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化学反应速率 和化学平衡 复习（二）

化学反应速率 和化学平衡 复习（二）. V. V 正. V 正 =V 逆 原平衡. V 逆. t. 三、 化学平衡中的 有关图象. 1. 速率 - 时间图像. （ 1 ）浓度影响平衡移动过程中 v ( 正 ) v ( 逆 ) 变化图像. V 正. V 正 =V 逆 新平衡与原平衡不同. V 逆. 增大反应物浓度. V. V 正 =V 逆 原平衡. V 正 =V 逆 新平衡与原平衡不同. V 正. V 逆. t. V. V. V 逆. V 正 =V 逆 新平衡与原平衡不同. V 正. V 正 =V 逆 原平衡.

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化学反应速率 和化学平衡 复习（二）

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Presentation Transcript

  1. 化学反应速率 和化学平衡 复习（二）

  2. V V正 V正=V逆 原平衡 V逆 t 三、化学平衡中的有关图象 1.速率-时间图像 （1）浓度影响平衡移动过程中v(正)v(逆)变化图像 V正 V正=V逆 新平衡与原平衡不同 V逆 增大反应物浓度

  3. V V正=V逆 原平衡 V正=V逆 新平衡与原平衡不同 V正 V逆 t V V V逆 V正=V逆 新平衡与原平衡不同 V正 V正=V逆 原平衡 V正=V逆 新平衡与原平衡不同 V正=V逆 原平衡 V逆 V正 t t 浓度影响平衡移动过程中v(正)v(逆)变化图像 V V正 V正=V逆 新平衡与原平衡不同 V逆 V正=V逆 原平衡 t A.增大反应物浓度 B.减小生成物浓度 C.增大生成物浓度 D.减小反应物浓度

  4. （2）压强影响平衡移动过程中v(正)v(逆)变化图像（2）压强影响平衡移动过程中v(正)v(逆)变化图像 mA(g) + nB(g) cC(g) + d(D) (m+n>c+d) V V正 V正=V逆 新平衡与原平衡不同 V逆 V正=V逆 原平衡 t 增大压强

  5. 例：对如下平衡 A(气)＋ B (气) 2C (气)＋ D (固) V正’= V逆’ V正 V正 V正’= V逆’ V逆 V逆 0 t1 t 0 t1 t t2 t2 加压对化学平衡的影响 减压对化学平衡的影响 [注意] 对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强对平衡无影响；

  6. aA(g) + bB(g) cC(g) （正反应为放热反应） V逆 V正=V逆 新平衡与原平衡不同 V正 （3）温度影响平衡移动过程中v(正)v(逆)变化图像 V V正=V逆 原平衡 t 升高温度

  7. aA(g) + bB(g) cC(g) （正反应为放热反应） V正’= V逆’ V正’ 平衡状态Ⅱ V逆’ 降温对平衡影响的V-t图像 V正 V正= V逆 平衡状态Ⅰ V逆 0 t1 t2 t3 降低温度

  8. V正=V逆 新平衡与原平衡不同 （4）催化剂影响平衡移动过程中v(正)v(逆)变化图像 V V正=V逆 原平衡 t 使用正催化剂

  9. 例：往一密闭容器中加入1molN2和3molH2到t1时达到平衡；在t2时再加入1molN2到t3时达到平衡；在t4时加压到t5时达到平衡；在t6时降温到t7时达到平衡；在t8时加催化剂；到t9时保持恒压加惰性气体到t10时达到平衡。请画出正、逆反应速率随时间变化的图象。例：往一密闭容器中加入1molN2和3molH2到t1时达到平衡；在t2时再加入1molN2到t3时达到平衡；在t4时加压到t5时达到平衡；在t6时降温到t7时达到平衡；在t8时加催化剂；到t9时保持恒压加惰性气体到t10时达到平衡。请画出正、逆反应速率随时间变化的图象。

  10. SO2 转化率 c T2 T1 0 0 t t 转化率-时间 浓度-时间图像 2.浓度-时间图像（物质的量-时间或百分含量-时间、转化率-时间）

  11. 例1.在相同温度，压强分别为P1与P2的条件下，对下列反应 A(g)＋2B(g) nC(g)的体系中，C的体积分数(c%)随时间(t)的变化 曲线如图所示。下列结论正确的是( ) (A)P1>P2，n<3 (B)P1<P2，n>3 (C)P1<P2，n=3 (D)P1>P2，n>3 D C% P2 P1 t 0 t

  12. 转化率 1.01×107Pa 1.01×106Pa 温度 3.转化率-温度-压强（质量分数-温度-压强，浓度或百分含量-温度或压强）

  13. 例2、有一化学平衡mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)图中表示的是转化率与压强、温度的关系.分析图中曲线可以得出的结论是( ) (A)正反应吸热， m＋n>p＋q (B)正反应吸热， m＋n<p＋q (C)正反应放热， m＋n>p＋q (D)正反应放热， m＋n<p＋q A转化率 107pa 106pa 105pa 温度 A

  14. 解答图象题的方法思路是： 一看面(即看清横坐标和纵坐标的意义)； 二看线(即看清线的走向和变化趋势)； 三看点(即看线起点是否通过原点，两条线的交点或拐点)； 四看辅助线(如是否要作等温线、等压线)； 五看定量图象中的有关量的变化（如浓度变化、温度变化等）。

  15. 四、速率、平衡理论应用 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

  16. 反应式：N2+3H2 2NH3； 1、合成氨工业条件的选择 反应特征： 可逆反应、正反应缩体、放热反应 速率： 高温 、高压 、催化剂 低温 、分离氨 平衡： 、高压 、高压 综合： 适当温度 催化剂 、分离出氨 实际： 高温、高压、催化剂、分离出氨 *注意采用高温的原因

  17. 反应式：2SO2+O2 2SO3； 2、SO2接触氧化条件的选择 反应特征： 与合成氨相似 (可逆反应、正反应缩体、放热反应) 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、催化剂、氧气过量 实际：高温、常压、催化剂、氧气过量

  18. 在定温、定容的密闭容器中反应 N2 +3H2 2NH3分别按下列关系充入物质： (1)充入1molN2和3molH2 (2)充入2molNH3 (3)充入0.5molN2，1.5molH2和1molNH3 (4)充入0.2molN2，0.6molH2和1.6molNH3 此四种情况达到的平衡完全相同,此时各物质的量和含量均相等. ——等效平衡

  19. 五、等效平衡状态： 1、概念： 相同条件（同T、V或同T、P）下进行的可逆反应，无论从正反应开始，还是从逆反应开始，或者从正逆反应同时开始，只要起始投入原料的比例恰当，最终都可达到相同的平衡状态----等效平衡状态 * 注意：最终化学平衡状态的建立，与反应途径无关，与反应条件（温度、压强、容积等）有关。 * 等效的是最终的平衡状态，过程不一定等效，如转化率等不一定相等。

  20. 2、等效平衡的分类 (1)恒温、恒容条件下的等效平衡 可逆反应里，在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体的总物质的量有变的可逆反应，只改变起始时加入的物质的量，根据化学计量系数换算成同一方面的反应物或生成物时，与原起始量相同，则为等效平衡。 (2)在等温、等容条件下，对于反应前后气体的总物质的量不变的可逆反应，只要反应物(或生成物)的物质的量之比与起始态相等，则为等效平衡。属于(1)的特例

  21. 如：在定温和定容的密闭容器中发生反应: 2HI(g) H2 (g)+I2 (g)按下列关系充入气体 (1)充入2molHI(2)充入4molHI(3)充入3mol H2和3mol I2 (g) 因改变压强平衡不移动，这种情况只要换算成一个方向比例相等即为等效平衡，此时各物质的浓度不等，是倍数关系，但各物质的百分含量相等。

  22. 例:在等温，等容条件下有下列反应： 2A(g)＋2B(g) C(g)＋3D(g)。现分别从两条途径建立平衡：Ⅰ. A和B的起始浓度均为2mol/L； Ⅱ. C和D的起始浓度分别为2mol/L和6mol/L。 下列叙述正确的是( ) AD (A)Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气的体积分数相同 (B)Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气的物质的量浓度相同 (C)达平衡时，Ⅰ途径的反应速率VA等于Ⅱ途径的反应速率VB (D)达平衡时，第Ⅰ条途径混合气体密度为第Ⅱ途径混合气体密度的1/2

  23. (3)恒温、恒压条件下的等效平衡 在T、P相同的条件下，改变起始加入量，只要按可逆反应的化学计量数换算成平衡式同一边，物质的量之比与原平衡相同，则为原平衡等效。 如在定 T定P下，某容积可变的容器中发生反应 N2 + 3H2 2 NH3，按下列关系充入物质 (1)充入1mol N2和3molH2 (2)充入2mol N2和6molH2 (3)充入6mol NH3 此类等效平衡,各物质的物质的量不同,但浓度相等，各物质的含量相等。

  24. 等效平衡的类型总结: 1.定T、V条件下，对于反应前后气体的总物质的量不变的可逆反应，换算成同一方面的反应物或生成物时，与原起始量相同，则两平衡等效。 2.定T、V条件下，对于反应前后气体的总物质的量不变的可逆反应，只要反应物(或生成物)的物质的量之比与起始态相等，则为等效平衡。 3.定T、P条件下，只要换算成平衡式同一边，物质的量之比与原平衡相同，则为平衡等效。

  25. 练习： 1、在某温度下，一容积可变的容器中反应2A(g)＋B(g) 2C(g)，达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol，保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是( )(2003全国高考题) (A)均减半(B)均加倍 (C)均增加1mol (D)均减少1mol C

  26. 2、在一固定容积的密闭容器中，充入2molA和1molB，发生反应:2A(g)＋B(g) xC(g)达到平衡后，C的体积分数为w%。若维持容器容积和温度不变，按0.6molA，0.3molB和1.4molC为起使配比投入，达到平衡后C的体积分数也w%，则x的值可能为( ) (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 B C

  27. 3、加热装有1molHI气体的密闭容器中，当分解反应达到平衡时，I2的体积分数为x%，若在该容器中加入2molHI气体，在相同温度下达到平衡，此时I2的体积分数为y%，则x和y的关系是( ) (A)x>y (B)x=y (C)x<y (D)x≥y B

  28. 4、某温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡，测得平衡时A、B、C物质的量之比n(A)：n(B)：n(C)=2：2：1。若保持温度不变，以2：2：1的物质的量之比再充入A、B和C，下列判断中正确的是( ) (A)平衡向正反应方向移动 (B)平衡不会发生移动 (C)C的质量分数增大(D)C的质量分数减小 AC

  29. 5.在一定温度下，把2摩SO2和1摩O2通入一个一定容积的密闭容器中，发生如下反应： 当此反应进行到一定程度时，反应混和物就处于化学平衡状态现在该容器中,维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保持达到平衡时，反应混和物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同.请填写下列空白： (1)当a=0，b=0，则c=____________ (2)若a=0.5，则b=_______，c=________ (3)a、b、c取值必须满足的一般条件是（请用两个方程式来表示，其中一个只含a和c，一个只含b和c） (a)__________________________， (b)_______________________ 2 1.5 0.25 a+c=2 c+2b=2

  30. 6.在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,进行下列反应:H2(气)+Br2(气) 2HBr(气),已知加入1molH2和2molBr2时,达到平衡后生成amolHBr.保持温度等其他条件不变,要求达到平衡时各物质的百分含量不变.请填写下表中(1)(2)(3)后的空格． 2a 0 0.5 (n-m)a 2n-4m

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