第二章 化学反应速率和化学平衡,第二节 影响化学反应速率的因素,主要因素：参加反应的物质的性质,外界条件：,浓度、压强、温度、催化剂等,光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质、原电池等。,次要因素:,化学反应速率的影响因素,一、浓度对反应速率的影响,1、结论：当其它条件不变时，增加 反应物的浓度，可增大反应速率。,2、微观解释,单位体积内活化分子数增多,活化分子百分数不变（与温度、活化能有关）,有效碰撞次数增多，反应速率加快,3、适用范围,适用范围：气体、溶液 （固体或纯液体的浓度视为常数）,二、压强对反应速率的影响,1、结论：当其它条件不变时，增加压强， 可增大反应速率。,2、微观解释,单位体积内活化分子数增多,活化分子百分数不变（与温度、活化能有关）,有效碰撞次数增多，反应速率加快,只适用于气体 （必须引起反应或生成物气体浓度改变）,3、适用范围,三、温度对反应速率的影响,1、结论：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率一般要加快。,2、微观解释,活化分子百分数增加（主要）,碰撞频率提高（次要）,3、适用范围,所有状态 所有反应,温度每升高10 ，v增大到原来的 2 4 倍,四、催化剂对反应速率的影响,1、结论：使用催化剂可加快化学反应速率,2、微观解释,降低反应所需的活化能使得活化分子百分数增加,3、适用范围,催化剂具有专一性,1、决定化学反应的主要因素是 A、温度 B、压强 C、浓度 D、催化剂 E、反应物本身的性质 2、盐酸与碳酸钙固体反应时，能使反应的初 速率明显加快的是 A、增加碳酸钙固体的量 B、盐酸的量增加一倍 C、盐酸的用量减半，浓度加倍 D、碳酸钙固体减半，盐酸浓度加倍,3、足量铁粉与一定量盐酸反应，为了减慢反 应速率，但不减少氢气的产量，可加入下列 物质中的 A、水 B、NaOH固体 C、Na2CO3固体 D、NaCl溶液,4、增加压强，下列反应速率不会变大的是 A、碘蒸气和氢气化合成碘化氢 B、稀硫酸和氢氧化钠溶液反应 C、二氧化碳通入澄清石灰水中 D、氨的催化氧化,5、在一定温度下的密闭容器中发生的反应 N22O22NO2，下列措施能加快反应速率 的是 A、缩小体积使压强增大 B、恒容，充入氮气 C、恒压，充入He D、恒容，充入He E、恒压，充入氮气,增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因（ ） 对于气体参与体系增大压强使反应速率加快的主要原因是（ ） 升高温度使反应速率加快的主要原因是（ ） 使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（ ） A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数 B、 增大分子的运动速率而使有效碰撞增加 C、 升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加 D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加,A,A,C,D,1、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是 （ ） A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍 B、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半 C、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量 D、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍 E、加入CaCl2溶液 F、加入CaCl2固体 G、将CaCO3用CaCO3粉末代替,BG,2、硫代硫酸钠（ Na2S2O3）与稀硫酸发生如下反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O,下列四种情况中最早出现浑浊的是：（） （1）10时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各 5 mL （2）10时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4 各5 mL，加水10mL （3） 20 时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各 5 mL （4） 20 时0.2mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各5 mL，加水10 mL,C,第二章 化学反应速率和化学平衡,第三节 化学平衡,一、可逆反应与不可逆反应,1、可逆过程,固体溶质 溶液中的溶质,溶解,结晶,现象：浓度不变或晶体质量不变,本质：溶解速率 = 析出速率,为什么饱和溶液不再溶解溶质？,2、可逆反应,在同一条件下，既能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应,特点：同一条件、同时进行、反应物生成物同时存在（反应不能进行到底）,V=1L的密闭容器，800，1atm, CO + H2O CO2 + H2,催化剂,高温,根据浓度对反应速率的影响 试画出该反应的速率与时间的图象,V正,V逆,V正V逆,二、化学平衡状态,1、化学平衡状态,指在一定条件下的可逆反应里，正反应 和逆反应的速率相等，反应混合物中各 组分的浓度保持不变的状态。,前提条件：,一定条件（T、P、V）,研究对象：,密闭容器的可逆反应,平衡本质：,V 正 = V 逆0,平衡标志：,各物质的浓度不变,V=1L的密闭容器，800，1atm, CO + H2O CO2 + H2,始 0. 1 0. 1 0 0（mol/L) 0.5min 0.08 0.08 0.02 0.02 1min 0.06 0.06 0.04 0.04 2min 0.05 0.05 0.05 0.05 4min 0.05 0.05 0.05 0.05,催化剂,高温,2、化学平衡的特征,动：,动态平衡,等：,V正=V逆0,定：,反应条件一定,反应混合物中各组分的浓度一定,变：,条件改变，平衡将被破坏。,在一定温度下，反应X2(g)Y2(g) 2XY(g) 达到平衡的标志是 单位时间内同时生成 n mol X2 和n mol XY 单位时间内生成 2n molXY的同时生成n mol Y2 容器内总压强不随时间变化 单位时间内有 n mol XX键断裂，同时有n mol YY键断裂 单位时间内生成 n mol X2 同时生成n mol Y2 V正V逆0,在一定温度下，反应X2(g)Y2(g) 2XY(g) 达到平衡的标志是 X2、Y2或XY的浓度不再随时间的改变而改变 容器中X2、Y2、XY物质的量之比为 112 X2、Y2的物质的量浓度相等 容器中气体的总质量不随时间的改变而改变 若只有X2有颜色，容器中的颜色不随时间的 改变而改变,3、化学平衡状态的判定,浓度、温度、颜色、各种分数、转化率,总压强、总体积、总物质的量、密度 平均分子量,速率相等,同一物质，正逆反应,不同物质，正逆反应速率成比例,三、化学平衡的影响因素,1、浓度因素,增大反应物浓度，平衡向正向移动,Fe3+3SCN Fe(SCN)3,Cr2O72 +H2O 2CrO42 + 2H+,黄,红,橙,黄,2、温度因素,升高温度，平衡向吸热反应正向移动,2NO2(g) N2O4(g) H= -56.9kJ/mol,红棕色,无色,3、压强因素,同浓度 增大压强，向气体系数和小的方向移动,4、催化剂因素（不使平衡移动）,5、勒夏(沙)特列原理,如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向 着减弱这种改变的方向移动,练习：判断平衡移动的方向,P,T,加C,通入O2,通入O2,加入CaCO3,加入NH4Cl,练习：,1、2NO2 N2O4,P,正,P,逆,2、2NH3 N2 +3H2,逆,正,3、3NO2 +H2O 2HNO3 +NO,正,逆,4、CO +H2O(g) CO2 +H2,5、CH3COOH +C2H5OH CH3COOC2H5（液） +H2O,牙齿的损坏实际是牙釉质Ca5(PO4)3OH 溶解的结果。在口腔中存在着如下平衡： Ca5(PO4)3OH 5Ca2+ + 3PO43- + OH- 当糖附着在牙齿上发酵时，会产生H+，试用 化学平衡理论说明经常吃甜食对牙齿的影响。,联系实际 健康生活,练习1 :,在新制的氯水中存在下列平衡： Cl2 + H2O HCl + HClO，若向氯水中投入少量CaCO3粉末,则： A、平衡不移动 B、平衡向正反应方向移动，氯水颜色变浅 C、平衡移动，且HClO浓度减小 D、平衡移动，且HClO浓度增大,B、D,练习2 :,在某容器中，C+H2O(g) CO +H2反应达到平衡，在温度、体积不变的情况下，向容器中充入一定量H2，当建立新平衡时： A、CO、H2的浓度都比原平衡时的要小 B、CO、H2的浓度都比原平衡时的要大 C、H2、H2O(g)的浓度都比原平衡时的要大 D、CO、H2O(g)的浓度都比原平衡时的要大,C,练习3 :,当化学反应PCl5 PCl3 + Cl2处于 平衡状态时，向其中加入一种37Cl含量较 多的Cl2，平衡发生移动。在建立新平衡以 前，PCl3中所含37Cl的质量分数比原平衡 状态时（“增加”或“减少”） ，理由是,增加,平衡左移，使PCl5中37Cl增加， PCl5分解生成的PCl3中37Cl也 会增加。,四、化学平衡图像,1、速率平衡图像,像谁动，谁在上 上下动，看速率,上图表示该反应的速率（v）随时间（t）变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是 （ ） At2时加入了催化剂 Bt3时降低了温度 Ct5时增大了压强 Dt5时增大了X浓度,A,2、拐点图像,先拐先平数值大，固定一个看其他,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g); H =QkJ/mol,0,T1T2,Q0,判断:,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g); H =QkJ/mol,P2,P1,A转化率,时间,0,判断:,P1 P2,m+n p+q,在相同压强不同温度下的反应： A(g)+B(g) C(g)； A的含量和温度的关系如右图所示，下列结论正确的是 （ ） AT1T2，正反应吸热 BT1T2，正反应放热 DT1T2，正反应放热,A%表示物质的百分含量,C,2、在密闭容器中进行下列反应： M（g）+N（g） R（g）+2L,在不同条件下R的百分含量R%的变化情况如下图，下列叙述正确的是（ ） A、正反应吸热，L是气体 B、正反应吸热，L是固体 C、正反应放热，L是气体 D、正反应放热，L是固体或液体,C,判断：,A转 化 率,温度,0,T,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)； HkJ/mol,m+n p+q,Q 0,等温线,3、等温、等压图像,竖直做垂线,判断：,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)； HkJ/mol,300C,转 化 率,压强,0,P,等压线,200C,100C,m+n p+q,0,五、等效平衡,在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),由不同 的起始加入达到相同的平衡效果,即平衡时 各物质的百分含量分别相同。这样的化学平 衡互称为等效平衡。,1、恒温恒容，,将生成物按反应方程式完全转化至反应物，若反应物物质的量相同，即可达到同一平衡状态，也互为等效平衡。,2SO2 +O2 2SO3(气),（）,（）,（）,.,某.,.,.,在一个恒温恒容的密闭容器中，加入mol A和 1mol B，发生反应 ： 2 A（气）+ B（气） C （气） 下列配比作为起始物质，可达到同一平衡状态的是（ ）,A、4mol A + 2 mol B,B、4mol C,C、1.6 mol A + 0.8mol B + 0.mol C,D、 4mol A + 2 mol B + 3mol C,2、恒温恒容，,将生成物按反应方程式完全转化至反应物，若反应物物质的量比相同，即互为等效平衡状态,3、恒温恒压条件,将生成物按反应方程