第二章 化学反应速率与平衡 整理与提升(章末复习+期中复习)课件-2025-2026学年人教版高二上学期化学选择性必修一

该高中化学课件系统梳理了化学反应速率与化学平衡的核心知识，通过知识网络整合速率计算、平衡状态判断、平衡常数及影响因素等内容，结合“三段式”计算模型和图像分析方法，构建起从概念到应用的逻辑脉络。 其亮点在于采用“概念辨析-例题分层-工业实践”的复习策略，如通过不同物质表示的速率比较（例2）培养科学思维中的证据推理能力，结合工业合成氨条件调控（例16）渗透科学态度与责任。分层例题设计满足不同学生需求，助力教师精准复习，提升学生知识应用能力。

第二章 化学反应速率与化学平衡 章节复习 知 识 网 络 一、化学反应速率 如果反应体系的体积恒定，通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大(取正值) 2、表达式： v= ∆c ∆t v= ∆n V·∆t 注意：①一般不用固体或纯液体（其浓度是常数, ∆c = 0 )表示化学反应速率，可用其质量等物理量表示； ②一段时间内的平均速率，而不是指瞬时速率 ∆c= ∆n V 衡量化学反应过程进行的快慢程度 1、定义： (一)基本概念 3 4、规律： 对于反应 aA + bB == cC + dD来说有: vA ：vB ：vC ：vD = a ：b ：c ：d = △nA ：△nB ：△nC ：△nD = △cA ：△cB ：△cC ：△cD 用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同，但表示的意义是相同的 3、常用单位： mol/(L·s) 或 mol·L-1·s-1 或 mol/(L·min) 或 mol·L-1·min-1 v= ∆n V·∆t mol L·s 错误的写法：mol/L·s 注意：速率的单位表示为mol/(L·s)或mol/(L·min)这种形式时，必须要加括号； 例1:下列有关化学反应速率的说法中正确的是( ) A．对任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 B．化学反应速率通常表示某一时刻的化学反应快慢。 C．某反应速率为0.5mol·L-1·s-1指在单位时间内反应物和生成物的浓度变化都为0.5mol/L D．化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度 D 归一法 若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。 比值法 比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA(g)＋bB(g)＝cC(g)＋dD(g)， 则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率 v(A) a v(B) b > 5、应用： (1)比较大小 例2.对于反应A(g)+2B(g)=3C(s)+2D(g)来说，下列反应速率最快的是（ ） A．v(A)=0.32 mol·L-1·min-1 B．v(B)=0.55 mol·L-1·min-1 C．v(C)=0.02 mol·L-1·s-1 D．v(D)=0.01 mol·L-1·s-1 A 找一道各物质系数不为一的反应进行速率大小的比较 7 (2)利用三段式计算 “三段式”计算一般步骤： 2) 写出各物质的起始量、变化量、某时刻量 转化量之比Δc = 化学计量数之比 起始、转化、平衡是化学平衡计算的“三步曲”。 例3.在2L的恒温密闭容器中，充入2molA和3molB发生反应 ，经2min后B的浓度减少0.6 mol/L。 下列说法正确的是( ) A．用A表示2min内的反应速率是0.2mol/(L·min) B．比较B、D的反应速率：v(B)= 0.005mol/(L·s)小于v(D)= 0.2mol/(L·s) C．2min时物质C的浓度为0.2mol/L D．2min末容器内气体的压强比起始时压强小 C 1、内因(主要因素)：反应物本身的________， 如相同条件下，Na、Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系是_______________________ 性质 Na＞Mg＞Al 2、外因： 浓度：反应物浓度与速率呈正比（固体、纯液体浓度视为常数，不影响速率） 温度：温度与速率呈正比（升高温度，正逆速率均增大） 催化剂：加入催化剂能提高反应速率（降低活化能，正逆速率等比例增大） 其他因素：增大反应物间接触面积、光辐射、形成原电池等，能增大反应速率 压强：增大能否增大反应速率，却决于增大压强的方法 增大压强的 方法 压缩体积/充入气态反应物 体积不变，充入无关气体 压强增大，反应物浓度增大，速率加快 压强增大，但反应物浓度不发生变化，速率不变 (二)影响化学反应速率的因素 例4.在 的反应中，采取下列措施能够使反应速率增大的是 。 ①缩小容器体积　　　②增大CO2浓度　　 ③增加碳的量　　 ④恒压下充入稀有气体 ⑤恒容下充入稀有气体 　　 ⑥升高温度　　　　　⑦将碳粉碎 ①②⑥⑦ 3.有效碰撞 (1)定义：能发生化学反应的碰撞称为有效碰撞。 (2)有效碰撞必须满足的条件： ①分子具有足够的能量；（即活化分子） ②分子在碰撞时具有合适的取向。 (3)有效碰撞与反应速率的关系： 有效碰撞的频率越高，则反应速率越快。 （1）活化分子：能够发生_____________的分子 有效碰撞 （2）活化能：图中E1为________， 使用催化剂时的活化能为____，反应热为______ 活化能 E3 E1－E2 （3）有效碰撞：活化分子之间能够引发_____________的碰撞 化学反应 3.活化能 断键吸收与成键释放的热量，从图中也要指出来 13 活化分子 活化分子 增大浓度 活化分子 增大压强 活化分子 活化分子 活化分子 升高温度 活化分子 活化分子 正催化剂 适用于气体和溶液，固体和纯液体不适用 适用于有气体参加的反应，通过改变容器体积改变压强，实质改变了反应物或生成物的浓度 适用于所有的反应 具有专一性、选择性 例5.下列说法正确的是( ) A．其他条件不变，浓度增大，活化分子百分数增大，相同时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率增大 B．其他条件不变，温度升高，活化分子数目增多，活化分子百分数增大，相同时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率增大 C．其他条件不变，增大压强，活化分子百分数增大，相同时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率增大 D．其他条件不变，使用正催化剂，反应的活化能降低，活化分子百分数减小 B 4.化学反应历程 (1)基元反应：大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现。每一步反应都称为基元反应。基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。 (2)反应历程：与某化学反应有关的一组基元反应反映了该反应的反应历程，反应历程又称反应机理。 举个例子——碘化氢的分解总反应：2HI = H2 + I2 实际上是经过下列两步基元反应完成的：2HI → H2 + 2I· 2I·→ I2 16 例6.对于反应2NO+2H2⇌N2+2H2O，科学家根据光谱研究提出如下反应历程： 第一步2NO⇌N2O2：快反应； 第二步：N2O2+H2→N2O+H2O 慢反应； 第三步：N2O+H2→N2+H2O 快反应。 上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡，下列叙述正确的是( ) A．第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞 B．反应的中间产物有N2O2、N2O和H2 C．该反应的速率由第二步反应决定 D．若第一步反应的ΔH<0，则升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大 C 例7.下图是计算机模拟的在催化剂表面CO与H2O的反应历程。吸附在催化剂表面的物种用“*”标注。下列说法正确的是(　    ) A.①表示CO和H2O从催化剂表面脱离的过程 D.由图可知，CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)为吸热反应 B B.②和④中化学键变化相同，吸收的能量相同 C.相同条件下，反应速率:④>② 二、化学平衡 (一)化学平衡状态判断 可逆反应达到化学平衡状态时有两个主要的特征：一是正反应速率和逆反应速率相等；二是反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。这两个特征就是判断可逆反应是否达到化学平衡状态的核心性依据。 (1) 正逆相等(方向相反，量相当) 2. 判断依据： (2) 变量不变 1. 特征： 例8.一定温度下在恒容的容器中充入2 mol SO2和1 mol O2发生反应：2SO2＋O2 2SO3，一段时间后，该反应达到化学平衡，下列能说明达到化学平衡状态的是 。 ①v正(SO2)＝2v逆(O2) ②v(SO2)＝v(SO3) ③单位时间内消耗a mol SO2，同时生成a mol SO3 ④SO2、O2和SO3的浓度之比为2∶1∶2 ⑤混合气体的总的物质的量不再改变 ⑥混合气体的压强不再改变 ⑦混合气体的密度不再改变 ⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变 ⑨二氧化硫的百分含量不再改变 ①⑤⑥⑧⑨ 20 例9.在一定温度下的刚性密闭容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明下述反应：A(s)＋2B(g) C(g)＋D(g)已达到平衡状态 。 ①混合气体的压强　 ②混合气体的密度　 ③B的物质的量浓度　 ④气体的总物质的量　 ⑤混合气体的平均相对分子质量　 ⑥物质C的百分含量　 ⑦各气体的物质的量 ②③⑤⑥⑦ mA(g) + nB(g) ⇌ pC(g) + qD(g) c为平衡浓度 c为任一时刻浓度 化学平衡常数： 浓度商： K= (1)概念： K值越大，反应进行得越完全，反应物平衡转化率越高； K值越小，反应进行越不完全，反应物平衡转化率越低。 一般来说，K>105时，反应就进行得基本完全 (二)化学平衡常数 ①判断平衡移动的方向 (2)化学平衡常数的应用： Q＜K ，反应向正方向进行 Q＝K ，反应处于平衡状态 Q＞K ，反应向逆方向进行 ②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 例10.在一体积恒定的密闭容器中进行如下反应：CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) ， 不同温度T 下的平衡常数 K 如下表所示： （1）该反应 ΔH 0(填“<”、“>”或“=”)； （2）830 ℃时，向体积为1 L的密闭容器内分别充入1 mol CO2和1 mol H2，则达到平衡时CO2的转化率为 ，此时H2的物质的量浓度为 ； 50% 0.5 mol/L > 例11. 在温度为850K时，将5molSO2和3mol O2充入容积为10L的密闭容器中(反应放热)，反应达平衡时混合物中SO3的浓度为0.4mol/L，计算： (1)该条件下反应的平衡常数为_____； (2)SO2的转化率为_______； (3)若升温，该反应平衡常数将 （填“增大”、“减小”或“不变”下同）SO2的转化率将_____。 (4)在850 ℃时，发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(SO2)为0.2 mol·L-1，c(O2)为0.1mol·L-1，c(SO3)为0.2 mol·L-1，则下一时刻，反应向哪个方向进行? 160 80% 减小 减小 在密闭容器中发生如下反应:mA(g)+nB(g) p C(g)+qD(g) △H<0(m+n>p+q)当下列某一因素变化时，分析其对化学反应速率的影响；若达到化学平衡时，分析这些因素变化对平衡移动的影响。完成下表。 因素 变化 化学反应速率 化学平衡 浓度 增大A或B浓度 v(正) 、v(逆) 均增大 v(正)>v(逆) ，正移 增大C或D浓度 v(正) 、v(逆)均增大 v(逆) >v(正)， 逆移 减小A或B浓度 v(正) 、v(逆)均减小 v(逆) >v(正)， 逆移 减小C或D浓度 v(正) 、v(逆)均减小 v(正)>v(逆) ，正移 (二)影响化学平衡的因素 (1)浓度对化学平衡的影响 已经让学生总结，所以这张与下张PPT快速过一下，再次熟悉基本知识 26 mA(g)+nB(g) p C(g)+qD v(正)先增大， v(逆)后增大 且v'(正)> v'(逆) v(正)先减小， v(逆)后减小 且v' (逆)> v'(正) 增大反应物浓度 体系浓 度改变 图像 速率 变化 减小反应物浓度 v(正) v(逆) v t v(正) v(逆) v t 【图象分析】根据前面的分析，画出改变条件后的速率——时间图象 v'(正) v'(逆) v'(逆) v'(正) 27 增大生成物浓度 体系浓 度改变 图像 速率 变化 减小生成物浓度 v(正) v(逆) v t v(正) v(逆) v t v(逆)先增大， v(正)后增大 且v'(逆)> v'(正) v(逆)先减小， v(正)后减小 且v'(正)> v'(逆) v'(逆) v'(正) v'(正) v'(逆) 【图象分析】根据前面的分析，画出改变条件后的速率——时间图象 mA(g)+nB(g) p C(g)+qD 28 因素 变化 化学反应速率 化学平衡 压强 扩大体积减小压强 v(正) 、v(逆)均减小 v(逆) >v(正)，逆移 缩小体积增大压强 v(正) 、v(逆) 均增大 v(正)>v(逆) ，正移 温度 升高温度 v(正) 、v(逆) 均增大 v(逆) >v(正)， 逆移 降低温度 v(正) 、v(逆)均减小 v(正)>v(逆) ，正移 催化剂 加入催化剂 v(正) 、v(逆) 均增大 v(正)=v(逆) ，不动 在密闭容器中发生如下反应:mA(g)+nB(g) p C(g)+qD(g) △H<0(m+n>p+q)当下列某一因素变化时，分析其对化学反应速率的影响;若达到化学平衡时，分析这些因素变化对平衡移动的影响。完成下表。 (2)压强、温度对化学平衡的影响 aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b>c） 0 v v正 v逆 v正= v逆 V’正 V’逆 v正= v逆 增大压强 0 v v正 v逆 v正= v逆 V'逆 V'正 v'正= v'逆 减小压强 【图象分析】根据前面的分析，画出改变条件后的速率——时间图象 压强对化学平衡的影响 aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b<c） 0 v v正 v逆 v正= v逆 V'逆 V'正 v正= v逆 增大压强 0 v v正 v逆 v正= v逆 V'正 V'逆 v'正= v'逆 减小压强 【图象分析】根据前面的分析，画出改变条件后的速率——时间图象 压强对化学平衡的影响 aA(g)+bB(g) cC(g) （a+b=c） 0 v v正 v逆 v正= v逆 V'逆 V'正 v正= v逆 增大压强 0 v v正 v逆 v正= v逆 V'正 V'逆 v'正= v'逆 平衡不移动 减小压强 【图象分析】根据前面的分析，画出改变条件后的速率——时间图象 压强对化学平衡的影响 温度对化学平衡的影响 其他条件不变时，升高温度平衡向着吸热的方向移动，降低温度平衡向着放热的方向移动。  aA(g)+bB(g) cC(g) 0 v v正 v逆 v正= v逆 V’正 V’逆 v正= v逆 升高温度 0 v v正 v逆 v正= v逆 V'逆 V'正 v'正= v'逆 ΔH>0 降低温度 催化剂对化学平衡的影响 催化剂可同等程度地改变正反应速率和逆反应速率,因此催化剂对化学平衡的移动没有影响。但催化剂可改变反应达到平衡所需的时间。  0 v v正 v逆 v正= v逆 V'正 V'逆 v正= v逆 例12. 将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是 (　　) A.升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应 B.慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅 C.慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍 D.恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅 C 35 例13. 一定条件下，对于可逆反应A+B 3C，三种物质皆为气体，回答下列问题： (1)当温度和容积不变时，如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体，则体系的压强　　　　　，平衡　　　　　移动。  (2)当温度和压强不变时，如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体，平衡　　　　　　　　　移动。 t 生成物的百分含量 T1 T2 t Ⅱ 反应物的转化率 p1 p2 t Ⅲ 生成物的百分含量 a b Ⅰ 化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a可能使用了催化剂)。 (T2>T1) (p2>p1) (a可能使用催化剂) 1.百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像 (先拐先平数值大) (三)化学平衡图象 t 生成物的百分含量 T1 T2 t Ⅱ 反应物的转化率 p1 p2 t Ⅲ 生成物的百分含量 a b Ⅰ (T2>T1) (p2>p1) (a可能使用催化剂) 升温对应生成物的百分含量降低 正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动 加压对应反应物的转化率减小 正反应是气体总体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动 生成物C的百分含量不变 平衡不发生移动，但反应速率a>b，故可能是a使用了催化剂；也可能是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a增大了压强(减小容器的容积) Ⅰ T 生成物的百分含量 107 Pa 105 Pa Ⅱ p 生成物的百分含量 400 ℃ 500 ℃ 化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量，分析方法是确定其中一个变量，讨论另外两个变量之间的关系。 (定一议二) 2.百分含量—压强—温度图像 等温线 Ⅰ T 生成物的百分含量 107 Pa 105 Pa 若确定压强为105 Pa或107 Pa，则生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小，说明正反应是放热反应。 若确定温度T不变，作横坐标的垂线，与两个压强曲线出现交点，分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现，增大压强，生成物C的百分含量增大，说明正反应是气体总体积减小的反应。 等压线 (3)对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 正反应____热 放 m+n ___ p+q < 3.其余图像 T C% 450℃ P A% P1 交叉点(v正 = v逆)表示达到平衡，交叉点之前表示达到平衡的过程；之后表示平衡移动的过程。 在讲图象时，这种图象未涉及，所以此处出现 41 例14.硝酸厂常用催化还原法处理尾气，CH4在催化剂作用下可以将NO2还原为N2，反应原理为CH4(g)+2NO2(g) ⇌ CO2(g)+N2(g)+2H2O(l)    ΔH<0，NO2(g)的平衡转化率[α(NO2)]随温度、压强变化如图所示(X、Y代表温度或压强)。下列说法错误的是 (　    ) A.X代表压强 B.Y1<Y2 C.平衡常数：Ka>Kc D.适当降低温度，NO2的平衡转化率增大 A 三、化学反应进行的方向 焓变 熵变 化学反应能否自发进行 ΔH<0 ΔS>0 任何温度都能自发进行 ΔH>0 ΔS<0 不能自发进行 ΔH<0 ΔS<0 较低温度时自发进行 ΔH>0 ΔS>0 高温时自发进行 小结：“大大高温，小小低温” 例15.已知体系自由能变化ΔG = ΔH﹣TΔS，ΔG<0时反应能自发进行。两个氢化反应的ΔG与温度的关系如图所示，下列说法正确的是( ) C A．反应①的ΔS<0 B．反应②在600℃时的反应速率很快 C．温度大于1000℃时，反应①能自发进行 D．反应②的ΔH>0 提示：根据数学函数截距进行判断，截距为焓变，斜率为负的熵变，类比y = ax + b；对于B，图中只能看出什么温度反应自发，无法看出速率快慢与温度的关系 此题用这个结论判断非常好用：“大大高温，小小低温”。 44 1.反应限度：要考虑尽量增大反应物的转化率，充分利用原料。 2.反应速率：要选择较快的反应速率，提高单位时间内的产量。 3.生产要求：要考虑设备的要求和技术条件。 调控化学反应需考虑的问题: 工业合成氨的适宜条件 压强 10～30 MPa 温度 400～500 ℃ 催化剂 铁触媒 浓度 N2和H2的物质的量之比为1∶2.8的投料比， 氨及时从混合气中分离出去 四、化学反应的调控 例16.在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3： 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=－196.6 kJ/mol。下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法错误的是 A．在实际生产中，从成本的角度 考虑选择常压下进行反应 B．在实际生产中，选定的温度为 400～500 ℃，这与催化剂的活性 无关 C．反应过程中通入过量的空气， 以提高平衡时SO2的转化率 D．为避免污染环境和提高原料 利用率，尾气中的SO2需回收处理 B 46 例17. 【工业生产中反应条件的分析】工业生产苯乙烯是利用乙苯的脱氢反应 针对上述反应，在其它条件不变时，下列说法正确的是 A．加入适当催化剂，可以提高苯乙烯的产量 B．仅从平衡移动的角度分析，工业生产苯乙烯选择恒压条件优于恒容条件 C．加入乙苯至反应达到平衡过程中，混合气体的平均相对分子质量不断增大 D．在保持体积一定的条件下，充入较多的乙苯，可以提高乙苯的转化率 B 47 例18. 【综合性】向密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2，发生反应 　 ，测得反应在不同压强、不同温度下，平衡混合物中CH3OH体积分数如图I所示，测得反应时逆反应速率与容器中关系如图Ⅱ所示。下列说法错误的是 A．压强：p1>p2，平衡常数： B．图1中p2条件下，A和C两点反应速率： C．恒温恒压时，若反应从开始到A点达平衡，则CO2的平衡 转化率约为66.7% D．图Ⅱ中当x点平衡体系降温至某一 温度时，反应可重新达平衡状态， 新平衡点可能是c D 48 例19.一定条件下在容积不变的容器中充入CO和NO发生如下反应： ，其他条件不变时，分别探究温度和催化剂的比表面积对上述反应的影响。实验测得 与时间的关系如图所示。已知： C 49 本节课到此结束 $