1、1.了解化学反应速率的概念及其定量表示方法。 2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。 3.了解化学反应的可逆性。 4.了解焓变与熵变是与反应方向有关的两种因素。,5.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。 6.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。 7.了解化学反应速率和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。,化学反应速率和化学平衡是化学基本理论重要的组成部分，在高考中该部分的主要题型有： (1)平衡的判断、外界条件对反应速率和化学平衡的影响等以选择题形式呈现； (2)
2、反应速率、平衡常数、平衡转化率、起始或平衡时某物质的量等以客观题的形式呈现； (3)以图像或表格的形式提供解题信息或根据图表回答问题是常见命题模式。,化学反应速率的概念、表示方法及影响因素 【典例1】(2011绍兴模拟)可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H0在一定条件下达到平衡状态。在时间为t1时改变反应条件，化学反应速率与反应时间关系如图所示。下列说法中正确的是( ),A.维持温度、体积不变，t1时充入SO3(g) B.维持压强不变，t1时升高反应体系温度 C.维持温度不变，t1时扩大反应体系体积 D.维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)【解题关键】解答本题应注意的关
3、键点： (1)t1时v(正)减小，v(逆)增大； (2)分析各项中条件改变时对v(正)、v(逆)的影响。,【精讲精析】选D。维持温度、体积不变，t1时充入SO3(g)，瞬间v(正)不变，v(逆)增大，故A不合题意；维持压强不变，t1时升高反应体系温度，瞬间v(正)、v(逆)均增大，故B项不合题意；维持温度不变，t1时扩大反应体系体积，瞬间v(正)、v(逆)均减小，故C项不合题意；维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)，体系体积增大，SO3(g)浓度增大，v(逆)增大，但是，反应物浓度减小，v(正)减小，故D项符合题意。,【典例2】(2011重庆高考改编)臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌
4、等。 (1)O3与KI溶液反应生成的两种单质是_和_。(填分子式),(2)O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间(t)如表所示。已知：O3的起始浓度为0.021 6 mol/L。,pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是_ _。 在30、pH=4.0条件下，O3的分解速率为_ mol/(Lmin)。 据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_。(填字母代号) a.40 、pH=3.0 b.10 、pH=4.0 c.30 、pH=7.0,【解题关键】解答本题的关键有： (1)明确反应速率的概念； (2)掌握反应速率的简单计算； (3)了解影响
5、反应速率的因素。 【精讲精析】(1)臭氧是一种强氧化剂，能氧化I-生成单质碘，方程式为O3+2KI+H2O=I2+2KOH+O2；,(2)pH增大，说明碱性增强，因此起催化作用的是OH-； 由表中数据可知，在30C、pH=4.0条件下，O3的浓度减 少一半所需的时间是108 min，所以其反应速率是 =1.0010-4 molL-1min-1； 由表中数据知温度越高，pH越大，反应速率越快，所以分解速率依次增大的顺序为b、a、c。 答案：(1)O2 I2 (2)OH- 1.0010-4 b、a、c,1.化学反应速率的应用规律 (1)化学反应速率是指某一段时间内的平均速率，而不是瞬时速率。 (2
6、)表示化学反应速率时要指明具体物质，比较同一反应不同条件下的反应速率时，一般采用“归一”法： 换算成同一种物质，一般换算成化学计量数小的物质； 把各物质的单位进行统一。,2.稀有气体对反应速率的影响： (1)恒容：充入“惰性气体” 总压增大 物质浓度不变(活化分子浓度不变)，反应速率不变。 (2)恒压：充入“惰性气体” 体积增大 物质浓度减小(活化分子浓度减小) 反应速率减慢。,3.纯液体、固体对化学反应速率的影响： 在化学反应中，纯液体和固态物质的浓度为常数，故不能用固态物质的变化来表示反应速率。但是固态反应物颗粒的大小是影响反应速率的条件之一。如煤粉由于表面积大，燃烧就比煤块快得多。,4.
7、外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。 (1)当增大反应物浓度时，v(正)增大，v(逆)瞬间不变，随后也增大； (2)增大压强，气体分子数减小方向的反应速率变化程度大； (3)对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率； (4)升高温度，v(正)和v(逆)都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大； (5)使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。,化学反应方向及化学平衡状态的判断及影响因素 【典例1】(2011天津高考)向绝热恒容密闭容器中通入SO2 和NO2，一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+
8、NO(g) 达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图 可得出的正确结论是( ),A.反应在c点达到平衡状态 B.反应物浓度：a点小于b点 C.反应物的总能量低于生成物的总能量 D.t1=t2时，SO2的转化率：ab段小于bc段【解题关键】解答该题时需注意以下两点： (1)明确绝热容器，体系温度随着反应吸热或放热而降低或升高； (2)正反应速率增大对反应物转化率的影响。,【精讲精析】选D。,【典例2】(2011衢州模拟)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为： 2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 2N2(g)+3H2O H0 在恒容的密闭容器中，下列有关说法正
9、确的是( ) A.平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大 B.平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小 C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为12时，反应达到平衡 D.其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大,【解题关键】该题中的有效信息是： (1)该反应的特点是正反应为放热反应； (2)该反应的条件是“恒容的密闭容器”。 【精讲精析】选C。因该反应为放热反应，故升高温度，平衡常数减小，A错；增大一种反应物浓度，其余反应物的转化率必增大，B错；使用催化剂，化学平衡不移动，D错。,一、化学反应方向的判据,反应的自发情况可表示为：,二、
10、化学平衡状态的判断方法,化学平衡常数的含义、影响因素及相关计算 【典例1】(2011杭州模拟)一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),根据题意完成下列各题： (1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(CO)= 1 molL-1,c(H2)=2 molL-1；达到平衡后，H2的转化率为50%，平衡常数K=_，升高温度，K_(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到 原来的1/2，下列有关该体系的说法正确的是_。 a.氢气的浓度减少 b.正反应
11、速率加快，逆反应速率也加快 c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大,(3)据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是：_ _(用化学方程式表示)。【解题关键】解答本题应明确： (1)化学平衡常数的含义、表达式、影响因素及简单求算； (2)影响化学反应速率及平衡的外界条件，用化学平衡的理论解释实际问题。,【精讲精析】(1)运用化学平衡计算的一般步骤CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) 起始 1 mol/L 2 mol/L 0 变化 0.5 mol/L 1.0 mol/L 0.5 mol/L 平
12、衡 0.5 mol/L 1.0 mol/L 0.5 mol/L K= 升高温度，甲醇的产量减小，说明该反应正向为放热反应。,(2)加压平衡向正向移动，且正逆反应速率均加快，故b、c正确。 (3)因发生Cu2O+CO 2Cu+CO2，导致Cu2O的量减小，加入 少量CO2可使平衡向左移动，抑制反应向右进行，从而减小 Cu2O的损失。 答案：(1)1 减小 (2)b、c (3)Cu2O+CO 2Cu+CO2,【典例2】(2011丽水模拟)硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。 (1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式： B2H6+6H2O=2H3BO3+_。 (2)在其他条件相同时，反应
13、H3BO3+3CH3OH B(OCH3)3+ 3H2O中，H3BO3的转化率()在不同温度下随反应时间(t)的变化见下图，由此图可得出：,温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是_。 该反应的H _0(填“”)。 (3)H3BO3溶液中存在如下反应： H3BO3(aq)+H2O(l) B(OH)4-(aq)+H+(aq)已知 0.70 molL-1H3BO3溶液中，上述反应在298 K达到平衡时，c平衡(H+)=2.010-5 molL-1，c平衡(H3BO3)c起始(H3BO3)，水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数K(H2O的平衡浓度不列入K的表达式中，计算结果保留两位有效数字)
14、。,【解题关键】,【精讲精析】(1)根据元素守恒，产物只能是H2，故方程式为B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2。 (2)由图像可知，温度升高，H3BO3的转化率增大，故升高温度 平衡正向移动，正反应是吸热反应，H0。 (3)因为c平衡(H+)=2.010-5molL-1，所以c平衡(B(OH)4-) =2.010-5molL-1，所以K= 答案：(1)6H2 (2)升高温度，反应速率加快，平衡正向移动 (3)5.710-10,化学平衡常数的影响因素及应用 1.影响化学平衡常数的因素 化学平衡常数只与温度和物质本身性质有关，升高或降低温度对平衡常数的影响取决于相应化学反应的热效应情况；反应
15、物和生成物的浓度对平衡常数没有影响。,2.应用 (1)判断反应进行的程度 对于同类型的反应，K值越大，表示反应进行的程度越大；K值越小，表示反应进行的程度越小。 (2)判断反应进行的方向 若任意状态下的生成物与反应物的浓度幂之积的比值为Qc，则 QcK,反应向逆反应方向进行 ； Qc=K,反应处于平衡状态； QcK，反应向正反应方向进行。,(3)判断反应的热效应 若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应； 若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 (4)利用化学平衡常数计算平衡浓度、转化率、体积分数等。,一、化学反应速率中常见的概念性模糊 1.增加固体或纯液体(其他反应物或产物不溶于该液体)
16、的量，误认为能影响反应速率，实际不影响反应速率。 2.反应在密闭固定体积的容器中进行，若充入氦气，压强增大，易错判断反应速率会加快，实际因反应物浓度未变而不能加快。,3.加入正催化剂错误地认为只增大正反应速率，逆反应速率不变，甚至减小。实际对正、逆反应速率都同等倍数地加快。 4.对于可逆反应，改变一个条件(温度、浓度、压强等)正、逆反应速率如何变化易发生混乱，主要区别在于“多变”、“少变”、“突变”、“渐变”等。,(正确的打“”，错误的打“”) 1.(2011江苏高考)对于反应2H2O2=2H2O+O2,加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率( ) 2.(2010福建高考)同时改变两个变
17、量来研究反应速率的变化，能更快得出有关规律( ) 3.(2011湖州模拟)增大压强一定能加快化学反应速率( ) 4.(2011嘉兴模拟)增大水的用量，可以加快镁跟水的反应速率( ) 5.(2011台洲模拟)任何一个化学反应，正反应的反应速率一定随着反应的进行而变慢( ),【解析】1.升温和加入有效催化剂都能加快反应速率； 2.同时改变两个变量来研究反应速率的变化，难以判断影响反应速率的主导因素，因此更难得出有关规律； 3.没有气体参与的反应，加压对反应速率无影响； 4.增大水的用量。并没有改变水的浓度，镁跟水的反应速率不会变化； 5.对于放热反应，随反应进行，反应混合物的温度逐渐升高，可能导致
18、反应速率加快。 答案：1. 2. 3. 4. 5.,二、化学反应方向和化学平衡及移动的易错点 1.不能正确利用焓变和熵变的综合判据判断反应进行的方向。 2.从反应速率来看，化学平衡状态是正反应速率等于逆反应速率时的状态。是否v(正)=v(逆)，没有化为用同一物质表示的速率来判断。 3.在一定条件下，平衡混合物中各组分的浓度不变，可逆反应一定达到平衡，平衡混合物中各组分的浓度变化误认为平衡一定移动。,4.化学平衡正向移动,某反应物的转化率不一定增大；向平衡 体系中加入某种反应物，该反应物的转化率不一定减小，如 容积一定的密闭容器中反应2NO2 N2O4达到平衡，再加入 一定量的NO2，NO2的转
19、化率不是减小而是增大。 5.平衡标志有根本标志和有条件标志之分，判断时容易失误。 (1)根本标志是指v(正)=v(逆)和反应体系各组分百分含量不 变； (2)有条件标志是指因反应特点不同以及条件限制，对此反应 适用而对彼反应不一定适用的平衡标志，如：体积、压强、 密度、平均相对分子质量、颜色、总物质的量等。,6.平衡常数对于同一个可逆反应，当化学计量数调整时，其数学表达式应做相应变化。对于一个确定的可逆反应，影响平衡常数的因素只有温度，误认为只要平衡移动，平衡常数就发生变化。,(正确的打“”，错误的打“”) 1.(2011丽水模拟)非自发进行的反应改变条件时可能转化为自发进行的反应。( ) 2
20、.(2010江苏高考)一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率。( ),3.(2010天津高考)曲线表示反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)；H0正、逆反应的平衡常数K随温度的变化。 ( ),4.(2010海南高考改编)反应 Fe2O3(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)的平衡常数为 K= ( ) 5.(2011宁波模拟)在一定温度下，反应：A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡标志是单位时间生成n mol的A2，同时消耗2n mol的AB。( ) 6.(2011温州模拟)2A(g) B(g)+C(g) H= a kJ/mol(a0)达到平衡后,保持
21、温度和容器体积不变,再充入1 mol A,A的转化率不变。( ),【解析】1.吸热的熵增反应，在低温时不能自发进行，但升高温度时会转化为自发进行的反应； 2.催化剂只改变反应速率而不影响化学平衡，反应物的转化率不发生改变； 3.正反应为放热反应随温度升高正反应方向平衡常数减小，而逆反应方向的平衡常数增大； 4.因Fe和Fe2O3均为固体，无法表示其浓度，故K= ；,5.单位时间生成n mol的A2，同时消耗2n mol的AB，均代表的是逆反应方向的速率，同一方向上的速率数值比等于化学计量数比，与反应是否达到平衡无关； 6.对于气体分子数不变的反应 2A(g) B(g)+C(g) H=a kJ/mol(a0)保持温度和容器体积不变,再充入A，相当于等效平衡，A的转化率不变。 答案：1. 2. 3. 4. 5. 6.,Thank you!,
