3.2化学反应中的平衡

第三章化学中的平衡

第二节化学反应中的平衡[3]

[教学基本要求]

[教学内容]

一、化学反应速率：

1．定义：用单位时间内反应物浓度的或生成物浓度的来定量地表示化学反应快慢的物理量。计算公式：单位：

2．在应用速率计算公式时应注意以下几点：

①化学反应速率是某段时间内的平均速率,不可为负值；

②固体、纯液体在反应中可视为浓度不变,一般不用固体或纯液体来表示反应速率；

③表示化学反应速率时,要注明具体物质；

④在同一个化学反应中,用不同物质所表示的化学反应速率,其比值等于化学方程式中的

之比；

⑤在同一个化学反应中,各种物质的变化量之比,等于化学方程式中的之比。

二、影响化学反应速率的因素

1．物质的性质决定了化学反应速率的大小

2．温度：其他条件相同时,反应物温度,反应速率。温度每升高10℃,反应速率一般增加为原来的2~4倍

3．浓度：其他条件相同时,反应物浓度,反应速率。

4．压强：有气体参加的化学反应,其他条件不变时,增大压强,相当于

,反应速率。

5．其他条件相同时,使用合适的催化剂,反应速率加快

6．其他条件相同时,粉末状固体比块状固体反应速率快——接触面积大,反应速率快

[练习]

1．在2L密闭容器中加入4molA和6molB,发生以下反应：4A+6B 4C +5D。若

经5s后,剩下的A是2.5mol,则B的反应速率是〔

A．0.45 mol / (L·s)B．0.15 mol / (L·s)C．0.225 mol / (L·s)D．0.9mol / (L·s) 2．现有反应4NH3+5O2→4NO+6H2O,反应速率分别用v、v、v、v表示,其关系正确的是〔

A.4v =5v

B.4v =5 v

C.4v =5v

D.4v =5 v 3．反应A+3B2C+2D,在不同情况下测得反应速率,其中反应速率最快

的是

A ．v =0.4 mol / (L·s )

B ．v =0.5 mol / (L·s )〔

C ．v =0.6 mol / (L·s )

D ．v =0.15 mol / (L·s ) 4．设反应C ＋CO 2

2CO 〔正反应吸热反应速率为v 1,N 2＋3H 2

2NH 3〔正反应放热,

反应速率为v 2。对于上述反应,当温度升高时,v 1、v 2的变化情况为〔

A. 同时增大

B. 同时减小

C. v 1增大,v 2减小

D. v 1减小,v 2增大

三、化学平衡

CO+H 2O 〔g 错误!CO 2+H 2反应中起始和平衡时各物质的浓度〔800℃如表：

起始时各物质的浓度

平衡时各物质的浓度

平衡时

)

()()

()(222O H c CO c H c CO c

c

O> c

> c

2

>

c

c

>

c

>

c

2

>

c

0.010 0.010 0 0 0.0050 0.0050 0.0050 0.0050 1.0 0 0 0.010 0.010 0.0050 0.0050 0.0050 0.0050 1.0 0.008 0.008 0.002 0.002 0.0050 0.0050 0.0050 0.0050 1.0 0 0 0.020

0.010

0.0067 0.0067 0.0133 0.0033

0.98 0.0025 0.030 0.0075 0.0075 0.0021 0.0296 0.0079 0.0079 1.0 0.010

0.030

0.0025 0.0225 0.0075 0.0075

1.0

1．学平衡状态的建立过程及途径：

2．化学平衡状态定义：在一定条件下的反应里,和 的速率相等,反应混合物中各组分的和保持不变的状态。 化学平衡状态建立的标志： [练习]

5．在容积固定的密闭容器中发生如下反应：N 2+3H 2 错误!2NH 3+92.3kJ 。 能说明该反应达到了平衡状态的是： A.生成氨的速率与氨分解速率相等

B.断开一个N≡N键的同时有六个N－H键生成

C.N2、H2、NH3的百分含量不再变化

D.N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2的状态

E.N2、H2、NH3的浓度相等 F .N2、H2不再起反应

G.3v=v

H.混合气体的密度不变I.气体总物质的量不变

J.气体总质量不变K.容器的总压强不变

6．对于在固定容器中发生的反应：H2+I2 2HI,下列说法中能说明该反应达到了平衡状态的是

A．气体总物质的量不变B．气体总压强不变

C．反应混合气体的密度不变D．反应混合气体颜色不变

E．存在c

:c:c=1:1:2 F．百分组成w=w

3．化学平衡常数：一定温度下,当可逆反应达到平衡时,生成物浓度指数幂的乘积除以反应物浓度指数幂的乘积,得到的比值是个常数,这个常数叫做该反应的化学平衡常数〔简称平衡常数,用符号K表示。

对于反应aA+bB cC+dD+Q0>,在一定温度下：

K=

①化学平衡常数K只与温度有关,与反应物的起始浓度无关

②反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度或视为"1"〔不变而不代入公式。

③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。

④平衡常数是在一定温度下进行一个化学反应的特征常数,K值越大,表示反应进行的程度,反应物转化率；反之,反应转化得就越不完全,反应物的转化率就越小。

⑤利用K值变化可判断反应的热效应

若温度升高,K值增大,则正反应为反应。

若温度升高,K值减小,则正反应为反应。

[练习]

7．有可逆反应Fe+CO2FeO + CO,已知在温度938K时,K=1.47,在1173K时,K=2.15。写出该反应的平衡常数表达式_____,该反应是______〔选填"吸热"、"放热"反应。