【学海导航】高中化学第2轮总复习 专题2 第7课时化学反应速率和化学平衡的标志课件.ppt

第课时 7 化学反应速率和化学平衡的标志 专题二化学基本理论 了解化学反应速率的概念 反应速率的表示方法 理解外界条件 浓度 温度 压强 催化剂等 对反应速率的影响 了解化学反应的可逆性 理解化学平衡的含义及其与反应速率之间的内在联系 理解化学平衡勒夏特列原理 考标 从题型看主要是选择题和填空题 其主要形式有 1 根据化学方程式确定各物质的反应速率 2 根据给定条件 确定反应中各物质的平均反应速率 3 理解化学平衡特征的含义 确定某种情况下化学反应是否达到平衡状态 4 应用等效平衡的方法分析问题 5 应用有关原理解决模拟的实际生产问题 6 平衡移动原理在各类平衡中的应用 7 用图象表示外界条件对化学平衡的影响或者根据图象推测外界条件的变化 8 根据条件确定可逆反应中某一物质的转化率 消耗量 气体体积 平均相对分子质量的变化等 由于本章知识内容较多 所以我们分两讲来复习此知识点 考情 一 化学反应速率的表示方法及影响因素 1 化学反应速率对于同一反应 选用不同物质的浓度变化来表示反应速率时 数值可能不同 因此必须标明物种 对于任意反应 aa bbcc dd 总有 va vb vc vd a b c d 2 影响化学反应速率的因素 温度 温度升高 化学反应速率增大 温度降低 化学反应速率减小 温度改变活化分子百分含量 浓度 增大反应物浓度可增大化学反应速率 降低反应物浓度可减小化学反应速率 固体和液体的浓度相当于密度的意义可看成常数 即只增 减固体或纯液体的量 化学反应速率不变 压强 对于有气体参加的反应 温度一定时 增大压强 化学反应速率加快 减小压强 化学反应速率减小 对于无气体参加的反应 改变压强 化学反应速率也无明显变化 压强对速率的影响 关键是看压强的变化对反应体系中气体物质的量浓度的影响 催化剂 在可逆反应中 催化剂能同等程度地改变正 逆反应的速率 3 原因 碰撞理论 有效碰撞 碰撞的取向及活化分子等 将固体nh4br置于2l密闭容器中 在某温度下 发生下列可逆反应 nh4br s nh3 g hbr g 2hbr g br2 g h2 g 2min后 测得n h2 0 5mol n hbr 4mol 若上述反应速率用v nh3 表示 下列反应速率正确的是 a 2mol l min b 2 5mol l min c 1 25mol l min d 5mol l min 解析 由于n h2 0 5mol所以消耗hbr1mol 则总共生成hbr5mol 算速率还要除以体积和时间 c 变式1 反应4nh3 g 5o2 g 4no g 6h2o g 在10l密闭容器中进行 半分钟后 水蒸气的物质的量增加了0 45mol 则此反应的平均速率 x 反应物的消耗速率或产物的生成速率 可表示为 a nh3 0 010mol l s b o2 0 001mol l s c no 0 001mol l s d h2o 0 045mol l s c 变式2 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为 na2s2o3 h2so4 na2so4 so2 s h2o 下列各组实验中最先出现浑浊的是 d 二 化学平衡的标志及判断 1 化学平衡的标志 处于化学平衡时 速率标志 v正 v逆 0 反应混合物中各组分的体积分数 物质的量分数 质量分数不再发生变化 反应物的转化率 生成物的产率不再发生变化 反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到反应物时形成的化学键种类和数量相同 对于反应前后气体体积数不同的可逆反应 达到化学平衡时 体积和压强也不再发生变化 2 化学平衡状态的判断 对于不同类型的可逆反应 某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志 取决于该物理量在平衡到达前 反应过程中 是否发生变化 若随着反应的进行发生变化则可以作为标志 否则 不行 注意反应前后气体的化学计量数 可说明气体的总物质的量 体积 压强等是否发生变化 注意反应物和生成物的状态 可说明气体的总质量是否发生变化 注意容器是恒容容器还是恒压容器 可说明气体的体积 压强是否变化 可逆反应 2no22no o2在恒容密闭容器中反应 达到平衡状态的标志是 单位时间内生成nmolo2的同时生成2nmolno2 单位时间内生成nmolo2的同时生成2nmolno 用no2 no o2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2 2 1的状态 混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态a b c d 速率是否相等一定要一个表示逆反应速率 另一个表示正反应速率 如用不同物质来表示速率数值还要符合化学计量数比例 如 中生成nmolo2的表示正反应 而生成2nmolno2表示逆反应且符合化学计量数比 所以能做标志 表示都是正反应 这种说法默认为都表示正反应 混合气体的颜色不变化说明no2的浓度不再变化 可以做标志 由于都是气体 所以气体的总质量不会变化 由于是恒容密闭容器 体积不变 所以气体的密度不会变化 由于都是气体 所以气体的总质量不会变化 但是反应前后气体的化学计量数不等 所以气体的总物质的量随着反应的进行在变化 所以气体平均摩尔质量随着反应的进行在变化 可以做标志 a 答案 解析 变式3 反应3fe s 4h2o g fe3o4 s 4h2 g 在温度和容积不变的条件下进行 能表明反应达到平衡状态的叙述是 a 容器内压强不再变化b fe3o4的物质的量不变c v h2o v h2 d 反应不再进行解析 所给反应为气体总体积不变的反应 无论是否达到化学平衡 压强都不变化 a不能表明 fe3o4的物质的量不变 即单位时间内消耗fe3o4与生成fe3o4的物质的量相等 v正 v逆表明反应已达到平衡 由于反应中h2o和h2化学计量数相等 反应平衡与否 其反应速率都相等 故c不能表明 显然d中叙述错误 b 三 化学平衡的移动及勒夏特列原理 1 平衡的移动 改变外界条件后 若对正逆反应速率影响不同 就会使平衡发生移动 2 影响化学平衡的主要外界条件 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 平衡向正反应方向移动 反之则向逆反应方向移动 压强 增大压强 平衡向气体分子数减少的方向进行 反之则向气体分子数增多的方向进行 若反应前后气体分子数不变 则改变压强平衡将不移动 改变压强实质是同等倍数地改变体系中各组分的浓度 若改变压强但并没改变浓度 则平衡也不移动 温度 升高温度 平衡向吸热反应方向移动 反之则向放热方向移动 3 勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个条件 如温度 浓度 压强等 平衡就向能够减弱 不是抵消 这种改变的方向移动 勒夏特列原理是自然界的普遍规律 可解释各种化学平衡的移动 如溶解平衡 电离平衡等 也适用于物理平衡 生态平衡等 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 氯化铁溶液加热蒸干最终得不到氯化铁固体 铁在潮湿的空气中容易生锈 实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 常温下 将1mlph 3的醋酸溶液加水稀释至100ml 测得其ph 5 钠与氯化钾共融制备钾na l kcl l k g nacl l 二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系 加压后颜色加深a b c d 勒夏特列原理即化学平衡移动原理 研究平衡的移动方向 铁在潮湿的空气中容易生锈只是化学反应 与平衡无关 二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系 加压后颜色加深 原因是加压导致体积缩小 二氧化氮浓度增大 与平衡移动无关 加压实际上使反应向生成四氧化二氮的方向进行 b 答案 解析 1 在恒温恒容条件下 能使a g b g c s d g 逆反应速率增大的措施是 a 减小a或b的量b 增大d的量c 增大a的量d 增大c或d的量恒温恒容条件下 逆反应速率取决于生成物的浓度 改变a和b的浓度 逆反应速率是不变的 由于c是固体 所以改变c的量 也不能改变反应速率 所以答案选b b 解析 2 一定温度下 在固定体积的密闭容器中发生下列反应 2hi g h2 g i2 g 若c hi 由0 1mol l降到0 07mol l时 需要15s 那么c hi 由0 07mol l降到0 05mol l时 所需反应的时间为 a 等于5sb 等于10sc 大于10sd 小于10s随着反应不断进行 c hi 逐渐减小 v正逐渐减小 所以 c hi 由0 07mol l降到0 05mol l所用时间大于10s c 解析 3 在密闭容器中通入一定量的hi气体 使其在一定条件下发生反应 2hi g h2 g i2 g 下列叙述中一定属于平衡状态的是 a hi h2 i2的浓度相等b 混合气体的颜色不变化时c 混合气体的总压不变时d v hi v h2 v i2 2 1 1时 b 解析 当各组分的浓度不再改变时 才是平衡状态 而不是相等 所以a选项错误 混合气体颜色不变化时就是i2蒸气浓度不再改变时 所以达到平衡 由于反应前后气体的化学计量数相等 所以压强一直都不变 并不能说明达到平衡 d选项默认为都表示正反应速率 4 在一定条件下 氢气与氮气混合发生反应 下列有关说法正确的是 因为增大压强 反应速率加快 平衡正向移动 所以在生产中压强越大越好 降低温度 平衡正向移动 但是反应速率减慢 所以温度要选500 使用铁触媒可以大大加快反应速率 将氨变成液体 及时从平衡混合气中分离出去 可以使平衡正向移动 氮气 氢气要循环使用 增加氮气的量 可以提高氢气的转化率 但氮气的转化率会降低 可以选用的催化剂很多 且催化剂可以提高平衡转化率 a b c d a 5 二甲醚 ch3och3 和甲醇 ch3oh 被称为21世纪的新型燃料 以ch4和h2o为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下 请填空 1 在一定条件下 反应室1中发生反应 ch4 g h2o g co g 3h2 g h 0 在其他条件不变的情况下降低温度 正逆反应速率将 填 增大 减小 或 不变 将1 0molch4和2 0molh2o通入反应室1 假设容积为100l 10min末有0 1molco生成 则10min内反应的平均速率v h2 减小 0 0003mol l 1 min 1 2 在一定条件下 已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外