本章知识复习本章知识复习浠水实验高中浠水实验高中 周新建周新建2024/7/271第二章知识结构第二章知识结构化学反应速率化学反应速率影响因素影响因素定义与表示方法定义与表示方法浓度、压强浓度、压强温度温度催化剂催化剂化学平衡化学平衡可逆反应可逆反应化学平衡状态的判别化学平衡状态的判别化学平衡常数化学平衡常数影响因素及勒氏原理影响因素及勒氏原理反应速率与化学平衡图像反应速率与化学平衡图像等效平衡等效平衡化学反应进行化学反应进行的方向的方向熵判据熵判据焓判据焓判据复合判据复合判据2【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=2NH3起始浓度（mol/L） 8 20 05min末浓度（mol/L）46v(N2)=2/5=0.4mol/(Lmin)v(H2)=6/5=1.2mol/(Lmin)v(NH3)=4/5=0.8mol/(Lmin) 2 C (mol/L)63一、化学反应速率一、化学反应速率表示：表示： 用单位时间内用单位时间内反应物浓度反应物浓度的的减少减少量量或或生成物浓度生成物浓度的的增加量增加量（均取正值均取正值）来表示。来表示。单位单位:mol/mol/（L.minL.min）、）、mol/mol/（L.sL.s）数学表达式数学表达式：v v = C/tC/t三段法计算三段法计算: :4注意问题注意问题不同物质的速率的比值一定等于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化学方程式中相应的化学计量数之比之比. .化学反应速率一般不能用固体或化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示。纯液体表示。5二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素内因内因：物质本身的性质物质本身的性质外因外因：见表见表。(正正)增增.(负负)减。减。减减增增减减增增减减增增反应速率反应速率改变活化分子百分数改变活化分子百分数使用催化剂使用催化剂活化分子百分数活化分子百分数降低降低温度温度活化分子百分数活化分子百分数升高升高温度温度活化分子总数活化分子总数减小减小压强（气体）压强（气体）活化分子总数活化分子总数增大增大压强（气体）压强（气体）活化分子总数活化分子总数减小减小反应物浓度反应物浓度活化分子总数活化分子总数增大增大反应物浓度反应物浓度原因原因条件条件 影响影响 67本章知识复习本章知识复习浠水实验高中浠水实验高中 周新建周新建2024/7/2781 1、化学平衡状态的定义：、化学平衡状态的定义：一定条件下，可逆反应里，正反应一定条件下，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物中各组分的浓度保持不变的状态vt0V正v逆V正=v逆此时的反应速率是指瞬时速率。此时的反应速率是指瞬时速率。三、化学平衡状态三、化学平衡状态92 2、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征(1)(1)逆：逆：可逆反应可逆反应 (2)(2)动：动：动态平衡动态平衡(3)(3)等：等：正反应速率正反应速率= =逆反应速率逆反应速率(4)(4)定：定：反应混合物中各组分的浓度保持反应混合物中各组分的浓度保持 不变，各组分的含量一定。不变，各组分的含量一定。(5)(5)变：变：条件改变，原平衡被破坏，在新条件改变，原平衡被破坏，在新 的条件下建立新的平衡。的条件下建立新的平衡。10能够说明能够说明N N2 2 + 3H+ 3H2 2 2NH 2NH3 3反应在密闭容器反应在密闭容器中已达到平衡状态的是中已达到平衡状态的是 ： 容器内容器内N N2 2、H H2 2、NHNH3 3三者共存三者共存 容器内容器内N N2 2、H H2 2、NHNH3 3三者浓度相等三者浓度相等容器内容器内N N2 2、H H2 2、NHNH3 3的浓度比恰为的浓度比恰为1:3:21:3:2t mint min内，生成内，生成1molNH1molNH3 3同时消耗同时消耗0.5molN0.5molN2 2t mint min内，生成内，生成1molN1molN2 2同时消耗同时消耗3mol H3mol H2 2某时间内断裂某时间内断裂3molH-H3molH-H键的同时，断裂键的同时，断裂6molN-H6molN-H键键容器内质量不随时间的变化而变化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密度不再发生变化容器内的平均摩尔质量不再发生变化容器内的平均摩尔质量不再发生变化 113.3.平衡标志的判断平衡标志的判断: :直接标志：直接标志： V V正正=V=V逆逆各组分的各组分的m m、n n、V V、C C不变（单一量）不变（单一量） 各组分的百分含量不变各组分的百分含量不变 各物质的转化率不变各物质的转化率不变各物质的转化率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能够变化的量不再变化表示到达平衡状态；状态；能变能变 不变不变间接标志间接标志 通过通过摩尔质量和密度摩尔质量和密度，需具体分析两项的，需具体分析两项的 变化变化 其它：如颜色等（实际上是浓度）其它：如颜色等（实际上是浓度） 只有当只有当n(g) =0n(g) =0时时 ，恒温恒压下的，恒温恒压下的V V总总或或恒温恒容下的恒温恒容下的P P总总不变，不变，/122 .2 .已知已知CO(g)+NOCO(g)+NO2 2(g) CO(g) CO2 2(g) + NO(g)(g) + NO(g)在一定条在一定条件下达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色件下达到化学平衡后，降低温度，混合物的颜色变浅下列关于该反应的说法正确的是变浅下列关于该反应的说法正确的是_ A. A.该反应为放热反应该反应为放热反应 B.B.降温后降温后 CO CO 的浓度增大的浓度增大 C.C.降温后降温后 NONO2 2的转化率增加的转化率增加 D.D.降温后降温后 NO NO 的体积分数增大的体积分数增大 E.E.增大压强混合气体的颜色不变增大压强混合气体的颜色不变 F.F.恒容时，通入恒容时，通入HeHe气体，混合气体颜色不变气体，混合气体颜色不变 G.G.恒压时，通入恒压时，通入 He He 气体，混合气体颜色不变气体，混合气体颜色不变ACDF13生成物浓度增大，生成物浓度增大，但比原来小但比原来小向正反应方向移向正反应方向移动动减小生成物减小生成物浓度浓度生成物浓度减小，生成物浓度减小，但比原来大但比原来大向逆反应方向移向逆反应方向移动动增大生成物增大生成物浓度浓度反应物浓度增大，反应物浓度增大，但比原来小但比原来小向逆反应方向移向逆反应方向移动动减小反应物减小反应物浓度浓度反应物浓度减小，反应物浓度减小，但比原来大但比原来大向正反应方向移向正反应方向移动动增大反应物增大反应物浓度浓度化学平衡移动的结果化学平衡移动的结果化学平衡的移动化学平衡的移动改变影响条件改变影响条件外界条件对化学平衡的影响外界条件对化学平衡的影响14体系温度升高，体系温度升高，但比原来低但比原来低向放热方向移动向放热方向移动降低温度降低温度体系温度降低，体系温度降低，但比原来高但比原来高向吸热方向移动向吸热方向移动升高温度升高温度体积压强增大，体积压强增大，但比原来小但比原来小向气体体积增大向气体体积增大的方向移动的方向移动减小体系压强减小体系压强体系压强减小，体系压强减小，但比原来大但比原来大向气体体积减小向气体体积减小的方向移动的方向移动增大体系压强增大体系压强化学平衡移动的结果化学平衡移动的结果化学平衡的移动化学平衡的移动改变影响条件改变影响条件外界条件对化学平衡的影响外界条件对化学平衡的影响15四、勒夏特列原理四、勒夏特列原理 内容内容 如果改变影响平衡的条件之一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（如温度，压强，以及参加反应的化学物质的浓度），平衡将向着学物质的浓度），平衡将向着能够减能够减弱这种改变弱这种改变的方向移动。的方向移动。16【例题】 在某温度下，将在某温度下，将H H2 2和和I I2 2各各0.10mol0.10mol的气态混合物充入的气态混合物充入10L10L的密闭容器的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得中，充分反应，达到平衡后，测得 c c（H H2 2）=0.0080mol/L =0.0080mol/L 。（1 1）求反应的平衡常数。）求反应的平衡常数。（2 2）在上述温度下，该容器中通入）在上述温度下，该容器中通入H H2 2和和I I2 2蒸气各蒸气各0.20mol,0.20mol,试求达到化试求达到化学平衡时各物质的浓度。学平衡时各物质的浓度。2024/7/271717五、化学平衡的有关计算五、化学平衡的有关计算（1 1）、化学平衡常数）、化学平衡常数对于一般的可逆反应，对于一般的可逆反应， mAmA（g g）+nB+nB（g g） pCpC（g g）+qD+qD（g g）当在一定温度下达到平衡时当在一定温度下达到平衡时K=CK=Cp p（C C）C Cq q（D D）/C/Cm m（A A）C Cn n（B B） 求求平衡常数平衡常数、平衡时各组分含量，平、平衡时各组分含量，平衡浓度、起始浓度、反应物衡浓度、起始浓度、反应物转化率转化率、混合、混合气体的密度或平均相对分子质量、某物质气体的密度或平均相对分子质量、某物质的化学计量数等。的化学计量数等。18平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的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）。程度（即反应限度）。K K值越大值越大，说明该反应进行得，说明该反应进行得越完全越完全，反应物，反应物转化率越大转化率越大；反之，就越不完全，转化率就；反之，就越不完全，转化率就越小。一般地说，越小。一般地说，K10K105 5时，该反应进行得就时，该反应进行得就基本完全了；基本完全了；K K在在1010-5-5左右，则认为反应很难左右，则认为反应很难进行。进行。平衡常数平衡常数只随温度的改变而改变只随温度的改变而改变，与浓度变，与浓度变化无关。化无关。对于有纯固体或溶剂参加的反应，其浓度不对于有纯固体或溶剂参加的反应，其浓度不列入平衡常数列入平衡常数K K的表达式中。的表达式中。（2）化学平衡常数的意义）化学平衡常数的意义 19某个指定反应物的转化率某个指定反应物的转化率= =（指定反应物的（指定反应物的起始浓度指定反应物的平衡浓度）起始浓度指定反应物的平衡浓度）/ /指指定反应物的起始浓度定反应物的起始浓度100% 100% 转化率越大，反应越完全！转化率越大，反应越完全！（3 3）转化率）转化率（4 4）计算方法或规律：）计算方法或规律： 化学平衡计算的基本方法是化学平衡计算的基本方法是“起始起始”、“变化变化”、“平衡平衡”三段分析法三段分析法 各物质变化浓度之比反应式中的化各物质变化浓度之比反应式中的化学计量数之比；学计量数之比；2021本章知识复习本章知识复习浠水实验高中浠水实验高中 周新建周新建2024/7/2722一、一、浓度浓度 - 时间图时间图：1.何为反应物、生成物何为反应物、生成物2.反应物、生成物计量数关系反应物、生成物计量数关系3.是否为可逆反应是否为可逆反应关键关键: :六、几种平衡图像六、几种平衡图像 0.20.40.60.81.00.90.70.40.2012ABCDA3B 4C2D23二、速度二、速度-时间图：时间图：1.外界条件的改变如何影响化学反应速率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外界条件的改变如何影响化学平衡的移动3.V正正和和V逆逆的的大小关系如何大小关系如何 速率速率-时间图像的关键时间图像的关键: :V正正V逆逆V正正V逆逆时间时间V看图：说出反应起始时是从正反应；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？条件？化学平衡向什么方向移动？答：逆反应开始。答：逆反应开始。降温或减压。降温或减压。平衡向正反应方向移动。平衡向正反应方向移动。24m+n=p+qm+np+q Q0m+n0mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)；HQ 四、某物质的转化率四、某物质的转化率( (或百分含量或百分含量)-)-温温度度( (或压强或压强) )图：图：解法精要：图象中有三个量时，解法精要：图象中有三个量时，“定一看定一看二二”，再看曲线的变化趋势。，再看曲线的变化趋势。26条件条件等效条件等效条件结果结果恒温恒容恒温恒容(n(g)0(n(g)0) ) 恒温恒容恒温恒容(n(g)=0) (n(g)=0) 恒温恒压恒温恒压 七、等效平衡七、等效平衡投料换算成投料换算成相同物质表相同物质表示时示时等量等量两次平衡时各组分百两次平衡时各组分百分量、分量、n n、c c均相同均相同 投料换算成投料换算成相同物质表相同物质表示时示时等比等比两次平衡时各组分百两次平衡时各组分百分量相同，分量相同，n n、c c同比同比例变化例变化 投料换算成投料换算成相同物质表相同物质表示时示时等比等比两次平衡时各组分百两次平衡时各组分百分量、分量、c c相同，相同，n n同比同比例变化例变化27恒温恒压呢？恒温恒压呢？D例、例、将将3molA3molA和和1molB1molB放入恒温恒容的密闭容器放入恒温恒容的密闭容器中中, ,发生如下反应：发生如下反应：3A(g)+B(g) 3A(g)+B(g) 2C(g)+D(g)2C(g)+D(g)，达到平衡后，达到平衡后C C的浓度为的浓度为 w mol/Lw mol/L，若维持温度和体积不变，按下列若维持温度和体积不变，按下列4 4种配比投料，种配比投料，平衡后平衡后C C的浓度仍为的浓度仍为 w mol/Lw mol/L的是（的是（ ） A. 6mol A + 2mol BA. 6mol A + 2mol B B. 3mol A + 1mol B + 2mol C B. 3mol A + 1mol B + 2mol C C. 1mol B + 2mol C + 1mol D C. 1mol B + 2mol C + 1mol D D. 2mol C + 1mol D D. 2mol C + 1mol DAD 28八、化学反应进行的方向八、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。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。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由焓判据和熵判据组合成的复合判据（复合判据（ ）将更适合于所有的过程。将更适合于所有的过程。 H HT S0T S0， 则反应自发进行，则反应自发进行， 反应到达平衡状态，反应到达平衡状态， 反应不能自发进行。反应不能自发进行。29