化学反应速率化学平衡讲义1.docx

1、化学反应速率化学平衡讲义1化学反应速率和化学平衡1 反应速率 1.1概念化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。定义式单位：molL-1s-1、molL-1min-1、molL-1h-1 等： 表示化学反应速率时要指明具体物质,同一个反应选用不同物质表示的速率，数值可能会不同，但意义相同，其速率数值之比等于相应反应物计量数之比。 比较同一个反应在不同条件下速率大小，要折算为同一物质表示的速率进行比较,或求出各不同物质表示的速率与对应物质化学计量数的比值，比值大的反应速快。 1.2 外界条件对反应速率的影响 化学反应速率的大小首先取决于反应物的本质特性(内因)，其次是外界条件的影响。

2、浓度 C- (增加固态反应物量不能改变反应速率。固态反应物速率与其粉碎程度，既表面积大小有关。压强 P- (压强对速率的影响实质是浓度对速率的影响。因此，压强只能影响有气体参与的化学反应的速率，只有能造成反应物气体浓度发生变化的压强改变，才能对化学反应速率有影响。) 温度 T- (此规律适合任何化学反应。温度升高10，速率可提高到原来的 2 至 3 倍 催化剂 使用催化剂可以极大改变反应速率，通常指加快反应速率。其它 对于同一个反应，以原电池方式发生，其速率比直接的化学反应速率大。此外，光、反应物粒度大小、溶剂等也对反应速率有影响。练习1. 某温度时，容积为 2L 的密闭容器时， X、Y、Z

3、三种气态物质的物质的量随时间变化情况如图(1)写该反应的化学方程式 _(2)在 3min 内 X 的平均反应速率为_ 练习2.用铁和稀硫酸制氢气，不能加快氢气生成速率的措施是A用等质量的铁粉代替铁片 B.用98%浓硫酸代替稀硫酸 C. 在稀硫酸中滴加少量CuSO4 溶液 D.溶液加热练习3. 在2L的密闭容器中,加入4molA 和 6mol B,发生如下的反应 4A(g)+6B(g)4C(g)+5D(g),若经 5s后, 余下 A 是 2.5mol, 则 B 的反应速率是A. 0.45mol/(L.s) B. 0.225mol/(L.s)C. 0.15mol/(L.s) D. 0.9mol/(

4、L.s)练习4.某温度下,浓度都是 1mol/L 的气体 X2 和 Y2 ,在密闭容器中反应生成 Z 气体达到平衡后 c(X2)为 0.4mol/L ,c(Y2)为 0.8mol/L, 生成 Z 为 0.4mol/L. 则该反应方程式是A. X2 2Y2 2X2 B. 2X2 Y2 2X2Y C. 3X2Y2 2X3Y D. X2 3Y2 2XY2 练习5. 已知4NH3+5O24NO+6H2O,若反应速率分别用 (NH3)、(o2) (NO)、(H2O) 表示 ,则正确的关系是A. (4/5)(NH3)(O2) B. (5/6)(O2)(H2O) C. (2/3)(NH3)(H2O) D.

5、(4/5)(O2)(NO)练习6. 反应物浓度均为 0.10mol/L 下列各组反应中，反应速率最大的是A. 0 H2 + F2 B. 40 H2 + Cl2 C. 200 H2 + Br2(g) D. 300 H2 + I2(g) 练习7.常温下分别将四块形状相同, 质量均为4g的铁块同时投入下列四种溶液中,铁块首先溶解A. 150ml 2mol/L 盐酸 B. 500ml 2mol/L 硫酸 C. 50ml 3mol/L 盐酸 D. 20ml 18.4mol/L 硫酸练习8. 把下列四种 X 溶液分别加进四个盛有 10ml 2mol/L 的盐酸溶液的烧杯中.并加水稀释到 50ml,此时 X

6、 与盐酸反应, 其中反应速率最大的是A. 20ml 3mol/L B. 20ml 2mol/L.C. 10ml 4mol/L D. 10ml 2mol/L.练习9. 已知有反应 A(g) + 3B(g) 2C(g) + D(g) 在四种不种情况的下反应速率为： (A)0.15 molL-1s-1 (B)0.6 molL-1s-1 (C)0.4 molL-1s-1 (D)27molL-1min-1 则该反应进行快快慢顺序为 _练习10. 将ag 块状碳酸钙与足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间变化曲线如图所示.在相同条件下,将bg (ab)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示

7、)正确的是练习11. 在密闭容器中进行反应N2 + O2 2 NO ,当保持温度不变时下列措施能使反应速率增大的A.缩小容器体积，使压强增大 B.保持体积不变，充入N 使压强增大C. 保持体积不变，充入He使压强增大 D.扩大容器体积，使压强减小 练习12. 下列各组溶液同时开始反应，出现混浊最早的是A.20时，5ml0.05mol/L 硫代硫酸钠溶液与 5ml 0.1mol/L 硫酸溶液混合B. 20时，50ml 0.10mol/L 硫代硫酸钠溶液50ml 0.1mol/L 硫酸溶液混合C. 10时，5ml 0.05mol/L 硫代硫酸钠溶液与5ml 0.1mol/L 硫酸溶液混合D. 10

8、时.5ml0.10mol/L 硫代硫酸钠溶液与5ml 0.1mol/L 硫酸溶液混合化学平衡2.1 化学平衡态及其建立如图，可逆反应进行的过程中，若开始只有反应物，没有生成物。则(正)最大，逆)为零。随着反应的进行，反应物不断减少，生成物就不断增加， (正)越来越小，(逆)越来越大，反应进行到某一时刻，(正)(逆)，就达到了化学平衡。 化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组份的含量保持不变的一种状态。2.2 化学平衡的特征 逆: 化学平衡研究的对象是可逆反应。 动：虽(正)(逆)但速率不为零，反应仍在不停地进行，既是动态平衡。 等：(正)(逆)同

9、物质的生成速率等于消耗速率。既单位时间，单位体积，同一物质的生成量与消耗转化量相等。 定：混合物各组份的不再改变。 同：对于同一可逆反应,在相同条件下,无论反应从正反应开始还是从逆反应开始,或以一定的配比投入反应物或生成物，使正逆反应同时开始，只要外界条件相同，都可以达到相同的平衡态，既殊途同归(等效平衡)。 变：外界条件发生改变，使 (正)(逆)，各组分物质的发生改变调整，进而建立新平衡。2.3 化学平衡的标志一个可逆反应达到平衡状态的最根本标志是 (正)(逆)运用速率标志要注意:正逆反应速率相等是指用同一种物质表示的反应速率.若一个可逆反应的正逆反应速率是分别用两种不同物质表示时,则当这两

10、者的速率之比应等于这两种物质的化学计量数之比时才标志着化学平衡了。 因(正)(逆)其必然结果是反应混合物各组分的含量保持不变，所以，各组分物质的量或物质的质量，或浓度，或含量不再随时间而改变也一定标志着化学平衡了。 如果一个可逆反应达到平衡状态，则整个反应体系的物理参数，如总压强、总体积、总物质的量以及气体的平均分子量和密度等肯定都要保持定值，不会再随时间而改变。但反过来，在一定条件下，这些物理参数若保持不变的可逆反应，不一定就达到了化学平衡，要作具体分析。如：aA(g)+bB(g)Cc(g)+dD(g) 若a+bc+d , 由于反应前后气体分子数始终不发生改变,使反应体系的总压、平均分子量等

11、参量在任何时刻都保持不变,因此,这种情况下这些物理参量不能作为化学平衡态的标志。练习1. 在一密闭容器中充入一定量的 SO2 和 O2 ，在一定条件下发生反应：2SO2 + O2 2SO3 。当反应达到平衡时，再向容器中充入一定量的188 O2 ，重新达平衡后，容器内存在的 188O 的粒子是 A只有 O2 B只有 SO3 C.只有 O2 和 SO3 D.O2、SO2、SO3练习2. 可逆反应 N2 + 3H2 2NH3 正逆反应速率可用各反应物或生成物的浓度变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是 A.3正(N2)正(2) . 正(N2)逆(NH3) C.2正(H2)3逆(NH3

12、) D. 正(N2)3逆(H2)练习3. 在一定温度下,反应 A2(g)+ B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是 A.单位时间生成n mol的A2 ，同时生成 n mol的ABB.密闭容器内总压强不随时间变化C.单位时间生成2n mol的AB，同时生成n mol的B2 D.单位时间生成n mol的A2 ，同时生成的n molB2练习4. 下列可逆反应一定处于平衡状态的是 A.2HBr(g) Br2 (g) + H2 (g) , 增大压强，体系颜色加深B.N2(g)+ 3H2 (g) 2 NH3 (g) 测得正反应速率(N2)0.01 molL-1min-1,逆反应速率，(NH3 )0.02

13、molL-1mn-1 C.2SO2 (g)+ O2 (g) 2SO3(g),在 t1 和t2 时刻SO2 的转化率为 40% D.2CO(g)+ O2 (g) 2CO2(g)，测得混合物中CO、O2和CO2的物质的量之比为 2:1:1练习5. 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)+2B(g)C(g)+D(g) 已达平衡的是A. 混合气体的压强 B. 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 影响化学平衡的条件一.平衡移动方向的判据 通过比较平衡破坏瞬时的正逆反应速率的相对大小来判断平衡移动方向。若外界条件改变，引起(正)(逆)，

14、此时正反应占优势，反应式右边生成物的浓度较平衡破坏时的瞬时浓度增大，反应式左边反应物的浓度较平衡破坏时的瞬时浓度减小了，则称化学平衡向正(或向右)反应方向移动； 若外界条件改变，引起(正)(逆)， 此时逆反应占优势，反应式左边反应物的浓度较平衡破坏瞬时的浓度增大，反应式右边生成物的浓度较平衡破坏时的瞬时浓度减小了，则称化学平衡向逆(或向左)反应方向移动。 若外界条件改变，虽能引起原(正)和 (逆)的变化，但变化后新的，(正)和 ，(逆) 仍保持相等，则称化学平衡没有发生移动。在实际中更多是借助平衡移动后的效果，如体系压强、密度和气体平均相对分子量等改变情况来判断平衡移动方向。但它们并不是在任何情况都可作为平衡移动方向的判据。下面就通式 ： mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g); H0 (正反应为放热)为例讨论：压强 若 m + n p + q 则压强变化可作为判据；若m + n p + q 则压强不能作为判据。温度 因任何反应均拌随能量的变化，所以在绝热条件下可以通过比较新平衡态与旧平衡态温度的变化来判断平衡移动的方向。 m(g)密度 从密度的定义式 - 可知只有对发生了气态转化为固态或液态 (V)的可逆反应，既反应中气体总质量有发生