化学:第二章《化学反应速率与化学平衡》复习课件(新人教版选修4)



新课标人教版课件系列
《高中化学》
选修4 选修4
《归纳与整理归纳与整理全章知识复习》 全章知识复习》
第二章知识结构
测 量 的 方 法 化学反应速率 化学 化学反应 的 影响化学反应 速率的因素 化
反应的 化学 影响因素 化学
一、化学反应速率的表示方法 化学反应速率用单位时间内反应 物或生成物 物质的量浓度的变化表 或生成物的物质的量浓度的变化表 或生成物 在体积不变的反应器中, 示。在体积不变的反应器中,通常用 单位时间内反应物浓度的减少 反应物浓度的减少或 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 来表示。 物浓度的增加来表示。
单位:mol/
( L.min )、 mol/(L.s) mol/(L.s)
数学表达式: 数学表达式: v= △C/△t ★★★三步骤法计算 三步骤法计算: ★★★三步骤法计算:
注意问题∶
不同物质的速率的比值一定等于化学方 程式中相应的化学计量数之比. 程式中相应的化学计量数之比 化学反应速率一般不能用固体或纯液体 表示。 表示。

  1、合成氨的反应N2+3H2 2NH3在某温度下各物 、合成氨的反应 质的浓度平衡是:[N2]=3mol?L-1, 质的浓度平衡是 [H2]=9mol?L-1,[NH3] =4mol?L-1求该反应的平衡常 数和N
  2、H2的初始浓度。 数和 的初始浓度。
  2、已知CO+H2O H2+CO
  2;此反应在 、已知 此反应在773K时平 时平 衡常数K=
  9,如反应开始时 衡常数 , C(H2O)=C(CO)=
  0.020mol?L-1求CO的转化率。 的转化率。 的转化率
二、影响化学反应速率的重要因素

  1、浓度对反应速率的影响 、 内容: 内容:
其它条件不变, 其它条件不变,增加反应物浓度加快化学 反应速率。 反应速率。
原因: 原因:
反应物浓度增大 有效碰撞 次数增多
单位体积内活 化分子数增加 反应速率加快

  2、压强对反应速率的影响 、
内容: 内容:
对于气体反应来说, 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. 应物的浓度,反应速率加快.
原因:增大压强 原因:
反应物浓度增大 有效碰撞 次数增多 单位体积内活 化分子数增加 反应速率加快

  3。温度:在其它条件不变的情况下,升 。温度:在其它条件不变的情况下, 温反应速率增大, 温反应速率增大,降温反应速率减小
原因: 原因:
温度升高
分子获得更 高的能量 有效碰撞 次数提高 反应速率加快
活化分子 百分数提高

  4。催化剂加快反应速率 。
原因: 原因:
加入催化剂 活化分子百 分数提高
反应活化能 降低 有效碰撞 次数提高 反应速率加快
总结论:向反应体系输入能量, 总结论:向反应体系输入能量,都可 以改变化学反应速率 原因: 原因:反应体系内活化分子数或活化 分子百分数提高,有效碰撞次数增加, 分子百分数提高,有效碰撞次数增加, 从而加快化学反应速率。 从而加快化学反应速率。
课堂练习: 课堂练习:
如下图所示,相同体积的 、 、 三密闭容 如下图所示,相同体积的a、b、c三密闭容 其中c容器有一活塞 、 两容器为定容容 容器有一活塞, 器,其中 容器有一活塞,a、b两容器为定容容 起始向三容器中都加入相同量的SO 器,起始向三容器中都加入相同量的 2和O2 使三容器压强相等, 使三容器压强相等,一定条件下 发生2SO2+O2=2SO3的反应。问: 的反应。 发生
反应一段时间后a、 中速率大小关系为 中速率大小关系为V < ② 反应一段时间后 、c中速率大小关系为 a Vc ; 如起始在a、 两容器中通入同量的 两容器中通入同量的N ③ 如起始在 、c两容器中通入同量的
  2, 则此时三容器起始压强为P > 则此时三容器起始压强为 a Pb 起始a、 两容器的反应速率大小关系为 两容器的反应速率大小关系为V = ① 起始 、c两容器的反应速率大小关系为 a Vc;
=
Pc;
> 起始反应速率关系为V = 起始反应速率关系为 a Vb Vc

  1.反应4NH3+5O2 = 4NO+6H2O,在5L的密 .反应 , 的密 闭容器中进行半分钟后, 闭容器中进行半分钟后,NO的物质的量增加 的物质的量增加 了
  0.3mol,则此反应的平均速率υ( x)( 表 , 则此反应的平均速率 ( ) 示反应物的消耗速率或生成物的生成速率) 示反应物的消耗速率或生成物的生成速率 ) 为( )。 (A)υ(O
  2)=
  0.01 mol?L-1?s-1 ) (B)υ(NO)=
  0.008 mol?L-1?s-1 ) (C)υ(H2O)=
  0.003 mol?L-1?s-1 ) (D)υ(NH
  3)=
  0.002 mol?L-1?s-1 ) 答案:
CD
)=2CO(气
  2、在C(固)+CO2(气)=2CO(气) 的反应 C(固 现采取下列措施: 中。现采取下列措施: ;(2 (
  1)增大压强 ;(
  2)增加碳的量 (
  3)通入CO
  2;(
  4)恒容下充入N
  2; 通入CO ;(4 恒容下充入N (
  5)恒压下充入N2 恒压下充入N 哪些措施能够使反应速率增大?为什么? 哪些措施能够使反应速率增大?为什么?
答案:(
  1)(3 答案:(
  1)(
  3) :(

  3、在2A + B = 3C + 4D的反应中,下列表 、 的反应中, 的反应中 示该反应速率最大的是( ) 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) 、
答案:
D
三、化学平衡状态的特征
(
  1)逆:可逆反应 逆 (
  2)动:动态平衡 动
√ (
  4)定:反应混合物中各组分的浓度保持 定 √
(
  3)等:正反应速率=逆反应速率 等 正反应速率 逆反应速率 不变,各组分的含量一定。 不变,各组分的含量一定。
看其在反应过程中变不变, 变并定:看其在反应过程中变不变, 如果是变化的, 如果是变化的,则当其一定就是达到 平衡状态的标志. 平衡状态的标志.
【练习】在一定温度下,向a L密闭容器中加入 练习】在一定温度下, 密闭容器中加入 1mol X气体和 mol Y气体,发生如下反应: 气体和2 气体, 气体和 气体 发生如下反应: X(g)+ (g) )+2Y( ) 2Z(g)此反应达到平 ( )+ ( ) 衡的标志是 AB A 容器内压强不随时间变化 B 容器内各物质的浓度不随时间变化 C 容器内 、Y、Z的浓度之比为 ?2?2 容器内X、 、 的浓度之比为 的浓度之比为1? ? D 单位时间消耗 单位时间消耗
  0.1mol X同时生成 同时生成
  0.2mol Z 同时生成
【练习】在一定温度下的恒容容器中,当下 练习】在一定温度下的恒容容器中 当下 ? 列物理量不再发生变化时,表明反应 表明反应: 列物理量不再发生变化时 表明反应 A(固)+3B(气) 固 气 ? 状态的是 A.混合气体的压强 混合气体的压强 2C(气)+D(气)已达平衡 气 气 已达平衡 ( BC ) B.混合气体的密度 混合气体的密度
C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量 的物质的量浓度 气体的总物质的量
(
  5)变:条件改变,原平衡被破坏,在新 变 条件改变,原平衡被破坏, 的条件下建立新的平衡。 的条件下建立新的平衡。 可见,化学平衡只有在一定的条件下才能 保持。当外界条件改变,旧的化学平衡将 被破坏,并建立起新的平衡状态。
四、勒夏特列原理及具体分述∶ 勒夏特列原理及具体分述∶
勒夏特列原理∶ 勒夏特列原理∶如果改变影响平衡的 条件之一(如温度,压强, 条件之一(如温度,压强,以及参加 反应的化学物质的浓度), ),平衡将向 反应的化学物质的浓度),平衡将向 能够减弱这种改变的方向移动 的方向移动。 着能够减弱这种改变的方向移动。
△浓度∶在其它条件不变时,增大反应 浓度∶在其它条件不变时, 物的浓度或减小生成物的浓度, 物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使平 衡向正反应方向移动; 衡向正反应方向移动;增大生成物的浓度或 减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆 减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆反应 方向移动。 方向移动。 温度:在其它条件不变的情况下, △温度:在其它条件不变的情况下,升 高温度, 高温度,会使化学平衡向着吸热反应的方向 移动;降低温度, 移动;降低温度,会使化学平衡向着放热反 应的方向移动。 应的方向移动。
△压强∶在其它条件不变的情况下, 压强∶在其它条件不变的情况下, 对于反应前后气体体积改变的反应 ,增 大压强, 大压强,会使化学平衡向着气体体积缩 小的方向移动;减小压强,会使化学平 小的方向移动;减小压强, 衡向着气体体积增大的方向移动。 衡向着气体体积增大的方向移动。 △催化剂∶催化剂只能使正逆反应速 催化剂∶ 率等倍增大, 率等倍增大,改变反应到达平衡所需的时 不能使化学平衡移动。 间,不能使化学平衡移动。
年高考) (02年高考)如图所示,当关闭 时,向A 中充入 年高考 如图所示,当关闭K时 2molX、7molY,向B中充入 中充入4molX、14molY,起始 、 , 中充入 、 , 时V(A)=V(B)=a升,在相同温度和有催化剂存 ( ) ( ) 升 在的条件下,两容器各自发生下列反应: ( ) 在的条件下,两容器各自发生下列反应:2X(g) +2Y(g)=Z(g)+2W(g)△H<0达到平衡(Ⅰ) 达到平衡( ( ) ( ) ( ) < 达到平衡 时
  90% % V(B)=
  0.9a升,试回答: ( ) 升 试回答: (
  1)B中X 的转化率 (X)B为 ) 中 的转化率α( ) 为 的物质的量的比较: (
  2)A中W和B中Z的物质的量的比较: ) 中 < 中 的物质的量的比较 和 n(W)A n(Z)B (填<、>、或=) <、>、或 ( ) ( ) (
  3)打开 ,过一段时间重新达平衡(Ⅱ)时,B的 )打开K,过一段时间重新达平衡( 的
  0.35a 用含a的代数式表示 的代数式表示, 体积为 升(用含 的代数式表示,连通管中气 体体积不计) 体体积不计) 容器恢复原来反应前的体积, (
  4)要使 容器恢复原来反应前的体积,可采取的措 )要使B容器恢复原来反应前的体积 施是 升高温度
等效平衡
条件
恒温恒容 (△n(g)≠
  0) △
等效条件
结果
投料换算成 两次平衡时各组分百 相同物质表 分量、n、c均相同 分量、 、 均相同 示时量相同 投料换算成 两次平衡时各组分 恒温恒容 相同物质表 百分量相同,n、c 百分量相同, 、 (△n(g)=
  0) 示时等比例 △ 同比例变化 恒温恒压 投料换算成 相同物质表 示时等比例 两次平衡时各组分 百分量、 相同 相同, 百分量、c相同,n 同比例变化
高考) (03高考)已知:T℃、Pkpa时,容积为 的 高考 已知: ℃ 时 容积为V 密闭容器中充有1molA和2molB,保持恒温恒 密闭容器中充有 和 , 压使反应达平衡: ( ) ( ) 压使反应达平衡:A(g)+B(g) C(g),平衡时 的体积分数为 ),平衡时 ( ),平衡时C 的体积分数为40? 欲保持温度、压强在上述条件下不变, ①欲保持温度、压强在上述条件下不变,在密 闭容器中充入2molA和4molB,则平衡时体系 闭容器中充入 和 , 容积为 10V/7 C的体积分数为 40? , , 的体积分数为 另选一容积固定不变的密闭容器, ②另选一容积固定不变的密闭容器,仍控制温 度为T℃ 加入1molB和1molC,要使平衡时 度为 ℃,加入 和 ,要使平衡时C 的体积分数仍为40?,则该密闭容器体积为 的体积分数仍为 ,
5V/7
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