化学反应速率与化学平衡课件.pptx
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1、化学反应速率与化学平衡,化学反应速率与化学平衡,考情精解读,A.考点帮知识全通关,考点1化学反应速率考点2化学平衡考点3化学平衡常数与转化率,考纲要求,命题规律,命题分析预测,知识体系构建,考情精解读A.考点帮知识全通关考点1化学反应速率考纲要求,方法1 化学反应速率的计算与大小比较方法2 影响化学反应速率的因素方法3 化学平衡状态的判断方法4 化学平衡的移动方法5 平衡转化率的判断方法6“三段式”法解答有关化学平衡常数的计算方法7 等效平衡微课12 化学平衡图像题的解题方法,B.方法帮素养大提升,方法1 化学反应速率的计算与大小比较B.方法帮素养大提升,C.考法帮考向全扫描,考向1 有关化学
2、反应速率的图像题考向2“三段式”法计算化学平衡常数考向3 化学反应速率与化学平衡理论在工业生产中的应用,C.考法帮考向全扫描考向1 有关化学反应速率的图像题,考纲要求命题规律命题分析预测知识体系构建,考纲要求,1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。能正确计算化学反应的转化率()。2.了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用。3.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。4.掌握化学平衡的特征。了解化学平衡常数(K)的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算。5.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律。6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在
3、生活、生产和科学研究领域中的重要作用,考纲要求,1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。能正确计算化学反应,命题规律,命题规律核心考点考题取样考向必究化学反应速率2015新课标全,命题规律,(续表),命题规律核心考点考题取样考向必究化学平衡常数与转化率2017,考情分析高考主要考查对化学反应速率的理解、化学反应速率的相关计算、外界条件对化学平衡的影响、平衡常数的表达及计算、化学反应速率和化学平衡的综合计算及图像问题,延续选择题或非选择题的形式,分值为415分。命题预测预计在今后的高考中,会将化学平衡移动原理与化工生产、生活实际相结合,考查化学反应速率和化学平衡移动在社会生产、生活、科学等领域
4、的应用,考生应予以重视,命题分析预测,考情分析高考主要考查对化学反应速率的理解、化学反应速率的相,知识体系构建,知识体系构建,A.考点帮知识全通关,考点1化学反应速率考点2化学平衡考点3化学平衡常数与转化率,A.考点帮知识全通关考点1化学反应速率,考点1化学反应速率(重点),考点1化学反应速率(重点),指明是用反应体系中的哪种物质作依据。(2)同一化学反应中,各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比,也等于各物质的浓度变化量之比。,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,指明是用反应体系中的哪种物质作依据。化学 专题十六化学反应,1.化学反应速率通常是指在某一段时间内的
5、平均反应速率,而不是某一时刻的瞬时反应速率。2.c是指反应过程中物质的消耗浓度或生成浓度,可根据反应方程式或比例计算。3.固体或纯液体(不是溶液),其浓度保持不变(可视为常数),因此不用固体或纯液体的浓度变化表示反应速率。,特别提醒,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,1.化学反应速率通常是指在某一段时间内的平均反应速率,而不是,考点2化学平衡(重点),1.可逆反应在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的化学反应,称为可逆反应。在可逆反应中使用“ ”。可逆反应必须是同一条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应,对于在不同反应条件下进行的反应物、生成物正好相反
6、的反应则不能认为是可逆反应。,考点2化学平衡(重点) 1.可逆反应,可逆反应的特点1.正反应和逆反应发生的条件相同。2.在可逆反应体系中,反应不能进行彻底,与化学反应有关的各种物质同时存在,即反应物不能全部转化为生成物,生成物也不能全部转化为反应物。3.能量转化可逆。若正反应是吸(或放)热反应 ,则逆反应是放(或吸)热反应。4.对于可逆反应,可以通过改变反应条件,使之向着人们需要的反应方向最大限度地进行。,规律总结,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,可逆反应的特点规律总结化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,2.化学平衡状态一定条件下的可逆反应,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速
7、率相等,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变,我们称之为“化学平衡状态”,简称化学平衡。,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,2.化学平衡状态化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,3.化学平衡状态的特征,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,3.化学平衡状态的特征化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,4.化学平衡的移动 (1)化学平衡的移动定义达到平衡状态的反应体系,条件改变,引起平衡状态被破坏的过程。化学平衡移动的过程,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,4.化学平衡的移动 化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,(2)影响化学平衡移动的因素温度:在其他条件不变的情况下,升高温度,化学平衡向
8、吸热反应方向移动;降低温度,化学平衡向放热反应方向移动。浓度:在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。压强:对于反应前后总体积发生变化的化学反应,在其他条件不变的情况下,增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动;减小压强,化学平衡向气体体积增大的方向移动。,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,(2)影响化学平衡移动的因素化学 专题十六化学反应速率与化,注意因压强的影响实质是对浓度的影响,所以只有当压强“改变”能造成浓度改变时,化学平衡才可能移动。催化剂:由于催化剂能同时同等程度地增大或减小正
9、反应速率和逆反应速率,故其对化学平衡的移动无影响。催化剂可以缩短达到平衡所需的时间。,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,注意化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,疑难辨析化学平衡移动的根本原因,改变条件,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,疑难辨析改变条件化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,(3)勒夏特列原理在密闭体系中,如果改变影响化学平衡的一个条件(如温度、压强或浓度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。,注意“减弱”不等于“消除”,更不是“扭转”,即平衡移动不能将外界影响完全消除,而只能减弱。,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,(3)勒夏特列原理注意化学 专题十六化学反应
10、速率与化学平衡,考点3化学平衡常数与转化率(难点),考点3化学平衡常数与转化率(难点),特别提醒,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,特别提醒化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,(3)应用判断反应进行的限度K值大,说明反应进行的程度大,反应物的转化率高。K值小,说明反应进行的程度小,反应物的转化率低。,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,(3)应用K 105反应程度很难,利用平衡常数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 专题十六化学反应速率与化
11、学平衡,利用平衡常数判断反应的热效应化学 专题十六化学反应速率,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,误区警示,1.同一个反应中,反应物可有多种,但不同反应物的转化率可能不同。2.对于一个确定的化学反应,温度一定,平衡常数一定。,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡误区警示1.同一个反,3.化学反应进行的方向(1)自发过程含义在一定条件下,不需要借助外力就可以自动进行的过程。特点a.体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量);b.在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向(无序体系更加稳定)。,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,3.化学反应进行的方向化学 专题十六化
12、学反应速率与化学平,(2)化学反应方向的判据焓判据放热反应过程中体系能量降低,HS(l)S(s)。c.熵判据:体系的混乱度增加,S0,反应有自发进行的倾向。但有些熵减的过程也能自发进行,故只用熵变来判断反应进行的方向也不全面。,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,(2)化学反应方向的判据化学 专题十六化学反应速率与化学平,复合判据自由能变化判据在温度、压强一定的条件下,化学反应进行的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果,因此,把焓判据和熵判据结合起来组成的复合判据即自由能变化G,更适合对所有过程进行判断。G=H-TS(T为开尔文温度),G的正、负决定着反应的自发与否。G0,则反应不能自发进行
13、。,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,复合判据自由能变化判据化学 专题十六化学反应速率与化,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,B.方法帮素养大提升,方法1 化学反应速率的计算与大小比较方法2 影响化学反应速率的因素方法3 化学平衡状态的判断方法4 化学平衡的移动方法5 平衡转化率的判断方法6“三段式”法解答有关化学平衡常数的计算方法7 等效平衡微课12 化学平衡图像题的解题方法,B.方法帮素养大提升方法1 化学反应速率的计算与大小比较,方法1 化学反应速率的计算与大小比较,方法解读:,方法1 化学反应速率的计算与大小比较方法解读:,化学 专题十六化
14、学反应速率与化学平衡,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,注意以上浓度也可用物质的量替代,且第一段是加料的量,其数值与化学方程式中的化学计量数没有关系。,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,注意化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,示例1 2014北京理综,12,6分一定温度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。,下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)A.06 min的平均反应速率:v(H2O2)3.310-2 mol/(Lmin)B.610 min的平均反应速率:v(H2O2)3.310-2 mol/(L
15、min)C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol/LD.反应至6 min时,H2O2分解了50%,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.,思维导引,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,思维导引化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,解析根据题目信息可知,06 min内生成22.4 mL(标准状况)氧气,消耗0.002 mol H2O2,则v(H2O2)3.310-2 mol/(Lmin),A项正确;随反应物浓度的减小,反应速率逐渐降低,B项正确;反应至 6 min时,剩余 0.002 mol H2O2,此时c(H2O2)
16、=0.20 mol/L,C项错误;反应至6 min时,消耗 0.002 mol H2O2,转化率为50%,D项正确。,答案C,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,解析根据题目信息可知,06 min内生成22.4 mL(,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,注意压强对反应后气体体积减小的反应影响更大,如正反应是气体体积减小的反应:增大压强,v正、v逆均增大,但v正增大的幅度更大;减小压强,v正、v逆均减小,但v正减小的幅度更大;反应前后气体体积不变的反应:改变压强,v正、v逆同等程度改变。,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,注意化学 专题十六化学反应
17、速率与化学平衡,示例2对于反应A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)来说,下列反应速率中表示该反应进行得最快的是A.v(A2)=0.6 mol/(Ls)B.v(B2)=2.7 mol/(Lmin)C.v(AB3)=12 mol/(Lmin)D.v(A2)=6 mol/(Lmin),化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,示例2对于反应A2(g)+3B2(g),解析A项,可表示为v(A2)=36 mol/(Lmin);B项,经转化可表示为v (A2)=0.9 mol/(Lmin);C项,经转化可表示为v(A2)=6 mol/(Lmin),故A项符合要求。,答案A,化学 专题十六化学反应速率与化学
18、平衡,解析A项,可表示为v(A2)=36 mol/(Lmin),方法2 影响化学反应速率的因素,方法解读:,1.内因(主要因素)反应物本身的性质(活化能的大小)。2.外因(只改变一个条件,其他条件不变),方法2 影响化学反应速率的因素方法解读: 1.内因(主要因素,3.理论解释有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞活化分子:能够发生有效碰撞的分子。活化能:如图,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,3.理论解释有效碰撞理论化学 专题十六化学反应速率与化,图中E1为正反应的活化能,使用催化剂时的活化能为E3,E2为逆反应的活化能,反应热为E1-E2。有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的
19、碰撞。(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,图中E1为正反应的活化能,使用催化剂时的活化能为E3,E2为,4.外界条件对化学反应速率的影响(1)固体或纯液体的浓度可视为常数,其物质的量的变化不会引起反应速率的变化,但固体颗粒的大小会影响接触面积的大小,从而影响反应速率的大小。(2)改变压强,对反应速率产生影响的原因是引起浓度的改变。对于有气体参加的反应体系,有以下几种情况:,恒温时:增大压强,体积缩小,浓度增大,反应速率增大,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,4.外界条件对化学反应速率的影响恒温时:增大压强体积缩小浓,恒温恒容时:,a.充入气体反应
20、物,反应物浓度增大,反应速率增大。,b.充入稀有气体(或非反应气体),总压强增大,但各物质的浓度不变,反应速率不变。,恒温恒压时:充入稀有气体(或非反应气体),体积增大,各物质浓度减小,反应速率减小。,(3)增加反应物的浓度,v正急剧增大(突变),v逆随着反应进行逐渐增大(渐变)。(4)催化剂能同时同等程度地改变正逆反应速率。,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,恒温恒容时:a.充入气体反应物反应物浓度增大反应速率增大。,示例3利用“断点”突破化学反应速率图像(vt)2017郑州一模一定条件下向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体,图1表示各物质浓度随时
21、间的变化,图2表示速率随时间的变化,t2、t3、t4、t5时刻各改变一种条件,且改变的条件均不同。若t4时刻改变的条件是压强,则下列说法错误的是,图1,图2,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,示例3利用“断点”突破化学反应速率图像(vt)20,A.若t1=15 s,则前15 s的平均反应速率v(C)=0.004 molL-1s-1B.该反应的化学方程式为3A(g) B(g)+2C(g)C.t2、t3、t5时刻改变的条件分别是升高温度、加入催化剂、增大反应物浓度D.B的起始物质的量为0.04 mol,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,A.若t1=15 s,则前15 s的平均反应速率v(C
22、)=0,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,c(B)=0.03 molL-1,故B的起始浓度为0.05 molL-1-0.03 molL-1=0.02 molL-1,结合题图1知,容器的容积为2 L,故B的起始物质的量为0.02 molL-12 L=0.04 mol,D项正确。,答案C,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,c(B)=0.03 molL-1,故B的起始浓度为0.0,素养提升,常见含“断点”的速率变化图像分析,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,素养提升常见含“断点”的速率变化图像分析图像化学 专题十六,化学 专题十六化学反应速率与化学平
23、衡,(续表),t1时刻改变的条件温升高降低升高降低适用于正反应为放热的反应,方法3 化学平衡状态的判断,方法解读:,1.动态标志:v正=v逆0(1)同种物质:同一物质的生成速率等于消耗速率。(2)不同物质:必须标明是“异向”的反应速率关系。如 aA(g)+bB(g),方法3 化学平衡状态的判断方法解读:1.动态标志:v正=v逆,(3)温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。3.综合分析,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,(3)温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,(续表),举例mA(g)+nB(g)
24、pC(g)+qD,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,(续表),举例mA(g)+nB(g) pC(g)+qD,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,(续表),举例mA(g)+nB(g) pC(g)+qD,注意1.正反应速率与逆反应速率相等和反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变是判断可逆反应达到化学平衡状态的直接依据和核心依据,其他依据都是由这两个依据衍生的间接依据。,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,注意化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,2.以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态时的标志:(1)反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比(同为正反应速率或
25、逆反应速率)。(2)恒温恒容下体积不变的反应,体系的压强或总物质的量不随时间而变化,如2HI(g) I2(g)+H2(g)。(3)全是气体参加的体积不变的反应,气体的平均相对分子质量不随时间而变化,如2HI(g) I2(g)+H2(g)。(4)全是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度保持不变(因为密度始终保持不变)。,化学 专题十六化学反应速率与化学平衡,2.以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态时的标志:化,示例4利用压强、密度等物理量判断化学平衡状态在一个不传热的固定容积的密闭容器中,发生可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意整数时,反应一定达
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