化学反应速率和化学平衡复习要点

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1、第二章 化学反应速率和化学平衡复习要点一、 化学反应速率1、 定义：_表达式：_ 单位：_2、 化学反应速率都取正值3、 同一个化学反应，用不同的物质表示化学反应速率，数值可能不同，但表示的意义是一样的。同一个化学反应，各物质的化学反应速率之比=_4、 化学反应速率一般指平均速率，但在速率时间图象中，经常出现瞬时速率。5、 影响化学反应速率的因素：1） 浓度其他条件不变，增大反应物浓度，单位体积内分子数_ 活化分子百分数_ 活化分子数_，有效碰撞_（对于纯固体和纯液体，其浓度可视为常数，其物质的量变化不影响化学反应速率）思考 如果是可逆反应，达到平衡后，增大反应物或生成物浓度，速率时间图象怎么

2、画？2） 压强若参加反应的物质为固体或液体，增大压强，化学反应速率_有气体参加的反应，其它条件不变，增大压强，化学反应速率_注意以下几种情况：A：恒温时，增大压强，化学反应速率_B：恒容时：a、充入气体反应物，化学反应速率_ b、充入稀有气体，化学反应速率_C：恒压时：充入稀有气体，化学反应速率_。3） 温度其它条件不变，升高温度，单位体积内分子数_ 活化分子百分数_ 活化分子数_，有效碰撞_思考对于可逆反应，达到平衡后，改变温度，速率-时间图象怎么画？4） 催化剂a、 催化剂能够改变化学反应速率b、 通常催化剂指的是正催化剂c、 催化剂有选择性，不同的反应有不同的催化剂，活化温度也不同。d、

3、 如果是可逆反应，催化剂同等程度地改变正逆反应速率。用催化剂，单位体积内分子数_ 活化分子百分数_ 活化分子数_，有效碰撞_4）其它条件：固体颗粒大小，光照等【注意】改变外界条件时，若正反应速率增大，逆反应速率也一定增大，增大的倍数可能不同，但不可能正反应速率增大，逆反应速率减小。 二、 化学平衡1、 可逆反应及特征1） 可逆反应：_2） 绝大部分反应都有可逆性。3） 特征：一般不能进行到底，存在平衡状态注意：正逆反应是在不同条件下发生的，则不属于可逆反应。2、 可逆反应平衡与否的判断以XA+YBZC为例 1）速率：V正=V逆2）a、各组成成分的百分含量保持不变 B、各物质的浓度不变 C、各物

4、质的物质的量或质量不随时间改变。3）混合气体的总压强或总体积或总物质的量不随时间改变。4）混合气体的平均相对分子质量不变。（3、4两条不适合反应前后气体体积不变的反应）例1、一定温度下，反应：N2（g）+3H2（g）2NH3（g），达到化学平衡状态的标志是Ac（N2）c（H2）c（NH3）=132 BN2，H2和NH3的质量分数不再改变CN2与H2的物质的量之和是NH3的物质的量的2倍D单位时间内每增加1 mol N2，同时增加3 mol H2例2、在一定温度下的定容密闭容器中，当物质的下列物理量不再变化时，表明反应A（s）+3B（g）C（g）+2D（g）已达平衡（ ）A 、混合气体的压强 B

5、、混合气体的密度C、B的物质的量浓度 D、气体的总物质的量3、 平衡状态下的可逆反应，改变条件时平衡移动方向的判断1）、平衡移动的根本原因是V正V逆，如果V正 V逆，则平衡向_方向移动V正 V逆，则平衡向_方向移动2）平衡移动方向判断依据：勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件，平衡将向着_方向移动。A、 浓度变化（固体和纯液体除外） 平衡移动原因增大反应物浓度增大生成物浓度减小反应物浓度减小生成物浓度速率变化平衡移动方向速率时间图像B、压强变化（针对有气体参加或生成的反应）规律：_注意：、对化学反应前后气体体积不变的反应，改变压强，正逆反应速率同等程度的改变，平衡不移动 、恒温恒容下，充入

6、不反应的气体，平衡_移动，为什么？ 、恒温恒压下，充入不反应的气体，平衡_移动，为什么？ 、溶液稀释或浓缩与气体减压或增压时化学平衡移动规律相似 以 3H2+N22NH3 3SCN-+Fe3+Fe（SCN）3说明 练习 以二氧化硫和氧气反应，氢气和碘蒸气反应为例，画出改变压强，速率和时间的图像。C、温度变化正向反应能量变化吸热放热放热吸热平衡移动原因升温升温降温降温速率变化平衡移动方向速率时间图像D、催化剂：注意：勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”具体可以这样理解 1）若将体系温度从50升高到80，平衡向吸热反应方向移动，则达到平衡后，温度在50到80之间 2）如果对体系3

7、H2+N22NH3从30MPa加压60MPa，平衡向气体体积减小的方向移动，平衡后压强在30MPa和60MPa之间 例：如果氮气和氢气反应平衡中，氮气，氢气，氨气浓度都是1摩/升，把容器体积扩大一倍，则平衡后氮气和氨气浓度范围大约多少？如果氮气和氢气反应平衡中，氮气，氢气，氨气浓度都是1摩/升 ，增加氮气 浓度到2摩/升，则平衡后，各气体的浓度范围是多少 三、等效平衡1、概念：在一定条件下，同一可逆反应的两个不同的起始状态（一般是各组分起始加入量不同）分别达到平衡时，同种组分的含量都相同，这样的两个平衡叫等效平衡。可分为“全等效”平衡和“相似等效”平衡。2、判断等效平衡的方法：使用极限转化的方

8、法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的数量是否相当。3、恒温恒容(定T、V)的等效平衡1在定T、V条件下，对于反应前后气体体积改变的反应：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边反应物（或生成物）的物质的量与原平衡相同，则二平衡等效。2在定T、V条件下，对于反应前后气体体积不变的反应：只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同，则二平衡等效。4、恒温恒压(定T、P)的等效平衡在定T、P条件下：若改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边反应物（或生成物）的物质的量之比与原平衡相同，则二平衡等效。5、概括总结：（1）对于反应前后气

9、体体积发生变化的可逆反应而言，恒容容器中要想达到同一平衡状态，投料量必须相同；恒压容器中要想达到同一平衡状态，投料量可以不同，但投入的比例得相同。对于反应前后气体体积不变的可逆反应而言，不管是在恒容容器中，还是发生恒压变化，要想达到同一平衡状态，只要按比例投料即可。（2）规律：在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)，对同一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，达平衡时的状态规律如下表：条件等效条件结果恒温恒容(n(g)0)投料换算成相同物质表示时量相同两次平衡时各组分百分量、n、c均相同恒温恒容(n(g)=0)投料换算成相同物质表示时等比例两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化恒温恒压投料

10、换算成相同物质表示时等比例两次平衡时各组分百分量、c相同，n同比例变化6、例题练习：例1在一固定体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w molL-1，若维持容器的体积和温度不变，按下列四种配比方案作为反应物，达平衡后，使C的浓度仍为w molL-1的配比是（ ）A4 mol A+2 mol B B3 mol C+1 mol D+2mol A+1 mol BC3mol C+1 mol D+1 mol B D3 mol C+1 mol D例2某温度下1 L密闭容器中加1 mol N2和3 mol H2，使反应N2+

11、3H22NH3达到平衡，测得平衡混合气体中N2、H2、NH3物质的量分别为m mol、n mol、g mol。如温度不变，只改变初始加入的物质的量，而要求m、n、g的值维持不变，则N2、H2、NH3加入的物质的量用x、y、z表示时，应满足条件：（1）若x=0，y=0，则z= 。（2）若x=075 mol，则y= ，z= 。（3）x、y、z应满足的一般条件是(请用两个方程式表示，其中一个含x和y，另一个只含y和z) 。练习 某恒温恒压下，向可变容积的密闭容器中充入3 L A和2 L B，发生如下反应：3A(g)+2B(g) xC(g)+yD(g)达到平衡时，C的体积分数为w%，若维持温度、压强不

12、变，将0.6 L A、0.4 L B，4 L C、0.8 L D作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分数仍为w%，则x，y的值分别为（ ）A.x=3,y=1 B.x=4,y=1 C.x=5,y=1 D.x=2,y=3 练习如图所示，向A中充入1mol X和lmo1 Y，向B中充入2mol X和2mol Y，起始Va=Vb=a L，在相同温度和有催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反应：X(g)+Y(g) 2Z(g)+W (g)； H 0，达到平衡时，VA=1.2aL。则(1)反应开始时，B容器中化学反应速率_A容器中的化学反应速率(填“大于”、“小于”或“等于”)；(2)A容器中X的

13、转化率为_，且B容器中X的转化率_A容器中X的转化率；(填“大于”、“小于”或“等于”)； (3)打开K一段时间达到新平衡时，A的体积为_(连通管中气体体积不计) 三、 化学平衡常数1、 概念:_，可逆反应达到平衡时，各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是个常数，用K 表示如mA+nBpC+qD表达式：_2、 注意：1）化学平衡常数只与_有关，和_无关 2）反应物或生成物中有固体和纯液体参加，浓度可看成不变而不带入公式，如稀溶液中水的浓度 3）化学平衡常数是指某一个具体反应的平衡常数，若反应方向改变，则平衡常数改变，若方程式各物质的计量数等倍的扩大

14、或缩小，平衡常数改变 4）化学平衡常数数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K105，该反应进行得基本完全了3、转化率表达式_ 产率的表达式_例1、恒温下，在容积为2 L的恒容密闭容器A中通入1mol N2与1mol H2的混合气体，发生如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，0，一段时间后，达到平衡，若平衡时氨气的物质的量为0.4mol。（1）此温度时该反应的K值为_ 。（2）若在此温度下，向另一容积为1 L的恒容容器B中按物质的量分别为2mol 、1mol 、1mol充入N2、H2、NH3，此时,该反应是否处于平衡状态_(填“是”或“否”)，此时，反应向 方向进行。（3）其他条件不

15、变，若降低A容器的温度，该反应K值 （填“增大”、“减小”或“不变”）。例2、已知可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g)，在一定温度下，在1升的密闭容器中充入H2和I2各1mol，反应达到平衡时，生成0.8molHI。 求：1）反应中H2和I2的转化率，平衡时HI的体积分数。 2）温度不变，向上述平衡体系中再冲入2molH2，再达到平衡时，H2，I2的转化率是多少？H2和HI的体积分数是多少？四、化学反应进行的方向1化学反应原理的三个重要组成部分是 、 、 ；2化学反应速率是研究 ；化学平衡是研究 ；3、自发反应：是指在一定温度压力条件下，靠体系自身力量不借助外力而发生的一种反应的趋势 反

16、应过程放热， 焓 （增大或减小） ，H 0；反应过程吸热， 焓 （增大或减小） ，H 0； 固体变为液体，液体变为气体，固体变为气体，体系的混乱度都 ，S 0； 液体变为固体，气体变为液体，气体变为固体，体系的混乱度都 ，S 0； 判断化学反应进行的方向：焓判据和熵判据熵增大熵减小焓变大焓减小练习：1我们主要从三个方面讨论一个化学反应的原理，其中不属于这三个方面的是 ( )A.反应进行的方向 B.反应的快慢 C.反应进行的限度 D.反应物的多少2.下列说法正确的是 ( )A.凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的B.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变C.自发反应在恰当

17、条件下才能实现 D.自发反应在任何条件下都能实现3反应一定自发进行的是 ( )A.吸热反应 B.放热反应 C.熵增加反应 D.熵增加的放热反应 4.下列说法正确的是 ( )A.放热反应一定是自发进行的反应 B.吸热反应一定是非自发进行的 C.自发进行的反应一定容易发生 D.有些吸热反应也能自发进行5过程的自发性的作用是 ( )A.判断过程的方向 B.确定过程是否一定会发生 C.判断过程发生的速率 D.判断过程的热效应6下列过程是非自发的是 ( )A.水由高处向低处流 B.天然气的燃烧 C.铁在潮湿空气中生锈 D.室温下水结成冰7.水的三态的熵值的大小关系正确的是 ( )A.Sm(s)Sm(l)

18、Sm(g) B.Sm (l)Sm(s)Sm(g) C.Sm(g)Sm(l)Sm(s) D.Sm(g)Sm(s)Sm (l) 8下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是 ( )A.化学反应的熵变与反应的方向无关 B.化学反应的熵变直接决定了反应的方向C.熵值增大的反应都是混乱度增大的反应 D.熵值增大的反应都能自发进行9已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨、s)+ O2(g)= CO2(g) H2= 393.5kJ/mol，C(金刚石、s)+ O2(g)= CO2(g) H2= 395.4kJ/mol。关于石墨和金刚石的相互转化，下列说法正确的是 ( )A.石墨转化成金刚石是自发进行的过程 B.金刚石转化成石墨是自发进行的过程C.相同质量时，石墨比金刚石能量低 D.相同质量时，金刚石比石墨能量低