...so2,和0.5 mol O2,平衡时,SO3 摩尔分数:0.46;求反应的Kp;_百度知 ...
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1.化学反应速率：化学反应的快慢就是化学反应速率。表示化学反应速率的方法是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。物质浓度的单位是以mol/L表示，时间的单位是根据具体反应进行的快慢用秒（s）、分（min）或小时（h）表示。
2.活化分子：把发生有效碰撞的分子称为活化分子，单位体积内活化分子数占分子总数的百分比称为活化分子百分数。
3活化能：活化分子具有的最低能量与分子的平均能量之差称为活化能。也可以看成把平均能量的分子变成活化分子所需要的最低能量。
4.基元反应：把一步就能完成的反应称为基元反应，通过多步才能完成的反应称为非基元反应。
5.催化剂：在化学反应中，能显著改变化学反应速率而本身在反应前后其组成、数量和化学性质保持不变的物质叫催化剂。凡能加快反应速率的叫正催化剂；能减慢反应速率的叫负催化剂。
6.可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。
7.化学平衡：一定温度下，密闭容器中，当可逆反应的正反应速度和逆反应速度相等时，体系所处的状态叫做化学平衡。
8.化学平衡常数：对于可逆反应在一定条件下达平衡时，各生成物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积的比值是一个常数，这个常数称为化学平衡常数，用 表示。
对于可逆反应 ≈ 在一定条件下达平衡时，
对于气体反应，平衡常数K也可用 表示， 是用各物质的平衡分压表示的平衡常数。
＝ ＝ 为反应前后气体计量系数之差，
（二）基本知识
1.化学反应速率的表示方法
平均速率：v = 其中 是浓度的改变量， 是时间的改变量，用反应物浓度表示时用“-”号；用生成物浓度表示使用“+”号。
瞬时速度：v =
2.质量作用定律：基元反应的化学反应速率与各反应物浓度系数次方的乘积成正比，这一规律称为质量作用定律。对于一般基元反应
其速度方程式为 其中k为速度常数。m+n为反应级数。
3. 影响化学反应速率的因素
（1）浓度对化学反应速率的影响及质量作用定律，
在一定温度下，增加反应物的浓度可以加快反应速率。增加反应物的浓度时，单位体积内的活化分子数也必然相应地增多，从而增加了单位时间内反应物分子间的有效碰撞次数，导致反应速度加快。
（2）温度对化学反应速率的影响
升高温度会加快反应速度。根据实验结果可以发现温度升高10℃，化学反应的速度一般可增加到2～4倍。这是由于温度升高时，分子热运动加快，单位时间内分子间的有效碰撞次数增加；升高温度使一些能量较低的分子获得了能量从而成为活化分子，增加了反应物中活化分子数，从而大大地加快了反应的速度。
（3）催化剂对化学反应速度的影响
催化剂能显著地加快反应速率，是由于它参与了变化过程，与反应物之间形成了一种势能较低且不稳定的中间产物，改变了反应的历程，使反应的活化能显著降低，增加了活化分子百分数，从而使活化分子数迅速提增加，反应速率也极大地增大了。
4. 化学平衡的移动
（1）浓度对化学平衡的影响
在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡后，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，如果增加生成物的浓度或减少反应物的浓度，平衡向逆反应方移动。
（2）温度对化学平衡的影响
当可逆反应达平衡以后，若改变温度，对正逆反应速度都有影响，升高温度，平衡向吸热方向移动，反之降低温度平衡向放热反应方向移动。
（3）.压强对平衡的影响
对于有气态物质参加的反应来说，在其它条件不变时，增加压强使平衡向气体分子数减少的方向移动；降低压强，平衡向气体分子数增多的方向移动。
平衡移动原理：任何已达到平衡的体系，如果所处的条件发生改变，则平衡向着削弱或解除这些改变的方向移动。这个规律称为平衡移动原理，又称勒夏特列原理。
5.浓度商：一个可逆反应在任意条件下，各生成物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积的比值称为浓度商，以 表示。 ＜ ，平衡将向正向移动；则 ＞ ，平衡向逆向移动。只有当 = 时，体系才处于平衡状态。
四、例 题
例1. 对于基元反应2A(g) + B(g) C(g) 将2mol A和1mol B放容积为1升的容器中混合，反应立即发生，试比较下列情况时的反应速率与反应的初速率：
（1）A和B都用掉1/2 （2）温度不变，总压力增加到原来的2倍
分析 该反应为基元反应，因此可根据方程式写出速度方程式并可写出初速率；根据浓度和压力变化计算出速度变化。
解：该反应为基元反应，速度方程式为：v=k[A]2[B]
[A]=2mol/L [B]=1mol/L 初速度 v=k(2)2(1)=4k
(1)[A]=1mol/L [B]=0.5mol/L V1=k(1)2(1/2)=1/2k=1/8V
(2)压力增大到原来的2倍，浓度相应增大到原来的2倍
[A]=4mol/L [B]=2mol/L v2=k(4)2(2)=32k=8V
例2.将18.4g N2O4气体放在密闭的200ml容器中，并在25℃保温，反应N2O4(g)) 2NO2(g) 平衡常数KC=0.00577.（1）计算平衡时N2O4和NO2的浓度；（2）求N2O4转化率；（3）求KP.
分析： 已知反应物的质量、体积可计算浓度，知道平衡常数可计算平衡浓度，由KC可推算KP
解： 0.184g N2O4气体放在密闭的200ml容器中，其浓度为 /L
（1）设平衡时NO2浓度为2x
N2O4(g) 2NO2 (g)
起始浓度(mol/L) 0.01 0.0
平衡浓度(mol/L) 0.01-x 2x
KC = x=3.14×10-3(mol/L)
[N2O4]=0.001-3.14×10-3=6.84×10-3mol/L [NO2]=3.14×10-3×2=6.28×10-3mol/L
（2）N2O4转化率=
(3) 由方程式可知：n=2-1=1 ,
例3. 在某温度下，在体积为1L的密闭容器中，将0.4mol二氧化硫和1.0mol氧气混和，平衡时有80%的SO2转化为SO3，计算反应 2SO2＋O2 2SO3 平衡时的各物质浓度和平衡常数。
分析：已知反应物起始的量和体积可计算起始浓度，知道转化率可计算平衡浓度和平衡常数。
解：SO2起始浓度=0.4/1=0.4 mol/L O2起始浓度=1.0/1=1.0 mol/L
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
起始浓度(mol/L) 0.4 1.0 0.0
平衡浓度(mol/L) 0.4×(1-0.8) 1.0-(0.4×0.8)/2 0.4×0.8
=0.08 =0.84 =0.32
例4. 在某温度下，H2＋I2 2HI的平衡常数是60，在同一温度下使一定量的氢气与1mol/L碘蒸气混和后发生反应，当达到平衡时，有1.0mol/L碘化氢生成。求反应开始时，氢气的浓度为多少？
分析：由产物浓度推算反应物平衡浓度，借助平衡常数和有关平衡浓度计算起始浓度。
解：设氢气的起始浓度为x(mol/L)
H2 ＋ I2 2HI
起始浓度(mol/L) x 1.0 0.0
平衡浓度(mol/L) x-0.5 1.0-0.5 1.0
x=0.5333(mol/L)
例5. PCl5的分解反应为 PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2（g）在2L密闭容器内盛有2mol PCl5，某温度时有0.5mol PCl3分解，相同温度下若向该密闭容器内通入1mol Cl2，有多少PCl5被分解？
分析：由PCl5的分解量计算平衡常数，通过平衡常数计算新条件下PCl5被分解的量。
解：PCl5(g)的起始浓度=2/2=1.0(mol/L)
PCl5(g) PCl3(g) ＋ Cl2（g）
起始浓度(mol/L) 1.0 0.0 0.0
平衡浓度(mol/L) 1.0-0.5/2 0.5/2 0.5/2
加入Cl2后(mol/L) 1.0 0.0 0.5
新平衡浓度(mol/L) 1.0-x x 0.5+x
0.083
x=0.12(mol/L) 0.12×2=0.24(mol)
平衡常数KC=0.083 加入1molCl2后有0.24molPCl5分解。
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----2SO2+O2=2SO3
起始1------0.5---0
转化2x-----x-----2x
平衡1-2x--0.5-x--2x
平衡时总物质的量＝1-2x+0.5-x+2x=1.5-x
根据SO3 摩尔分数：0.46，得到：
2x/(1.5-x)=0.46
x=0.28mol
Kp=(2*0.28)^2/[(1-2*0.28)^2*(0.5-0.28)]=7.36
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1.化学反应速率：化学反应的快慢就是化学反应速率。表示化学反应速率的方法是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。物质浓度的单位是以mol/L表示，时间的单位是根据具体反应进行的快慢用秒（s）、分（min）或小时（h）表示。
2.活化分子：把发生有效碰撞的分子称为活化分子，单位体积内活化分子数占分子总数的百分比称为活化分子百分数。
3活化能：活化分子具有的最低能量与分子的平均能量之差称为活化能。也可以看成把平均能量的分子变成活化分子所需要的最低能量。
4.基元反应：把一步就能完成的反应称为基元反应，通过多步才能完成的反应称为非基元反应。
5.催化剂：在化学反应中，能显著改变化学反应速率而本身在反应前后其组成、数量和化学性质保持不变的物质叫催化剂。凡能加快反应速率的叫正催化剂；能减慢反应速率的叫负催化剂。
6.可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。
7.化学平衡：一定温度下，密闭容器中，当可逆反应的正反应速度和逆反应速度相等时，体系所处的状态叫做化学平衡。
8.化学平衡常数：对于可逆反应在一定条件下达平衡时，各生成物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积的比值是一个常数，这个常数称为化学平衡常数，用 表示。
对于可逆反应 ≈ 在一定条件下达平衡时，
对于气体反应，平衡常数K也可用 表示， 是用各物质的平衡分压表示的平衡常数。
＝ ＝ 为反应前后气体计量系数之差，
（二）基本知识
1.化学反应速率的表示方法
平均速率：v = 其中 是浓度的改变量， 是时间的改变量，用反应物浓度表示时用“-”号；用生成物浓度表示使用“+”号。
瞬时速度：v =
2.质量作用定律：基元反应的化学反应速率与各反应物浓度系数次方的乘积成正比，这一规律称为质量作用定律。对于一般基元反应
其速度方程式为 其中k为速度常数。m+n为反应级数。
3. 影响化学反应速率的因素
（1）浓度对化学反应速率的影响及质量作用定律，
在一定温度下，增加反应物的浓度可以加快反应速率。增加反应物的浓度时，单位体积内的活化分子数也必然相应地增多，从而增加了单位时间内反应物分子间的有效碰撞次数，导致反应速度加快。
（2）温度对化学反应速率的影响
升高温度会加快反应速度。根据实验结果可以发现温度升高10℃，化学反应的速度一般可增加到2～4倍。这是由于温度升高时，分子热运动加快，单位时间内分子间的有效碰撞次数增加；升高温度使一些能量较低的分子获得了能量从而成为活化分子，增加了反应物中活化分子数，从而大大地加快了反应的速度。
（3）催化剂对化学反应速度的影响
催化剂能显著地加快反应速率，是由于它参与了变化过程，与反应物之间形成了一种势能较低且不稳定的中间产物，改变了反应的历程，使反应的活化能显著降低，增加了活化分子百分数，从而使活化分子数迅速提增加，反应速率也极大地增大了。
4. 化学平衡的移动
（1）浓度对化学平衡的影响
在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡后，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，如果增加生成物的浓度或减少反应物的浓度，平衡向逆反应方移动。
（2）温度对化学平衡的影响
当可逆反应达平衡以后，若改变温度，对正逆反应速度都有影响，升高温度，平衡向吸热方向移动，反之降低温度平衡向放热反应方向移动。
（3）.压强对平衡的影响
对于有气态物质参加的反应来说，在其它条件不变时，增加压强使平衡向气体分子数减少的方向移动；降低压强，平衡向气体分子数增多的方向移动。
平衡移动原理：任何已达到平衡的体系，如果所处的条件发生改变，则平衡向着削弱或解除这些改变的方向移动。这个规律称为平衡移动原理，又称勒夏特列原理。
5.浓度商：一个可逆反应在任意条件下，各生成物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积的比值称为浓度商，以 表示。 ＜ ，平衡将向正向移动；则 ＞ ，平衡向逆向移动。只有当 = 时，体系才处于平衡状态。
四、例 题
例1. 对于基元反应2A(g) + B(g) C(g) 将2mol A和1mol B放容积为1升的容器中混合，反应立即发生，试比较下列情况时的反应速率与反应的初速率：
（1）A和B都用掉1/2 （2）温度不变，总压力增加到原来的2倍
分析 该反应为基元反应，因此可根据方程式写出速度方程式并可写出初速率；根据浓度和压力变化计算出速度变化。
解：该反应为基元反应，速度方程式为：v=k[A]2[B]
[A]=2mol/L [B]=1mol/L 初速度 v=k(2)2(1)=4k
(1)[A]=1mol/L [B]=0.5mol/L V1=k(1)2(1/2)=1/2k=1/8V
(2)压力增大到原来的2倍，浓度相应增大到原来的2倍
[A]=4mol/L [B]=2mol/L v2=k(4)2(2)=32k=8V
例2.将18.4g N2O4气体放在密闭的200ml容器中，并在25℃保温，反应N2O4(g)) 2NO2(g) 平衡常数KC=0.00577.（1）计算平衡时N2O4和NO2的浓度；（2）求N2O4转化率；（3）求KP.
分析： 已知反应物的质量、体积可计算浓度，知道平衡常数可计算平衡浓度，由KC可推算KP
解： 0.184g N2O4气体放在密闭的200ml容器中，其浓度为 /L
（1）设平衡时NO2浓度为2x
N2O4(g) 2NO2 (g)
起始浓度(mol/L) 0.01 0.0
平衡浓度(mol/L) 0.01-x 2x
KC = x=3.14×10-3(mol/L)
[N2O4]=0.001-3.14×10-3=6.84×10-3mol/L [NO2]=3.14×10-3×2=6.28×10-3mol/L
（2）N2O4转化率=
(3) 由方程式可知：n=2-1=1 ,
例3. 在某温度下，在体积为1L的密闭容器中，将0.4mol二氧化硫和1.0mol氧气混和，平衡时有80%的SO2转化为SO3，计算反应 2SO2＋O2 2SO3 平衡时的各物质浓度和平衡常数。
分析：已知反应物起始的量和体积可计算起始浓度，知道转化率可计算平衡浓度和平衡常数。
解：SO2起始浓度=0.4/1=0.4 mol/L O2起始浓度=1.0/1=1.0 mol/L
2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
起始浓度(mol/L) 0.4 1.0 0.0
平衡浓度(mol/L) 0.4×(1-0.8) 1.0-(0.4×0.8)/2 0.4×0.8
=0.08 =0.84 =0.32
例4. 在某温度下，H2＋I2 2HI的平衡常数是60，在同一温度下使一定量的氢气与1mol/L碘蒸气混和后发生反应，当达到平衡时，有1.0mol/L碘化氢生成。求反应开始时，氢气的浓度为多少？
分析：由产物浓度推算反应物平衡浓度，借助平衡常数和有关平衡浓度计算起始浓度。
解：设氢气的起始浓度为x(mol/L)
H2 ＋ I2 2HI
起始浓度(mol/L) x 1.0 0.0
平衡浓度(mol/L) x-0.5 1.0-0.5 1.0
x=0.5333(mol/L)
例5. PCl5的分解反应为 PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2（g）在2L密闭容器内盛有2mol PCl5，某温度时有0.5mol PCl3分解，相同温度下若向该密闭容器内通入1mol Cl2，有多少PCl5被分解？
分析：由PCl5的分解量计算平衡常数，通过平衡常数计算新条件下PCl5被分解的量。
解：PCl5(g)的起始浓度=2/2=1.0(mol/L)
PCl5(g) PCl3(g) ＋ Cl2（g）
起始浓度(mol/L) 1.0 0.0 0.0
平衡浓度(mol/L) 1.0-0.5/2 0.5/2 0.5/2
加入Cl2后(mol/L) 1.0 0.0 0.5
新平衡浓度(mol/L) 1.0-x x 0.5+x
0.083
x=0.12(mol/L) 0.12×2=0.24(mol)
平衡常数KC=0.083 加入1molCl2后有0.24molPCl5分解。
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----2SO2+O2=2SO3
起始1------0.5---0
转化2x-----x-----2x
平衡1-2x--0.5-x--2x
平衡时总物质的量＝1-2x+0.5-x+2x=1.5-x
根据SO3 摩尔分数：0.46，得到：
2x/(1.5-x)=0.46
x=0.28mol
Kp=(2*0.28)^2/[(1-2*0.28)^2*(0.5-0.28)]=7.36
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