高考化学二轮专题培优课件——专题三：化学平衡和化学反应速率 (含解析)

这是一份高考化学二轮专题培优课件——专题三：化学平衡和化学反应速率 (含解析)，共60页。PPT课件主要包含了本章要求，化学平衡，标准平衡常数，活度a，标准平衡常数表达式，对于一般的化学反应，知识点回顾，得x12mol，why，标准平衡常数的计算等内容，欢迎下载使用。
化学平衡和化学反应速率
§3.6 温度对反应速率的影响
§3.7 反应速率理论简介
§3.3 化学反应速率及其表示法
§3.2 化学平衡的移动
§3.1 化学平衡
§3.5 反应物浓度与反应时间的关系
§3.4 浓度对反应速率的影响
§3.8 催化剂对反应速率的影响
1、了解不同反应类型的标准平衡常数表达式；2、掌握多重平衡规则及其它有关化学平衡的计算。3、了解化学反应速率的概念；4、掌握质量作用定律和基元反应的速率方程式；5、掌握阿累尼乌斯经验式，并能用活化能等概念初步解释各种外界因素对反应速率的影响。
3.1.3 多重平衡原则
3.1.2 标准平衡常数及其有关的计算
3.1.1 化学平衡的特征
1、可逆反应：既能向正方向进行又能向逆 方向进行的反应。
2、不可逆反应：反应只能向一个方向进行 的反应。
化学平衡三个特征：（1）化学平衡是 时的状态。（2）化学平衡是一种动态平衡。（3）化学平衡是有条件的 平衡。
在一定条件下，可逆反应处于化学平衡状态：
ΔrG = ΔrGө + RTlnQ
　　a ：活度是将物质所处的状态与标准态相比后所得的数值。
理想气体的活度：气体分压与标准压力的比值。即a = p/ pө ，其中标准压力pө =100kPa。
理想溶液的活度：溶液浓度(单位为ml·L-1)与标准浓度的比值。即a = c/ cө，其中标准浓度cө=1ml·L-1 。
固相和纯液相的活度：固相和纯液相的标准态是其本身的纯物质，故固相和纯液相的活度均为单位活度，即a = 1 。
复相反应--反应体系中存在两个以上的相
注意点：Q 与 的表达式在形式上是一致的，但Q表达式中物质的活度是指反应的某一个状态的活度，而 表达式中物质的活度是指反应达到平衡时的活度。 与反应的本性有关。 与反应的浓度、压力无关，受温度影响。 与反应式的书写有关。
Kө越大，反应越彻底，反应倾向性越大。
【例3-1】在25℃时，反应： 2H2O2(g) → 2H2O(g) + O2 (g)的△rHө＝－211.5 kJ·ml-1，△rSө＝116.9J·ml-1K-1，设 △rHө 和△rSө不随温度改变，试计算反应在100℃时的Kө。
【解】△rGө＝ △rHө－T ·△rSө　　　　　　　 ＝－211.5－373.15×116. 9×10-3　　　　　＝－255.1 kJ·ml-1 lnKө ＝－△rGө/RT 　　　　 ＝255.1×103 /(8.315×373.15)＝82.2 Kө ＝ 5.00×1035
【例3-2】已知反应 CO(g)+H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g) 在1123K时Kө =1.0 ，现将2.0ml CO和3.0ml H2O(g)混合，并在该温度下达到平衡，试计算在这条件下CO的百分转化率。
【解】设平衡时CO反应了x ml，则　　　 CO(g)+ H2O(g) ⇌CO2(g)+H2(g) 初时: 2.0 　 3.0 　 0 　 0 反应： x x x x 平衡: 2.0-x 3.0-x x x
多重平衡规则：如果某反应可以表示为两个或多个反应相加(或相减)，则该反应的Kө等于各分步反应平衡常数之积(或商)。
　 如果：反应(1)＝反应(2)＋反应(3) 则有：K1ө＝K2ө×K3ө 如果：反应(1)＝反应(2)－反应(3) 则有：K1ө＝K2ө／K3ө　 利用多重平衡规则也可求出平衡常数。
3.1.3 多重平衡规则
【解】由于　反应(3)＝反应(1)＋反应(2)　　　则根据多重平衡规则有： Kө= K1ө·K2ө = 20×0.012 = 0.24
【例3-3】 已知973K时下述反应： (1)SO2(g) + 0.5O2(g) ⇌ SO3(g)　　 K1ө= 20 (2)NO2(g) ⇌ NO(g) + 0.5 O2　　 　K2ө= 0.012求反应 (3)SO2(g) + NO2(g) ⇌ SO3(g) + NO(g)的Kө。
3.2.1 化学平衡移动方向的判断
3.2.2 化学平衡移动程度的计算
平衡：一定条件下的平衡。
平衡移动：条件改变，旧平衡打破，新平衡 建立，各物质的浓度改变。
平衡移动的方向：假如改变平衡体系的条件之 一，如温度，压力或浓度，平衡就向减 弱这个改变的方向移动。
3.2.1 化学平衡移动方向的判断
增加H2的浓度或分压 平衡 减小NH3的浓度或分压 平衡 增加体系总压力 平衡 增加体系的温度 平衡
勒夏特里原理只能作出定性的判断，如果已知平衡常数就可以作进一步的定量计算。
范特夫等温方程：ΔrG = ΔrGө + RTlnQ
又：△rGө = -RT lnKө
1、浓度对化学平衡的影响
当c(反应物)增大或c(生成物)减小时,
当c(反应物)减小或c(生成物)增大时,
相关计算见P52例3-6。
3.2.2 化学平衡移动程度的计算
2、压力对化学平衡的影响
对于有气相参加的反应，压力的改变，对于气态物质浓度均有影响，对化学平衡的影响较为复杂。
增大总压力，当Σ≠0，其它条件不变时，平衡向气体分子数减少的方向移动； 减压，平衡向气体分子数增加的方向移动。 Σ = 0时，在等温下，增加或降低总压力，对平衡没有影响。
△rGө ＝ －RT lnKө = △rHө－T△rSө
3、温度对化学平衡的影响
在其它条件不变时，升温：平衡向吸热反应(△rHө>0)方向移动；降温：平衡向放热反应(△rHө0的反 应，有无催化剂都一样不能反应。 催化剂通过改变反应途径，改变决速步骤的活 化能使反应速度改变。
3.8.3 催化特点
1、 对给定的化学反应，下列说法正确的是 （ ） A. △rG 越负，反应速率越快； B. △rH 越负，反应速率越快； C. △rS 越负，反应速率越快； D. 活化能 Ea 越小，反应速度越快。
2、下列说法不正确的是（ ） A、 相同条件下，反应的活化能越大其 反应速率越慢。 B、某反应速率方程为υ=k·(cA)2·(cB)1/2 , 该 反应的反应级数为2. 5。 C、升高温度，吸热反应的速率增大而 放热反应的速率减小。 D、 复杂反应至少含有两个基元反应。
3、对于基元反应：2NO+O2=2NO2 ，若O2的浓度增大到原来的2倍，则正反应的速率为原来的（ ） A、 2倍 B、 4倍 C、 6倍 D、 8倍
原因在于： υ=k·(cNO)2·(cO2)
5 增大反应物浓度，使反应加快的原因是 。 A、分子总数增加 B、活化分子分数增大 C、反应级数增大 D、单位体积内活化分子总数增加
4 下列操作，能使反应的速率常数增大的是 。 A、加入催化剂 B、升高温度 C、增大压力 D、增加反应物浓度
6 升高温度，反应速率加快的原因是由于增加 了反应物中活化分子分数 。 （判断正误）
7、 催化剂能加速反应速率，它的作用机理是 。 A、降低反应的自由能变 B、改变反应途径，降低活化能 C、减小反应焓变 D、增大平衡常数值
8、若下列反应 2A + 2B = C 的速率方程式是υ=k·cA2·cB，此反应的反应级数是（ ） A、 一级 B、二级 C、 三级 D、 四级
1、可逆反应和不可逆反应2、 化学平衡：当正反应速率等于逆反应速率时的状态。前提——恒温、封闭体系；条件——正、逆反应速度相等；标志——各物质的浓度都不再随时间改变；特点——是动态平衡，有条件的平衡；与反应方向、反应速率等无关。3、平衡常数的意义：判断反应进行的程度，估计反应的可能性。
5、范特夫等温方程ΔrG = ΔrGө + RTlnQ， 而△rGө = -RT lnKө。
6、 多重平衡规则：总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。7、平衡移动原理：假如改变平衡系统条件之一，如温度、压力或浓度，平衡就向减弱这个改变的方向移动。
4、平衡常数只是温度的函数，与反应物或产物的起始浓度、反应速率等无关。
8、化学反应速率的表达：平均速率和瞬时速率。
9、基元反应：反应物分子在有效碰撞中经过一次化学变化就能转化为产物的反应。10、质量作用定律：在基元反应中，反应速率与物质的量浓度的计量系数乘幂的乘积成正比。基元反应dD + eE = f F + gG的速率方程式：υ＝k · cDd · cEe 。