1、第08课时 化学反应速率和化学平衡的标志 第09课时 化学平衡图像和化学平衡的简单计算 6化学反应速率和化学平衡 (1)了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。(2)了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。(3)了解化学反应的可逆性。(4)了解化学平衡建立的过程。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。(5)理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。(6)了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。研读2010年高考考纲 一、化学反应速率的表示方法及影响因素1.化学反应速率 对同一反应
2、,选用不同物质的浓度变化来表示反应速率时,数值可能不同,因此必须标明物种.对于任意反应:aAbB cCdD.总有:vA:vB:vC:vD=a:b;c;d2.影响化学反应速率的因素-看下页3.原因:碰撞理论 影响因素温度浓度压强催化剂增大反应物浓度可增大化学反应速率;降低反应物浓度可减小化学反应速率固体和液体的浓度可看成常数。即只增、减固体或纯液体的量,化学反应速率变。温度升高,化学反应速率大温度降低,化学反应速率小 对有气体参加的反应,温度一定时,增大压强,化学反应速率加快;减小压强,化学反应速率减小。对于无气体参加的反应,改变压强 化学反应速率也无明显变化。在可逆反应中,催化剂能同等程度地改
3、变正、逆反应的速率 二化学平衡的标志及判断化学平衡的标志速率标志:v正=v逆0。反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到反应物时形成的化学键种类和数量相同对于反应前后气体体积数不同的可逆反应达到化学平衡时,体积和压强也不再发生变化同类型的可逆反应,某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志,取决于该物理量在平衡到达前(反应过程中)是否发生变化,若随着反应的进行发生变化则可以作为标志,否则,不行。化学平衡的判断.反应前后气体的系数,可说明气体的总物质的量、体积、压强等是否发生变化.反应物和生成物的状
4、态,可说明气体的总质是否发生变化.容器是恒容器还是恒压容器,可说明气体的体 积、压强是否变化。注意:三化学平衡的移动及勒夏特列原理平衡的移动:改变外界条件后,若对正逆反应速率影响不同,就会使平衡发生移动。2影响平衡的外界条件浓度压强温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;反之则向逆反应方向移动。增大压强,平衡向气体分子数减少的方向进行;反之则向分子数增多的方向进行。若反应前后气体分子数不变,则改变压强平衡将不移动。若改变压强但并没改变浓度,则平衡也不移动。升高温度,平衡向吸热反应方向移动;反之则向放热方向移动。3 勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如温度、浓度、压强等
5、),平衡就向能够减弱(不是抵消)这种改变的方向移动。四.平衡移动后,有关转化率的变化.温度:变T,若向正反应方向移动,转化率增大;若向逆反应方向移动,转化率减少。.压强:变P,若向正反应方向移动,转化率增大;若向逆反应方向移动,转化率减少。.加入反应物(1)当有两种反应物时,增加其中一种反应物的量,该反应物的转化率减小,另一种反应物的转化率增大。(2)当只有一种反应物时,加入反应物,相当于在原平衡的基础上加压。一个真空密闭恒容容器中盛有1molPCl5,加热到200发生如下反应:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),反应达到平衡时,混合气体中 PCl5 所占体积分数为M%.若同一温度的同
6、一容器中,最初投入2mol PCl5反应达到平衡时,混合气体中PCl5 所占体积分数为N%.则M 和N 的关系是()A.MN B.M=NC.MN D.无法确定例1C 1.对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);H+=D+amolakJHgCgB)(2gAA.用B物质表示的化学反应速率为B.该反应吸收热量为a/2kJC.达到平衡后,保持温度和容器体积不变,再充入1molA,A的转化率不变D.若温度个容器体积不变,起始时充入B、C各0.5mol,则达到平衡时的物质的量仍为0.4molmin)/(03.0Lmol时间反应速率v)(正v(逆)v,(正)v,(逆)0五.化学平衡图像
7、速率时间图:此类图像定性的解释了和随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征。v)(正v(逆)抓住 =的点,这是平衡点 抓住平衡移动的方向 抓住速率是增大还是减少 v)(正v(逆)解题时要注意:2.01.61.20.80.40t1BCA浓度(mol/L)时间 浓度时间图:此类图像能说明各平衡体系组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况。解题时要注意:各物质曲线的折点(达平衡时刻)各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量书关系等情况T1T 2时间的物质的量分数0A 含量时间温度图:这类图反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下对时间的
8、关系。解题时要注意:一定条件下物质含量不再改变时,应是化学反应达到平衡的特征,先达到平衡的条件高,即温度高、压强大仔细分析温度变化时平衡移动的方向A0C200压强的转化率00C4000C600 物质浓度(或反应物转化率)温度压强图:该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率,横坐标为温度或压强。解题时要注意:在恒温时,分析压强变化对平衡的影响,确定反应后的系数变化在恒压时,分析温度变化对平衡的影响,确定反应是放热还是吸热4.(08四川卷)在密闭的容器中进行如下的反应:H2(GI2(g)2HI(g),在温度T1和T2时,产物的量与时间的关系如下图所示,符合图象的正确的判断是()AT1T2,
9、H0 BT1T2,H0 CT1T2,H0 DT1T2,H0 D5、(08全国卷)已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2(g)H=-1025kJ/mol该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是()C在容积固定的密闭容器中存在如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);H0。某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出如下关系图:下列叙述正确的是 ()A.图1研究的是温度对反应的影响,且甲的温度比乙高B.图2研究的是温度对反应的影响,且甲的温度比乙高C.图2研究的是压强对反应的影响,且甲的压强比乙大
10、D.图3研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率比甲高混合气的物质的量乙甲时间0图1乙甲时间0图2H2的转化率时间乙甲0图3混合气的物质的量例 6 可逆反应3A(g)+3B(g)C(g)在其他条件不变时,随着反应进行温度(T)对C物质的量的影响如图所示下列说法正确的是()A.时,或 条件下反应都处于平衡状态 B.,H C.,H D.若改变压强平衡不发生移动 1t1T1T2T2T1T2T1T2T1t反应时间tn(C)0变式1B六等效平衡 在一定条件(定温,定容或定温,定压),对同一可逆反应,若起始时加入物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的含量相同,这样的平衡称为等效平衡。概念
11、(1)定温定容:对于一般的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡为等效平衡。对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,两平衡为等效平衡。(2)定温定压:改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量的比例与原平衡相同,两平衡为等效平衡。规律 在一密闭容器中充入mol A和mol B发生 2A(g)+B(g)xC(g),达到平衡后,C的体积分数为w%;若要维持容器的容积和温度不变,起始物质的量改为A:.mol,B:.mol,C:.mol充
12、入容器,达到平衡后,C的体积分数仍为w%,则x值为()A.只能为B.只能为C.可能是,也可能是D.不可能是,也不可能是例 2C 恒温,恒压下,1mol A 和 n mol B 在一个容器可变的容器中发生如下反应:A(g)+2 B(g)2C(g),一段时间后达到平衡,生成a mol C.则下列说法中正确的是()A.A,B的转化率之比为:B.起始时刻和达到平衡后容器中的压强比为(1+n):(1+na/2)C.若起始时放入3mol A和3n mol B,则达到平衡时生成3a molCD.当(A)=2(C)时,可断定反应到达平衡逆v正v变式2C(09福建12)某探究小组利用丙酮的溴代反应来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下实验数据:分析实验数据所得出的结论不正确的是A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大 B.实验和的v(Br2)相等C.增大c(HCl),v(Br2)增大D.增大c(Br2),v(Br2)增大332CH COCHBr+HCl32CH COCH Br HBr+D