高三化学二轮复习 22化学反应速率和化学平衡课件.ppt

第2讲化学反应速率和化学平衡 考纲解读1 了解化学反应速率的概念 反应速率的定量表示方法 2 了解催化剂在生产 生活和科学研究领域中的重要作用 3 了解化学反应的可能性 4 了解化学平衡建立的过程 了解化学平衡常数的含义 能利用化学平衡常数计算反应物的转化率 5 理解外界条件 浓度 温度 压强 催化剂等 对反应速率和化学平衡的影响 认识其一般规律 6 了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活 生产和科学研究领域中的重要作用 考情探究化学反应速率 化学平衡是高考的热点 考点集中在 化学反应速率大小的比较 平衡状态的判断 如2011天津理综6题 2008江苏化学20题 应用平衡移动原理判断平衡移动的方向以及由此引起的反应物的转化率 各组成成分的百分含量 气体的体积 压强 密度 混合气体的平均相对分子质量 气体的颜色等变化 如2011全国28题 化学平衡的计算 如2011全国8题 2010江苏化学14题 图像题 如2011重庆理综10题 2010全国 理综9题 2010四川理综13题 题型以选择 填空为主 总体难度偏大 在近五年高考中 以选择题形式出现38次 每题4 6分 以填空题形式出现9次 每题约15分 本讲主要考查学生图像识别能力及推理能力 本讲主要以选择题形式考查化学反应速率及化学平衡移动等 以 卷大题形式考查有关化学平衡的计算 预计2012年高考主要考查化学反应速率的理解 对化学反应速率表示方法的认识以及运用化学方程式中各物质的化学计量数之比的关系进行相关的简单计算等 题型以选择题为主 体现出注重学科主干知识的思想 也有通过图像考查数据处理能力的题型 创新是化学试题的灵魂和魅力所在 化学平衡中包含很广阔的创新空间 如化学反应速率和化学平衡的实验分析和设计 灵活多变的化学平衡图像 小巧新颖的速率和平衡计算及读图 析图 获取信息 采集处理数据等 特别在情境 取材上创新 在图像上创新 化学平衡的思想和勒夏特列原理在其他平衡体系中的应用等值得关注 也是高考命题的趋势 预计化工生产中选择适宜温度 压强 酸碱性环境等 将是高考重点考查的内容 答案 ad点拨 b项水解为吸热反应 升温平衡正向移动 c项发生的均是氧化反应 a 反应在c点达到平衡状态b 反应物浓度 a点小于b点c 反应物的总能量低于生成物的总能量d t1 t2时 so2的转化率 a b段小于b c段答案 d点拨 只有正反应速率等于逆反应速率且为定值时 可逆反应才达到平衡状态 图中曲线在c点处没有出现水平线 故a项错误 随着正反应的进行 未达到平衡状态时反应物的浓度应随时间的延长而减小 因此反应物浓度 a点大于b点 故b项错误 化学反应速率随反应物浓度的增大而增大 随温度的升高而增大 分析曲线a c 从浓度方面考虑v正应减小 而v正是增大的 说明该反应是放热的 且温度变化对v正的影响在a c段大于反应物浓度变化对v正的影响 因此a c段反应混合物的温度是升高的 该反应的正反应为放热反应 反应物的总能量大于生成物的总能量 故c项错误 若 t1 t2 分析图中曲线可知 a b段的正反应速率的平均值小于b c段 所以b c段转化的so2的量比a b段转化的so2的量多 而a点浓度比b点大 所以so2的转化率 b c段大于a b段 故d项正确 答案 c点拨 在恒温恒压条件下 向平衡体系中充入nh3 产物的浓度瞬间增大 故逆反应速率瞬间增大 但是容器的容积增大会使反应物的浓度瞬间减小 故正反应速率瞬间减小 即c项正确 答案 c点拨 a项 根据题中数据可知 nh3的生成量为0 8mol 则h2的减少量为1 2mol h2 1 2 4 100 30 b项 降温平衡正向移动但气体总质量不变 容器体积不变 则密度不变 c项 体积不变 充入n2 c n2 增大 平衡正向移动 d项 催化剂不能使平衡发生移动 因此各物质的转化率不变 网控全局知识网络优化记忆 考点整合高效提升触类旁通1 化学反应速率的求算灵活应用 反应速率之比 化学计量数 系数 之比 浓度变化量之比 物质的量变化量之比 这一公式求算化学反应速率 确定物质的化学计量数 系数 书写化学方程式 2 外界条件的变化对化学反应速率的影响 1 温度的影响对于可逆反应 改变温度时 吸热反应的速率受到的影响程度大 升温时 吸热反应速率增大的程度大 降温时 吸热反应速率减小的程度大 如下图所示 2 压强的影响 对于体积可变的反应 方程式中气态物质化学计量数大的一侧 其反应速率受压强的影响程度大 加压时 它增大的程度大 减压时 它减小的程度大 如下图所示 对于体积不变的反应 改变压强时 正 逆反应速率会同等程度地改变 3 浓度的影响增大反应物浓度 正反应速率急剧增大 然后逐渐减小 逆反应速率逐渐增大 最终v正 v逆 重新建立平衡 4 催化剂的影响催化剂同等程度地改变正 逆反应速率 与反应物或生成物的状态无关 5 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均不起反应的气体统称为 惰性气体 4 浓度 压强影响化学平衡的几种特殊情况 1 当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或纯液体物质时 由于其 浓度 是恒定的 不随其量的增减而变化 故改变这些固体或液体的量 对平衡基本无影响 2 由于压强的变化对非气态物质的浓度基本无影响 因此 当反应混合物中不存在气态物质时 压强的变化对平衡无影响 6 惰性气体对化学平衡的影响 若容器恒温 恒容 充入惰性气体虽改变了容器内气体的总压强 但却没有改变各反应气体的浓度 故平衡不移动 若容器恒温 恒压 充入惰性气体就会使容器的容积增大 虽未减小容器内气体的总压强 但降低各物质的分压和浓度 从而化学平衡会向气体体积增大的方向移动 可见 改变容器内气体的压强 能否使平衡发生移动 取决于是否改变了气体反应物的浓度 5 关于化学平衡常数使用的几个问题 1 使用化学平衡常数应注意的问题 化学平衡常数只与温度有关 与反应物或生成物的浓度无关 反应物或生成物中有固体和纯液体存在时 由于其浓度可看做 1 而不代入公式 化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数 若反应方向改变 则平衡常数改变 若方程式中各物质的计量数等倍扩大或缩小 尽管是同一反应 平衡常数也会改变 2 化学平衡常数的意义及应用 化学平衡常数的大小是可逆反应进行程度的标志 它能够表示出可逆反应进行的程度 一个反应的k值越大 说明平衡时生成物的浓度越大 反应物的浓度越小 反应物的转化率越高 可以说 化学平衡常数是一定温度下 一个反应本身固有的内在性质的定量体现 利用k可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 方法归纳拓展思维活学活用1 化学平衡图象的分析方法 1 解题步骤 看图像 一看面 即纵坐标与横坐标的意义 二看线 即线的走向和变化趋势 三看点 即起点 折点 交点 终点 四看辅助线 如等温线 等压线 平衡线等 五看量的变化 如浓度变化 温度变化等 想规律 联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律 作判断 根据图像中所表现的关系与所学规律相对比 作出符合题目要求的判断 定压看温度变化 升温曲线是走势降低 说明a的转化率降低 平衡向左移动 正反应是放热反应 定温看压强变化 因为此反应是反应后气体体积减小的反应 压强增大 平衡向右移动 a的转化率增大 故p2 p1 先拐先平 数值大 原则对于同一化学反应在化学平衡图像中 先出现拐点的反应先达到平衡 先出现拐点的曲线表示的温度较高 如下图甲 表示反应物的转化率 或表示的压强越大 如下图乙 a 表示反应物的体积分数 甲 t1 t2 正反应放热 乙 p1 p2 正反应为气体总体积缩小的反应 上述三种配比 按方程式的计算关系均转化为反应物 则so2均为2mol o2均为1mol 三者建立的平衡状态完全相同 对于反应物 n 平 n 始 n 变 对于生成物 n 平 n 始 n 变 2 基本步骤 确定反应物或生成物的起始加入量 确定反应过程的变化量 确定平衡量 例1 2010 广东佛山模拟 2so2 g o2 g 2so3 g h 0是制备硫酸的重要反应 下列叙述正确的是 a 选用有效的催化剂能增大正反应速率并提高so2的转化率b 增大反应体系的压强 反应速率一定增大c 该反应是放热反应 降低温度将缩短反应达到平衡的时间 解析 催化剂能同倍数的提高正 逆反应速率 但化学平衡不移动 故a项中so2的转化率应保持不变 若向恒容密闭容器的反应体系中充入稀有气体 尽管压强增大 但并没有改变各物质的浓度 因此反应速率不会改变 虽然该反应是放热反应 但降温会减小反应速率 从而加长反应到达平衡所需的时间 d项符合反应速率的计算公式 答案 d 例2 已知 4nh3 g 5o2 g 4no g 6h2o g h 1025kj mol 该反应是一个可逆反应 若反应物起始物质的量相同 下列关于该反应的示意图不正确的是 解析 首先考虑外界条件对反应速率的影响 再考虑平衡的移动 注意结合图像的变化进行综合分析 4nh3 g 5o2 g 4no g 6h2o g h 1025kj mol 该反应是一个可逆反应 正反应是一个气体体积增大的反应 也是一个放热反应 因此 温度越高 反应速率越快 达到平衡的时间越短 升高温度时 平衡向逆反应方向移动 no的含量降低 故a是正确 c是错误的 增大压强 反应速率加快 达到平衡的时间缩短 平衡向逆反应方向移动 no的含量降低 故b是正确的 加入催化剂 反应速率加快 达到平衡的时间缩短 但no的含量不变 故d是正确的 答案 c 解析 首先以两个平衡中