第第頁2024屆高三化學(xué)高考備考一輪復(fù)習(xí)專題10化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡課件(共42張PPT)(共42張PPT)

高考

化學(xué)

課標(biāo)版專用

專題十化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率

基礎(chǔ)篇

1.化學(xué)反應(yīng)速率

1)表示方法:通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度變化來表示。

表達(dá)式為v=,單位為mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1。

注意:不能用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率,因?yàn)楣腆w或純液體的濃度

視為常數(shù)。

2)與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系:對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),用不同

物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值不同,但意義相同。單位相同時(shí),各物質(zhì)化學(xué)

反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。

2.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

1)內(nèi)因(主要因素)——反應(yīng)物本身的性質(zhì)。

2)外因

①濃度:增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率增大,反之減小。

②壓強(qiáng):對于有氣體參加的反應(yīng),增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率增大,反之減小。

解釋:增大反應(yīng)物濃度或增大壓強(qiáng),單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,單位時(shí)間

內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多,化學(xué)反應(yīng)速率增大。

注意:充入無關(guān)氣體(不參與反應(yīng)的氣體)的影響

恒溫恒容時(shí):充入無關(guān)氣體→總壓強(qiáng)增大,各反應(yīng)物濃度不變→反應(yīng)速率

不變。

恒溫恒壓時(shí):充入無關(guān)氣體→總體積增大,各反應(yīng)物濃度減小→反應(yīng)速率

減小。

③溫度:升高溫度,反應(yīng)速率增大,反之減小,與反應(yīng)吸熱還是放熱無關(guān)。

④催化劑:使用催化劑,一般可加快反應(yīng)速率。

解釋:升溫、使用催化劑時(shí),體系中活化分子百分?jǐn)?shù)增加,有效碰撞次數(shù)增

加,化學(xué)反應(yīng)速率增大。

⑤其他因素:如反應(yīng)物的接觸面積增大,反應(yīng)速率增大;構(gòu)成原電池,反應(yīng)

速率增大。

考點(diǎn)二化學(xué)平衡

1.化學(xué)平衡研究的對象——可逆反應(yīng)

2.化學(xué)平衡狀態(tài)

1)特征

2)判斷——“正、逆相等,變量不變”

以反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例:

類別可能的情況舉例是否達(dá)

到平衡

混合物體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定平衡

各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡

各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡

總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量一定不一定平衡

正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系在單位時(shí)間內(nèi)消耗了mmolA的同時(shí)生成了mmolA,即v正=v逆平衡

在單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolB的同時(shí)消耗了pmolC平衡

v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q不一定平衡

在單位時(shí)間內(nèi)生成了nmolB,同時(shí)消耗了qmolD不一定平衡

壓強(qiáng)恒容時(shí)壓強(qiáng)不再變化,當(dāng)m+n≠p+q時(shí)平衡

恒容時(shí)壓強(qiáng)不再變化,當(dāng)m+n=p+q時(shí)不一定平衡

混合氣體的平均相對分子質(zhì)量一定,當(dāng)m+n≠p+q時(shí)平衡

一定,當(dāng)m+n=p+q時(shí)不一定平衡

氣體的密度恒容時(shí)氣體密度一定不一定平衡

顏色反應(yīng)體系的顏色不變,即有色物質(zhì)的濃度不變平衡

3.化學(xué)平衡移動(dòng)

1)化學(xué)平衡移動(dòng)的過程

2)化學(xué)平衡移動(dòng)方向與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系

①v正>v逆:平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。

②v正0PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)充入PCl5正向移動(dòng)α(PCl5)減小,φ(PCl5)增大

Δn=02HI(g)H2(g)+I2(g)充入HIα(HI)、φ(HI)不變

Δn105

反應(yīng)程度很難進(jìn)行反應(yīng)可逆反應(yīng)可接近完全

②判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。

對于可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),在一定溫度下的任意時(shí)刻的

稱為濃度商,常用Q表示。

Q

③判斷可逆反應(yīng)的熱效應(yīng)

2.化學(xué)平衡的計(jì)算方法——“三段式”法

反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A(yù)、B起始物質(zhì)的量分別為

amol、bmol,達(dá)到平衡后,A的消耗量為mxmol,容器容積為VL。

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

起始(mol)ab00

變化(mol)mxnxpxqx

平衡(mol)a-mxb-nxpxqx

則有:(1)平衡常數(shù)K=。

(2)反應(yīng)物:n(平)=n(始)-n(變)。

生成物:n(平)=n(始)+n(變)。

(3)A的轉(zhuǎn)化率:α(A)=×100%,A、B的轉(zhuǎn)化率之比為α(A)∶α(B)=∶

。

(4)平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù):φ(A)=×100%。

(5)平衡時(shí)和開始時(shí)的壓強(qiáng)比:=。

綜合分壓平衡常數(shù)(Kp)的計(jì)算

綜合篇

1.分壓平衡常數(shù)的含義

在化學(xué)平衡體系中,用各氣體物質(zhì)的分壓代替濃度進(jìn)行計(jì)算,得到的平衡

常數(shù)稱為分壓平衡常數(shù)(Kp)。例如對于N2(g)+3H2(g)2NH3(g),Kp=

。某氣體的分壓=總壓×該氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(或體積分

數(shù))。

2.影響因素:Kp只受溫度影響。

3.計(jì)算流程

例氮氧化物氣體是造成光化學(xué)污染的主要?dú)怏w,降低氮氧化物氣體的

排放是環(huán)境保護(hù)的重要課題。

氮氧化物間的相互轉(zhuǎn)化。已知2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)歷程分

兩步。

第一步:2NO(g)N2O2(g)(快)

第二步:N2O2(g)+O22NO2(g)(慢)

(1)比較第一步反應(yīng)的活化能E1與第二步反應(yīng)的活化能E2的大小:E1

E2(填“”或“=”)。

(2)某溫度下,恒容密閉容器中,充入NO與O2的物質(zhì)的量之比為1∶1,體系

的總壓為40kPa。反應(yīng)平衡時(shí),NO的轉(zhuǎn)化率為50%,該溫度下反應(yīng)平衡常

數(shù)Kp為kPa-1。(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物

質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。不考慮NO2與N2O4的相互轉(zhuǎn)化。)

(3)綠水青山有利于降低NO的含量,請從化學(xué)平衡的角度分析原因

。

解題導(dǎo)引審題時(shí)要注意反應(yīng)前后壓強(qiáng)是否發(fā)生變化:如果題目指出是

在一定壓強(qiáng)下發(fā)生反應(yīng)(即恒壓條件),則反應(yīng)前后壓強(qiáng)保持不變;如果是

恒容條件,告知反應(yīng)的起始壓強(qiáng)且反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等,則壓強(qiáng)會

發(fā)生變化,需計(jì)算出平衡時(shí)的總壓強(qiáng)。

解析(1)第一步反應(yīng)較快,說明其活化能較小,反應(yīng)較容易。

(2)假設(shè)反應(yīng)前總物質(zhì)的量為2mol,則:

2NO(g)+O2(g)2NO2(g)

起始(mol)110

轉(zhuǎn)化(mol)0.50.250.5

平衡(mol)0.50.750.5

平衡時(shí)總物質(zhì)的量為0.5mol+0.75mol+0.5mol=1.75mol。恒容容器中,

由于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等,故反應(yīng)前后壓強(qiáng)發(fā)生變化,恒溫恒容時(shí)

氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,可計(jì)算出平衡時(shí)總壓強(qiáng)為×

40kPa=35kPa,則NO、O2和NO2的平衡分壓分別為×35kPa=

10kPa、×35kPa=15kPa、×35kPa=10kPa,Kp=

=kPa-1。

答案(1)K2,對于放熱反應(yīng),升高溫度時(shí)平衡逆向移動(dòng),所以溫度t2>

t1。

答案(1)3小于

(2)B大于對于放熱反應(yīng),升高溫度時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

創(chuàng)新化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像分析

基礎(chǔ)篇

1.分析反應(yīng)速率和平衡圖像題的思維流程——“三看一判斷”

1)一看面:看清橫、縱坐標(biāo)所表示的物理量,理解曲線的整體含義。

2)二看線:看曲線的變化趨勢(有時(shí)需作等溫線、等壓線等輔助線)。

3)三看點(diǎn):分析曲線上點(diǎn)的意義,特別是特殊點(diǎn)(起點(diǎn)、終點(diǎn)、交點(diǎn)、極值

點(diǎn)等)。

4)作判斷:根據(jù)圖像中的信息和化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的相關(guān)規(guī)律,結(jié)合題目中具體反應(yīng)的特征(吸熱或放熱、氣體分子數(shù)變化等),作出相應(yīng)判斷。

2.常見的反應(yīng)速率和平衡圖像

1)速率—時(shí)間圖像(注意斷點(diǎn))

以A(g)+B(g)C(g)ΔH>0為例

t1時(shí)增大反應(yīng)物的濃度,正反應(yīng)速率瞬間增大,然后逐漸減小,而逆反應(yīng)速

率逐漸增大;t2時(shí)升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,吸熱反應(yīng)的正反應(yīng)速

率增大程度較大;t3時(shí)減小壓強(qiáng),容器容積增大,濃度減小,正、逆反應(yīng)速率

均減小;t4時(shí)使用催化劑,正、逆反應(yīng)速率均瞬間增大。

2)含量(或轉(zhuǎn)化率)—時(shí)間—溫度(或壓強(qiáng))圖像

“先拐先平,數(shù)值大”原則:在含量(或轉(zhuǎn)化率)—時(shí)間圖像中,先出現(xiàn)拐點(diǎn)

的先達(dá)到平衡,說明該曲線對應(yīng)的反應(yīng)速率較大,表明反應(yīng)溫度較高或壓

強(qiáng)較大或使用催化劑等。以可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)為例:

(T2>T1,ΔH>0)

(T2>T1,ΔHp2,a+b>c)

(p1>p2,a+bv逆;同理可知曲線L下方的F

點(diǎn)v正v(d)

C.平均摩爾質(zhì)量:M(a)>M(c)、M(b)>M(d)

D.平衡常數(shù):K(a)v(d),B正確。該反應(yīng)正向?yàn)闅怏w分子數(shù)減小的反應(yīng),投料

相同時(shí),CO的平衡轉(zhuǎn)化率越大