù)成正比）。,怎樣理解反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變？,“各組分的濃度保持不變”不能理解為與方程式的化學(xué)計量數(shù)成正比。濃度的變化量與化學(xué)計量數(shù)成正比，而平衡濃度不一定與化學(xué)計量數(shù)成正比。,怎樣理解平衡與體系特征物理量的關(guān)系？,本身就不隨反應(yīng)進(jìn)行而變化的量不能做為平衡的標(biāo)志。隨反應(yīng)進(jìn)行而變化的量不再變化時，說明體系已達(dá)平衡。,【例】在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣)2C(氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A.C的生成速率與C分解的速率相等B.單位時間內(nèi)生成nmolA,同時生成3nmolBC.A、B、C的濃度不再變化D.A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2,AC,判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)？,重要題型：,【例2】下列說法中可以充分說明反應(yīng):P(氣)+Q(氣)R(氣)+S(氣),在恒溫下已達(dá)平衡狀態(tài)的是（）反應(yīng)容器內(nèi)壓強不隨時間變化B.P和S的生成速率相等C.反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存D.反應(yīng)容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時間而變化,B,【例3】下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3已達(dá)平衡狀態(tài)的是(),AC,A.1個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵形成,B.1個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵斷裂,C.1個NN鍵斷裂的同時,有6個NH鍵斷裂,D.1個NN鍵斷裂的同時,有6個NH鍵形成,【例4】在一定溫度下的恒容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時,表明反應(yīng):A(固)+3B(氣)2C(氣)+D(氣)已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的壓強B.混合氣體的密度C.B的物質(zhì)的量濃度D.氣體的總物質(zhì)的量,BC,【例5】在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣)2C(氣)+2D(固)達(dá)到平衡的標(biāo)志的是C的生成速率與C的分解速率相等單位時間內(nèi)生成amolA,同時生成3amolBA、B、C的濃度不再變化A、B、C的分壓強不再變化混合氣體的總壓強不再變化,混合氣體的物質(zhì)的量不再變化單位時間內(nèi)消耗amolA,同時生成3amolBA、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2A.B.C.D.,(A),【例】在一定溫度下，把1molCO和2molH2O通入一個密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，一定時間后達(dá)到平衡，此時，CO的含量為p%，若維持溫度不變，改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，平衡時CO的含量仍為p%的是（）A.1molCO、2molH0.2molCO、0.2molH、0.8molCO、1.8molH2OC.1molCO、1molH2OD.1molCO、1molH、1molH2O,BD,【例7】在一定溫度下,把2摩SO2和1摩O2通入一個一定容積的密閉的容器里,發(fā)生如下反應(yīng):2SO2+O22SO3當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時,反應(yīng)混和物就處于化學(xué)平衡狀態(tài).現(xiàn)在該容器中,維持溫度不變,令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量(摩).如果a、b、c取不同的數(shù)值,它們必須滿足一定的相互關(guān)系,才能保證達(dá)到平衡時,反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時的完全相同.請?zhí)顚懴铝锌瞻?(1)若a=0,b=0,則c=.,2,(2)若a=0.5,則b=c=,(3)a、b、c取值必須滿足的一般條件是(請用兩個方程式表示,其中一個只含a和c,另一個只含b和c):,a+c=2，b+c/2=1,0.25,1.5,謝謝！,第三節(jié)化學(xué)平衡,第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡,第二課時,化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,(1)動：動態(tài)平衡(2)等：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率(3)定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變，各組分的含量一定。(4)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。,可見，化學(xué)平衡只有在一定的條件下才能保持。當(dāng)外界條件改變，舊的化學(xué)平衡將被破壞，并建立起新的平衡狀態(tài)。,可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡的破壞、新化學(xué)平衡的建立過程叫做化學(xué)平衡的移動。,化學(xué)平衡移動的概念:,研究對象：,已建立平衡狀態(tài)的體系,平衡移動的標(biāo)志：,1、反應(yīng)混合物中各組分的濃度發(fā)生改變2、V正V逆,一、濃度對化學(xué)平衡的影響：,增加Fe3+或SCN-的濃度，平衡向生成Fe(SCN)3的方向移動，故紅色加深。,1.增加反應(yīng)物的濃度平衡向正反應(yīng)方向移動；,小結(jié)：,2.減少生成物的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動；,3.減小反應(yīng)物濃度或增加生成物的濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動.,t2,V”正=V”逆,V逆,V,正,t3,平衡狀態(tài),增大反應(yīng)物濃度,速率-時間關(guān)系圖：,原因分析:,增加反應(yīng)物的濃度,V正>V逆，平衡向正反應(yīng)方向移動；,當(dāng)減小反應(yīng)物的濃度時,化學(xué)平衡將怎樣移動?,速率-時間關(guān)系圖：,結(jié)論:減小反應(yīng)物的濃度,V正V逆,平衡向正反應(yīng)方向移動。,1.先決條件：,2.結(jié)論：,對于反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化的化學(xué)反應(yīng)，在其它條件不變的情況下，增大壓強，會使化學(xué)平衡向著氣體體積縮小的方向移動，減小壓強，會使化學(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動。,體積縮?。杭礆怏w分子數(shù)目減少體積增大：即氣體分子數(shù)目增多,說明:,V（molL-1S-1）,0,t2,V”正=V”逆,V逆,V正,增大壓強,3.速率-時間關(guān)系圖：,二、壓強對化學(xué)平衡的影響：,aA(g)+bB(g)cC(g),速率-時間關(guān)系圖：,V正=V逆,增大壓強,正逆反應(yīng)速率均增大，但增大倍數(shù)一樣，V正=V逆，平衡不移動。,t2,三、溫度對化學(xué)平衡的影響：,在其它條件不變的情況下，升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動。降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向移動。,1.結(jié)論:,2.原因分析:,在其它條件不變的情況下,升高溫度,不管是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),反應(yīng)速率都增大,但吸熱反應(yīng)增大的倍數(shù)大于放熱反應(yīng)增大的倍數(shù),故平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動.,t2,V”正=V”逆,V逆,V正,升高溫度,（正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)）,3.速率-時間關(guān)系圖：,2NO2N2O4,三、溫度對化學(xué)平衡的影響：,四、催化劑對化學(xué)平衡的影響：,同等程度改變化學(xué)反應(yīng)速率，V正=V逆，只改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需要的時間，而不影響化學(xué)平衡的移動。,V正=V逆,催化劑對可逆反應(yīng)的影響：,可見，要引起化學(xué)平衡的移動，必須是由于外界條件的改變而引起V正V逆。,平衡移動的本質(zhì)：,化學(xué)平衡為動態(tài)平衡，條件改變造成V正V逆,平衡移動原理（勒沙特列原理）：,如果改變影響平衡的條件（如濃度、壓強、或溫度）等，平衡就向能減弱這種改變的方向移動。,BaCO3+Na2SO4=BaSO4+Na2CO3反應(yīng)發(fā)生徹底的原因?,討論,用平衡移動的原理解釋:,解化學(xué)平衡圖像題的技巧,1、弄清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的意義。2、弄清圖像上點的意義，特別是一些特殊點(如與坐標(biāo)軸的交點、轉(zhuǎn)折點、幾條曲線的交叉點)的意義。3、弄清圖像所示的增、減性。4、弄清圖像斜率的大小。,5、看是否需要輔助線。,一、速率-時間圖象（V-t圖象）,例1、判斷下列圖象中時間t2時可能發(fā)生了哪一種變化？分析平衡移動情況。,(A)(B)(C),(A)達(dá)到平衡后，若使用催化劑，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大(B)平衡后，若升高溫度，則平衡向逆反應(yīng)方向移動(C)平衡后，增大A的量，有利于平衡正向移動(D)化學(xué)方程式中一定有np+q,例3、可逆反應(yīng)mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)。反應(yīng)中，當(dāng)其它條件不變時，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度（T）和壓強（P）的關(guān)系如上圖，根據(jù)圖中曲線分析，判斷下列敘述中正確的是（）,B,二、轉(zhuǎn)化率（或產(chǎn)率、百分含量等）-時間圖象,可采取的措施是（）A、加入催化劑B、增大Y的濃度C、降低溫度D、增大體系壓強,A,練習(xí)1、圖中a曲線表示一定條件下的可逆反應(yīng)：X（g）+Y（g）2Z（g）+W（g);H=QkJ/mol的反應(yīng)過程。若使a曲線變?yōu)閎曲線，,2、在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：M（g）+N（g）R（g）+2L,在不同條件下R的百分含量R%的變化情況如下圖，下列敘述正確的是（）A、正反應(yīng)吸熱，L是氣體B、正反應(yīng)吸熱，L是固體C、正反應(yīng)放熱，L是氣體D、正反應(yīng)放熱，L是固體或液體,C,例4、在可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g);Hp。分析下列各圖，在平衡體系中A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度t、壓強P關(guān)系正確的是（）,三、百分含量（轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率）-壓強（或溫度）圖象,B,1如圖所示，反應(yīng)：X（氣）+3Y（氣）2Z（氣）；HP2）下達(dá)到平衡時，混合氣體中Z的百分含量隨溫度變化的曲線應(yīng)為（）,C,2、mA(s)+nB(g)qC(g)；HqC、X點時的狀態(tài)，V正>V逆D、X點比Y點混和物的正反應(yīng)速率慢,B、C,例2、下圖表示某可逆反應(yīng)達(dá)到平衡過程中某一反應(yīng)物的vt圖象，我們知道v=c/t；反之，c=vt。請問下列vt圖象中的陰影面積表示的意義是(),C,A、從反應(yīng)開始到平衡時，該反應(yīng)物的消耗濃度B、從反應(yīng)開始到平衡時，該反應(yīng)物的生成濃度C、從反應(yīng)開始到平衡時，該反應(yīng)物實際減小的濃度,溫度一定，壓強分別為P1和P2時，反應(yīng)體系X(s)+2Y(g)=nZ(g)中反應(yīng)物Y的轉(zhuǎn)化率與時間的關(guān)系如圖2-27所示，由此可知()。A、P1>p2，n>2B、P1>P2，n3,P1曲線先達(dá)平衡，說明壓強大且反應(yīng)速率大，故P1>P2；再看兩橫線，P1壓強下平衡時Y的轉(zhuǎn)化率小于壓強為P2時的Y的轉(zhuǎn)化率，說明增大壓強使平衡逆移，故n>2。故本題答案是A。,例題：可逆反應(yīng):aX(s)+bY(g)cZ(g)+dW(g)達(dá)到平衡，混合物中Y的體積分?jǐn)?shù)隨壓強（P）與溫度T（T2>T1）的變化關(guān)系如圖示。,1、當(dāng)壓強不變時，升高溫度，Y的體積分?jǐn)?shù)變，平衡向方向移動，則正反應(yīng)是熱反應(yīng)。2、當(dāng)溫度不變時，增大壓強，Y的體積分?jǐn)?shù)變，平衡向方向移動，則化學(xué)方程式中左右兩邊的系數(shù)大小關(guān)系是。,小,正反應(yīng),吸,大,逆反應(yīng),b<(c+d),如可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)=dD(g)+eE(g)+Q在一定條件下達(dá)平衡狀態(tài)時，A的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖2-29所示。則在下列空格處填寫“大于”、“小于”或“等于”。(1)a+b_c+d；(2)Q_0。,看任一曲線，可知溫度升高，A的轉(zhuǎn)化率變大，這說明升溫使平衡正移，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即Q<0。再垂直于橫坐標(biāo)畫一直線，可知：溫度相同時，壓強越大，A的轉(zhuǎn)化率越小。這說明增大壓強使平衡逆移，即(a+b)T1)而壓強為P1的條件下反應(yīng)，則和上面的例子比，溫度高，反應(yīng)速率快，因而應(yīng)先平衡，又由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，則平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率低，我們把這兩個曲線畫在圖226上，以示區(qū)別。,溫度一定，壓強分別為P1和P2時，反應(yīng)體系X(s)+2Y(g)=nZ(g)中反應(yīng)物Y的轉(zhuǎn)化率與時間的關(guān)系如圖2-27所示，由此可知()。A、P1>p2，n>2B、P1>P2，n3,P1曲線先達(dá)平衡，說明壓強大且反應(yīng)速率大，故P1>p2；再看兩橫線，P1壓強下平衡時Y的轉(zhuǎn)化率小于壓強為P2時的Y的轉(zhuǎn)化率，說明增大壓強使平衡逆移，故n>2。故本題答案是A。,2、壓強(或溫度)對反應(yīng)物或生成物的轉(zhuǎn)化率或體積分?jǐn)?shù)的曲線,我們還是以反應(yīng)2S02(g)+02(g)2S03(g)為例來說明。我們用縱坐標(biāo)代表S02的體積分?jǐn)?shù)，用橫坐標(biāo)代表壓強，則在溫度為T1的條件下，該反應(yīng)壓強增大，平衡正移，S02的體積分?jǐn)?shù)降低。如在溫度T2的條件下(T2>T1)，由于升溫，平衡逆移，所以壓強相同時S02的體積分?jǐn)?shù)相對變高。這樣，我們就畫出了如圖2-28的曲線。,如可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)=dD(g)+eE(g)+Q在一定條件下達(dá)平衡狀態(tài)時，A的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖2-29所示。則在下列空格處填寫“大于”、“小于”或“等于”。(1)a+b_c+d；(2)Q_0。,看任一根曲線，可知溫度升高，A的轉(zhuǎn)化率變大，送說明升溫使平衡正移，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即Q<0再垂直于橫坐標(biāo)畫一直線，可知：溫度相同時，壓強越大，A的轉(zhuǎn)化率越小。這說明增大壓強使平衡逆移，即(a+b)v(放);在速率-時間圖上，要注意看清曲線是連續(xù)的還是跳躍的，分輕漸變和突變，大變和小變。例如，升高溫度，v(吸)大增，v(放)小增;增大反應(yīng)物濃度，v(正)突變，v(逆)漸變。,二.化學(xué)平衡圖象,1.轉(zhuǎn)化率壓強/溫度曲線,解法：作等溫線,T,m+np+q,>,Q0,等溫線,Q0,看圖技巧：圖象中有三個量時，“定一看二”，先看曲線的高低，再看曲線的變化趨勢。,等壓線,>,P,Q0,等壓線,2.物質(zhì)百分含量壓強/溫度曲線,m+np+q,<,T22、是放熱反應(yīng),答案,第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向,自發(fā)過程：在一定條件下，不借助外部力量就能自動進(jìn)行的過程,2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2C02(g),尋找反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的判據(jù),填寫下表：,物質(zhì)所具有的能量,H,熵變,熵,焓變,焓,計算公式,單位,符號,定義,生成物總能量與反應(yīng)物總能量之差,KJmol-1,混亂度,S,Jmol-1K-1,Jmol-1K-1,KJmol-1,H,S,H=H(生成物)H(反應(yīng)物),S=S(生成物)S(反應(yīng)物),生成物總熵與反應(yīng)物總熵之差,酸堿中和、鎂條燃燒反應(yīng)能量如何變化？,思考:,能量越低越穩(wěn)定，H<O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,從能量角度分析它們?yōu)槭裁纯梢宰园l(fā)？,一般情況下，H<O為自發(fā)反應(yīng)。,NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)H(298K)=37.30kJ/mol,自發(fā)反應(yīng)一定要H<O？,結(jié)論：H<O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，自發(fā)反應(yīng)不一定要H0有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。,從混亂度角度分析它們?yōu)槭裁纯梢宰园l(fā)？,預(yù)測下列反應(yīng)熵值的變化,2H2O2(s)=2H2O(l)+O2(g),NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l),S=57.16Jmol-1K-1,S=184.0Jmol-1K-1,H2O(l)=H2O(g),S=99.09Jmol-1K-1,外界條件一定時:同一物質(zhì)s(s)0,自發(fā)反應(yīng)一定是熵增加的反應(yīng)嗎？,2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)S=39.35Jmol-1K-1,結(jié)論：S>O有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，自發(fā)反應(yīng)不一定要S>O,注意：熵變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行一個因素,但不是惟一因素。,CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)這個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行？已知：H(298K)=178.2KJmol,S(298K)=169.6Jmol-1K-1,思考,化學(xué)反應(yīng)的最終判據(jù)到底是什么呢？,HTS,影響因素：,小結(jié)：,焓減小有利于反應(yīng)自發(fā)，熵增大有利于反應(yīng)自發(fā),練習(xí):,下列說法不正確的是A.焓變是一個與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，多數(shù)的能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。B.在同一條件下不同物質(zhì)有不同的熵值，其體系的混亂程度越大，熵值越大。C.一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于該反應(yīng)放熱還是吸熱D.一個反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，與焓變和熵變的共同影響有關(guān),C,下列反應(yīng)中，熵減小的是,D.2CO(g)2C(s)O2(g),B.2N2O5(g)4NO2(g)O2(g),A.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g),C.MgCO3(s)MgO(s)CO2(g),D,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,