高三化学3年高考2年模拟 第10讲 化学反应速率 化学平衡课件.ppt

df 2012年高考总复习 化学 df 第10讲化学反应速率化学平衡 知识梳理基础练习能力提升 一 化学反应速率 1 定量表示 2 平均速率 4 速率大小的比较 比较反应的快慢时 要化成同一物质 相同单位后才能比较 一 化学反应速率 返回 例 某温度时 把1moln2o4气体通入体积为10l的真空密闭容器中 立即出现棕色 反应进行4s时no2的浓度为0 04mol l 再经过一定时间后 反应达平衡 这时容器内压强为开始时的1 8倍 则 1 前4s以n2o4浓度变化表示的平均反应速率为 2 在4s时容器内的压强为开始时的倍 3 在平衡时容器内含no2mol 0 005mol l s 1 2 1 6 题型一 速率计算 bx a a v x c a a v x mol l min 返回 题型二 速率大小比较 比较反应的快慢时 要化成同一物质 相同单位后才能比较 例 若某合成氨反应在不同时间测得的反应速率记录如下 v n2 0 1mol l min v h2 0 2mol l min v nh3 0 4mol l min v nh3 0 01mol l s 试问 哪一记录表示的反应速率最快 返回 思考 1 从化学键的角度分析化学反应 2 化学反应发生的前提条件是什么 3 活化分子 在相同的温度下 分子的能量并不完全相同 有些分子的能量高于分子的平均能量 属于活化分子 这些分子的碰撞才有可能发生反应 4 有效碰撞 只有相互碰撞的分子具有足够高的能量 且具有合适的取向时 才能使旧键断裂 发生化学反应 这种碰撞叫做有效碰撞 二 影响化学反应速率的因素 内因 参加反应的物质的性质 是决定化学反应速率的主要因素 外因 浓度 温度 压强 催化剂等外界条件也会影响化学反应速率 1 浓度 当其它条件不变时 增加反应物的浓度 可以增大反应速率 反之亦然 注意 固体或纯液体浓度被视为常数 他们的量的变化不会引起反应速率的变化 但固体与其他物质反应时接触面积的改变也会引起反应速率的变化 如何从活化分子 有效碰撞的角度解释 增大反应物的浓度 则增加了单位体积内的活化分子数 那么单位时间内的有效碰撞次数也相应增多 化学反应速率就增大 2 压强 对于气体反应来说 在其它条件不变时 增大压强 增大化学反应速率 反之 则反之 如何从活化分子 有效碰撞的角度解释 对气体来说 气体的体积与其所受的压强成反比 增大压强则增大了反应物的浓度 则增加了单位体积内的活化分子数 那么单位时间内的有效碰撞次数也相应增多 化学反应速率就增大 3 温度 在其它条件不变时 温度升高 化学反应速率加快 反之 则反之 经过实验测得 温度每升高100c 反应速率通常增大到原来的2 4倍 如何从活化分子 有效碰撞的角度解释 在浓度一定时 升高温度 反应物分子的能量增加 使一部分原来能量较低的分子变成活化分子 从而增加了反应物分子中活化分子百分数 使有效碰撞次数增多 因而使化学反应速率增大 4 催化剂 催化剂可以加快化学反应速率 催化剂中毒 有一些物质 即使是很少量的 当混入催化剂时 就会急剧降低甚至破坏催化能力 这种作用叫催化剂中毒 为了防止催化剂中毒 常要对原料进行净化 在其它条件一定时 使用催化剂 能够降低反应所需的能量 这样就会使更多的分子成为活化分子 使一部分原来能量较低的分子变成活化分子 从而增加了反应物分子中活化分子百分数 使有效碰撞次数增多 因而使化学反应速率增大 如何从活化分子 有效碰撞的角度解释 其它 光 超声波 激光 放射线 电磁波 反应物颗粒的大小 扩散速度 溶剂等 思考 如何理解影响外界条件改变对可逆反应中正逆反应速率的影响 返回 d 例 把锌粒投入到装有盐酸的敞口容器中 产生h2的速率可由下图表示 在下列因素中 盐酸的浓度 锌粒的表面积 溶液的温度 cl 的浓度 影响反应速率的因素是 例 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 返回 总结 系统知识 提高认识 概念 计算速率 速率大小比较 公式 速率比等于方程式系数比 单位相同具有可比性 同种物质具有可比性 题型 影响因素 内因 根本原因 外因 催化剂 温度 浓度 压强 碰撞理论 有效碰撞 活化分子数目 合适取向 单位体积内 化学反应速率 n 活 n 总 a 返回 二 化学平衡 二 可逆反应的特点 1 反应物的转化率 100 2 体系中反应物和生成物共存 3 反应在同一条件 同时向正 逆两个方向进行 所以同时存在 正 和 逆 例 密闭容器中进行如下可逆反应 x2 g 3y2 g 2z g 已知x2 y2 z的起始浓度分别为0 2mol l 0 6mol l 0 4mol l 当平衡时 下列数据肯定不对的是 a x2为0 4mol l y2为1 2mol lb y2为1 0mol lc x2为0 3mol l z为0 2mol ld z为1 0mol l ad 返回 三 化学平衡状态及其标志 特征归纳 逆 等 动 定 判断平衡状态的方法和依据 平衡 平衡 平衡 不一定 平衡 平衡 不一定 不一定 平衡 不一定 平衡 不一定 平衡 不一定 平衡 返回 一定条件下的化学平衡 正 逆 各组分含量保持一定 条件改变 平衡被破坏 正 逆 新的条件下建立新的平衡状态 正 逆 各组分含量保持新的一定 四 化学平衡的移动 1 什么是化学平衡的移动 平衡向正反应方向移动 条件改变 正 逆 平衡向逆反应方向移动 条件改变 正 逆 返回 1 浓度增大反应物浓度 正逆反应速率都加快 但 正 逆 因此 平衡向正反应方向移动 如图所示 2 各种条件对化学平衡的影响 2 压强 3 温度 返回 c 答案 ac 返回 3 化学平衡常数 化学平衡常数只随温度的变化而变化 温度一定时 同一反应的k值不变 答案 a 例 高温下 某反应达到平衡 平衡常数k 恒容时 温度升高 h2浓度减小 下列说法正确的是a 该反应是焓变为正值b 恒温恒容下 增大压强 h2浓度一定减小c 升高温度 逆反应速率减小d 该反应化学方程式为co h2oco2 h2 答案 c 返回 五 等效平衡 一定条件下 平衡状态 终态 的建立只与始态有关 而与途径无关 即 无论反应从什么方向开始 投料是一次还是分成几次 反应容器经过扩大 缩小或缩小 扩大的过程 只要起始浓度相当 平衡可以等效 2 等效平衡的类型和判断方法 1 条件 等温等压 对象 所有反应判断是否等效方法 一边倒 比例相同 则与原平衡等效 2 条件 等温等容 对象 反应前后气体分子数改变的反应判断是否等效方法 一边倒 数值相同 则与原平衡等效 3 条件 等温等容 对象 反应前后气体分子数相同的反应判断是否等效方法 一边倒 比例相同 则与原平衡等效 答案 b 返回 1 由于温度或压强的改变而引起的平衡移动 必导致反应物转化率的改变 若平衡向正反应方向移动 则转化率一定 反之则转化率一定 2 由于浓度改变而引起的平衡移动 必导致反应物转化率的改变 若减少生成物的浓度 则反应物的转化率必然 反之则反之 当反应物不止一种时 若增加某一反应物的浓度 则会 其它反应物的转化率 会自身的转化率 增大 减小 增大 提高 降低 一 关于转化率问题 常见题型 若反应物只有一种 改变反应物的浓度 要根据化学计量数判断化学平衡移动的方向 再进行转化率的判断 对于反应而言 当m q p时 无论如何改变反应物的浓度 反应物转化率都 当m q p时 增加反应物的浓度 转化率 反之则反之 当m q p时 增加反应物的浓度 转化率 反之则反之 不会改变 增大 减小 返回 二 化学平衡图象题 解答方法和思路 看懂图象 一看轴 二看线 三看点 四看辅助线 五看定量 联想规律 作出判断 答案 d 例 在温度相同 压强分别为p1 p2条件下 a g 2b g nc g 的反应体系中 c的体积分数c 随时间t变化的曲线如图所示 下列结论正确的是 a p1 p2 n3 c p1p2 n 3 答案 d 答案 bd 返回 计算依据及类型 三 关于平衡的计算题 起始浓度 mol l abcd 转化浓度 mol l xnx mpx mqx m 平衡浓度 mol l a xb nx mc px md qx m 例 在一定温度 压强和有催化剂存在条件下 将n2和h2按1 3的体积比混合 当反应达平衡时 混合气中含有mmol的nh3 且nh3的体积分数量为a 求起始时n2 h2的物质的量 答案 a 返回 基础练习 解析 铝与盐酸反应的实质是2al 6h 2al3 3h2 因此盐酸的溶度 铝条的表面积和溶液的温度均会影响反应的速率 而加少量na2so4对溶液中的各物质的浓度没有影响 不会影响反应速率 答案 d 解析 a 通入大量o2 反应物浓度增大 正反应速率增大 b 增大容积 反应物 生成物浓度均减小 正 逆反应速率均下降 c 移去部分so3会减小生成物浓度 刚开始正反应速率不变 而后下降 d 该反应为放热反应 但是降低体系温度正 逆反应速率均减小 同理若增大体系问题 正 逆反应速率增大 答案 a 解析 酸碱中和在接近终点时 ph会发生突变 曲线的斜率会很大 故a错 正逆反应的平衡常数互为倒数关系 故b正确 反应是放热反应 且反应生成的mn2 对该反应有催化作用 故反应速率越来越快 c错 反应是放热反应 但图像描述是吸热反应 故d错 答案 b 解析 本题考查化学平衡的移动 该反应为体积增大的吸热反应 所以升温和减压均可以促使反应正向移动 恒压通入惰性气体 相当于减压 恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响 增加co的浓度 将导致平衡逆向移动 答案 b 解析 催化剂可以同等程度的改变正逆反应的反应速率 如果是通入惰性气体增大了体系压强 反应物浓度未变 反应速率不变 降温 反应速率减慢 达到平衡的时间增大 d是反应速率的定义 正确 答案 d 解析 求 的平衡常数的关键是求氨气的平衡浓度 若碘化氢不分解时 nh3 g 和hi g 的平衡浓度是相等的 因此2c h2 与容器中平衡浓度c hi 之和即为氨气的平衡浓度5mol l 1 故此温度下反应 的平衡常数为20 答案 c 解析 正反应为放热反应 前者恒温 后者相对前者 温度升高 使平衡向左移动 从而使br2的转化率降低 所以b a 答案 a 解析 该反应的正反应为放热反应 温度升高 化学平衡向左移动 所以灯丝附近温度越高 wi2的转化率越高 b错 平衡常数 应为生成物除以反应物 k c wi2 c w c i2 利用该反应 可往钨矿石中 加如i2单质 使其反应生成wi2富集 再通过高温加热wi2生成钨 从而提纯w d正确 答案 ad 答案 c 返回 能力提升 解析 a选项 放热反应升温平衡常数减小 错误 增大一个反应物浓度另一反应物转化率增大 b错 使用催化剂平衡不移动 d错 答案 c 解析 催化剂能提高化学反应速率 加快反应进行 也就是提高了生产效率 a对 反应需在300 进行是为了获得较快的反应速率 不能说明反应是吸热还是放热 b错 充入大量co2气体 能使平衡正向移动 提高h2的转化率 c对 从平衡混合物中及时分离出产物 使平衡正向移动 可提高co2和h2的转化率 d对 答案 b 解析 本题主要考查的是化学平衡知识 a项 起始浓度不同 转化率也不同 不成倍数关系 b项 实际上为等同平衡 不同的是反应的起始方向不同 在此过程中乙吸收的热热量相当于甲完全转化需再放出的热量 故a b 92 4 c项 通过模拟中间状态分析 丙的转化率小于乙 故2p2 p3 d项 a1 b1 1 而a2 a3 所以a1 a3 1 综上分析可知 本题选bd项 答案 bd 答案 d 答案 a 解析 该反应为气体计量数减小的放热反应 升高温度 平衡逆向移动 生成物浓度减小 反应物浓度增大 平衡常数减小 a选项错误 同理 升高温度 平衡逆向移动 co的转化率减小 b选项错误 平衡常数只与热效应有关 与物质的量无关 c选项正确 增加氮气的物质的量 平衡逆向移动 no的转化率减小 d选项错误 答案 c 解析 高温区tas2反应生成tai4气体至低温区 从而在低温区重新生成tas2 一段时间后 杂质留在高温区 tas2在低温区 从而达到分离效果 不同温度下反应的方向不同 tai4的量与温度高低有关并非保持不变 a错误 因为是在同一密闭系统中有质量守恒定律可知i2的量不可能不断减少 而是充当一个 搬运工 的角色 将tas2从高温区转移到低温区 b错误 c正确 平衡常数与tai4和s2的浓度乘积成正比