高二化學(xué) 反應(yīng)速率和化學(xué)平衡重要知識(shí)點(diǎn) 精品課件.ppt

化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡重要知識(shí)點(diǎn) 1 化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)知識(shí)及計(jì)算2 平衡的標(biāo)志問題3 等效平衡問題4 化學(xué)平衡在不同條件下的比較問題5 化學(xué)平衡移動(dòng)問題6 化學(xué)平衡的圖像問題7 化學(xué)平衡的計(jì)算問題 升高溫度 v增大 反之則相反 對(duì)氣體 增加壓強(qiáng) v增大 反之則相反 增大氣體或溶液濃度 v增大 反之則相反 固體或純液體除外 加催化劑 v增大 1 化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)知識(shí) 化學(xué)反應(yīng)速率 v 1 是用來衡量化學(xué)反應(yīng)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表示 2 表示方法 v a c a t 練習(xí) 3 單位 mol l s 或mol l min 或mol l h 4 用不同物質(zhì)表示的速率之比等于計(jì)量數(shù)之比 5 影響因素 溫度 壓強(qiáng) 濃度 催化劑 1 已知反應(yīng)a 3b2c d在一分鐘內(nèi)a的物質(zhì)的量濃度由2mol l降為1mol l 試分別求此一分鐘內(nèi)a和c的反應(yīng)速率 解 v a c a t 2 1 mol l 1min 1mol l min v a v c 1 2 v c 2mol l min 2 用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí) 下列措施不能使氫氣生成速率加大的是 a 對(duì)該反應(yīng)體系加熱b 不用稀硫酸 改用98 濃硫酸c 滴加少量cuso4d 不用鐵片 改用鐵粉 b 注意 真 變和 假 變 若體系的壓強(qiáng)變化而使反應(yīng)物或生成物的濃度發(fā)生變化即 真 變 否則是 假 變 如 2so2 o22so3a 恒壓時(shí)充入he 由于so2 o2 so3的物質(zhì)的量不變 體積v變大 濃度降低相當(dāng)于 減壓 反應(yīng)速率降低 b 恒容時(shí)充入he 由于反應(yīng)物生成物濃度不變 體系壓強(qiáng)不變相當(dāng)于 假 變 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 化學(xué)平衡的標(biāo)志 速率關(guān)系 v正 v逆 各物質(zhì)的百分含量 物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) 體積分?jǐn)?shù) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)等 保持不變 混合氣體的總物質(zhì)的量 總壓強(qiáng) 總體積不隨時(shí)間的改變而改變 不一定 各物質(zhì)的濃度不隨時(shí)間的改變而改變 混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間的改變而改變 不一定 混合氣體的密度不隨時(shí)間的改變而改變 不一定 反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色不隨時(shí)間的改變而改變 直接因素 間接因素 2 化學(xué)平衡的標(biāo)志 特征 例 可逆反應(yīng)2no22no o2在恒定容積密閉容器中反應(yīng) 達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 a單位時(shí)間內(nèi)生成nmolo2的同時(shí)生成2nmolno2 b反應(yīng)容器內(nèi) 物質(zhì)的分子總數(shù)不隨時(shí)間的變化而變化c用no2 no o2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2 2 1 d混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài) e混合氣體的密度不再改變的狀態(tài) f混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài) 2 化學(xué)平衡的標(biāo)志 abdef 1 等效平衡 一定條件下 恒溫 恒容或恒溫 恒壓 對(duì)同一可逆反應(yīng) 只是起始時(shí)加入的物質(zhì)的物質(zhì)的量不同 而達(dá)到化學(xué)平衡時(shí) 任何相同組分的體積分?jǐn)?shù) 或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) 均相同 這樣的平衡互稱為等效平衡 等效平衡的建立與途徑無關(guān) 與外界條件和物質(zhì)用量有關(guān) 1 什么是等效平衡 2 判斷等效平衡的方法 注意外界條件 使用極限轉(zhuǎn)化法將各種情況變換成同一反應(yīng)物或生成物 然后觀察有關(guān)物質(zhì)的數(shù)量是否相當(dāng) 3 等效平衡問題 1 恒溫 恒容下的等效平衡問題 對(duì)于氣態(tài)物質(zhì)反應(yīng)前后分子數(shù)變化的可逆反應(yīng) 對(duì)于氣態(tài)物質(zhì)反應(yīng)前后分子數(shù)變化的可逆反應(yīng)判斷方法 使用極限轉(zhuǎn)化法將各種情況變換成同一反應(yīng)物或生成物 然后觀察有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量是否對(duì)應(yīng)相等 對(duì)于氣態(tài)物質(zhì)反應(yīng)前后分子數(shù)不變的可逆反應(yīng) 判斷方法 使用極限轉(zhuǎn)化的方法將各種情況變換成同一反應(yīng)物或生成物 然后觀察有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量比是否相等 2 恒溫 恒壓下的等效平衡問題 判斷方法 使用極限轉(zhuǎn)化法將各種情況變換成同一反應(yīng)物或生成物 然后觀察有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量比是否相等 等效平衡小結(jié) 等效平衡問題 1 05江蘇 一定溫度下 在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng) 2a g b g 3c g 若反應(yīng)開始時(shí)充入2mola和2molb 達(dá)平衡后a的體積分?jǐn)?shù)為a 其他條件不變時(shí) 若按下列四種配比作為起始物質(zhì) 平衡后a的體積分?jǐn)?shù)大于a 的是a 2molcb 2mola 1molb和1molhe 不參加反應(yīng) c 1molb和1molcd 2mola 3molb和3molc ab 2 在一個(gè)固定體積的密閉容器中 加入2mola和1molb 發(fā)生反應(yīng) 2a 氣 b 氣 3c 氣 d 氣 達(dá)到平衡時(shí) c的濃度為wmol l 若維持容器體積和溫度不變 按下列四種配比作為起始物質(zhì) 達(dá)到平衡后 c的濃度仍為wmol l的是 a 4mola 2molbb 2mola 1molb 3molc 1moldc 3molc 1mold 1molbd 3molc 1mold d 4 化學(xué)平衡在不同條件下的比較問題 同一可逆反應(yīng)在不同條件下 達(dá)到平衡時(shí)的比較 其方法常常要用到等效思維 等效假設(shè) 也就是建立一個(gè)可比的虛擬等效 然后去比較兩平衡的關(guān)系 1 有體積相同的容器甲和乙 在甲充入1molo2 2molso2 在乙充入2molso3 密封后都加熱至相同溫度 達(dá)平衡后 下列說法正確的是 a 甲中有2molso3 乙中有2molso2和1molo2b 甲中so2轉(zhuǎn)化率與乙中so3轉(zhuǎn)化率一定相等c 甲 乙中平衡混合氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同d 甲 乙兩容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)相等 2 有甲 乙兩容器 甲的容積固定 乙的容積可變 在一定溫度下 向甲中通入3moln2和4molh2 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí) 生成nh3物質(zhì)的量為amol 2 相同溫度下 若乙中通入6moln2和8molh2 且保持壓強(qiáng)與甲相同 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí) 生成nh3物質(zhì)的量為bmol 則b與a的關(guān)系可表示為 3 若 2 中乙與甲的容積始終相等 達(dá)到平衡時(shí) 生成nh3物質(zhì)的量為cmol 則c與a的關(guān)系可表示為 b 2a c 2a 3 有兩只密閉容器a和b a能保持恒壓 b能保持恒容 起始時(shí)向容積相等的a b中分別通入體積比為2 1的等量的so2和o2 使之發(fā)生反應(yīng) 2so2 o22so3 并達(dá)到平衡 則 填 左 右 增大 減小 不變 達(dá)到平衡所需要的時(shí)間 t a t b so2的轉(zhuǎn)化率 a a a b 起始時(shí)兩容器中的反應(yīng)速率 v a v b 反應(yīng)過程中的反應(yīng)速率 v a v b 達(dá)到平衡時(shí) 在兩容器中分別通入等量的av氣 a中的化學(xué)平衡向反應(yīng)方向移動(dòng) b中的化學(xué)反應(yīng)速率 達(dá)到平衡后 向兩容器中分別通入等量的原反應(yīng)氣體 再次達(dá)到平衡時(shí) a容器中so2的百分含量 b容器中so2的百分含量 4 化學(xué)平衡移動(dòng)問題 化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn) 1 可逆反應(yīng)2 反應(yīng)物 生成物的狀態(tài)3 氣態(tài)物質(zhì)的計(jì)量數(shù)4 反應(yīng)熱 外界條件改變濃度 壓強(qiáng) 溫度等 物理量改變 1 速率2 濃度3 百分含量4 轉(zhuǎn)化率5 壓強(qiáng)6 相對(duì)平均分子質(zhì)量等 結(jié)論 1 外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響是通過改變正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相對(duì)大小來實(shí)現(xiàn)的 2 化學(xué)平衡移動(dòng)的方向取決于v正 v逆的相對(duì)大小 1 v正 v逆化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 2 v正 v逆化學(xué)平衡不移動(dòng) 3 v正 v逆化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 3 化學(xué)平衡不移動(dòng)并不說明v正 v逆大小沒有改變 1 在10 和4 105pa的條件下 當(dāng)反應(yīng)aa g dd g ee g 建立平衡后 維持溫度不變 逐步增大體系的壓強(qiáng) 在不同壓強(qiáng)下該反應(yīng)建立平衡后 物質(zhì)d的濃度見下表 在增大壓強(qiáng)的過程中無其它副反應(yīng)發(fā)生 1 壓強(qiáng)從4 105pa增加到6 105pa時(shí)平衡應(yīng)向反應(yīng)方向移動(dòng) 填 正 或 逆 理由是 并且ad e 填 2 壓強(qiáng)從1 106pa增加到2 106pa時(shí) 平衡向反應(yīng)方向移動(dòng) 填 正 或 逆 理由是 并且ad 填 2 在下列平衡體系中 保持溫度一定時(shí) 改變某物質(zhì)的濃度 混合氣體的顏色會(huì)改變 改變壓強(qiáng)時(shí) 顏色也會(huì)改變 但平衡并不移動(dòng) 這個(gè)反應(yīng)是a 2no o22no2b n2o42no2c br2 g h22hbrd 6no 4nh35n2 3h2o 3 04廣東 在恒溫時(shí) 一固定容積的容器內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng) 2no2 g n2o4 g 達(dá)平衡是 再向容器內(nèi)通入一定量的no2 g 重新達(dá)到平衡后 與第一次平衡時(shí)相比 no2的體積分?jǐn)?shù)a 不變b 增大c 減小d 無法判斷若改成恒壓 又是那個(gè)答案 c c c 4 某溫度下 反應(yīng)h2 g i2 g 2hi g 在密閉容器中達(dá)到平衡 縮小容器體積 增大壓強(qiáng) 則 a 正反應(yīng)速率增大b 平衡正向移動(dòng)c 容器內(nèi)氣體顏色加深d 容器內(nèi)h2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大5 在ch3coohh ch3coo 的電離平衡中 要使電離平衡向右移動(dòng) 應(yīng)采取的措施是 a 加h2so4b 加鹽酸c 加水d 加naoh ac cd 5 化學(xué)平衡圖象題總匯 一 圖象題的一般解題思路這類題目是討論自變量x 如時(shí)間 溫度 壓強(qiáng)等 與函數(shù)值y 如物質(zhì)的量 濃度 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 轉(zhuǎn)化率 之間的定量或定性關(guān)系 因此 要運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決此類題目 1 分析縱橫坐標(biāo)及曲線表示的意義 2 分析曲線的變化趨勢(shì)與縱橫坐標(biāo)的關(guān)系 3 分析特殊點(diǎn) 起點(diǎn) 拐點(diǎn) 終點(diǎn) 及其含義 4 有兩個(gè)以上變量時(shí) 分別討論兩個(gè)變量的關(guān)系 此時(shí)確定其他量為恒量 圖象題的類型 1 1 物質(zhì)的量 或濃度 時(shí)間圖象例1 某溫度下 在體積為5 的容器中 三種物質(zhì)物質(zhì)的量隨著時(shí)間變化的關(guān)系如圖1所示 則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2s內(nèi)用 的濃度變化和用 的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率分別為 圖1a b c三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的關(guān)系圖 2 3 0 08mol s 0 12mol s 圖象題的類型 2 2 速率 時(shí)間圖象例2 把除去氧化膜的鎂條投入到盛有少量稀鹽酸的試管中 發(fā)現(xiàn)氫氣發(fā)生的速率變化情況如圖2所示 其中t1 t2速率變化的主要原因是 t1 t2速率變化的主要原因是 答案 反應(yīng)是放熱反應(yīng) 溫度升高使化學(xué)反應(yīng)速率提高 鹽酸物質(zhì)的量濃度變小使化學(xué)反應(yīng)速率降低 圖2氫氣發(fā)生速率變化曲線 例3 某溫度下 在密閉容器里so2 o2 so3三種氣態(tài)物質(zhì)建立化學(xué)平衡后 改變條件 對(duì)反應(yīng)2so2 o22so3 正反應(yīng)放熱 的正 逆反應(yīng)速率的影響如圖3所示 加催化劑對(duì)速率影響的圖象是 升溫對(duì)速率影響的圖象是 增大反應(yīng)容器體積對(duì)速率影響的圖象是 增大o2的濃度對(duì)速率影響的圖象是 d c a b 圖象題的類型 3 3 速率 壓強(qiáng) 或溫度 圖象例4 符合圖象4的反應(yīng)為 n2o3 g no2 g no g 3no2 g h2o l 2hno3 l no g 4no2 g 5o2 g 4no g 6h2o g co2 g c s 2co g 圖4曲線圖 d v正 v逆 圖象題的類型 4 4 轉(zhuǎn)化率 或質(zhì)量分?jǐn)?shù)等 壓強(qiáng) 溫度圖象例5 有一化學(xué)平衡ma g nb g pc g qd g 如圖5所示是a的轉(zhuǎn)化率同壓強(qiáng) 溫度的關(guān)系 分析圖5可以得出的正確結(jié)論是 正反應(yīng)吸熱 q 正反應(yīng)吸熱 正反應(yīng)放熱 正反應(yīng)放熱 圖5曲線圖 a 分析 解決這類圖象題目 采用 定一論二 即把自變量 溫度 壓強(qiáng) 之一定為恒量 討論另外兩個(gè)變量的關(guān)系 例6 ma s nb g qc g 正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 的可逆反應(yīng)中 在恒溫條件下 b的體積分?jǐn)?shù) 與壓強(qiáng) p 的關(guān)系如圖6所示 有關(guān)敘述正確的是 點(diǎn) v正 v逆 點(diǎn) v正 v逆 點(diǎn)比 點(diǎn)反應(yīng)速率快 分析 點(diǎn)則未達(dá)平衡狀態(tài) 反應(yīng)要向 趨向于平衡狀態(tài)方向 進(jìn)行 以此判斷某點(diǎn) 正 逆的大小關(guān)系 比較 兩點(diǎn)的速率快慢則依據(jù)壓強(qiáng)的高低 或溫度的高低 圖6曲線圖 a c 例7 圖7表示ma g nb g pc g qd g q 在不同溫度下經(jīng)過一定時(shí)間混合體系中c的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溫度 的關(guān)系 圖8表示在一定條件下達(dá)到平衡 v正 v逆 后 時(shí)刻改變影響平衡的另一個(gè)條件重新建立新平衡的反應(yīng)過程 判斷該反應(yīng)是 m n p qq 0 m n p qq 0 m n p qq 0 m n p qq 0 分析 圖7中 生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)受同種外界條件的影響呈現(xiàn)兩種變化趨勢(shì) 則這兩種趨勢(shì)一定是平衡前 后的兩種情況 故最高點(diǎn)時(shí)剛好建立平衡 其后 才為外界條件對(duì)平衡的影響 圖7 圖8 c v正 v正 v逆 v逆 圖象題的類型 5 5 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 時(shí)間圖象例8 對(duì)于可逆反應(yīng)ma g nb s pc g qd g 反應(yīng)過程中 其他條件不變時(shí) 產(chǎn)物 的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 與溫度 或壓強(qiáng)p的關(guān)系如圖9所示 請(qǐng)判斷下列說法正確的是 降溫 化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 使用催化劑可使d 有所增加 化學(xué)方程式中氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)m p q b的顆粒越小 正反應(yīng)速率越快 有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) a c 圖象題的類型 5 例9 反應(yīng)2 2 正反應(yīng)放熱 在不同溫度 t 和t 及壓強(qiáng) p 和p 下 產(chǎn)物 的物質(zhì)的量 與反應(yīng)時(shí)間 的關(guān)系如圖10所示 下述判斷正確的是 t t p p t t p p t t p p t t p p c 分析 該題要綜合運(yùn)用 定一論二 先拐先平 解題 也可依據(jù) 定一論二 和外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響解題 一 有關(guān)的計(jì)算關(guān)系 1 三個(gè)量 起始量 轉(zhuǎn)化量 平衡量 它們的單位必須統(tǒng)一 起始ab00轉(zhuǎn)化 mx nx px qx平衡a mxb nxpxqx