天津市2021年高考化学一轮复习专题八化学反应速率和化学平衡课件.pptx

1、专题八 化学反应速率和化学平衡,高考化学（天津专用）,考点一 化学反应速率 基础知识 1.表示方法 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。 2.计算公式 v=,考点清单, molL-1min-1 或 molL-1s-1 。 4.化学反应速率与化学计量数的关系 对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),在同一时间段内化学反应速率 v(A)v(B)v(C)v(D)=mnpq。 5.影响化学反应速率的因素,3.常用单位,重点难点 1.计算化学反应速率时的注意事项 (1)计算化学反应速率时,一定要用物质的量浓度的变化量,一般不用物 质的量的变化量。 (2)化学反应速率

2、一般是指一段时间内的平均反应速率,不是瞬时速率, 且均取正值。 (3)改变固体和纯液体的量对化学反应速率无影响(因为固体、纯液体 的浓度视为常数),但改变固体表面积会影响化学反应速率。 (4)不要把外界因素对反应速率的影响和对化学平衡的影响混淆。如升 温,正、逆反应速率都增大,但是增大的幅度不同,导致化学平衡发生移动。,(5)催化剂有正催化剂和负催化剂之分,正催化剂即通常所说的催化剂, 负催化剂又称为抑制剂。 2.“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不发生反应的气体统称为“惰性 气体”。 (1)恒温恒容时 对于有气体参加的反应,充入“惰性气体” 体系总压强增大,但各

3、反应成分分压不变,即各反应成分的浓度不变,反应速率不变。 (2)恒温恒压时 对于有气体参加的反应,充入“惰性气体” 容器容积增大 各 反应成分浓度降低 反应速率减慢。,基础知识 1.可逆反应 (1)概念 在 相同 条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行 的化学反应。 (2)特点:可逆反应不能反应完全。 (3)表示:化学方程式中反应物和生成物用“ ”连接。 2.化学平衡状态 (1)概念 一定条件下,可逆反应中,正反应速率和逆反应速率 相等 时,反应 体系中所有参加反应的 物质的质量或浓度 保持恒定的状态。,考点二 化学平衡,(2)建立过程:以可逆反应N2+3H2 2NH3为例。反应开

4、始时,反 应物浓度最大,正反应速率最大;生成物浓度为0,逆反应速率为0。随着 反应的进行,反应物浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小;生成物的浓度 逐渐增大,逆反应速率逐渐增大。当正反应速率和逆反应速率相等时, 反应达到平衡状态,此时反应物和生成物的浓度均保持不变。变化过程 如下图所示:,(3)特征 “逆”研究对象是可逆反应。 “等” v正=v逆 。 “动”化学平衡是一种动态平衡,即v正=v逆0。 “定”平衡时反应混合物中各组分的 含量 保持恒定。 “变”条件改变,平衡状态 发生 改变,在新条件下建立新的 平衡。,3.外界条件对化学平衡的影响 (1)化学平衡移动的过程 (2)影响平衡移动的外界条件

5、 以可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)为例。,(3)勒夏特列原理 如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强,以及参加反应的物质的 浓度),平衡将向着能够 减弱 这种改变的方向移动。 重点难点 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,所以,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。 (3)对于气体分子数无变化的反应,如H2(g)+I2(g) 2HI(g),

6、压强的变化 对其平衡无影响。在这种情况下,压强的变化对正、逆反应速率的影响 程度是相同的,故平衡不移动。 (4)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度,应视为压强对平衡的 影响。如某平衡体系中,c(N2)=0.1 molL-1、c(H2)=0.3 molL-1、c(NH3)= 0.2 molL-1,当浓度同时增大一倍,即c(N2)=0.2 molL-1、c(H2)=0.6 molL-1、 c(NH3)=0.4 molL-1,此时相当于压强增大一倍,平衡向生成NH3的方向 移动。,(5)在恒容的容器中,当改变其中一种物质的浓度时,必然同时引起压强 改变,但判断平衡移动的方向时,应仍以浓度的影响去

7、考虑。 (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,但降低了各反应物质的分压和浓度,从而使化学,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 反应气体的浓度。,考点三 化学平衡常数及应用 基础知识 1.化学平衡常数 (1)概念 在一定 温度 下,可逆反应达到 平衡状态 时,生成物的浓度 幂之积与反应物 浓度幂 之积的比值是一个常数,这个常数叫该反 应的化学平衡常数(简

8、称平衡常数),用符号K表示。 (2) 表达式 对于可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(s),K= 。,(3)影响因素 K只受 温度 的影响,与反应物和生成物的浓度无关。 2.平衡转化率 (1)表达式 对于化学反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),反应物A的平衡转化率 (A)= 100% 。 (2)规律 1)同一反应的不同反应物转化率可能不同,当按照 化学计量数之比 投入反应物时,反应物的转化率相同。 2)相同条件下,增大某一反应物的浓度,可 增大 另一反应物的转,化率,而增大浓度的反应物的转化率会 减小 。,方法1 化学反应速率及化学平衡图像的分析方法 1.图像类型

9、及特点 (1)速率-压强(或温度)图像,方法技巧,特点:曲线的意义是压强(或温度)对正、逆反应速率的影响。图中交点是平衡状态,压强(或温度)增大后正反应速率增大的程度大,平衡正向移动。 (2)平衡转化率(或质量分数等)-压强-温度图像,特点:表示两个外界条件同时变化时,A的平衡转化率的变化规律。解决 这类图像题,采用“定一议二”法,即把自变量(温度、压强)之一设为恒 量,讨论另外两个变量的关系。 特点:曲线上的点表示平衡状态,而X、Y点则未达平衡状态,使反应由X 点达到平衡状态,反应需向B的百分含量减小的方向进行;要使反应由Y 点达到平衡状态,反应需向B的百分含量增大的方向进行。,(3)质量分

10、数-时间图像 特点:表示不同条件下反应速率的快慢以及平衡混合物中D的质量分数 大小。解题方法是“先拐先平,数值大”,即曲线先出现拐点的首先达 到平衡,反应速率快,以此判断温度(或压强)的高低(或大小),再依据外界 条件对平衡的影响分析。,例 已知:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) H=-1 025 kJ/mol。 若反应起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是 ( ),2.解答化学反应速率和化学平衡图像题的一般步骤,先看拐点的高低,再分析平衡移动的方向。 解析 该反应的正反应为放热反应,温度升高平衡逆向移动,NO的含量 降低,故A项正确,C项错误;该反应的正

11、反应是气体体积增大的反应,压 强减小平衡正向移动,NO的含量增大,故B项正确;催化剂的使用只能改,解题导引,变反应速率,不能使平衡发生移动,NO的含量不变,故D正确。 答案 C,方法2 化学平衡状态的判断方法 1.“两审” 一审题干条件,是恒温恒容还是恒温恒压。二审反应特点:反应前后 气体体积是否发生变化;反应是吸热反应还是放热反应。 2.“两标志” (1)等:v正=v逆 分析v正、v逆的关系。主要分析在某一可逆反应中,正反应消耗掉某反应 物的速率是否等于逆反应生成该反应物的速率。 (2)定:达到平衡状态时,反应混合物中各组分的含量一定 分析体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量分数是否 保持不变。,对于有有色物质参加或生成的可逆反应,体系的颜色是否不再随时间 而变化。例如,2NO2(g) N2O4(g)。 体系中某反应物的转化率或某生成物的产率是否达到最大值或不再 随时间而变化。 以恒温恒容下可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)为例分析:,规律总结 判断可逆反应是否达到平衡状态时,只要抓住“变量不变” 即可如果所给的物理量随着反应的进行是一个变量,在某时间段内 不变,就可以说明反应达到平衡状态;如果该物理量始终是一个定值,就 不能作为判断的依据。,