1、高三化學(xué)專題復(fù)習(xí),化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,知識(shí)提綱：,濃度,壓強(qiáng),溫度,催化劑,其它,濃度,壓強(qiáng),溫度,適宜條件選擇,合成氨工藝流程,一、化學(xué)反應(yīng)速率,1、化學(xué)反應(yīng)速率,2、影響反應(yīng)速率的條件,二、化學(xué)平衡,1、定義,2、影響平衡的條件,3、等效平衡,三、合成氨簡(jiǎn)介,化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,一、化學(xué)反應(yīng)速率,1、概念：化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的，通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。,m A（g）+n B（g） = p C（g）+q D（g）, C (A) = C (A) C (A), C (C) = C (C) C (C),C(A)、 C(C) 表示一定

2、時(shí)間后的物質(zhì)濃度,C (A) 、 C (C) 表示物質(zhì)起始濃度,3、單位：mol/(LS)或 mol/(Lmin)或 mol/(Lh),4、特點(diǎn)： 化學(xué)反應(yīng)速率是一段時(shí)間內(nèi)的平均速率，且取正值 在同一反應(yīng)中用不同的物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率時(shí)其數(shù) 值可以是不同的。 不同物質(zhì)的速率的比值一定等于化學(xué)反應(yīng)方程式中 相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。,(A)：(B)：(C)：(D)= m ：n ： p ：q,二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,1、內(nèi)因： 參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)的歷程，是決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素。,、化學(xué)鍵的強(qiáng)弱與反應(yīng)速率的關(guān)系,、化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)與反應(yīng)速率的關(guān)系,例：F2、Cl2、Br2、I2與H2的反應(yīng)

3、。,HF HCl HBr HI,例：Mg、Al、Cu與稀硫酸的作用。,Al與稀硫酸、濃硫酸的作用。,2、外因,外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的規(guī)律,濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑,是影響化學(xué)反應(yīng)速率的四大因素,此外還有光、超聲波、激光、放射性、電磁波、反應(yīng)物的顆粒的大小、擴(kuò)散速率、溶劑效應(yīng)等也影響了反應(yīng)速率。,外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的原因,1 、試將外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響結(jié)果 填入下表中：,課堂練習(xí),2、反應(yīng)A+3B=2C+2D在四種不同的情況下的 反應(yīng)速率分別為： （A）=0.15mol/(LS) （B）= 0.6mol/(LS) （C）= 0.4mol/(LS) （D）= 0.45mol/(L

4、S) 該反應(yīng)在四種情況下的快慢順序?yàn)開(kāi).,=,分析 ： 根據(jù)反應(yīng)速率之比等于物質(zhì)的計(jì)量數(shù) 之比來(lái)判斷。 將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算成同 一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率來(lái)判斷。,在同一個(gè)反應(yīng)中，用不同的物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率 時(shí)，其數(shù)值可以是不同的，但表示這個(gè)反應(yīng)速率的含義 是相同的。,3、把鎂條投入到裝有鹽酸的敞口容器中，產(chǎn)生H2的速率可由下圖表示，在下列因素中： 鹽酸的濃度；鎂條的表面積； 溶液的溫度；Cl-的濃度。 影響反應(yīng)速率的因素是（ ） (A) (B) (C) (D) ,C,4、在一定條件下，NO能跟H2發(fā)生如下反應(yīng)： 2NO+2H2= N2+2H2O。經(jīng)研究，上述反應(yīng)是按 以下三步反應(yīng)進(jìn)行的總

5、反應(yīng)（括號(hào)中是該條件 下反應(yīng)的相對(duì)速率）： 2NO+H2= N2O+H2O （慢） 2N2O = 2N2+O2 （快） 2H2+O2= 2H2O（更快） 以上總反應(yīng)的速率主要取決于三步反應(yīng)中 的（ ） (A) (B) (C) (D) ,A,5、現(xiàn)有反應(yīng)：A (g) +B (g) =C (g)， 從正反應(yīng)開(kāi)始，在其他條件不變時(shí)，某一反應(yīng) 物的濃度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度跟反應(yīng)速率之 間的關(guān)系曲線如圖所示，其中明顯錯(cuò)誤的是 （ ）,B,6、右圖為反應(yīng) 2A（g）= B（g）+ C（g） 的速率（A）變化的圖像，其中縱坐標(biāo)可 能是（ ） A. 溫度 B. 壓強(qiáng) C. A的濃度 D. 反應(yīng)時(shí)間,D,7、進(jìn)

6、行如下實(shí)驗(yàn)，在A瓶中放入10g黃豆大小的 碳酸鈣，在B瓶中放入5g粉末狀碳酸鈣，分別加 入50mL1mol/L鹽酸，下圖中橫軸X代表時(shí)間， 縱軸Y代表瓶中碳酸鈣減小的質(zhì)量，其中能正確 表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖是 （ ）,C,8、在一定條件下2升的反應(yīng)容器中充入一定量的N2和H2發(fā)生下反應(yīng)N2+3H2=2NH3，5分鐘后測(cè)的NH3的物質(zhì)的量為0.5mol，則NH3的反應(yīng)速率為_(kāi)； H2的反應(yīng)速率為_(kāi)。,0.05mol/(Lm),0.05mol/(Lm)32 =0.075 mol/(Lm),9、硫分別在空氣中和氧氣中燃燒的現(xiàn)象是_、_。由此可得出的結(jié)論是_。,10、已知在一定條件下發(fā)生下列反應(yīng)2X+W=Y

7、+Z Y+N= W+Z則總反應(yīng)方程式為_(kāi)。其中X為_(kāi) W為_(kāi) Y為_(kāi)。,2X+N=2Z,反應(yīng)物,催化劑,中間產(chǎn)物,淡藍(lán)色火焰,藍(lán)紫色火焰,反應(yīng)物濃度大，速率快,11、如下圖所示，相同體積的a、b、c三密閉容器，其中c容器有一活塞，a、b兩容器為定容容器，起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器壓強(qiáng)相等，一定條件下發(fā)生2SO2+O2=2SO3的反應(yīng)。問(wèn)：, 如起始在a、c兩容器中通入同量的N2， 則此時(shí)三容器起始?jí)簭?qiáng)為Pa _Pb _Pc；, 起始a、c兩容器的反應(yīng)速率大小關(guān)系為Va _Vc；, 反應(yīng)一段時(shí)間后a、c中速率大小關(guān)系為Va _Vc ；,=, =,= ,起始反應(yīng)速率關(guān)系為 V

8、a _Vb _Vc,三、化學(xué)平衡的建立,1、化學(xué)平衡的建立,從反應(yīng)物開(kāi)始,從生成物開(kāi)始,2、化學(xué)平衡狀態(tài),在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng) 速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各 組分的濃度保持不變的狀態(tài)，稱為化學(xué)平 衡狀態(tài)。,概念的理解：,前提 是一定條件下的可逆反應(yīng),實(shí)質(zhì) 是正=逆 0,標(biāo)志 是反應(yīng)混合物中各組分的濃度 保持不變,3、化學(xué)平衡的特征,(1) 逆 可逆反應(yīng),變 當(dāng)濃度、壓強(qiáng)、溫度等條件改變 時(shí)，化學(xué)平衡即發(fā)生移動(dòng),(2) 等 正=逆 0,(3) 動(dòng) 動(dòng)態(tài)平衡,定 平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)混合物中各 組分的濃度保持不變,4、判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法,平衡,平衡,平衡,不一定 平衡,4、判斷

9、化學(xué)平衡狀態(tài)的方法,平衡,平衡,不一定 平衡,不一定 平衡,4、判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法,平衡,不一定 平衡,平衡,不一定 平衡,4、判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法,不一定 平衡,不一定 平衡,一定 平衡,課堂練習(xí),1、下列方法中可以證明A(s) + 2B2(g) 2C2(g) +D2(g) 已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_.,、一個(gè)B B鍵的斷裂的同時(shí)有一個(gè)C C鍵的生成,、百分組成 B2% = C2% = D2%,、單位時(shí)間內(nèi)生成了2molC的同時(shí)也生成了1molA,、反應(yīng)速率(B2)=(C2)=1/2(D2),、C(B2):C(C2):C(D2) = 2:2:1,、溫度、體積一定時(shí)，B2、C2、D2濃度不再

10、變化,、溫度、體積一定時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化,、條件一定時(shí)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化,、溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化,、,小結(jié)：化學(xué)平衡的標(biāo)志, 正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率 各成分的百分含量保持不變 各物質(zhì)的濃度不變 各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不變 對(duì)于氣體計(jì)量數(shù)和前后不相等的反應(yīng)， 壓強(qiáng)保持不變,2、在一定溫度下，可逆反應(yīng)： A2(氣)+B2(氣) 2AB(氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是 (A) A2、B2、AB的濃度不再變化 (B) 容器中的壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化 (C) 單位時(shí)間內(nèi)生成n mol的A2同時(shí)生成2n mol的AB (D) A2、B2、AB的濃度之比為1:1:2,AC,四、化學(xué)平

11、衡移動(dòng),對(duì)一個(gè)可逆反應(yīng)，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) 以后，反應(yīng)條件(如溫度、壓強(qiáng)、濃度等) 發(fā)生改變，平衡混合物里各組分的濃度也 就隨著改變而達(dá)到新的平衡狀態(tài)，這個(gè)過(guò) 程叫做化學(xué)平衡移動(dòng)。,化學(xué)平衡移動(dòng)的根本原因：外界條件 改變，引起正、逆發(fā)生改變，且： 正逆0，造成化學(xué)平衡移動(dòng)。,五、影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素,1、濃度：在其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物 濃度或減小生成物濃度都可使化學(xué)平衡向正 反應(yīng)方向移動(dòng)；反之化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。,2、壓強(qiáng)： 對(duì)于反應(yīng)前后氣體總體積發(fā)生變化的可逆反應(yīng)， 在其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體 積縮小的方向移動(dòng)；反之，化學(xué)平衡向氣體體積增 大的方向移動(dòng)。,其他條件

12、不變時(shí)，壓強(qiáng)增大，正、逆都提高，但氣體體積之和大的反應(yīng)速率增大的幅度更大。,壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響， 只考慮對(duì)參加反應(yīng)的氣態(tài)物質(zhì)的影響。,3、溫度： 在其他條件不變的情況下，升高溫度， 化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，降低溫度， 化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。,升高溫度，吸熱反應(yīng)方向的速率增大的幅度更大。,降低溫度，吸熱反應(yīng)方向的速率降低的幅度更大。,催化劑對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)無(wú)影響，它的使用能 同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率（即反應(yīng)速率改 變但仍然相等），可以改變化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡所 需要的時(shí)間。正催化劑可以加快反應(yīng)速率，縮短 反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。,勒夏特列原理： 化學(xué)平衡移動(dòng)原理,若改變影響平衡的一個(gè) 條

13、件(濃度、壓強(qiáng)、溫度)， 平衡就向能夠減弱這種改變 的方向移動(dòng)。,課堂練習(xí)： 1、反應(yīng) X(g) +Y(g) 2Z(g) (正反應(yīng)放熱)，從正 反應(yīng)開(kāi)始經(jīng)t1時(shí)間達(dá)到平衡狀態(tài)，在t2末由于條件 變化，平衡受到破壞，在t3時(shí)達(dá)到新的平衡，下圖 表示上述反應(yīng)過(guò)程中 物質(zhì)的濃度與反應(yīng)時(shí) 間的變化關(guān)系，試問(wèn) 圖中的曲線變化是由 哪種條件的改變引起 的？ （ ）,A、增大X或Y的濃度 B、增大壓強(qiáng) C、增大Z濃度 D、降低溫度,D,2、下圖表示可逆反應(yīng)： A(g) + B(g) C(g)，當(dāng)增大壓強(qiáng)時(shí)， 平衡由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，正確的曲線是（ ）。,B,D,4、如圖曲線是在其他條件一定時(shí)，反應(yīng)： 2NO2

14、 N2O4 ； H (逆)的點(diǎn)是（ ）,（A） A 或 E （B） C （C） B （D） D,B,5、可逆反應(yīng)： mA(S) +nB(g) pC(g)；H0 在一定溫度的密閉容器中進(jìn)行，B的 體積分?jǐn)?shù)(VB%)與壓強(qiáng)關(guān)系如圖所示。 下列敘述正確的是（ ）,（A） m + n p （C） n (逆),C D,6、對(duì)于反應(yīng)：2A+B 2C在反應(yīng)過(guò)程中C的 百分含量隨溫度變化如右圖所示，則： T0對(duì)應(yīng)的V正與V逆的關(guān)系是_. 正反應(yīng)為_(kāi)熱反應(yīng). A、B兩點(diǎn)正反應(yīng)速率的大小關(guān)系 是_. 溫度TT0時(shí)，C%逐漸增大的原因 是_.,T,六、等效平衡問(wèn)題及解題思路,1、等效平衡的含義,在一定條件(定溫、定

15、容或定溫、定壓) 下，只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng) 達(dá)到平衡后，任何相同組分的分?jǐn)?shù)(體積、物 質(zhì)的量)均相同，這樣的化學(xué)平衡互稱等效平衡。,2、等效平衡的分類,、定溫、定容條件下的等效平衡,I 類：對(duì)于一般可逆反應(yīng)，在定T、V條件下， 改變起始加入情況，只要按可逆反應(yīng)的化學(xué) 計(jì)量數(shù)比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì) 的量與原平衡起始量相同，則兩平衡等效。,類：對(duì)于一般可逆反應(yīng)，在定T、P條件下， 改變起始加入情況，只要按可逆反應(yīng)的化學(xué) 計(jì)量數(shù)比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì) 的量比與原平衡相同，則兩平衡等效。,、定溫、定壓條件下的等效平衡,類：對(duì)于一般可逆反應(yīng)，在定T、V條件下， 對(duì)于反應(yīng)

16、前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)， 只要反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量的比與原 平衡相同，則兩平衡等效。,定T、V,定T、P,m + np+q,m + n = p+q,極限相等法,極限成比例法,極限成比例法,m+np+qm+n = p+q,2、在容積固定的2L的密閉容器中，充入A和B各4mol，發(fā)生 可逆反應(yīng) A(g) + 2B(g) 2C(g)， 并達(dá)到平衡，以B的濃度改變表 示的反應(yīng)速率V正、V逆與時(shí)間的 關(guān)系，如右圖。則B的平衡濃度 的表示式正確的是（式中S指對(duì) 應(yīng)區(qū)域的面積） （ ）,B,圖中陰影部分面積表示（ ）,A、A的濃度的減少 B、B物質(zhì)的量的減少 C、C的濃度的增加 D、A物質(zhì)的量

17、的減少,C,八、合成氨適宜條件的選擇,在實(shí)際生產(chǎn)中，需要綜合考慮反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、原料選擇、產(chǎn)品和設(shè)備等各方面的情況，還要兼顧實(shí)際條件和生產(chǎn)成本，以確定最佳生產(chǎn)條件。,合成氨的反應(yīng)原理為： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) （正反應(yīng)為放熱反應(yīng)），這是一個(gè)氣體體積縮小的、放熱的可逆反應(yīng)。,（1）催化劑：催化劑雖不能改變化學(xué)平衡，但可加快反應(yīng)速率，提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量。,（2）溫度：升高溫度可加快反應(yīng)速率，但從平衡移動(dòng)考慮，此反應(yīng)溫度不宜太高。選擇溫度的另一個(gè)重要因素是要使催化劑的活性最大。（即催化劑的活性溫度）,3、壓強(qiáng)：無(wú)論是反應(yīng)速率，還是化學(xué)平衡，都要求壓強(qiáng) 要大，但生產(chǎn)設(shè)備又不能

18、承受太大的壓強(qiáng)，而且壓力越大， 消耗的動(dòng)力越大、能源越多。,4、濃度：在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，不斷補(bǔ)充N2和H2，及時(shí)分離出NH3，不但可以加快反應(yīng)速率，還能使平衡右移，提高NH3的產(chǎn)量。,二、合成氨的適宜條件,濃度：nN2 ：nH2 1：3，以提高H2的利用率。,壓強(qiáng)：20MPa50MPa,溫度：5000C左右（此時(shí)催化劑的活性最大）,催化劑：鐵觸媒,反應(yīng)原理為：,三、合成氨工業(yè)的簡(jiǎn)要流程,四、原料氣的制取,N2：方法：液化空氣（ N2先逸出）,方法：消耗空氣中的O2（例：C+O2=CO2，除去 CO2可得N2）,H2：水煤氣法,五、有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算,1、可逆反應(yīng)達(dá)到平衡過(guò)程中物質(zhì)濃度的變化關(guān)系

19、,（2）生成物的平衡量 = 起始量 + 轉(zhuǎn)化量,（3）各物質(zhì)轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們?cè)诨瘜W(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量 數(shù)之比,（4）化學(xué)平衡前后，同種元素原子的物質(zhì)的量相等,2、反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率,（體積變化也可以）,3、產(chǎn)率,m A （g） +n B （g） p C （g） +q D （g）,反應(yīng)達(dá)到平衡后，C A ，B的轉(zhuǎn)化率可提高，但A的轉(zhuǎn)化率一般降低； C B ，A的轉(zhuǎn)化率可提高，但B 的轉(zhuǎn)化率一般降低。,4、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率與濃度的關(guān)系,（1）對(duì)于多種物質(zhì)參加的反應(yīng)（氣、液態(tài)）,同時(shí)增加A、B的濃度， A、B的轉(zhuǎn)化率都增大。,m +n p +q,m +n p +q,同時(shí)增加A、B的濃度， A、B的轉(zhuǎn)化率都減

20、小。,m +n= p +q,同時(shí)增加A、B的濃度， A、B的轉(zhuǎn)化率都不變。,（2）對(duì)于分解反應(yīng)，要視反應(yīng)前后物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)而定。,例：2HI （g） H2 （g） + I2（g）,例：2NH3（g） N2 （g）+ 3H2（g）,不論如何改變反應(yīng)物的濃度， 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率都不變。,增加反應(yīng)物的濃度時(shí)， 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小。,m A（g） n B（g） + p C（g）,m = n + p,m n +p,m n+ p,六、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的計(jì)算及判斷：,m A（g）+n B（g） p C（g）+q D（g）,以上反應(yīng)達(dá)到平衡后，增大反應(yīng)物A的濃度，B的轉(zhuǎn)化率可提高，但A的轉(zhuǎn)化率反而降低；增大反應(yīng)物

21、B的濃度，A的轉(zhuǎn)化率可提高，但B的轉(zhuǎn)化率反而降低。,在一定容密閉容器中，加入m mol A,n mol B發(fā)生下列反應(yīng)：mA(氣) +nB(氣) pC(氣)，平衡時(shí)C的濃度為w molL-1，若維持容器體積和溫度不變，起始加入a molA,b molB,c molC,要使平衡后C的濃度仍為w molL-1,則a,b,c必須滿足的關(guān)系是 ( ) (A) a:b:c=m:n:p ( B) a:b=m:n; ap/m+c=p (C) mc/p+a=m；nc/p+b=n (D) a=m/3；b=n/3; c=p/3,B C,在某定容密閉容器中建立下列平衡， 3A（g)+B(g) 2C(g)+D(g)

22、當(dāng)起始時(shí)向容器中加入3molA、2molB時(shí)，達(dá)到平衡時(shí)測(cè)的D的體積分?jǐn)?shù)為 m%。 當(dāng)起始時(shí)向容器中加入2molB、2molC、1molD時(shí)達(dá)到平衡時(shí)測(cè)的D的體積分?jǐn)?shù)為 n%。則m_n(、=）。, 或 =,在上述反應(yīng)中如果加入B的量顏色加深，則有顏色的物質(zhì)可能為_(kāi).,B、C 或D,在一個(gè)固定體積的密閉的容器中，放入3升X(氣)和2升Y(氣)，在一定條件下發(fā)生下列反應(yīng)： 4X(氣)+3Y(氣) 2Q(氣)+nR(氣)。達(dá)到平衡后，容器內(nèi)溫度不變，混合氣體的壓強(qiáng)比原來(lái)增加5%，X的濃度減小1/3，則該反應(yīng)方程式中的n值是 ( ) (A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 6,在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)N2+3H22NH3+Q, 一定溫度下達(dá)到平衡，若將平衡體系中各物質(zhì)濃度都增加到原來(lái)的2倍，則產(chǎn)生結(jié)果是 ( ) 平衡不移動(dòng) 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) NH3的百分含量增加 H2的轉(zhuǎn)化率增大 達(dá)到新平衡后容器的壓強(qiáng)等于原平衡的壓強(qiáng)的2倍