第二章化学反应速率与化学平衡复习,本章知识复习,第二章知识结构,复合判据,【例题】在1L的密闭容器中，加入8mol N2和20mol H2，发生 N2 + 3H2 =2NH3 ，在5min末时，测得容器中含有6mol的N2，求该反应的化学反应速率。,N2 + 3H2 = 2 NH3,起始浓度（mol/L） 8 20 0,5min末浓度（mol/L）,4,6,v(N2)= 2/5=0.4mol/(Lmin),v(H2)= 6/5=1.2 mol/(Lmin),v(NH3)= 4/5=0.8mol/(Lmin),2,C (mol/L),6,一、化学反应速率 表示： 用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。 单位:mol/（L.min）、mol/（L.s） 数学表达式：v = C/t 三段法计算:,注意问题,不同物质的速率的比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比. 化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示。,二、影响化学反应速率的因素,内因：物质本身的性质 外因：见表。,1、化学平衡状态的定义： 一定条件下，可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态,此时的反应速率是指瞬时速率。,三、化学平衡状态,2、化学平衡状态的特征,(1)逆：可逆反应 (2)动：动态平衡 (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。,能够说明N2 + 3H2 2NH3反应在密闭容器中已达到平衡状态的是 ：,容器内N2、H2、NH3三者共存 容器内N2、H2、NH3三者浓度相等 容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2 t min内，生成1molNH3同时消耗0.5molN2 t min内，生成1molN2同时消耗3mol H2 某时间内断裂3molH-H键的同时，断裂6molN-H键 容器内质量不随时间的变化而变化 容器内压强不随时间的变化而变化 容器内密度不再发生变化 容器内的平均摩尔质量不再发生变化, ,3.平衡标志的判断:, V正=V逆,各组分的m、n、V、C不变（单一量）,各组分的百分含量不变,各物质的转化率不变,能够变化的量不再变化表示到达平衡状态；能变 不变,通过摩尔质量和密度，需具体分析两项的 变化,其它：如颜色等（实际上是浓度）,/,A,C,D,F,增反应物,正反应方向,减反应物,逆反应方向,增生成物,逆反应方向,减生成物,正反应方向,A,B,A,B,生产实际中，常常通过增大廉价原料的浓度使平衡向正反应方向移动，来提高另一种价格较高的原料的转化率。,2、压强对化学平衡的影响 结论：其他条件不变的情况下，增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动。,增压,气体缩小反应方向,减压,气体扩大反应方向,C,D,3、温度对化学平衡的影响 结论：其他条件不变的情况下，温度升高，平衡向吸热方向移动；温度降低，平衡向放热方向移动。,升温,吸热反应方向,降温,放热反应方向,4、催化剂对化学平衡无影响,生成物浓度增大，但比原来小,向正反应方向移动,减小生成物浓度,生成物浓度减小，但比原来大,向逆反应方向移动,增大生成物浓度,反应物浓度增大，但比原来小,向逆反应方向移动,减小反应物浓度,反应物浓度减小，但比原来大,向正反应方向移动,增大反应物浓度,化学平衡移动的结果,化学平衡的移动,改变影响条件,外界条件对化学平衡的影响,体系温度升高，但比原来低,向放热方向移动,降低温度,体系温度降低，但比原来高,向吸热方向移动,升高温度,体积压强增大，但比原来小,向气体体积增大的方向移动,减小体系压强,体系压强减小，但比原来大,向气体体积减小的方向移动,增大体系压强,化学平衡移动的结果,化学平衡的移动,改变影响条件,外界条件对化学平衡的影响,四、勒夏特列原理,内容如果改变影响平衡的条件之一（如温度，压强，以及参加反应的化学物质的浓度），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。,19,【例题】,在某温度下，将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得 c（H2）=0.0080mol/L 。 （1）求反应的平衡常数。 （2）在上述温度下，该容器中通入H2和I2蒸气各0.20mol,试求达到化学平衡时各物质的浓度。,五、化学平衡的有关计算,（1）、化学平衡常数,求平衡常数、平衡时各组分含量，平衡浓度、起始浓度、反应物转化率、混合气体的密度或平均相对分子质量、某物质的化学计量数等。,平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度（即反应限度）。 K值越大，说明该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。一般地说，K105时，该反应进行得就基本完全了；K在10-5左右，则认为反应很难进行。 平衡常数只随温度的改变而改变，与浓度变化无关。 对于有纯固体或溶剂参加的反应，其浓度不列入平衡常数K的表达式中。,（2）化学平衡常数的意义,某个指定反应物的转化率=（指定反应物的起始浓度指定反应物的平衡浓度）/指定反应物的起始浓度100% 转化率越大，反应越完全！,（3）转化率,（4）计算方法或规律：,化学平衡计算的基本方法是“起始”、“变化”、“平衡”三段分析法,各物质变化浓度之比反应式中的化学计量数之比；,一、浓度 - 时间图：,1.何为反应物、生成物 2.反应物、生成物计量数关系 3.是否为可逆反应,关键:,六、几种平衡图像,A3B 4C2D,二、速度-时间图：,1.外界条件的改变如何影响化学反应速率 2.外界条件的改变如何影响化学平衡的移动 3.V正和V逆的大小关系如何,速率-时间图像的关键:,时间,V,看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？,答：逆反应开始。 降温或减压。 平衡向正反应方向移动。,m+n=p+q,m+np+q,三、某物质的转化率(或百分含量)-时 间-温度(或压强)图：,解法精要：“先拐先平，数值大”,m+np+q,Q0,m+np+q,Q0,四、某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图：,解法精要：图象中有三个量时，“定一看二”，再看曲线的变化趋势。,恒温恒压呢？,D,AD,七、等效平衡,投料换算成相同物质表示时等量,两次平衡时各组分百分量、n、c均相同,投料换算成相同物质表示时等比,两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化,投料换算成相同物质表示时等比,两次平衡时各组分百分量、c相同，n同比例变化,八、化学反应进行的方向,焓判据：自发过程取向于最低能量状态的倾向。,熵判据：自发过程取向于最大混乱度的倾向。,由焓判据和熵判据组合成的复合判据（ ）将更适合于所有的过程。, HT S0， 则反应自发进行， 反应到达平衡状态， 反应不能自发进行。,