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1、,化学反应速率,化学平衡,复习课,主要内容,化学反应速率,化学平衡状态,化学平衡移动,等效平衡思想,速率平衡计算,图象解析方法,化学反应速率概述,影响化学反应速率的因素,有效碰撞理论简介,化学平衡状态的概念,化学平衡状态的判断,影响化学平衡的因素,化学平衡移动的概念,勒沙特列原理及其应用,等效平衡的概述,等效平衡的应用,速率平衡图象的特点,速率平衡图象的解析,化学反应速率的有关计算,化学平衡的有关计算,化学反应速率和化学平衡的知识网络,反应条件,浓度,温度,压强,惰性气体,催化剂,有效碰撞理论,化学反应速率,概念,计算,化学平衡,勒沙特列原理,概念,特点,标志,计算,合成氨条件的选择,化学平衡
2、的反应模型,体积缩小的气相可逆反应,体积不变的气相可逆反应,体积增大的气相可逆反应,二氧化硫的催化氧化,合成氨,一氧化碳与水蒸气催化作用,碘化氢的分解或化合生成,二氧化氮生成四氧化二氮,碳与水蒸气作用,氨的催化氧化,化学反应速率,一、化学反应速率的概述,1.定性描述,2.定量描述,用来研究和描述化学反应快慢的物理量。,（1）概念：,（2）定义表达式：,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化学反应快慢的物理量。,（3）单位：,其单位是复合单位，通常为：molL-1s-1或molL-1min-1 。,3.速率分类,4.适用范围,5.特别说明,6.可逆反应中速率之间的关系,化学反
3、应速率,一、化学反应速率的概述,3.速率分类,4.适用范围,5.特别说明,即时速率和平均速率,即时速率用于反应、平衡以及图象的分析，没有信息不要求计算。,平均速率多出现在高中计算中。,可逆反应与非可逆反应都适用。,用不同物质表示同一反应速率的数值可能不同，但意义一样。,以不同物质表示同一反应的速率数值之比等于方程式中各物质的系数之比。,高中阶段，一般不用固体和纯液体来表示化学反应速率。,为什么？,化学反应速率,一、化学反应速率的概述,6.可逆反应中的速率之间的关系,在投料为气体A和B的以下可逆反应中,(1)投料的瞬间正反应速率 ,逆反应速率为 。,(2)如何描述正反应速率和逆反应速率？,(3)
4、从反应开始到达到平衡之前，正反应速率和逆反应速率之间存在怎样的关系？,(4)达到平衡后，正反应速率和逆反应速率之间存在怎样的关系？,分析以上各问，你得到什么样的结论？,可逆反应的起始发生方向由投料决定。,反应发生后的任何时候，用不同物质所表示的同一方向上的速率之比都等于其系数比。,达到平衡后，用不同物质所表示的所有的速率之比都等于其系数比。,化学反应速率,一、化学反应速率的概述,二、影响化学反应速率的因素,1.影响因素总述,2.外因对速率的影响规律,内因：,外因：,参与反应各物质的结构和性质,浓度、温度、压强、催化剂、分散程度以及光等,（1）浓度的影响,对非可逆反应速率的影响,增大(减小)反应
5、物的浓度,使反应速率变快(变慢);改变生成物浓度并不影响反应速率。,化学反应速率,一、化学反应速率的概述,二、影响化学反应速率的因素,1.影响因素总述,2.外因对速率的影响规律,（1）浓度的影响,对非可逆反应速率的影响,对可逆反应速率的影响,增大(减小)反应物的浓度瞬间,正反应速率突然变快(变慢)，逆反应速率不变，最终使正逆反应速率都变快(变慢);增大(减小)生成物的浓度瞬间,逆反应速率突然变快(变慢)，正反应速率不变，最终使正逆反应速率都变快(变慢)。,化学反应速率,一、化学反应速率的概述,二、影响化学反应速率的因素,1.影响因素总述,2.外因对速率的影响规律,（1）浓度的影响,对非可逆反应
6、速率的影响,对可逆反应速率的影响,画浓度改变时的速率时间图象,以上规律的使用范围,其他条件不变,仅浓度发生改变,适用于气体反应或溶液中的反应,不适用于固体、纯液体间的反应或气体中、溶液中反应的固体与纯液体物质,化学反应速率,一、化学反应速率的概述,二、影响化学反应速率的因素,1.影响因素总述,2.外因对速率的影响规律,（2）压强的影响,提醒:,压强的改变是通过改变容器的容积来实现的,。缩小容器的容积来增大压强,扩大容器的容积来减小压强。,解决实际问题时应将压强的增大(减小)直接变成容器容积的缩小(扩大),完成好思维转化。,压强的改变对反应速率会产生怎样的影响呢？,化学反应速率,二、影响化学反应
7、速率的因素,2.外因对速率的影响规律,（2）压强的影响,对非可逆反应速率的影响,增大压强(减小容器的容积),使反应速率变快; 减小压强(扩大容器的容积)，使反应速率变慢。,对可逆反应速率的影响,以上影响规律还适用吗？,还有没有需要补充说明的呢？,适用,增大压强(减小容器的容积),使正逆反应速率都变快; 减小压强(扩大容器的容积)，使正逆反应速率都变慢。,有,化学反应速率,二、影响化学反应速率的因素,2.外因对速率的影响规律,（2）压强的影响,对非可逆反应速率的影响,对可逆反应速率的影响,在已经达到平衡的以下可逆反应中,(1)若a+b c+d ，则：,在增大压强的瞬间，速率如何改变？,在减小压强
8、的瞬间，速率如何改变？,(2)若a+b =c+d ，情况会怎样？,(3)若a+b c+d ，情况又会怎样？,通过以上分析，你得到什么样的结论？,改变压强后，速率如何改变？,化学反应速率,二、影响化学反应速率的因素,2.外因对速率的影响规律,（2）压强的影响,对非可逆反应速率的影响,对可逆反应速率的影响,通过改变容积而改变压强，正逆反应速率都随加压而增大，随减压而减小，但改变的幅度是否相等则由气体物质的系数和的相对大小来决定。,画压强改变时的速率时间图象,以上规律的使用范围,其他条件不变,仅压强发生改变,适用于有气体参与的可逆反应,不适用于固体、纯液体间或溶液中的反应,化学反应速率,二、影响化学
9、反应速率的因素,2.外因对速率的影响规律,（3）温度的影响,提醒:,温度的改变分为两种情况：,当没有特别说明时，我们通常把温度的改变当作在瞬间完成。,一是温度的改变在瞬间完成，二是温度的改变与时间同步，即缓慢完成。,对非可逆反应速率的影响,升高(降低)反应体系的温度,使反应速率变快(变慢)。,实验测得：每升高(降低)反应体系的温度10,使反应速率变快(变慢)到原来的24倍（1/21/4）。,化学反应速率,二、影响化学反应速率的因素,2.外因对速率的影响规律,（3）温度的影响,对非可逆反应速率的影响,对可逆反应速率的影响,以上影响规律还适用吗？,还有没有需要补充说明的呢？,适用,有,无论反应是放
10、热反应还是吸热反应，温度的改变都会相应改变反应速率的快慢，只是吸热反应方向上的速率改变的幅度更大。,画温度改变时的速率时间图象,画温度改变时的速率温度图象,为温度突变图, 温度渐变图,压强的改变也可分为突变和渐变两种！,化学反应速率,二、影响化学反应速率的因素,2.外因对速率的影响规律,（4）催化剂的影响,催化剂的概念,在化学变化中能够改变化学反应速率,而本身质量和化学性质不发生改变的物质。,通常的催化剂都是正催化剂。,一般而言，催化剂都参与了反应，只是其质量和化学性质没有发生变化，其它物理性质可以改变。,使用催化剂时要选择适宜条件，以保证催化剂的活性最好，并且要防止催化剂中毒。,化学反应速率
11、,二、影响化学反应速率的因素,2.外因对速率的影响规律,（4）催化剂的影响,催化剂的概念,对可逆反应速率的影响,正催化剂同等程度地增大正逆反应速率，可以缩短达到平衡所需要的时间，但不影响化学平衡。,负催化剂同等程度地减小正逆反应速率，可以延长达到平衡所需要的时间，但不影响化学平衡。,画出可逆反应中添加催化剂后的速率时间图象,化学反应速率,二、影响化学反应速率的因素,2.外因对速率的影响规律,（5）惰性气体的影响,提醒:,惰性气体的充入有两种情况:,在恒温恒容的条件下充入,在恒温恒压的条件下充入,解决实际问题时,看条件改变是否改变了气体反应物的浓度。,规律:,恒温恒容下充入惰性气体时，因为体积不
12、变，故各反应气体的浓度不变，对速率没有影响。,恒温恒压下充入惰性气体时，因为压强不变，所以体积要增大，故各反应气体的浓度减小，速率变慢。,化学反应速率,二、影响化学反应速率的因素,2.外因对速率的影响规律,（6）其它条件的影响,使反应物颗粒变小；加大光照强度；采用不同的溶剂、电化学原理、超声波射线、激光、电磁波等对反应速率均有影响。,如煤球燃烧，只增加几个等同的煤球，速率和碳的转化率均不改变。若是将煤球粉碎，燃烧的速率大大加快，然而碳的转化率却不变。,特别是微型原电池的形成可以加大反应速率。,化学反应速率,三、有效碰撞理论简介,1.有效碰撞,2.活化分子,3.活化能,4.用有效碰撞理论解释条件
13、改变对速率的影响,(1)能够发生化学变化的碰撞叫做有效碰撞。,(2)具有足够能量的分子,在一定取向上发生碰撞时才能导致化学键的断裂,原子之间才能够形成新的化学键,这样的碰撞才发生了化学反应。,(1)把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。,活化分子间是否一定发生有效碰撞?,化学反应速率,三、有效碰撞理论简介,1.有效碰撞,2.活化分子,(2)活化分子之间不一定发生有效碰撞。,(3) 分子之间发生有效碰撞必须满足以下两个条件:,一是分子必须具有某一能量值以上的能量,即成为活化分子;,二是活化分子必须按照一定的方向发生碰撞。,前者是能量因素，后者是空间因素。,化学反应速率,三、有效碰撞理论简介,1.
14、有效碰撞,2.活化分子,3.活化能,活化分子所具有的最低能量与分子的平均能量的差值叫做活化能。,E2E10 正反应放热E2E10 正反应吸热,化学反应速率,三、有效碰撞理论简介,4.用碰撞理论解释条件影响速率,提醒:,分子的平均能量受温度的影响,分子的运动速率受温度的影响,(1)解释浓度改变对速率的影响,其它条件不变时改变浓度,由于温度不变,必然改变了单位体积内反应混合物中活化分子总数,使有效碰撞的次数改变,因而速率改变。,(2)解释压强改变对速率的影响,对于有气体参加的反应，其它条件不变时压强的改变，就是改变容器的容积，即改变气体物质的浓度。,化学反应速率,三、有效碰撞理论简介,4.用碰撞理
15、论解释条件影响速率,(3)解释温度改变对速率的影响,其它条件不变时改变温度,一方面使反应物分子的能量改变，就改变了活化分子百分数,另一方面又改变了分子的运动速率，全都使有效碰撞的次数改变,因而速率改变。,前者是主要原因,(1)解释浓度改变对速率的影响,(2)解释压强改变对速率的影响,化学反应速率,三、有效碰撞理论简介,4.用碰撞理论解释条件影响速率,(3)解释温度改变对速率的影响,(1)解释浓度改变对速率的影响,(2)解释压强改变对速率的影响,(4)解释催化剂对速率的影响,其它条件不变时加入催化剂,催化剂降低了反应所需要的活化能，就大大增加了单位体积内活化分子百分数, 使有效碰撞的次数大大增加
16、,因而速率大大加快。,你能够判断四个条件对速率影响的程度大小吗?,化学反应速率,例题解析1,A.15 B.27 C.81 D.243,例题解析2,按X和Y进行实验，其中图象正确表示实验结果的是（ ）,D,C,化学反应速率,例题解析3,先在X和Y两只烧杯中盛足量的稀硫酸，再分别往其中加入等质量的铁粉，最后往X中滴加几滴硫酸铜溶液，则以下图象正确表示实验结果的是（ ）,D,化学反应速率,例题解析4,把0.6mol气体X和0.4mol气体Y混合于2L容器中，使它们发生如下反应。在5min时生成0.2molW,若测得以Z的浓度变化所表示的平均速率为0.01molL-1min-1,则此反应中Z的计量系数
17、n的值是（ ）,A.1 B.2 C.3 D.4,A,例题解析5,有人根据镁带与足量稀盐酸反应的实验,绘出右边的vt图象。试解释图中t1t2和t2t3时间段反应速率的变化。,化学平衡状态,一、化学平衡状态的概念,1.概念,2.特点,在一定条件下的可逆反应中，当正逆反应速率相等时，反应混合物中各组分的含量保持不变的状态就叫做化学平衡状态，简称化学平衡。,研究对象,必要条件,衡量标准,“动” “定” “变”,动是指可逆反应仍在进行,只是正逆反应速率相等,即v(正) = v(逆) 0。,定是指反应混合物中各组分的含量(质量,质量分数,物质的量,物质的量分数,物质的量浓度,体积,体积分数)不随时间改变而
18、改变,即保持不变。,变是指化学平衡是相对的,有条件(浓度,温度,压强)的。若改变反应条件,能够导致反应速率改变, 可能使正逆反应速率不等；当反应达到新平衡后,定的内容改变。,化学平衡状态,二、化学平衡状态的判断,1.化学平衡状态的标志,2.化学平衡状态的判断,(1)直接标志,速率标志,含量标志,整体叙述:,V(正)=V(逆),个体叙述:,某一具体反应物或生成物:,V(生成)=V(消耗),所有参与反应的物质(固体与纯液体除外):,V(生成)之比=系数比,V(消耗)之比=系数比,找到了叙述关键吗?,同时叙述V(正)与V(逆),且V(正)与V(逆)相等,化学键叙述:,满足个体叙述,也需要分几种情况来
19、叙述吗?,以合成氨为例,化学平衡状态,二、化学平衡状态的判断,1.化学平衡状态的标志,(1)直接标志,速率标志,含量标志,整体叙述:,个体叙述:,能量叙述:,各组分的含量不变,质量,质量分数,物质的量,物质的量分数,物质的量浓度,气体的体积,气体体积分数,某组分的含量不变,体系的温度不变,反应热效应为0,能否直接用反应体系的质量,物质的量,体积与压强不变来判断呢?,化学平衡状态,二、化学平衡状态的判断,1.化学平衡状态的标志,(1)直接标志,速率标志,含量标志,(2)间接标志,任何时候都不能用体系的总质量不变作标志,有时候可以用体系总的物质的量不变作标志,有时候可以用体系总的体积不变作标志,有
20、时候可以用体系总的压强不变作标志,任何时候都可以用某物质物质的量不变作标志,任何时候都可以用某气体的体积不变作标志,任何时候都可以用某气体的分压不变作标志,以上“有时候”的含义各是什么?,有时候可以用体系中气体的密度不变作标志,任何时候都可以用某物质的质量不变作标志,化学平衡状态,二、化学平衡状态的判断,1.化学平衡状态的标志,(1)直接标志,(2)间接标志,2.化学平衡状态的判断方法,用直接标志直接判断,用间接标志分析判断,还可以运用平衡常数的计算方法计算判断,化学平衡状态,例题解析1,恒温下，密闭容器中发生可逆反应：,可用来确定该反应已经达到平衡状态的是（ ）,A.反应容器内，压强不随时间
21、改变,B.单位时间消耗1molSO3同时生成1molSO2,C.单位时间消耗1molSO3同时消耗1molSO2,D.容器内混合气体的总质量不发生变化,C,化学平衡状态,例题解析2,A.混合气体的压强,B.混合气体的密度,C.物质B的物质的量浓度,D.反应放出的热量,A,D,化学平衡状态,例题解析3,A.Z分解的速率和Z生成的速率相等,B.单位时间内生成a molX,同时生成3a molY,C.X、Y、Z的浓度不再改变,D.X、Y、Z的分子个数比为132,AC,在一定温度下，以下可逆反应达到平衡状态的标志是( ),化学平衡移动,一、化学平衡移动的概念,当改变已经达到化学平衡的可逆反应的条件时,
22、平衡状态被破坏,随反应的进行重新达到新平衡的过程叫做化学平衡移动。,1.化学平衡移动的概念,2.化学平衡移动的过程分析,比较对象,条件改变,过程研究,旧条件下的旧平衡,破坏平衡,新条件下的新平衡,V(正)=V(逆),V(正)V(逆),V(正)=V(逆),旧定,含量改变,新定,化学平衡移动,二、影响化学平衡移动的因素,1.影响化学平衡移动的因素总述,2.各种因素影响化学平衡移动的规律,(1)影响因素,(2)影响实质,(3)影响结果,浓度,压强,温度,其它因素,必须改变正逆反应速率,必须改变正逆反应速率的幅度不等,即条件改变必须导致V(正)V(逆),(4)移动方向,旧平衡被破坏,建立新平衡,旧平衡
23、中的定发生改变,建立新定,反应物的转化率发生改变,平衡向正反应方向(右)或左移动,平衡移动方向与转化率没有固定关系,化学平衡移动,二、影响化学平衡移动的因素,1.影响化学平衡移动的因素总述,2.各种因素影响化学平衡移动的规律,(1)浓度影响化学平衡的规律,(2)压强影响化学平衡的规律,(3)温度影响化学平衡的规律,(4)充入惰性气体影响化学平衡的规律,(5)催化剂的加入,化学平衡移动,二、影响化学平衡移动的因素,1.影响化学平衡移动的因素总述,2.各种因素影响化学平衡移动的规律,(1)浓度影响化学平衡的规律,浓度的改变方式,浓度改变后的速率分析,浓度改变后的平衡移动方向,浓度导致平衡移动后的转
24、化率,改变浓度的瞬间, V(正)和V(逆)的改变,改变浓度后,V(正)和V(逆)的变化,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡均向右移动。,减小反应物浓度或增大生成物浓度,平衡均向左移动。,浓度使平衡右移,转化率不一定增大。,浓度使平衡左移,转化率不一定减小。,？,化学平衡移动,二、影响化学平衡移动的因素,2.各种因素影响化学平衡移动的规律,(2)压强影响化学平衡的规律,压强的改变方式,压强改变后的速率分析,压强改变后的平衡移动方向,压强导致平衡移动后的转化率,改变压强的瞬间, V(正)和V(逆)的改变,改变压强后,V(正)和V(逆)的变化,缩小容器的容积,平衡向气体系数和小的方向移动。,扩大容
25、器的容积,平衡向气体系数和大的方向移动。,压强使平衡右移,转化率一定增大。,压强使平衡左移,转化率一定减小。,通过改变容器的容积来改变体系的压强,等体积气相平衡,不受压强改变的影响.,化学平衡移动,二、影响化学平衡移动的因素,2.各种因素影响化学平衡移动的规律,(3)温度影响化学平衡的规律,温度的改变方式,温度改变后的速率分析,温度改变后的平衡移动方向,温度导致平衡移动后的转化率,改变温度的瞬间, V(放)和V(吸)的改变,改变温度后,V(放)和V(吸)的变化,升高温度,平衡向吸热方向移动。,降低温度,平衡向放热方向移动。,温度使平衡右移,转化率一定增大。,温度使平衡左移,转化率一定减小。,没
26、有热效应为零的化学反应。,化学平衡移动,二、影响化学平衡移动的因素,2.各种因素影响化学平衡移动的规律,(4)充惰性气体影响化学平衡的规律,充惰性气体的方法,充惰性气体后的速率分析,充惰性气体后的平衡移动方向,惰性气体使平衡移动后的转化率,恒温恒压下充惰性气体同容积扩大,恒温恒容下充惰性气体速率不变,恒温恒压下充惰性气体,平衡向气体系数和大的方向移动。,恒温恒容下充惰性气体,平衡不移动。,使平衡右移,转化率一定增大。,使平衡左移,转化率一定减小。,恒温恒压下充惰性气体,恒温恒容下充惰性气体,应转化为容器容积的改变来分析,化学平衡移动,二、影响化学平衡移动的因素,2.各种因素影响化学平衡移动的规
27、律,(5)催化剂不影响化学平衡,对于已经平衡的可逆反应,对于未平衡的可逆反应,转化率没有改变,由于催化剂不影响化学平衡,所以催化剂不影响转化率的大小。,催化剂只是同等程度地加快或减慢正逆反应速率,依然保持V(正)=V(逆),不影响化学平衡。,催化剂只是同等程度地加快或减慢正逆反应速率,缩短或延长达到平衡所需要的时间。,化学平衡移动,三、勒沙特列原理及其应用,1.勒沙特列原理,2.勒沙特列原理的应用,3.合成氨条件的选择,(1)勒沙特列原理的含义,(2)勒沙特列原理的具体内容,改变影响平衡的某一外界条件(浓度,温度,压强)时,平衡就向着能够削弱这种改变的方向移动。,条件改变:,移动方向:,程度限
28、制:,只改变一种条件, 且不考虑由此改变引起的其它条件的改变,向削弱条件改变的方向移动,仅削弱,不能抵消,更不能超越,化学平衡移动,三、勒沙特列原理及其应用,1.勒沙特列原理,(2)勒沙特列原理的具体内容,改变浓度,改变压强,改变温度,充惰性气体,增大(减小)反应物或生成物的浓度,平衡就向着减小(增大)反应物或生成物浓度的方向移动。,扩大(缩小)容器的容积而减小(增大)压强,平衡就向着气体系数和大(小)的方向移动。但不影响等系数的气相可逆反应的平衡。,升高(降低)体系的温度,平衡就向着吸热(放热)的方向移动。,思考方法:,转化为压强或浓度来分析,化学平衡移动,三、勒沙特列原理及其应用,1.勒沙
29、特列原理,2.勒沙特列原理的应用,增大H2和N2的浓度,(1)溶解平衡,(2)电离平衡,3.合成氨条件的选择,(1)加快反应速率选择反应条件,(2)从平衡与提高产率上选择反应条件,升高温度,使用催化剂,增大压强,分析合成氨反应的特点,降低温度,增大压强,及时分离氨,增大廉价原料的用量,(3)从设备与生产实际上选择反应条件,适宜温度,较大压强,保证催化剂活性最大,化学平衡移动,例题解析1,保持温度不变，在合成氨反应达平衡状态时，如下操作,平衡不发生移动的是（ ）,A.恒T P时,充入NH3,B.恒T V时,充入N2,C.恒T P时,充入He,D.恒T V时,充入He,D,例题解析2,在一个密闭恒
30、容容器中发生如下反应:,在一定条件下达到平衡,现向容器中通入少量的氯化氢气体,产生的结果是( ),A.容器内压强增大,C.正反应速率增大,D.NO的浓度降低,B.原平衡不受影响,D,化学平衡移动,例题解析3,关节炎病因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体,尤其在寒冷季节易诱发关节疼痛,其化学机理为:,下列有关反应的叙述中正确的是( ),A.反应是H0,B.反应是H0,C.升高温度平衡向正反应方向移动,D.降低温度平衡向逆反应方向移动,A,化学平衡移动,例题解析4,右图所示,一定温度下,分别往容积为5L的甲(恒T恒P)乙(恒T恒V)中加入0.5mol无色N2O4气体,立即出现红棕色。当反应进行到2s时,
31、测得乙容器中N2O4的浓度为0.09molL-1。经过60s,乙容器中的反应达到平衡(均保持恒温)。,(1)容器中气体出现红棕色的化学方程式为 。,(2)前2s内乙中以N2O4的浓度变化表示反应速率为 。,(3)达到平衡时,甲容器所需要的时间 60s；容器内N2O4的浓度甲 乙；反应过程中吸收的能量甲 乙。(填,或=),(4)若要使甲乙两容器中N2O4的浓度相等,不能采取的措施是 (填选项的标号),A.保持温度不变,适当压缩甲容器的体积,B.保持容积不变,使甲容器升温,C.保持容积和温度不变,向甲容器中加入适量的N2O4,0.005molL-1s-1,B,等效平衡思想,一、等效平衡的概述,1.
32、等效平衡的含义,(1)等效平衡的含义,对于同一可逆反应,当外界条件一定时,该反应无论怎样开始, 只要反应物或生成物的投料满足一定的配比,达平衡时,任何相同组分的百分含量均对应相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。,研究对象,条件限制,衡量标准,(2)等效平衡的精要,条件一定,恒温恒容,恒温恒压,温度 压强 容积,转化投料,投料满足一定的配比,转化投料相同,转化投料比例相同,等效平衡思想,一、等效平衡的概述,1.等效平衡的含义,(1)等效平衡的含义,(2)等效平衡的精要,条件一定,温度 压强 容积,转化投料,转化投料满足一定的配比,数据相同,同一物质百分含量相同,质量分数,体积分数,物质的量分数,
33、可能为质量 体积 物质的量,2.同一平衡的含义,不仅任何相同组分的百分含量相同,而且相同组分的物质的量也相同,这类平衡又称为同一平衡。,同一平衡是等效平衡的特例,相对含量相同,绝对含量相同,3.等效平衡的分类,等效平衡思想,一、等效平衡的概述,1.等效平衡的含义,2.同一平衡的含义,(1)按照反应条件分类,恒温恒容,恒温恒压,(2)按照平衡含量分类,一般等效平衡,同一平衡,二、等效平衡的应用,1.等效平衡的作用,(1)不能判断平衡移动的方向,(2)主要解决平衡含量大小的比较,(3)是判断转化率大小的好方法,包括恒温等容,等效平衡思想,一、等效平衡的概述,二、等效平衡的应用,1.等效平衡的作用,
34、2.等效平衡的判断,外界条件一定时,建立的平衡是否为等效平衡与反应途径无关,仅由转化后的投料是否满足一定配比来决定。,(1)恒温恒容下的等效平衡,恒温恒容下不同的投料方式，只有经过转化后的投料完全一样(浓度相同),所达到的平衡才是等效平衡。,(2)恒温恒压下的等效平衡,恒温恒压下不同的投料方式，只有经过转化后的投料比例一样(浓度相同),所达到的平衡才是等效平衡。,等效平衡思想,一、等效平衡的概述,二、等效平衡的应用,1.等效平衡的作用,2.等效平衡的判断,3. 建立等效平衡解决具体问题的方法,怎么样转化投料？,采取“一边倒”的方式进行投料转化,即将所有形式的投料都按照化学方程式计算转化为全是反
35、应物或生成物的投料;若有过量,则处理成等平衡后再加入该物质导致平衡移动。,(1)明确反应条件,(2)寻找参照平衡状态,(3)假定中间过程来构建等效平衡,(4)恢复反应条件判断平衡是否移动,(5)确定相关物理量的大小,等效平衡思想,思考,在相同温度和存在同样催化剂时,你能否将以下几种投料后的平衡设计为等效平衡?,A.1molN2+3molH2,B.2molN2+6molH2,C.2molNH3,D.2molNH3+0.5molN2+1.5molH2,E.2molNH3+1molN2+3molH2,F.1molNH3+0.5molN2+2molH2,提示:,选A的平衡为参照平衡,以A为参照进行投料
36、转化,选取反应条件,保证转化后的投料浓度相同构建等效平衡,等效平衡思想,例题解析1,将1molN2和3molH2充入一密闭容器中,在适当温度和催化剂作用下发生反应，反应达平衡后,测得NH3的体积分数为m。,(1)若T、P恒定,起始时充入的物质为xmolN2、ymolH2和zmolNH3,这样为保持平衡时NH3的体积分数仍为m,则x、y、z之间必须满足的一般关系是 。,(2)若T、V恒定,起始时充入的物质为amolN2、bmolH2和cmolNH3,这样为保持平衡时NH3的体积分数仍为m,则a、b、c之间必须满足的一般关系是 。,等效平衡思想,例题解析2,A.2molA+2molB+3molC+
37、1molD,B.3molC+1molD+1molB,C.3molC+1molD,D.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD,C,如果改成C的质量分数为x,会是什么结果?,AC,等效平衡思想,例题解析3,在一个定容积的密闭容器中,在某温度下发生如下反应:,开始时充入容器中的起始物质是:,0.1molCO,0.1molH2O,0.1molCO,0.2molH2O,0.1molCO,0.1molH2O,0.1molCO2,0.1molCO,0.5molH2O,0.1molH2,0.1molCO,0.1molH2O,0.1molH2,0.1molCO2,反应达平衡时容器中H2浓度由
38、小到大排列顺序是 。, ,等效平衡思想,例题解析4,保持298K时，向定容密闭容器中加入2molSO2和1molO2，达到平衡时放出热量Q1，向另一体积相同的定容密闭容器中加入1molSO2和1molO2，达到平衡时放出热量Q2，则下列关系正确的是（ ）,A.Q1=2Q2,B.Q1Q2,C.Q2Q1197kJ,D.Q2=Q1197kJ,H=-197kJmol-1,C,热方程式的理解,反应程度的判断,反应热大小判断,等效平衡思想,例题解析5,体积不变,增加NO2的物质的量,体积不变,增加N2O4的物质的量,使体积增大到原来的2倍,压强不变,充入N2,A.,B.,C.,D.,D,NO2和N2O4的
39、平衡必须用等效平衡解题,图象解析方法,一、图象的特点,1.可逆反应,二、图象的解析方法,(1)可逆反应的概念,(2)可逆反应的特点,在相同条件下, 既可以向正反应方向进行,同时也可以向逆反应方向进行的反应就叫做可逆反应。,2.描述反应特点的三要素,3.图象的分类,4.图象的特点与意义,反应条件相同:,温度 压强 浓度等,反应方向可逆:,各种物质共存:,正反应与逆反应,转化率与产率100%,图象解析方法,一、图象的特点,1.可逆反应,2.描述反应特点的三要素,反应是否可逆,物质状态,气体物质的系数和的大小,反应热效应,3.图象的分类,(1)速率图象,(2)含量图象,速率时间图象,速率条件图象,条
40、件渐变图象,含量时间图象,含量条件图象,条件渐变图象,含量主要是指:,物质的量浓度,各种百分数,转化率,图象解析方法,一、图象的特点,1.可逆反应,2.描述反应特点的三要素,3.图象的分类,4.图象的特点与意义,(1)起点,(2)走向,(3)拐点,(4)终态,由起始投料决定,由变化趋势(幅度)决定,由变化量决定,由反应特点决定,判断起始状态,判断条件改变与反应特点,判断系数大小,判断是否可逆,图象解析方法,二、图象的解析方法,1.绘图法,(1)绘图步骤,按照要求建立坐标系,确定起点,明确变化趋势,判断计算,确定拐点,利用反应特点,确定终态,(2)绘图原理,根据化学方程式进行计算,速率之比等于系
41、数比,条件改变对速率的影响规律,勒沙特列原理,(3)绘图法解图象题的方法,抓住反应特点,利用原理绘制示意图,比较示意图,回答题目,图象解析方法,二、图象的解析方法,2.析图法,(1)析图步骤,明确坐标系的意义,找起点,明确初始状态,利用拐点,判断计算,利用终态,判断反应特点,(2)析图原理,根据化学方程式进行计算,速率之比等于系数比,条件改变对速率的影响规律,勒沙特列原理,(3)析图法解图象题的方法,抓图象特点,利用原理确定反应特点,比较反应特点,回答题目,提示:,抓变化趋势,确定反应物和生成物,看右图写反应方程式,反应速率之比=反应方程式的系数之比,2,1,3,A + B C,图象解析方法,
42、例题解析1,抓终态,确定反应是否可逆,抓变化,计算确定系数关系,计算原理:,0,图象解析方法,例题解析2,下图中有那些信息?,0,提示:,看起点, 定投料,看趋势, 定反应方向,看变化, 定条件改变,比高低, 定大小与移动,看物理量, 定意义,起始投入反应物和生成物,反应主要向正反应方向进行;达到平衡后增大反应物浓度,平衡向右移动,反应速率加快。,看下图：说出反应起始时的方向；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),=,答：起始时正、逆反应同时开始,主要向正反应方向进行。 条件改变为加催化剂或 。 平衡不移动。,时间,V,图象解析方法,例题解析3,
43、0,V(正),V(逆),V,时间,下图合理吗？为什么？,图象解析方法,思考,横坐标不能为时间,只能是条件(温度或压强)。,无论是加压还是升温,逆反应速率都不能减小,只能增大。,在加压或升温的过程中,一定会出现平衡状态。,不合理,画出正确的图象。,0,T,m+n p+q,H0,等温线,图象解析方法,例题解析4,看图确定以下反应的特点,提示:,看一条曲线,定H,作等温线,比较系数,P1,等压线,图象解析方法,例题解析5,看图确定以下反应的特点,m+n p+q,H0,提示:,看一条曲线,比较系数,作等压线,定H,500C,300C,t1,t2,H0,图象解析方法,例题解析6,看图确定以下正反应是放热
44、还是吸热?,先拐,先平,速率快,条件高,1.01107Pa,1.01106Pa,m+np+q,t1,t2,图象解析方法,例题解析7,看图确定以下反应系数的大小?,先拐,先平,速率快,条件高,图象解析方法,例题解析8,分析以下信息,你得到什么结论?,反应物的含量,反应条件:,反应特点:,纵轴意义:,时间,产率,0,图象解析方法,例题解析9,分析以下信息,你得到什么结论?,H0,反应条件:,反应特点:,图象解析方法,例题解析10,分析以下信息,你得到什么结论?,条件结论:,反应特点:,H0,x3,图象解析方法,例题解析11,如果下图中t2时是升高温度,你得到什么结论?,如果下图中t2时是降低压强,
45、你得到什么结论?,反应特点分析,图象特点分析,平衡移动分析,H0,m+np,纵轴的意义?,百分含量或物质的量,下图中a曲线表示以下反应的反应过程，若欲使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. 升高温度D. 缩小容器的容积,A,图象解析方法,例题解析12,反应特点分析,图象特点分析,条件改变分析,D,ACE三点,C点,图象解析方法,例题解析13,NO最大的转化率怎样理解?,图象中曲线的理解,各点怎样变成平衡点?,温度不变时向平衡线移动,并确定平衡移动的方向,在一个容积为2L的定容容器中充入X和Y各2mol,发生可逆反应并达到平衡:,图象解析方法,例题解析1
46、4,以Y的浓度改变所表示的反应速率V(正)和V(逆)与时间t的关系如下图所示,用S表示面积,则以下有关Y的平衡浓度的表达式中正确的是( ),A.2-S(AOB),B.1-S(AOB),C.2-S(ABDO),D.1-S(BOD),图象中各曲线的意义,图象中各面积的意义,B,在五个容积相同的定容容器中分别充入等量的X2和Y2,在不同温度下任其反应:,图象解析方法,例题解析15,分别在某时刻测得体系中XY3的体积分数,绘成如下图象。下列说法中不正确的是( ),A.正反应是放热反应,B.E和F两点还未达到平衡状态,C.H和I两点尚未达到平衡状态,D.G、H和I三点可能已达到平衡状态,曲线上各点有何共
47、同点？,曲线上各点是否都是平衡点？,C,如何确定反应热效应？,速率平衡计算,一、化学反应速率的有关计算,1.计算反应速率的原理,2.计算反应速率的题型,化学反应速率的定义表达式,反应速率之比等于方程式的系数比,根据概念计算反应速率,根据速率计算化学方程式的计量系数,根据速率计算比较速率快慢,根据速率计算转化率或产率,根据信息计算,物质的量浓度的定义表达式,速率平衡计算,二、化学平衡的有关计算,1.化学平衡计算的原理,2.化学平衡计算的题型,根据化学方程式进行计算,阿伏加得罗定律及其推论,物质的量浓度的定义表达式,混合气体的平均摩尔质量,根据密度的定义表达式计算,计算平衡时的转化率或产率,计算起
48、始,转化和平衡时的浓度,计算混合气体的密度与平均摩尔质量,计算平衡时各组分的百分含量,计算讨论,速率平衡计算,二、化学平衡的有关计算,1.化学平衡计算的原理,2.化学平衡计算的题型,3.化学平衡计算的基本格式,写出化学方程式,写出物质的起始,转化和平衡物理量,分析已知条件,运用计算原理列方程,解出结果,回答题目,速率平衡计算,例题解析1,上图为一容积固定的密闭容器,中间有一可以左右滑动的隔板,两侧分别进行图中的可逆反应。各物质的起始加入量如下:A,B和C均为4.0mol,D为6.5mol,F为2.0mol。设E为xmol。当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡
49、,并且隔板恰好处于反应器的正中位置。请填写以下空白：,（1）若x =4.5,则右侧反应在起始时间向 (正反应或逆反应)方向进行,欲使起始反应维持该反应方向进行,则x的最大值应小于 。,（2）若x 分别为4.5和5.0,则在这两种情况下,当反应达到平衡时,A的物质的量 (相等,不相等或不能确定),其理由是 。,正反应,7,不相等,两种平衡的温度不同,平衡状态不同,含量不同,速率平衡计算,例题解析2,如下图所示, 向A中充入1molX和1molY,向B中充入2molX和2molY,起始时V(A)=V(B)=a L 。在相同温度和有催化剂存在的条件下,两容器中各自发生如下反应,达到平衡时,V(A)=
50、1.2a L 。,H0,试回答:,(1)容器A中X的转化率,(A)= ；,(2)AB两容器中X的转化率的关系:(A) (B)(,=,),(3)打开K,一段时间又达到平衡时,A的体积为 L。,(4)在上问可逆反应达到平衡的基础上，同时等幅度升高,两容器的温度,达到新平衡后，A和B两容器内X的体积分数 (填变大,变小或不变),其理由是 , 。,2.6a,40%,变大,平衡向左移,平衡时X的物质的量增大,体积分数增大,温度升高,速率平衡计算,例题解析3,右图为带活塞的密闭钢筒。,往其中吸入一定量的碳粉(足量)和1gH2O,加热至1000,发生反应:,一段时间后,钢筒处于上图所示状态,活塞位于A处。,
