高中化學(xué)總復(fù)習(xí)課件第2單元第8講 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡（1）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 2 1 熱點(diǎn)知識(shí)剖析化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡這部分知識(shí)的考點(diǎn)有化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法與影響因素 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響 化學(xué)平衡的計(jì)算等內(nèi)容 特別注意 催化劑在生產(chǎn) 生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用 化學(xué)平衡建立的過(guò)程 利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算 把化學(xué)平衡理論與化工生產(chǎn) 生活實(shí)際結(jié)合起來(lái) 訓(xùn)練處理數(shù)據(jù) 閱圖能力及定量計(jì)算能力 3 基礎(chǔ)知識(shí)回顧1 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)表示化學(xué)反應(yīng)速率 即v 化學(xué)反應(yīng)速率的常用單位為等 同一反應(yīng)不同物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù) 即系數(shù) 之比 4 c t mol L min 1或mol L s 1 在選擇題中主要考查對(duì)知識(shí)的理解層次 在非選擇題中主要考查對(duì)知識(shí)的應(yīng)用層次 在復(fù)習(xí)中 要注意理清各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系 通過(guò)一題多解和一題多變 總結(jié)歸納解題的基本規(guī)律 增強(qiáng)運(yùn)用基本原理分析具體問題的能力 5 2 化學(xué)反應(yīng)速率與分子間的有效碰撞頻率有關(guān) 濃度越大反應(yīng)速率越快 因?yàn)樵龃鬂舛仁箚挝惑w積內(nèi)的活化分子數(shù)目增多 有效碰撞次數(shù) 頻率 也就增加 對(duì)氣體反應(yīng)加大壓強(qiáng) 縮小體積 氣體的濃度增大 反應(yīng)速率加快 升溫使反應(yīng)速率加快 因?yàn)樯郎乜梢栽龃蠓肿又谢罨肿拥陌俜謹(jǐn)?shù) 使有效碰撞次數(shù) 頻率 增加 6 使用正催化劑能夠降低反應(yīng)所需的活化能 使更多的反應(yīng)物成為活化分子 活化分子百分?jǐn)?shù)增加 從而大大增加有效碰撞的次數(shù) 除了濃度 壓強(qiáng) 溫度和催化劑對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響外 還有固體顆粒大小 紫外線 微波等因素也會(huì)對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響 7 3 可逆反應(yīng)是指在同一條件下既能從左向右進(jìn)行 正反應(yīng) 又能從右向左進(jìn)行 逆反應(yīng) 的反應(yīng) 化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng) 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) 8 在一定溫度下 達(dá)到化學(xué)平衡時(shí) 生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù) 這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù) 簡(jiǎn)稱平衡常數(shù) 對(duì)于一般的可逆反應(yīng) mA g nB g pC g qD g 化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為 化學(xué)平衡常數(shù)越大 說(shuō)明正向反應(yīng)進(jìn)行的程度越大 化學(xué)平衡常數(shù)只受影響 同一條件下 正逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)之間的關(guān)系是K正 1 K逆 9 溫度 4 影響化學(xué)平衡移動(dòng)的外界因素有濃度 壓強(qiáng)和溫度等 當(dāng)增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度時(shí) 平衡向方向移動(dòng) 當(dāng)減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度時(shí) 平衡向 方向移動(dòng) 當(dāng)升高溫度時(shí) 平衡向方向移動(dòng) 當(dāng)降低溫度時(shí) 平衡向方向移動(dòng) 改變壓強(qiáng)只對(duì)有氣體參與的化學(xué)平衡移動(dòng)有影響 當(dāng)增大壓強(qiáng) 縮小體系體積 時(shí) 平衡向氣體分子數(shù)總數(shù)的方向移動(dòng) 10 正反應(yīng) 逆反應(yīng) 吸熱 放熱 減小 5 在恒容條件下 化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化濃度 反應(yīng)物的起始濃度 100 反應(yīng)物的起始濃度 反應(yīng)物的平衡濃度 反應(yīng)物的起始濃度 100 在化學(xué)平衡中 物質(zhì)的起始濃度 轉(zhuǎn)化濃度和平衡濃度之間關(guān)系是起始濃度 轉(zhuǎn)化濃度 平衡濃度 在這三種濃度中 只有轉(zhuǎn)化濃度之比與化學(xué)反應(yīng)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比相關(guān) 11 6 自發(fā)過(guò)程是指不借助于外力就可以自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程 水總是自發(fā)地由高處向低處流 體現(xiàn)了自發(fā)過(guò)程的體系趨向于從狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài) 硝酸銨溶于水雖然要吸熱 它卻能自發(fā)地向水中擴(kuò)散 體現(xiàn)了由轉(zhuǎn)變?yōu)榈膬A向 科學(xué)家把這種因素稱為 焓變和熵變與反應(yīng)是否自發(fā)都有關(guān) 判斷是自發(fā)過(guò)程還是非自發(fā)過(guò)程應(yīng)該由和 組合成復(fù)合判斷依據(jù) 12 高能 低能 有序 無(wú)序 熵 焓變 熵 變 重點(diǎn)知識(shí)歸納1 化學(xué)反應(yīng)速率 1 意義 表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量 2 表示方法 定性判斷方法 根據(jù)反應(yīng)物消耗 生成物產(chǎn)生的快慢 用氣體 沉淀等可見現(xiàn)象 來(lái)粗略比較 13 定量表示方法 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 即 常用單位有 mol L min 1或mol L s 1 14 注意 同一反應(yīng) 速率用不同物質(zhì)濃度變化表示時(shí) 數(shù)值可能不同 但數(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 如 對(duì)于方程式 aA bBcC dD 則有v A v B v C v D a b c d 15 3 影響反應(yīng)速率大小的因素 參加反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)在因素 通過(guò)改變外界條件也可改變化學(xué)反應(yīng)速率 影響化學(xué)反應(yīng)速率的外在因素有 濃度 在其他條件不變時(shí) 增大濃度 反應(yīng)速率加快 反之 反應(yīng)速率則減慢 壓強(qiáng) 對(duì)于有氣體參加的反應(yīng) 如果縮小體積增大壓強(qiáng) 反應(yīng)速率加快 那么增大體積降低壓強(qiáng) 則反應(yīng)速率減慢 固體 純液體濃度是常數(shù) 不可改變 16 溫度 其他條件不變時(shí) 升高溫度反應(yīng)速率加快 反之 則減慢 催化劑 使用催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率 催化作用具有選擇性 其他因素 光 電磁波 超聲波 反應(yīng)物顆粒的大小 溶劑的性質(zhì)等 17 2 化學(xué)平衡狀態(tài) 1 化學(xué)平衡狀態(tài)及其特點(diǎn) 在一定條件下的可逆反應(yīng)中 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)叫化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡狀態(tài)有以下幾個(gè)特點(diǎn) 逆 即化學(xué)平衡的對(duì)象是可逆反應(yīng) 達(dá)到平衡狀態(tài)可以從正反應(yīng)開始 也可以從逆反應(yīng)開始 18 動(dòng) 化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí) 反應(yīng)沒有停止 反應(yīng)速率不等于零 等 化學(xué)平衡時(shí)正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率 定 化學(xué)平衡時(shí)反應(yīng)混合物中各組分的百分含量保持一個(gè)定值 變 當(dāng)外界條件改變時(shí) 原平衡會(huì)被破壞 通過(guò)平衡的移動(dòng)建立新的平衡 19 2 判斷化學(xué)平衡的方法一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的最根本標(biāo)志是v 正 v 逆 運(yùn)用速率標(biāo)志要注意 正逆反應(yīng)速率相等是指用同一種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率 若一個(gè)可逆反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率是分別用兩種不同物質(zhì)表示時(shí) 則這兩者的速率之比應(yīng)等于這兩種物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí)才標(biāo)志達(dá)到化學(xué)平衡 20 當(dāng)v 正 v 逆 時(shí) 反應(yīng)混合物各組分的含量保持不變 即各組分物質(zhì)的量 或物質(zhì)的質(zhì)量 濃度 含量 不再隨時(shí)間改變而變化 也標(biāo)志達(dá)到化學(xué)平衡 如果一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) 則整個(gè)反應(yīng)體系的物理參數(shù) 如總壓強(qiáng) 總體積 總物質(zhì)的量以及氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量和密度等肯定都要保持定值 不會(huì)再隨時(shí)間而改變 21 但在一定條件下 這些物理參數(shù)保持不變的可逆反應(yīng) 不一定達(dá)到化學(xué)平衡 如 aA g bB g cC g dD g 若a b c d 由于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)始終不發(fā)生改變 使反應(yīng)體系的總壓強(qiáng) 平均相對(duì)分子質(zhì)量等參量在任何時(shí)刻都保持不變 因此 這種情況下這些物理參量不能作為化學(xué)平衡態(tài)的標(biāo)志 22 3 化學(xué)平衡常數(shù) 意義 達(dá)到化學(xué)平衡時(shí) 生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值 即 mA g nB g pC g qD g 化學(xué)平衡常數(shù) K值越大 正向反應(yīng)進(jìn)行的程度就越大 影響因素 溫度 正反應(yīng)吸熱時(shí) 溫度升高 K增大 正反應(yīng)放熱時(shí) 溫度升高 K減小 而與反應(yīng)物或生成物濃度無(wú)關(guān) 23 3 化學(xué)平衡的移動(dòng) 1 化學(xué)平衡移動(dòng)的本質(zhì) 當(dāng)外界條件改變后若使v正 v逆 引起各組分百分含量與原平衡比較均發(fā)生變化 當(dāng)v 正 v 逆 時(shí) 平衡向右 正向 移 當(dāng)v 正 v 逆 時(shí) 平衡向左 逆向 移 24 2 影響化學(xué)平衡移動(dòng)的外界因素 濃度 增大反應(yīng)物濃度 v 正 增大 或減小生成物濃度 v 逆 減小 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 減小反應(yīng)物濃度 v 正 減小 或增大生成物濃度 v 逆 增大 平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 壓強(qiáng) 對(duì)有氣態(tài)物質(zhì)參加或生成的反應(yīng) 縮小體積增大平衡混合物的壓強(qiáng) v 正 與v 逆 都增大 v 縮 v 擴(kuò) 平衡向縮小體積方向移動(dòng) 減小壓強(qiáng) v 正 與v 逆 都減小 v 縮 v 擴(kuò) 平衡向擴(kuò)大體積的方向移動(dòng) 25 溫度 升高溫度 v 正 與v 逆 都增大 v 吸 v 放 平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng) 降低溫度 v 正 與v 逆 都減小 v 放 v 吸 平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng) 由此可見 如果改變影響平衡的一個(gè)條件 如濃度 壓強(qiáng) 溫度等 平衡就向能減弱這種改變的方向移動(dòng) 這是對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的歸納和概括 即 勒夏特列原理 26 4 等效平衡 只要求了解 1 等效平衡的概念在一定條件下 定溫 定容或定溫 定壓 甲乙兩個(gè)容器中分別進(jìn)行同一個(gè)可逆反應(yīng) 雖然起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同 但達(dá)到化學(xué)平衡時(shí) 甲乙兩個(gè)容器中各組分的含量 體積分?jǐn)?shù) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) 相同 甲乙兩者稱為等效平衡 27 2 等效平衡的類型在一定條件下 對(duì)同一可逆反應(yīng) n g 表示反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量之差 起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同 達(dá)平衡時(shí)的狀態(tài)規(guī)律如下表 28 3 等效平衡的判斷方法分析等效平衡時(shí)先進(jìn)行等效轉(zhuǎn)化 即按照反應(yīng)方程式的計(jì)量數(shù)之比轉(zhuǎn)化到同一邊的量 與題干所給起始投料情況比較 在恒溫恒容下 對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積改變的反應(yīng) 若改變起始加入情況 只要通過(guò)可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成起始時(shí)左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同 則二平衡等效 29 在恒溫恒容下 對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng) 只要換算成開始時(shí)反應(yīng)物 或生成物 的物質(zhì)的量的比例與原平衡相同 則二平衡等效 在恒溫恒壓下 只要換算成開始時(shí)反應(yīng)物 或生成物 的物質(zhì)的量的比例與原平衡相同 則二平衡等效 30 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全