第6章 化学反应速率和化学平衡（复习课件）化学沪科版必修第二册

该高中化学单元复习课件系统梳理了化学反应速率、化学平衡及化工生产三大核心内容，通过考点梳理明确概念内涵与计算方法，结合“三段式”计算、v-t图像等工具建立知识网络，展现速率影响因素、平衡状态判断及移动原理的内在逻辑。 其亮点在于采用“考点梳理-典型范例-技能实战”分层模式，如设计H₂O₂分解变量控制实验培养科学探究能力，结合硫酸工业三废处理渗透科学态度与责任，通过基础计算到综合应用的演练题，帮助学生巩固知识，教师可精准把握学情提升复习效率。

第6章 化学反应速率和化学平衡 沪科版必修第二册 考点串讲 单元复习课件 化学平衡 2 化学反应速率 1 知识导航 化工生产 3 知识导航 明·复习目标 1．通过知识网络构建，形成对本章知识系统化和规律性的认识，准确把握化学反应速率、化学平衡有关概念的内涵和本质联系，进一步理解和掌握外界条件对化学反应速率及化学平衡的影响。 2．知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；认识化学反应有一定速率和限度，是可以调控的；能从化学反应速率、化学平衡等角度，动态地分析化学变化。 3.运用变量控制、定量实验等方法来研究化学反应，提出问题和假设、设计实验方案、组装实验仪器，与同伴合作完成实验操作，并客观地记录现象和数据，最终基于现象和数据分析得出结论. 4.运用化学反应原理来讨论和解决跟化工生产相关的实际问题，并具有节约资源、保护环境的可持续发展意识和观念。 化学反应速率和化学平衡 化学反应速率 化学平衡 化学反应速率 影响化学反应速率的因素 可逆反应 化学平衡 理·核心要点 化工生产 化学平衡的移动 工业制硫酸的反应原理和生产过程 硫酸工业中热能的合理利用 硫酸工业中的三废处理 01 化学反应速率 考点1 化学反应速率 化学反应速率 汇·考点梳理 化 学 反 应 速 率 概念： 表达式： 单位: 计算 大小比较 定义式法： 比值法：同一化学反应，不同物质的速率之比=化学方程式中化学计量数之比 三段式 换算法：换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小 比较法：比较化学反应速率与化学计量数的比值 单位时间内反应物浓度的增加或生成物浓度的减少 或 考点1 化学反应速率 化学反应速率 汇·考点梳理 ”三段式”计算化学反应速率 设a mol·L－1、b mol·L－1分别为A、B两物质的起始浓度，mx mol·L－1为反应物A的转化浓度，nx mol·L－1为反应物B的转化浓度，则： mA(g) ＋ nB(g) pC(g) ＋ qD(g) 起始浓度 a b 0 0 转化浓度 mx nx px qx 终态浓度 a－mx b－nx px qx 考点2 影响化学反应速率的因素 化学反应速率 汇·考点梳理 影响因素 结果 反应物本身的性质(主要因素) 反应物越活泼，反应速率越快。 温度 升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢。 反应物浓度 (不包括固体、纯液体) 增大反应物浓度，加快反应速率；减小反应物浓度，反应速率减慢 催化剂 改变反应速率 反应物的接触面积的大小、 固体反应物的颗粒大小 增大反应物的表面积，化学反应速率加快； 固体反应物颗粒越小，反应速率越快。 压强 对于有气体参与的化学反应，当其他条件相同时，增大反应体系压强，化学反应速率增大。 形成原电池 形成原电池通常可以加快反应速率。 溶剂的性质、光、超声波、磁场、固体反应物表面积等也会对化学反应速率产生影响。 【典例01-1】反应4a(s)+3b(g)=2c(g)+d(g)，经2 min b的浓度减小0.6 mol/L。对此反应速率的正确表示是(　　) A．用a表示的反应速率是0.8 mol/(L·s) B．分别用b、c、d表示反应的速率，其比值是3∶2∶1 C．在2 min末时的反应速率，用反应物b来表示是0.3 mol/(L· min) D．在这2 min内用b和c表示的反应速率的值都是相同的 B 析·典型范例 9 【典例01-2】对于反应 ++ ，在不同条件下的化学反应速率如下，其中反应速率最快的是( ) A． C． D． B 析·典型范例 10 析·典型范例 【典例01-3】某实验小组用5%的溶液、粉末和蒸馏水探究外界条件对双氧水分解反应速率的影响，实验记录如下表。 C 实验序号 温度/℃ 5% 溶液体积/mL 粉末质量/g 体积/mL 收集150mL 所需的时间/s Ⅰ 20 50 无 0 几乎无气体产生 Ⅱ 20 50 0.5 0 45 Ⅲ 20 25 0.5 a 85 Ⅳ 60 50 0.5 0 t3 下列说法不正确的是( ) A．对比实验Ⅰ、Ⅱ可知，催化剂可加快反应速率 B．研究浓度对该反应速率的影响，a=25 C．实验Ⅰ、Ⅳ研究温度对双氧水分解反应速率的影响 D．结合表中数据，推测t3<45 11 【演练01】在密闭容器中W(g)与X(g)反应生成Y(g)和Z(g)，其反应速率分别为v(W)、v(X)、v(Y)、v(Z)，已知存在如下关系：v(W)=2v(X)，v(Y)=2v(X)，v(Z)=2v(W)，则此反应可表示为( ) A． B． C． D． 练·技能实战 A 12 【演练02】下列有关说法错误的是( ) A．向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺 B．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质 C．工业合成氨时，要同时考虑反应速率和反应限度两个方面 D．我国西周时期已发明用“酒曲”酿酒，原理是利用催化剂改变反应速率 练·技能实战 B 13 【演练03】CaCO3与稀盐酸反应生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论不正确的是( ) A．反应在2~4min内平均反应速率最大 B．反应在2~4min内生成CO2的平均反应速率 为v(CO2)=0.1mol·L-1·min-1 C．反应开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大 D．4min后，反应速率减小的主要原因是c(H+)减小 练·技能实战 B 14 【演练04】在2L密闭容器内，t℃时发生反应：+。在体系中，随时间的变化如下表： 练·技能实战 时间(min) 0 1 2 3 4 5 的物质的量(mol) 0.20 0.10 0.08 0.06 0.06 0.06 (1)上述反应在第5min时，的转化率为_______。 (2)用表示从0~2min内该反应的平均速率_____________________。 (3)t℃时，在4个均为2L密闭容器中不同投料下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果，判断该反应进行最慢的为_______。 A． B． C． D． (4)下列操作一定能使合成氨反应速率加快的是_______。 A．升高温度 B．及时移走产品氨气 C．恒容条件下充入He D．恒压条件下充入He 70% 0.09mol/(L·min) B A 15 02 可逆反应 汇·考点梳理 考点1 可逆反应 可逆反应 在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应 可逆反应 概念 特点 表示方法 双向性 两同性 共存性 反应物 生成物 相同条件 正、逆反应同时进行 反应物、生成物同时存在，反应物的转化率小于100% 化学方程式中用 “” 表示。 汇·考点梳理 考点2 化学平衡 可逆反应 1.概念：一定条件下的可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。 加入反应物，从正反应方向开始 加入生成物，从逆反应方向开始 汇·考点梳理 考点2 化学平衡 可逆反应 研究对象(逆) 适用于可逆反应 动态特征(动) 建立平衡后，正、逆反应仍在进行，属于动态平衡，可用同位素示踪原子法证明 平衡实质(等) υ(正)＝v(逆)≠0(正、逆反应速率相等，但不等于零。) 平衡结果(定) 达平衡后，反应混合物中各组分的百分含量或浓度保持不变(不可理解为相等) 平衡移动(变) 化学平衡其存在是有条件的、暂时的，浓度、温度、压强条件变化时平衡会发生改变 等效平衡(同) 外界条件同，同一可逆反应从不同方向(正向、逆向、双向)达到的平衡状态相同 2.化学平衡状态特征 汇·考点梳理 考点2 化学平衡 可逆反应 3.化学平衡状态的判断 （1）基本判据：等[v(正)＝v(逆)]、定(各组分含量、浓度保持不变)→任何条件下的可逆反应均达到平衡。 （2）判断三标志 ①达到化学平衡的本质标志 项目 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 v正＝v逆 在单位时间内消耗了m mol A的同时生成了m mol A 平衡 在单位时间内消耗了n mol B的同时消耗了p mol C 平衡 在单位时间内生成了p mol C的同时消耗了q mol D 平衡 v正(A)∶v逆(B)＝m∶n 平衡 汇·考点梳理 考点2 化学平衡 可逆反应 3.化学平衡状态的判断 ②达到化学平衡的等价标志 项目 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)[假设只有A为有色气体] 是否平衡 混合体系中各 组分的含量 各物质的物质的量或物质的量的分数一定 平衡 各物质的质量或质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 A物质断裂的化学键与A物质形成的化学键的物质的量相等 平衡 气体的颜色不变 平衡 温度 在其他条件不变时，体系温度一定时 平衡 体系颜色变化 有色气体的颜色不再改变 平衡 汇·考点梳理 考点2 化学平衡 可逆反应 3.化学平衡状态的判断 ③达到化学平衡状态的特殊标志 项目 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 压强 当m＋n≠p＋q时，总压强一定(其它条件一定) 平衡 当m＋n＝p＋q时，总压强一定(其它条件一定) 不一定平衡 总物质的量 当m＋n≠p＋q时，总物质的量一定(其它条件一定) 平衡 当m＋n＝p＋q时，总物质的量一定(其它条件一定) 不一定平衡 体系的密度 密度一定 不一定平衡 汇·考点梳理 考点3 化学平衡的移动 可逆反应 外因的变化 备注 对反应速率的影响 对化学平衡的影响 浓度 增大反应物的浓度 固体物质除外 v正增大，且v正>v逆 向正反应方向移动 减小生成物的浓度 v逆减小，且v正>v逆 减小反应物的浓度 v逆减小，且v正<v逆 向逆反应方向移动 增大生成物的浓度 v逆增大，且v正<v逆 化学平衡移动原理(勒沙特列原理)：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 汇·考点梳理 考点3 化学平衡的移动 可逆反应 外因的变化 备注 对反应速率的影响 对化学平衡的影响 压强 增压引起浓度改变 固体和液体、 恒容时充入不反应气体情况除外     v正、v逆均增大， 只是增大的倍数不同 向气体体积减小的 方向移动 减压引起浓度改变 v正、v逆均减小， 只是减小的倍数不同 向气体体积增大的 方向移动 恒容时冲入不反应气体 各物质浓度不变， v正、v逆均不变 平衡不移动 恒压时冲入不反应气体 容器体积增大，各物质浓度减小，v正、v逆均减小，按照减压进行思考。 向气体体积增大的 方向移动 汇·考点梳理 考点3 化学平衡的移动 可逆反应 外因的变化 备注 对反应速率的影响 对化学平衡的影响 温度 增大温度   v正、v逆均增大， v吸热>v放热 向吸热方向移动 减小温度 v正、v逆均增大， v吸热＜v放热 向放热方向移动 催化剂 加入(正)催化剂   v正、v逆均增大， 且增大程度相同 平衡不移动 汇·考点梳理 考点3 化学平衡的移动 可逆反应 速率－时间(v­t)图像 以mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)为例 图像 变化 分析   t1时其他条件不变，增大反应物的浓度 t1时v′正突然增大，v′逆逐渐增大； v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动   t1时其他条件不变，减小反应物的浓度 t1时v′正突然减小，v′逆逐渐减小； v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动 (1)“渐变”类v­t图像 汇·考点梳理 考点3 化学平衡的移动 可逆反应 速率－时间(v­t)图像 以mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)为例 图像 变化 分析   t1时其他条件不变，升高温度，且该反应为吸热反应 t1时v′正、v′逆均突然增大，且v′正＞v′逆；平衡向正反应方向进行   t1时其他条件不变，降低温度，且该反应为放热反应 t1时v′正、v′逆均突然减小，且v′正＞v′逆；平衡向正反应方向进行 (2)“断点”类v­t图像 汇·考点梳理 考点3 化学平衡的移动 可逆反应 速率－时间(v­t)图像 以mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)为例 图像 变化 分析   t1时其他条件不变使用催化剂 t1时v′正、v′逆均突然增大且v′正＝v′逆，平衡不移动 (3)“平台”类v­t图像 【典例02-1】下列反应属于可逆反应的是( ) A．H2和O2点燃生成H2O与H2O电解生成H2和O2 B．CuSO4吸水形成晶体与胆矾加热失水生成CuSO4 C．Cl2溶于水 D．CaO在一定条件下和CO2反应生成CaCO3与CaCO3分解生成CaO C 析·典型范例 29 【典例02-2】在一个恒容的密闭容器中模拟工业合成氨的反应，下列说法中能确定该反应已经达到化学平衡的( ) A．2V正(NH3) =V逆(N2) B．容器内气体的密度不变 C．容器气体的平均相对分子质量不变 D．断裂6molN-H键，同时生成3mol H-H键 C 析·典型范例 30 【典例02-3】高温下，炽热的铁与水蒸气在一个体积可变的密闭容器中进行反应：3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( ) A．增加铁的量 B．将容器的体积缩小一半 C．压强不变，充入氮气使容器体积增大 D．加入催化剂 A 析·典型范例 31 【典例02-4】一定条件下，向容积为1.00L的密闭容器中通入一定量的N2O4和NO2的混合气体，发生反应：（正反应吸热），体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．64s时，反应达到化学平衡状态 B．前100秒内，用NO2浓度的变化表示的 化学反应速率是 C．保持容器体积不变，充入氦气，反应速率增加 D．若该容器与外界无热传递，则反应达到平衡前 容器内气体的温度逐渐升高 析·典型范例 B 32 【演练01】在下列反应CO+H2OCO2+H2中，加入后，则存在于( ) A．只存在于CO和CO2中 B．只中存在于CO2中 C．只存在于CO中 D．存在于CO、H2O、CO2 D 练·技能实战 33 【演练02】CO和H2在一定条件下可以合成乙醇：2CO(g)＋4H2(g) H2O(g)＋CH3CH2OH(g)，下列叙述中能说明上述反应在一定条件下已达到最大限度的是 A．CO全部转化为乙醇 B．正反应和逆反应的化学反应速率均为零 C．CO和H2以1∶2的物质的量之比反应生成乙醇 D．反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化 D 练·技能实战 34 【演练03】如图是合成氨反应的正、逆反应速率随反应时间变化的示意图，有关叙述错误的是( ) A．状态I和状态II时，反应均处于平衡状态 B．状态I变化为状态II的过程，称为化学平衡移动 C．t1时刻平衡向正反应方向移动，是由增大压强引起的 D．同一种反应物在状态I和状态II时，浓度不相等 c 练·技能实战 35 【演练04】NO2和N2O4(g)之间存在如下转化：N2O4(g) 2NO2(g)，一定温度下，体积为2L的恒容密闭容器中，NO2(g)和N2O4 (g)之间发生反应，各组分物质的量与时间关系如图所示： (1)在0~3min内，用 NO2(g)表示的反应速率为_______________。 (2)若在绝热容器中加入一定量NO2反应一段时间后， 混合气储温度升高，说明：2mol NO2(g)的能量比 1mol N2O4 (g)的能量______________(填“高”或“低”)。 练·技能实战 0.1mol/(L·min) (3)恒温恒容条件下，下列能说明反应：N2O4(g) 2NO2(g) 达到平衡状态的是_______(填字母)。 A．n(N2O4):n(NO2)=1:2 B． C．容器内气体的压强保持不变 D．混合气体的密度保持不变 高 C 36 03 化工生产 汇·考点梳理 考点1 工业制硫酸的反应原理和生产过程 化工生产 硫磺或硫铁矿 造气 转化 吸收 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 或 S+O2 SO2(沸腾炉)  2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)(接触室) SO3+H2O=H2SO4(吸收塔) 原料 步骤 流程 汇·考点梳理 考点2 硫酸工业中热能的合理利用 化工生产 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 或 S+O2 SO2(沸腾炉)  2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)(接触室) SO3+H2O=H2SO4(吸收塔) 1.硫酸工业中的生产过程 放热反应 2.热能的利用 ①在生产过程中，沸腾炉外设置废热锅炉 回收高温废热； ②把热交换器和转化器合为一体，将二氧化硫转化为三氧化硫时放出的热量及时导出用来，预热进入转化器的原料气。 汇·考点梳理 考点3 硫酸工业中的三废处理 化工生产 1.废气 硫酸工业的尾气中含有的有毒气体是 SO2 ，用氨酸法处理尾气的化学方程式分别为： ①NH3 + H2O = NH3•H2O； ②SO2 + 2NH3•H2O = (NH4)2SO3+H2O； ③(NH4)2SO3 + SO2 + H2O = 2NH4HSO3。 2.废水 3.废渣 没有被污染的冷却水可以被 循环利用；若排出的是酸性废水，一般使用石灰乳等中和处理，反应的离子方程式为 2H+ + Ca(OH)2 = Ca2+ + 2H2O 以硫铁矿为原料生产硫酸，废渣的主要成分是氧化铁、硫化亚铁及少量有害物质。用废渣可以炼制的金属是铁。 汇·考点梳理 考点3 硫酸工业中的三废处理 化工生产 绿色化学 核心 特征 原子经济性 利用化学原理从源头上消除和减少工业生产对环境造成的污染 ①采用无毒无害的原料 ②在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行 ③产品应该是环境友好的 ④具有理想的“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放” 最大限度地利用了原料 最大限度地减少了废物的排放 原子利用率 = 【典例03-1】以黄铁矿为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法错误的是( ) A．一定条件下，2 mol SO2与足量O2充分反应转移4 mol 电子 B．将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率 C．煅烧黄铁矿发生的反应为：4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2，FeS2中S的 化合价为-1价 D．用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫可避免形成酸雾 A 析·典型范例 42 【典例03-2】有关硫酸工业综合经济效益的说法中正确的是( ) A．甲地有丰富的硫铁矿资源，水源能源充足，交通便利，是风景秀丽的旅游胜地，虽当地使用硫酸的工业不多，但为提高当地经济效益宜建硫酸厂 B．为减少SO2对空气的污染，可以建筑高烟囱，使含SO2的尾气在高空扩散稀释，到达地面时达到安全浓度 C．硫酸生产过程排放的污染物主要是含SO2的尾气、固体残渣、废水等 D．选择硫酸厂厂址时，当经济利益与环保问题有冲突时，为提高人们的物质生活水平，应优先考虑经济利益 C 析·典型范例 43 【演练01】化工生产事关经济民生，以下有关化工生产的描述正确的是（ ）     A．工业上制造普通玻璃的原料为石英砂、纯碱和黏土 B．如图甲，硫酸厂在沸腾炉中实现 C．如图乙，海水提溴步骤④⑤⑥的目的是为了富集溴元素 D．侯氏制碱法：先向饱和食盐水中通入足量氨气，后通入微量CO2，有利于 NaHCO3沉淀析出 C 练·技能实战 44 【演练02】工业上制硫酸的设备分为三大部分：沸腾炉、转化器、吸收塔。下面的装置是仿照工业上制备硫酸工艺的流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。 (1)写出沸腾炉内煅烧硫铁矿的反应方程式：_____________________________________。 (2)图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸装置中的__________________、________。 (3)从乙装置中出来的气体有________________。 (4)丙装置的作用为_______________________，丁中的现象为__________。 (5)本实验设计还存在的较明显缺陷是____________________。 练·技能实战 转化器或接触室 吸收塔 吸收三氧化硫制取硫酸 形成酸雾 缺少尾气吸收装置 45 感谢 您的聆听 THANKS 沪科版必修第二册 $