高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡章末整合提升课件 新人教版选修4.ppt

章末整合提升 知识网络构建 1 概念在一定条件 恒温恒容或恒温恒压 下 同一可逆反应体系 不管是从正反应开始 还是从逆反应开始 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 物质的量分数等 均相同 这样的化学平衡互称为等效平衡 等效平衡 专题知识提升 概念的理解 1 只要是等效平衡 平衡时同一物质的百分含量 体积分数 物质的量分数等 一定相同 2 外界条件相同 通常可以是 恒温恒容 恒温恒压 3 平衡状态只与始态有关 而与途径无关 如 无论反应从正反应方向开始 还是从逆反应方向开始 投料是一次还是分成几次 反应容器是经过扩大 缩小还是缩小 扩大的过程 在比较时都运用 一边倒 的方法回到起始的状态进行比较 2 分类等效平衡根据外界温度 压强和体积的变化情况 可分为三类 类 定温 t 定容 v 条件下 对于一般的可逆反应 改变起始加入情况 只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相等 则二平衡等效 类 在定温 t 定容 v 情况下 对于反应前后气体分子数不变的可逆反应 改变起始加入情况 只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相等 则二平衡等效 1 不等分子数反应 如可逆反应ma g nb g pc g qd g m n p q 则为不等分子数反应 2 等分子数反应 如可逆反应ma g nb g pc g qd g m n p q 则为等分子数反应 3 回归 即按可逆反应的化学计量系数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量 4 等值 回归后 各物质的物质的量与原平衡相等 5 等比 回归后 各物质的物质的量之比与原平衡相等 在温度 容积相同的3个密闭容器中 按不同方式投入反应物 保持恒温 恒容 测得反应达到平衡时的有关数据如下 已知n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 4kj mol 1 下列说法正确的是 a 2c1 c3b a b 92 4c 2p22c2 即c3 2c1 b项 甲反应生成nh3的量加乙反应消耗nh3的量恰好为2mol 则a b 92 4 c项 将丙分两步完成 第一步将4molnh3加入2倍体积的容器 达到与乙一样的平衡状态 此时丙的压强p 3等于p2 第二步将丙的体积压缩至一倍体积 在这一时刻 丙的压强p 3 2p2 增大压强 平衡向右移动 压强减小 最终平衡时 2p2 p3 d项 甲 乙为等同平衡 1 2 1 丙的转化率小于 2 1 3 1 答案 bd 勒夏特列原理指出 改变影响平衡的一个条件 平衡就向减弱这种改变的方向移动 反之如果知道了化学平衡移动的方向 也可以推测使化学平衡移动的条件 根据化学平衡移动方向进行有关判断 2 根据化学平衡移动方向 判断化学方程式中气体反应物和气体生成物化学计量数的相对大小改变压强 化学平衡是否移动或移动的方向 与气体反应物和生成物化学计量数的相对大小有关 据此 由压强改变及其平衡移动的状况 可以判断化学方程式中气体反应物和气体生成物之间的化学计量数的关系 由图示可知 增大压强 b的转化率不变 即平衡不移动 则1 n 3 n 2 5 根据化学平衡移动方向 判断反应物的平衡转化率由于外界条件改变 引起化学平衡移动 根据平衡移动的方向可以判断某反应物的平衡转化率 其规律如下 温度 压强对平衡转化率的影响 在其他条件不变的情况下 改变温度或改变气体反应的容器体积 改变压强 若化学平衡向正反应方向移动 则反应物的平衡转化率一定增大 若平衡向逆反应方向移动 则反应物的平衡转化率一定减小 浓度对平衡转化率的影响 在其他条件不变的情况下 改变浓度 反应物的平衡转化率有可能增大 也有可能减小或不变 a 减小生成物的浓度 反应物的平衡转化率一定增大 b 对于多种物质参加的反应 增加某一反应物的浓度 其他反应物的平衡转化率一般增大 而该反应物本身的平衡转化率一般是减小的 6 根据化学平衡移动还可以进行其他方面的判断 如正逆反应速率 各物质的平衡浓度 或百分含量 产物的产率 体系的压强等 在一密闭容器中进行以下可逆反应 m g n g p g 2l 在不同的条件下p的百分含量p 的变化情况如右图所示 则该反应 a 正反应放热 l是固体b 正反应放热 l是气体c 正反应吸热 l是气体d 正反应放热 l是固体或气体 解析 图象横轴为时间 纵轴为p的百分含量 所以图中曲线的斜率表示反应速率的不同 斜率越大 反应速率越快 曲线 表示的反应速率最小 到达平衡所需时间最长 曲线 表示的反应速率最大 达到平衡所需时间最短 三条曲线水平部分的高低不同则表示达到平衡状态时生成物p的百分含量的高低 联系反应的条件再看三条曲线 和 压强相同 但 的温度较高 所以反应速率 但达到平衡时p 却是 这说明升高温度时p 降低 因而平衡应向逆反应方向移动 则该反应的正反应为放热反应 比较曲线 和 二者温度相同 但压强 这时p 却是 这说明增大压强时p 降低 因此该反应生成物中气体的总体积应大于反应物中气体的总体积 由此判断l一定为气体 答案 b 1 平衡模式思维法 或三段思维法 化学平衡计算中 依据化学方程式列出 起始 变化 平衡 时三段各物质的物质的量 或体积 或浓度 然后根据已知条件建立代数等式而进行解题的一种方法 解化学平衡题的几种思维方法 注意 有些计算型选择题 若用常规方法求解 思维过程简单 需要比较复杂的计算才能得出正确结论 但如果依据其化学背景从有关概念 原理入手 充分利用边界条件 或选项特点 通过估计 推断 排除 近似处理 似算非算 半推半算 或 只推不算 便可迅速 准确得出结论 这种方法是选择题的一种实用技巧 估算法通常分为 数字近似估算 范围估算 平均值估算 极值估算 比值变换估算 经验公式估算 推理估算等 2 等量法 或差值法 等量法是利用化学反应 或物理变化 中某化学量从始态到终态的差量 或差值 作为已知量或未知量的对应关系量列比例式进行计算的一种常用方法 3 极限思维法 极值法 极值法是将可逆反应看成是处于完全反应和完全不反应的中间状态 解题时用这两个极端点 根据题目巧妙假设某一种物质100 消耗 推向极端 求出另一方的最大值 或最小值 从而得出可逆反应达到某一平衡状态时的取值 或取值范围 的方法 4 虚拟 思维法 构造法 虚拟 思维法是指在分析或解决问题时 根据需要和可能 虚拟出能方便解决问题的对象 并以此为中介 实现由条件向结论转化的方法 如虚拟反应结果 虚拟数据 虚拟解题需要的条件 虚拟反应过程及虚拟某混合物的化学式等 在化学平衡计算中 依据题目所给条件运用虚拟的策略构造一等效过程 特定途径 以此为中介 由图示化定量为定性 从而实现由条件向结论的转化的方法是常用的方法 5 守恒思维法在任何化学反应中 均存在某些守恒关系 在化学平衡中有时运用某种量守恒能够快速得出正确答案 研究的化学平衡体系绝大多数为气体体系 而对于反应物和生成物全部为气体的反应而言 前后质量肯定是相等的 有的总体积不变 运用这些知识点来分析平衡体系 可巧妙解答 因此 在进行化学平衡计算时 应树立 守恒意识 6 假设思维法在解题中 要把一种状态与另一种状态平衡时的情况 如转化率 物质的量浓度及含量等 进行比较时 可以假设一个中间转换过程 有利于顺利比较 7 等效平衡思维法等效平衡有 恒温恒容 平衡和 恒温恒压 平衡两种情况 在前面已经对此问题有较深刻的分析 在此不再赘述 1 a容器中so2的转化率为 2 a b两容器中so2转化率是a b 填 或 3 当a b两容器连接后 打开开关使互通一段时间后又重新达到平衡时 a容器的体积为 l 设连通管中气体体积不变 4 若开始时b中充入2molso2 1molo2 则