化学反应速率与化学平衡专题复习.ppt

化学反应速率与化学平衡专题复习 东山二中高二年 知道反应速率的定量表示方法 通过实验测定某些化学反应的速率 知道活化能的涵义及其对化学反应速率的影响 通过实验探究外界条件 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 通过催化剂实际运用的事例 认识其在生产 生活和科学研究领域中的重大作用 考试说明 描述化学平衡建立的过程 知道化学平衡常数的涵义 能利用化学平衡常数计算反应物的转化率 通过实验探究温度 浓度和压强对化学平衡的影响 并能用相关理论加以解释 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 mol l s或mol l min 表示反应速率时要注明是用某物质表示的 用不同物质来表示同一反应的反应速率 其数值不一定相同 但其数值之比值应等于化学方程式中相应物质的化学计量数比 一 化学反应速率 0 2mol l min 0 6mol l min 1 6mol l 3 8mol l 快速反馈训练 2 反应a 3b 2c 2d在四种不同情况下的反应速率分别为 v a 0 15mol l s v b 0 6mol l s v c 0 4mol l s v d 0 45mol l s 该反应进行的快慢顺序为 提示 以同一物质为标准 将其他物质表示的反应速率换算为用该物质表示的速率 并比较 影响因素 浓度 压强 温度 催化剂 表面积 化学反应速率的影响因素 注意 惰性 气体对密闭体系中进行的化学反应速率的影响 恒温 恒容容器 充入稀有气体或其他不参加反应的气体 虽改变了容器内气体的压强 但却没有改变反应体系的分压 即并没有改变反应物的浓度 不影响化学反应速率 恒温 恒压容器 充入稀有气体或其他不参加反应的气体 使容器的容积扩大 虽未减小容器气体的压强 但却减少了反应体系的分压 即降低了反应物的浓度 故能使反应速率降低 3 反应c s h2o g co g h2 g 在可变容积的密闭容器中进行下列的改变 对化学反应速率的影响如何 a 增加碳的量b 容器的体积缩小一半c 保持体积不变 充入n2 使体系的压强增大一倍d 保持压强不变充入n2 增加或减少固体的量对反应速率没影响 总压变化时要考虑浓度是否变化 才去判断对反应速率的影响 无 大 无 小 大 大 无 无 小 小 大 大 正逆 二 化学平衡的移动 化学平衡状态 在一定条件下的可逆反应进行到一定程度时 正反应速率与逆反应速率相等 反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态 化学平衡状态的特征 1 逆2 动3 等4 定5 变 1 化学平衡状态的特征 2 动 3 等 4 定 5 变 1 逆 可逆反应 动态平衡 正逆反应仍在进行 正反应速率v正 逆反应速率v逆 反应混合物中各组分的浓度保持不变 各组分的含量一定 条件改变 原平衡被破坏 在新的条件下建立新的平衡 5在一定温度下 可逆反应a 气 3b 气 2c 气 达到平衡的标志是 a c的生成速率与c分解的速率相等b 单位时间内生成nmola 同时生成3nmolbc a b c的浓度不再变化d a b c的分子数比为1 3 2 ac 6 下列说法中可以充分说明反应 p 气 q 气 r 气 s 气 在恒温下已达平衡状态的是 a 反应容器内压强不随时间变化b p和s的生成速率相等c 反应容器内p q r s四者共存d 反应容器内总物质的量不随时间而变化 b 7 下列说法可以证明反应n2 3h22nh3已达平衡状态的是 a 1个n n键断裂的同时 有3个h h键形成b 1个n n键断裂的同时 有3个h h键断裂c 1个n n键断裂的同时 有6个n h键断裂d 1个n n键断裂的同时 有6个n h键形成 ac 2 化学平衡的移动 化学平衡的移动 一定条件下的化学平衡 化学平衡被破坏 新条件下的新化学平衡 条件改变 一定时间后 化学平衡的移动 化学平衡的移动 浓度变化对化学平衡的影响压强变化对化学平衡的影响温度变化对化学平衡的影响催化剂对化学平衡的影响 浓度变化对化学平衡的影响 增大 增大 增大 增大 减小 减小 减小 减小 正 逆 正 逆 正 逆 正 逆 正 正 逆 逆 增大 另一反应物 减小 减小 增大 化学平衡的移动 浓度变化对化学平衡的影响 化学平衡向正反应方向移动 v 正 v 逆 v 正 v 逆 t2 t1 增大反应物的浓度 化学平衡的移动 浓度变化对化学平衡的影响 v 正 v 逆 v 正 v 逆 t2 t1 化学平衡向逆反应方向移动 减小反应物的浓度 化学平衡的移动 浓度变化对化学平衡的影响 v 正 v 逆 v 正 v 逆 t2 t1 化学平衡向逆反应方向移动 增大生成物的浓度 化学平衡的移动 浓度变化对化学平衡的影响 化学平衡向正反应方向移动 v 正 v 逆 v 正 v 逆 t2 t1 减小生成物的浓度 浓度变化对化学平衡的影响 在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 都可以使化学平衡向正反应的方向移动 增大生成物的浓度或减小反应物的浓度 都可以使化学平衡向逆反应的方向移动 v 正 v 逆 v 正 v 逆 化学平衡向正反应方向移动 气体体积变小方向 增大压强 压强变化对化学平衡的影响 t2 t1 n2 g 3h2 g 2nh3 g v 正 v 逆 v 正 v 逆 化学平衡向逆反应方向移动 气体体积变大的方向 减小压强 压强变化对化学平衡的影响 t2 t1 n2 g 3h2 g 2nh3 g 速率 时间关系图 v 正 v 逆 增大压强 正逆反应速率均增大 但增大倍数一样 v 正 v 逆 平衡不移动 t2 1 增大 或减小 气体压强 对于反应前后气体体积相等的反应 v 正 和v 逆 增大 或减小 的程度相等 平衡不移动 2 压强对液体和固体的浓度无影响 若平衡体系中无气体 则压强变化不能改变反应速率 平衡不移动 2no2 气 n2o4 气 h 56 9kj mol 红棕色 无色 混和气体受热颜色变深 遇冷颜色变浅 现象 讨论 a 混和气体受热颜色变深 说明 b 混和气体遇冷颜色变浅 说明 no2浓度增大 平衡向逆反应方向移动 no2浓度减小 平衡向正反应方向移动 结论 在其它条件不变的情况下 a 温度升高 会使化学平衡向着吸热反应的方向移动 b 温度降低 会使化学平衡向着放热反应的方向移动 温度变化对化学平衡的影响 温度变化对化学平衡的影响 v 正 v 逆 v 正 v 逆 化学平衡向逆反应方向 吸热方向 移动 升高温度 t2 t1 2no2 g n2o4 g h 0 红棕色 无色 颜色加深 温度变化对化学平衡的影响 v 正 v 逆 v 正 v 逆 化学平衡向正反应方向 放热方向 移动 降低温度 t2 t1 2no2 g n2o4 g h 0 红棕色 无色 颜色变浅 同等程度改变化学反应速率 v 正 v 逆 只改变反应到达平衡所需要的时间 而不影响化学平衡的移动 催化剂对可逆反应的影响 催化剂对化学平衡的影响 化学平衡图像题解决方案 解化学平衡图像题的技巧1 弄清横坐标和纵坐标的意义 2 弄清图像上点的意义 特别是一些特殊点 如与坐标轴的交点 转折点 几条曲线的交叉点 的意义 3 弄清图像所示的增 减性 4 弄清图像斜率的大小 5 看是否需要辅助线 6 看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势7 先出现拐点的曲线先平衡 所处的温度较高或压强较大 还可能是使用正催化剂8 定压看温度变化 定温看压强变化 1 转化率 时间曲线 对于反应ma g nb g pc g qd g 根据图象填空 正反应为 反应 m n p q m n p q m n p q 放热 2 物质百分含量 时间曲线 对于反应ma g nb g pc g qd g 根据图象填空 正反应为 反应 正反应为 反应 m n p q 放热 吸热 4 物质的百分含量 压强 温度曲线 对于反应ma g nb g pc g qd g 根据图象填空 m n p q m n p q m n p q 正反应为 反应 正反应为 反应 正反应为 反应 吸热 吸热 放热 a 达到平衡后 若使用催化剂 c的质量分数增大 b 平衡后 若升高温度 则平衡向逆反应方向移动 c 平衡后 增大a的量 有利于平衡正向移动 d 化学方程式中一定有n p q 8 可逆反应ma s nb g pc g qd g 反应中 当其它条件不变时 c的质量分数与温度 t 和压强 p 的关系如上图 根据图中曲线分析 判断下列叙述中正确的是 b 9 反应2x g y g 2z g 在不同温度 t1和t2 及压强 p1和p2 下 产物z的物质的量 nz 与反应时间 t 的关系如图所示 下述判断正确的是 a t1 t2 p1 p2b t1 t2 p1 p2c t1 t2 p1 p2d t1 t2 p1 p2 c 10 可逆反应2a g nb g mc g 在温度分别为t1 t2 压强分别为p1 p2的条件下 测得c的物质的量与时间的关系如下图 根据图分析 p1 p2的大小关系为 反应式中系数m和n的关系是 该反应的逆反应是 热反应 p2 p1 m 2 n 吸 11 可逆反应 aa g bb g cc g dd g h q试根椐下图回答 1 压强p1比p2 填大 小 2 体积 a b 比 c d 填大 小 3 温度t1 比t2 填高 低 4 q值是 填正 负 小 小 高 负 12 如图所示 反应 x 气 3y 气 2z 气 hp2 下达到平衡时 混合气体中z的百分含量随温度变化的曲线应为 c 13 现有可逆反应a 气 b 气 3c 气 下图中甲 乙 丙分别表示在不同的条件下 生成物c在反应混和物中的百分含量 c 和反应时间的关系 1 若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂时的情况 则 曲线是表示有催化剂时的情况 2 若乙图中的a曲线表示200 和b曲线表示100 时的情况 则此可逆反应的正反应是 热反应 3 若丙图中两条曲线分别表示不同压强下的情况 则 曲线是表示压强较大的情况 a 吸 b 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 a 14 图中a曲线表示一定条件下的可逆反应 x g y g 2z g w g h qkj mol的反应过程 若使a曲线变为b曲线 15 可逆反应 ax s by g cz g dw g 达到平衡 混合物中y的体积分数随压强 p 与温度t t2 t1 的变化关系如图示 1 当压强不变时 升高温度 y的体积分数变 平衡向方向移动 则正反应是热反应 2 当温度不变时 增大压强 y的体积分数变 平衡向 方向移动 则化学方程式中左右两边的系数大小关系是 小 正反应 吸 大 逆反应 b c d 16 在密闭容器中进行下列反应 m g n g r g 2l 在不同条件下r的百分含量r 的变化情况如下图 下列叙述正确的是 a 正反应吸热 l是气体b 正反应吸热 l是固体c 正反应放热 l是气体d 正反应放热 l是固体或液体 c 一定温度下 对于已达平衡的反应体系中 生成物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积除以反应物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积是个常数 这个常数叫做该反应的化学平衡常数 化学平衡常数 浓度的单位为mol l 1 k的单位为 mol l 1 n 平衡常数的数学表达式及单位 对于一般的可逆反应ma nb pc qd 平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度 估计反应的可能性 因为平衡状态是反应进行的最大限度 2 平衡常数数值的大小 只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度 并不能预示反应达到平衡所需要的时间 3 平衡常数数值极小的反应 说明正反应在该条件下不可能进行 平衡常数的计算 17 合成氨的反应n2 3h2 2nh3在某温度下各物质的浓度平衡是 n2 3mol l 1 h2 9mol l 1 nh3 4mol l 1求该反应的平衡常数和n2 h2的初始浓度 平衡常数的计算 解 求平衡常数kkc nh3 2 n2 h2 3 16 3 93 7 32 10 3 求n2 h2的初始浓度 n2 3h2 2nh3反应1摩尔n2同时需3molh2生成2molnh3n2 3h2 2nh3平衡3mol l 19mol l 14mol l 1初始 3 2 9 6 0即 5150答 k 7 32 10 3 初始 n2 h2 为5 15mol l 1 练习 18 2000天津高考 在某温度下 可逆反应 ma g nb g pc g qd g 的平衡常数为 下列说法正确的是 越大 达到平衡时 反应进行的程度越大 越小 达到平衡时 反应物的转化率越大 随反应物浓度改变而改变 随温度改变而改变 19 2002上海高考 在一定体积密闭容器中 进行如下反应 co2 g h2 g co g h2o g 其平衡常数 和温度t的关系如下 1 k的表达式为 2 该反