人教版高中化学选修四

新课标人教版化学选修4第二章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率举出几例你在生活中所遇到与化学反应快慢有关的事例。一、化学反应速率化学反应速率的含义：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度。它与两个因素有关：一个是反应的时间；另一个是反应物或生成物的浓度。反应物浓度随着反应的进行而不断减小，生成物浓度随着反应的不断进行而增大。1.化学反应速率的表示方法:用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示2.数学表达式:v(B)=3.单位:mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1或mol·L-1·h-14.关于化学反应速率的简单计算:例１．在某一化学反应里,反应物A的浓度在10s内从4.0mol·L-1变成1.0mol·L-1,在这10s内A的化学反应速率是多少?例２．向一个容积为1L的密闭容器中放入2molSO2和1molO2,在一定的条件下,2s末测得容器内有0.8molSO2,求2s内SO2、O2、SO3的平均反应速率和反应速率比化学反应速率之比=化学计量数之比1.反应N2+3H22NH3,在2L的密闭容器中发生,5min内NH3的质量增加了1.7克,求v(NH3)、v(H2)、v(N2)例３.在mA+nB=pC的反应中,经过10s的反应后,各物质的浓度变化为:A减少amol·L-1,B减少a/2mol·L-1,C增加amol·L-1,则该反应的化学方程式是_________________小结：1.求得的反应速率均为正数，没有负数2.求出的反应速率是一段时间内的平均速率而不是某一时刻的瞬时速率3.不同的物质表示的同一反应的反应速率，其数值不一定相等，其数值之比等于化学方程式的计量数之比（所以，表示一个反应的反应速率必须指明对应的物质）如何比较一个化学反应的反应速率的大小?反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.15mol/(L.s)②v(B)=0.6mol/(L.s)③v(C)=0.4mol/(L.s)④v(D)=0.45mol/(L.s)该反应进行的快慢顺序为_________④>②=③>①比较一个反应的反应速率的快慢,必须找同一参照物根据下图填空:(1)反应物是_____;生成物是_____。(2)2min内A、B、C三者的反应速率是多少？该反应的化学方程式是____________练习：在25℃时，向100mL含HCl14.6g的盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况)，之后反应又进行了4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：(1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为；(2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为；(3)前2s与后4s比较，反应速率较快，其原因可能。0.25mol/L·s0.25mol/L·s前2s前2s时段盐酸浓度比后4s时段大新课标人教版化学选修4版权归中学学科网所有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先回顾上节学过的化学反应速率的含义∶ (1)化学反应速率是用来衡量化学反应的快慢的尺度,它与时间和浓度变化有关.(2)在同一反应中用不同物质来表示时,其数值可以不同,但都表示同一个反应的速率.因此,表示化学反应的速率时,必须说明反应物中哪种物质做 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 .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.(3)一般来说,化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢.因此,某一段时间内的反应速率,是平均速率,而不是指瞬时速率.(4)化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示。化学反应速率第二节学习目标：掌握内因和外因如浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响重点、难点：外界条件对化学反应速率的影响２、影响化学反应速率的因素 化学反应速率与分子间的有效碰撞频率有关。想一想，我们以前学过的、用过的和日常生活中改变速率的方法有哪些？ 我们知道的改变反应速率的措施有∶加热、搅拌、增大反应物的浓度、使用催化剂、汽车加大油门、炉膛安装鼓风机、把煤块粉碎后使用、用冰箱保存食物、糕点盒装小包除氧剂等等。影响速率的因素∶一、内因：物质本身的结构和性质是化学反应速率大小的决定因素，反应类型不同有不同的化学反应速率，反应类型相同但反应物不同，化学反应速率也不同。影响化学反应速率的因素转入本课重点内容二、外因(反应物的浓度、温度、体系的压强、催化剂、溶剂、光辐射、放射线辐射、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、颗粒大小等等)化学反应的过程是反应物分子中的原子重新组合，生成生成物分子的过程；也是反应物分子中化学键的断裂、生成物分子形成的先决条件。如化学键的形成的过程∶旧键的断裂、新键的形成都是通过反应物分子(或离子)的相互碰撞来实现的，如果反应物分子(或离子)的相互不接触、不碰撞，就不可能发生化学反应；因此，反应物分子(或离子)的碰撞是发生的。例如在101kPa和500OC时，0.001mol/L的HI气体，每升气体中，分子碰撞达每秒3.5x1028次之多。又如2，在常温下常压下,H2和O2混合可以长时间共存而不发生明显反应，可见反应物分子(或离子)的每次碰撞不一定都能发生化学反应。我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞，把能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。影响化学反应速率的因素：一.内因二.外因 (1)回顾浓度对化学反应速率大小的影响（实验２一２）∶2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O实验表明，加入较浓的草酸溶液的试管溶液褪色更快些。结论∶其他条件相同时，增大反应物浓度反应速率加快，反之减慢。（适宜有液体和气体参加的反应）观察浓度、压强对反应速率影响的动画实验 (2)压强对化学反应速率的影响:对于气体反应，当其它条件不变时，增大压强相当于增大反应物的浓度，反应速率加快；减小压强相当于减少反应物的浓度，反应速率减慢。（只适宜有气体参加或生成的反应，如果只有固体或液体参加的反应，压强的变化对于反应速率可以忽略不计。）二影响化学反应速率的因素：2.外因∶(1)浓度对化学反应速率的影响(2)压强对化学反应速率的影响(3)温度对化学反应速率的影响（实验２一３）∶实验表明，加热的一组首先出现浑浊。实验２一３ Na2S2O4+H2SO4==Na2SO4+SO2+S↓+H2O 再观看动画； 从实验中可以得出结论∶加热的一组首先出现浑浊。 科学探究∶碘化钾加入稀硫酸，振荡加淀粉溶液，加热的试管先出现蓝色。二影响化学反应速率的因素：2.外因(3)温度对化学反应速率的影响：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢。实验测得：温度每升高100C,化学反应速率通常增大到原来的2---4倍。在浓度一定时，升高温度，反应物分子的能量增加,使原来一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增加了反应物分子中的活化分子数，使有效碰撞次数增多，因而使反应速率增大。当然，由于升高温度，会使分子的运动加快，单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加，反应也会相应加快，但这不是主要原因。（４）催化剂对化学反应速率的影响催化剂能够降低反应所需要的活化能，这样使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占百分数，从而提高了有效碰撞的频率，成千上万倍地增大化学反应速率。如以下反应，加入二氧化锰加速过氧化氢的分解速度。MnO2（实验２一４）2H2O====2H2O+O2↑▲理论解释影响因素 如加热、增大反应物浓度等我们前面已经从能量、分子碰撞等方面进行了解释，希望同学们再作理解，掌握影响化学反应速率的外界条件的内容，了解其为什么产生这样影响的基本原因。 练习题 用券下载整式乘法计算练习题幼小衔接专项练习题下载拼音练习题下载凑十法练习题下载幼升小练习题下载免费 １ 1、对于在一个密闭容器中进行的可逆反应： C(s)+O2=CO2(s) 下列说法中错误的是() A将碳块粉碎成粉末可以加快化学反应速率 B增大氧气的量可以加快化学反应速率 C增大压强可以加快化学反应速率 D增加碳的量可以加快化学反应速率参考 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 对于在一个密闭容器中进行的可逆反应： C(s)+O2=CO2(s) 下列说法中错误的是(D) A将碳块粉碎成粉末可以加快化学反应速率 B增大氧气的量可以加快化学反应速率 C增大压强可以加快化学反应速率 D增加碳的量可以加快化学反应速率练习题２ NO和CO都是汽车尾气中的物质，它们能很缓慢地反应生成CO2和N2，对此反应有关的叙述中不正确的是()A、降低温度能加快化学反应速率；B、使用适当催化剂可以加快化学反应速率；C、增大一氧化氮的量可以加快化学反应速率；D改变压强对化学反应速率没有影响。 参考答案 NO和CO都是汽车尾气中的物质，它们能很缓慢地反应生成CO2和N2，对此反应有关的叙述中不正确的是(A、D)A、降低温度能加快化学反应速率；B、使用适当催化剂可以加快化学反应速率；C、增大一氧化氮的量可以加快化学反应速率；D改变压强对化学反应速率没有影响。△科学探究∶（教材２３页） １、滴加0.1mol/L三氯化铁溶液到过氧化氢中比滴加0.1mol/L硫酸铜溶液到过氧化氢中，使过氧化氢的分解速率快很多，因此过氧化氢分解用三氯化铁作催化剂比用硫酸铜好得多； ２、高锰酸钾溶液（紫红色）加入草酸溶液，紫红色褪色，如果同时再加硫酸锰则褪色慢些。 ３、硫酸溶液比唾液对淀粉水解的催化效果差。▲催化剂的应用 从以上三个实验（科学探究）中可以看到，催化剂不同，化学反应的速率有着显著的区别，因此催化剂具有选择性。目前，催化作用的研究一直是受到高度重视的高科技领域。练习与思考 1、对于反应∶N2+O22NO，在密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是（） A、缩小体积使压强增大；B、体积不变充入氮气使压强增大；C、体积不变充入惰性气体；D、使总压强不变，充入惰性气体。练习答案∶ 1、对于反应∶N2+O22NO，在密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是（A、B） A、缩小体积使压强增大；B、体积不变充入氮气使压强增大；C、体积不变充入惰性气体；D、使总压强不变，充入惰性气体。练习与思考2、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（）A、氢氧化钠固体；B、水；C、氯化铵固体；D、醋酸钠固体。参考答案∶2、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（B.D）A、氢氧化钠固体；B、水；C、氯化铵固体；D、醋酸钠固体。作业∶第十次作业（做到作业本∶同步测控23页第12题、25页第12题）▲完成教材P24EX11、EX2（做到课本）▲同步测控P19～P25▲预习第三节化学平衡（特别要预习实验部分）新课标人教版化学选修4版权归中学学科网所有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第二课时化学反应速率的表示方法是什么？通常用单位时间内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量来表示。练习:甲、乙两容器都在进行AB的反应，甲容器内每分钟减少4molA，乙容器内每分钟减少2molA，则甲容器内反应速率比乙容器内的反应速率快还是慢？复习：某些化学反应的速率太快或太慢了怎么办？例：夏天时食物变质得太快了；实验室使用氯酸钾制氧气的反应速率太慢了。化学反应为什么会有快有慢呢？影响化学反应速率的因素有哪些呢？1、钠与水的反应速率要比镁与水的反应速率快得多。2、H2与F2的反应速率要比H2与I2的反应速率快得多。内因——物质本身的性质（决定性因素）讨论影响化学反应速率的因素内因：外因：反应物本质属性我们很难改变！有哪些？是如何影响化学反应速率的？也很重要！新鲜的水果和食物保存在冰箱里能存放得较久；实验2－5：在1支试管中，装入2-3m约5%的H2O2溶液，滴入1-2滴1mol/LFeCl3溶液。待试管中有适量气泡出现时，将试管放入盛有冷水的烧杯中，记录下观察到的现象；再将试管放入盛有热水的烧杯中，再对此观察现象，并记录。将结果在小组内交流与讨论。温度对化学反应速率的影响实验2－5产生气泡速率增大升高温度，反应速率增大有气泡冒出产生气泡速率减小降低温度，反应速率减小温度对化学反应速率的影响 现象 结论 热水中 常温 冷水中当其它条件不变时，升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减小。温度对化学反应速率的影响结论：香蕉采摘的时候并不是完全熟的，常用乙烯作为它的催熟剂。在2支大小相同的试管中各装入2-3mL5%的H2O2溶液，观察现象。再向其中分别少量MnO2粉末、1-2滴1mol/LFeCl3溶液。对比观察现象，将你看到的现象记录下来，并将结果在小组内交流与讨论。实验2－6：催化剂对化学反应速率的影响实验2－6气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大有气泡冒出，较慢MnO2能加快反应速率FeCl3能加快反应速率无催化剂反应较慢催化剂对化学反应速率的影响 现象 结论 加入MnO2 加入FeCl3 不加其他试剂催化剂对化学反应速率的影响加入催化剂，能增大化学反应速率。结论：影响反应速率的因素：（1）温度：升高温度，增大反应速率（2）催化剂：加入催化剂能改变（增大或减小）反应速率，自身不发生改变。决定反应速率的因素：反应物本身的性质做好笔记1.人们为什么使用电冰箱储存食物？温度越高，食物腐败变质的速率越快，电冰箱能提供较低的温度。2.实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？能增大反应物的接触面积，使反应物充分接触，使反应速率加快。思考与交流3.实验室进行化学反应时，通常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。原因是什么？配成溶液反应能增大反应速率。增大反应物浓度能增大反应速率。4.实验室常用约30％左右的硫酸溶液(约3.7mol/L)与锌粒反应制取氢气，当反应进行一段时间后，气泡变得稀少了（锌粒还有剩余），如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中，气泡又会重新增多起来。原因是什么？总结做好笔记影响反应速率的因素：（1）温度：升高温度，增大反应速率（2）固体的表面积：增大固体的接触面积，能增大反应速率（3）反应物的状态：液态或气态比固态反应速率快（4）溶液的浓度：增大溶液浓度，增大反应速率（5）催化剂：加入催化剂能改变（增大或减小）反应速率，自身质量和性质都不发生改变。影响化学反应速率的因素应用：一定条件下，在CaCO3（块状）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：A、增大HCl的浓度B、加水C、增加同浓度盐酸的量D、加块状CaCO3作业：课本47页第3题A第三节化学平衡第二章化学反应速率与化学平衡第一课时导入1、什么是可逆反应？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,叫做可逆反应.注意：可逆反应总是不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的混合物2、什么是饱和溶液？在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液。饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗？没有！以蔗糖溶解于水为例，蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。即：溶解速率=结晶速率达到了溶解的平衡状态，一种动态平衡那么，可逆反应的情况又怎样呢？开始时c(CO)、c(H2O)最大，c(CO2)、c(H2)=0随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大c(CO2)、c(H2)逐渐增大进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速率和逆反应速率的大小不再变化c(CO)、c(H2O)逐渐减小且正反应速率=逆反应速率正反应速率逆反应速率相等这时，CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反应生成的CO、H2O的量，反应仍在进行，但是四种物质的浓度均保持不变，达到动态平衡，这就是我们今天要重点研究的重要概念—化学平衡状态1、定义：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浓度保持不变的状态。强调三点前提条件：可逆反应实质：正反应速率=逆反应速率标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态2、化学平衡状态的特征(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。(4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新　　　　的条件下建立新的平衡。注意（1）对于反应前后的气体物质的分子总数不相等的可逆反应（如2SO2+O22SO3）来说，可利用混合气体的总压、总体积、总物质的量是否随着时间的改变而改变来判断是否达到平衡。（2）对于反应前后气体物质的分子数相等的可逆反应：（如H2+I2(g)2HI），不能用此标志判断平衡是否到达，因为在此反应过程中，气体的总压、总体积、总物质的量都不随时间的改变而改变。（3）对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前（反应过程中）是否发生变化。若是则可；否则，不行。3、等效平衡问题：　　外界条件相同时，可逆反应不论从正反应开始，还是从逆反应开始，还是正反应和逆反应同时开始，途径虽然不同，只要起始浓度相当，所建立的平衡是等效平衡，可以达到相同的平衡状态。浓度/mol·L-1时间/s0.001.002.001.580.21浓度/mol·L-1t2HIH2或I20.001.002.001.580.21t1时间/sHIH2或I2从正反应开始从逆反应开始1molH2＋1molI22molHI相当于例题等效平衡小结１、化学平衡状态的定义前提条件实质标志2、化学平衡状态的特征动、等、定、变3、等效平衡问题怎样理解v(正)=v(逆)？ 1.必须一个是正反应速率，一个是逆反应速率2.用不同物质表示的反应速率不能是表面上的数值相等，而应是本质意义相同（与计量数成正比）。怎样理解反应混合物中各组分的浓度保持不变？“各组分的浓度保持不变”不能理解为与方程式的化学计量数成正比。浓度的变化量与化学计量数成正比，而平衡浓度不一定与化学计量数成正比。怎样理解平衡与体系特征物理量的关系？本身就不随反应进行而变化的量不能做为平衡的标志。随反应进行而变化的量不再变化时，说明体系已达平衡。【例１】在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)达到平衡的标志是　　　　　　　　　　　　　　（　　　）A.　C的生成速率与C分解的速率相等B.　单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolBC.　A、B、C的浓度不再变化D.　A、B、C的分子数比为1:3:2AC判断可逆反应达到平衡状态？重要题型：【例2】下列说法中可以充分说明反应:P(气)+Q(气)R(气)+S(气),在恒温下已达平衡状态的是（　　　） 反应容器内压强不随时间变化B.　P和S的生成速率相等C.　反应容器内P、Q、R、S四者共存D.　反应容器内总物质的量不随时间而　　　变化B【例3】下列说法可以证明反应N2+3H22NH3已达平衡状态的是()ACA.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成【例4】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应:A(固)+3B(气)2C(气)+D(气)已达平衡状态的是()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BC【例5】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①C的生成速率与C的分解速率相等②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB③A、B、C的浓度不再变化④A、B、C的分压强不再变化⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的物质的量不再变化⑦单位时间内消耗amolA,同时生成3amolB⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2A.②⑧B.②⑤⑧C.①③④⑦D.②⑤⑥⑧(A)【例６】在一定温度下，把1molCO和2molH2O通入一个密闭容器中，发生如下反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，一定时间后达到平衡，此时，CO的含量为p%，若维持温度不变，改变起始加入物质的物质的量，平衡时CO的含量仍为p%的是（　　）A.1molCO２、2molH２ 0.2molCO２、0.2molH２、0.8molCO、1.8molH2OC.　1molCO２、1molH2OD.　1molCO２、1molH２、1molH2OBD【例7】在一定温度下,把2摩SO2和1摩O2通入一个一定容积的密闭的容器里,发生如下反应:2SO2+O22SO3当此反应进行到一定程度时,反应混和物就处于化学平衡状态.现在该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(摩).如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同.请填写下列空白:(1)若a=0,b=0,则c=.2(2)若a=0.5,则b=　c=　　　　(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c):a+c=2，b+c/2=10.251.5第三节化学平衡第二章化学反应速率与化学平衡第二课时化学平衡状态的特征(1)动：动态平衡(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。(4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。可见，化学平衡只有在一定的条件下才能保持。当外界条件改变，旧的化学平衡将被破坏，并建立起新的平衡状态。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。 化学平衡移动的概念: 研究对象：已建立平衡状态的体系 平衡移动的标志：1、反应混合物中各组分的浓度发生改变2、V正≠V逆一、浓度对化学平衡的影响：增加Fe3+或SCN-的浓度，平衡向生成Fe(SCN)3的方向移动，故红色加深。1.增加反应物的浓度平衡向正反应方向移动；小结：2.减少生成物的浓度,平衡向正反应方向移动；3.减小反应物浓度或增加生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动.如果减少生成物的浓度呢？平衡曲线又怎样画？t2V”正=V”逆V’逆V,正t3平衡状态Ⅱ增大反应物浓度速率-时间关系图：原因分析: 增加反应物的浓度,V正>V逆，平衡向正反应方向移动；当减小反应物的浓度时,化学平衡将怎样移动?速率-时间关系图： 结论:减小反应物的浓度,V正<V逆，平衡向逆反应方向移动；讨论:1.结论：在其它条件不变的情况下，增加反应物的浓度(或减少生成物的浓度)，平衡向正反应方向移动；反之，增加生成物的浓度(或减少反应物的浓度)，平衡向逆反应方向移动。增大成本较低的反应物的浓度，提高成本较高的原料的转化率。一、浓度对化学平衡的影响：2.意义：思考：1、氯气为什么能被碱完全吸收？2、在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中，应该怎样通过改变浓度的方法来提高该反应的程度？3、浓度对化学平衡移动的几个注意点①对平衡体系中的固态和纯液态物质，其浓度可看作一个常数，增加或减小固态或液态纯净物的量并不影响V正、V逆的大小，所以化学平衡不移动。②只要是增大浓度，不论增大的是反应物浓度，还是生成物浓度，新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态；减小浓度，新平衡状态下的速率一定小于原平衡状态。③反应物有两种或两种以上,增加一种物质的浓度,该物质的平衡转化率降低,而其他物质的转化率提高。二、压强对化学平衡的影响：NH3%随着压强的增大而增大，即平衡向正反应的方向移动。实验数据：解释：说明：增大压强,正逆反应速率均增大，但增大倍数不一样，平衡向着体积缩小的方向移动加压→体积缩小→浓度增大→正反应速率增大逆反应速率增大→V正>V逆→平衡向正反应方向移动。 压强(MPa) 1 5 10 30 60 100 NH3% 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.41.先决条件：2.结论：对于反应前后气体体积发生变化的化学反应，在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动，减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。体积缩小：即气体分子数目减少体积增大：即气体分子数目增多说明:V（molL-1S-1）0t2V”正=V”逆V’逆V‘正增大压强3.速率-时间关系图：二、压强对化学平衡的影响：aA(g)+bB(g)cC(g)速率-时间关系图：V’正=V’逆增大压强,正逆反应速率均增大，但增大倍数一样，V’正=V’逆，平衡不移动。t2三、温度对化学平衡的影响：在其它条件不变的情况下，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。1.结论:2.原因分析:在其它条件不变的情况下,升高温度,不管是吸热反应还是放热反应,反应速率都增大,但吸热反应增大的倍数大于放热反应增大的倍数,故平衡向吸热反应的方向移动.t2V”正=V”逆V’逆V‘正升高温度（正反应是吸热反应）3.速率-时间关系图：2NO2N2O4三、温度对化学平衡的影响：四、催化剂对化学平衡的影响：同等程度改变化学反应速率，V’正=V’逆，只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响化学平衡的移动。V’正=V’逆催化剂对可逆反应的影响：可见，要引起化学平衡的移动，必须是由于外界条件的改变而引起V正≠V逆。平衡移动的本质：化学平衡为动态平衡，条件改变造成V正≠V逆平衡移动原理（勒沙特列原理）：如果改变影响平衡的条件（如浓度、压强、或温度）等，平衡就向能减弱这种改变的方向移动。BaCO3+Na2SO4=BaSO4↓+Na2CO3反应发生彻底的原因?讨论用平衡移动的原理解释:解化学平衡图像题的技巧1、弄清横坐标和纵坐标的意义。2、弄清图像上点的意义，特别是一些特殊点(如与坐标轴的交点、转折点、几条曲线的交叉点)的意义。3、弄清图像所示的增、减性。4、弄清图像斜率的大小。5、看是否需要辅助线。一、速率-时间图象（V-t图象）例1、判断下列图象中时间t2时可能发生了哪一种变化？分析平衡移动情况。(A)(B)(C)(A)达到平衡后，若使用催化剂，C的质量分数增大(B)平衡后，若升高温度，则平衡向逆反应方向移动(C)平衡后，增大A的量，有利于平衡正向移动(D)化学方程式中一定有n＞p+q例3、可逆反应mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)。反应中，当其它条件不变时，C的质量分数与温度（T）和压强（P）的关系如上图，根据图中曲线分析，判断下列叙述中正确的是（）B二、转化率（或产率、百分含量等）-时间图象可采取的措施是（）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A练习1、图中a曲线表示一定条件下的可逆反应：X（g）+Y（g）2Z（g）+W（g);△H=QkJ/mol的反应过程。若使a曲线变为b曲线，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例4、在可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g);△H<0中m、n、p为系数，且m+n>p。分析下列各图，在平衡体系中A的质量分数与温度t℃、压强P关系正确的是（）三、百分含量（转化率或产率）--压强（或温度）图象B1．如图所示，反应：X（气）+3Y（气）2Z（气）；△H<0。在不同温度、不同压强（P1>P2）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（）C2、mA(s)+nB(g)qC(g)；ΔH<0的可逆反应，在一定温度下的密闭容器中进行，平衡时B的体积分数V(B)%与压强(P)关系如下图所示，下列叙述正确的是()A、m+n<q B、n>qC、X点时的状态，V正>V逆D、X点比Y点混和物的正反应速率慢B、C例2、下图表示某可逆反应达到平衡过程中某一反应物的v—t图象，我们知道v=Δc/Δt；反之，Δc=v×Δt。请问下列v—t图象中的阴影面积表示的意义是()CA、从反应开始到平衡时，该反应物的消耗浓度B、从反应开始到平衡时，该反应物的生成浓度C、从反应开始到平衡时，该反应物实际减小的浓度温度一定，压强分别为P1和P2时，反应体系X(s)+2Y(g)=nZ(g)中反应物Y的转化率与时间的关系如图2-27所示，由此可知()。A、P1>p2，n>2B、P1>P2，n<2C、P1<P2，n<2D、P1<P2，n>3P1曲线先达平衡，说明压强大且反应速率大，故P1>P2；再看两横线，P1压强下平衡时Y的转化率小于压强为P2时的Y的转化率，说明增大压强使平衡逆移，故n>2。故本题答案是A。例题：可逆反应:aX(s)+bY(g)cZ(g)+dW(g)达到平衡，混合物中Y的体积分数随压强（P）与温度T（T2>T1）的变化关系如图示。1、当压强不变时，升高温度，Y的体积分数变，平衡向方向移动，则正反应是热反应。2、当温度不变时，增大压强，Y的体积分数变————，平衡向————方向移动，则化学方程式中左右两边的系数大小关系是————————。小正反应吸大逆反应b<(c+d)如可逆反应aA(g)+bB(g)=dD(g)+eE(g)+Q在一定条件下达平衡状态时，A的转化率与温度、压强的关系如图2-29所示。则在下列空格处填写“大于”、“小于”或“等于”。(1)a+b_____c+d；(2)Q___0。看任一曲线，可知温度升高，A的转化率变大，这说明升温使平衡正移，故正反应为吸热反应，即Q<0。再垂直于横坐标画一直线，可知：温度相同时，压强越大，A的转化率越小。这说明增大压强使平衡逆移，即(a+b)<(c+d)图中的曲线是表示其他条件一定时,反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v(正)＞v(逆)的是()A.a点B.b点C.c点D.d点C2NO＋O22NO2＋Ｑ(Ｑ＞0)化学反应Ｘ2(ｇ)＋Ｙ2(ｇ)2ＸＹ(ｇ)＋Ｑ（Ｑ＞0）,达到平衡状态时，图2—12中各曲线符合平衡移动原理的是()A、C1、时间对反应物或生成物的某个量(如转化率、体积分数)的曲线我们以反应2S02(g)+O2(g)＝2S03(g)+Q为例去说明，我们用横坐标代表时间，纵坐标代表SO2的转化率，反应刚开始的一瞬间SO2还没有被消耗，S02的转化率为0，随着时间的推移，S02被消耗，其转化率升高，最后达平衡，转化率不变。图2-25代表了在温度为T1而压强为P1的条件下的SO2的转化率对时间的曲线。如果该反应是在温度为T2(T2>T1)而压强为P1的条件下反应，则和上面的例子比，温度高，反应速率快，因而应先平衡，又由于该反应是放热反应，则平衡时SO2的转化率低，我们把这两个曲线画在图2—26上，以示区别。温度一定，压强分别为P1和P2时，反应体系X(s)+2Y(g)=nZ(g)中反应物Y的转化率与时间的关系如图2-27所示，由此可知()。A、P1>p2，n>2B、P1>P2，n<2C、P1<P2，n<2D、P1<P2，n>3P1曲线先达平衡，说明压强大且反应速率大，故P1>p2；再看两横线，P1压强下平衡时Y的转化率小于压强为P2时的Y的转化率，说明增大压强使平衡逆移，故n>2。故本题答案是A。2、压强(或温度)对反应物或生成物的转化率或体积分数的曲线我们还是以反应2S02(g)+02(g)＝2S03(g)为例来说明。我们用纵坐标代表S02的体积分数，用横坐标代表压强，则在温度为T1的条件下，该反应压强增大，平衡正移，S02的体积分数降低。如在温度T2的条件下(T2>T1)，由于升温，平衡逆移，所以压强相同时S02的体积分数相对变高。这样，我们就画出了如图2-28的曲线。如可逆反应aA(g)+bB(g)=dD(g)+eE(g)+Q在一定条件下达平衡状态时，A的转化率与温度、压强的关系如图2-29所示。则在下列空格处填写“大于”、“小于”或“等于”。(1)a+b_____c+d；(2)Q___0。看任一根曲线，可知温度升高，A的转化率变大，送说明升温使平衡正移，故正反应为吸热反应，即Q<0再垂直于横坐标画一直线，可知：温度相同时，压强越大，A的转化率越小。这说明增大压强使平衡逆移，即(a+b)<(c+d)3、速率对时间的曲线分析这种曲线关键是注意起点、终点和斜率。反应A(g)+B(g)＝C(g)+Q已达平衡，升高温度，平衡逆移，当反应一段时间后反应又达平衡，则速率对时间的曲线为（　　）首先要把握大方向，即升温使正、逆反应速率都变大，所以B不会是答案；再看起点和终点，由于原反应是平衡的(V逆=V正)，因而起点相同，又由于再次达到平衡(V正＝V逆)，因而终点相同，故A不是答案；由于正反应是放热反应，所以升温使V正和V逆都增大，但逆反应增大得更多，故V逆更大，即V逆的曲线斜率大，故答案为C。一定量的混合气体，在密闭容器中发生如下反应:xA(ｇ)＋ｙB(ｇ)ｚC(ｇ)，达到平衡后测得A气体的浓度为0.5mol·L－1，当恒温下将密闭容器的容积扩大到两倍再达到平衡后，测得A浓度为0.3mol·L－1，则下列叙述正确的是()A.平衡向正反应方向移动B.x+y＞zC.C的体积分数降低D.B的转化率提高B、C第三节化学平衡（三）化学平衡常数及有关计算回顾化学平衡状态及其移动 在一定条件下，几乎所有的反应都具有不同程度的可逆性，但有些反应的逆反应进行程度太少而忽略，把几乎完全进行的反应叫不可逆反应。 达到化学平衡状态的可逆反应，受浓度、压强、温度等影响会产生移动，再达到新的平衡。那么化学平衡有什么性质？如何判别一个化学反应是否达到化学平衡状态？有关的计算怎样？这就是我们这节课要研究的内容。 首先，让我们以氢气和碘蒸气的反应为例，分析课本29页表中的数据，然后得出结论。1、化学平衡常数：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数，符号K。2、数学表达式：对于一般的可逆反应，mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）当在一定温度下达到平衡时，K=Cp（C）·Cq（D）/Cm（A）·Cn（B）如在250C时，H2+Cl22HCL，K=5.3×1016；又如H2+Br22HBr，K=2.2×109。▲3、平衡常数的意义∶ 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，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正向反应进行的程度越大，即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，K﹥105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。 平衡常数只受温度影响，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。4、转化率∶ 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%或者=指定反应物反应中消耗（或叫反应）的浓度/指定反应物的起始浓度×100% 转化率越大，反应越完全！5、典型例题剖析∶ 例1∶在某温度下，将氢气和碘蒸气各0.1mol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）=0.008mol/L。 （1）求该反应的平衡常数。 （2）在上述温度下，该容器中若通入氢气和碘蒸气各0.30mol。试求达到化学平衡时各物质的浓度。审题思路∶要求平衡常数，先要求出平衡时各物质的浓度；求出平衡常数后，在同温下利用公式可以求消耗浓度，再求平衡浓度。 解∶（1）依题意知， H2（g）+I2（g）2HI（g） 起始浓度 （mol/L）0.0100.0100 转化浓度（mol/L）0.0020.0020.004平衡浓度（mol/L）0.0080.0080.004∴K=C2（HI）/C（H2）·C（I2）=（0.004）2/0.008×0.008=0.25续上 （2）设反应中转化（或消耗）了Xmol/L的氢气。依据题意则 H2（g）+I2（g）2HI（g） 起始浓度 （mol/L）0.0300.0300 转化浓度（mol/L）XX2X平衡浓度（mol/L）0.03-X0.03-X2X由于温度不变，故K值不变， 则有K=C2（HI）/C（H2）·C（I2）=（2X）2/（0.03-X）2=0.25解得X≈0.0053mol/L平衡时答∶（略）C（H2）=C（I2）=0.0247mol/L，C（HI）=0.0106mol/L。例2∶在密闭容器中，将2.0molCO与10molH2O混合加热到8000C，达到下列平衡CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g），且K=1.0，求CO转化为CO2的转化率。 解∶设CO转化为CO2的转化率为X。 CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g） n起始2.01000 （mol） n消耗2.0x2.0x2.0x2.0x n平衡2.0（1-x）10-2.0x2.0x2.0x（续上） 由题意知∶ K=c（CO2）·c（H2）/c（CO）·cH2O =2.0x·2.0x/v÷2.0（1-x）·（10-2.0x）/v=1 解得x=0.83即为83% 答∶CO转化为CO2的转化率为83%。练习与思考 1、0.05gN2O4气体放入200mL密闭容器中并在250C保温，N2O42NO2，K=0.00577。求∶每一组分气体的平衡浓度。 解题思路∶现在要求各组分的平衡浓度，已知反应起始的物质的量和体积、该温度的平衡常数，则可采用列三行、填对空的方法弄清关系然后用平衡常数的表达式代入已知量进行求解。参考答案∶ 解∶四氧化二氮的起始浓度C（N2O4）=0.05g÷92g/mol÷0.2L=2.72×10-3mol/L 设其反应中消耗的浓度为XN2O42NO2起始浓度2.72×10-30（mol/L）转化浓度X2X（mol/L）平衡浓度2.72×10-3–X2X（mol/L）K=C2（NO2）/C（N2O4）=（2X）2/（2.72×10-3–X）=0.00577， 解得X=1.39×10-3mol/L ∴平衡时∶C（NO2）=（2.72×10-3–X）mol/L=（2.72-1.39）×10-3mol/L=1.33×10-3mol/L，C（N2O4）=2X=2×1.39×10-3mol/L=2.78×10-3mol/L。 答∶（略）练习2 设在某温度时，在容积为1L的密闭容器内，把氮气和氢气两种气体混合，反应后生成氨气。实验测得，当达到平衡时，氮气和氢气的浓度各为2mol/L，生成氨气的浓度为3mol/L，求这个反应在该温度下的平衡常数和氮气、氢气在反应开始时的浓度。 解题思路∶该题可用已知的平衡浓度代入平衡常数求算公式进行计算，然后根据起始浓度等于消耗浓度加上平衡浓度，计算出氮、氢气的起始浓度。化学反应速率和化学平衡的图象1、化学反应速率图象1.c/n-t图象分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数是以原点为起点。看右图：写反应方程式浓度（物质的量）变化量之比=计量系数之比2.V-t图象分清正反应和逆反应;分清放热反应和吸热反应;分清“突变”和“渐变”此图表示：增大反应物浓度时，正反应、逆反应的速率变化情况，平衡向正反应方向移动。1、化学反应速率图象分析答：从逆反应开始。降温或减压。平衡向正反应方向移动。tV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？突变看图：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？V正V逆V'正V'逆=起始量不为0答：正、逆反应同时开始。加催化剂平衡不移动。tVV正V逆看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？化学平衡向什么方向移动？VT（温度）答：正、逆同时反应开始。平衡向正反应方向移动。小结1.认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义2.看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物。一般生成无多数以原点为起点。3.注意终点。例如在浓度-时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。4.抓住变化趋势.升高温度时，v(吸)>v(放);在速率-时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分轻渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增;增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。二.化学平衡图象1.转化率——压强/温度曲线解法：作等温线Tm+np+q>Q0等温线<Pm+np+q>Q0看图技巧：图象中有三个量时，“定一看二”，先看曲线的高低，再看曲线的变化趋势。等压线>PQ0等压线2.物质百分含量——压强/温度曲线m+np+q<<3.物质百分含量——时间曲线C%时间0看图技巧：先拐先平衡，先平衡则速率快，速率快则温度高。1、T1与T2的高低2、是放热反应还是吸热反应问题1、T1>T22、是放热反应答案小结1.认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒沙特列原理挂钩。2.紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸还是放热、体积增大还是减小、不变、有无固体、纯液体物质参加或生成等。3.看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。4.看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。5.先拐先平。例如，在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。6.定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不变在讨论另外两个量的关系。新课标人教版化学选修4版权归中学学科网所有第二章化学反应速率和化学平衡第四节化学反应的方向④火柴棒散落①水往低处流②镁条燃烧③酸碱中和⑤墨水扩散自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程2NO(g)+2CO(g)==N2(g)+2C02(g)阅读小纸条和课本P38—41焓变、熵变与反应方向1.理解焓、焓变、熵、熵变的含义。2.了解焓变、熵变与反应方向的关系。学习目标：填写下表：物质所具有的能量H熵变熵焓变焓计算公式单位符号定义生成物总能量与反应物总能量之差KJ·mol-1混乱度SJ·mol-1·K-1J·mol-1·K-1KJ·mol-1△H△S△H=H(生成物)－H(反应物)△S=S(生成物)－S(反应物)生成物总熵与反应物总熵之差酸碱中和、镁条燃烧反应能量如何变化？思考:能量越低越稳定，△H<O有利于反应自发进行从能量角度分析它们为什么可以自发？一般情况下，△H<O为自发反应。NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)△H(298K)=37.30kJ/mol自发反应一定要△H<O？结论：△H<O有利于反应自发进行，自发反应不一定要△H<O注意：焓变是反应能否自发进行的一个因素,但不是惟一因素。火柴散落、墨水扩散过程混乱度如何变化？混乱度越大越稳定，△S>0有利于反应自发进行。从混乱度角度分析它们为什么可以自发？预测下列反应熵值的变化2H2O2(s)=2H2O(l)+O2(g)NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)△S=57.16J•mol-1•K-1△S=184.0J•mol-1•K-1H2O(l)=H2O(g)△S=99.09J•mol-1•K-1外界条件一定时:同一物质s(s)<s(l)<s(g)产生气体的反应,气体物质的量增加的反应,△S>0自发反应一定是熵增加的反应吗？2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)△S=－39.35J•mol-1•K-1结论：△S>O有利于反应自发进行，自发反应不一定要△S>O注意：熵变是反应能否自发进行一个因素,但不是惟一因素。CaCO3(s)==CaO(s)+CO2(g)这个反应能否自发进行？已知：△H(298K)=178.2KJ•mol,△S(298K)=169.6J•mol-1•K-1△H—T△S影响因素：小结：焓减小有利于反应自发，熵增大有利于反应自发练习:下列说法不正确的是A.焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数的能自发进行的反应都是放热反应。B.在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。C.一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热D.一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关C下列反应中，熵减小的是D.2CO(g)＝2C(s)＋O2(g)B.2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)A.(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)C.MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(g)D如果减少生成物的浓度呢？平衡曲线又怎样画？