第二章 化学反应速率与化学平衡 期末复习课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

2025-2026学年高二化学上学期 第二章 化学反应的热效应 期末考点大串讲 重新生成，换一个帽子，抽象一些，色调整体和谐 第二章 化学反应速率 与化学平衡 考点01 化学反应速率 考点02 化学平衡 理解化学反应速率的概念并能准确进行计算和大小比较。掌握影响化学反应速率的因素，并能运用这些知识解决实际问题。 掌握化学平衡状态的判断方法，了解影响化学平衡的因素，能根据外界条件的改变判断化学平衡的移动方向。 考点03 化学反应 的方向与调控 考点04 化学平衡图像分析 掌握利用复合判据判断化学反应进行的方向。了解合成氨反应的特点，掌握提高合成氨反应速率和平衡转化率的条件，理解工业合成氨适宜条件的选择依据。 掌握化学平衡图像的类型和分析方法， 如“先拐先平数值大”“定一议二”等，能从图像中获取有效信息解决化学平衡相关问题。 化学反应速率 单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量。 v(B) = Δc (B) Δt 平均速率 mol/(L·min) 或 mol/(L·s) mol ·L-1 ·s-1 mol ·L-1 ·min-1 单位： 不用固体和纯液体表示： 纯液体或固体的浓度不改变 反应速率之比 ＝ 化学计量数 之比 ＝ ∆c 之比 = ∆n 之比 2．在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用v A、 v B、 v C表示，已知2 v B=3 v A、3 v C=2 v B，则此反应可表示为（ ） A．A+3B=2C B．2A+3B=2C C．3A+B=2C D．A+B=C B 【归一法】：先统一单位，换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小。 比较化学反应速率的大小 【比值法】：比较化学反应速率与化学计量数的比值，比值越大化学反应速率越大。 【训练01】反应：3A(g)＋B(g)=2C(g)＋2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为 ①v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1 ③v(C)＝0.015 mol·L－1·min－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1 则此反应在不同条件下进行最快的是( ) A.②③ B.①③ C.②④ D.② D “三段式”计算 2A(g)＋ B(g) = 3 C(g) ＋ 2 D(g) 起始浓度C初 4 3 0 0 转化浓度ΔC 2x x 3x 2x 某刻浓度C某 4－2x 3－x 3x 2x ①写方程②找初始量、变化量、某时刻时各物质的量③找关系 速率之比 = △c 之比 = △n 之比=系数比 【图像题】一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是(　) A．反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1 B．反应开始到10 s时，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1 C．反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0% D．反应的化学方程式为：X(g)＋Y(g) Z(g) C 二、影响化学反应速率的因素 1、内因(主要因素)：反应物本身的性质 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 催化剂 能量 能量过程 反应物 生成物 活化分子 Ⅰ Ⅱ Ⅰ：无催化剂 Ⅱ：加催化剂 (正催化剂) 有效碰撞几率↑ v↑ 加入催化剂 改变反应的路径， 降低反应所需活化能 活化分子百分数↑ 催化剂不改变△H,且同时增大正逆反应的反应速率 催化剂 中间产物 反应物 生成物 浓度↑ 压强↑ 温度↑ 加催化剂 单位体积活化分子数目↑ 活化分子百分数↑ 吸收能量 降低活化能 单位时间内 有效碰撞次数增多 v↑ 逆 等 动 定 变 化学平衡研究的对象是可逆反应 v正＝v逆，都大于零 化学平衡是一种动态平衡，平衡状态时，反应并没有停止，v≠0 反应物和生成物的浓度(或百分含量)保持不变 条件改变，平衡状态可能改变，新条件下建立新的平衡状态 1、化学平衡特征 化学平衡 2、化学平衡状态的判断 动态标志 静态标志 ν (正) = ν (逆) ≠0 变量不变 同一物质: 方向相反 不同物质：v正(A) : v逆(B)=系数之比 “正逆相等，变量不变” ① 各物质的n、m、V、分子数不变，百分含量不变 （质量分数、体积分数、物质的量分数、转化率） ② 颜色不变 ③ 反应前后气体系数相等时，压强不可做标志 ④ 恒容时，纯气体的反应，密度不可做标志 ⑤ 反应前后气体系数相等的纯气体的反应，平均摩尔质量不可用 正逆相等 N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g) 在恒温恒容的密闭容器中发生反应：2NO2(g) ⇌ 2NO(g) + O2(g) A、生成1molN2的同时，生成1molNH3 B、 3v逆(N2)＝v正(H2) C、一个N≡N键断裂的同时，有三个H－H键形成 √ × √ × × A、 c(NO2)：c(NO)：c(O2) = 2 ： 2 ：1 B、体系中各物质的浓度相等。 C、当体系中混合气体的压强不再发生变化 D、当体系中混合气体的平均密度不再发生变化 √ × 平衡状态判断 课堂练习 改变的条件 (其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向________方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向________方向移动 正反应 逆反应 压强 (对有气体参加的反应) 反应前后气体 体积改变 增大压强 向气体分子总数______的方向移动 减小压强 向气体分子总数______的方向移动 反应前后气体 体积不变 改变压强 平衡____移动 温度 升高温度 向______反应方向移动 降低温度 向______反应方向移动 催化剂 同等程度改变v正、v逆，平衡不移动 减小 增大 不 吸热 放热 2、影响化学平衡移动的因素 若改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 ——勒夏特列原理 化学平衡常数 H2(g) + I2(g) 2HI(g) c2(HI) c(H2) · c(I2) 457.6℃达到平衡时， 是一个常数。 对于一般的可逆反应： c p (C) ∙ c q (D) c m (A) ∙ c n (B) mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 浓度商Q 一定温度下，达平衡时： c p (C) ∙ c q (D) c m (A) ∙ c n (B) ＝ K 化学平衡常数K 当 浓度商Q = 平衡常数K 时，表明反应达到极限，即达到化学平衡状态。 （反应中的任意时刻） 化学平衡常数的应用 (1)判断反应的程度K值越大，说明反应进行的程度______，转化率也______。 (2)判断反应进行的方向。对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g) 的任意状态 浓度商： (3)判断可逆反应的反应热 Q＜K 反应正向进行 Q=K 反应处于平衡状态 Q＞K 反应逆向进行 T↑ K↑ 正反应吸热;T↑ K↓ 正反应放热 T↓ K↑ 正反应放热;T↓ K↓ 正反应吸热 越大 越大 (4)一般来说，当K>10-5时，认为该正反应已进行完全 未 逆 K3 =K1  K2 反应①、②、③三者的关系是？ K1、K2、K3 三者关系为? 对于下列反应： ①2NO(g) + O2 (g) 2NO2 (g) K1 ②2NO2(g) N2O4 (g) K2 ③2NO (g) +O2(g) N2O4 (g) K3 ③=②+① (3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。 (3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。 判断化学反应能否自发进行的依据 复合判据：ΔG＝ΔH-T·ΔS ΔG＜0反应能自发进行 ΔH ΔS ∆H<0 ∆S>0 所有温度下反应自发进行 ∆H>0 ∆S>0 高温下反应自发进行 ∆H>0 ∆S<0 ∆H<0 ∆S<0 低温下反应自发进行 所有温度下反应不能自发进行 ⇌ 条件 提高反应速率 提高平衡转化率 综合结果 适宜条件 压强 温度 催化剂 浓度 增大_____ 浓度 ____反应物浓度，____反应产物浓度 高压 高压 高压 使用 无影响 使用 高温 低温 兼顾速率和平衡， 且考虑催化剂活性 反应物 增大 降低 增大反应物的浓度 不断减小产物浓度 1×107～1×108 Pa (教材：10 ~30 MPa) 700 K左右 (教材：400~500 ℃) 铁触媒 N2、H2投料比为1∶2.8 氨及时分离出去， 剩余气体循环使用 工业合成氨反应的适宜条件 课堂总结 课堂总结 mA(g)＋nB(g） pC(g)＋qD(g) 增大压强 减小压强 m+n>p+q m+n<p+q m+n=p+q 课堂总结 含量—时间—温度(压强) (C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数) 先拐先平，数值大 课堂总结 2． 对反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)，若298 K时，K＝1×10－30，保持温度不变，测得反应进行的某一时刻，N2、O2、NO浓度分别为10 mol·L－1、10 mol·L－1、1×10－5 mol·L－1，此时该反应 (填“已”或“未”)达到平衡状态，若要达到平衡，反应应向 反应方向进行（填“正”或“逆”）。 解析　Q＝eq \f(10－5 mol·L－12,10 mol·L－1×10 mol·L－1)＝1×10－12，Q≠K未达到平衡状态；Q>K，此时刻生成物的浓度大于平衡时生成物的浓度，反应应向逆反应方向进行。 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·K－1·mol－1。 $