通用版2018_2019版高中化学第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡第5课时化学平衡图像等效平衡学案新
人教版高中化学选修第二章《化学反应速率和化学平衡》知识点归纳
第二章化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率1. 化学反应速率(v)⑴定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化⑵表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示⑶计算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间)单位:mol/(L?s)⑷影响因素:①决定因素(内因):反应物的性质(决定因素)②条件因素(外因):反应所处的条件※注意:(1)、参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。
(2)、惰性气体对于速率的影响①恒温恒容:充入惰性气体→总压增大,但各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢二、化学平衡(一)1.定义:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
2、化学平衡的特征逆(研究前提是可逆反应);等(同一物质的正逆反应速率相等);动(动态平衡)定(各物质的浓度与质量分数恒定);变(条件改变,平衡发生变化)3、判断平衡的依据判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据②在单位时间内消耗了n m olB同时消耗了p但(二)影响化学平衡移动的因素1、浓度对化学平衡移动的影响(1)影响规律:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度,都可以使平衡向正方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆方向移动(2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动(3)在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度也减小, V正减小,V逆也减小,但是减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。
2、温度对化学平衡移动的影响影响规律:在其他条件不变的情况下,温度升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动,温度降低会使化学平衡向着放热反应方向移动。
化学反应速率和化学平衡
化学反应速率和化学平衡化学反应速率是指化学反应在单位时间内发生的变化量。
它是反应过程中物质转化的快慢程度的量化描述。
化学平衡是指当化学反应达到稳定状态时,反应物和生成物浓度之间的比例关系保持不变的状态。
反应速率和化学平衡是化学反应中两个重要的概念,它们对于我们理解和控制化学反应过程具有重要的意义。
一、化学反应速率化学反应速率的定义是单位时间内反应物消耗量或产物生成量与时间的比值。
它可以用下面的公式来表示:速率= ΔC/Δt其中,ΔC表示反应物浓度或产物浓度的变化量,Δt表示变化所用的时间。
化学反应速率受到多种因素的影响,其中最主要的有反应物浓度、温度、催化剂和反应物粒子间的碰撞频率等。
当反应物浓度增加时,反应发生的可能性就会增加,因此反应速率也会增大。
温度对于反应速率的影响很大,一般来说,温度升高时,反应速率会迅速增加。
这是因为温度升高会增加反应物的动能,提高粒子的碰撞频率,从而促进反应的进行。
催化剂是一种物质,它可以降低反应的活化能,使反应发生更容易。
催化剂通过提供一个新的反应路径,使反应能够以更低的能量发生。
因此,加入适量的催化剂可以大大加快反应速率。
此外,反应物粒子间的碰撞频率也会影响反应速率。
当反应物的浓度较低时,粒子之间的碰撞次数较少,因此反应速率较低。
二、化学平衡当一个化学反应达到平衡时,反应物和生成物的浓度之间的比例关系将保持不变。
在平衡状态下,反应物的转化速率等于生成物的转化速率。
化学平衡可以用下面的反应判断式来表示:aA + bB ⇌ cC + dD其中,A和B是反应物,C和D是生成物,a、b、c、d分别表示各物质的系数。
化学平衡是一个动态平衡,即反应物和生成物之间的转化一直在进行,但是总的浓度不再改变。
平衡常数K用来描述平衡系统中各组分浓度之间的关系。
当反应达到平衡时,平衡常数K的值将保持不变。
化学平衡可以通过改变反应条件来调节。
通过改变温度、压力或改变反应物浓度可以使平衡位置发生移动,从而改变反应的结果。
选修4 第二章 化学反应速率与化学平衡 第三节 化学平衡(化学平衡常数) .ppt
一、化学平衡常数(K) 1、定义
一定温度下,对于已达平衡的反应体系中, 生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是 一个常数是个常数,这个常数叫做该反应的化学 平衡常数。
【试一试】
1、写出反应:2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)的化学 平衡常数表达式,并判断K的单位。
2、对任意可逆反应: mA(g)+nB(g) pC(g)+ qD(g),写出其化学平衡常数的表达式。
探究:将NO2球浸泡在冷水、热水中,观察颜色变化 【交流、探讨】科学家设计并进行了严密的实验,在 298K、333K时分别测得下表中的数据:
温度 初始浓度(mol/L) 平衡浓度(mol/L) (K) c(N2O4) c(NO2) c(N2O4) c(NO2) 298 333 0.050 0.050 0 0 0.02175 0.00488 0.05650 0.0901
c(I2)
0.01196 0.009044
c (HI)
0 0
c(I2)
0.003129 0.001250
c (HI)
0.01767 0.01559
54.498
54.618 54.329 8.298
③
④ 798.6 ⑤ ⑥
0
0.01135 0 0
0
0.00904 0 0
0.01069
0 0.01655 0.01258
0.008410
0.00859 0.00977 0.00742
8.306
8.272
1、请计算填写表中空格。 2、讨论:分析上述数据,你能得出什么结论?
结论: 在一定温度下,可逆反应无论从正反 应开始,还是从逆反应开始,又不论反应 物起始浓度的大小,最后都能达到化学平 衡,这时HI(g)浓度的平方与I2(g)浓度和 H2(g)浓度之积的比值是一个常数。
化学反应速率与化学平衡
化学反应速率与化学平衡化学反应速率和化学平衡是化学反应中重要的概念。
化学反应速率指的是反应物转化为产物的速度,而化学平衡则是指反应物和产物浓度之间的平衡状态。
这两个概念在化学研究和工业应用中都有着重要的意义。
一、化学反应速率化学反应速率是指单位时间内反应物转化为产物的速度。
反应速率可以通过测量反应物浓度的变化来确定。
一般来说,反应速率与反应物浓度成正比,即反应物浓度越高,反应速率越快。
但是,反应速率还受到其他因素的影响,如温度、催化剂和反应物的物理状态等。
温度是影响化学反应速率的重要因素之一。
根据化学动力学理论,温度升高会导致反应物分子的平均动能增加,使得反应物分子更容易发生碰撞,从而提高反应速率。
催化剂也可以加速化学反应速率,它们通过提供新的反应路径或降低反应活化能来促进反应的进行。
此外,反应物的物理状态也会影响反应速率,例如,气体相反应速率通常比液体相反应速率快,因为气体分子更容易碰撞。
二、化学平衡化学平衡是指反应物和产物浓度之间的平衡状态。
在化学反应中,反应物会转化为产物,但是反应并不会一直进行下去,而是会在一定条件下达到平衡。
在平衡状态下,反应物和产物的浓度保持不变,而且正反应和逆反应的速率相等。
化学平衡的达成是通过正反应和逆反应同时进行实现的。
正反应是指反应物转化为产物的过程,而逆反应则是指产物转化为反应物的过程。
当正反应速率和逆反应速率相等时,化学反应达到平衡。
平衡常数是描述化学平衡状态的一个重要参数,它是反应物和产物浓度之间的比值。
平衡常数的大小决定了反应的方向,当平衡常数大于1时,正反应占优势;当平衡常数小于1时,逆反应占优势。
化学平衡对于理解和控制化学反应有着重要的意义。
在工业生产中,通过控制反应条件,可以使反应在有利的方向上进行,从而提高产物的产率和纯度。
此外,理解化学平衡还有助于解释一些化学现象,如酸碱中和反应、溶解度和配位化学等。
总结:化学反应速率和化学平衡是化学反应中的重要概念。
人教版选修四第二章第三节《化学平衡》
三、压强对化学平衡的影响
N2 十 3H2 实验 数据:
压强(MPa)
2NH3
5 9.2 10 30 60 100 16.4 35.5 53.6 69.4
NH3 %
1 2.0
NH3%随着压强的增大而增大,即平衡 向正反应的方向移动。 解释: 加压 →体积缩小 →浓度增大
→正反应速率增大
→ V正>V逆→平衡向正反应方向移动。
逆反应速率增大
说明:增大压强,正逆反应速率均增大,但增大 倍数不一样,平衡向着体积缩小的方向移动
③速率-时间关系图:
N2 (g)十 3H2(g)
V(molL-1S-1)
V ’正
增大压强
2NH3(g)
V”正 = V”逆 V正
V正= V逆
V ’逆 V逆
新课程化学选修4《化学反应原理》 第二章《化学反应速率和化学平衡 》
第三节 《化学平衡》
第二课时 《浓度、压强对化学平衡移动的影响》
田家炳中学 左仁慈
知识回顾: 一、知识回顾
1、化学平衡状态
什么是化学平衡状态?化学平衡状态有什么特征?
速 率
V(正) V(逆)
V(正)=V(逆)
时间
定、动、等 、变
2、化学平衡的移动
0
t1
t2
t(s)
①前提条件: 反应体系中有气体参加且反应前后总体积发 生改变。 aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) a+b≠c+d ②结论: 对于反应前后气体体积发生变化 的化学反应,在其它条件不变的情况下,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。 体积缩小:即气体化学计量数减少 说明: 体积增大:即气体化学计量数增多
【人教版】高中化学选修4知识点总结:第二章化学反应速率和化学平衡
第二章化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率课标要求1、掌握化学反应速率的含义及其计算2、了解测定化学反应速率的实验方法要点精讲1、化学反应速率(1)化学反应速率的概念化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。
(2)化学反应速率的表示方法对于反应体系体积不变的化学反应,通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化值表示。
某一物质A的化学反应速率的表达式为:式中——某物质A的浓度变化,常用单位为mol·L-1。
——某段时间间隔,常用单位为s,min,h。
υ——物质A的反应速率,常用单位是mol·L-1·s-1,mol·L-1·s-1等。
(3)化学反应速率的计算规律①同一反应中不同物质的化学反应速率间的关系同一时间内,用不同的物质表示的同一反应的反应速率数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
②化学反应速率的计算规律同一化学反应,用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
(4)化学反应速率的特点①反应速率不取负值,用任何一种物质的变化来表示反应速率都不取负值。
②同一化学反应选用不同物质表示反应速率时,可能有不同的速率数值,但速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
③化学反应速率是指时间内的“平均”反应速率。
小贴士:①化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是在某一时刻的瞬时速率。
②由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。
其化学反应速率与其表面积大小有关,而与其物质的量的多少无关。
通常是通过增大该物质的表面积(如粉碎成细小颗粒、充分搅拌、振荡等)来加快反应速率。
③对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。
化学反应速率与化学平衡
化学反应速率与化学平衡化学反应速率是指在化学反应中,反应物转化为产物的速度。
而化学平衡则是指在反应达到一定条件下,反应物和产物之间的浓度保持恒定的状态。
化学反应速率与化学平衡是化学反应动力学和热力学两个重要的概念,对于理解和研究化学反应过程具有重要意义。
一、化学反应速率化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的变化量。
通常,我们用浓度的变化量除以时间的变化量来表示化学反应速率。
反应速率可以用以下公式来表示:速率= ΔC/Δt其中,ΔC表示反应物浓度的变化量,Δt表示时间的变化量。
单位上,速率通常用mol/(L·s)来表示。
化学反应速率与反应物浓度之间的关系可以通过实验数据进行研究和分析,得到所谓的速率方程式。
二、速率常数化学反应速率的大小与反应物浓度有关,与温度、催化剂等条件也有关。
实验数据表明,在反应初期,反应速率与反应物浓度成正比,即速率随着反应物浓度的增加而增加。
而随着反应进行,反应速率逐渐减小,最终趋于一个定值。
这个定值就是速率常数k。
速率常数是与特定化学反应有关的常数,它与反应物浓度无关。
速率常数k的大小可以通过实验测定得到,它是用来比较不同反应的速率快慢的重要指标。
三、反应级数反应级数是反应物浓度与反应速率之间的关系。
对于不同的反应,反应级数可能是整数、分数或负数。
分别代表了不同的速率与反应物之间的关系。
一般情况下,反应速率随着反应物浓度的增加而增加,反应级数为正数。
如果反应速率与反应物浓度成正比,反应级数为1;如果反应速率与反应物的平方根成正比,反应级数为1/2。
四、化学平衡化学平衡是指反应物和产物之间的浓度保持不变的状态。
在化学平衡下,反应物与产物之间的反应速率相等,虽然反应仍然继续进行,但是净反应速率为零。
在化学平衡条件下,反应物和产物的浓度比例保持不变,这个比例被称为平衡常数Keq。
化学平衡的条件是温度、压力和浓度保持恒定。
在不同的温度和浓度条件下,化学平衡的位置可能会发生变化。
人教选修4第二章第三节化学平衡(3)化学平衡图像分析
A、A点时混合物的V(正)> V(逆)
B、A点比B点反应速率快 C、n>p D、m+n>p
N%
A. C .B
压强
2、可逆反应2A+B
2C(g) △H<0 ,随温度变化气体平均摩尔质量
如图所示,则下列叙述正确的是 C A.A和B可能都是固体 B.A和B一定都是气体
六、几种特殊的图像 2.对于化学反应 mA(g)+nB(g) ⇌ pC(g)+qD(g),L 线上
所有的点都是平衡点(如下图)。L 线的左上方(E 点),A 的百分 含量大于此压强时平衡体系的 A 的百分含量,所以,E 点 v 正 >v 逆;则 L 线的右下方(F 点),v 正<v 逆。
练习:
1、mM(s)+ nN(g) pQ(g) △H<0 。在一定温度下平衡时N%与压强
m + n > p +q ( > = < )
三、百分含量(转化率)--时间--温度(压强)图象
可逆反应 mA(g) + nB(g)
pC(g) +qD(g)
C%
B%
A
T1
T1
B
T2
T2
t1
t2
1、T1 < T2 ( > = < ) 正反应是 放热 反应
(放热、吸热)
tБайду номын сангаас
t
2、T1 > T2 ( > = < ) 正反应是 放热反应 (放热、吸热)
t1是到达平衡状态的时间。试回答: (1)该反应的反应物是:
A; (2)反应物的转化率是:
浓度
化学反应速率与化学平衡的关系
化学反应速率与化学平衡的关系化学反应速率与化学平衡是化学反应过程中两个重要的概念。
反应速率指的是在单位时间内,反应物消耗或生成的物质的量变化。
化学平衡是指在封闭系统中,反应物与生成物浓度之间达到动态平衡的状态。
这两个概念在化学反应研究中起着不可忽视的作用,并且它们之间存在着紧密的关系。
首先,化学反应速率与化学平衡之间存在着联系。
在反应开始时,反应速率较高,反应物快速转化为生成物。
随着反应进行,反应速率逐渐下降,直到达到一定的平衡状态,此时反应速率为零。
这表明,在化学平衡状态下,正向和逆向反应的速率相等,系统处于动态平衡。
反应速率与化学平衡是相互制约的,只有在平衡状态下,反应速率才能到达零,并且反应速率与平衡浓度之间的关系也具有一定的规律性。
其次,反应速率影响着化学平衡的达成。
化学反应速率决定了反应系统向平衡状态达到的时间。
如果反应速率较快,反应物将迅速转化为生成物,从而更快地达到平衡。
相反,如果反应速率较慢,反应物与生成物之间的浓度差异将较长时间存在,反应到达平衡所需的时间也更长。
因此,反应速率的快慢直接影响着化学平衡的达成速度。
此外,化学平衡对反应速率的影响也十分显著。
根据“等能原理”,在系统达到平衡时,系统的能量最低。
在平衡状态下,反应物和生成物浓度之间存在一定的差异,这种差异决定了正向和逆向反应的驱动力大小。
在平衡状态下,反应速率为零,表示正向反应与逆向反应的速率相等。
这意味着反应物浓度与生成物浓度之间的比例保持不变,系统处于动态平衡。
如果改变平衡系统中物质的浓度,则会导致正向和逆向反应速率不再相等,从而使系统远离平衡。
系统将通过减小反应物或增加生成物的浓度来重新达到平衡状态,以保持低能状态和化学平衡。
总结起来,化学反应速率与化学平衡之间存在着密切的联系。
反应速率的快慢直接影响着化学平衡的达成速度,而化学平衡决定了反应速率的大小和方向。
在化学反应中,反应速率的研究有助于理解反应的快慢及达到平衡需要的时间,而化学平衡的研究则可以揭示反应物与生成物之间的比例关系及对反应速率的影响。
人教版高二化学选修四第二章《第三节 化学平衡》 教案设计
第三节化学平衡
一、教材分析
化学平衡属于化学热力学范畴。
随着化学知识的不断积累和对实验现象的深入观察,自然会产生是不是所有的化学反应都能进行的完全(达到反应限度)这样的疑问。
本节课在学完了反应速率的影响因素的基础上,针对可逆反应分析化学反应限度,当化学反应的正反应速率和逆反应速率相等时,反应就达到该条件下的最大限度,即达到了化学平衡状态。
可逆反应是绝对的,化学平衡观点的建立可以更好的理解化学反应特点,所以化学平衡的概念是本节的重点,同时平衡状态的特征对影响平衡的因素的学习起到了非常重要的储备作用。
化学平衡状态的特征及判断是本节的重点也是难点。
二、教学设计思路
教学中本着温故知新的原则,从蔗糖溶解为例指出溶解的速率与结晶的速率相等时,处于溶解平衡状态,再以可逆反应为例说明正反应速率和逆反应速率相等时,就处于化学平衡状态。
通过对溶解平衡的理解和迁移帮助学生理解化学平衡状态的特征及判断依据。
这样采用探究式教学层层引导并通过图画等多媒体手段帮助学生联想和理解从而突破本节的难点,并为下节的影响平衡的因素做好铺垫。
浓度都对化学平衡有影响,
讨论、分析:前面学习过催化剂对正反应速率和逆反应速
率却是同样倍数的提高和降低。
结论:使用催化剂不影响化学平衡的移动。
反应类型条件改
变
改变条
瞬间
v正v
对任意加入催增大增大
板书设计
第二章化学反应速率和化学平衡。
第二章 第三节 化学平衡(知识点+例题讲评)
第三节 化学平衡【教学目标】1.掌握化学平衡的定义;2.熟悉化学反应达到平衡的判断标志。
【重点难点】化学反应达到平衡的判断标志。
【知识点+例题讲评】可逆反应和不可逆反应:可逆反应:在同一条件下,能同时向正、逆两个方向进行的反应。
如:N 2+3H 22NH 3+Q N 2O 4 2NO 2 - Q不可逆反应:在同一条件下,不能同时向两个方向进行的反应。
可看成正、逆反应的趋势差别很大,反应“一边倒”。
[思考]1.当可逆反应达到平衡时,各组分的浓度保持不变,此时是否意味着反应已停止? 2.在可逆反应体系2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)加入18O 2后,哪些物质中会含有18O ?化学平衡1. 化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到一定程度时,正逆反应速率相等,各组分浓度不再改变的状态 , 即这个反应所能达到的限度。
限度:可逆反应在一定条件下完成的最大程度。
抓住两点:①正逆反应速率是否相等? ②各组分的浓度(或百分含量)是否不变?2、特征动(动态平衡)等(同一物质的正逆反应速率相等) 定(各物质的浓度与质量分数恒定) 变(条件改变,平衡发生变化)【例题】例1. 化学平衡研究的对象( ) A 、不可逆反应 B 、可逆反应C 、氧化还原反应D 、所有化学反应例2. 对于可逆反应2SO 2+O 2 2SO 3:下列那种情况达到了化学平衡状态?1、反应容器内,SO2、O 2、SO 3 共存时的状态2、SO 2的分解速率等于SO 3的生成速率的状态。
3、单位时间内,每消耗2molSO 2同时生成1molSO 2。
4、单位时间内,每消耗1molSO 2同时消耗2molSO 3。
例3. 下列说法对不对,为什么?1. 可逆反应达到化学平衡时,反应停止了,所以各组分浓度不变了。
2.可逆反应达到化学平衡时,反应物浓度等于生成物浓度3.可逆反应达到化学平衡时,即使改变温度条件,平衡状态也不会改变。
化学平衡例4. 对于可逆反应M +N Q 达到平衡时,下列说法正确的是( ) A. M 、N 、Q 三种物质的浓度一定相等 B. M 、N 全部变成了QC. 反应物和生成物的浓度保持不变D. 反应已经停止3、判断平衡的标志(1)速率关系(本质特征) :① 同一种物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率。
第二章第三节 化学反应速率和平衡图像
P1 P2
t1
t2
P1 > P2 m+n_>__p+q
m+n_<__p+q
2. 转化率—时间曲线
【例 2】对于反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g), 根据图象填空(纵坐标均表示 A 的转化率):
1.只改变反应速率,而不使平衡发生移动的措施: ①使用催化剂。 ②若前后气体计量数相等,可改变压强。 2.“惰性气体”对化学平衡的影响 ①恒温、恒容条件: 原平衡体系 充―入―“―惰―性―气―体→” 体系总压强增大―→体系中 各反应成分的浓度不变―→平衡不移动。
②恒温、恒压条件: 原平衡体系 ―充入 ―“―惰―性―气―体→” 容器容积增大,体系的分压 减小―→各组分的浓度同等倍数减小。 ―体―积―不―变的 ―反―应→平衡不移动
t1_增__大_N_2_或__H_2_的_浓__度_
t2_减__小_N__H_3_的_浓__度___
t3_增__大__压_强________ t4_降__低__温_度________
t5______________
化学反应速率图象分析
1. 化学反应速率随时间变化的曲线
【例1 】对于反应N2+3H2
2NH3 (正
反应为放热反应),分析下图,确定t1—t5
各点所改变的条件分别是什么?
t1_增__大_N_2_或__H_2_的_浓__度_
t2_减__小_N__H_3_的_浓__度___
t3_增__大__压_强________
t4_降__低__温_度________
t5_使__用_催__化__剂______
P1 P2
t1
t2
P1 > P2 m+n_>__p+q
2018-2019学年人教版选修4 第2章第3节 化学平衡——等效平衡 教案
第3节化学平衡——等效平衡教学目标1.构建等效平衡的模型,掌握等效平衡在解题中的应用2.通过对化学反应进行方向及其应用的学习,提高运用比较、归纳的能力,培养学生学习化学思维能力,以及应用理论解决实际问题能力3.建立化学平衡的观点,并通过分析化学平衡的建立,增强学生的归纳和形象思维能力教学重点等效平衡教学难点等效平衡教学过程一、导入水往低处流,而不会自发的向上流;一般在室温下,冰块会融化,铁器在潮湿空气中会生锈,甲烷与氧气的混合气体遇明火就燃烧,这些过程都是自发的。
这些不用借助于外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是,体系会对外部做功或释放热量,即体系趋向于从高能状态转变为低能状态。
那是否就意味着放热反应自发进行,吸热反应就是非自发进行呢?二、知识讲解等效平衡对于一些学生理解起来不是特别容易,希望老师在讲解此内容的时候多一些耐心,重点讲典型例题和习题。
考点1 等效平衡含义及原理1.含义在一定条件下(等温等容或等温等压),对同一可逆反应体系,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的百分含量相同。
2.原理同一可逆反应,当外界条件一定时,反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,最后都能达到平衡状态。
其中平衡混合物中各物质的含量相同。
由于化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关。
因而同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同,则可形成等效平衡。
考点2 等效平衡规律对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)三、例题精析使用建议说明:此处内容主要用于教师课堂的精讲,每个题目结合试题本身、答案和解析部分,教师有的放矢的进行讲授或与学生互动练习。
例题1 一定温度下,在3个体积均为1.0 L 的恒容密闭容器中反应2H 2(g)+CO(g)CH 3OH(g) 达到平衡。
下列说法正确的是A .该反应的正反应放热B .达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大C .达到平衡时,容器Ⅱ中c(H 2)大于容器Ⅲ中c(H 2)的两倍D .达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大【答案】AD【解析】A 项,根据Ⅰ、Ⅲ中数据可知反应开始时Ⅰ中加入的H 2、CO 与Ⅲ中加入甲醇的物质的量相当,平衡时甲醇的浓度:Ⅰ>Ⅲ,温度:Ⅰ<Ⅲ,即升高温度平衡逆向移动,该反应正向为放热反应,所以A 项正确。
第二章第三节化学平衡状态
二、化学平衡状态的判断 例2在一定温度的刚性密闭容器中,当下列哪些物理量 不再发生变化时,表明下述反应:A(s)+2B(g)C(g)+ D(g)已达到平衡状态( )
①混合气体的压强
量浓度 质量
②混合气体的密度
③B的物质的
④气体的总物质的量 ⑥物质C的百分含量
⑤混合气体的平均相对分子
⑦各气体的物质的量 B.①②③⑥⑦ D.①③④⑤⑦
高温 高温
(2) 可逆反应的特点:①向两个相反的方向进行的两个
化学反应,在相同的条件下同时进行、共存。两个化学反应 构成了一个对立的统一体。②符号“ ”两边的物质互为 反应物、生成物。③在反应体系中,与化学反应有关的各种 物质共存,如亚硫酸溶液中还有H2O、SO2和H2SO3等分子。
1 .对于可逆反应 2SO2 + O2 2SO3
不能作为判断平衡的特征。
♨特别提示:可逆反应达到平衡状态时有两个核心判断
依据:1正反应速率和逆反应速率相等;2反应混合 物中各组成成分的百分含量保持不变。,依据其他有关的量 判断可逆反应是否达到平衡状态时,最终都要回归到这两个 核心依据上来。
2 . ( 双选题 ) 在一定温度下,可逆反应 A(g) + 3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是( ) A.C生成的速率与C分解的速率相等 B.A、B、C的浓度不再变化 C.单位时间生成n mol A,同时生成3n mol B D.A、B、C的分子数之比为1∶3∶2
化成了 SO3,即平衡时, c(SO2)= 0, c(O2)= 0,这同样也是
不可能的。 答案:B
名师点睛:解答可逆反应的问题时要特别注意,即反应
物不可能完全转化为产物,产物也不可能完全转化为反应物。 另外还要注意量的变化,元素原子不可能凭空增加或减少, 总之。要注意“可逆”和“守恒”。
第二章化学反应速率及其平衡
结论:表示可逆反应进行的程度: K越大,正反应进行越完全,转化率越高 K愈小,反应进行得愈不完全,反应物的转化率越小;
第四节
化学反应进行的方向
298K
热力学温度
单位
五:化学平衡图像思考原则:
①“定一议二”原则: 在化学平衡图像中,了解纵坐标、横坐标和曲线 所表示的三个量的意义。在确定横坐标所表示的 量后,讨论纵坐标与曲线的关系,或在确定纵坐 标所表示的量后,讨论横坐标与曲线的关系。
第一节化学反应速率
1:化学反应速率定义:
化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量 (均取正值)来表示。
2:数学表达式:
V
=
△c
△t
反应速率单位: mol/(L•s) 或mol/(L •min)
3、化学反应速率应注意四点
注 1. 化学反应速率只有大小而没有方向 意
2. 一般计算出来的化学反应速率是一段时间内的平 均速率,不同时刻的化学反应速率是不相同的; 3. 固体和纯液体(H2O)的浓度视为常数(保持不 变),因此,它们的化学反应速率也视为常数0, 不能用固体、纯液体表示一个反应速率 4. 对于同一化学反应,用不同的物质表示其化学反 应速率可能不相同,但其化学反应速率之比等于 方程式中的系数之比。
三.勒夏特列原理
——
平衡移动原理
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、 压强),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动 ,但结果却不能完全抵消外界条件的影响。 注意:
①“减弱”这种改变,不是“消除”这种改变 ②只有单个条件改变,才能应用(多个条件改变就要具体问题具体分析) ③该原理适用于任何动态平衡体系(如:溶解平衡、电离平衡等)。
A + 2B C+3D
第二章 化学反应速率和化学平衡知识点总结
第二章化学反应速率和化学平衡知识点总结要点一化学反应速率大小的比较(一)化学反应速率1.表示方法通常用单位时间内反应物浓度的_______________或生成物浓度的 _______________来表示。
2.数学表达式:,单位为。
对于Δc(反应物)=c(初)-c(末), 对于Δc(生成物)=c(末)-c(初)。
Δt表示反应所需时间,单位为等。
3.单位一般为_______________或_____________或______________ 。
4、对某一具体的化学反应来说,用不同物质的浓度变化来表示化学反应速率时,数值往往不同,其数值之比等于。
(二)根据化学方程式对化学反应速率的计算求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤:①写出有关反应的化学方程式;②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;③根据已知条件列方程式计算。
例如:反应 mA + nB pC起始浓度(mol/L) a b c转化浓度(mol/L) x某时刻浓度(mol/L) a-x(1)同一化学反应速率用不同物质表示时数值,但比较反应速率的快慢不能只看数值的大小,而要通过转化换算成同一物质表示,再比较数值的大小。
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值,如aA+bB==pY+qZ ,即比较与若则A表示的反应速率比B大。
(3)注意反应速率单位的一致性。
(4)注意外界条件对化学反应速率的影响规律。
在反应A+3B 2C+2D中,若某条件下v(A)=0.15 mol/ (L·min) , 则此时用v(B)表示该反应的化学反应速率为v(B)= _________ ;若起始条件下,物质C的物质的量为0,经过5秒后,C的物质的量浓度为0.45mol/L,则用v(C)表示该反应的化学反应速率为 _________ 。
(三)化学反应速率的测定按图安装两套装置,通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol/L和40 mL 4 mol/L的硫酸,比较二者收集10 mL H2所用的时间。
2019新人教版高中化学选择性必修一第二章重点知识点归纳总结(化学反应速率与化学平衡)
第二章化学反应速率与化学平衡第一节化学反应速率一、化学反应速率1、化学反应速率:定量描述化学反应快慢程度的物理量。
2、表示方法: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。
(1)表达式:V =Δc /Δt(2)单位:mol/(L·min)或mol/(L·s)3、化学反应速率的测定(1)测定原理:利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度相关的可观测量进行测定。
(2)测定方法①直接观察测定:如释放出气体的体积和体系的压强等。
②科学仪器测定:在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可利用颜色变化和显色物质与浓度变化间的比例关系测量反应速率。
4、化学反应速率的计算(1)公式法:v =Δc Δt =Δn V Δtv (反应物)=-Δc反应物Δtv (生成物)=Δc生成物Δt (2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。
对于一个化学反应:m A +n B===p C +q D,v (A)=-Δc A Δt,v (B)=-Δc B Δt,v (C)=Δc C Δt,v (D)=Δc D Δt,且有:vA m=v B n=v C p=v D q。
(3)“三段式”法①求解化学反应速率计算题的一般步骤:写出有关反应的化学方程式;找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;转化量之比等于化学计量数之比;先根据已知条件列方程计算:反应:m A(g)+n B(g)=p C(g)起始浓度/mol·L -1:a b c 转化浓度/mol·L-1:xnx m px m 某时刻(t s)浓度/mol·L -1:a -xb -nx mc +px m再利用化学反应速率的定义式求算:v (A)=x tmol·L -1·s -1;v (B)=nx mtmol·L -1·s -1;v (C)=px mtmol·L -1·s -1。
化学化学反应速率与平衡
化学化学反应速率与平衡化学反应速率与平衡化学反应速率与平衡是化学领域中重要的概念,对于理解化学反应的动态过程和控制反应的平衡状态具有关键性的意义。
本文将从反应速率和平衡的定义以及相关因素入手,探讨化学反应速率与平衡之间的关系和相关理论。
一、反应速率的定义及影响因素反应速率是指单位时间内,反应物的浓度变化量与时间之间的比值。
一般来说,反应速率可用以下公式表示:反应速率= ΔC/Δt其中,ΔC表示反应物浓度的变化量,Δt表示时间的变化量。
反应速率的大小不仅决定着反应进行的快慢,还与反应物的浓度、温度、催化剂和表面积等因素密切相关。
较高浓度的反应物通常会导致更快的反应速率,而较低浓度的反应物则可能导致较慢的反应速率。
此外,提高温度、添加催化剂和增加反应物的表面积都能够促进反应速率的增加。
二、平衡的定义及表达式当化学反应达到一定条件下的动态平衡时,反应物和生成物的浓度在一定范围内保持稳定。
平衡态下,正向反应和逆向反应的速率相等,可以用以下平衡常数表示:Kc = [C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b其中,方括号中的字母表示物质的浓度,小写字母表示反应物在反应中的系数。
平衡常数反映了反应在平衡状态下浓度的相对关系。
当平衡常数Kc大于1时,反应偏向生成物一侧,当Kc小于1时,反应偏向反应物一侧。
平衡常数的大小还与反应的温度和压力有关。
三、化学反应速率与平衡的关系化学反应速率与平衡是密切相关的。
在动态平衡条件下,反应物和生成物的浓度保持稳定,但是反应仍然在正向和逆向方向进行。
因此,即使在平衡条件下,反应速率仍然存在。
而且,平衡的强度和反应速率之间的关系取决于反应的具体条件。
当反应处于平衡状态时,反应速率的正向和逆向分量相等,反应速率可以表示为:正向反应速率 = k正[A]^a[B]^b逆向反应速率 = k逆[C]^c[D]^d其中,k正和k逆分别表示正向反应和逆向反应的速率常数。
根据速率常数的定义,可以得知正向反应速率和逆向反应速率与反应物浓度的乘积成正比。
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第5课时化学平衡图像等效平衡[学习目标定位] 1.认识化学反应速率、化学平衡典型图像,学会化学平衡图像题的分析解答方法。
2.知道等效平衡的含义,学会等效平衡的分析判断方法。
一、化学平衡图像的基本类型1.物质的量 (浓度)—时间图像(c/n-t图像)在2 L密闭容器中,某一反应有关物质A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。
根据图像回答下列问题:(1)横坐标表示反应过程中时间变化,纵坐标表示反应过程中物质的物质的量的变化。
(2)该反应的化学方程式是3A(g)+B(g)2C(g)。
(3)在反应达2 min时,正反应速率与逆反应速率之间的关系是相等。
(4)若用A物质的量浓度的变化表示反应达平衡(2 min)时的正反应速率是0.15_mol·L-1·min-1。
2.速率—时间图像(v-t图像)Ⅰ.v′正突变,v′逆渐变,且v′正>v′逆,说明是增大了反应物的浓度,使v′正突变,且平衡正向移动。
Ⅱ.v′正、v′逆都是突然减小的,且v′正>v′逆,说明平衡正向移动,该反应的正反应可能是放热反应或气体总体积增大的反应。
Ⅲ.v′正、v′逆都是突然增大的且增大程度相同,说明该化学平衡没有发生移动,可能是使用了催化剂,也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应压缩体积(即增大压强)所致。
3.含量(转化率)—时间—温度(压强)图像(1)在化学平衡图像中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高(压强较大)。
根据图像回答下列问题:Ⅰ.表示T2>T1,正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动。
Ⅱ.表示p2>p1,压强增大,A的转化率减小,平衡逆向移动。
说明正反应是气体总体积增大的反应。
Ⅲ.生成物C的百分含量不变,说明平衡不发生移动,但反应速率a>b,故a可能使用了催化剂;也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应,a增大了压强(压缩体积)。
(2)在化学平衡图像中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义共三个量。
确定横坐标所表示的量后,讨论纵坐标与曲线的关系;或者确定纵坐标所表示的量,讨论横坐标与曲线的关系,即“定一议二”原则。
解题过程中,可以作辅助线帮助分析。
例如反应a A(g)+b B(g)c C(g)在不同温度下(T1<T2),压强(p)与混合气体中C的含量(C%)的关系图像如图所示。
根据图像回答下列问题:①T1为一条等温线,随着压强的增大,C%减小,化学平衡逆向移动,a+b<c。
②在压强一定时(如p 3),温度升高,C%增大,化学平衡正向移动,正反应是吸热反应。
化学平衡图像题的分析方法(1)无论是反应速率图像还是平衡图像,都要清楚纵、横坐标的含义,都要与化学原理相联系,特别是与平衡移动原理相联系。
(2)三步分析法:一看反应速率是增大还是减小;二看v 正、v 逆的相对大小;三看化学平衡移动的方向。
(3)四要素分析法:看曲线的起点;看曲线的变化趋势;看曲线的转折点;看曲线的终点。
(4)先拐先平:可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),在转化率—时间曲线中,先出现拐点的曲线先达到平衡,这表示反应的温度高或压强大。
(5)定一议二:图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系。
例1 在恒容密闭容器中通入X 并发生反应:2X(g)Y(g),温度T 1、T 2下X 的物质的量浓度c (X)随时间t 变化的曲线如图所示:(1)该反应进行到M 点时放出的热量________(填“>”或“<”)进行到W 点时放出的热量。
(2)T 2下,在0~t 1时间内,v (Y)=________mol·L -1·min -1。
(3)M 点的正反应速率________(填“>”或“<”)N 点的逆反应速率。
(4)M 点时再加入一定量X ,平衡后X 的转化率________(填“增大”或“减小”)。
答案 (1)< (2)0.5(a -b )t 1(3)> (4)增大解析 根据图像可知W 点消耗的X 的物质的量比M 点消耗的X 的物质的量大,因此反应进行到W 点时放热多些;0~t 1时间内X 的浓度减小了(a -b ) mol·L -1,则Y 浓度增加0.5(a -b ) mol·L -1,因此v (Y)=0.5(a -b )t 1mol·L -1·min -1;根据先拐先平知T 1>T 2,M 点的反应速率大于W 点的反应速率,N 点没有达到平衡,此时反应正向进行,即N 点的正反应速率大于逆反应速率,因此M 点的正反应速率大于N 点的逆反应速率;M 点时,再加入一定量的X ,则相当于增大压强,平衡正向移动,X 的转化率增大。
考点 化学平衡图像题点 “先拐先平”分析化学平衡图像 例2 反应m X(g)n Y(g)+p Z(g) ΔH ,在不同温度下的平衡体系中物质Y 的体积分数随压强变化的曲线如图所示。
下列说法错误的是( )A.该反应的ΔH>0B.m<n+pC.B、C两点化学平衡常数:K B>K CD.A、C两点的反应速率v(A)<v(C)答案 C解析由图可知温度升高,Y的体积分数增大,说明平衡正向移动,则正向为吸热反应;增大压强,Y的体积分数减小,说明平衡逆向移动,则m<n+p;对吸热反应来说,温度升高,K增大,K B<K C;A、C两点温度相同,C点压强大,则C点的速率大于A点。
考点化学平衡图像题点恒温(恒压)线图像二、等效平衡化学平衡的建立与反应途径无关,从正反应开始或逆反应开始都可以建立平衡。
在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,对同一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的百分含量(质量分数、体积分数、物质的量分数等)相同,这样的平衡称为等效平衡。
1.在恒温恒容条件下,按下列四种情况分别建立平衡,其中为等效平衡的是①②③。
N2(g)+3H2(g)2NH3① 1 mol 3 mol 0 mol② 0 mol 0 mol 2 mol③ 0.5 mol 1.5 mol 1 mol④ 1 mol 3 mol 2 mol解析恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数不同的可逆反应,转换后(按化学计量数换算成方程式同一边的物质),反应物或生成物的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效,且平衡后同种物质的量相同。
因为这种情况下压强对于反应前后气体分子数不同的可逆反应有影响,而成比例的增加反应物,相当于加压,所以平衡会移动,必须极值等量平衡才等效。
2.若在恒温恒压条件下,按题1中四种情况分别建立平衡,其中为等效平衡的是①②③④。
解析恒温恒压条件下,若转换后(按化学计量数换算成方程式同一边的物质),反应物或生成物的物质的量的比例与原平衡相同,则两平衡等效,且平衡后两种物质的物质的量成倍数关系。
因为这种情况下压强不变,不管反应前后气体分子数是否改变,对可逆反应的平衡都没有影响,而成比例的增加反应物后体积膨胀,压强不变,所以平衡不移动,只要极值等比则平衡等效。
3.在恒温恒容条件下,按下列四种情况分别建立平衡,其中为等效平衡的是①②③。
CO(g) + H 2O(g)CO 2(g)+ H 2(g)① 2 mol 2 mol 0 mol 0 mol ② 0 mol 0 mol 4 mol 4 mol ③ 4 mol 4 mol 2 mol 2 mol ④ 1 mol 2 mol 1 mol 2 mol解析 恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,转换后(按化学计量数换算成方程式同一边的物质),反应物或生成物的物质的量的比例与原平衡相同,则两平衡等效,且平衡后同种物质的物质的量成倍数关系。
因为这种情况下压强对于反应前后气体分子数不变的可逆反应没有影响,而成比例的增加反应物,相当于加压,所以平衡不移动,只要极值等比则平衡等效。
解答等效平衡问题时,先看条件(恒温恒容或恒温恒压),再看方程式反应前后气体分子数(相同或不同),按“一边倒”转换比较。
(1)恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,要求极值等比。
(2)恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数不同的可逆反应,要求极值等量。
(3)恒温恒压条件下,不管反应前后气体分子数是否改变,都只要求极值等比。
例3 在一个固定容积的密闭容器中,保持一定温度进行如下反应:H 2(g)+Br 2(g)2HBr(g),已知加入1 mol H 2和2 mol Br 2达到平衡后,生成x mol HBr ,在相同条件下若起始时加入的H 2、Br 2、HBr 分别为a 、b 、c (均不为0)且保持平衡时,各组分含量都不变,以下推断正确的是( )①a 、b 、c 应满足的关系是4a +c =2b ②平衡时HBr 为x mol ③a 、b 、c 应满足的关系是a +b =c ④平衡时HBr 为a +b +c 2x molA.①B.①②C.①④D.②③ 答案 A解析 H 2(g)+Br 2(g)2HBr(g)是一个反应前后气体分子数不变的反应,恒容时只要起始投入量成比例,则形成等效平衡。
分析H 2(g)+Br 2(g)2HBr(g) 平衡时n (HBr) φ(HBr)起始① 1 mol 2 mol 0 xx /3起始② abcx /3可知,(1)a 、b 、c 应满足(a +c 2)∶(b +c2)=1∶2,即4a +c =2b ;(2)设平衡时HBr 有y mol ,计算有两种方法:一是比例法,1∶x =(a +c 2)∶y ,y =(a +c2)x ;二是含量法,HBr 的含量保持x /3不变,而气体总物质的量为(a +b +c ),所以y =(a +b +c )x3。
考点 等效平衡题点 恒温恒容下极值等比的等效平衡例4 在一个固定容积的密闭容器中,加入2 mol A 和1 mol B 发生反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),达到平衡时,C 的浓度为n mol·L -1。
(1)若维持容器容积和温度不变,按下列各种配比为起始物质,达到平衡后,C 的浓度仍为n mol·L-1的是______(填字母,下同)。
A.4 mol A +2 mol BB.2 mol A +1 mol B +3 mol C +1 mol DC.3 mol A +1 mol BD.3 mol C +1 mol DE.1 mol A +0.5 mol B +1.5 mol C +0.5 mol D (2)C 的浓度大于n mol·L -1的是________。
(3)将可逆反应中A(g)改为A(s),则C 的浓度仍为n mol·L -1的是________。