化學反應(yīng)速率和化學平衡專題市公開課一等獎省名師優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎?wù)n件

化學反應(yīng)速率和化學平衡專題學習目標：1.復習化學反應(yīng)速率和化學平衡知識點。2.利用知識點處理相關(guān)習題。一、關(guān)于化學反應(yīng)速率問題

1、定義：化學反應(yīng)速率通慣用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度減少或生成物濃度增加表示。υ=?C/?t式中：υ—化學反應(yīng)速率，單位mol/(L?min)，mol/(L?s)，mol/(L?h)?C—濃度改變，單位mol/L?t—時間，單位s、min、h例1．以下反應(yīng)：3A(氣)+B(氣)2C(氣)+2D(氣)在不一樣條件下反應(yīng)速率分別為：①VA=0.6mol/(Ls)②VB=0.45mol/(Ls)③VC=0.4mol/(Ls)④VD=0.45mol/(Ls)則此反應(yīng)在不一樣條件下進行最快是A．②B．①③C．②④D．①答案：A2、說明

①化學反應(yīng)速率是指某時間段內(nèi)平均反應(yīng)速率，而不是某時刻瞬時速率。

②化學反應(yīng)速率可用來衡量化學反應(yīng)進行快慢，均為正值。

③因為純固體、純液體濃度視為定值，所以該表示式只適合用于有氣態(tài)物質(zhì)參加或溶液中反應(yīng)。

④同一反應(yīng)選取不一樣物質(zhì)表示速率，數(shù)值可能不一樣，但表示意義相同。

⑤對于同一反應(yīng)，各物質(zhì)化學反應(yīng)速率之比=化學計量數(shù)之比=各物質(zhì)轉(zhuǎn)化濃度之比。如：化學反應(yīng)mA(g)+nB(g)==pC(g)+qD(g)，υ(A):υ(B):υ(C):υ(D)=m:n:p:q。例2．以下兩個反應(yīng)反應(yīng)速率隨時間改變情況以下列圖所表示。其中t1~t2速率改變主要原因是

；t2~t3速率改變主要原因是

。（1）把除去氧化膜鎂條投入稀鹽酸中。影響反應(yīng)原因：放熱大于濃度減?。粷舛葴p小大于放熱。（2）氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生以下反應(yīng)：KClO3+3NaHSO3==KCl+3NaHSO4（已知該反應(yīng)速率伴隨溶液中[H+]增大而加緊）影響反應(yīng)原因：C(H+)增大大于c(反應(yīng)物)減??；C(反應(yīng)物)減小為主要原因。二、化學平衡狀態(tài)標志1、什么是化學平衡狀態(tài)？化學平衡狀態(tài)是指①一定條件下可逆反應(yīng)里，②正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率，③反應(yīng)混合物中各組分含量保持不變狀態(tài)。

平衡狀態(tài)判斷方法:直接判定:υ正=υ逆（實質(zhì)）①同一物質(zhì)：該物質(zhì)生成速率等于它消耗速率。②不一樣物質(zhì)：速率之比等于方程式中系數(shù)比，但必須是不一樣方向速率。

各物質(zhì)濃度保持不變（特征）間接判定：①各組成成份質(zhì)量、物質(zhì)量、分子數(shù)、體積（氣體）、物質(zhì)量濃度保持不變。②各組成成份質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)量分數(shù)、氣體體積分數(shù)保持不變。③若反應(yīng)前后物質(zhì)都是氣體，且系數(shù)不等，總物質(zhì)量、總壓強（恒溫、恒容）、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體密度（恒溫、恒壓）保持不變。④反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物產(chǎn)率保持不變。例1.以下方法中能夠證實2HI(g)H2(g)+I2(g)已達平衡狀態(tài)是①單位時間內(nèi)生成nmolH2同時生成nmolHI②一個H-H鍵斷裂同時有兩個H-I鍵斷裂③百分組成HI%=I2%④反應(yīng)速率υ(H2)=υ(I2)=0.5υ(HI)時⑤c(HI)=c(H2)=c(I2)=2:1:1⑥

溫度和體積一定時，某一生成物濃度不再改變⑦

溫度和體積一定時，容器內(nèi)壓強不再改變⑧

條件一定，混合氣體平均相對分子質(zhì)量不再改變⑨

溫度和體積一定時混合氣體顏色不再改變⑩

溫度和壓強一定時混合氣體密度不再改變答案：②⑥⑨例2.在一個不傳熱固定容積密閉容器中，可逆反應(yīng)到達平衡標志是①反應(yīng)速率v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2②各組分物質(zhì)量濃度不再改變③體系壓強不再發(fā)生改變④混合氣體密度不變⑤體系溫度不再發(fā)生改變⑥2V(N2正)＝V(NH3逆)⑦單位時間內(nèi)3molH—H斷鍵反應(yīng)同時2molN—H也斷鍵反應(yīng)

A．①、②、③、⑤、⑥

B．②、③、⑤、⑥C．②、③、⑤、⑥、⑦D．②、③、④、⑥、⑦N2

(g)+3H2(g)2NH3

(g);△H<0答案：B例2.在一個不傳熱固定容積密閉容器中，可逆反應(yīng)到達平衡標志是①反應(yīng)速率v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2②各組分物質(zhì)量濃度不再改變③體系壓強不再發(fā)生改變④混合氣體密度不變⑤體系溫度不再發(fā)生改變⑥2V(N2正)＝V(NH3逆)⑦單位時間內(nèi)3molH—H斷鍵反應(yīng)同時2molN—H也斷鍵反應(yīng)N2

(g)+3H2(g)2NH3

(g);△H<0三、化學平衡移動1．什么是化學平衡移動？2．利用圖象理論分析1）其它條件不變，只改變濃度2)其它條件不變，只改變溫度3）其它條件不變，只改變壓強(適合用于有氣體參加反應(yīng))特例：對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變反應(yīng)：H2(g)+I2(g)2HI(g)4)催化劑對平衡移動影響

催化劑可同等程度改變正、逆反應(yīng)速率，縮短到達平衡時間，平衡不移動。3．勒沙特列原理適用范圍：已達平衡狀態(tài)可逆反應(yīng)。內(nèi)

容：假如改變影響平衡一個條件(如溫度、濃度、壓強)，平衡就向能夠減弱這種改變方向移動。

推

廣：該原理適合用于很多平衡體系：如溶解平衡、電離平衡、水解平衡、絡(luò)合平衡。注意：減弱含義定性角度：平衡移動方向就是能夠減弱外界條件改變方向定量角度：平衡結(jié)果只是減弱了外界條件改變而不能完全抵消外界條件改變量。

例1.在一密閉容器中進行反應(yīng)2SO2+O22SO3，已知反應(yīng)過程中某一時刻，SO2、O2、SO3濃度分別為0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，當反應(yīng)到達平衡時，可能存在數(shù)據(jù)是A.SO2:0.4mol/LO2:0.2mol/LB.SO2:0.25mol/LC.SO2:0.15mol/LSO3:0.15mol/LD.SO3:0.4mol/L答案：B例2.在一密閉容器中，反應(yīng)aA（g）bB（g）達平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，當?shù)竭_新平衡時，B濃度是原來60％，則A.平衡向正反應(yīng)方向移動了B.物質(zhì)A轉(zhuǎn)化率降低了C.B質(zhì)量分數(shù)增加了D.a>b答案：A例3．在一個密閉容器中充入1molCO2和3molH2，在850℃時氣體混合物到達下式所表示平衡：CO2+H2CO+H2O。已知到達平衡時生成0.75molCO，當H2改為9mol時，在上述條件下平衡時生成CO與水蒸氣物質(zhì)量之和可能是A．1.2molB．1.5molC．1.8molD．2.5mol答案：C例4.在一定溫度和壓強下，合成氨反應(yīng)到達平衡時，以下操作平衡不發(fā)生移動是A.恒溫恒壓時充入氨氣B.恒溫恒容時充入氮氣C.恒溫恒容時充入氦氣D.恒溫恒壓時充入氦氣答案：AC例5．已建立化學平衡某可逆反應(yīng)，當改變條件使化學平衡向正向移動時，以下相關(guān)敘述正確是①生成物百分含量一定增加

②生成物產(chǎn)量一定增加

③反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率一定增大

④反應(yīng)物濃度一定降低

⑤正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率

⑥使用了適當催化劑A．①②B．②⑤C．②③⑤D．②③④⑤答案：B4.利用平衡常數(shù)分析化學平衡常數(shù)：在一定溫度下，當一個可逆反應(yīng)到達化學平衡時，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應(yīng)化學平衡常數(shù)，符號K。⑴K值越大，說明平衡體系中是生成物所占百分比越大，它正向反應(yīng)進行程度越大，即該反應(yīng)進行得越完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大，反之，就越不完全，轉(zhuǎn)化率就越小。⑵K只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物濃度改變無關(guān)。說明：例1.化學平衡常數(shù)K表示可逆反應(yīng)進行程度，K值越大，表示______________，K值大小與溫度關(guān)系是：溫度升高，K值______________。（填一定增大、一定減小、或可能增大也可能減?。４鸢福嚎赡娣磻?yīng)進行程度越大可能增大也可能減小

例2.（05上海）在某一容積為2L密閉容器內(nèi)，加入0.8molH2和0.6molI2，在一定條件下發(fā)生以下反應(yīng)：H2(g)+I2(g)2HI(g)+Q(Q>0)反應(yīng)中各物質(zhì)濃度隨時間改變情況如圖1：（1）該反應(yīng)化學平衡常數(shù)表示式為

。（2）依據(jù)圖1數(shù)據(jù)，反應(yīng)開始至到達平衡時，平均速率v(HI)為

。（3）反應(yīng)到達平衡后，第8分鐘時：①若升高溫度，化學平衡常數(shù)K_______________

（填寫增大、減小或不變）HI濃度改變正確____________

（用圖2中a-c編號回答）②若加入I2，H2濃度改變正確是

，（用圖2中d-f編號回答）（4）反應(yīng)到達平衡后，第8分鐘時，若反容器容積擴大一倍，請在圖3中畫出8分鐘后HI濃度改變情況。答案:（1）K=（2）0.167mol/L·min（3）①減小c②f（4）見右圖等效平衡含義：在一定條件（恒溫恒容或恒溫恒壓）下，只是起始加入情況不一樣同一可逆反應(yīng)到達平衡后，任何相同組分分數(shù)（體積、物質(zhì)量）均相等，這么化學平衡互稱為等效平衡。在等效平衡中，還有一類特殊平衡，不但任何相同組分x分數(shù)（體積、物質(zhì)量）均相同，而且相同組分物質(zhì)量均相同，這類等效平衡又互稱為同一平衡。同一平衡是等效平衡特例。四、等效平衡說明：相同條件指投入物質(zhì)溫度、濃度、壓強相等。

等效本質(zhì)即該可逆反應(yīng)進行程度相同。①恒溫恒容，且反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變反應(yīng)，如:

PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)只要確保投料量與原投料量完全相同(能夠是折算以后結(jié)果)，則二者等效。因為若兩次投料量不相同，必定造成體系中壓強差異，則兩次反應(yīng)進行程度必定不一樣，最終狀態(tài)不可能相等，即不可能等效。確保投料量完全相同本質(zhì)是確保原子守恒。這種等效實際是絕正確等效，即平衡時各組分絕對值和相對值與原平衡狀態(tài)完全一致。②恒溫恒容，且反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變反應(yīng)，如H2(g)+I2(g)2HI(g)只要投料量與原平衡投料量成百分比，即為等效平衡。投料量改變會改變?nèi)萜鲀?nèi)壓強，但對最終平衡狀態(tài)沒有影響，即第二次平衡中各組分絕對值有改變，但相對含量不變。可視為一個相正確等效。③恒溫恒壓下等效平衡對任一可逆反應(yīng)，只要投料量與原投料量成百分比，即為等效平衡。等效平衡分類:例1.某溫度下，向某密閉容器中加入1molN2和3molH2,使之反應(yīng)合成NH3，平衡后測得NH3體積分數(shù)為m。若T不變，只改變起始加入量，使之反應(yīng)平衡后NH3體積分數(shù)仍為m，若N2、H2、NH3加入量用X、Y、Z表示應(yīng)滿足：（1）恒定T、V：[1]若X=0，Y=0，則Z=-----------。[2]若X=0.75，Y=----------，Z=----------。[3]X、Y、Z應(yīng)滿足普通條件是---------------。（2）恒定T、P：[1]若X=0、Y=0，則Z-----------。[2]若X=0.75,則Y---------，Z---------------。[3]X、Y、Z應(yīng)滿足普通條件是----------------。例1.某溫度下，向某密閉容器中加入1molN2和3molH2,使之反應(yīng)合成NH3，平衡后測得NH3體積分數(shù)為m。若T不變，只改變起始加入量，使之反應(yīng)平衡后NH3體積分數(shù)仍為m，若N2、H2、NH3加入量用X、Y、Z表示應(yīng)滿足：（1）恒定T、V：[1]若X=0，Y=0，則Z=-----------。[2]若X=0.75，Y=----------，Z=----------。[3]X、Y、Z應(yīng)滿足普通條件是---------------。（2）恒定T、P：[1]若X=0、Y=0，則Z-----------。[2]若X=0.75,則Y---------，Z---------------。[3]X、Y、Z應(yīng)滿足普通條件是----------------。2mol2.25mol0.5molX+Z/2=1,Y+3Z/2=3>0=2.25mol>=0Y=3X,Z>=0例2．在一定溫度下，一定體積密閉容器中有以下平衡：H2(g)+I2(g)2HI(g)，已知H2和I2起始濃度均為)0.1mol/L時，達平衡時HI濃度為0.16mol/L。若H2和I2起始濃度均變?yōu)?.20mol/L，則平衡時H2濃度（mol/L）是A．0.16B．0.08C．0.04D．0.02答案：C五、等效模型例1.在恒溫時，一固定容積容器內(nèi)發(fā)生以下反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)到達平衡時，再向容器內(nèi)通入一定量NO2(g)，重新到達平衡后，與第一次平衡時相比，NO2體積分數(shù)A．不變B．增大C．減小D．無法判斷2molAY%2molAx%1molAx%等溫等壓123等溫壓縮答案：C在化學平衡中經(jīng)常會碰到對已達平衡某反應(yīng)繼續(xù)投入一定量反應(yīng)物或生成物，再次到達平衡后求其壓強、轉(zhuǎn)化率、濃度等與第一次平衡時比較。普通解題思緒是在這兩次反應(yīng)中建立一個中間狀態(tài)，此中間狀態(tài)和第一次反應(yīng)到達平衡為等效平衡，和第二次反應(yīng)之間有明確移動關(guān)系和相關(guān)量改變，可經(jīng)過中間狀態(tài)移動來判斷改變條件后移動方向和相關(guān)量改變。例2．一定溫度下，將2molPCl3和1molCl2充入容積不變密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)：PCl3+Cl2PCl5。各物質(zhì)均為氣態(tài)。達平衡后，PCl5為0.4mol。若此時再移走1molPCl3

和0.5molCl2，相同溫度下到達平衡，PCl5物質(zhì)量為A．0.4molB．0.2molC．0.2mol<x<0.4molD．<0.2mol解析：對原平衡移走1molPCl3和0.5molCl2，相當于起始投料量減為原投料量二分之一，若平衡不移動，PCl5物質(zhì)量應(yīng)為0.2mol。但移走反應(yīng)物即減小物質(zhì)量，相當于減小濃度（減壓）或增大容積，平衡向增大壓強方向進行，所以平衡左移，PCl5消耗更多，其平衡時物質(zhì)量<0.2mol。例3．體積相同甲乙兩個容器中，分別充有等物質(zhì)量SO2、O2，使壓強剛好與外界相等。在相同溫度下，發(fā)生2SO2+O22SO3并到達平衡。在這個過程中，甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強不變。若甲容器中SO2轉(zhuǎn)化率為α，則乙容器中SO2轉(zhuǎn)化率為A．等于αB．大于α

C．小于αD．無法確定該反應(yīng)是體積減小反應(yīng)，等溫等壓過程到達平衡I體積比等溫等容過程到達平衡II體積要小，從平衡II到平衡I要減小體積，相當于加壓，平衡右移，SO2轉(zhuǎn)化率上升，>P%。此處平衡II相當于中間狀態(tài)。答案：B解析：例4.一定溫度下，向密閉容器中充入1.0molN2和3.0molH2，反應(yīng)到達平衡時測得NH3物質(zhì)量為0.6mol。若在該容器中開始時N2物質(zhì)量為2.0mol，H2為6.0mol，則平衡時NH3物質(zhì)量為

A.若為定容容器，n(NH3)=1.2molB.若為定容容器，n(NH3)<1.2molC.若為定容容器，n(NH3)>1.2molD.若為定壓容器，n(NH3)=1.2molE.若為定壓容器，n(NH3)<1.2molF.若為定壓容器，n(NH3)>1.2mol答案：CD六、關(guān)于化學平衡圖像題解平衡速率圖象題六點注意：①看坐標系，確定縱、橫坐標所代表含義。②分析反應(yīng)特征，搞清正反應(yīng)方向是吸還是放熱；體積增大還是減小、不變；有沒有固體或純液體物質(zhì)參加或生成等。③分清楚自變量和因變量，弄明白始態(tài)、終態(tài)。必要時建立中間改變量方便使二者聯(lián)絡(luò)，并與勒沙特列原理掛鉤。④看清三點(起點、拐點、終點),分清極值、最值，比較斜率，把握曲線改變趨勢。

⑤定一議二。當圖像中有三個量時，先確定一個量不變再討論另外兩個量關(guān)系。

⑥檢驗結(jié)論是否正確。

例1.可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)；△H，開始時在容器中充入A和B或C和D，圖1和圖2分別表示平衡后，改變溫度T和壓強P對反應(yīng)速率υ與化學平衡影響。以下關(guān)系正確是A．開始充入A和Bm+n>p+q△H

>0B．開始充入A和Bm+n>p+q△H

<0C．開始充入C和Dm+n>p+q△H

<0D．開始充入C和Dm+n<p+q△H

>0答案：D例2．可逆反應(yīng)X(g)+Y(g)2Z(g)；△H＜0，若反應(yīng)開始經(jīng)t1秒后到達平衡，又經(jīng)過t2秒后，因為反應(yīng)條件改變使平衡破壞，到t3秒又到達平衡，如右圖所表示，試分析從t2到t3秒曲線改變原因是A．

增大了X或Y濃度B．使用了催化劑C、增大了反應(yīng)體系壓強D．升高了反應(yīng)溫度答案：D例3.在容積固定密閉容器中存在以下反應(yīng)：A(g)+3B(g)2C(g)；△H，某研究小組研究了其它條件不變時，改變某一條件對上述反應(yīng)影響，并依據(jù)試驗數(shù)據(jù)作出以下關(guān)系圖：

以下判斷一定錯誤是A．圖I研究是不一樣催化劑對反應(yīng)影響，且乙使用催化劑效率較高B．圖Ⅱ研究是壓強對反應(yīng)影響，且甲壓強較高C．圖Ⅱ研究是溫度對反應(yīng)影響，且甲溫度較高D．圖Ⅲ研究是不一樣催化劑對反應(yīng)影響，且甲使用催化劑效率較高答案：AB七、關(guān)于化學平衡計算1．基本關(guān)系式(阿伏加德羅定律及推論)同T同P:n1/n2=V1/V2(n:氣體物質(zhì)量V:氣體體積)同T同P:M1/M2=ρ1/ρ2(M:氣體相對分子量ρ:氣體密度)同T同V:P1/P2=n1/n2(n:氣體物質(zhì)量P:氣體壓強)基本公式：m=ρVn=m/M2．轉(zhuǎn)化率(針對反應(yīng)物而言)3．三個濃度關(guān)系反應(yīng)物：起始濃度—

轉(zhuǎn)化濃度=平衡濃度生成物：起始濃度+轉(zhuǎn)化濃度=平衡濃度例1．一定溫度下，反應(yīng)2SO2+O22SO3，到達平衡時，n(SO2):n(O2):n(SO3)

＝2:3:4。縮小體積，反應(yīng)再次到達平衡時，n(O2)＝0.8mol，n(SO3)＝1.4mol，此時SO2物質(zhì)量應(yīng)是A．0.4molB．0.6molC．0.8molD．1.2mol解析：

2SO2+O22SO3

起始2x3x4x

轉(zhuǎn)化y2y平衡2x-y