化学反应速率与限度化学.ppt

关于化学反应速率与限度化学现在学习的是第1页，共47页第一部分：知识梳理第一部分：知识梳理现在学习的是第2页，共47页 概念概念: :用用单位时间单位时间里里反应物浓度的减少反应物浓度的减少或或生成物浓度的增生成物浓度的增加加来表示来表示. . 数学表达式数学表达式: : v = = c/c/t.t. 单位：单位：mol/(Lmol/(L. .s)s)或或mol/(Lmol/(L. .min)min)一一.化学反应速率：化学反应速率： 注意注意：1 1、化学反应速率的表示必须、化学反应速率的表示必须用化学式来指明具体的物质用化学式来指明具体的物质2 2、 一一般来说，化学反应的速率随着反应的进行在不断变化。因此某般来说，化学反应的速率随着反应的进行在不断变化。因此某一时间段内的反应速率实际是指这一时间段内的一时间段内的反应速率实际是指这一时间段内的平均速率平均速率，而不是指瞬时速率。而不是指瞬时速率。3、一定条件下，对于反应、一定条件下，对于反应:aA+bB cC+dD ; 用不同的用不同的物质来表示某反应的速率，其数值往往不同，但物质来表示某反应的速率，其数值往往不同，但速率之速率之比等于反应方程式中的化学计量数之比。比等于反应方程式中的化学计量数之比。即即: v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d现在学习的是第3页，共47页主要因素主要因素:参加反应参加反应物质的本身性质物质的本身性质外界因素：外界因素：浓度浓度压强压强温度温度催化剂催化剂其它因素：光、超声波、激光、射其它因素：光、超声波、激光、射线、电磁波、反应物颗粒大小、扩线、电磁波、反应物颗粒大小、扩散速度、溶剂等散速度、溶剂等 C反反 v 对气体对气体 p v 一般一般 T v 使用正催化剂使用正催化剂 v 决定化学反应速率因素：决定化学反应速率因素：现在学习的是第4页，共47页二二.化学反应的限度：化学反应的限度： 化学平衡：化学平衡：现在学习的是第5页，共47页 在其它条件不变的情况下：在其它条件不变的情况下： 升高温度升高温度,平衡向平衡向吸热反应方向吸热反应方向移动。移动。 降低温度降低温度,平衡向平衡向放热反应方向放热反应方向移动。移动。 在其它条件不变的情况下：在其它条件不变的情况下：增大反应物浓度或减小生成物浓度时增大反应物浓度或减小生成物浓度时,平衡平衡正向正向移动。移动。 减小反应物浓度或增大生成物浓度时减小反应物浓度或增大生成物浓度时,平衡平衡逆向逆向移动。移动。 在其它条件不变的情况下：在其它条件不变的情况下：增大压强，平衡向增大压强，平衡向气态物质系数减小的方向气态物质系数减小的方向移动移动减小压强，平衡向减小压强，平衡向气态物质系数增大的方向气态物质系数增大的方向移动移动 在其它条件不变的情况下：在其它条件不变的情况下：vg=0,改变压强改变压强,平衡不移动平衡不移动vg0,增大压强，平衡向增大压强，平衡向气态物质系数减小气态物质系数减小（向左）（向左）方向方向移动移动vgv逆逆 正向移动正向移动v正正 v逆逆 逆向逆向移动移动平衡移动的结果：平衡移动的结果：新条件下建立新的平衡新条件下建立新的平衡5.化学平衡移动原理：即勒夏特列原理化学平衡移动原理：即勒夏特列原理 如果改变影响平衡的条件（如浓度、压强、或温度）如果改变影响平衡的条件（如浓度、压强、或温度）等，平衡就等，平衡就向能减弱这种改变的方向向能减弱这种改变的方向移动。移动。 升高温度升高温度，有利于平衡向吸热方向移动，有利于平衡向吸热方向移动 改变浓度改变浓度，若，若QcKc ,平衡逆向移动平衡逆向移动 改变压强改变压强，若，若QpKp，平衡逆向移动，平衡逆向移动现在学习的是第7页，共47页 判断反应的程度判断反应的程度 计算平衡的组成计算平衡的组成 预测反应的方向预测反应的方向化学平化学平衡常数衡常数平衡转平衡转化率化率(a a)表达式：表达式： K K = =Cc DdAa Bb决定因素：温度、方程式书写决定因素：温度、方程式书写应用应用a(A) = a(A) = 100100c c0 0(A)-A(A)-Ac c0 0(A)(A)决定因素：初始浓度和平衡浓度决定因素：初始浓度和平衡浓度表达式：表达式： 判断反应的热效应判断反应的热效应现在学习的是第8页，共47页第二部分：规律、方法指导第二部分：规律、方法指导现在学习的是第9页，共47页一、化学反应速率的计算及大小比较一、化学反应速率的计算及大小比较例题例题: :在在2A+B 3C+4D2A+B 3C+4D反应中反应中, ,表示该反应速率最快表示该反应速率最快的是的是( )( )v(A)=0.5molL-1 s-1 v(B) )=0.3molL-1 s-1 v(C) )=0.8molL-1 s-1 A. v(D) )=20molL-1 min-1 B注意注意: :1.1.比较速率大小要做到两个统一比较速率大小要做到两个统一: : 物质统一和单位统一物质统一和单位统一 2.2.运算时要注意体积、时间、物质的量运算时要注意体积、时间、物质的量的变化的变化现在学习的是第10页，共47页例题例题1: 可逆反应可逆反应N23H2 2NH3的正、的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（平衡状态的是（ ）A 3 正正( (N2) ) 正正( (H2) ) B 正正( (N2) ) 逆逆( (NH3) ) C 2 正正( (H2) )3 逆逆( (NH3) ) D 正正( (N2) )3 逆逆( (H2) ) 二、化学平衡状态的判断：二、化学平衡状态的判断：C现在学习的是第11页，共47页 注意注意: :先看先看反应特点反应特点现在学习的是第12页，共47页例题例题3 ： 可逆反应可逆反应2NO2 2NO+O2在密闭容器在密闭容器中反应达到平衡状态的标志是（中反应达到平衡状态的标志是（ ）单位时间内生成单位时间内生成nmolO2的同时生成的同时生成2nmolNO2单位时间内生成单位时间内生成nmolO2的同时生成的同时生成2nmolNO用用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示反应的物质的量浓度变化表示反应速率的比为速率的比为2：2：1的状态的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的平均相对分子量不再改变的状态混合气体的平均相对分子量不再改变的状态A B C D A现在学习的是第13页，共47页例题例题4 ： 下列说法可以证明反应下列说法可以证明反应:N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是已达平衡状态的是( )A.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个HH键形成键形成B.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个HH键断裂键断裂C.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键断裂键断裂D.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键形成键形成AC现在学习的是第14页，共47页例题例题5 ： 在一定温度下的恒容容器中在一定温度下的恒容容器中,当下列物当下列物理量不再发生变化时理量不再发生变化时,表明反应表明反应: A(固固)+3B(气气) 2C(气气)+D(气气)已达平衡状态已达平衡状态的是的是 ( )A.混合气体的压强混合气体的压强 B.混合气体的密度混合气体的密度C.B的物质的量浓度的物质的量浓度 D.气体的总物质的量气体的总物质的量BC现在学习的是第15页，共47页平均相对分子量平均相对分子量判据现在学习的是第16页，共47页三、化学平衡计算：三、化学平衡计算： mA + nB pC + qD 起始起始: a b 0 0 转化转化: 平衡平衡:基本模式基本模式三步曲：三步曲：说明：说明：1. a 、 b可表示物质的量、浓度等可表示物质的量、浓度等 2.2.转化量与方程式中各物质的系数成比例转化量与方程式中各物质的系数成比例 3.3.对反应物：对反应物：c c平平 = = c c始始c c转转 对生成物：对生成物：c c平平 = = c c始始 + +c c 转转 4.4.根据表中列出的数据，可计算根据表中列出的数据，可计算v、K、含量等含量等现在学习的是第17页，共47页例题：例题：反应反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)在在700K时的时的KC为为9.0，若开始时各物质的浓度都，若开始时各物质的浓度都是是3.010-3molL-1，则，则 （1）判断反应进行的方向；）判断反应进行的方向； （2）计算平衡时各物质的浓度；）计算平衡时各物质的浓度； （3）求）求SO2的平衡转化率。的平衡转化率。答案：答案：（1）正向进行）正向进行 （2） 1.510-3molL-1、 1.510-3molL-1、 4.510-3molL-1、 4.510-3molL-1 （3）50现在学习的是第18页，共47页四、两类重要的等效平衡：四、两类重要的等效平衡：对于反应：对于反应：aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)1如果如果abcd：不管是不管是恒温、恒容恒温、恒容还是还是恒温、恒压恒温、恒压，“一边倒一边倒”时时各物质的物质的量各物质的物质的量对应成比例对应成比例。2 2如果如果a abcbcd d：恒温、恒容恒温、恒容条件下，条件下，“一边倒一边倒”时各物质的物质时各物质的物质的量的量对应相等。对应相等。恒温、恒压恒温、恒压条件下，条件下， “一边倒一边倒”时各物质的物质时各物质的物质的量的量对应成比例对应成比例。现在学习的是第19页，共47页例题：例题：某温度下，向某密闭容器中加入某温度下，向某密闭容器中加入1molN2和和3molH2,使之反应合成使之反应合成NH3，平衡后测得，平衡后测得NH3的体积分数为的体积分数为m。若。若T不变，只改变起始加入量，不变，只改变起始加入量，使之反应平衡后使之反应平衡后NH3的体积分数仍为的体积分数仍为m，若，若N2、H2、NH3的加入量用的加入量用X、Y、Z表示应满足：表示应满足：（1）恒定）恒定T、V： 1若若X=0，Y=0，则，则Z =_ 2若若X=0.75，Y=_ Z=_ 3X、Y、Z应满足的一般条件是应满足的一般条件是_（2）恒定）恒定T、P： 1若若X=0、Y=0，则，则Z_ 2若若X=0.75,则则Y_ Z_ 3X、Y、Z应满足的一般条件是应满足的一般条件是_2mol2.25mol0.5mol0的任意值的任意值2.25mol0的任意值的任意值Y=3X，Z0的任意值的任意值X+Z/2=1 , Y+3Z/2=3现在学习的是第20页，共47页1.认清横坐标、纵坐标的含义以及图像上点认清横坐标、纵坐标的含义以及图像上点(如如与坐标轴的与坐标轴的交点交点、转折点转折点、起点起点、几条曲线、几条曲线的的交叉点交叉点)的意义的意义2.2.定点分析定点分析 ( (固定某一条件固定某一条件, ,观察另一条件的改观察另一条件的改变对反应的影响变对反应的影响) )3.3.条件高条件高 速率快速率快 先达平衡先达平衡4.4.根据根据平衡移动原理平衡移动原理，判断，判断化学反应的特点或化学反应的特点或条件的变化情况条件的变化情况五、图象题的解题规律：五、图象题的解题规律：现在学习的是第21页，共47页反应时间反应时间A的的转转化化率率P1P2例题例题: m A （g）+ n B （g） x C（g）拐点的含义？拐点的含义？此时达到平衡此时达到平衡P P1 1与与P P2 2的大小如何？的大小如何？判断的依据？判断的依据？“先拐先平衡先拐先平衡”达到平衡所需时间短（达到平衡所需时间短（速度快速度快）“条件高条件高”压强大或温度高或浓度大压强大或温度高或浓度大或使用催化剂或使用催化剂所以，所以，P1P2现在学习的是第22页，共47页反应时间反应时间A的的转转化化率率P1P2例题例题: m A （g）+ n B （g） x C（g）比较反应前后气体体积是增大？比较反应前后气体体积是增大？缩小？还是不变？缩小？还是不变？已知：已知：P1P2PAPA的转化率的转化率 平衡向平衡向 方向移动方向移动勒夏特列原理勒夏特列原理气体体积缩小的气体体积缩小的方向移动方向移动增大增大正反应正反应结论结论：正反应方：正反应方向气体体积缩小向气体体积缩小即：即：mnx现在学习的是第23页，共47页现在学习的是第24页，共47页五、五、：现在学习的是第25页，共47页现在学习的是第26页，共47页现在学习的是第27页，共47页现在学习的是第28页，共47页现在学习的是第29页，共47页等等效效现在学习的是第30页，共47页第三部分：巩固练习第三部分：巩固练习现在学习的是第31页，共47页现在学习的是第32页，共47页现在学习的是第33页，共47页现在学习的是第34页，共47页0 t0 t v 现在学习的是第35页，共47页现在学习的是第36页，共47页现在学习的是第37页，共47页现在学习的是第38页，共47页现在学习的是第39页，共47页2535.x现在学习的是第40页，共47页22mn现在学习的是第41页，共47页aa4100%25或%现在学习的是第42页，共47页mn32现在学习的是第43页，共47页现在学习的是第44页，共47页aa2现在学习的是第45页，共47页时间时间温度温度物物量量质质的的14.在实验室中做如下实验：一定条件下，在容积为在实验室中做如下实验：一定条件下，在容积为2.0L的恒容密闭容器的恒容密闭容器中，发生如下反应：中，发生如下反应：2A(g)B(g) 2C(g) H QkJ/mol（1）若）若A、B起始物质的量均为零，通入起始物质的量均为零，通入C的物质的量（的物质的量（mol）随反应时间）随反应时间（min）的变化情况如下表：）的变化情况如下表：实验实验序号序号010203040506018 0 0 1.00.800.670.570.500.500.5028 0 0 n20.600.500.500.500.500.5038 0 0 n30.920.750.630.600.600.6047 3 0 1.00.900.800.750.700.650.65根据上表数据，完成下列填空：根据上表数据，完成下列填空：在实验在实验1中反应在中反应在10至至20min内反应的平均速率为内反应的平均速率为_mol/(Lmin) 实实验验2中采取的措施是中采取的措施是 ；实验；实验3中中n3 1.0 mol（填（填“、”）比较实验比较实验4和实验和实验1，可推测该反应中，可推测该反应中Q 0（填（填“、”）理）理由是由是_0.0065 使用催化剂使用催化剂 温度降低，温度降低，C的平衡浓度升高，说明正反应放热的平衡浓度升高，说明正反应放热 现在学习的是第46页，共47页感谢大家观看8/23/2022现在学习的是第47页，共47页