高中化学选修4课件:第二章 化学反应速率和化学平衡复习
高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 2.1 化学反应速率课件高二选修4化学课件
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根据 下图填空 (gēnjù)
:
(1)反应物是_A__、__B;生成物是___C__。
(2)2min内A、B、C三者的反应速率是多少(duōshǎo)? 该反应的化学方程式是__3_ A_+__2__B____ 3C
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二、化学反应速率(sùlǜ)模型
②反应速率比=方程式系数(xìshù)比=浓度变化量比
③化学反应速率为平均速率且速率取正值
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练习:反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同(bù
tónɡ)条件下的反应速率为:
(1)v(A)=0.3mol/(L·s ) (2)v(B)=0.6mol/ (L·s ) (3)v(C)=0.4mol/ (L·s ) (4)v(D)=0.45mol/ (L·s ) 则该反应速率的快慢顺序为————(1—)>—(—4)—>—(2。)=(3)
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练习:在25℃时,向100mL含HCl 14.6g的 盐酸中,放入5.6g铁粉,反应进行到2s时收集(shōují) 到氢气1.12L(标况),之后反应又进行了4s,铁粉 全溶解。若不考虑体积变化,则:
(1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为
; 0.25mol/(L·s)
v c t
单位:moL / ( L ·min ) 或moL / ( L ·s )等
在一定温度下,固体和纯液体物质,单位体积里的物质 的量保持不变,即物质的量浓度为常数,因此12/11
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2、注意(zhù 问题 yì)
人教版高中化学选修4第二章化学反应速率和化学平衡全部课件
3X2 + Y2 === 2Z 3X2 + Y2 === 2X3Y
某温度时,在2 L容器中,X、Y、Z三种气体物质 的物质的量随时间变化的曲线图,由图中数据分 析,该反应的化学方程式为?反应开始至2 s,Z的 平均反应速率?
由图知,2 s内X、Y、Z物 质的量的变化为0.3 mol、 0.1 mol、0.2 mol比值为
压强对反应速率的影响
例:对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行,下列条
件哪些不能加快该反应的化学反应速率(DE)
A、缩小体积使压强增大 B、体积不变充入 N2 使压强增大 C、体积不变充入 O2使压强增大 D、使体积增大到原来的2倍 E、体积不变充入氦气使压强增大
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O
度,因而可以增大化学反应的速率。
结论:对于有气体参加的反应,若其他条件 不变,增大压强,气体体积缩小,浓度增大, 反应速率加快;减小压强,反应速率减慢。
压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的 P增大→C成比例增大,P减小→C成比例减小 压强只对于有气体参加的反应的速率有影响
对于气体有下列几种情况:
A(g)=B(g)+C(g)。若反应物的浓度从3mol/L降至 1.8mol/L需30s,那么反应物浓度由0.8mol/L降至 0.2mol/L所需反应的时间为(B )
A.15s
B.大于15s
C.小于15s
D.无法确定
请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压 强对化学反应速率的影响情况
原因:对气体来说,若其他条件不变,增大压强,就是 增加单位体积的反应物的物质的量,即增加反应物的浓
高中化学选修4化学反应原理课件第二章化学反应速率和化学平衡复习
3化学平衡常数的应用对于mAgnBg pCgqDg K对于mAgnBg pCgqDgK越大说明平衡体系中生成它的正向反应进行得越转化率越反之反应程度就越不转化率越一般情况下K 时该反应进行的就比较完全练习 1 练习题2 练习题3 主要知识点化学反应速度化学平衡化学反应速率是研究在单位时间内反应物或生成物浓度的变化化学平衡是研究反应进行的方向和反应进行的程度转化率化学反应速率平衡图象分析一化学反应速度 1 反应速率的表示例在2升的密闭容器中加入1摩尔A和4摩尔B有发生下列可逆应 Ag 3B S 2C g 5 分钟时测得生成了1摩尔C 求①5 分钟末容器中各物质的浓度②在5分钟末VA V C 各是多少V Ag 3B S 2C g 起始浓度转化浓度 5 分钟末的浓度05 B 是固体不计算浓度0 05 05 -025 025 molL VA molL·分 Vc molL·分 VA VC 1 2 2 影响化学反应速度的因素因素内因反应物的性质主要因素不同的反应具有不同的性质外因温度温度高反应快浓度浓度大反应快压强压强大反应快催化剂明显加快在其他条件不变的条件下说明1 反应物是固体液体时改变压强对反应速度无影响 2 催化剂在反应前后质量不变不同的反应需不同的催化剂催化剂在一定的温度范围内活性最大催化剂遇有害物质会中毒 3 以上四种因素对可逆反应中的正逆反应速度都会产生影响1写出Na2S2O3 溶液和H2SO4 溶液反应的离子方程式 2 下列各组实验中溶液变浑浊的先后顺序是__________ A 01molL Na2SO3 和H2SO4 各5ml 加水5ml 反应温度为10OC B 01molL Na2SO3 和H2SO4 各5ml 加水10ml 反应温度为10OC C 01molL Na2SO3 和H2SO4 各5ml 加水10ml 反应温度为30OC D 02molL Na2SO3 和H2SO4 各5ml加水10ml 反应温度为30OC D C A B 巩固练习S2O32 - 2H →S ↓ SO2 ↑H2O 1化学平衡状态的定义一定条件下可逆反应里正反应速率和逆反应速率相等反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态二化学平衡v t 0 V正v 逆V正 v 逆此时的反应速率是指瞬时速率 2 平衡的条件前提本质特点逆等动定变可逆反应或可逆过程V 正V 逆不同的平衡对应不同的速率平衡时正逆反应均未停止只是速率相等平衡时各组分含量保持恒定条件改变平衡移动化学平衡的建立与途径无关例如2SO2O2 2SO3 在相同的条件下正向投入 2 mol SO2 和1molO2 或逆向投入2molSO3 当反应达到平衡时各物质的平衡含量相等能够说明N2 3H22NH3 反应在密闭容器中已达到平衡状态的是①容器内N2 H2 NH3 三者共存②容器内N2 H2 NH3 三者浓度相等③容器内N2 H2 NH3 的浓度比恰为132 ④t min 内生成1molNH3 同时消耗05molN2 ⑤t min 内生成1molN2 同时消耗3mol H2 ⑥某时间内断裂3molH-H 键的同时断裂6molN-H 键⑦容器内质量不随时间的变化而变化⑧容器内压强不随时间的变化而变化⑨容器内密度不再发生变化⑩容器CCpCDq CAmCBn 影响化学平衡常数的因素K只受影响与其它条件无关 4 平衡移动原理勒沙特列原理如果改变影响平衡的一个条件浓度温度压强等平衡就向能够使这种改变减弱的方向移动具体分述如下减小体系压强增大体系压强降低体系温度升高体系温度减小[反应物]或增大生成物浓度增大[反应物]或减小生成物浓度平衡移动的方向改变的条件催化剂对化学平衡移动没有影响能缩短达到平衡所需的时间正反应方向逆反应方向吸热反应方向放热反应方向气体体积缩小的方向气体体积增大的方向氢氧化镁在水中存在下列平衡MgOH2 固Mg2 2OH –加入下列物质可使MgOH2 固体减少的是 A 碳酸钠B 硫酸镁C 硝酸铵D 氢氧化钠2 已知COgNO2g CO2g NOg 在一定条件下达到化学平衡后降低温度混合物的颜色变浅下列关于该反应的说法正确的是____________ A 该反应为放热反应 B 降温后CO 的浓度增大 C 降温后NO2 的转化率增加 D 降温后NO 的体积分数增大 E 增大压强混合气体的颜色不变 F 恒容时通入He 气体混合气体颜色不变G 恒压时通入He 气体混合气体颜色不变 A C D F 1 痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病关节炎产生的原因是在关节滑液中形成了尿酸钠晶体Ur - a q Na Na Ur s 其中Ur - 表示尿酸根离子第一次关节炎发作大都在脚趾或手指的关节处这说明 A 尿酸钠水溶液成酸性 B 该反应为放热反应C 该反应为吸热反应 B 化学反应速率和化学平衡图象1化学反应速率图象分析1看起点和终点分清反应物和生成物浓度减小的是反应物浓度增大的是生成物生成物多数是以原点为起点看下图写反应方程式05 15 10 20 物质的量 C A B 时间A B C 2 1 3 反应速率之比反应方程式的系数之比1化学反应速率图象分析2 看变化趋势分清正反应和逆反应分清放热反应和吸热反应分清突变和渐变V正V逆V 正V 逆V 时间此图表示增大反应物浓度时正反应逆反应的速率变化情况看图说出反应起始时是从正反应还是从逆反应开始然后是改变什么条件化学平衡向什么方向移动V正V逆V 正V 逆V 时间看图说出反应起始时是从正反应还是从逆反应开始然后是改变什么条件化学平衡向什么方向移动突变V正V 逆V 正V 逆答逆反应开始降温或减压平衡向正反应方向移动时间V 看图说出反应起始时是从正反应还是从逆反应开始然后是改变什么条件化学平衡向什么方向移动V正V逆V 正V 逆起始量不为0 突变答正逆反应同时开始加催化剂或平衡不移动时间V 1化学反应速率图象分析V正V逆看图说出反应起始时是从正反应还是从逆反应开始化学平衡向什么方向移动V 时间答逆反应开始平衡向正反应方向移动V正V逆V 时间此图合理吗为什么时间V V正V逆看图说出反应起始时是从正反应还是从逆反应开始化学平衡向什么方向移动转化率温度0 101 107Pa 101 106Pa 101 105Pa 二化学平衡图象的解法转化率压强温度曲线解法作等温线T mAgnBg pCgqDgQ mn pq Q0 等温线200 C 300 C 100 C 转化率压强0 二化学平衡图象的解法mAgnBg pCgqDgQ P mn pq Q0 看图技巧图象中有三个量时定一看二再看曲线的变化趋势等压线。
高中化学选修四第二章-化学反应与化学平衡复习课件
第二章知识结构
1、化学反应速率
(1)基本概念
(2)表示方法(计算公式)
(3)影响因素
(4)相关计算
2、化学平衡
影响反应速率的因素
2、将4mol A气体与2mol B气体在2L的容器中混合并在 一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g) ==2C(g)。若 经2s后测得C的浓度为0.6mol· L-1,则 (1)用物质A表示的反应的平均速率__; (3)2s时物质B的转化率为__________; (4)2s时物质A的浓度为__________。
3、某温度时,在3L密闭容器中,X、Y、Z三种物质 的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数 据分析: (1)该反应的化学方程式: (2)反应开始至2min末,X的反应速率为 ; ;
4、某温度时,在2 L容器中,某一化学反应中A、B的物质的量随 时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析得: (1)在4 min末时,A、B的物质的量浓度c(A) c(B),0~4 min内 A、B的物质的量浓度变化量Δc(A) Δc(B)(填“>”“<”或 “= ” ) 。 (2)从反应开始至4 min时,A的平均反应速率为 。 (3)该反应的化学方程式为 。
新人教版化学选修4第二章《化学反应速率与化学平衡》复习课件
( L.min )、 mol/(L.s)
数学表达式: v= △C/△t ★★★三步骤法(或叫三段式)计算:
注意问题∶
• 不同物质的速率的比值一定等于化学方 程式中相应的化学计量数之比. • 化学反应速率一般不能用固体或纯液体 表示。
练习
1、合成氨的反应N2+3H22NH3在某温度下各物 质的浓度平衡是:[N2]=3mol· L-1, [H2]=9mol· L-1,[NH3] =4mol· L-1求该反应的平衡常 数和N2、H2的初始浓度。 2、已知CO+H2OH2+CO2;此反应在773K时平 衡常数K=9,如反应开始时 C(H2O)=C(CO)=0.020mol· L-1求CO的转化率。
二、影响化学反应速率的重要因素
1、浓度对反应速率的影响 内容:
其它条件不变,增加反应物浓度加快化学 反应速率。
原因:
反应物浓度增大 有效碰撞 次数增多
单位体积内活 化分子数增加 反应速率加快
2、压强对反应速率的影响
内容:
对于气体反应来说,增大压强相当于增大反 应物的浓度,反应速率加快.
原因:增大压强
高温度,会使化学平衡向着吸热反应的方向 移动;降低温度,会使化学平衡向着放热反 应的方向移动。
△压强∶在其它条件不变的情况下,
对于反应前后气体体积改变的反应 ,增
大压强,会使化学平衡向着气体体积缩
小的方向移动;减小压强,会使化学平
衡向着气体体积增大的方向移动。 △催化剂∶催化剂只能使正逆反应速 率等倍增大,改变反应到达平衡所需的时 间,不能使化学平衡移动。
总结论:向反应体系输入能量,都可 以改变化学反应速率 原因:反应体系内活化分子数或活化 分子百分数提高,有效碰撞次数增加, 从而加快化学反应速率。
人教版高中化学选修4第2章《化学反应速率和化学平衡》ppt课件
本章我们将要学习有关化学反应 进行的方向(推动力)、化学反应的快 慢(速率)和化学反应的限度(反应物能 否全部转变为产物)三方面内容,它 们是化学原理的重要组成部分,学好 这些知识对深入地学习化学具有重要 意义。
化学反应速率的研究对象是任何一个化学反应。研究化学 反应速率对人类的生产生活提供了很大帮助。有的反应我们需 要减慢反应速率(如钢铁的腐蚀、食物的保存等);有的反应需 要加快反应速率(如汽车加大油门、向炉膛里鼓风、用煤粉代 替煤块等)。
化学反应限度研究的对象是可逆反应。一个可逆反应中反 应物有多少转化成了生成物?反应进行到了什么程度?化学反 应的方向是一个比较复杂的问题。如果反应发 生了,方向也就确定了,不再成为问题;如果反应没有发生, 需要对它能否发生做出判断,需要建立有科学根据并且行之有 效的判据。
人教版高中化学选修4-第二章章末复习:《化学反应速率和化学平衡》章末复习课件4
栏目导引
2010·安徽理综)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮 氧化物,发生的化学反应为:
2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)
180 ℃ 催化剂
2N2(g)+3H2O(g)
ΔH<0 在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是( )
工具
第二章 化学反应速率和化学平衡
栏目导引
A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常 数增大
1.根据化学平衡移动方向,判断物质的聚集状态 如可逆反应:2A(g)+nB(?) 2C(g)达到化学平衡后, 若只增大压强,平衡向正反应方向移动,由此可判断 B 为气体; 若增大压强,平衡并不移动,由此可判断 B 为固体或液体。
工具
第二章 化学反应速率和化学平衡
栏目导引
2.根据化学平衡移动方向,判断化学方程式中气体反 应物和气体生成物化学计量数的相对大小
工具
第二章 化学反应速率和化学平衡
栏目导引
a.若m=n+p,A的转化率不变 b.若m>n+p,A的转化率增大 c.若m<n+p,A的转化率减小 根据化学平衡移动还可以进行其他方面的判断,如正逆反 应速率、各物质的平衡浓度(或百分含量)、产物的产率、体系的 压强等。
工具
第二章 化学反应速率和化学平衡
工具
第二章 化学反应速率和化学平衡
栏目导引
根据题图,在压强不变的情况下,例如1 000 kPa时,随着 温度的升高,Z的体积分数增大,即随着温度的升高,平衡向正 反应方向移动。所以,正反应为吸热反应,ΔH>0;逆反应为 放热反应,ΔH<0。所以A、D错误。同样,在温度不变的情况 下,从1 000 kPa→100 kPa→10 kPa,随着压强的减小,Z的体 积分数增大,即随着压强的减小,平衡向正反应方向移动,正 反应为气体体积增大的反应,所以C正确,B错误。
人教版高中化学选修四第二章《化学反应速率与化学平衡复习》ppt课件
器中X、Y、Z三种物质的 物质的量随时间的变化曲 线如右图所示,由图中数 据分析,该反应的化学方 程式为: _______________ 3X +Y 2Z 反应开始至2min,Z的平均 05mol/(L· min) 反应速率为 0. __________ 。
化学反应速率和化学平衡复习源自化学反应速率主要内容化 学 反 应 速 率 概念及意义 数学表达式及单位 内因—物质的性质 影响因素 外因 浓度
压强
温度 催化剂 其它因素
一、化学反应速率
1.定义:: 衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。
通常用单位时间内反应物浓度的减 2.表示方法: 少或生成物浓度的增加来表示。
四、催化剂问题
1、催化剂能同等程度的改变正、逆反应的反应 速率,因而对化学平衡无影响,不能改变反应物 的转化率和生成物的总产量。 2、催化剂参加化学反应,改变了反应进行的途 径,因而大大降低了反应的活化能,大大增大了 活化分子百分数。
5、有效碰撞理论
(1)有效碰撞: 反应物分子间必须相互碰撞才有可能发 生反应,但不是每次碰撞都能发生反应, 能发生反应的碰撞称为有效碰撞。 有效碰撞必须满足两个条件: 一是发生碰撞的分子具有较高的能量 ; 二是分子在一定的方向上发生碰撞。 (2)活化分子: 在化学反应中,能量较高,有可能发 生有效碰撞的分子称为活化分子。 指活化分子在反应物分子中 (3)活化分子百分数: 所占的百分数。
3.数学表达式: v
C = ——— △t
△
4. 单位: mol/(L · s) 或 mol /(L · min) -1或
mol· L-1 · h-1
人教版高中化学选修4第二章第三节 化学平衡 课件(共13张PPT)
3化学平衡
一、平衡的移动
实验: 将NO2球分别浸在冰水和热水中,观察NO2球中
颜色的变化。 实验现象:浸在冰水中的NO2球红棕色变浅,浸在 热水中的NO2球红棕色加深。 说明:可逆反应达到化学平衡状态后改变外界条件, 体系中物质浓度会发生变化,平衡状态会发生变化。
V(正)= V(逆) 外界条件改变
2、降低温度,正逆反应速率都减慢。吸热反应方向 减慢的幅度大,化学平衡向放热反应方向移动。
温度对化学平衡的影响
1、温度变化引起化学反应速率变化,吸热反应方向 变化的幅度总是比放热反应方向变化的幅度大。 2、升高温度化学平衡向吸热反应方向移动,减弱温 度的升高。降低温度化学平衡向放热反应方向移动, 减弱温度的降低。
1、增加浓度,化学反应速率加快,平衡向减弱浓 度的方向移动。 2、减小浓度,化学反应速率减慢,平衡向增加浓 度的方向移动。
三、温度对化学平衡的影响
回忆实验2—7
2 N O 2 ( 红 棕 色 , g ) N 2 O 4 ( 无 色 , g ) H 5 6 . 9 K J /m o l
实验现象:浸在冰水中的NO2球红棕色变浅,浸在 热水中的NO2球红棕色加深。
谢谢大家!
(可能出现)பைடு நூலகம்
V ′ (正) ≠ V ′ (逆)
新条件
V ′ (正) = V ′ (逆)
旧平衡的破坏
新平衡的建立
过程叫平衡的移动
实验2—5
C r 2 O 7 2 ( 橙 色 ) H 2 O 2 C r O 4 2 ( 黄 色 ) 2 H
实验结论: 1、增加生成物浓度,逆反应速率加快,平衡向逆 反应方向移动。 2、减小生成物浓度,逆反应速率减慢,平衡向正 反应方向移动。
人教版高中化学选修四课件第二章速率与平衡(详细复习)
总结论:向反应体系输入能量,都可 以改变化学反应速率 原因:反应体系内活化分子数或活化 分子百分数提高,有效碰撞次数增加, 从而加快化学反应速率。
课堂练习:
如下图所示,相同体积的a、b、c三密闭容器, 其中c容器有一活塞,a、b两容器为定容容器, 起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三 容器压强相等,一定条件下 发生2SO2+O2=2SO3的反应。问:
2、在C(固)+CO2(气)=2CO(气)的反应中。 现采取下列措施:
(1)增大压强;(2)增加碳的量
(3)通入CO2;(4)恒容下充入N2; (5)恒压下充入N2
哪些措施能够使反应速率增大?为什么?
答案:(1)(3)
• 3、在2A+B=3C+4D的反应中,下列表示 该反应速率最大的是() • A、VA=0.5mol/(L.min) • B、VB=0.3mol/(L.min) • C、VC=0.8mol/(L.min) • D、VD=0.6mol/(L.S)
四、勒夏特列原理及具体分述∶
• 勒夏特列原理∶如果改变影响平衡的 条件之一(如温度,压强,以及参加 反应的化学物质的浓度),平衡将向 着能够减弱这种改变的方向移动。
△浓度∶在其它条件不变时,增大反应物的浓 度或减小生成物的浓度,都可以使平衡向正 反应方向移动;增大生成物的浓度或减小反 应物的浓度,都可以使平衡向逆反应方向移 动。 △温度:在其它条件不变的情况下,升高温度,
五、几种平衡图像
对于反应 mA(g)+nB(g) ⑴转化率-时间 pC(g)+qD(g);△H=-Q
Q>0
m+n>p+q
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g);△H=-Q
高二化学选修4课件:第2章 化学反应速率和化学平衡
高中化学第二章化学反应速率和化学平衡复习课课件选修4高二选修4化学课件
注意:勒沙特列原理的适用范围是:化学平衡,电离平衡,溶解平衡,水 解平衡等。
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1.一定温度下,反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)在密闭容器中进行,回答
下列措施对化学反应速率的影响。(填“增大(zēnɡ dà)”、“减小”或“不 变”)
(1)缩小体积使压强增大:_______增__大_;(zēnɡ dà) (2)恒容充入N2:_____增__大___; (3)恒容充入He:____不__变____;
(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值,即对于一般反应aA+
bB===cC+dD,比较与,若>,则A表示的反应速率比B的大。
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跟踪 练习 (gēnzōng)
2.NH3和纯净的O2在一定(yīdìng)条件下发生如下反应:
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)
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本章 小结 (běn zhānɡ)
第二章 化学平衡 一、化学反应(huàxué fǎnyìng)速率及影响因素 二、化学平衡 三、化学平衡常数 四、化学反应自发进行的方向的判断
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内容(nèiróng)总结
化学反应原理——绪言。5.能利用焓变和熵变判断反应进行的方向。当V正<V逆时,平衡向逆反 应方向移动。在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应。(3)化学平衡常数是指某一具体反应的
高中化学第二章化学反应速率和化学平衡本章总结课件选修4高二选修4化学课件
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应判断。 7.“三段式”计算法 在化学平衡计算中,常常列出“起始”“变化”“平衡”三段各物质的物质的量(或
体积或浓度),然后再求转化率、平衡时某物质的百分含量或混合气体的平均相对分子质 量等。
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Байду номын сангаас
内容 总结 (nèiróng)
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3.平衡正向移动与反应物的转化率关系 平衡正向移动时反应物的转化率如何变化,这要根据具体反应及引起平衡移动的具
体原因而定,不能一概而论。
(1)由于温度或压强改变而引起平衡正向移动时,反应物的转化率必定增大。 (2)由增加反应物浓度引起平衡正向移动时,有以下几种情况: ①对于反应物(不考虑固体反应物)不止一种的可逆反应,如 N2+3H2 2NH3,平衡 时增加 N2 的浓度,平衡正向移动,H2 的转化率增大而 N2 的转化率降低。 ②对于反应物只有一种的可逆反应(并规定起始时只有反应物),若反应前后气体分子 数不变,如 2HI(g) H2(g)+I2(g),则无论增大或减小 HI 的浓度,HI 的转化率都不改变; 若反应后气体分子数减少,如 2NO2 N2O4,则增大 NO2 的浓度,NO2 的转化率增大; 若反应后气体分子数增大,如 2NH3 N2+3H2,则增大 NH3 的浓度,NH3 的转化率减小。
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4.平衡正向移动与生成物的浓度关系 平衡向正反应方向移动时,生成物的浓度也可能减小。如在一定温度下,容积不变
人教版高中化学选修四 第二章 化学反应速率和化学平衡总复习(课件1)
利用反应②, 将 CO 进一步转化, 可提高 H2 产量。 若 1 mol CO 和 H2 的混合气体(CO 的体积分数为 20%)与 H2O 反应,得到 1.18 mol CO、CO2 和 H2 的混合气体,则 CO 转化率为________。
(2)图 1 表示 500 ℃、60.0 MPa 条件下,原料气投料比与平衡 时 NH3 体积分数的关系。 根据图中 a 点数据计算 N2 的平衡体积分 数:________。 (3)依据温度对合成氨反应的影响,在图 2 坐标系中,画出一 定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始 ,随温度不断升高, ........ NH3 物质的量变化的曲线示意图。
(4)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要 步骤是(填序号)________。简述本流程中提高合成氨原料总转化率 的方法:____。
【解析】
(1)反应①是一个吸热反应,升高温度平衡正向移动,将
会增加 H2 的含量,同时提高反应速率;增大水蒸气的浓度,会提高反应 速率,但 H2 的含量会降低;加入催化剂,不会引起 H2 含量的改变;降 低压强,反应速率减小;故 a 正确。 设 CO 反应掉 n mol。 CO(g) + H2O(g) 投入量/mol 0.2 变化量/mol n CO2(g)+ H2(g) 0 n n 0.8 n 0.8+ n
2m 根据题意: = 42%,解得 m≈0.59,所以平衡时 (4-2m) (1-0.59) mol N2 的体积分数为 ×100%≈14.5%。 (4-2×0.59)mol
(3)通入原料气,反应开始,氨气的量增加,因为合成氨是一 个放热反应,当达到平衡后温度升高,氨气的含量将减小。 (4)从流程图看,反应放出的能量得到充分利用是在热交换器 中。提高合成氨原料转化率的方法是:将未反应的原料重新送回 反应器中循环使用、对原料气加压。
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练习题 3
1. 痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾 病,关节炎产生的原因是在关节滑液中形成了尿酸钠晶体:
Ur - ( a q ) + Na +
Na Ur ( s )
其中Ur - 表示尿酸根离子。第一次关节炎发作大都在脚趾或 手指的关节处,这说明 (B ) A. 尿酸钠水溶液成酸性 B. 该反应为放热反应
时间
22
看图:说出反应起始时是从正反应;还是从逆反 应开始?化学平衡向什么方向移动?
V
V逆
V正 时间
23
二.化学平衡图象的解法
转化率——压强——温度曲线
mA(g)+nB(g)
转 化 率
pC(g)+qD(g)+Q
等温线
1.0110 Pa 1.01106Pa 1.01105Pa
m+n > p+q Q>0 7
27
转化率——时间曲线
mA(g)+nB(g)
A转化率
看图技 巧:先 拐先平 衡,先 平衡则 速率快。
pC(g)+qD(g)+Q
m+n<p+p
1.01106Pa
1.01107Pa
0
t1
t2
时间
28
物质百分含量——时间曲线
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)+Q P1 > P2
?
P2
P1 0
平 衡 状 态 的 判 断
⑤t min内,生成1molN2同时消耗3mol H2
⑥ 某时间内断裂3molH-H键的同时,断裂6molN-H键 ⑦容器内质量不随时间的变化而变化 ⑧容器内压强不随时间的变化而变化 ⑨容器内密度不再发生变化
⑩容器内的平均摩尔质量不再发生变化
8
3、化学平衡常数的应用
• 对于mA(g)+nB(g)⇌ pC(g)+qD(g)
1. (1)写出 Na2S2O3 溶液和 H2SO4 溶液反应的离子方程式:
S2O32 - + 2H + → S ↓ + SO2 ↑
+ H2O
B A C D (2 )下列各组实验中溶液变浑浊的先后顺序是: __________
A. 0.1mol/L Na2SO3 和 H2SO4 各 5ml,加水5ml,反应温度为10OC B. 0.1mol/L Na2SO3 和 H2SO4 各 5ml,加水10ml,反应温度为10OC C. 0.1mol/L Na2SO3 和 H2SO4 各 5ml,加水10ml,反应温度为30OC D. 0.2mol/L Na2SO3 和 H2SO4 各 5ml,加水10ml,反应温度为30OC
C. 该反应为吸热反应
14
化学反应速率和化学平衡图象
15
1、化学反应速率图象分析 (1)看起点和终点
分清反应物和生成物,浓度减小的是反应物,浓 度增大的是生成物,生成物多数是以原点为起点。
物质的量
看下图: 写反应方程式
2.0 1.5
2 A + 1B = 3 C
1.0
0.5
C A B
16
反应速率之比=反应方程式的系数பைடு நூலகம்比
0.25 分) VA= 0.05 (mol/L· 5
Vc = 0.5 0.1 (mol/L· 分)
5
3
VA : VC = 1 : 2
2. 影响化学反应速度的因素:
内因: 反应物的性质(主要因素) 因 素 外因:
(不同的反应具有不同的性质)
在其他条件不变的条件下:
浓度:浓度大
温度:温度高 压强:压强大
• K=
。C
CCp*CDq
A m*C n B
9
对于mA(g)+nB(g)⇌
pC(g)+qD(g)
• K越大,说明平衡体系中生成 ,它的 正向反应进行得越 ,转化率越 ; • 反之,反应程度就越不 ,转化率越 。 • 一般情况下K> 时,该反应进行的就比 较完全。
影响化学平衡常数的因素
K只受 影响,与其它条件无关
CO2(g) + NO(g) 在一定条件下达到化学平衡后,降低温度,混合物的颜色 A C D F 变浅下列关于该反应的说法正确的是____________ A. 该反应为放热反应 B. 降温后 CO 的浓度增大 C. 降温后 NO2的转化率增加 D. 降温后 NO 的体积分数增大 E. 增大压强混合气体的颜色不变 F. 恒容时,通入 He 气体,混合气体颜色不变 G. 恒压时,通入 He 气体,混合气体颜色不变
V
V正
起始量不为0
V'正 = V'逆
突变
答:正、逆 反应同时开 始。
加催化剂 或 。
V逆
平衡不移动。
时间
20
1、化学反应速率图象分析
看图:说出反应起始时是从正反应;还是从逆反 应开始?化学平衡向什么方向移动?
V
V正 V逆
答:逆反应 开始。
平衡向正 反应方向移 动。
时间
21
此图合理吗?为什么?
V
V正 V逆
时间
m+n > p+q
29
物质产率——时间曲线
mA(g)+nB(g)
产 率
pC(g)+qD(g)+Q
T2 T1 0
时间
30
2A(g) + B(g)
C%
2C(g) P1 P2
热反应.
正反应是
T2 P1 T1 P2 T1 P1
0
t
31
转化率——时间曲线
mA(g)+nB(g)
A转化率
pC(g)+qD(g)+Q
m+n = p+p
1.01106Pa
1.01107Pa
0
时间
32
浓度——平衡——时间曲线
mA(g)+nB(g)
浓 度
pC(g)+qD(s)+Q
此图在t2时,如果是加热,那 么Q值是大于0,还是小于0? 如果是减压,那么m+n与p的关 系如何?
C
A或 B
0
t1 t2 t3
时间
33
练 习:
1、下图是在其它条件一定时,反应2NO+O2 2NO2+ Q(Q>0)中NO 的最大转化率与温度的关 系曲线。图中坐标有A、B、C、D、E 5点,其中表 示未达平衡状态且V正>V逆的点是 。 NO 转 化 率
B
A
C点
E D
T
34
C
0
2、如图所示,图中a曲线表示X(g) +Y(g) 2Z(g)+ W(s)+ Q的反应过程,若使a曲线变为b 曲线,可采取的措施是(A.D )
Z%
A. 加入催化剂 B. 增大Y的浓度 C. 降低温度 D. 增大体系压强
b
0
a
t
35
5
二
化学平衡
1、化学平衡状态的定义:
一定条件下,可逆反应里,正反应速率和逆反应速
率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态
v
V正
此时的反应速率是指瞬时速率。
V正
=
v逆
v逆
0
t
6
2. 平衡的条件、前提、本质、特点
逆
——可逆反应(或可逆过程)
等 ——V正 =V逆(不同的平衡对应不同的速率)
动 ——平衡时正逆反应均未停止,只是速率相等
气体体积缩小的方向 气体体积增大的方向
催化剂对化学平衡移动没有影响,能缩短达到平衡所需的时间。
11
练习 1
氢氧化镁在水中存在下列平衡: Mg(OH)2(固) A. 碳酸钠 Mg2 + + 2OH – 加入下列物质可使Mg(OH)2固体减少的是: B.硫酸镁
C.硝酸铵
D.氢氧化钠
12
练习题 2
2 . 已知:CO(g) + NO2(g)
10
4. 平衡移动原理(勒沙特列原理)
如果改变影响平衡的一个条件(浓度、温度、压强等), 平衡就向能够使这种改变减弱的方向移动。具体分述如下:
改变的条件 增大[反应物]或减小生成物浓度 减小[反应物]或增大生成物浓度 升高体系温度 降低体系温度 增大体系压强 减小体系压强 平衡移动的方向 正反应方向 逆反应方向 吸热反应方向 放热反应方向
V
V逆 V正
V'正 V'逆
时间
18
看图:说出反应起始时是从正反应; 还是从逆反应开始?然后是改变什么 条件?化学平衡向什么方向移动?
V
V逆 V正
突变
V'正 V'逆
答:逆反应 开始。
降温或减 压。
平衡向正反 应方向移动。
时间
19
看图:说出反应起始时是从正反应; 还是从逆反应开始?然后是改变什么 条件?化学平衡向什么方向移动?
1
化学反应速度
化学反应速率是研究在单位时间内 反应物或生成物浓度的变化。
主 要 知 识 点
化学平衡
化学平衡是研究反应进行的方向
和反应进行的程度(转化率).
化学反应速率、平衡图象分析
2
一 化学反应速度
1.反应速率的表示:V =
C (mol / L 时间) t
例: 在2升的密闭容器中加入1摩尔A和4摩尔B有发生下列可逆应:
0
T
温度
24
二.化学平衡图象的解法
mA(g)+nB(g)
看图技巧: 图象中 有 转 三个量时, 化 “定一看 二”,再 率 看曲线的 变化趋势。