浙江版高考化学复习专题一0一化学反应速率和化学平衡教学课件

这是一份浙江版高考化学复习专题一0一化学反应速率和化学平衡教学课件，共49页。
考情分析　　近几次浙江选考的选择题中,将速率与平衡整合在一起,需要从不同的角度去认 知反应进行的方向与速率;化学反应原理非选择题以工业生产中实际问题的解决为目 的,综合考查化学反应能量与进程曲线的分析、焓变的计算、盖斯定律的理解与运用 等;考查运用化学反应速率理论、化学平衡理论等解决化工生产中实际问题的能力; 试题情境复杂新颖,多以连续反应、平行反应为载体,信息多以图表的形式呈现,需要 从定性与定量的角度对图表中信息进行分析,在分析推理与归纳的基础上,构建认知 化学理论的思维模型。
考点1　化学反应速率1.化学反应速率(1)表示方法: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。表达式为v= ,单位为ml·L-1·s-1或ml·L-1·min-1。注意　不能用固体或纯液体表示化学反应速率,因为固体或纯液体的浓度视为常数。(2)与化学计量数的关系:对于反应mA(g)+nB(g)  pC(g)+qD(g),用不同物质表示的反应速率的数值不同,但意义相同。单位相同时,各物质化学反应速率的数值之比等 于化学方程式中各物质的化学计量数之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q; 相同时间内,Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)=m∶n∶p∶q。
2.影响化学反应速率的因素(1)内因(主要因素)——反应物本身的性质。(2)外因①浓度:增大反应物浓度,反应速率增大,反之减小。②压强:对于有气体参加的反应,增大压强,反应速率增大,反之减小。解释　增大反应物浓度或增大压强,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰 撞次数增多,化学反应速率增大。注意　充入无关气体(不参与反应的气体)的影响恒温恒容时:充入无关气体→总压强增大,各组分浓度不变→反应速率不变。恒温恒压时:充入无关气体→总体积增大,各组分浓度减小→反应速率减小。
③温度:升高温度,反应速率增大,反之减小,与反应吸热还是放热无关。④催化剂:使用催化剂,一般可加快反应速率。解释    升温、使用催化剂时,体系中活化分子百分数增加,单位时间内有效碰撞次数 增加,化学反应速率增大。⑤其他因素:如反应物的接触面积增大,反应速率增大;构成原电池,反应速率增大。
考点2　化学平衡　化学反应的方向1.化学平衡研究的对象——可逆反应
2.化学平衡状态(1)特征
(2)判断——“正、逆相等,变量不变”以反应mA(g)+nB(g)  pC(g)+qD(g)为例:
3.化学平衡移动(1)化学平衡移动的过程 (2)化学平衡移动方向与化学反应速率的关系①v正>v逆:平衡向正反应方向移动。②v正0,如图所示为正、逆反应速率(v)与时间(t)关系的示意图,如果在t1时刻改变以下条件:①加入A;②加入催化剂;③加压;④升 温;⑤减少C。则符合图示条件的是(　    )A.②③　　　　B.①②C.③④　　　　D.④⑤
4.下列关于“化学反应速率和化学平衡”的说法正确的是 (　    )A.反应H2(g)+S(s) H2S(g)的体系中恒压下充入He,化学反应速率不变B.已知2Mg(s)+CO2(g) C(s)+2MgO(s)    ΔH0B.其他条件不变,升高温度,溶液中c( )减小C.该反应的平衡常数表达式为K= D.25 ℃时,向溶液中加入少量KI固体,平衡常数K小于689
考法1　分压平衡常数(Kp)的计算1.分压平衡常数的含义在化学平衡体系中,用各气体物质的分压代替浓度进行计算,得到的平衡常数称为分 压平衡常数(Kp)。例如对于N2(g)+3H2(g)  2NH3(g),Kp= 。某气体的分压=总压×该气体的物质的量分数(或体积分数)。2.影响因素:Kp只受温度影响。
 注意　对于恒温恒容反应,气体的压强与其物质的量成正比,若已知起始时各气体的 分压,则可用分压代替物质的量运用“三段式”进行计算,直接求出平衡时各气体的 分压。
例某温度下,恒容密闭容器中,充入NO与O2的物质的量之比为1∶1,体系的总压为40 kPa。反应达平衡时,NO的转化率为50%,该温度下反应平衡常数Kp为　　　　　     kPa-1。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数。不考虑NO2与N2O4 的相互转化)
  解析    假设反应前NO和O2总物质的量为2 ml,可列三段式: 2NO(g)+O2(g)  2NO2(g)起始(ml)　　　1　　　1　　　 0转化(ml)　　　0.5　　0.25　　　0.5平衡(ml)　　　0.5　　0.75　　　0.5平衡时气体总物质的量为0.5 ml+0.75 ml+0.5 ml=1.75 ml。恒容容器中,由于反应 前后气体分子数不相等,故反应后压强发生变化,恒温恒容时气体的压强之比等于物 质的量之比,可计算出平衡时总压强为 ×40 kPa=35 kPa,则NO、O2、NO2的平衡分压分别为 ×35 kPa=10 kPa、 ×35 kPa=15 kPa、 ×35 kPa=10
kPa,Kp= =  kPa-1。
  答案     深度剖析　审题时要注意反应后压强是否发生变化,恒容条件且反应前后气体分子数 不相等,则压强会发生变化,需计算出平衡时的总压强。
考法2　反应速率常数的应用1.速率常数含义大多数化学反应都是分几步完成的,其中的每一步反应称为基元反应。假设基元反应 为aA(g)+bB(g)  cC(g)+dD(g),其速率可表示为v=kca(A)·cb(B),式中的k称为反应速率常数(或速率常数)。反应速率常数k在恒温下,不因反应物浓度的改变而变化,但受温 度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。2.基元反应的速率方程基元反应aA(g)+bB(g)  cC(g)+dD(g)的速率方程可写为v正=k正 ca (A)· cb(B),v逆=k逆 cc(C)·cd(D)(k正为正反应的速率常数,k逆为逆反应的速率常数)。基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数为指数的幂的乘积成正比。
3.复杂反应的速率方程许多化学反应不是基元反应,而是由两个或多个基元反应组成的复杂反应。假设反应 A2+B A2B是由两个基元反应组成的:第一步　A2 2A·　　　　　慢反应第二步　2A·+B A2B　　　快反应对于总反应来说,决定速率的步骤是最慢的一个基元反应,故速率方程是v=kc(A2),而不 是v=kc(A2)·c(B)。
4.反应级数某化学反应aA(g)+bB(g)  cC(g)+dD(g),若其速率方程的形式为v正=k正 ca(A)·cb(B),则该反应的反应级数为a+b,即速率方程中指数之和,或称该反应为a+b级反应。5.速率常数与化学平衡常数的关系一定温度下,对于基元反应aA(g)+bB(g)  gG(g)+hH(g),v正=k正·ca(A)·cb(B),v逆=k逆·cg(G)·ch(H),平衡时v正=v逆,则k正·ca(A)·cb(B)=k逆·cg(G)·ch(H), = =K。
例1889年,Arrhenius提出了反应速率常数k随温度的变化关系lnk=- +C(R、C均为常数)。已知反应2NO(g)+O2(g)  2NO2(g),经历反应1和反应2两步:反应1:2NO(g)  N2O2(g)    ΔH1=-46.3 kJ·ml-1反应2:N2O2(g)+O2(g)  2NO2(g)    ΔH2=-65.7 kJ·ml-1两步反应的活化能