高考化學(xué)專題復(fù)習(xí)第8單元《化學(xué)反應(yīng)的方向》《限度和速率》（魯科版）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第八單元化學(xué)反應(yīng)的方向 限度和速率 第八單元 知識框圖 第八單元 使用建議 內(nèi)容特點1 本單元的內(nèi)容主要有三個 化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡移動原理又是處理具體平衡 如水解平衡 電離平衡 沉淀溶解平衡等 的知識基礎(chǔ) 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是高考考試大綱中規(guī)定的必考內(nèi)容 在高考中往往以中等難度以上試題形式出現(xiàn) 是體現(xiàn)高考區(qū)分度的重要部分 該部分內(nèi)容理論性強(qiáng) 比較抽象 需要較強(qiáng)的理解能力 還需要具備一定的數(shù)學(xué)知識 2 化學(xué)反應(yīng)速率的計算 化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素 化學(xué)平衡狀態(tài)的判定 化學(xué)平衡的影響因素 化學(xué)平衡常數(shù) 平衡圖象以及等效平衡是本單元的重點 第八單元 使用建議 3 不同條件下的等效平衡是難點 容易被混淆 要注意加以區(qū)分 但規(guī)律性較強(qiáng) 可以形成一種處理問題的基本模式 直接套用 編寫思路1 本單元的編寫基本上按照教材順序進(jìn)行 在研究考試大綱和近幾年高考試題的基礎(chǔ)上 將本單元分為三講 以教材內(nèi)容為基礎(chǔ) 還做了適當(dāng)拓展 如化學(xué)平衡圖像 等效平衡的含義等 第八單元 使用建議 2 第22講主要研究了化學(xué)反應(yīng)的方向 限度和化學(xué)平衡常數(shù) 化學(xué)反應(yīng)方向判斷的問題 考試大綱中的要求比較低 編排時為了保證知識的系統(tǒng)性和完整性 只是略加介紹 化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志判斷是重點亦是難點 編排時從多方位進(jìn)行了總結(jié)與擴(kuò)展 包括利用化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì) 即正逆反應(yīng)速率 利用化學(xué)平衡狀態(tài)的表現(xiàn) 如 三定 即各組分濃度 百分含量 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 以及從化學(xué)平衡狀態(tài)概念中延伸出的平衡體系中氣體的相對分子質(zhì)量 密度等 化學(xué)平衡常數(shù)是近幾年高考中的 新寵 對其表達(dá)式的書寫與應(yīng)用時的注意事項進(jìn)行了詳細(xì)的講解和充足的訓(xùn)練 力求重點突出 第八單元 使用建議 3 第23講則主要研究了化學(xué)平衡移動原理 該講的教學(xué)重點主要是勒夏特列原理的理解與應(yīng)用 對于平衡圖像與等效平衡這兩個難點 編排時試圖盡量詳盡 盡量展示常見的所有的類型 利用學(xué)生的模仿 遷移和創(chuàng)新能力突破這個難點 4 第24講為化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)問題 本講的重點是反應(yīng)速率的求算與反應(yīng)速率的影響因素 本講中對這兩個問題進(jìn)行了知識的拓展延伸與詳盡的介紹 同時講解了以上兩個理論在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 工業(yè)合成氨適宜條件的選擇 第八單元 使用建議 教學(xué)建議1 復(fù)習(xí)本單元概念或定義時 要注意對概念或定義中關(guān)鍵詞的理解與解釋 分析概念的適用范圍 概念變式 辨析 列舉實例等多種方法 如 化學(xué)平衡 概念中 一定條件 可逆反應(yīng) 正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率 等 2 復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素時 要牢牢地抓住一點 條件強(qiáng) 速率大 復(fù)習(xí)化學(xué)平衡的移動時要抓住一條 勒夏特列原理 3 解決圖像分析類的問題時 要注意引導(dǎo)分析圖像的縱橫坐標(biāo)的含義 圖像的變化趨勢和含義 圖像中特殊點的意義等 尤其指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí) 先拐先平法 與 定一議二法 等解決問題的具體方法 第八單元 使用建議 4 復(fù)習(xí)等效平衡時 引導(dǎo)學(xué)生首先看條件 是等溫等容還是等溫等壓 再看化學(xué)方程式的特點 是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變還是不變 最后確定是利用折算后找相等還是找比例相同來解決 課時安排本單元共三講 建議11課時完成 8課時用于在課堂上互動式完成22 24講 3課時進(jìn)行測試及講評 第22講 化學(xué)平衡 第22講化學(xué)反應(yīng)的方向 限度 第22講 考綱導(dǎo)學(xué) 探究點一化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 第22講 要點探究 知識梳理 1 熵增原理 1 熵是用來度量體系 程度的物理量 熵值越大 程度越大 2 熵值大小的比較 同一種物質(zhì)不同狀態(tài)時熵值大小為S g S l S s 3 熵增原理 在與外界隔絕的體系中 自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵增加 即熵變 符號 S 0 4 常見的熵增過程 氣體的擴(kuò)散 固體的溶解 同物質(zhì) 氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài) 混亂 混亂 第22講 要點探究 無 反應(yīng)前 氣體 反應(yīng)后 氣體 反應(yīng)前后都有氣體 但是氣體物質(zhì)的量 2 自發(fā)反應(yīng) 在一定的條件下 如一定的溫度 壓強(qiáng)條件下 反應(yīng)依靠體系自身的力量而不借助于外力 而能夠自動進(jìn)行的反應(yīng)叫自發(fā)反應(yīng) 3 反應(yīng)自發(fā)性判據(jù) 1 能量判據(jù) 大多數(shù) 熱反應(yīng) H 0 可以自發(fā)進(jìn)行 2 熵 混亂度 判據(jù) 大多數(shù)熵 S 0 的反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行 3 化學(xué)反應(yīng)方向的判斷 H T S在溫度 壓強(qiáng)一定的條件下 產(chǎn)生 增大 放 增加 第22講 要點探究 3 化學(xué)反應(yīng)方向的判斷 H T S在溫度 壓強(qiáng)一定的條件下若 反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行 若 反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行 若 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) 4 反應(yīng)的自發(fā)性只能用于判斷反應(yīng)的方向 不能確定過程是否一定會發(fā)生和過程的速率 H T S 0 H T S 0 H T S 0 第22講 要點探究 1 焓變與反應(yīng)方向焓變是一個與反應(yīng)能否進(jìn)行有關(guān)的因素 放熱反應(yīng)有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行 有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行 由此可見 焓變不是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素 2 熵變與反應(yīng)方向熵增加有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行 熵減小的反應(yīng)有些也能自發(fā)進(jìn)行 由此可見 熵變 S 是與反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素 但也不是唯一因素 要點深化 第22講 要點探究 例1已知碳酸鈣的分解 CaCO3 s CaO s CO2 g 僅在高溫下自發(fā) 氯酸鉀的分解 2KClO3 s 2KCl s 3O2 g 在任何溫度下都自發(fā) 下面有幾組焓變數(shù)據(jù) 其中可能正確的 典例精析 第22講 要點探究 B既是放熱又是熵增的反應(yīng)一定自發(fā) 既是吸熱又是熵減的反應(yīng)一定不自發(fā) 吸熱的熵增反應(yīng)僅在高溫時自發(fā) 故只有B項正確 點評 在判斷反應(yīng)是否自發(fā)時 焓變和熵變都是與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素 但又都不能獨立地作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù) 要判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向 必須綜合考慮體系的焓變和熵變對反應(yīng)方向的綜合影響 下面的變式題則涉及了催化劑與化學(xué)反應(yīng)方向的問題 第22講 要點探究 變式題 第22講 要點探究 B有些能使熵值增大的吸熱反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行 如高溫時CaCO3分解 A項錯誤 C項錯誤的原因是要將二者綜合起來即利用復(fù)合判據(jù)進(jìn)行判斷 D項中使用催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率 不能改變反應(yīng)的方向 探究點二化學(xué)反應(yīng)的限度 第22講 要點探究 知識梳理 1 可逆反應(yīng) 在 條件下 既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行 同時又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng) 表示可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式用 代替 2 化學(xué)平衡狀態(tài)1 定義 一定條件下的可逆反應(yīng)里 當(dāng)正 逆兩個方向的反應(yīng) 相等時 反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量 溶液中表現(xiàn)為濃度 保持 混合物 包括反應(yīng)物和生成物 中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 或體積分?jǐn)?shù) 保持 的狀態(tài) 2 特征 可以歸納為六個字 逆 動 定 變 等 同 1 逆 是指研究的對象是 速率 恒定 不變 可逆反應(yīng) 相同 第22講 要點探究 2 動 是指 3 定 是指各組成成分含量 4 等 是指 5 變 是指外界條件改變 平衡會 6 同 是指化學(xué)平衡的建立與途徑 關(guān) 只要外界條件 都可以建立相同的平衡狀態(tài) 動態(tài)平衡 一定 v正 v逆 發(fā)生移動 無 相同 第22講 要點探究 要點深化 第22講 要點探究 2 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 1 利用化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)來判斷化學(xué)平衡是 動態(tài)的平衡 其本質(zhì)就是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率 故凡能直接或間接地反映出v正 v逆的說法都是正確的 間接反映出v正 v逆的說法常常有 單位時間內(nèi)某化學(xué)鍵斷裂的條數(shù)與單位時間內(nèi)生成該化學(xué)鍵 或另外的化學(xué)鍵 的條數(shù)關(guān)系 單位時間內(nèi)消耗某物質(zhì)的物質(zhì)的量與生成該物質(zhì) 或其他物質(zhì) 的物質(zhì)的量關(guān)系 給出在同一反應(yīng)的同一時間內(nèi)用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率等等 這類判斷可總結(jié)為一句話 雙向同時 符合比例 第22講 要點探究 2 利用化學(xué)平衡狀態(tài)的特點來判斷處于平衡狀態(tài)的化學(xué)反應(yīng) 其特點表現(xiàn)為 三定 即 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定 反應(yīng)混合體系中各物質(zhì)的百分含量一定 反應(yīng)混合體系中各物質(zhì)的濃度一定 上述中的任一種都能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài) 即 特征量一定 達(dá)到平衡 3 利用 變量恒定 達(dá)到平衡 與 不變量 來判斷選定反應(yīng)中 變量 即隨反應(yīng)進(jìn)行而變化的量 當(dāng)變量不再變化時 反應(yīng)已達(dá)平衡 常見的變量有 氣體的顏色 對于 第22講 要點探究 氣體體積變化的反應(yīng)來說 恒壓反應(yīng)時的體積 恒容反應(yīng)時的壓強(qiáng) 對于反應(yīng)體系中全部為氣體 且氣體物質(zhì)的量變化的反應(yīng)來說 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量 對于反應(yīng)體系中不全部為氣體的反應(yīng)來說 恒容時混合氣體的密度等等 即 變量恒定 達(dá)到平衡 利用該類方法判斷反應(yīng)混合體系中氣體密度不變或反應(yīng)混合體系中氣體平均相對分子質(zhì)量不變能否作為某一反應(yīng)已達(dá)平衡的標(biāo)志時非常方便 反應(yīng)混合體系中氣體密度不變能否作為平衡依據(jù) 第22講 要點探究 第22講 要點探究 典例精析 例2可逆反應(yīng) 2NO2 g 2NO g O2 g 在密閉容器中反應(yīng) 達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2 單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO 用NO2 NO O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2 2 1的狀態(tài) 混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài) 混合氣體的密度不再改變的狀態(tài) 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A B C D 第22講 要點探究 A 中可換算成 單位時間內(nèi)生成nmolO2 同時消耗nmolO2 正逆反應(yīng)速率相等 已達(dá)平衡 指的是同一反應(yīng)方向 不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡 中均為變量 變量不變時 反應(yīng)已達(dá)平衡 中為常量 不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡 點評 當(dāng)題目以直接或間接的形式給出 反應(yīng)速率相等 時 要特別注意是否指的是正 逆兩個反應(yīng)方向 還要注意是否是用同一種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率 如該題中v NO2 正 v O2 逆時 則換算成用同一種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率時是不相等的 也不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡 下面的變式題從多個角度對化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷進(jìn)行了考查 第22講 要點探究 變式題 可以證明可逆反應(yīng)N2 g 3H2 g 2NH3 g 已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 一個N N鍵斷裂的同時 有3個H H鍵斷裂 一個N N鍵斷裂的同時 有6個N H鍵斷裂 其他條件不變時 混合氣體平均式量不再改變 保持其他條件不變時 體系壓強(qiáng)不再改變 NH3 N2 H2 都不再改變 恒溫恒容時 密度保持不變 正反應(yīng)速率v H2 0 6mol L 1 min 1 逆反應(yīng)速率v NH3 0 4mol L 1 min 1A 全部B C D 只有 第22講 要點探究 探究點三化學(xué)平衡常數(shù) 第22講 要點探究 知識梳理 1 化學(xué)平衡常數(shù)概念 在一定 下 一個可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時 生成物 與反應(yīng)物 的比值是一個常數(shù) 即為化學(xué)平衡常數(shù) 2 化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式對于一般可逆反應(yīng) mA g nB g pC g qD g K 注意 化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中的濃度指的是 化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中的物質(zhì)不包括固體或純液體 固體或純液體的濃度可看作是1而不出現(xiàn)在化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中 溫度 濃度冪之積 濃度冪之積 平衡時的濃度 第22講 要點探究 3 化學(xué)平衡常數(shù)表示的意義及應(yīng)用 1 化學(xué)平衡常數(shù)只與 有關(guān) 而與反應(yīng)物或生成物濃度無關(guān) 2 化學(xué)平衡常數(shù)K數(shù)值的大小可以反映可逆反應(yīng)進(jìn)行的 大小 平衡常數(shù)K值越大 表示正反應(yīng)進(jìn)行的程度 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 3 化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)方程式的平衡常數(shù) 若反應(yīng)方向改變 則化學(xué)平衡常數(shù)變?yōu)?若方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)改變 則平衡常數(shù)改變 溫度 程度 越大 原平衡常數(shù)的倒數(shù) 越大 第22講 要點探究 要點深化 第22講 要點探究 2 判斷可逆反應(yīng)的反應(yīng)溫度化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響 與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān) 根據(jù)平衡狀態(tài)中各組分的物質(zhì)的量濃度 可以計算出該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù) 從而判斷反應(yīng)溫度 3 判斷反應(yīng)的熱效應(yīng) 若升高溫度 K值增大 則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 反之 K值減小 則正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 4 用于計算平衡濃度 物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) 轉(zhuǎn)化率等 此外 如兩個方程式相加得出新的方程式 則新的方程式的K等于兩方程式平衡常數(shù)相乘 反之相除 第22講 要點探究 例3能源問題是當(dāng)前世界各國所面臨的嚴(yán)重問題 同時全球氣候變暖 生態(tài)環(huán)境問題日益突出 開發(fā)氫能 研制燃料電池 發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是化學(xué)工作者的研究方向 氫氣通常用生產(chǎn)水煤氣的方法制得 其中CO g H2O g CO2 g H2 g H 0 在850 時 平衡常數(shù)K 1 1 若降低溫度到750 時 達(dá)到平衡時K 1 填 大于 小于 或 等于 典例精析 第22講 要點探究 2 850 時 若向一容積可變的密閉容器中同時充入1 0molCO 3molH2O 1 0molCO2和xmolH2 則 當(dāng)x 5 0時 上述反應(yīng)向 填 正反應(yīng) 或 逆反應(yīng) 方向進(jìn)行 若要使上述反應(yīng)開始時向正反應(yīng)方向進(jìn)行 則x應(yīng)滿足的條件是 在850 時 若設(shè)x 5 0和x 6 0 其他物質(zhì)的投料不變 當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后 測得H2的體積分?jǐn)?shù)分別為a b 則a b 填 大于 小于 或 等于 第22講 要點探究 第22講 要點探究 第22講 要點探究 變式題 第22講 要點探究 第22講 要點探究 知識梳理 探究點四化學(xué)平衡的計算 第22講 要點探究 要點深化 第22講 要點探究 要點深化 第22講 要點探究 第22講 要點探究 典例精析 第22講 要點探究 第22講 要點探究 第22講 要點探究 第22講 要點探究 變式題 第22講 要點探究 第22講 要點探究 第23講 影響化學(xué)平衡的因素 第23講影響化學(xué)平衡的因素 第23講 考綱導(dǎo)學(xué) 探究點一影響化學(xué)平衡的因素 第23講 要點探究 知識梳理 1 化學(xué)平衡的移動 1 在一定條件下 可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) 如果改變影響平衡的條件 如濃度 溫度 壓強(qiáng)等 化學(xué)平衡狀態(tài)被破壞 正 逆反應(yīng)速率不再相等 直至正 逆反應(yīng)速率再次相等 在新條件下達(dá)到新的化學(xué)平衡狀態(tài) 這種現(xiàn)象稱作化學(xué)平衡狀態(tài)的移動 簡稱化學(xué)平衡移動 第23講 要點探究 2 圖示表示 第23講 要點探究 3 注意 新平衡時 v 正 v 逆 但與原平衡速率 新平衡時 各成分的百分含量不再變化 但與原平衡 通過比較速率 可判斷平衡移動方向 當(dāng)v正 v逆時 平衡向 反應(yīng)方向移動 當(dāng)v正 v逆時 平衡向 反應(yīng)方向移動 當(dāng)v正 v逆時 平衡 發(fā)生移動 不等 不同 正 逆 不 第23講 要點探究 2 影響化學(xué)平衡的因素 1 溫度的影響溫度對化學(xué)平衡的影響 是通過改變平衡常數(shù)來實現(xiàn)的 升高溫度對于吸熱反應(yīng)K 化學(xué)平衡向 移動 對于放熱反應(yīng)K 化學(xué)平衡向 移動 降低溫度對于吸熱反應(yīng)K 化學(xué)平衡向 移動 對于放熱反應(yīng)K 化學(xué)平衡向 移動 2 濃度的影響 反應(yīng)物濃度增大或生成物濃度減小時 平衡 移動 反應(yīng)物濃度減小或生成物濃度增大時 平衡 移動 增大 減小 正反應(yīng)方向 逆反應(yīng)方向 正向 逆向 增大 減小 正反應(yīng)方向 逆反應(yīng)方向 第23講 要點探究 3 壓強(qiáng)的影響 g 0 改變壓強(qiáng) 平衡 移動 g 0 增大壓強(qiáng) 平衡 移動 減小壓強(qiáng) 平衡 移動 g 0 增大壓強(qiáng) 平衡正向移動 減小壓強(qiáng) 平衡逆向移動 g表示氣態(tài)產(chǎn)物系數(shù)之和與氣態(tài)反應(yīng)物系數(shù)之和的差 不 逆向 正向 第23講 要點探究 4 對于可逆反應(yīng) 催化劑能 地改變正 逆反應(yīng)速率 使用催化劑只能改變反應(yīng)途徑 不能改變反應(yīng)進(jìn)行的程度 故催化劑只能加快反應(yīng)達(dá)到平衡的時間 而不能改變 反應(yīng)的熱效應(yīng)也和催化劑的存在與否 也不能改變平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率 同等程度 平衡狀態(tài) 無關(guān) 第23講 要點探究 要點深化 化學(xué)平衡移動原理 勒夏特列原理 1 原理內(nèi)容 外界條件對化學(xué)平衡的影響可概括為一句話 若改變影響平衡的一個條件 平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動 2 原理解讀 減弱這種改變 升溫平衡向著吸熱反應(yīng)方向移動 增加反應(yīng)物濃度平衡向反應(yīng)物濃度減小的方向移動 增大壓強(qiáng)平衡向氣體物質(zhì)的量減小的方向移動 化學(xué)平衡移動的結(jié)果只是減弱了外界條件的改變 而不能完全抵消外界條件的變化 更不能超過外界條件的變化 第23講 要點探究 3 惰性氣體對化學(xué)平衡的影響 第23講 要點探究 例1 2010 重慶卷 COCl2 g CO g Cl2 g H 0 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時 下列措施 升溫 恒容通入惰性氣體 增加CO的濃度 減壓 加催化劑 恒壓通入惰性氣體 能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是 A B C D 典例精析 第23講 要點探究 第23講 要點探究 變式題 2010 上海卷 1913年德國化學(xué)家哈伯發(fā)明了以低成本制造大量氨的方法 從而大大滿足了當(dāng)時日益增長的人口對糧食的需求 下列是哈伯法的流程圖 其中為提高原料轉(zhuǎn)化率而采取的措施是 A B C D 第23講 要點探究 探究點二等效平衡 第23講 要點探究 知識梳理 等效平衡的含義相同條件下 同一可逆反應(yīng)體系 不管反應(yīng)從 開始 還是從 開始 達(dá)到化學(xué)平衡時 任何相同物質(zhì)的 體積分?jǐn)?shù) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) 都相同的化學(xué)平衡互稱等效平衡 正反應(yīng) 逆反應(yīng) 百分含量 第23講 要點探究 要點深化 等效平衡的類型及處理方法等效平衡思想是解決化學(xué)平衡類試題最常用的思維方式 方法 1 對于恒溫恒容條件下反應(yīng)前后氣體體積改變的可逆反應(yīng)如果按方程式的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一邊的物質(zhì) 其物質(zhì)的量與對應(yīng)組分的起始加入量相同 則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的 平衡時的各物質(zhì)的濃度 百分含量均相同 第23講 要點探究 第23講 要點探究 第23講 要點探究 注意 上述兩種情況下所達(dá)到的等效平衡的區(qū)別 1 中所達(dá)到的等效平衡狀態(tài) 反應(yīng)混合物中各組分的百分含量 濃度 物質(zhì)的量均相同 類似于幾何學(xué)上的全等三角形 這種等效平衡狀態(tài)可稱之為全等平衡 2 中所達(dá)到的等效平衡狀態(tài) 反應(yīng)混合物中各組分的百分含量相同 但各成分的物質(zhì)的量與原平衡成比例 類似于幾何學(xué)上的相似三角形 這種等效平衡狀態(tài)可稱之為等比平衡 第23講 要點探究 例2 典例精析 第23講 要點探究 第23講 要點探究 點評 分析等效平衡的關(guān)鍵是分清全等平衡和等比平衡 利用等效平衡方法解化學(xué)平衡有關(guān)問題時常采用 虛擬法 任何一個可逆反應(yīng)體系 在相同條件下從不同的狀態(tài)開始 只要達(dá)到平衡的條件 溫度 壓強(qiáng) 濃度 完全相同 則可以形成等效平衡 在解題時若遇到將兩個狀態(tài)進(jìn)行比較這類問題時 可以 虛擬 一個中間過程 如一個容器 一個隔板等 然后再進(jìn)行比較 下面的變式題就是對 虛擬法 很好的練習(xí) 第23講 要點探究 變式題 第23講 要點探究 B可建立虛擬路徑如下 探究點三化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖象的分析 第23講 要點探究 知識梳理 加熱 1 速率與時間的圖象此類圖象揭示了正逆反應(yīng)速率隨時間 包括條件的改變 的變化規(guī)律 體現(xiàn)了化學(xué)平衡移動的方向等 如N2 3H22NH3 H 0 建立平衡后 填改變的條件 對反應(yīng)速率的影響如圖23 2所示 第23講 要點探究 第23講 要點探究 3 轉(zhuǎn)化率或百分含量與時間 壓強(qiáng) 溫度的圖象 圖23 4 第23講 要點探究 第23講 要點探究 第23講 要點探究 第23講 要點探究 要點深化 解決化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖象題的一般思路和方法 第23講 要點探究 例3 典例精析 第23講 要點探究 第23講 要點探究 點評 解答圖象題要注意以下幾點 看懂圖象 一看面 即看清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo) 二看線 即看線的走向 變化的趨勢 三看點 即看線是否通過原點 兩條線的交點及線的拐點 四看要不要作輔助線 如等溫線 等壓線 五看定量圖象中有關(guān)量的多少 聯(lián)想規(guī)律 即聯(lián)想外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡影響規(guī)律且熟練準(zhǔn)確 作出判斷 依題意仔細(xì)分析作出正確判斷 下面的變式題考查的化學(xué)反應(yīng)速率與時間的圖象 第23講 要點探究 變式題 在容積固定為2L的密閉容器中 充入X Y氣體各2mol 發(fā)生可逆反應(yīng) X g 2Y g 2Z g 并達(dá)平衡 以Y的濃度改變表示的反應(yīng)速率v正 v逆與時間t的關(guān)系如圖23 7所示 則Y的平衡濃度表達(dá)式正確的是 式中S是對應(yīng)區(qū)域的面積 A 2 SaobB 1 SaobC 2 SabdoD 1 Sbod 第23講 要點探究 BY減少的濃度 c Y vt 隨著反應(yīng)的進(jìn)行 逆反應(yīng)同時生成部分Y 因此Y的平衡濃度為初始濃度與消耗濃度之差 瞬時速率與時間的乘積即為微小矩形的面積 累積計算則Y減少的濃度表示為Saodb Y增加的濃度表示為Sodb 則Y的平衡濃度表示為 1 Saodb Sodb 1 Saob 第24講 化學(xué)反應(yīng)速率工業(yè)合成氨 第24講化學(xué)反應(yīng)速率工業(yè)合成氨 第24講 考綱導(dǎo)學(xué) 探究點一化學(xué)反應(yīng)速率及其計算 第24講 要點探究 知識梳理 一 碳 硅比較 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度 反應(yīng)物濃度的減少 生成物濃度的增加 物質(zhì)的量濃度的變化 第24講 要點探究 3 對反應(yīng)速率的理解 1 化學(xué)反應(yīng)速率均為 值 2 化學(xué)反應(yīng)速率通常是指某種物質(zhì)在某一段時間內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的 速率 而不是指某一時刻的瞬時速率 3 v A 不能表示 或 的化學(xué)反應(yīng)速率 正 平均 純液體 固體 第24講 要點探究 要點深化 1 化學(xué)反應(yīng)速率的計算 第24講 要點探究 第24講 要點探究 第24講 要點探究 典例精析 例1 2010 福建卷 化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應(yīng) 反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時間變化如圖24 1所示 計算反應(yīng)4 8min間的平均反應(yīng)速率和推測反應(yīng)16min時反應(yīng)物的濃度 結(jié)果應(yīng)是 第24講 要點探究 第24講 要點探究 第24講 要點探究 變式題 第24講 要點探究 探究點二影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 第24講 要點探究 知識梳理 1 內(nèi)因 是決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要原因 反應(yīng)的類型不同 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同 都會導(dǎo)致反應(yīng)速率的不同 2 外因 1 濃度 當(dāng)其他條件不變時 增加反應(yīng)物的濃度可以 正反應(yīng)速率 減小反應(yīng)物的濃度可以使正反應(yīng)速率 2 壓強(qiáng) 對于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng) 當(dāng)其他條件不變時 增大氣體的壓強(qiáng) 可以 化學(xué)反應(yīng)速率 減小氣體的壓強(qiáng) 則 化學(xué)反應(yīng)速率 參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì) 加快 減慢 加快 減慢 第24講 要點探究 3 溫度 當(dāng)其他條件不變時 升高溫度 可以 化學(xué)反應(yīng)速率 降低溫度 化學(xué)反應(yīng)速率 一般溫度每升高10 化學(xué)反應(yīng)速率加快2 4倍 4 催化劑 當(dāng)其他條件不變時 加入催化劑 一般指正催化劑 可以 化學(xué)反應(yīng)速率 5 其他因素的影響光 超聲波 激光 放射線 電磁波 反應(yīng)物 擴(kuò)散速率 溶劑等因素也都能對某些化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率產(chǎn)生一定的影響 另外形成原電池也是加快化學(xué)反應(yīng)速率的一種方法 加快 減慢 加快 顆粒大小 第24講 要點探究 外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響的特殊問題1 純液體和固體濃度視為常數(shù) 它們的量的改變不會影響化學(xué)反應(yīng)速率 但固體顆粒的大小導(dǎo)致接觸面的大小 故影響反應(yīng)速率 2 固體 液體物質(zhì) 由于壓強(qiáng)改變時對它們的體積影響很小 因而它們的濃度可看作不變 壓強(qiáng)對無氣體參加的化學(xué)反應(yīng)的速率無影響 3 升高溫度 不論吸熱還是放熱反應(yīng) 也不論正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率都增大 4 用酶催化的反應(yīng) 酶只有在適宜的溫度下活性最大 反應(yīng)速率才達(dá)到最大 故在許多工業(yè)生產(chǎn)中溫度的選擇還需考慮催化劑的活性溫度范圍 要點深化 第24講 要點探究 第24講 要點探究 例2 2010 寧夏卷 某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中 發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率 請回答下列問題 1 上述實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有 2 硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是 3 實驗室中現(xiàn)有Na2SO4 MgSO4 Ag2SO4 K2SO44種溶液 可與上述實驗中CuSO4溶液起相似作用的是 典例精析 第24講 要點探究 4 要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率 還可采取的措施有 答兩種 5 為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響 該同學(xué)設(shè)計了如下一系列的實驗 將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中 收集產(chǎn)生的氣體 記錄獲得相同體積的氣體所需時間 第24講 要點探究 請完成此實驗設(shè)計 其中 V1 V6 V9 反應(yīng)一段時間后 實驗A中的金屬呈 色 實驗E中的金屬呈 色 該同學(xué)最后得出的結(jié)論為 當(dāng)加入少量CuSO4溶液時 生成氫氣的速率會大大提高 但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過一定量時 生成氫氣的速率反而會下降 請分析氫氣生成速率下降的主要原因 第24講 要點探究 第24講 要點探究 第24講 要點探究 點評 形成原電池也是加快化學(xué)反應(yīng)速率的方法之一 本題基礎(chǔ)性強(qiáng) 下面的變式題主要從易于忽視的決定反應(yīng)速率的因素上進(jìn)行考查 第24講 要點探究 變式題 反應(yīng)E F G在溫度T1下進(jìn)行 反應(yīng)M N K在溫度T2下進(jìn)行 已知T1 T2 且E和F的濃度均大于M和N的濃度 其他條件均相同 則兩者的反應(yīng)速率 A 前者大B 后者大C 一樣大D 無法判斷 第24講 要點探究 D 解析 化學(xué)反應(yīng)的速率決定于反應(yīng)物本身的性質(zhì) 兩個反應(yīng)的反應(yīng)物不同 無法比較其反應(yīng)速率 本題極易錯選A 探究點三工業(yè)合成氨 第24講 要點探究 知識梳理 1 反應(yīng)特點N2 g 3H2 g 2NH3 g H 0 S 02 合成氨適宜條件的選擇 第24講 要點探究 500 左右 催化劑活性最大 20 50MPa 平衡要求設(shè)備耐壓 反應(yīng)速率加快 鐵觸媒 第24講 要點探究 外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響的特殊問題1 純液體和固體濃度視為常數(shù) 它們的量的改變不會影響化學(xué)反應(yīng)速率 但固體顆粒的大小導(dǎo)致接觸面的大小 故影響反應(yīng)速率 2 固體 液體物質(zhì) 由于壓強(qiáng)改變時對它們的體積影響很小 因而它們的濃度可看作不變 壓強(qiáng)對無氣體參加的化學(xué)反應(yīng)的速率無影響 3 升高溫度 不論吸熱還是放熱反應(yīng) 也不論正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率都增大 4 用酶催化的反應(yīng) 酶只有在適宜的溫度下活性最大 反應(yīng)速率才達(dá)到最大 故在許多工業(yè)生產(chǎn)中溫度的選擇還需考慮催化劑的活性溫度范圍 要點深化 第24講 要點探究 第24講 要點探究 例2 2010 寧夏卷 某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中 發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率 請回答下列問題 1 上述實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有 2 硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是 3 實驗室中現(xiàn)有Na2SO4 MgSO4 Ag2SO4 K2SO44種溶液 可與上述實驗中CuSO4溶液起相似作用的是 典例精析 第24講 要點探究 4 要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率 還可采取的措施有 答兩種 5 為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響 該同學(xué)設(shè)計了如下一系列的實驗 將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中 收集產(chǎn)生的氣體 記錄獲得相同體積的氣體所需時間 第24講 要點探究 請完成此實驗設(shè)計 其中 V1 V6 V9 反應(yīng)一段時間后 實驗A中的金屬呈 色 實驗E中的金屬呈 色 該同學(xué)最后得出的結(jié)論為 當(dāng)加入少量CuSO4溶液時 生成氫氣的速率會大大提高 但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過一定量時 生成氫氣的速率反而會下降 請分析氫氣生成速率下降的主要原因 第24講 要點探究 第24講 要點探究 第24講 要點探究 點評 形成原電池也是加快化學(xué)反應(yīng)速率的方法之一 本題基礎(chǔ)性強(qiáng) 下面的變式題主要從易于忽視的決定反應(yīng)速率的因素上進(jìn)行考查 第24講 要點探究 變式題 反應(yīng)E F G在溫度T1下進(jìn)行 反應(yīng)M N K在溫度T2下進(jìn)行 已知T1 T2 且E和F的濃度均大于M和N的濃度 其他條件均相同 則兩者的反應(yīng)速率 A 前者大B 后者大C 一樣大D 無法判斷 第24講 要點探究 D 解析 化學(xué)反應(yīng)的速率決定于反應(yīng)物本身的性質(zhì) 兩個反應(yīng)的反應(yīng)物不同 無法比較其反應(yīng)速率 本題極易錯選A 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全