B版浙江鸭专用2019版高考化学总复习第二部分专题八化学反应速率和化学平衡课件.ppt

专题八化学反应速率和化学平衡,化学（浙江选考专用）,考点一化学反应速率,知识梳理1.表示方法(1)化学反应速率用单位时间内反应物浓度(常用物质的量浓度)的减少或生成物浓度的增加来表示。(2)计算公式v=;单位:molL-1min-1,或写成mol/(Lmin)形式。(3)化学反应速率与化学计量数的关系对于同一个反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在同一时间段内化学反应速率v(A)v(B)v(C)v(D)=mnpq。,考点清单,2.影响化学反应速率的因素(1)内因:参加反应的物质的性质是影响化学反应速率的决定性因素。例如H2、F2混合后,冷暗处就发生爆炸反应,化学反应速率极大,是不可逆反应。而H2、N2在高温、高压和有催化剂存在下才能发生反应,且反应是可逆反应,反应不能进行到底。(2)外因:浓度、温度、压强、催化剂等外界条件都能对化学反应速率产生影响。1)浓度:浓度增大可以提高化学反应速率。2)压强:对有气体参加的可逆反应而言,在温度一定时,对一定量气体,增大压强就会使气体体积缩小,使气体反应物浓度增大,化学反应速率也增大;若减小压强,气体体积增大,气体反应物浓度减小,化学反应速率也减小。,3)温度:温度升高,化学反应速率增大。通过实验测得温度每升高10,反应速率一般增加24倍。4)催化剂:在绝大多数反应中,使用催化剂能使化学反应速率显著增大,此类催化剂称为正催化剂,也有少数能减小反应速率的负催化剂(中学阶段若无特别说明,均指正催化剂)。5)其他:光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、扩散速率、溶剂等因素也都能对某些化学反应的反应速率产生一定的影响。例如光照能加速氯水中次氯酸的分解,从而加快Cl2与水的反应;形成原电池也是增大反应速率的一种途径。,3.对影响化学反应速率的因素的解释,温馨提示(1)改变固体或纯液体的量对化学反应速率无影响(因为固体、纯液体的浓度均可视为常数),但改变固体表面积会影响化学反应速率。(2)不要把外界因素对反应速率的影响和对化学平衡的影响混淆。如升温,正、逆反应速率都增大,但是增大的幅度不同,导致化学平衡发生移动。(3)催化剂有正催化剂和负催化剂之分,正催化剂即通常所说的催化剂,负催化剂又称为抑制剂。4.“惰性气体”对反应速率的影响我们把化学反应体系中与各反应成分不起反应的气体统称为“惰性气体”。,(1)恒温恒容时对于有气体参加的反应,充入“惰性气体”体系总压强增大,但各反应成分分压不变,即各反应成分的浓度不变,反应速率不变。(2)恒温恒压时对于有气体参加的反应,充入“惰性气体”容器容积增大各反应成分浓度降低反应速率减小。,考点二化学反应的方向与化学平衡,知识梳理一、化学反应进行的方向1.自发反应(1)含义:在一定温度和压强下,无需外界帮助就能自动进行的反应。(2)特点a.体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。b.在密闭条件下,体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。,(1)判据,2.化学反应方向,(2)焓变、熵变和温度对化学反应方向影响的一般规律,特别提醒用H-TSv逆:平衡向正反应方向移动。(2)v正=v逆:平衡不移动。(3)v正105时,反应基本进行完全。2)判断化学平衡移动的方向。对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),在一定温度下的任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系:=Qc,称为浓度商。Qc3)利用化学平衡常数随温度的变化判断反应的热效应。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。2.平衡的转化率对于可逆反应:aA+bBcC+dD,达到平衡时反应物A的转化率(A)=100%。,方法1化学平衡状态的判断方法1.直接(特征)标志等:v正=v逆(同一物质)定:各物质的百分含量保持不变2.间接(等价)标志混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变。各物质的浓度不随时间的改变而改变。各物质的质量、物质的量不随时间的改变而改变。各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据可归纳如下表:,突破方法,特别提醒1.判断化学平衡状态时,要分清反应的条件是恒温恒容还是恒温恒压。要弄清反应的特点:全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应;有固体参与的等体积反应还是非等体积反应;反应是吸热反应还是放热反应。2.不能作为“标志”的四种特殊情况反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。恒温恒容下的体积不变的反应,体系的压强或总物质的量不再随时间而变化,如2HI(g)H2(g)+I2(g)。全是气体参加的体积不变的反应,体系的平均相对分子质量不再随时间而变化,如2HI(g)H2(g)+I2(g)。,全是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度保持不变。3.判断可逆反应是否达到平衡状态时,只要抓住“变量不变”即可如果所给的物理量随着反应的进行是一个变量,在某时间段内不变,就可以说明反应达到平衡状态;如果该物理量始终是一个定值,就不能作为判断的依据。例1(2017浙江宁波效实中学模拟,12)一定温度下,两个恒容密闭容器中分别发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g);C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列状态能表明两个反应都达到平衡状态的是()a.各物质的浓度不变;b.容器内气体压强不变;c.容器内气体密度不变;d.容器内气体颜色不变;e.各组分的物质的量分数或质量分数不变;f.混合气体的平均相对分子质量不变。A.aeB.aefC.abcD.ac,解析a中各物质的浓度不变,说明反应均达到平衡状态;b中容器内气体压强不变,反应中压强始终不变,无法判断反应是否达到平衡状态;c中容器内气体密度不变,反应的密度始终不变,无法判断反应是否达到平衡状态;d中容器内气体颜色不变,反应容器内气体颜色始终不变;e中各组分的物质的量分数或质量分数不变,说明反应均达到平衡状态;f中混合气体的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值,反应中混合气体的平均相对分子质量始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故选A项。答案A,1-1(2017浙江德清高级中学选考模拟)一定条件下,将1molA和3molB充入恒容密闭容器中,发生反应:A(g)+3B(g)2C(g),下列不能说明该反应已经达到平衡状态的是()A.气体的密度不再改变B.混合气体中A的体积分数不再变化C.混合气体的总压强不再变化D.单位时间内生成amolA,同时生成2amolC答案A解析题述反应前后气体质量不变,容器体积不变,故气体密度始终不变,密度不变不能说明题述反应达到平衡状态,A错误;A的体积分数不再变化,能说明反应达到平衡状态,B正确;题述反应前后气体体积减小,混合气体的总压强不再变化,能说明反应达到平衡状态,C正确;单位时间,内生成amolA,同时生成2amolC,说明正、逆反应速率相等,能说明反应达到平衡状态,D正确。,方法2化学反应速率及化学平衡图像的分析方法1.图像类型及解题要领(1)速率-压强(或温度)图像特点:曲线表示的是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是平衡状态,压强(或温度)增大后正反应速率增大得快,平衡正向移动。,(2)转化率(或质量分数等)-压强-温度图像特点:表示两个外界条件同时变化时,A的转化率的变化规律。解决这类图像题,采用“定一议二法”,即把自变量(温度、压强)之一设为恒量,讨论另外两个变量的关系。,特点:如上图中曲线上的点表示平衡状态,而X、Y点则未达平衡状态,使反应由X点达到平衡状态,反应需向B的百分含量减小的方向进行;要使反应由Y点达到平衡状态,反应需向B的百分含量增大的方向进行。,特点:表示不同条件下反应速率的快慢以及平衡混合物中D的质量分数大小。解题方法是“先拐先平数值大”,即曲线先拐的首先达到平衡,反应速率快,以此判断温度或压强的高低,再依据外界条件对平衡的影响分析。2.一般解题思路“四看”一看面:即看清坐标所代表的量的意义。,(3)质量分数-时间图像,二看线:看准线的走向,增减性及量的变化(需作辅助线、等温线、等压线等)。三看点:弄懂曲线上点的意义,特别是一些特殊点(如起点、交点、转折点、极值点等)。四看量:看横坐标轴和纵坐标轴量的变化。例2(2017浙江宁波镇海中学单元检测)某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)2C(g),达到平衡后,在不同的时间段,分别改变影响反应的一个条件,测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如下图所示。下列说法中正确的是(),A.8min时反应第一次达到平衡B.30min时降低压强,40min时升高温度C.化学方程式中的x=1,正反应为吸热反应D.3040min时该反应使用了正催化剂,解析由图像知20min时反应第一次达到平衡,8min时,A、B、C的浓度相等但在20min前浓度还在发生变化,说明反应未达到平衡,A项错误;由图像知,A、B的浓度随时间变化的曲线是同一条曲线,说明化学方程式中A、B的化学计量数相等,x=1,则该反应是一个反应前后气体物质的量不变的反应,30min时,A、B、C的浓度都减小,正、逆反应速率相等,平衡不移动,应该是减压;40min时,v(正)、v(逆)都增大,应该是升高温度,因v(逆)v(正),平衡逆向移动,故逆反应为吸热反应,故B项正确,C项错误;3040min时,v(正)、v(逆)同等程度减小,v(正)=v(逆),不是使用正催化剂,D项错误。答案B,2-1(2017浙江余姚中学期中)可逆反应mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g),当其他条件不变时,C的质量分数与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。根据图中曲线判断下列叙述中正确的是()A.达到平衡后,若使用催化剂,C的质量分数增大B.达到平衡后,若升高温度,则平衡向逆反应方向移动C.达到平衡后,增大A的量,有利于平衡向正反应方向移动,D.方程式中一定有m+n4+n,nb解析此题应用分段假设法进行分析。先假设体积增加一倍时平衡未,移动,B的浓度应为原来的50%,现在不是50%而是60%,比假设大,说明平衡向生成B的方向移动,则ab。由于平衡向正反应方向移动,A减少,B增多,则B的质量分数必然增大。答案AC3.极值法例7在一定温度下,将1molCO和1molH2O(g)充入一密闭容器中发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应达到平衡后,测得CO2的物质的量为0.6mol。然后再充入4molH2O(g),达到新的平衡后,CO2的物质的量为()A.0.6molB.1molC.大于0.6mol,小于1molD.大于1mol,解析向平衡体系中再充入4molH2O(g),增加了反应物的浓度,化学平衡向正反应方向移动,生成CO2的物质的量大于0.6mol;因该反应为可逆反应,平衡时,CO不可能全部转化为CO2,故CO2的物质的量小于1mol。答案C4.差量法例8总压强为30MPa时,将氮气和氢气的混合气体(体积比为13)通入合成塔,反应达到平衡时,压强降为25MPa。则平衡时混合气体中氨气的体积分数为()A.35%B.30%C.25%D.20%解析设通入合成塔的N2为1mol、H2为3mol,氮气转化的物质的量为xmol。,N2(