化学第二阶段复习课

1、一、化学反应速率及其简单计算一、化学反应速率及其简单计算1.1.化学反应速率化学反应速率(1)(1)表示：通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的表示：通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。增加来表示。(2)(2)数学表达式：可表示为数学表达式：可表示为 单位一般为单位一般为molLmolL-1-1minmin-1-1或或molLmolL-1-1ss-1-1cvt，2.2.用不同物质表示的化学反应速率的数值之间的关系用不同物质表示的化学反应速率的数值之间的关系对于一般反应对于一般反应aA+bB=cC+dDaA+bB=cC+dD来说有：来说有：v vA A v vB B

2、 v vC C v vD D = =c cA A c cB B c cC C c cD D = =n nA A n nB B n nC C n nD D =a =a b b c c d d 二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素1.1.内因内因反应物本身的性质反应物本身的性质( (分子结构或原子结构分子结构或原子结构) )所决定的。所决定的。2.2.影响化学平衡的因素及勒夏特列原理影响化学平衡的因素及勒夏特列原理(1)(1)反应条件对化学平衡的影响。反应条件对化学平衡的影响。浓度浓度在其他条件不变时，增加反应物的浓度或减少生成物的浓度，在其他条件不变时，增加反应物的浓度或减少生成

3、物的浓度，都可使平衡向正反应方向移动，反之，平衡向逆反应方向移动。都可使平衡向正反应方向移动，反之，平衡向逆反应方向移动。元贝驾考 http:/ 元贝驾考2016科目一 科目四驾考宝典网 http:/ 驾考宝典2016科目一 科目四温度温度在其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热方向移动；降低温在其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热方向移动；降低温度，平衡向放热方向移动；温度对化学平衡的影响是通过改变度，平衡向放热方向移动；温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的。平衡常数实现的。压强压强其他条件不变时，在有气体参加的可逆反应里，增大压强，平其他条件不变时，在有气体参加的可逆反应里，增大压强

4、，平衡向气体总体积缩小的方向移动；反之，平衡向气体总体积增衡向气体总体积缩小的方向移动；反之，平衡向气体总体积增大的方向移动。在这里，压强改变是通过反应器容积的改变来大的方向移动。在这里，压强改变是通过反应器容积的改变来完成的完成的( (即压缩或扩大即压缩或扩大) )。催化剂催化剂使用催化剂能同等倍数地增大正、逆反应速率，平衡不移动，使用催化剂能同等倍数地增大正、逆反应速率，平衡不移动，缩短了达到平衡所需的时间，但不会改变化学平衡常数，不会缩短了达到平衡所需的时间，但不会改变化学平衡常数，不会改变反应物的转化率，不会改变各组分的百分含量。改变反应物的转化率，不会改变各组分的百分含量。(2)(2

5、)勒夏特列原理。勒夏特列原理。如果改变影响平衡的条件之一如果改变影响平衡的条件之一(如参加反应的化学物质的浓度、如参加反应的化学物质的浓度、温度、压强温度、压强)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。对该原，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。对该原理中的理中的“减弱减弱”不能理解为消除、抵消，即平衡移动的变化总不能理解为消除、抵消，即平衡移动的变化总是小于外界条件变化对反应的改变。是小于外界条件变化对反应的改变。 四、化学平衡常数四、化学平衡常数1.1.表达式表达式对于一般的可逆反应：对于一般的可逆反应：mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(

6、g)，其中，其中m m、n n、p p、q q分别表示化学方程式中反应物和生成物的化学计量数。分别表示化学方程式中反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数公式可当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数公式可以表示为以表示为pqmnc (C)c (D)c (A)c (B)。K(1)(1)各物质的浓度一定是平衡时的浓度各物质的浓度一定是平衡时的浓度, ,而不是其他时刻的。而不是其他时刻的。(2)(2)在进行在进行K K值的计算时，固体和纯液体的浓度可视为常数值的计算时，固体和纯液体的浓度可视为常数“1”1”。例如，例如，FeFe3 3O O4 4(s)+

7、4H(s)+4H2 2(g) 3Fe(s)+4H(g) 3Fe(s)+4H2 2O(g)O(g)，在一定温度，在一定温度下，化学平衡常数表示为下，化学平衡常数表示为(3)(3)化学平衡常数是指某一具体化学反应的平衡常数，当化学反化学平衡常数是指某一具体化学反应的平衡常数，当化学反应方程式的各物质的化学计量数增倍或减倍时，化学平衡常数应方程式的各物质的化学计量数增倍或减倍时，化学平衡常数也会发生相应的变化。也会发生相应的变化。 高温高温4242c (H O)c (H )。K2.2.影响因素影响因素化学平衡常数是描述可逆反应进行程度的重要参数，只与温度化学平衡常数是描述可逆反应进行程度的重要参数，

8、只与温度有关，与反应物、生成物的浓度无关，当然也不会随压强的变有关，与反应物、生成物的浓度无关，当然也不会随压强的变化而变化，即与压强无关。化而变化，即与压强无关。3.3.应用应用利用利用K K值可判断某状态是否处于平衡状态。例如，在某温度下，值可判断某状态是否处于平衡状态。例如，在某温度下，可逆反应可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，平衡常数为，平衡常数为K。若某。若某时刻时，反应物和生成物的浓度关系为时刻时，反应物和生成物的浓度关系为则有以下结论：则有以下结论：Qc c= =K，v(v(正正)=v()=v(逆逆) )，可逆反

9、应处于化学平衡状态；，可逆反应处于化学平衡状态；Qc cK，v(v(正正) )v(v(逆逆) )，可逆反应向正反应方向进行；，可逆反应向正反应方向进行；Qc cK，v(v(正正) )v(v(逆逆) )，可逆反应向逆反应方向进行。，可逆反应向逆反应方向进行。 pqcmncC cDcA cB，Q五、化学反应进行的方向五、化学反应进行的方向1.1.焓判据焓判据放热反应具有自发进行的倾向，但有些吸热反应也能自发进行，放热反应具有自发进行的倾向，但有些吸热反应也能自发进行，故用焓判据判断反应自发进行的方向不全面。故用焓判据判断反应自发进行的方向不全面。2.2.熵判据熵判据反应体系熵值增大的反应有自发进行

10、的倾向，但有些熵减的反反应体系熵值增大的反应有自发进行的倾向，但有些熵减的反应也能自发进行，故用熵判据判断反应自发进行的方向也不全应也能自发进行，故用熵判据判断反应自发进行的方向也不全面。面。3.3.复合判据复合判据自由能变化自由能变化G=H-T-TS，是最全面的判断依据。，是最全面的判断依据。(1)(1)G=H-T-TS0 0，不能自发进行；，不能自发进行；(2)(2)G=H-T-TS0 0，能自发进行；，能自发进行；(3)(3)G= =H-T-TS=0=0，反应处于平衡状态。，反应处于平衡状态。 molLmolL-1-1ss-1-1或或molLmolL-1-1minmin-1-1反应物本身

11、的性质反应物本身的性质 增大增大 增大增大 增大增大 增大增大 pqmncC cDc (A) c (B)温度温度 00cAcA100%c (A)平能能不能不能吸热吸热放热放热正反应正反应逆反应逆反应减小减小增大增大 外界条件对反应物转化率的影响分析外界条件对反应物转化率的影响分析1.1.温度的影响温度的影响若正反应是吸热反应，升高温度，反应物转化率升高；降低温若正反应是吸热反应，升高温度，反应物转化率升高；降低温度，反应物转化率降低；若正反应为放热反应，升高温度，反度，反应物转化率降低；若正反应为放热反应，升高温度，反应物转化率降低；降低温度，反应物转化率升高。应物转化率降低；降低温度，反应物

12、转化率升高。2.2.压强的影响压强的影响对于对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)(1)(1)若若m+nm+np+qp+q时，压强增大，时，压强增大，A A、B B的转化率升高；压强减小，的转化率升高；压强减小，A A、B B的转化率降低。的转化率降低。(2)(2)若若m+nm+np+qp+q时，压强增大，时，压强增大，A A、B B的转化率降低；的转化率降低；压强减小，压强减小，A A、B B的转化率升高。的转化率升高。(3)(3)若若m+n=p+qm+n=p+q时，压强变化，时，压强变化，A A、B B的转化率不变。的转化率不变。(

13、4)(4)加入惰性气体，如果容器的体积不变加入惰性气体，如果容器的体积不变( (总压强增大总压强增大)A)A、B B的转的转化率不变。化率不变。如果容器的压强不变如果容器的压强不变( (容器的体积增大容器的体积增大) )：若若m+nm+np+qp+q时，时，A A、B B的转化率降低。的转化率降低。若若m+nm+np+qp+q时，时，A A、B B的转化率升高。的转化率升高。若若m+n=p+qm+n=p+q时，时，A A、B B的转化率不变。的转化率不变。3.3.浓度的影响浓度的影响(1)(1)对于对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)

14、加加A ,AA ,A的转化率降低的转化率降低,B,B的转化率升高。的转化率升高。按比例增加按比例增加A A、B B：若若m+nm+np+qp+q时，时，A A、B B的转化率升高。的转化率升高。若若m+nm+np+qp+q时，时，A A、B B的转化率降低。的转化率降低。若若m+n=p+qm+n=p+q时，时，A A、B B的转化率不变。的转化率不变。(2)(2)对于对于mA(g) pC(g)+qD(g)mA(g) pC(g)+qD(g)加入加入A A：若若m mp+qp+q时，时，A A的转化率升高。的转化率升高。若若m mp+qp+q时，时，A A的转化率降低。的转化率降低。若若m=p+q

15、m=p+q时，时，A A的转化率不变。的转化率不变。【典例【典例1 1】(2012(2012大纲版全国卷大纲版全国卷) )合成氨所需的氢气可用煤和合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为CO(g)+HCO(g)+H2 2O(g) COO(g) CO2 2(g)+H(g)+H2 2(g) (g) H0”“”“”或或“=”)=”)。(2)(2)在一个容积为在一个容积为10 L10 L的密闭容器中，的密闭容器中，1 000 1 000 时加入时加入FeFe、FeFe2 2O O3 3、COCO、COCO2 2各各1.0 mol1.0 m

16、ol，反应经过，反应经过10 min10 min后达到平衡。求该后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率时间范围内反应的平均反应速率v(COv(CO2 2)=_)=_、COCO的平衡转化率的平衡转化率=_=_。(3)(3)欲提高欲提高(2)(2)中中COCO的平衡转化率，可采取的措施是的平衡转化率，可采取的措施是_。A.A.减少减少FeFe的量的量 B.B.增加增加FeFe2 2O O3 3的量的量 C.C.移出部分移出部分COCO2 2 D. D.提高反应温度提高反应温度 E.E.减小容器的容积减小容器的容积 F.F.加入合适的催化剂加入合适的催化剂【解析】【解析】(1)(1)反应反应1

17、/3Fe1/3Fe2 2O O3 3(s)+CO(g) (s)+CO(g) 2/3Fe(s)+CO 2/3Fe(s)+CO2 2(g)(g)的平的平衡常数表达式为衡常数表达式为 因为平衡常数随着温度的升高而减因为平衡常数随着温度的升高而减小，所以该反应的正反应为放热反应，小，所以该反应的正反应为放热反应，H00。(2)(2)设设10 min10 min内转化内转化COCO的物质的量浓度为的物质的量浓度为x x，则根据反应，则根据反应 1/3Fe1/3Fe2 2O O3 3(s)+CO(g) 2/3Fe(s)+CO(s)+CO(g) 2/3Fe(s)+CO2 2(g)(g)起始浓度起始浓度(mo

18、lL(molL-1-1) 0.1 0.1) 0.1 0.1转化浓度转化浓度(molL(molL-1-1) x x) x x平衡浓度平衡浓度(molL(molL-1-1) 0.1-x 0.1+x) 0.1-x 0.1+x2c(CO )c CO。K因为在因为在1 000 1 000 时，平衡常数为时，平衡常数为4.04.0，所以，所以(0.1+x)/(0.1-x)(0.1+x)/(0.1-x)=4.0 =4.0 解得解得x=0.06(molLx=0.06(molL-1-1) )。COCO2 2的平均反应速率为的平均反应速率为v(COv(CO2 2)=)=0.06 molL0.06 molL-1-1

19、/10 min=0.006 molL/10 min=0.006 molL-1-1minmin-1-1。COCO的平衡转化的平衡转化率为率为0.06 molL0.06 molL-1-1/0.1 molL/0.1 molL-1-1100%=60%100%=60%。(3)(3)欲提高欲提高(2)(2)中中COCO的转化率，改变的转化率，改变FeFe和和FeFe2 2O O3 3固体的量对平衡没有固体的量对平衡没有影响，影响，COCO的转化率不变，的转化率不变，A A、B B错；移出部分错；移出部分COCO2 2使平衡向正反应方使平衡向正反应方向移动，向移动，COCO的转化率增大，的转化率增大，C C

20、对；提高反应温度，因为正反应为对；提高反应温度，因为正反应为放热反应，平衡向逆反应方向移动，放热反应，平衡向逆反应方向移动，COCO的转化率减小，的转化率减小，D D错；因错；因为反应前后气体的体积不变，所以减小容器的容积，也就是增大为反应前后气体的体积不变，所以减小容器的容积，也就是增大压强，平衡不发生移动，压强，平衡不发生移动，COCO的转化率不变，的转化率不变，E E错；催化剂对化学错；催化剂对化学平衡没有影响，平衡没有影响，COCO的转化率不变，的转化率不变，F F错。正确的选项为错。正确的选项为C C。答案答案: :(1)c(CO(1)c(CO2 2)/c(CO) )/c(CO) (

21、2)0.006 molL(2)0.006 molL-1-1minmin-1 -1 60% (3)C 60% (3)C 外界条件对化学平衡和化学反应速率的外界条件对化学平衡和化学反应速率的 影响及有关图像分析影响及有关图像分析1.1.外界条件对化学平衡和化学反应速率的影响外界条件对化学平衡和化学反应速率的影响当外界条件改变引起化学反应速率改变，且正反应速率不再等当外界条件改变引起化学反应速率改变，且正反应速率不再等于逆反应速率时，化学平衡发生移动；化学反应速率改变，平于逆反应速率时，化学平衡发生移动；化学反应速率改变，平衡不一定发生移动，但只要化学平衡发生移动，则化学反应速衡不一定发生移动，但只

22、要化学平衡发生移动，则化学反应速率一定发生了改变。率一定发生了改变。(1)(1)温度。温度。在分析温度对化学反应速率的影响时要注意：如对于反应在分析温度对化学反应速率的影响时要注意：如对于反应3A(g)+B(s) C(g) 3A(g)+B(s) C(g) H0 0；当升高温度时，正、逆反应；当升高温度时，正、逆反应速率均增大，但逆反应速率增加的多，即速率均增大，但逆反应速率增加的多，即v(v(逆逆) )v(v(正正) )，平衡，平衡左移，在分析时不要把此知识点与化学平衡的移动相混淆。对左移，在分析时不要把此知识点与化学平衡的移动相混淆。对于反应于反应3A(g)+B(s) C(g) 3A(g)+

23、B(s) C(g) H0 0；当如果在；当如果在t t1 1时升高温时升高温度，在度，在t t2 2时降低温度，其时降低温度，其v-tv-t图像如图所示：图像如图所示：(2)(2)浓度。浓度。改变与平衡有关的物质的浓度最终会引起正、逆反应速率都发改变与平衡有关的物质的浓度最终会引起正、逆反应速率都发生变化。在改变反应物浓度的瞬间，正反应速率发生变化，而生变化。在改变反应物浓度的瞬间，正反应速率发生变化，而逆反应速率不变。如对于反应逆反应速率不变。如对于反应3A(g)+B(s) C(g)3A(g)+B(s) C(g)，如果在，如果在t t1 1时增加时增加A A的浓度，在的浓度，在t t2 2时

24、减小时减小A A的浓度，其的浓度，其v-tv-t图像如图所示：图像如图所示：(3)(3)压强。压强。如对于气体体积增大的反应如对于气体体积增大的反应A(g)+2B(s) 3C(g)A(g)+2B(s) 3C(g)，如果在，如果在t t1 1时增大压强，在时增大压强，在t t2 2时减小压强，其时减小压强，其v-tv-t图像如图所示：图像如图所示： (4)(4)催化剂。催化剂。使用催化剂，正、逆反应速率增加或减小的倍数相同，故化学使用催化剂，正、逆反应速率增加或减小的倍数相同，故化学平衡不移动。如图所示，就是在平衡不移动。如图所示，就是在t t时加入催化剂的时加入催化剂的v-tv-t图像。图像。

25、2.2.化学反应速率与化学平衡图像分析化学反应速率与化学平衡图像分析化学反应速率与平衡图像题目一般都会体现反应速率变化与平化学反应速率与平衡图像题目一般都会体现反应速率变化与平衡移动两个方面，分析题目时一般可先根据反应达到平衡的时衡移动两个方面，分析题目时一般可先根据反应达到平衡的时间等条件判断速率快慢，进一步分析反应条件的区别，再结合间等条件判断速率快慢，进一步分析反应条件的区别，再结合平衡移动的有关知识加以分析。平衡移动的有关知识加以分析。(1)(1)解答步骤。解答步骤。看图像：一看面，即纵坐标与横坐标的意义；二看线，即线看图像：一看面，即纵坐标与横坐标的意义；二看线，即线的变化趋势；三看

26、点，即起点、折点、交点、终点；四看辅助的变化趋势；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。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。影响规律。作判断：根据图像中表现的关系与所学规律相对比，作出符作判断：根据图像中表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断。合题目要求的判断。(2)(2)解答原则。解答原则。以可逆反应以可逆反应aA(g)aA(g)bB(g) cC(g)bB(g)

27、 cC(g)为例说明。为例说明。“定一议二定一议二”原则原则在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义三个量，确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系三个量，确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所表示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。或确定纵坐标所表示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。“先拐先平，数值大先拐先平，数值大”原则原则在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高拐点的曲线表示的温度较高( (如图如图A)A)或

28、表示的压强较大或表示的压强较大( (如图如图B)B)。图图A A表示表示T T2 2T T1 1，正反应是放热反应。，正反应是放热反应。图图B B表示表示p p1 1p p2 2，A A是反应物，正反应为气体总体积缩小的反应，是反应物，正反应为气体总体积缩小的反应，即即a ab bc c 【典例【典例5 5】(2012(2012广东高考改编广东高考改编) )碘在科研与生活中有重要应用，碘在科研与生活中有重要应用，某兴趣小组用某兴趣小组用0.50 molL0.50 molL-1-1 KI KI、0.2%0.2%淀粉溶液、淀粉溶液、0.20 molL0.20 molL-1-1 K K2 2S S2

29、 2O O8 8、0.10 molL0.10 molL-1-1 Na Na2 2S S2 2O O3 3等试剂，探究反等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。应条件对化学反应速率的影响。已知：已知：S S2 2O O8 82-2-+2I+2I- -=2SO=2SO4 42-2-+I+I2 2( (慢慢) )I I2 2+2S+2S2 2O O3 32-2-=2I=2I- -+S+S4 4O O6 62-2-( (快快) )(1)(1)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：如下表：表中表中V Vx x=_ mL,=_ mL,理由是理由是_。(2)(2)已知某条件下，浓度已知某条件下，浓度c(Sc(S2 2O O8 82-2-) )反应时间反应时间t t的变化曲线如图的