化学反应原理第二章复习剖析

1第二章化学反应速率和化学平衡(复习)影响化学反应速率的因素1、内因(主要)物质本身的结构和性质2、外因浓度压强温度催化剂其它一、化学反应速率1、表达式2、影响因素对于气体有下列几种情况:1、恒温时：增大压强→体积减少→C增大→反应速率增大2、恒容时：A、充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应速率增大；B、冲入“无关气体”（如He、N2等）→引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变→反应速率不变3、恒压时：冲入“无关气体”（如He等）→引起体积增大，→各反应物浓度减少→反应速率减慢。4二、化学平衡5（一）、达到化学平衡的标志：V正=V逆和反应混合物各组分浓度保持不变是判断平衡的两大主要标志。⑴直接标志：①速率关系：v正＝v逆应用：判断平衡时，要注意用“同”、“等”、“逆”的原则同：同一种物质的V正和V逆才能比较等：转化后的反应速率必须相等逆：反应方向必须对立②含量关系：反应混合物各组分的浓度、质量分数、物质的量、摩尔分数、体积分数、分子数之比保持不变6以反应mA(g)+nB(g)pC(g)为例，达到平衡的标志为：A的消耗速率与A的生成速率—————A的消耗速率与C的———速率之比等于———B的生成速率与C的———速率之比等于———A的生成速率与B的———速率之比等于———相等消耗m：p生成n：p消耗m：n异边同向，同边异向，比例计量7⑵间接标志：以反应mA(g)+nB(g)pC(g)为例①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间改变而———，（适用于—————————————）改变m+n≠p的反应②混合气体的平均相对分子质量、密度不随时间改变而————，（适用于—————————————）改变m+n≠p的反应③各气体体积、气体分压、各物质的物质的量不随时间改变⑶、特殊标志：①对于有色物质参加反应，如果体系颜色不变，反应达到平衡②对于吸热或放热反应，如果体系温度不变，反应达到平衡8⑷在等系数的气体反应中不能作为平衡判据的是：气体的总压、气体的总的物质的量、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度⑶、特殊标志：③反应物的转化率保持不变④产物的产率保持不变转化率=C(转化)/C(起始)×100%9典例3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发生变化时，表明反应A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达平衡状态的是()A．混合气体的密度B．混合气体的总物质的量C．混合气体的压强D．混合气体的总体积A10移动方向速率变化减小反应物浓度减小生成物浓度增大生成物浓度增大反应物浓度平衡移动原因浓度变化对化学平衡的影响v正首先增大v逆随后增大且v’正＞v’逆正反应方向v逆首先增大v正随后增大且v’逆＞v’正逆反应方向v逆首先减小v正随后减小且v’正＞v’逆正反应方向v正首先减小v逆随后减小且v’逆＞v’正逆反应方向（二）、影响化学平衡的因素：温度对化学平衡的影响升温对吸热反应有利、降温对放热反应有利压强引起平衡移动的相关图象⑴当m+n＞p+q时：Vt0V(正)V(逆)V(正)V(逆)Vt0V(正)V(逆)V(逆)V(正)①增大压强②减小压强对于反应mA+nBpC+qD+Q⑵当m+n＜p+q时：Vt0V(正)V(逆)V(逆)V(正)③增大压强④减小压强Vt0V(正)V(逆)V(正)V(逆)思考：对于反应H2O+COH2+CO2如果增大压强,反应速率是否改变,平衡是否移动？高温催化剂速率-时间关系图：V(molL-1S-1)t(s)0V正=V逆V’正=V’逆增大压强,正逆反应速率均增大相同的倍数，V’正=V’逆，平衡不移动。t2催化剂同等程度的加快或减慢正、逆反应速率(v正=v逆)；只改变到达平衡的时间，而不影响化学平衡的移动。v速率t时间（b）v正v逆0v正v逆′′4.催化剂对化学平衡的影响小结：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。1：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)T2P1T1P2T1P10tC%先拐先平m+np+qΔH0︷P2P1︷T2T1（三）、化学平衡的图像题：2．c－p(T)图象17定一议二mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)ΔH=Qm+np+qΔH0ΔH0m+np+q(1)判断反应进行的程度K值越大，说明平衡体系中生成物所占比例越大，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。(2)利用K可判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。（四）、化学平衡常数：)()()()(BcAcDcCcKbadcaA+bBcC+dD(3)判断平衡移动方向对于可逆反应，在一定温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：叫该反应的浓度商（1）QC＜K，反应向正方向进行（2）QC＝K，反应处于平衡状态（3）QC＞K，反应向逆方向进行mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)基本模式——“三段式”转化：mxnxpxqx平衡：a-mxb-nxpxqx例：mA+nBpC+qD起始：ab00（五）、化学平衡的计算：△G=△H-T△S＜0反应能自发进行△G=△H-T△S＞0反应不能自发进行△G=△H-T△S＝0反应达到平衡状态(1)复合判据：△G=△H-T△S(2)判据与反应的自发性：三、化学反应的方向在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不论从正反应开始还是从逆反应开始，或者正逆反应同时进行，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量（体积分数、物质的量分数或质量分数）均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。四、等效平衡等效平衡的类型恒温恒容a+b≠c+da+b=c+d起始量相等起始量成比例起始量相等起始量成比例恒温恒压a+b=c+da+b≠c+d起始量相等起始量相等起始量成比例起始量成比例---完全等效平衡---完全等效平衡---完全等效平衡---完全等效平衡aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)---等比等效---等比等效---等比等效--不等效条件等效条件结果恒温恒容(a+b≠c+d)恒温恒容(a+b=c+d)恒温恒压等效平衡小结投料换算成相同物质表示时量相同两次平衡时各组分百分量、n、c均相同投料换算成相同物质表示时等比例两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化投料换算成相同物质表示时等比例两次平衡时各组分百分量、c相同，n同比例变化25由于增大反应物浓度（TV不变）引起平衡移动时，有以下几种情况：1、对于反应物只有一种的可逆反应（并规定起始时只有反应物）：aA(g)bB(g)+cC(g)⑴、若反应前后气体分子数不变，即a=b+c，增加反应物的浓度时，平衡等效。反应物转化率不变：如2HI(g)H2(g)+I2(g)，则无论增大或减小HI的浓度，相当于对体系加压或减压，平衡不移动，HI的转化率都不改变。⑵、若反应后气体分子数减少、即ab+c，增大反应物浓度，平衡正向移动。反应物转化率变大：如2NO2（g）N2O4（g），则增大NO2的浓度，相当于对体系加压，平衡向气体体积缩小的方向移动，即正向移动。NO2的转化率增大。262、对于反应物（不考虑固体反应物）不只一种的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)⑴、当只增加反应物之一的浓度时，该反应物的转化率降低，而另一反应物的转化率则增大。如：N2+3H22NH3平衡时增加N2的浓度，平衡正向移动，H2的转化率增大而N2的转化率降低。即：浓度增大的反应物的转化率降低、而另一反应物转化率则升高。⑵、若两反应物的浓度按同比例增大，这时相当于将两个一样的平衡加压，平衡将向气体体积减小的方向移动，若m+np+q，则两反应物的转化率均增大，若m+np+q，则两反应物的转化率均减小。由于增大反应物浓度（TV不变）引起平衡移动时，有以下几种情况：