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1、化学总复习,基本理论,化学反应速率与化学平衡,一、化学反应速率,1.定义:,2.表示方法:,3.数学表达式:,4. 单位:,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。,mol/(L s) 或 mol (L min) -1或 molL-1 h-1,衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。, 1.反应速率是指某一时间间隔内的平均反应速率,而不是某一时刻的瞬时速率;, 2.同一化学反应的反应速率用不同的物质来表示,可能有不同的速率值,但这些速率的数值之比等于化学方程式的计量系数之比,应注意的几个重要的问题:,对于反应:mA + nB = pC + qD,比例关系: V(A) :V(B)
2、:V(C) :V(D) = m :n :p :q,等式关系:, 4.温度每升高10 ,反应速率增至原来的2-4倍。, 3.比较同一反应在不同条件下的反应速率时,应: 统一基准物质; 统一单位。,【例1】反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同情况下的反应速率分别为: v(A) = 0.15mol/(Ls); v(B) = 0.6mol/(Ls) v(C) = 24mol/(Lmin) ; v(D) = 0.45mol/(Ls) 则该反应进行的快慢顺序为 。, = ,【例2】在2L容器中,发生3A + B = 2C 的反应,若最初加入的A和B均为4mol,A的平均反应速率为0.12mo
3、l/(Ls),则10s后容器内的B物质是 ( ) A. 2.8mol B. 1.6mol C. 3.2mol D.3.6mol,C,典型例题解析,典型例题解析,例3:,某温度时,在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如右图所示,由图中数据分析,该反应的化学方程式为: 。反应开始至2min,Z的平均反应速率为 .,n/mol,t/min,1 2 3,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,1.1,1.2,0. 05mol/(Lmin),例:将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:,NH4I(s) NH3(g) + HI(g)
4、,2HI(g) H2(g) + I2(g),2min后,化学反应达到平衡,测知C(H2)=0.5mol/L-1, C(HI)=4.0 mol/L-1,则上述反应中,NH3的速率为多少?,例:某溶液中进行的反应:A +2B 3C。温度每升高10,其反应速率增大到原来的3倍,已知在20 时, V A=0.1mol/L-1min-1,当其他条件不变时,将温度升高到40时,则V B应等于,A. 0.6molL-1 min-1,B. 0.9molL-1 min-1,C. 1.2molL-1 min-1,D. 1.8molL-1 min-1,影响化学反应速率的因素 决定因素:参加化学反应的物质的性质(即反
5、应物的本性) 影响因素:当其他条件不变时 1.浓度的影响:增加反应物的浓度可以加快化学反应速率;降低反应物的浓度,可以减慢化学反应速率。 2.压强的影响:(仅适用于有气体参加的反应)增加体系的压强,可以加快化学反应速率;降低体系的压强,可以减慢化学反应速率 3.温度的影响:升高体系的温度可以加快化学反应速率;降低体系的温度,可以减慢化学反应速率。 4.催化剂的影响:使用正催化剂可以加快化学反应速率;使用负催化剂,可以减慢化学反应速率。 5.其他因素的影响:如:光、固体颗粒大小、溶剂等,特别提醒,一、浓度问题,1.若增加一种物质的浓度(无论是反应物或是生成物),反应速率总是加快,反之则减慢。,2
6、.固体(或纯液体)的浓度视为常数,增加或减少固体(或纯液体)的量,化学反应速率和化学平衡均不改变;故不能用它表示反应速率。 但 固体的颗粒越小,反应速率越快。,(2)充入反应无关气体(惰气):,压强对于有气体参与的反应才有意义!,本质:压强的变化,引起容器体积的变化,最终导致浓度的变化!,如:气体体系中每一种物质的浓度均增大一倍,即体系体积缩小一半,即相当于“加压”了。,恒容条件下,容器总压尽管增大了,但容器的体积不变,各自的分压(浓度)也不变,故反应速度不变,,恒压条件下,为维持容器压强不变,容器体积必增大,故体系中各气体分压(浓度)减小,故反应速度减小,,(1)对于可逆反应,压强增大,正逆
7、反应速率都增大,但压强对平衡体系中气体的系数大的方向影响的幅度大;,(1)升高温度,无论是放热反应或是吸热反应(正、逆反应),速率都加快,但温度对吸热方向影响的幅度大 (即升温加快的幅度大,降温下降的幅度大); (2)温度每升高10,反应速率就提高到原来的24倍。升温后,V现=ntV原(其中t为现温度与原温度的差与10之比值,n为速率提高的倍数)。,三、温度问题,四、催化剂问题,1.催化剂在化学反应前后质量不变,化学性质不变,物理性质可能发生改变。,2.催化剂能同等程度的改变正、逆反应的反应速率,因而对化学平衡无影响,不能改变反应物的转化率和生成物的总产量。,3.催化剂参加化学反应,改变了反应
8、进行的途径,因而大大降低了反应的活化能,大大增大了活化分子百分数。,增大,不变,增多,加快,增大,不变,增多,加快,不变,增大,增多,加快,不变,增多,增多,增多,增多,增大,不变,不变,不变,降低,增多,加快,1.下列措施中肯定能使化学反应加快的是( ) A.增加反应物的量 B.增大压強 C. 升高温度 D.使用正催化剂,2.下列措施中能增大活化分子百分数的是( ) A.增大反应物浓度 B.增大压強 C. 升高温度 D.使用正催化剂,CD,CD,3.已知某反应温度每升高10,反应速率增大为原来的3倍,在10时完成该反应的10%需要81min,将温度提高到50 ,完成该反应的10%需要时间 s
9、。,60,典型例题解析,t1- t2:Mg与HCl的反应是一个放热反应,放出的热量使体系温度升高,导致反应速率增大;,t2- t3:随反应进行,CH+浓度显著减小,导致反应速率明显减小。,ACDH,【例】丙酮和碘在酸性溶液中发生以下反应:CH3COCH3+I2CH3COCH2I+H+I,25时,该反应速率由下列经验公式决定:Vkc(CH3COCH3)c(H+),(式中k为速率常数,k2.73105L.mol-1.s-1)。 (1)己知刚开始时c(CH3COCH3)0.1mol/L,c(H+)0.01mol/L,c(I2)0.01mol/L,问25时,当溶液中的I2反应掉一半时,反应速率比刚开始
10、时是快或是慢? (2)试分析该反应的速率变化情况。,刚开始时V1= 2.73105 0.10.01 2.73108 (mol/Ls),I2反应掉一半时, c(CH3COCH3)0.10.01/20.095 (mol/L) c(H+) 0.010.01/20.015 (mol/L),V2= 2.73105 0.0950.015 3.89108 (mol/Ls),V2V1,化学平衡状态:就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,反应混合物中各组分的百分含量保持不变的状态。,1 .适用范围:可逆反应,2.实质:正反应速率=逆反应速率,3.标志:反应混合物中各组分的浓度保持不变,二、
11、化学平衡,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.,化学平衡的特点,(1)动:动态平衡(正逆反应仍在进行),(2)等:正反应速率=逆反应速率,(3)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。,(对同一物质而言),(各种物质),(4)同:一定条件下平衡的建立与途径无关,在一定条件下可建立相同的平衡(等效平衡),专题:达到平衡的判断依据,一、从 V正= V逆进行判断,(1)用同一种物质来表示反应速率时,该物质的生成速率与消耗速率相等。,(2)用不同种物质来表示反应速率时速率不一定相等但必须符
12、合两方面,(i)表示两个不同的方向。,(ii)速率之比=化学计量数之比。,例:在一定温度下,可逆反应N2 + 3H2 2NH3达到平衡的标志是( ),A. N2的消耗速率等于N2的生成速率,B. H2的消耗速率等于N2的生成速率的3倍,C. NH3的消耗速率等于N2生成速率的2倍,D. 单位时间内生成nmolN2,同时生成3nmolNH3,E.1个NN键断裂的同时,有3个H-H键形成,F.1个NN键断裂的同时,有3个H-H键断裂,ABE,二百分含量不变标志 正因为v正v逆0,所以同一瞬间同一物质的生成量等于消耗量.总的结果是混合体系中各组成成分的物质的量、质量、物质的量浓度、各成分的百分含量、
13、转化率等不随时间变化而改变.,三对于有气体参与的可逆反应,可根据混合气体的平均相对分子质量、密度、压强、温度是否不再改变来判断反应是否达到平衡。,(一)从混合气体平均相对分子质量M考虑,1. 若各物质均为气体,(1)对于非等摩反应,如2SO2 + O2 2SO3,M若不变,一定可做为平衡标志!,(2)对于等摩反应,如H2 + I2 2HI,M若不变,不能做为平衡标志,因始终不变。,2.若有非气体参与,如:CO2(g)+C(s) 2CO(g),,M若不变,一定可做为平衡标志!,(二)从气体密度r考虑,1. 若各物质均为气体,恒容:总为恒值,不能做平衡标志。,恒压,(1)对于等摩反应,如H2 +
14、I2 2HI,(2)对于非等摩反应,如2SO2 + O2 2SO3,总为恒值,不能做平衡标志。,若不变,一定可作为平衡标志。,2.若有非气体参与,恒容,若不变,一定可作为平衡标志!,恒压, n(g)=0,可作为平衡标志,(三)从体系的内部压强考虑:PV=nRT,当n(g)=0,即等摩反应则p为恒值,不能作平衡标志。 当n(g)0,则当p一定时,可做平衡标志。,恒容恒温条件下,关键看前后气体分子数的变化!,当化学平衡尚未建立成平衡发生移动时,反应总要放出或吸收热量,若为绝热体系,当体系内温度一定时,则标志达到平衡。,(四)从体系的温度变化考虑,例:可逆反应。2HI(g) H2(g)+I2(g)在
15、密闭容器中进行,当下列4项中某项不取随时间变化时,才能说明反应已达平衡( ),A. 容器内压强 B. 平均相对分子质量C. 各组分浓度 D. 混合气体颜色,CD,CD,例: 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应 A(气)+3B(气) 2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是( ),C的生成速率与C的分解速率相等,单位时间内生成a molA,同时生成3a molB,A、B、C的浓度不再变化,A、B、C的分压强不再变化,混合气体的总压强不再变化,混合气体的物质的量不再变化,单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB,A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2, ,【例4】在500、钒触媒的作用
16、下,某密闭容器中反应 2SO2 O2 2SO3 Q 达到化学平衡状态时的标志是 ( ),A SO2的消耗速率等于SO3的生成速率 B SO2的生成速率等于SO3的生成速率 C SO2的消耗速率等于O2消耗速率的2倍 D SO3的生成速率等于O2生成速率的 2倍 E 容器中气体总物质的量不随时间发生变化 F 容器中压强不随时间发生变化,BDEF,思考:若上述可逆反应中,A的聚集状态是气态,则能说明 该可逆反应达到平衡状态的是( )?,BC,ACD,专题:平衡移动及勒沙特列原理,可逆反应中旧化学平衡的破坏,新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动,平衡移动的本质:条件的改变,引起正逆反应速率的变化!
17、,平衡的移动必然引起转化率的改变!,浓度:增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动。 压强:增大压强,平衡向气态物质体积缩小方向移动;减小压强,平衡向气态物质体积增大方向移动。 温度:升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度平衡向放热反应方向移动。 催化剂:使用催化剂对化学平衡无影响。 总之,如果改变影响化学平衡的一个条件(如:浓度、压强、温度)平衡就向能够使这种改变减弱的方向移动。,2.外界条件对化学平衡的影响,例1 A、B、C、D都是皆易溶于水的弱电解质或离子,且在水溶液中达到下列化学平衡,则加水稀释后,平衡向正反应方向移
18、动的是( ) (A)A+B C+D (B)A+B C+H2O (C)A+H2O C+D (D)A+2B+H2O C+D,加水稀释,同等程度减小了反应物和生成物的浓度,相当于有气体反应物参加时扩大容器的体积。,C,例2 在恒容容器中进行如下反应:N2+3H2 2NH3+热,温度一定时,若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2倍,则产生的结果是( ) (A)平衡不发生移动 (B)平衡向正反应方向移动 (C)NH3的百分含量增加 (D)正、逆反应速率都增大,BCD,各物质的浓度都增加到原来的2倍,相当于增大体系的压强。,勒沙特列原理(平衡移动原理),如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等
19、),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。,原理:2NO2 N2O4,平衡状态1,气体颜色变深,平衡2:变浅,活塞内推,平衡右移,(颜色1),(颜色2),颜色从深到浅:颜色2 颜色3 颜色1,PNO2:P2 P3 P1,CNO2:C2 C3 C1,(颜色3),例题:一定温度下将amol PCl5充入一密闭容器中达到如下平衡:PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g),此时压强为P1;再向容器中通入amol PCl5,在同温下又达到平衡时的压强为P2,则下列说法中正确的是( ) A 2P1P2 B 2P1P2 C 2P1P2 D P1P2,AD,例:在10和2105Pa的条件下,aA(g) dD(
20、g)eE(g) 建立平衡后,再逐步增加体系的压强(温度维持不变),下表列出了不同压强下反应建立平衡时物质D的浓度:,0.44,据上分析压强从2105 Pa增至5105 Pa,平衡向 方向移动,作出这种判断的理由是:,当压强由5105 Pa增加到1106 Pa时,平衡向 方向移动, 作出这种判断的理由是:,逆,正,压强增加到原来的2.5倍,而气体D的浓度只增加到原来的2.35倍,所以在加压过程中化学平衡向逆方向移动,压强增加到原来的2倍,而气体D的浓度增加到原来的2.2倍,所以在气体压缩过程中,平衡向正方向移动,分析:在101103Pa、500下,在1.01105Pa、500下,平衡状态时,NH
21、3体积分数只有0.1, SO3的体积分数已高达到91。在1.01108Pa、500下, NH3体积分数达57.5;如再采用高压,对提高SO3的体积分数没有明显的影响。,专题平衡图象题,一、方法,1、看面(注重纵坐标和横坐标所对应的物理量.只要其中一个物理量改变,就可能导致图象的变化趋势改变. ),例如 对一可逆反应从起始到达平衡,某反应物的A的百分含量、A的转化率分别对时间作图,曲线正好相反.,2、看线(线的走向,变化的趋势)弄清纵坐标和横坐标两种物理量之间的相互关系.作图或析图时要注意变化的方向、趋势、程度.如考虑是直线还是曲线?是上升还是下降?到一定时是否会不再改变?若是两条或两条以上的直
22、线,斜率是否相同?,3、看点如原点、最高点、最低点、转折点(拐点)、交点等,如该不该通过原点?有没有最高(或最低)点?为何有转折点、交点等?,4、看是要不要作辅助线(如等温线、等压线),二、常见类型,第I类图象:反应混合体系中某个量(某物质浓度C、某成分的百分含量A%、某反应物的转化率A)作纵坐标与反应时间t作横坐标的关系图象:,(1)用斜率绝对值大小判断温度高低或压强大小,即斜率绝对值越大,表示反应速率越大,所以对应的温度越高或压强越大(如A图中P1P2或T1T2)。 (2)利用两平衡线高低判断正反应是吸热反应还是放热反应,或者是化学方程式中气体物质反应前后计量数的大小。,例1 已知某可逆反
23、应mA(g)nB(g) pC(g)H在密闭容器中进行反应,测得在不同时间t、温度T和压强P与反应物B在混合气中的百分含量B%的关系曲线如图所示. A.T1T2,P1P2,mnP, H 0 B.T1 T2,P2P1,mnP, H 0 C.T2 T1,P2P1,mnP, H 0 D.T1 T2,P2P1,mnP H 0,解析:根据达到平衡的时间长短,可断定 T2T1,P2P1 根据“平台”高低,可断定 低温有利于B%增大,说明逆反应是放热反应,即正反应为吸热, H 0 高压有利B%增大,说明增大压强,平衡逆移,故mnP. 由此可知,本题答案:B.,例2 如图所示,a曲线表示一定条件下可逆反应:X(
24、g)Y(g) 2Z(g)W(s)Q的反应 过程中X的转化率和时间的关系.若使a曲线 变为b曲线,可采取的措施是 A.加入催化剂 B.增大Y的浓度 C.降低温度 D.增大体系压强,答案:A、D.,在浓度 c时间t图象中,改变温度瞬间,各物质浓度不变,故平衡虽破坏,但各物质的浓度均连续。,改变压强瞬间,各物质(气体)浓度突变,加压突增,减压突减。,改变某一成分浓度时,该成分浓度突变,其他物质不变,故变化是连续的。,升温,加入N2,第II类图象:平衡体系中某个量(同I)作纵坐标,压强P或温度T作横坐标的变化曲线。,这类图象的分析方法是“定一议二”,当有多条曲线及二个以上条件时,要固定其中一个条件分析
25、其他条件之间的关系,必要时,作一辅助线分析,例3:图中表示外界条件(T、P)的变化对下列反应的影响:L(s)G(g) 2R(g)Q,y 轴表示的是( ) (A) 平衡时,混合气中R的百分含量 (B) 平衡时,混合气中G的百分含量 (C) G的转化率 (D) L的转化率,B,例4.对于mA(s)nB(g) pC(g)Q的可逆反应,在一定温度下B的百分含量与压强的关系如图所示,则下列判断正确的是( ) (A)m+np (B)np (C)x点的状态是v正v逆 (D)x点比y点的反应速度慢,CD,第III类图象:反应速率V作纵坐标,时间t作横坐标,,在到达平衡的某时刻t1改变某一条件前后,V正、V逆的
26、变化有两种: V正、V逆同时突破温度、压强、催化剂的影响 V正、V逆之一渐变一种成分浓度的改变,第类 反应速率V作纵坐标,温度T作横坐标,随温度变化,正、逆反应速率也在变化,T ,吸,放,由于温度变化对吸热方向速率的影响大于对放热方向速率的影响,表示吸热方向速率的曲线的斜率应大些。,表示平衡移动中的速率。T1时的平衡,升温到T2时建立新平衡,吸,放,吸曲线始终在上方。,温度从T1上升到T2,由于吸增加得多,相应物质的浓度减少得多,将使其速率减缓;而相反方向的物质浓度增加得多,将使其速率增加,最终达到吸放,建立新的平衡状态为止。,例. 对于达平衡的可逆反应 XY WZ,增大压强则正、逆反应速度(
27、v)的变化如上图,分析可知X,Y,Z,W的聚集状态可能是 (A)Z,W为气体,X,Y中之一为气体 (B)Z,W中之一为气体,X,Y为非气体 (C)X,Y,Z皆为气体,W为非气体 (D)X,Y为气体,Z,W中之一为气体,D,如图所示,反应:X(气)+3Y(气) 2Z(气)+热量,在不同温度、不同压强(p1p2)下,达到平衡时,混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线应为,C,右图表示容积固定的2L密闭容器中进行的某可逆反应:A(g)2B(g)2C (g)以B的物质的量浓度改变表示的反应速率与时间的关系,已知v的单位是mol/L.s,则图中阴影部分的面积可表示( ) A、A的物质的量浓度的减少 B、
28、B的物质的量浓度的减少 C、C的物质的量浓度的增加 D、B的物质的量的减少,BC,关于转化率,1.一般规律: 可逆反应a A( g) b B(g) c C(g) dD(g)达平衡后,,(1)若只增大A,平衡右移,达新平衡时,B转化率增大,A转化率反而减小。,(2)若按原反应物比例同倍数增大A和B的量,平衡右移,达新平衡时:,当a + b c + d 时, A、B的转化率都增大,当a + b c + d 时, A、B的转化率都减小,当a + b = c + d 时, A、B的转化率都不变,2.特殊:反应物只有一种时,如:aA(g) bB(g) + cC(g) 增加反应物A的量,平衡右移,当a c
29、 + d 时, A的转化率增大,当a c + d 时, A的转化率减小,当a = c + d 时, A的转化率不变,请证明:平衡状态:PCl5(g) PCl3(g) Cl2(g),若PCl5 增大,PCl5转化率减少。,有两个起始体积相同的密封容器,容器体积固定,容器体积可变,分别在两个容器中充入m molA、n mol B,在相同温度(恒温)下发生可逆反应 : m A( g) n B(g) p C(g) q D(g) 比较平衡时,容器、中A的转化率大小关系。,解析: 在恒温恒容条件下建立平衡, 在恒温恒压条件下建立平衡。 (1)当mn pq或mn pq时,中A的转化率总是小于中A的转化率;
30、(2)当mn pq时,中A的转化率等于中A的转化率。,练习1:在一密闭容器中,用等物质的量的A和B发生如下反应: A(g) 2B(g) 2C(g) ,反应达到平衡时,若混和气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等,则这时A的转化率为( ). (A)40%(B)50%(C)60%(D)70%,练习2:在一密闭容器中,用等物质的量的A和B发生如下反应: 3A(g) 2B(g) 4C(g) ,在一定温度下,反应达到平衡时,B的转化率不可能为( ). (A)80%(B)67%(C)50%(D)45%,A,A B,等物质的量,等物质的量,练习3: 已知723K时,2SO2(g) + O2(g) 2S
31、O3(g) +393.2kJ。在该温度下,向一有固定容积的密闭容器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡时放出热量为Q1;向另一体积相同、固定容积的密闭容器中通入1molSO2和0.5molO2,达到平衡时放出热量为Q2。则下列判断不正确的是( ) A.反应速率v(SO2) 第一种情况比第二种情况大 B.达到平衡时,SO2的转化率第一种情况比第二种情况大 C.达到平衡时,混合气体的密度第一种情况比第二种情况大 D.两种情况下平衡时放出的热分别为Q1=393.2kJ,Q2=196.6kJ,D,练习4:某化学反应2A BD在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol/L)
32、随反应时间(min)的变化情况如下表: 根据上述数据,完成下列填空: (1)在实验1,反应在10至20分钟时间内平均速率为 mol/(Lmin)。 (2)在实验2,A的初始浓度C2 mol/L,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是 。 (3)设实验3的反应速率为V3,实验1的反应速率为V1,则V3 V1(填、),且C3 1.0mol/L(填、)。 (4)比较实验4和实验1,可推测该反应是 反应(选填吸热、放热)。理由是 。,0.013,1.0,催化剂,吸热,温度升高时,平衡向右移动,专题等效平衡,概念:在同一条件下,对同一可逆反应,无论从正反应开始,还是从逆反应开始,还是从正
33、、逆反应同时开始,只要起始时加入物质的物质的量相当,达到平衡时同种物质的含量均相同,这样的平衡称为等效平衡,等效平衡,定温、定容,定温、定压,反应前后气体系数不同,反应前后气体系数相同,靠边,等比,靠边,等值,(1)T、V 不变时,对于一般的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,只要通过可逆反应的化学计量数之比换算成方程式同一半边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。,例题1: 在一个固定体积的密封容器中,保持一定温度进行如下反应: 2A(g) B(g) 3C(g) D(g) 已知加入3molA和2molB时,达到平衡后生成x molC(见下表“已知项”)。在相同条件下,且保持平衡时
34、各组分的体积分数不变,对下列编号的状态,填写表中的空白:,固定体积,1 3 1,0.5 4.5 1.5,7/3 5/3 1/3,2 1.5 1.5,0a3, 0.5b2, 0c4.5,0d1.5,(2)T、V 不变时,对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,只要反应物(或生成物) 的物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效。,在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度,进行以下反应: H2(g)+Br2(g) 2HBr(g) 已知加入1molH2和2molBr2时,达到平衡后生成amolHBr(见下表“已知项)。在相同条件下,且保持平衡时各组分的摩尔分数不变,对下列编
35、号(1)(3)的状态,填写表中的空白:,2a,0,0.5,2(n-2m),(n-m)a,固定体积,反应前后气体分子数不变,(3)T、P 不变时,对于一般的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,只要通过可逆反应的化学计量数之比换算成方程式同一半边的物质的物质的量的比例与原平衡相同,则两平衡等效。,在一个盛有催化剂,容积可变的密闭容器中,保持一定温度和压强,进行以下反应: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 已知加入1molN2和4molH2时,达到平衡后生成amolNH3(见下表“已知”项)。在相同温度、压强下,保持平衡时各组分的体积分数不变,对下列编号(1)(3)的状态,填写表中的空
36、白:,容积可变,反应后气体分子数减少,1.5a,0,0.5,2(n-4m),(n-3m)a,相关练习:,在一个体积可变的密封容器中,保持一定温度和压强,进行如下反应: 2A(g) B(g) 3C(g) D(g) 已知加入2molA和1molB时,达到平衡后生成x molC(见下表“已知项”)。在相同条件下,且保持平衡时各组分的体积分数不变,对下列编号的状态,填写表中的空白:,体积可变,3 1,2x y,1 0.5,2.4 1.2 0 0,0 0 3.6 1.2,1.2 0.6 1.8 0.6,(a/2c/3)x或(bd)x等,ab21 ; cd31; (a2c/3) (bc/3) 21, (a
37、2d) (bd) 21; (c+3a/2) (d+a/2) = 31; (c+3b):(d+b) = 31,当c、d取值为零时,a、b不能为零; 当a、b取值为零时,c、d不能为零。,练习2: 在一个1L的密封容器中,加入2molA和1molB,发生下述反应: 2A(g) B(g) 3C(g) D(s) 达到平衡时,C的浓度为1.2mol/L。 (1)维持容器的温度不变,若缩小容器的体积,则平衡 移 动(填“向正反应方向、向逆反应方向或不”) (2)维持容器的体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质, 达到平衡时,C的浓度仍为1.2mol/L的是 。(错选倒扣分) A.4molA2molB
38、B. 3molC1molD C.2molA1molB1molD D.1molA0.5molB1.5molC0.2molD (3)若维持容器的体积和温度不变,反应从逆反应开始,按不同配比作为起始物质,达到平衡时,C的浓度仍为1.2mol/L,则D的起始物质的量应满足的条件是 。,不,B C D,0.6mol,s,例某温度下,某容积恒定的密闭容器中发生如下可逆反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) H0 当反应达平衡时,测得容器中各物质均为n mol,欲使H2的平衡浓度增大一倍,在其它条件不变时,下列措施可以采用的是。 (A)升高温度 (B)加入催化剂 (C)再加入 n molC
39、O 和 n molH2O (D) 再加入 2n molCO2和 2n molH2,D,例:在一真空密闭容器中,充入10molN2和30molH2,发生N2+3H2 2NH3反应,在一定温度下达到平衡时,H2的转化率为25。若在同一容器中在相同温度下充入NH3,欲达到平衡时各成分的百分含量与上述平衡相同,则起始时充入NH3的物质的量和达到平衡时NH3的转化率 A、15mol、25 B、20mol、50 C、20mol、75 D、40mol、80,C,在等温、等容条件下,有如下可逆反应: 2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(g)。现分别从两条途径建立平衡,途径:A、B的起始浓度均为2molL-
40、1;途径:C、D的起始浓度分别为6 molL-1和2molL-1。下列叙述正确的是( ) A、两种途径最终达到平衡时,体系内混合气体的浓度相同 B、两种途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同 C达到平衡时,途径的反应速率v1等于途径的反应速率v2 D达到平衡时,途径混合气体的密度与途径混合气体的密度相等,B,C,例:A和B两个完全相同的容器中,A中充有各1g的SO2和O2 ,B中充有各2g的SO2和O2。在同温下,反应达平衡,设此时A中SO2的转化率为a%,B中SO2的转化率为b%,则其大小关系是 ( ) A a b B. ab C.ab D.不能确认,C,例:在一真空恒容容器中充入
41、1 mol PCl5,加热到200时发生如下反应:PCl5(气) PCl3(气)Cl2(气),反应达到平衡时PCl5所占体积分数为m%,若在同一容器同一温度下,最初投入的是2 mol PCl5,反应达平衡后PCl5所占体积分数为n%,则m与n的关系正确的是 A、mn B、mn C、m=n D、无法比较,B,练习:在一真空恒容容器中盛有2 mol PCl5,加热到200时发生如下反应,PCl5(气) PCl3(气)Cl2(气),反应达到平衡有PCl5 0.4mol,此时若移走1mol PCl3和1mol Cl2,相同温度下达到平衡状态时,PCl5的物质的量为: A 0.4mol B 0.2mol
42、 C 大于0.2mol小于0.4mol D 小于0.2mol,D,化学平衡中的解题思想,1.极端假设,可逆反应是化学平衡的前提,达到平衡时是反应物与生成物共存的状态。每种物质的量都不为零。,一般用极限分析法推断,即假设反应不可逆,则最多生成产物多少,有无反应物剩余,余多少?这样的极点值是不可能达到的。故可确定某些范围或在范围中选择合适的量。,【例2】在一个密闭容器中发生如下反应 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g),反应过程中某一时刻测得SO2、O2、SO3的浓度均为0.2mol/L,当反应达到平衡时,可能出现的数据是 ( ),A .c(SO3) = 0.4mol/L B. c(SO
43、2) = c(SO3) = 0.15mol/L C. c(SO2) = 0.25mol/L D. c(SO2) + c(SO3) = 0.4mol/L,C D,2、等效转化,例:在温度一定,容器容积相同的条件下,将SO2和O2按以下两种投料方式进行反应, SO2或O2的转化率是否相等?2SO2O22SO3,始态12mol 1mol 0mol 1 始态24mol 2mol 0mol2,3.“一边倒”原则,3.”过渡态“方法,例:在温度一定,容器容积相同的条件下,将SO2和O2按以下两种投料方式进行反应, SO2或O2的转化率是否相等?2SO2O22SO3,始态12mol 1mol 0mol 1 始态24mol 2mol 0mol2,