化学反应速率与化学平衡---高三一轮复习

高三化学第一轮复习化学反应速率和化学平衡第一课时淄博实验中学高三化学备课组（1）了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。（2）了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。（3）理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率的影响，认识其一般规律（4）了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。考纲要求1、概念：单位时间内生成物的物质的量浓度的增多或反应物的物质的量浓度的减少。v=△c/△t3、单位：mol/(L·s),mol/(L·min)一、化学反应速率2、表达式：4、注意点：①化学反应速率是平均速率，且均取正值。但在时间－速率图像中某时刻对应的速率为瞬时速率。②对于反应：mA+nB=pC+qDV(A)∶V(B)∶V(C)∶V(D)＝m∶n∶p∶q它们表示的意义相同③比较某一反应的速率快慢时，应选择同一物质来比较。④在一定温度下，固态和纯液态物质，物质的量浓度视为常数，它们的反应速率也视为常数，不用这些物质表示反应速率。如CaCO3、浓硫酸、水等。【例1】反应4NH3+5O24NO+6H2O，在5L的密闭容器中进行半分钟后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率υ（X）（）（A）υ(O2)=0.01mol·L-1·s-1（B）υ(NO)=0.008mol·L-1·s-1（C）υ(H2O)=0.003mol·L-1·s-1（D）υ(NH3)=0.002mol·L-1·s-1CD典型例题【例2】、在2A+B3C+4D的反应中，下列表示该反应速率最大的是()•A、VA=0.5mol/(L.min)•B、VB=0.3mol/(L.min)•C、VC=0.8mol/(L.min)•D、VD=0.6mol/(L.S)D典型例题典型例题【例3】工业合成氨N2+3H22NH3的反应速率可分别用v（N2）、v（H2）、v（NH3）表示，下列关系式正确的是（）A、v(N2)=v(H2)=v(NH3)B、v(N2)=3v(H2)C、v(NH3)=3/2v(H2)D、v(H2)=3v(N2)D分子运动相互碰撞分子具有足够能量活化分子有合适的取向有效碰撞发生化学反应化学反应发生的条件二、有效碰撞理论①有效碰撞：②活化分子：③活化分子百分数：指能够发生化学反应的碰撞。指能够发生有效碰撞的分子。指活化分子在反应物分子中所占的百分数。加热、增大反应物的浓度、加压（气体反应物）、搅拌、使用催化剂等。④化学反应与分子间的有效碰撞频率有关，所有能够改变内能、运动速率以及碰撞几率的外界条件，都可以用来改变、控制反应速率。如:能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生成物分子放出的能量反应热[练习1]把下列金属分别投入0.1mol/L盐酸中，能发生反应但反应最缓慢的是（）AFeBAlCMgDCuA[练习2]实验室用铁与盐酸制取氢气时，采用哪些方法，可以增大铁与盐酸反应速率？1.增大盐酸浓度2.将铁片改为铁粉3.升温4.加入少量的CuSO4粉末三、影响化学反应速率的因素(一)内因对于同一化学反应，外界条件不同反应速率不同。其中重要的外界条件为:：参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素。浓度、温度、压强、催化剂、固体反应物表面积的大小、溶剂、光、电磁波、激光、超声波等都会影响化学反应的速率。(二)外因：三、影响化学反应速率的因素原因：反应物浓度增大单位体积内活化分子数增加有效碰撞次数增多反应速率加快1、浓度对反应速率的影响其它条件不变，增加反应物浓度加快化学反应速率。内容：(二)外因：注意：固体和纯液体的浓度视为常数，其量的变化对v无影响•【例4】足量铁粉与一定量的盐酸反应，由于反应速率太快而不方便操作，为了减慢此反应速率而不减少H2的产量，可以加入的物质是（）•A、H2OB、NaOH•C、Na2CO3D、CH3COONaAD典型例题2、压强对反应速率的影响对于气体反应来说，增大压强相当于增大反应物的浓度，反应速率加快．原因：反应物浓度增大单位体积内活化分子数增加有效碰撞次数增多反应速率加快增大压强内容：注意：①反应物为固体或液体时，改变压强对v无影响②压强的改变对速率的影响与反应前后气体体积的变化情况无关•【例5】设C(s)+CO2(g)2CO(g)的反应速率为v1，N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应速率为v2，对于上述反应，当只增大反应体系的压强时，v1和v2的变化情况为（）•A、同时增大B、同时减小•C、v1减小，v2增大D、v1不变，v2增大A典型例题原因：温度升高分子获得更高的能量活化分子百分数提高有效碰撞次数提高反应速率加快3、温度：在其它条件不变的情况下，升温反应速率增大，降温反应速率减小注意：温度的改变对速率的影响与反应是吸热还是放热无关。例、10℃时，某化学反应速率为0.1mol·L—1·s—1，若温度每升高10℃，反应速率增加到原来的2倍，为了把该反应速率提高到1.6mol·L–1·s–1，则该反应需要在什么温度下进行（）•A、30℃B、40℃•C、50℃D、60℃C典型例题加入催化剂反应活化能降低活化分子百分数提高有效碰撞次数提高反应速率加快原因：4、催化剂加快反应速率注意：Ａ、凡是能改变反应速率而自身在化学变化前后化学性质和质量没有发生变化的物质叫催化剂。Ｂ、同一催化剂能同等程度的改变化学反应的速率。Ｃ、催化剂中毒：催化剂的活性因接触少量的杂质而明显下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。•【例7】对于在一定条件下进行的化学反应：2SO2+O22SO3，改变下列条件可以提高反应物中的活化分子百分数的是（）•A、增大压强B、升高温度•C、加入催化剂D、减小反应物的浓度BC典型例题5、其他:如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。6、稀有气体对反应速率的影响（1）若容器恒温，恒容充入稀有气体（或非反应气体）虽然改变了容器内的压强，却没有改变反应物的浓度，即活化分子的百分数不变，有效碰撞的几率不变，故反应速率不变。（2）若容器恒温，恒压充入稀有气体（或非反应气体）会增大容器的体积，则单位体积内的活化分子数减少，有效碰撞的几率减少，故反应速率减慢。【例7】在密闭容器中进行的反应：N2+O22NO，下列条件的改变能加快反应速率的是（）•A、缩小容器体积使压强增大•B、体积不变充入N2使压强增大•C、体积不变充入He使压强增大•D、压强不变充入He使体积增大AB典型例题四、可逆反应，外界条件变化对v正，v逆的影响（1）温度升高v正，v逆，吸热反应增加的倍数放热反应增加的倍数。（2）对有气体参与的反应，加压时v正，v逆，气体体积缩小方向的速率增加倍数气体体积增大方向的速率（3）浓度：反应物浓度增大，则v正急剧，v逆逐渐。（4）催化剂：。增大增大大于增大增大大于增大增大同等倍数地改变v正和v逆【例8】一定条件下反应：N2+3H22NH3（正反应放热）达平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是：（）A、加催化剂，v正，v逆皆发生变化且变化的倍数相等B、加压，v正，v逆皆增大，且v正增大倍数大于v逆增大倍数C、降温，v正，v逆皆减小，且v正减小倍数大于v逆减小倍数D、加入氢气，v正，v逆皆增大，且v正增大倍数大于v逆增大倍数C理论分析影响化学反应速率的因素影响外因单位体积内有效碰撞频率化学反应速率分子总数活化分子活化百分数分子数增大反应物浓度增大压强（压缩）升高温度催化剂增加增加增加加快增加增加增加加快不变增加增加加快不变增加增加加快不变不变增大增大归纳总结1、在C(固)+CO2(气)2CO(气)的反应中。现采取下列措施：（1）增大压强；（2）增加碳的量（3）恒容下通入CO2；（4）恒容下充入N2；（5）恒压下充入N2哪些措施能够使反应速率增大？为什么？答案：（1）（3）课堂练习：2、如下图所示，相同体积的a、c两密闭容器，其中c容器有一活塞，a为定容容器，起始向容器中都加入相同量的SO2和O2，一定条件下发生2SO2+O22SO3的反应。①起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va___Vc；②反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va___Vc；=③a、c容器的SO2转化率大小关系为Va___Vc；(高考广东化学卷)“碘钟”实验中，3I－＋S2O82-＝I3－＋2SO42－的反应速率可以用I3－与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验，得到的数据如下表：回答下列问题：(1)该实验的目的是？研究反应物I－与S2O82-的浓度对反应速率的影响。实验编号①②③④⑤c(I－)/mol·L－10.0400.0800.0800.1600.120c(S2O82-)/mol·L－10.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t1(2)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为_____(填字母)。(A)＜22.0s(B)22.0s～44.0s(C)＞44.0s(D)数据不足，无法判断(3)通过分析比较上表数据，得到的结论是:实验编号（20℃）①②③④⑤c(I－)/mol·L－10.0400.0800.0800.1600.120c(S2O82-)/mol·L－10.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t1A反应速率与反应物起始浓度乘积成正比29.3s(4)显色时间t1＝______________。高三化学第一轮复习化学反应速率和化学平衡第二课时淄博实验中学高三化学备课组（1）了解化学反应的可逆性。（2）了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。（3）理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡的影响，认识其一般规律（4）了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。考纲要求能量判据（焓判据）体系趋向于从高能状态转变为低能状态（△H﹤0）。一、比较自发过程的判据一般情况下，放热反应（△H0）易发生自发进行。但自发进行的反应不一定△H0混乱度判据（熵判据）与外界隔离的体系中，自发过程趋向于由有序转变为无序，导致体系的熵增大.△S0有利于反应自发进行，但自发反应不一定△S0①△H0△S0任何温度都是自发反应②△H0△S0低温是自发反应高温是非自发反应④△H0△S0任何温度都是非自发反应③△H0△S0低温是非自发反应高温是自发反应2、几点说明：（1）可逆反应用“”表示。（2）严格说来，几乎所有的化学反应都是可逆的（可逆是绝对的，不可逆是相对的），但各种化学反应的可逆程度有很大的差别。例如：由H2和F2化合生成HF，由Ag+和Cl—生成AgCl沉淀，这些反应的可逆程度很小，一般看作不可逆反应或单向反应，用“=”表示。在一定条件下，既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应1、定义：二、可逆反应：典型例题【例1】当可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡后，通入18O2，再次达到平衡时，18O存在于哪些分子中（）•A、SO3、O2B、SO2、SO3•C、SO2、SO3、O2D、SO2、O2C化学平衡状态，就是在一定条件下可逆反应里，当正反应速率与逆反应速率相等时，反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变的状态。1、定义：强调四点条件：一定条件（温度、浓度与压强）本质：正反应速率=逆反应速率现象：各组分百分含量(或质量)、浓度（或体积分数）等保持不变对象：可逆反应三、化学平衡状态的概念与特征2、化学平衡状态的特征(2)动：动态平衡（正逆反应仍在进行）(3)等：正反应速率=逆反应速率≠0(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的百分含量一定。(5)变：条件变化，化学平衡状态将被破坏,直到在新的条件下建立新的平衡。化学平衡状态的特征(1)逆：研究对象可逆反应。(1)直接标志：①、速率标志：v正＝v逆≠0；②、反应混合物中各组分的体积分数、物质