第二章+化学反应速率与化学平衡+章末总结与提升-2026-2027学年高二化学选择性必修1【同步课件】

高中化学人教版（2019）选择性必修1第二章

化学反应速率与化学平衡章末总结与提升化学反应速率如果反应体系的体积恒定，通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大(取正值)2、表达式：v=∆c∆tv=∆nV·∆t注意：①一般不用固体或纯液体（其浓度是常数,

∆c=0)表示化学反应速率，可用其质量等物理量表示；②一段时间内的平均速率，而不是指瞬时速率∆c=∆nV衡量化学反应过程进行的快慢程度1、定义：(一)基本概念4、规律：对于反应aA+bB==cC+dD来说有:vA：vB

：vC

：vD=a：b：c：d=△nA：△nB

：△nC

：△nD=△cA

：△cB

：△cC

：△cD用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同，但表示的意义是相同的3、常用单位：mol/(L·s)或mol·L-1·s-1或mol/(L·min)或mol·L-1·min-1v=∆nV·∆tmolL·s错误的写法：mol/L·s注意：速率的单位表示为mol/(L·s)或mol/(L·min)这种形式时，必须要加括号；化学反应速率例1:下列有关化学反应速率的说法中正确的是(

)A．对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显B．化学反应速率通常表示某一时刻的化学反应快慢。C．某反应速率为0.5mol·L-1·s-1指在单位时间内反应物和生成物的浓度变化都为0.5mol/LD．化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度D化学反应速率归一法若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。比值法比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)＝cC(g)＋dD(g)，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率v(A)av(B)b>5、应用：(1)比较大小化学反应速率例2.对于反应A(g)+2B(g)=3C(s)+2D(g)来说，下列反应速率最快的是（

）A．v(A)=0.32mol·L-1·min-1

B．v(B)=0.55mol·L-1·min-1C．v(C)=0.02mol·L-1·s-1

D．v(D)=0.01mol·L-1·s-1A化学反应速率(2)利用三段式计算“三段式”计算一般步骤：2)写出各物质的起始量、变化量、某时刻量转化量之比Δc=化学计量数之比起始、转化、平衡是化学平衡计算的“三步曲”。化学反应速率例3.在2L的恒温密闭容器中，充入2molA和3molB发生反应，经2min后B的浓度减少0.6mol/L。下列说法正确的是()A．用A表示2min内的反应速率是0.2mol/(L·min)B．比较B、D的反应速率：v(B)=0.005mol/(L·s)小于v(D)=0.2mol/(L·s)C．2min时物质C的浓度为0.2mol/LD．2min末容器内气体的压强比起始时压强小C

化学反应速率1、内因(主要因素)：反应物本身的________，如相同条件下，Na、Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系是_______________________性质Na＞Mg＞Al2、外因：浓度：反应物浓度与速率呈正比（固体、纯液体浓度视为常数，不影响速率）温度：温度与速率呈正比（升高温度，正逆速率均增大）催化剂：加入催化剂能提高反应速率（降低活化能，正逆速率等比例增大）其他因素：增大反应物间接触面积、光辐射、形成原电池等，能增大反应速率压强：增大能否增大反应速率，却决于增大压强的方法增大压强的方法压缩体积/充入气态反应物体积不变，充入无关气体压强增大，反应物浓度增大，速率加快压强增大，但反应物浓度不发生变化，速率不变(二)影响化学反应速率的因素化学反应速率例4.在的反应中，采取下列措施能够使反应速率增大的是

。①缩小容器体积②增大CO2浓度③增加碳的量④恒压下充入稀有气体⑤恒容下充入稀有气体⑥升高温度⑦将碳粉碎

①②⑥⑦化学反应速率3.有效碰撞(1)定义：能发生化学反应的碰撞称为有效碰撞。(2)有效碰撞必须满足的条件：①分子具有足够的能量；（即活化分子）②分子在碰撞时具有合适的取向。(3)有效碰撞与反应速率的关系：有效碰撞的频率越高，则反应速率越快。化学反应速率（1）活化分子：能够发生_____________的分子有效碰撞（2）活化能：图中E1为________，使用催化剂时的活化能为____，反应热为______活化能E3E1－E2（3）有效碰撞：活化分子之间能够引发_____________的碰撞化学反应3.活化能化学反应速率活化分子增大浓度活化分子增大压强活化分子活化分子适用于气体和溶液，固体和纯液体不适用适用于有气体参加的反应，通过改变容器体积改变压强，实质改变了反应物或生成物的浓度化学反应速率活化分子活化分子升高温度活化分子活化分子正催化剂适用于所有的反应具有专一性、选择性化学反应速率例5.下列说法正确的是()A．其他条件不变，浓度增大，活化分子百分数增大，相同时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率增大B．其他条件不变，温度升高，活化分子数目增多，活化分子百分数增大，相同时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率增大C．其他条件不变，增大压强，活化分子百分数增大，相同时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率增大D．其他条件不变，使用正催化剂，反应的活化能降低，活化分子百分数减小B化学反应速率4.化学反应历程(1)基元反应：大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现。每一步反应都称为基元反应。基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。(2)反应历程：与某化学反应有关的一组基元反应反映了该反应的反应历程，反应历程又称反应机理。

举个例子——碘化氢的分解总反应：2HI=H2+I2实际上是经过下列两步基元反应完成的：2HI→H2+2I·2I·→I2化学反应速率例6.对于反应2NO+2H2⇌N2+2H2O，科学家根据光谱研究提出如下反应历程：第一步2NO⇌N2O2：快反应；第二步：N2O2+H2→N2O+H2O慢反应；第三步：N2O+H2→N2+H2O快反应。上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡，下列叙述正确的是()A．第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞B．反应的中间产物有N2O2、N2O和H2C．该反应的速率由第二步反应决定D．若第一步反应的ΔH<0，则升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大C化学反应速率例7.下图是计算机模拟的在催化剂表面CO与H2O的反应历程。吸附在催化剂表面的物种用“*”标注。下列说法正确的是(

)A.①表示CO和H2O从催化剂表面脱离的过程D.由图可知，CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)为吸热反应BB.②和④中化学键变化相同，吸收的能量相同C.相同条件下，反应速率:④>②化学反应速率化学平衡(一)化学平衡状态判断可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要的特征：一是正反应速率和逆反应速率相等；二是反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。这两个特征就是判断可逆反应是否达到化学平衡状态的核心性依据。(1)正逆相等(方向相反，量相当)2.判断依据：(2)变量不变1.特征：例8.一定温度下在恒容的容器中充入2molSO2和1molO2发生反应：2SO2＋O22SO3，一段时间后，该反应达到化学平衡，下列能说明达到化学平衡状态的是

。

①v正(SO2)＝2v逆(O2)②v(SO2)＝v(SO3)③单位时间内消耗amolSO2，同时生成amolSO3④SO2、O2和SO3的浓度之比为2∶1∶2⑤混合气体的总的物质的量不再改变⑥混合气体的压强不再改变⑦混合气体的密度不再改变⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变⑨二氧化硫的百分含量不再改变①⑤⑥⑧⑨化学平衡例9.在一定温度下的刚性密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明下述反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达到平衡状态

。①混合气体的压强②混合气体的密度③B的物质的量浓度④气体的总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量⑥物质C的百分含量⑦各气体的物质的量②③⑤⑥⑦化学平衡mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)c为平衡浓度c为任一时刻浓度化学平衡常数：浓度商：K=(1)概念：K值越大，反应进行得越完全，反应物平衡转化率越高；K值越小，反应进行越不完全，反应物平衡转化率越低。一般来说，K>105时，反应就进行得基本完全(二)化学平衡常数化学平衡①判断平衡移动的方向(2)化学平衡常数的应用：

Q＜K

，反应向正方向进行Q＝K，反应处于平衡状态Q＞K

，反应向逆方向进行②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若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应化学平衡例10.在一体积恒定的密闭容器中进行如下反应：CO2(g)

+H2(g)CO(g)+H2O(g)，不同温度T

下的平衡常数K如下表所示：（1）该反应ΔH

0(填“<”、“>”或“=”)；（2）830℃时，向体积为1L的密闭容器内分别充入1molCO2和1molH2，则达到平衡时CO2的转化率为

，此时H2的物质的量浓度为

；50%0.5mol/L>化学平衡例11.在温度为850K时，将5molSO2和3molO2充入容积为10L的密闭容器中(反应放热)，反应达平衡时混合物中SO3的浓度为0.4mol/L，计算：

(1)该条件下反应的平衡常数为_____；

(2)SO2的转化率为_______；

(3)若升温，该反应平衡常数将

（填“增大”、“减小”或“不变”下同）SO2的转化率将_____。(4)在850℃时，发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(SO2)为0.2mol·L-1，c(O2)为0.1mol·L-1，c(SO3)为0.2mol·L-1，则下一时刻，反应向哪个方向进行?

16080%减小减小化学平衡在密闭容器中发生如下反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)△H<0(m+n>p+q)当下列某一因素变化时，分析其对化学反应速率的影响；若达到化学平衡时，分析这些因素变化对平衡移动的影响。完成下表。因素变化化学反应速率化学平衡浓度增大A或B浓度v(正)

、v(逆)均增大v(正)>v(逆)，正移增大C或D浓度v(正)

、v(逆)均增大v(逆)>v(正)，

逆移减小A或B浓度v(正)

、v(逆)均减小v(逆)>v(正)，

逆移减小C或D浓度v(正)

、v(逆)均减小v(正)>v(逆)，正移(二)影响化学平衡的因素(1)浓度对化学平衡的影响化学平衡mA(g)+nB(g)pC(g)+qDv(正)先增大，v(逆)后增大且v'(正)>v'(逆)v(正)先减小，v(逆)后减小且v'(逆)>v'(正)增大反应物浓度体系浓度改变图像速率变化减小反应物浓度v(正)v(逆)vtv(正)v(逆)vt【图象分析】根据前面的分析，画出改变条件后的速率——时间图象v'(正)v'(逆)v'(逆)v'(正)化学平衡增大生成物浓度体系浓度改变图像速率变化减小生成物浓度v(正)v(逆)vtv(正)v(逆)vtv(逆)先增大，v(正)后增大且v'(逆)>v'(正)v(逆)先减小，v(正)后减小且v'(正)>v'(逆)v'(逆)v'(正)v'(正)v'(逆)【图象分析】根据前面的分析，画出改变条件后的速率——时间图象mA(g)+nB(g)pC(g)+qD化学平衡因素变化化学反应速率化学平衡压强扩大体积减小压强v(正)

、v(逆)均减小v(逆)>v(正)，逆移缩小体积增大压强v(正)

、v(逆)均增大v(正)>v(逆)，正移温度升高温度v(正)

、v(逆)均增大v(逆)>v(正)，

逆移降低温度v(正)

、v(逆)均减小v(正)>v(逆)，正移催化剂加入催化剂v(正)

、v(逆)均增大v(正)=v(逆)，不动在密闭容器中发生如下反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)△H<0(m+n>p+q)当下列某一因素变化时，分析其对化学反应速率的影响;若达到化学平衡时，分析这些因素变化对平衡移动的影响。完成下表。(2)压强、温度对化学平衡的影响化学平衡aA(g)+bB(g)cC(g)（a+b>c）0vv正v逆v正=v逆V’正V’逆v

正=v

逆增大压强0vv正v逆v正=v逆V'逆V'正v'正=v'逆减小压强【图象分析】根据前面的分析，画出改变条件后的速率——时间图象压强对化学平衡的影响化学平衡aA(g)+bB(g)cC(g)（a+b<c）0vv正v逆v正=v逆V'逆V'正v

正=v

逆增大压强0vv正v逆v正=v逆V'正V'逆v'正=v'逆减小压强【图象分析】根据前面的分析，画出改变条件后的速率——时间图象压强对化学平衡的影响化学平衡aA(g)+bB(g)cC(g)（a+b=c）0vv正v逆v正=v逆V'逆V'正v

正=v

逆增大压强0vv正v逆v正=v逆V'正V'逆v'正=v'逆平衡不移动减小压强【图象分析】根据前面的分析，画出改变条件后的速率——时间图象压强对化学平衡的影响化学平衡温度对化学平衡的影响其他条件不变时，升高温度平衡向着吸热的方向移动，降低温度平衡向着放热的方向移动。

aA(g)+bB(g)cC(g)0vv正v逆v正=v逆V’正V’逆v

正=v

逆升高温度0vv正v逆v正=v逆V'逆V'正v'正=v'逆ΔH>0降低温度化学平衡催化剂对化学平衡的影响

催化剂可同等程度地改变正反应速率和逆反应速率,因此催化剂对化学平衡的移动没有影响。但催化剂可改变反应达到平衡所需的时间。

0vv正v逆v正=v逆V'正V'逆v

正=v

逆化学平衡

C化学平衡

化学平衡t生成物的百分含量T1T2tⅡ反应物的转化率p1p2tⅢ生成物的百分含量abⅠ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(如图Ⅰ中T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a可能使用了催化剂)。(T2>T1)(p2>p1)(a可能使用催化剂)1.百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像(先拐先平数值大)(三)化学平衡图象化学平衡t生成物的百分含量T1T2tⅡ反应物的转化率p1p2tⅢ生成物的百分含量abⅠ(T2>T1)(p2>p1)(a可能使用催化剂)升温对应生成物的百分含量降低正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动加压对应反应物的转化率减小正反应是气体总体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动生成物C的百分含量不变平衡不发生移动，但反应速率a>b，故可能是a使用了催化剂；也可能是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a增大了压强(减小容器的容积)化学平衡ⅠT生成物的百分含量107Pa105PaⅡp生成物的百分含量400℃500℃化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量，分析方法是确定其中一个变量，讨论另外两个变量之间的关系。(定一议二)2.百分含量—压强—温度图像化学平衡等温线ⅠT生成物的百分含量107Pa105Pa若确定压强为105Pa或107Pa，则生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小，说明正反应是放热反应。若确定温度T不变，作横坐标的垂线，与两个压强曲线出现交点，分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现，增大压强，生成物C的百分含量增大，说明正反应是气体总体积减小的反应。等压线化学平衡(3)对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)正反应____热放m+n___p+q<3.其余图像TC%450℃PA%P1交叉点(v正

=v逆)表示达到平衡，交叉点之前表示达到平衡的过程；之后表示平衡移动的过程。化学平衡例14.硝酸厂常用催化还原法处理尾气，CH4在催化剂作用下可以将NO2还原为N2，反应原理为CH4(g)+2NO2(g)⇌CO2(g)+N2(g)+2H2O(l)

ΔH<0，NO2(g)的平衡转化率[α(NO2)]随温度、压强变化如图所示(X、Y代表温度或压强)。下列说法错误的是

(

)A.X代表压强B.Y1<Y2C.平衡常数：Ka>KcD.适当降低温度，NO2的平衡转化率增大A化学平衡化学反应进行的方向焓变熵变化学反应能否自发进行ΔH<0ΔS>0任何温度都能自发进行ΔH>0ΔS<0不能自发进行ΔH<0ΔS<0较低温度时自发进行ΔH>0ΔS>0高温时自发进行小结：“大大高温，小小低温”例15.已知体系自由能变化ΔG=ΔH﹣TΔS，ΔG<0时反应能自发进行。两个氢化反应的ΔG与温度的关系如图所示，下列说法正确的是()CA．反应①的ΔS<0B．反应②在600℃时的反应速率很快C．温度大于1000℃时，反应①能自发进行D．反应②的ΔH>0提示：根据数学函数截距进行判断，截距为焓变，斜率为负的熵变，类比y=ax+b；对于B，图中只能看出什么温度反应自发，无法看出速率快慢与温度的关系化学反应进行的方向1.反应限度：要考虑尽量增大反应物的转化率，充分利用原料。2.反应速率：要选择较快的反应速率，提高单位时间内的产量。3.生产要求：要考虑设备的要求和技术条件。调控化学反应需考虑的问题:工业合成氨的适宜条件压强10～30