高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡章末总结课件 新人教版选修4.ppt

组织建设 第二章章末总结 知识提纲 浓度 压强 温度 催化剂 其它 浓度 压强 温度 一 化学反应速率 1 化学反应速率 2 影响反应速率的条件 二 化学平衡 1 定义及判定 2 影响平衡的条件 3 等效平衡 化学反应速率和化学平衡 三 化学反应进行的方向 化学反应速率 一 通常 当体系为气态或溶液时 在容积不变的容器中 用单位时间内 表示 即v 注意 一般不用固体或纯液体表示速率值 反应物浓度的减小或生成 物浓度的增加 1 在1l的密闭容器中 加入8moln2和20molh2 发生n2 3h22nh3 在5min末时 测得容器中含有6mol的n2 求用不同物质表示的该反应的化学反应速率 v n2 0 4mol l min v h2 1 2mol l min v nh3 0 8mol l min 速率关系和反应快慢比较 一 同一反应的同一方向上 各物质的速率比等于方程式的化学计量数之比 即对于反应aa g bb g cc g dd g v a v b v c v d a b c d或二 速率大小比较 换算成同一物质的速率进行比较 2 已知4nh3 5o24no 6h2o 若反应速率分别用v nh3 v o2 v no v h2o 表示 正确的关系是a v nh3 v o2 b v o2 v h2o c v nh3 v h2o d v o2 v no 3 反应2a b3c 4d在四中不同的情况下进行 表示该反应速率最快的是a v a 0 5mol 1 1b v b 0 3mol 1 1c v c 0 8mol 1 1d v d 1mol 1 1 23 d b 影响速率的因素 对反应aa g bb g cc g dd g 增多 增多 增多 不变 增大 增多 不变 增多 不变 增大 不变 增多 增多 增大 增大 不变 增多 增多 增大 增大 4 一定条件下的可逆反应 2so2 g o2 g 2so3 g 改变下列条件 可以提高反应物中的活化分子百分数的是a 升高温度b 降低温度c 增大压强d 增大反应物浓度5 下列说法中 正确的是 a 具有较高能量的分子是活化分子b 活化分子间的碰撞一定是有效碰撞c 不同化学反应需要的活化能有可能差别很大d 反应的活化能大小不会影响化学反应速率 6 某温度时 在2l的容器中 x y z三种物质的量随时间的变化曲线如下图所示 由图中数据分析 该反应的化学方程式和反应开始至2min时z的平均速率分别为a3x y2z0 05mol lmin b2x y2z0 1mol lmin cx 2yz0 1mol lmin dx 3y2z0 05mol lmin 1 0 0 9 0 7 x y z 0 2 t min 7 对于反应2l g 3m g xq g 3r g 在容积为1l的密闭容器中 将1mol气体l和1 5mol气体m混合 当反应经2min后达平衡时生成1 2mol气体r 并测得q的浓度为0 4mol l 则x的值为 l的转化率为 v m 平衡常数k 1 80 0 6mol l min 640 化学平衡状态 一定条件下 可逆反应中 正反应速率和逆反应速率相等 反应混合物中各组分的含量保持不变的状态 注 此时的反应速率是指瞬时速率 特征 逆 动 等 定 变 平衡标志的判断 v正 v逆 各组分的m n v c不变 单一量 各组分的百分含量不变 各物质的转化率不变 反应达平衡的本质判断是能够变化的量不再变化表示到达平衡状态 能变 不变 通过摩尔质量和密度 需具体分析两项的变化 其它 如颜色等 实际上是浓度 1 能够说明n2 3h22nh3反应在密闭容器中已达到平衡状态的是 容器内n2 h2 nh3三者共存 容器内n2 h2 nh3三者浓度相等 容器内n2 h2 nh3的浓度比恰为1 3 2 tmin内 生成1molnh3同时消耗0 5moln2 tmin内 生成1moln2同时消耗3molh2 某时间内断裂3molh h键的同时 断裂6moln h键 容器内质量不随时间的变化而变化 容器内压强不随时间的变化而变化 容器内密度不再发生变化 容器内的平均摩尔质量不再发生变化 二 影响化学平衡的条件 影响化学平衡的条件 其他条件不变的情况下 增大反应物的浓度或减小生成物的浓度 平衡正向移动 减小反应物的浓度或增大生成物的浓度 平衡逆向移动 1 浓度对化学平衡的影响 增 反应物 正反应方向 减 反应物 逆反应方向 增 生成物 逆反应方向 减 生成物 正反应方向 a b a b a b 生产实际中 常常通过增大廉价原料的浓度使平衡向正反应方向移动 来提高另一种价格较高的原料的转化率 规律 其他条件不变的情况下 增大压强 平衡向气体体积缩小的方向移动 减小压强 平衡向气体体积增大的方向移动 增压 气体缩小反应方向 减压 气体扩大反应方向 c d 2 压强对化学平衡的影响 结论 其他条件不变的情况下 温度升高 平衡向吸热方向移动 温度降低 平衡向放热方向移动 升温 吸热反应方向 降温 放热反应方向 3 温度对化学平衡的影响 4 催化剂对化学平衡无影响 化学平衡常数 对于反应ma g nb g pc g qd g 当在一定温度下达平衡时 总有 这个常数就是该反应在该温度下的化学平衡常数 简称平衡常数 用 k 表示 平衡常数具有的特点 k只受温度影响 与反应物或生成物的浓度无关 2 k值越大 平衡体系中生成物所占比例越大 反应物转化率越大 一般来说 k 105 该反应基本进行完全 通常认为该反应不可逆 一个反应的正向平衡常数为k 其逆向平衡常数为1 k 平衡常数没有固定的单位 故一般不写单位 正反应为吸热反应 升高温度 k会变大 降温 k变小正反应为放热反应 升高温度 k会变小 降温 k变大 7 若反应物或生成物中有固体或纯液体存在 它们的浓度不应写在平衡常数表达式中 2 在温度为850k时 将0 050molso2和0 030molo2充入容积为1升的密闭容器中 反应达平衡时混合物中so3的浓度为0 040mol l 计算 该条件下反应的平衡常数为 so2的转化率为 若升温 该反应平衡常数将 填 增大 减小 或 不变 下同 so2的转化率将 1600 80 减小 减小 3 一定温度下 将4molpcl3和2molcl2充入容积不变的密闭容器中 发生pcl3 cl2pcl5 物质均为气态 达平衡后 测得pcl5为0 8mol 若此时把2molpcl3和1molcl2移走 在相同温度下再次达平衡时 pcl5的物质的量为多少 0 8mol 0 8mol 0 8mol 0 8mol 1 2mol 3 2mol 0 8 x xmol xmol xmol 0 2 x 1 2 x x 0 53 最终pcl5的物质的量为0 27mol 平衡移动原理 勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件 浓度 温度 压强等 平衡就向能够使这种改变减弱的方向移动 具体分述如下 催化剂对化学平衡移动没有影响 但能缩短达到平衡所需的时间 正反应方向 逆反应方向 吸热反应方向 放热反应方向 气体体积缩小的方向 气体体积增大的方向 2 已知 co g no2 g co2 g no g 在一定条件下达到化学平衡后 降低温度 混合物的颜色变浅下列关于该反应的说法正确的是 a 该反应为放热反应b 降温后co的浓度增大c 降温后no2的转化率增加d 降温后no的体积分数增大e 增大压强混合气体的颜色不变f 恒容时 通入he气体 混合气体颜色不变g 恒压时 通入he气体 混合气体颜色不变 a c d f 正逆反应速率图像 对于反应aa g bb g cc g dd g h 0 达平衡时 画出增大b的浓度之后的图像 画出减少c浓度之后的图像 画出增大压强之后的图像 画出升高温度之后的图像 画出降低温度之后的图像 画出加入催化剂之后的图像 平衡图像题 1 下图为可逆反应a g 2b g nc g 正反应放热 生成物c的浓度随压强变化并建立平衡的关系图 则n值与压强p1 p2的关系正确的是a p2 p1 n 3b p2 p1 n 3c p1 p2 n 3d p1 p2 n 3 看图技巧 看拐点 定时间 判速率 定大小 观变量 定数值 p2 p1 压强增 c浓度小 平衡逆向移 根据右图判断反应ma g nb g pc g qd g 的正向是 热 500 c 300 c c 时间 放 看图技巧 看温度 定数值 判方向 根据右图判断反应ma g nb g pc g qd g 中m n p q 填 或 1 107pa 1 106pa c 时间 看图技巧 看压强 定方向 判大小 1 01 107pa 1 01 106pa c 2 对反应ma g b g nc g 有如图所示关系 问 1 p1 p2 m 1 n 2 t1 t2 h 0 t2p1 t1p1 t1p2 c t 3 如图所示 图中a曲线表示x g y g 2z g w s h 0的反应过程 若使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 降低温度d 增大体系压强 z t a b 4 对反应ma g nb g pc g qd g 有如图所示关系 问 1 m n p q 2 h 0 p1 等压线 等效平衡 一 对任何可逆反应来说 不管是从反应物方向加物质 还是从生成物方向加物质 只要按照方程式的化学计量数关系加入 则建立的平衡是相等的 即等效 如2so2 g o2 g 2so3 g 2so2 g o2 g 2so3 g 始2mol1mol0002mol转1 2mol0 6mol1 2mol0 8mol0 4mol0 8mol平0 8mol0 4mol1 2mol0 8mol0 4mol1 2mol 二 对于反应前后分子数不等的反应 1 在恒温 固定容积的情况下 只有每次加入的物质换算后对应相等 则建立的平衡中各物质的浓度 百分含量相等 即等效 1 在一个固定体积的密闭容器中 2mola和1molb发生反应2a g b g 3c g d g 达到平衡时 c的浓度为wmol l 维持容器体积和温度不变 按下列四种配比作为起始物质 达到平衡后 c的浓度仍为wmol l 该配比是a 3molc 1molbb 1mola 0 5molb 1 5molc 0 5moldc 4mola 2molbd 3molc 1mold 2mola 1molb 2 在密闭容器中 对于反应n2 g 3h2 g 2nh3 g n2和h2起始的量分别为20mol和60mol 达到平衡时h2的转化率30 若从氨气开始进行反应 在相同条件下欲使平衡时各成分的含量与前者相同 则起始时nh3物质的量和nh3的转化率分别是a 30mol和70 b 20mol和80 c 20mol和70 d 40mol和70 2 在恒温等压情况下 只要每次加入的物质对应成比例 则建立的平衡中各物质的浓度 百分含量相等 即等效 1moln23molh2 2moln26molh2 平衡时 nh320 平衡时 nh320 有一个体积可变的密闭容器中 加入2mola和1molb发生反应 2a g b g 3c g d g 达到平衡时 c的浓度为wmol l 若保持温度不变 按下列五种方法改变起始物质 达平衡时c的浓度仍为wmol l的是a 4mola 2molbb 2mola 1molb 3molcc 3molc 1mold 1molbd 3molc 1molde 1mola 0 5molb 1 5molc 0 5mold 2moli26molh2 三 对于反应前后分子数相等的反应 不管是恒容 还是恒压 只要每次加入的物质对应成比例 则建立的平衡中各组分的百分含量是相等的 但浓度不一定相等 即等效 1moli23molh2 2moli26molh2 平衡时 hi40 1 在固定体积的密闭容器内 加入2mola 1molb 发生反应 a g b g 2c g 达到平衡时 c的质量分数为w 在相同 t v 条件下 按下列情况充入物质达到平衡时c的质量分数仍为w 的是a 2molcb 4mola 2molbc 3molcd 1mola 2molc 化学反应的方向判定 一 自发过程和自发反应自发过程 在一定条件下不需要外界作用就能自发进行的过程 自发反应 在给定条件下 能自发进行到显著的程度的反应 自发过程的特点 能量趋于最低 或体系混乱度增大 一 自发过程趋向于最低能量状态 1 放热反应使体系能量降低 因此大多数放热反应具有自发进行的倾向 即 h 0的反应 人们据此判断反应是否自发 称其为焓判据 2 有些吸热反应也是自发的 有些在室温下不能自发进行的反应在高温下能自发进行 因此焓判据单独使用有局限性 二 自发过程趋向于更加混乱的倾向 即熵值增加 即 s 0 许多熵增加的反应在常温常压下可以自发进行 如产生气体的反应 气体量增多的反应等 这就是人们所说的熵增原理 即熵判据 2 有些熵增的反应在常温下不能自发进行 而在高温下能自发进行 3 有些熵减的反应在一定条件下也能自发进行 因此熵判据单独使用有局限性 三 体系自由能的变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响 即 g h t s 1 当 h0 即 g0 s0的反应是非自发的 3 h0 s 0的反应是否自发进行与温度有关 g 0的反应是处于平衡状态的反应 这就是复合判据 1 下列说法正确的是a 焓减小的反应通常是自发的 能够自发进行的反应都是焓减小的反应b 熵增加的反应通常是自发的 能够自发进行的反应都是熵增加的反应c 由焓判据和熵判据组合而成的复合判据 更适合于过程自发性的判断d 焓减小的反应