化学反应速率化学平衡移动原理及其

志 ③ 各物质的浓度不变
④ 各物质的转化率不变
⑤ 对于气体计量数和前后不相等的反应, 压强保
特 持不变······
征 ⑥对于有颜色物质参加或生成的可逆反应，颜色不变。 标 ⑦对于吸热或放热反应，绝热体系的温度不变。 志 ⑧对于同物质而言，断裂化学键的数目与生成化学的
数目相等。
2、化学平衡状态的特征
2、压强：增大压强，平衡向气体分子数减少 的方向移动；···高压比低压先达平衡
改变压强的几种形式：①改变体积②充入惰 性气体（恒容不移动；恒压向气体增大方向 移动）③充入反应物（恒压最终和原平衡一 样；恒容正移
练习1、温度一定时，在密闭容器中有平衡
体系：N2O4(g)
2NO2,向容器中在加
入等量的N2O4,再达平衡时c(NO2)与c(N2O4)
(1)逆：只有可逆反应才能建立化学平衡 (2)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）
(3)等：正反应速率=逆反应速率 (4)定：反应混合物中各组分的浓度保持 不变，各组分的含量一定。 (5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新 的条件下建立新的平衡。
二、平衡移动原理
浓度、温度、压强发生改变
原平衡 条件改变 原平衡被破坏 自发 新平衡
1908年，德国化学家哈伯，成功地建立了用H2 与N2在1000℃、高压有催化剂的条件下每小时能 产生85g氨的装置，开创了合成氨的历史。
1909年哈伯在波施的帮助下用500℃和更高压 强(200～600个大气压)，以Fe为催化剂，提高了 合成氨工业的转化率，每小时能产生170g氨。
问题1：写出工业合成氨的化学反应;假设装置的体 积为1L，计算两次实验中NH3的平均反应速率。
(5)集气瓶中充满C12和H2的混合气体，在瓶外点燃镁条
时发生爆炸
光和热
(6)铁片与稀硫酸制取氢气时，滴加少量CuSO4溶液，
可加快产生H2的速率。 构成原电池
6、在一定条件下，可逆反应 N2+3H2 ⇌2NH3;△H<0达到平衡，当单独改变下列条件后，
有关叙述错误是 （ ）CD
A.加催化剂，v正、v逆都发生变化，且变化的倍数 相等
若温度与压强均未改变，则 VB=______x=______；若温度不变压强变为 9/10P，则Vc=______，x=_____。
数形结合类
1、把除去氧化膜的 Mg 条，投 入到盛有稀盐酸的试管中，发 现 H2 的产生速率（v）与时间 （t）的变化情况如右图所示， v • t1 ~ t2 速率变化的主要原因是: _______ ; • t2 ~ t3 速率变化的主要原因 t1 t2 t3 t 是:_________。
2C(g)+2D(s)
消耗 A 就要减少A的浓度
平衡向右移动
原平衡 C（A） = C 1
减弱
原平衡被破坏
C（A） = C 2
消除
C1 <
新平衡
C（A） = C 3 C3 < C2
A(g)+3B(g)
2C(g)+2D(s)
讨论:
当减小 C 的浓度时, 平衡将怎样移动?
A(g)+3B(g)
2C(g)+2D(s)
1、合成氨工业条件的选择
反应式：N2+3H2
反应特征：
2NH3；△H<0
反应物、生成物都是气体
正反应是体积缩小、放热反应
速率：高温、高压、催化剂
平衡：低温、高压、及时分离出氨气
综合：适当温度、高压、使用催化剂、及时分离 出氨气
实际：500℃、20－50MPa、铁触媒、氨气液化
2、SO2接触氧化条件的选择
4、催化剂
催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率（即反
应速率改变但仍然相等），它只改变化学反应达到平 衡所需要的时间，平衡不移动。
速率、平衡理论在化工生产上的应用
进行化工生产条件选择时： 既要考虑反应速率的问题
——反应速率要尽可能地快 又要考虑化学平衡的问题
——平衡要尽可能地向右移动， 即反应物的转化率要尽可能的高，原料 的利用要尽可能的充分
的比值与原平衡相比
A、减小 B、增大 C、不变 D、不能确 定
（1）容积不变
A
（2）压强不变
C
练习2、在一密闭容器中，反应aA(g) bB (g)达平衡后，保持温度不变，将容器 体积增加一倍，当达到新的平衡时B的浓
度是原来的60%，则（ A C ）
A、平衡正移
B、A的转化率减小
C、B的质量分数增加
2、 根据盐酸与大理石（足量）反应, V(CO2)-t关系图曲线，以下判断正
确的是 ( AD )
A、若温度相同，①反应的盐酸浓度大 于③反应，但H+物质的量相等。
B、②反应时H+的物质的量浓度最大 C、②与①的反应速率相等 D、反应速率由大到小顺序为①②③④
斜率意义——速率
世纪金榜P114 典题例证3
问题2：在这两次实验中，合成氨的反应速率增大 的主要原因？
速率定义所求得的是平均速率，而图上的是瞬时速率
1、某温度时，在2L容器中， x、y、z三种物质随时间的变 化曲线如图所示。由图中数 据分析，该反应的化学方程
式是：__3_x_+__y______2_z__，反
应开始至2min，z的平均速
率是_0_._0_5_m__o_l_/_L_._m__in____。
分子 相互 运动 碰撞
分子具有 足够能量
活化分子
有合适的取向
有效碰撞 化学反应
4、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的
情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是 （BG）
A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍 B、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来 的一半 C、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量 D、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍 E、加入CaCl2溶液 F、加入CaCl2固体 G、将CaCO3固体用CaCO3粉末代替
➢在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率？
压强对化学反应速率的影响实质上是通过改变气体反 应物的浓度来实现的，也就是说压强只对有气体参与 的反应的速率才有影响。
8、 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：
物 1.0
质 0.8
的 量
0.6
mol 0.4
0.2
0.9 y
0.7
x
0.2 z
0 12 34 5
时间/min
该反应在不同条件下反应速率分别为：
① VY=0.15mol /(L.S) ② VX=0.6mol /(L.S) ③ VZ=4mol /(L.min) 则该反应进行的最快的是____
比较反应速率快慢， 首先转化为同种物 质表示的速率
反应式：2SO2+O2
2SO3；△H<0
反应特征：
与合成氨相似
速率：高温、高压、催化剂
平衡：低温、高压、氧气过量
综合：适当温度、高压、使用催化剂、氧气过量
实际：高温、常压、催化剂、氧气过量
1、化学反应速率图象分析
当增加D的量时, 平衡将会如何?
平衡不发生移动
下列4个图分别是描述浓度对化学平衡移动影响的图像， 请大家分析 t 时刻时浓度的变化及平衡如何移动？
图1
图2
阅
图
训
练 图3
图4
（2）影响化学平衡移动的因素（温度、浓度、压强）
1、浓度： c(反应物)↑正移;c(生成物)↓正移
实际生产：①增大廉价物质的浓度②及时将 反应物从混合物中分离出去。目的：正移
V正 = V逆
V’正 ≠ V’逆
V”正 = V”逆
“自发”的特点。 新平衡与旧平衡的改变。
（1）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(浓度、压强、 温度)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
（2）影响化学平衡移动的因素（温度、浓度、压强）
1、浓度
A(g)+3B(g)
增大A的浓度
B.加压，v正、v逆都增大，且v正增大倍数大于v逆增 大倍数
C.降温，v正、v逆都减小，且v正减小倍数大于v逆减 小倍数
D.充入氩气，v正、v逆都增大，且v正增大倍数大于 v逆增大倍数
7、在N2+3H2 ⇌ 2NH3中，当其他外界条件不变➢减小 体系压强，该反应的速率怎么变？
➢在反应中保持体系容积不变，充入N2 ，反应的速率？ ➢在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率？
① 起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va __=_Vc； ② 反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va _<__Vc ； ③ 如起始在a、c两容器中通入同量的N2，则此时 三容器起始压强为Pa _>__Pb _=__Pc；
起始反应速率关系为Va _=__Vb _>__Vc
9、在2L容器中，放入0.4molA和0.6molB， 在一定温度下，压强为P，放入催化剂（体积忽 略）发生反应： 2A(g)+3B(g) ⇌ xC(g)+2D(g),在amin后，容器 中CA=0.1mol·L-1，
增大反应物 浓度
增大单位 体积内
活化分子数
增大气体 压强
增大 单位时间 单位体积 内有效碰撞 次数
增大化学 反应速率
升高反应 温度
增大 活化分子 百分数
使用 催化剂
3 、许多实验证明，在其他条件不变的情况下，增加反应
物的浓度可以增大化学反应速率，只是因为（ A C）
A、增加反应物的浓度，单位体积内活化分子数增多 B、增加反应物的浓度，降低了反应体系所需的能量 C、增加反应物的浓度，反应物分子间有效碰撞次数增加 D、增加反应物的浓度，增加了反应物分子的能量
(2) 容器中的压强不再随时间变化
(3) 单位时间内生成n mol的A2同时生成2n mol的AB (4) A2、B2、AB的浓度之比为1:1:2
(5) 混合气体的密度不随时间变化
(6)气体的总物质的量不再变化
小结：化学平衡的标志
本 ① 正反应速率等于逆反应速率（ひ正=ひ逆）
质 标
② 各成分的百分含量保持不变
5、下列事实中，是什么因素影响了化学反应的速率？
⑴同浓度、同体积的盐酸中放入大小相同的锌片ຫໍສະໝຸດ Baidu镁条，
产生气体有快有慢；
反应物的性质
(2)熔化的KC1O3放出气体很慢，撒入少量的二氧化锰 后很快有气体产生； 催化剂 (3)锌粉与碘混合后，无明显现象，当加入几滴水时，立
即有紫红色蒸气产生 ； 催化剂
(4)无色的KI晶体与白色的HgC12粉末混合时，无明显现 象，若将其加入水中，立即有红色的HgI2生成； 溶剂
D、a＞b
3、温度的影响 升温向吸热方向移动，高温比低温先达平衡
练习3、可逆反应3X(g)
3Y(?)+W(?)
的正反应为吸热反应，当升高温度时气体
的平均相对分子质量有变小趋势，则下列
判断正确的是B（D
）
A、Y和W一定都是气体
B、若W为固体，则Y一定是气体
C、Y和W可能都是固体
D、Y和W可能都是气体
注意单位的一致性
化学反应速率是受到浓度条件影响
2、一定温度下，在固定体积的密闭容器
中发生下列反应 2HI⇌ H2+I2若C(HI) 由
0.1mol/L降到0.07mol/L时，需要15秒， 那时，么需C(要HI反) 由应0的.0时7m间o为l/（L降到）0.05moCl/L A 5S B 10S C 大于10S D小于10S
1、化学平衡状态的本质标志:
①同一物质的V正=V逆（单位时间内生成与消耗某反
应物（生成物）的量相等）
②各成分的百分含量（物质的量浓度或体积分数）
保持不变
例1.下列方法中可以证明A(s) + 2B2(g) 2C2(g) +D2(g) 已经达到平衡状态的是_________________
⑴、单位时间内生成了2molC的同时也生成了1molA ⑵、一个B — B键的断裂的同时有一个C — C键的生成 ⑶、反应速率ひ(B2)=ひ(C2)=1/2ひ(D2) ⑷、C(B2):C(C2):C(D2) = 2:2:1 ⑸、温度、体积一定时，[B2]、[C2]、[D2]浓度不再变化
⑹、温度、体积一定时，容器内的压强不再变化
⑺、条件一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑻、温度、体积一定时，混合气体的密度不再变化 ⑼、百分组成 B2% = C2% = D2%
例2. 在一定温度下，可逆反应：
A2(气)+B2(气)
2AB(气)达到平衡的标志是(
)
(1) A2、B2、AB的浓度不再变化
P115 （9、10）
3、将A g块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物 损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所 示，在相同的条件下，将B g (A<B)粉末状碳 酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线(图中 虚线所示)正确的是:
化学平衡移动原理及应用
一、化学平衡状态
在一定条件下可逆反应里，当正反应速 率与逆反应速率相等时，反应混合物中 各成分的百分含量保持不变的状态。