化學(xué)反應(yīng)的方向與限度速率章末歸納整合

化學(xué)反應(yīng)的方向與限度速率章末歸納整合第一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日1．如何判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向？提示在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)的方向是反應(yīng)的焓變和熵變共同影響的結(jié)果，反應(yīng)方向的判據(jù)為ΔH－TΔS：ΔH－TΔS＜0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行ΔH－TΔS＝0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)ΔH－TΔS＞0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行第四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日2．溫度與反應(yīng)方向的關(guān)系如何？提示第五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日3．化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法？提示(1)直接判定：v正＝v逆(實質(zhì))①同一物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。②不同的物質(zhì)：速率之比等于化學(xué)方程式中的系數(shù)比，但必須是不同方向的速率。第六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日(2)間接判定①各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、體積(氣體)、物質(zhì)的量濃度保持不變。②各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、氣體的體積分?jǐn)?shù)保持不變。③若反應(yīng)前后的物質(zhì)都是氣體，且系數(shù)不等，總物質(zhì)的量、總壓強(qiáng)(恒溫、恒容)、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密度(恒溫、恒壓)保持不變。④反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變?？傊?，能變的量保持不變說明已達(dá)平衡。第七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日4．如何理解“溫度對平衡移動的影響是通過改變平衡常數(shù)實現(xiàn)的”？提示溫度改變引起平衡常數(shù)發(fā)生變化，體系中各組分濃度關(guān)系必須發(fā)生變化，體系才能建立起與新的平衡常數(shù)相對應(yīng)的新的平衡狀態(tài)，所以說溫度對平衡移動的影響是通過改變平衡常數(shù)實現(xiàn)的。5．外界條件對化學(xué)平衡有何影響？提示升高溫度，有利于平衡向吸熱方向移動。改變濃度，若Q＞K，平衡逆向移動，若Q＜K，平衡正向移動；改變壓強(qiáng)，若Q＞K，平衡逆向移動，若Q＜K，平衡正向移動。第八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日6．合成氨工業(yè)的適宜條件和生產(chǎn)流程？提示條件：鐵催化劑，700K，加壓：107～108Pa投料比n(N2)∶n(H2)＝1∶2.8。流程：造氣、凈化、合成氨。第九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日1．化學(xué)平衡常數(shù)有何應(yīng)用？提示①K的大小表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度，K越大說明正反應(yīng)進(jìn)行的越完全。②借助平衡常數(shù)，可以判斷一個化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。③利用K判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)。2．平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率的聯(lián)系？提示平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率都可以表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度，但是平衡轉(zhuǎn)化率隨著反應(yīng)物起始濃度的不同而變化，而平衡常數(shù)卻不受起始濃度的影響。因此，平衡常數(shù)更能反映出反應(yīng)的本質(zhì)。平衡常數(shù)與某反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率之間是可以互相求算的。第十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日3．化學(xué)平衡計算的一般方法？提示(1)先寫出有關(guān)化學(xué)方程式，列出反應(yīng)物和生成物的起始濃度、變化濃度、平衡濃度(或它們的物質(zhì)的量)(稱為“三段式”)。(2)根據(jù)平衡濃度中已知量、未知量的關(guān)系，求出平衡時某物質(zhì)的物質(zhì)的量或轉(zhuǎn)化率。(3)根據(jù)平衡前后物質(zhì)的量和阿伏加德羅定律求出體系的體積、壓強(qiáng)、密度等變化。第十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日4．反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的內(nèi)在聯(lián)系？提示(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征是正、逆反應(yīng)速率相等。(2)化學(xué)平衡移動的根本原因是正、逆反應(yīng)速率不相等。且有：當(dāng)正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率時，平衡向正反應(yīng)方向移動；當(dāng)逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率時，平衡向逆反應(yīng)方向移動。第十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日5．化學(xué)圖像題的解題思路？提示(1)看清各坐標(biāo)代表的量的意義，弄清曲線表示的量的關(guān)系。(2)關(guān)注曲線上的特殊點，如與坐標(biāo)的交點、多條曲線的交點、轉(zhuǎn)折點、極值點等。(3)注意曲線坡度的“平”與“陡”，并弄清其意義。(4)注意弄清高溫、高壓時反應(yīng)速率更快，有利于先達(dá)到平衡，即“先拐先平數(shù)值大”，也就是說其他條件不變時，較高溫度或較高壓強(qiáng)達(dá)到平衡所用的時間短。(5)注意分清曲線函數(shù)的遞增性和遞減性。(6)注意運用圖像中濃度(或物質(zhì)的量)的變化來確定反應(yīng)中系數(shù)的關(guān)系，即系數(shù)之比等于同一時間內(nèi)各反應(yīng)物、生成物的濃度(或物質(zhì)的量)變化值之比。第十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日(7)對時間－速率圖像，注意分清曲線的連續(xù)性、跳躍性，是“漸變”還是“突變”，是“大變”還是“小變”，是“變大”還是“變小”，變化后是否仍然相等等情況，才可確定對應(yīng)改變的條件是什么及如何改變。第十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日6．外界條件對化學(xué)反應(yīng)影響的規(guī)律？提示

第十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日學(xué)科思想培養(yǎng)二方向化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像的分析方法及思路化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像類試題是化學(xué)試題中的一種特殊題型，其特點是：圖像是題目的主要組成部分，把所要考查的化學(xué)知識寓于圖中曲線上，具有簡明、直觀、形象的特點。隨著高考的不斷改革以及對學(xué)科內(nèi)能力要求不斷提高，這種數(shù)形結(jié)合的試題將頻頻出現(xiàn)。預(yù)計這將是考查考生學(xué)科內(nèi)綜合能力的一種方向，高考試題考查這種題型的力度將加大。第十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日【題型分類】(1)分析外界條件對反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的影響；(2)由圖像判斷反應(yīng)特征(確定反應(yīng)中各物質(zhì)的系數(shù)、判斷熱效應(yīng)或氣體物質(zhì)系數(shù)的變化關(guān)系)；(3)由反應(yīng)和圖像判斷圖像中坐標(biāo)或曲線的物理意義；(4)由反應(yīng)和圖像判斷符合圖像變化的外界條件；(5)由反應(yīng)判斷圖像正誤等。第十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日【解題指導(dǎo)】(1)看圖像：一看軸，即縱、橫坐標(biāo)的意義；二看點，即起點、拐點、交點、終點；三看線，即線的走向和變化趨勢；四看輔助線，即等溫線、等壓線、平衡線等；五看量的變化，即濃度變化、溫度變化、轉(zhuǎn)化率變化、物質(zhì)的量的變化等。(2)依據(jù)圖像信息，利用平衡移動原理，分析可逆反應(yīng)的特征：吸熱還是放熱，氣體系數(shù)增大、減小還是不變，有無固體或純液體參加或生成等。(3)先拐先平：在化學(xué)平衡圖像中，先出現(xiàn)拐點的反應(yīng)先達(dá)到平衡，可能是該反應(yīng)的溫度高、濃度大、壓強(qiáng)大或使用了催化劑。(4)定一議二：勒夏特列原理只適用于一個條件的改變，所以圖像中有三個變量時，先固定一個量，再討論另外兩個量的關(guān)系。

第十八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第十九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日(2)全程速率－時間圖：如Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時間的變化出現(xiàn)如圖2所示的情況，解釋原因：AB段(v漸增)，因反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，溫度漸高，導(dǎo)致反應(yīng)速率增大；BC段(v漸小)，則主要原因是隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中c(H＋)漸小，導(dǎo)致反應(yīng)速率減小。故分析時要抓住各階段的主要矛盾，認(rèn)真分析。(3)含量－時間－溫度(壓強(qiáng))圖：常見形式有如下幾種。(C%指某產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；B%指某反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù))第二十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日(T2＞T1，正反應(yīng)為放熱反應(yīng))第二十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日(p1＞p2，正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng))第二十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日(4)恒壓(溫)線(如圖3所示)：該類圖的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(α)，橫坐標(biāo)為溫度(T)或壓強(qiáng)(p)，常見類型有：(5)其他：如圖4所示曲線是其他條件不變時，某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)出的1、2、3、4四個點，表示v正＞v逆的點是3，表示v正＜v逆的點是1，而2、4點表示v正＝v逆。第二十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日第二十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日A．反應(yīng)Ⅰ：若p1＞p2，則此反應(yīng)只能在高溫下自發(fā)進(jìn)行B．反應(yīng)Ⅱ：此反應(yīng)的ΔH＜0，且T1＜T2C．反應(yīng)Ⅲ：ΔH＞0，且T2＞T1或ΔH＜0且T2＜T1D．反應(yīng)Ⅳ：T1＜T2，則該反應(yīng)不易自發(fā)進(jìn)行解析這是一道綜合性較強(qiáng)的題目，涉及圖像的分析及平衡移動和反應(yīng)的方向。反應(yīng)Ⅰ中在恒壓下溫度升高，α(A)減小，即升高溫度平衡向左移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0；由p1＞p2知，恒定溫度時壓強(qiáng)越大，α(A)越大，即增大壓強(qiáng)平衡向右移動，說明此反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)(a＋b＞c)，即為熵減反應(yīng)，ΔS＜0。放熱熵減反應(yīng)只能在低溫下自發(fā)進(jìn)行，A錯誤；反應(yīng)Ⅱ中在T2溫度下反應(yīng)先達(dá)到平衡狀態(tài)，說明T2＞T1。

第二十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日溫度越高平衡時C的物質(zhì)的量越少，即升高溫度平衡向左移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，B正確；反應(yīng)Ⅲ中在同一溫度下，增加B的物質(zhì)的量平衡向右移動，φ(C)增大；但當(dāng)B的物質(zhì)的量達(dá)到一定程度后，對C的稀釋作用會大于平衡右移對C的影響，φ(C)又減小，出現(xiàn)如圖所示的曲線。若T2＞T1，溫度越高φ(C)越小，即升高溫度平衡向左移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，C錯誤；反應(yīng)Ⅳ中在恒溫下壓強(qiáng)變化對α(A)沒有影響，說明壓強(qiáng)變化不能影響平衡，此反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)(a＋b＝c)，反應(yīng)過程中熵變很小，ΔS≈0；若T1＜T2，恒壓下溫度越高，α(A)越小，說明升高溫度平衡向左移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，則ΔH－TΔS＜0，反應(yīng)易自發(fā)進(jìn)行，D錯誤。答案B第二十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日【總結(jié)】有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的圖像題是各類考試中的一個熱點，這類試題的特點是將解題所需的信息概括在圖像中，具有抽象性、復(fù)雜性和隱蔽性。解答這類問題時，首先要看清并讀懂圖像：一要看清楚橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；二要看懂線的走向、變化趨勢；三要注意變化點，如線是否通過原點，兩條線的交點及線的拐點；四要善于借助輔助線(如等溫線、等壓線)；五要看清楚定量圖像中有關(guān)量的多少。其次要學(xué)會聯(lián)想規(guī)律，即聯(lián)想外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律，且熟練、準(zhǔn)確應(yīng)用。最后是能正確判斷，即依題意仔細(xì)分析進(jìn)行正確判斷。解題時還應(yīng)特別注意：①圖像中的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)分別表示哪些量；曲線上的點是不是表示平衡狀態(tài)。一般橫坐標(biāo)是時間的曲線包含速率的因素，曲線上的點不一定都表示平衡狀態(tài)；橫坐標(biāo)是溫度或壓強(qiáng)的曲線上的點一般表示平衡狀態(tài)，這些點之間的關(guān)系反映了化學(xué)平衡的移動情況。②當(dāng)圖像包含溫度、壓強(qiáng)等多種因素時，必須固定其他條件不變，分析某單一因素對化學(xué)平衡的影響。第二十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期日【例2】(2011·重慶理綜，10)一定條件下，下列