《2019高考化学一轮复习 第8讲 化学反应速率和化学平衡课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高考化学一轮复习 第8讲 化学反应速率和化学平衡课件.ppt（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第8 8讲化学反应速率和化学平衡讲化学反应速率和化学平衡一一化学反应速率化学反应速率1.表示方法用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化来表示,通常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。不管用哪种物质表示,均为正值。2.计算公式:v=。3.常用单位:mol/(Ls)或mol/(Lmin)。 知识清单知识清单考点一考点一化学反应速率化学反应速率4.同一反应中用不同物质表示的化学反应速率之间的关系对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),在同一时间段内化学反应速率v(A)v(B)v(C)v(D)=abcd。二二影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素1.内因
2、:物质的结构和性质是决定化学反应速率的重要因素。2.外因:对于同一化学反应,改变外界条件可以改变化学反应速率。(1)浓度:在其他条件不变时,增大反应物的浓度,化学反应速率加快;减小反应物的浓度,化学反应速率减慢。(2)压强:对于有气体参加的反应,在其他条件不变时,增大压强会加快化学反应速率;减小压强会减慢化学反应速率。(3)温度:在其他条件不变时,升温,化学反应速率加快;降温,化学反应速率减慢。(4)催化剂:使用催化剂能改变化学反应速率。(5)其他因素:光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等。外界条件的变化对可逆反应中外界条件的变化对可逆反应中v正正、v逆逆的影响的影响1.温度的影
3、响对于可逆反应,改变温度时,吸热反应的速率受到的影响程度大。升温时,吸热反应速率增大的程度大;降温时,吸热反应速率减小的程度大。如下图所示。 2.压强的影响(1)对于反应前后气体体积可变的反应,化学方程式中气态物质化学计量数大的一侧,其反应速率受压强的影响程度大。加压时,它增大的程度大;减压时,它减小的程度大。如下图所示。(2)对于反应前后气体体积不变的反应,改变压强时,正、逆反应速率会同等程度地改变。3.浓度的影响增大反应物的浓度,正反应速率急剧增大,然后逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,最终v正=v逆,重新建立平衡。4.催化剂的影响催化剂同等程度地改变正、逆反应速率,与反应物或生成物的状态无关
4、。一一化学平衡化学平衡1.化学平衡状态在一定条件下的可逆反应里,当正反应速率与逆反应速率相等时,反应混合物中各组分的浓度保持一定的状态,叫做化学平衡状态,简称化学平衡。2.化学平衡的移动一个可逆反应达到平衡状态以后,反应条件(如温度、浓度、压强等)改变了,原平衡体系中各组分的含量也随着改变而达到新的平衡状态,这个过程叫做化学平衡的移动。平衡移动的原因:条件改变,引起v(正)、v(逆)发生不等量改变,即v(正)v(逆)时平衡才能移动。考点二考点二化学平衡化学反应进行的方向化学平衡化学反应进行的方向二二外界条件对化学平衡移动的影响外界条件对化学平衡移动的影响1.浓度:在其他条件不变时,增大反应物的
5、浓度或减小生成物的浓度可使平衡向着正反应方向移动。2.压强:在有气体参加的可逆反应里,其他条件不变时,增大压强(压缩容器体积),平衡向气体总体积减小的方向移动。压强对平衡的影响,实际上就是浓度对平衡的影响,只有当压强的改变能改变反应物或生成物的浓度时,平衡才可能移动。由于压强对固态、液态物质的体积影响非常小,压强的改变几乎不影响这类体系的平衡。因此在考虑压强对不均匀体系平衡的影响时,只需考虑对参加反应的气态物质的影响即可。3.温度:在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动。4.催化剂:使用催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,即正、逆反应速率相
6、对不变。所以催化剂对平衡移动无影响。三三化学反应进行的方向化学反应进行的方向影响反应自发性的因素是焓变(H)、熵变(S)和温度(T)。要正确判断一个化学反应能否自发进行,必须综合考虑H、S和T这三个因素。在恒温恒压时,有如下判据:具体可表示为:类型HS反应的自发性10一定能自发进行(H-TS00)300反应的自发性随温度的变化而改变。H0、S0的反应通常在低温下自发进行(此时H-TS0、S0的反应通常在高温下自发进行(此时H-TS00这个判据用文字可表述为:在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向H-TS0的方向进行,直到达到平衡状态。浓度、压强影响化学平衡的几种特殊情况浓度、压强影响化学平衡
7、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,故改变这些固体或纯液体的量,对平衡基本无影响。2.压强的变化对非气态物质的浓度基本无影响,因此,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),压强的变化对其平衡无影响。因为在这种情况下,压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的,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)=0.1molL-1、c(H2)=0.3molL-1、c
8、(NH3)=0.2molL-1,当浓度同时增大一倍时,即让c(N2)=0.2molL-1、c(H2)=0.6molL-1、c(NH3)=0.4molL-1,此时相当于压强增大一倍,平衡向生成NH3的方向移动。5.在恒容的密闭容器中,当改变其中一种气体的浓度时,必然同时引起压强改变,但判断平衡移动的方向时,仍应从浓度对平衡的影响角度去考虑。如2NO2(g)N2O4(g),平衡后,若向容器中再通入反应物NO2,使c(NO2)增大,平衡正向移动;若向容器中再通入生成物N2O4,则使c(N2O4)增大,平衡逆向移动。但由于上述两种情况下,容器内的压强都增大,重新达到平衡后,NO2的百分含量都比原平衡时
9、要小。6.惰性气体对化学平衡的影响(1)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,化学反应速率不变,故平衡不移动;(2)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,但却降低了各物质的分压和浓度,正、逆反应速率均减小,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,取决于是否改变了气体物质的浓度。1.化学平衡常数在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数,用符号K表示。对于一般的可逆反应aA(g
10、)+bB(g)cC(g)+dD(g),在一定温度下达到化学平衡时有K=。对于该化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的任意状态,浓度商Qc=。若QcK,则该反应向逆反应方向进行;若Qc=K,则该反应达到平衡;若QcK,则该反考点三考点三化学平衡的相关计算化学平衡的相关计算 应向正反应方向进行。2.平衡转化率平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比,用来表示反应限度。对于反应aA+bBcC+dD,反应物A的转化率可以表示为:(A)=100%使用化学平衡常数时应注意的问题使用化学平衡常数时应注意的问题(1)化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关
11、。(2)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入化学平衡常数的计算公式中。(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变,则平衡常数改变;若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变。 方法方法1 1化学反应速率和化学平衡图像问题的处理方法化学反应速率和化学平衡图像问题的处理方法1.速率-时间图此类图像定性揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向等。如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)HT1解析解析A项,根据题表中的数据,2NO2(g
12、)2NO(g)+O2(g)c(始)/molL-10.600c(转)/molL-10.40.40.2c(平)/molL-10.20.40.2算出中平衡时K=0.8,采用代入法利用A项数据,根据阿伏加德罗定律得出中平衡时n(总)=1mol,据此算出中平衡时K0.8,故A项错误。B项,设中NO2转化了xmolL-1,2NO2(g)2NO(g)+O2(g)始:0.3molL-10.5molL-10.2molL-1转:xmolL-1xmolL-10.5xmolL-1平:(0.3-x)molL-1(0.5+x)molL-1(0.2+0.5x)molL-1若平衡时=1,则=1,x=,此时c(NO2)=mol
13、L-1,c(NO)=molL-1,c(O2)=molL-1,将数据代入平衡常数表达式可得1.40.8,说明平衡时1,因为1.40.8,说明平衡时c(O2)molL-1,应小于1,B不正确。C项,假设某状态时中NO的体积分数为50%,计算可得此时Qc=4.8K,则反应逆向进行,观察方程式中各物质的化学计量数可知n(总)每减少amol,n(NO)必减少2amol,故平衡时NO体积分数必小于50%,故C项正确。D项,中平衡时v正=k正0.22,v逆=k逆0.420.2,当温度改变为T2时,v正=0.04k正v逆=0.032k正,平衡向正反应方向移动,因为正反应为吸热方向,所以外界温度改变应为升温,即T2T1,故D项正确。答案答案CD
