第二章 化学反应速率与化学平衡（复习课件）化学人教版选择性必修1

该高中化学课件系统梳理了化学反应速率、化学平衡、反应方向及调控的核心知识，通过单元脉络图将速率计算、平衡特征、移动原理等内容串联，构建从基础概念到实际应用的逻辑网络，帮助学生形成完整的化学变化规律认知体系。 其亮点在于采用“概念辨析-方法提炼-实例应用”策略，如用碰撞理论解释速率影响培养科学思维，通过合成氨条件分析落实科学探究与实践，结合例题变式和综合演练实现分层教学。助力学生巩固知识提升能力，为教师提供系统高效的复习方案。

人教版必修第一册 第二章 化学反应速率与化学平衡 单元复习 1 2 1 3 化学反应速率 化学平衡 化学反应的方向 4 化学反应的调控 考点导览 2 理解化学反应速率的概念，掌握化学反应速率的相关计算和大小比较。 掌握影响化学反应速率的因素，能从活化能、分子总数、单位体积内活化分子数等角度分析外界条件改变对反应速率的影响，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，理解化学平衡常数的含义，掌握化学平衡常数的相关计算与应用，了解勒夏特列原理的应用。 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。 理解焓判据与熵判据的局限性，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。 复习目标 单元脉络 化学反应速率 01 5 化学反应速率 一、化学反应速率 1.定义：化学反应速率是用来衡量_________________程度的物理量 2.表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的_____或生成物浓度的______（均为正值)来表示 化学反应进行的快慢 减小 增加 3.数学表达式及单位： 常用单位为______________________________________ mol·L－1·min－1 或 mol·L－1·s－1 4．化学反应速率与化学计量数的关系 对于已知反应：mA(g)＋nB(g) = pC(g)＋qD(g)，在同一段时间内，用不同物质来表示该反应速率，当单位相同时，反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的____________________之比。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝_________________________ 化学计量数之比 m∶n∶p∶q Δc 表示某物质浓度的变化，常用单位mol·L－1 Δt 表示时间变化，常用单位s、min或h 考点梳理 化学反应速率 (1)化学反应速率一般指反应的平均反应速率而不是瞬时反应速率，且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值 (2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同 (3)不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率，因为固体和纯液体物质的浓度可视为常数 (4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值 方法技巧 考点梳理 化学反应速率 一、化学反应速率 5.化学反应速率的计算方法 （1） 定义式法：利用公式 计算化学反应速率。 （2）比例关系法：化学反应速率之比等于化学计量数之比 如:mA(g)＋nB(g) = pC(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p 或 ＝ ＝ （3）三段式法：写方程 → 列出起始量、转化量、某时刻量 → 根据方程计量数计算 ① 转化量= |起始量-某时刻量| ② 转化量与方程系数成正比 ③ 三段式中可以代入n也可代入c，但最终计算浓度时须转化为c 【技巧】 考点梳理 化学反应速率 一、化学反应速率 起始浓度（mol/L） a b c 转化浓度（mol/L） x t时刻浓度（mol/L） a-x mA(g)＋nB(g) pC(g) 反应 “三段式”计算模板 计算中注意以下量的关系 a.对反应物：c(起始)-c(转化)=c(某时刻)；b.对生成物：c(起始)+c(转化)=c(某时刻) c.反应物转化率= 考点梳理 化学反应速率 一、化学反应速率 6.化学反应速率的大小比较 （1）归一法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较 【例】对于反应：2SO2＋O2 ⇌ 2SO3，比较反应速率的大小 ① v(SO2)＝2 mol/L·min， ② v(O2)＝3 mol/L·min ③ v(SO3)＝4 mol/L·min 方法：将三者表示的反应速率都转化为O2表示的反应速率再作比较。 解题：换算得出① v(O2)＝1 mol/L · min，③ v(O2)＝2 mol/L · min 则反应速率的大小关系为②＞③＞① （2）比值法：将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物质的化学计量数，然后对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快 【例】对于反应：mA(g)＋nB(g) = pC(g)＋qD(g)； 若： , 则反应速率A＞B 考点梳理 化学反应速率 二、化学反应速率的测定方法 1.测定原理 （2）利用化学反应中任意一种与物质浓度相关的可观测的变量间接测定， 测量反应速率时，任何一种与化学物质的浓度或质量相关的性质均可利用，如_________、________、颜色深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。 在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，人们常利用__________和______________的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 气体体积 体系压强 颜色深浅 显色物质浓度间 （1）直接测定化学反应中某物质的浓度的变化。 考点梳理 化学反应速率 二、化学反应速率的测定方法 2.常用测定方法 （1）对于有气体生成的反应：可测定相同时间内收集气体的体积或收集等量气体所用的时间；或恒容容器中测定一段时间内的气体压强变化。 （2）对于有固体参加的反应，可测定一段时间内消耗固体质量的多少。 （3）对于有酸碱参与的反应，可测定一段时间内溶液中氢离子或氢氧根离子浓度的变化。 （4）对于有颜色变化的反应，可测定溶液变色所需时间，或仪器测定透光率、颜色深浅等。 （5）对于有沉淀生成的反应，可测定溶液变浑浊所需的时间。 考点梳理 化学反应速率 三、影响化学反应速率的因素 1.定性观察 实验原理：Na2S2O3 +H2SO4 = Na2SO4+SO2↑+H2O+S↓ 2H2O2 = 2H2O+O2↑ 影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论 浓度   均出现浑浊，但后者出现浑浊更快 增大反应物浓度，化学反应速率增大 温度   混合后均出现浑浊，但70 ℃热水一组首先出现浑浊 升高温度，化学反应速率增大 催化剂   前者无明显现象，后者出现大量气泡 催化剂能加快化学反应速率 考点梳理 化学反应速率 三、影响化学反应速率的因素 2.定量测定 实验原理：Ｚn＋H2SO4 =ＺnSO4＋H2↑ 实验装置与操作：按如图所示安装两套装置A、B，在锥形瓶内各盛大小相同的2 g锌粒，通过分液漏斗分别加入(过量的）40 mL 1 mol·L－1和40 mL 4 mol·L－1的硫酸溶液。 如何检查装置的气密性？ 检查装置气密性方法：固定注射器活塞位置，向分液漏斗中加入适量蒸馏水，打开分液漏斗活塞，液体不能顺利流下，说明气密性良好。 考点梳理 化学反应速率 三、影响化学反应速率的因素 3.规律 （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 考点梳理 化学反应速率 四、用碰撞理论解释外因对化学反应速率的影响 1.基元反应与反应历程 从微观上看，反应物分子一般是经过若干个简单的反应步骤才最终转化为产物分子的。每一个简单的反应都称为基元反应。 如反应2HI=H2+I2，经过2HI→H2+2I·、2I·→I2两个基元反应完成。这两个先后完成的基元反应反映了2HI=H2+I2 的反应历程，反应历程又称反应机理。 2.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合适的取向 (3)有效碰撞与反应速率的关系：单位时间内有效碰撞的次数越多，则反应速率越快。 考点梳理 化学反应速率 四、用碰撞理论解释外因对化学反应速率的影响 3.活化能 （1）活化分子：能够发生_____________的分子 有效碰撞 （2）活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。 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 普通分子 活化分子 有效碰撞 新物质 能量 合适取向 考点梳理 化学反应速率 四、用碰撞理论解释外因对化学反应速率的影响 4.活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 增大反应物浓度 单位体积内 活化分子数增大 增大气体压强 单位时间内、单位体积内有效碰撞次数增多 增大化学反应速率 单位体积内 活化分子百分数增大 升高温度 催化剂 考点梳理 化学反应速率 五、化学反应速率常见图像分析 1.定性图像 主要包括反应速率与反应物浓度、气体压强、反应温度、催化剂等外界条件的关系以及反应过程中的速率变化等定性关系。 OA段:Zn与盐酸的反应是放热反应，使溶液的温度升高，化学反应速率逐渐增大 Zn与足量盐酸的反应 全程速率—时间图 AB段:随着反应的进行，H+的浓度逐渐减小，化学反应速率逐渐减小 考点梳理 化学反应速率 五、化学反应速率常见图像分析 1.定性图像 速率—温度图 其他条件一定，反应速率随着温度的升高而增大 其他条件一定，反应速率随着温度的降低而减小 速率—压强图 其他条件一定，增大气态反应物的压强(缩小容器的容积)，反应速率增大 其他条件一定，减小气态反应物的压强(增大容器的容积)，反应速率减小 考点梳理 化学反应速率 五、化学反应速率常见图像分析 2.定性图像 主要是指反应物或生成物的物质的量(或物质的量浓度)与反应时间的定量关系 该类图像所能解决的问题： (1)看趋势：确定反应物、生成物 (2)看起点：反应起始时进行的方向 (3)看重点：确定是否为可逆反应 (4)确定化学方程式、某段时间内的平均反应速率 (5)确定可逆反应达到平衡的时刻及达到平衡时各种物质的量的关系 考点梳理 化学反应速率 五、化学反应速率常见图像分析 3.利用反应机理图像分析活化能(能垒)对化学反应速率的影响 ＝ _____________________ ＝ _____________________ E(能垒1) ＝ _____________________ ΔH ＝ _____________________ 反应历程中能垒最大的基元反应是决定反应速率快慢的决速步骤。 [a-(-b)]eV ＝(a+b)eV E(过渡态)-E(吸附态) (-d-0) eV ＝ -d eV E(生成物)-E(反应物) 考点梳理 一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示(6 s时反应达到平衡状态,生成物均为气体)，下列对该反应的推断正确的是 (　    ) A.0~1 s内，v(A)=v(C) B.化学方程式为3B(g)+4C(g) ⇌6A(g)+2D(g) C.0~6 s内，B的平均反应速率为0.025 mol/(L·s) D.进行到6 s时，B和D的物质的量浓度均为0.4 mol/L 典例 1 B 例题精析 1.识图技巧 ①看趋势：确定反应物、生成物； ②看变化量：根据变化量之比=化学计量数之比确定方程式中的化学计量数 ③看点：确定反应是否是可逆反应 2.三段式用法 解题思维 ① 转化量= |起始量-某时刻量| ② 转化量与方程系数成正比 ③ 三段式中可以代入n也可代入c，但最终计算浓度时须转化为c 【技巧】 例题精析 下列关于化学反应速率的说法正确的是（ ） A．升高温度可降低化学反应的活化能，提高活化分子百分数，加快化学反应速率 B．反应物浓度增大，单位体积活化分子数增多，有效碰撞的几率增加，反应速率增大 C．催化剂能提高活化分子的活化能，从而加快反应速率 D．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的容积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率加快 典例 2 B 例题精析 活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 解题思维 增大反应物浓度 单位体积内 活化分子数增大 增大气体压强 单位时间内、单位体积内有效碰撞次数增多 增大化学反应速率 单位体积内 活化分子百分数增大 升高温度 催化剂 例题精析 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 变式 1 ①②⑥⑦ 变式巩固 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 变式 2 C 变式巩固 化学平衡 02 29 化学平衡 一、化学平衡状态 1.可逆反应 (1)定义：在____条件下既可以向___反应方向进行，同时又可以向___反应方向进行的化学反应。(双向性) (2)特点——“三同一小”： ①三同：a．相同条件下；b．正逆反应____进行；c．反应物与生成物____存在 ②一小：任一组分的转化率都_____ 100%。 (3)表示方法：在化学方程式中用“____”表示。 相同 正 逆 同时 同时 小于 ⇌ 考点梳理 化学平衡 一、化学平衡状态 2.建立过程 一定条件下，某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。 v－t图像如下： 反应开始时：c(反应物)最大， c(生成物)=0 v正最大，v逆＝_______ 0 c(反应物)逐渐减小， v正_____________ c(生成物)逐渐增大， v逆________________________ t1时刻达到平衡：各组分浓度____________， v正___ v逆 逐渐减小 从0开始，逐渐增大 保持不变 = 0~t1： 考点梳理 化学平衡 一、化学平衡状态 3.特征 逆：可逆反应（或可逆过程）； 等： v正 = v逆 (不等于零)； 动：正逆反应均未停止，只是速率相等,是动态平衡； 定：平衡时，各组分的浓度或含量保持不变； 变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡，平衡 发生移动。 平衡转化率 对可逆反应aA(g)＋bB(g) ⇌ cC(g)＋dD(g)，当反应达到化学平衡状态时，A的平衡转化率为： α(A) ＝ ×100% 考点梳理 化学平衡 一、化学平衡状态 4.判断方法 (1)看速率（一正一逆成比例） a.同一物质：v正=v逆≠0（断键=成键） b.不同物质：速率之比=系数之比（一正一逆） v正表述：反应物消耗速率、生成物生成速率、反应物断键、生成物成键 v逆表述：反应物生成速率、生成物消耗速率、反应物成键、生成物断键 例.N2+3H2⇌2NH3，判断下列描述的反应状态是否达到平衡。 ①3v(N₂) ＝ v(H2) ( ) ②2v正(N2) ＝ v逆(NH3) ( ) ③消耗 1mol N2的同时，生成2molNH3 ( ) ④1mol H-H键断裂的同时，2molN-H 键断裂 ( ) 考点梳理 化学平衡 一、化学平衡状态 4.判断方法 (2)看变量（变量不变即平衡） ①对同一组分，c、n、w(质量分数)、X％(物质的量分数)等，保持不变则平衡。 特例：NH4Cl(S)=NH3(g)+HCl(g) w、X％一定时，不能判定平衡 ②绝热体系温度保持不变则达到平衡 常见有色气体：红棕色：Br2 (g) NO2(g)、黄绿色：Cl2(g)、紫色：I2(g) ③对于有色物质参与反应，颜色不变则达到平衡 ρ＝ m总 V M＝ m总 n总 看系数 看状态 恒压 恒容→m总 pV＝nRT 平均相对分子质量—— 密度—— 考点梳理 化学平衡 一、化学平衡状态 4.判断方法  恒容绝热容器中 N2(g) + 3H2(g) ⇌2NH3(g) H2(g) + I2(g) ⇌2HI(g) H2(g) + I2(s) ⇌2HI(g) 气体总物质的量不变     气体的总质量不变     气体的总压强不变     气体的密度不变     混合气体的平均相 对分子质量不变     混合气体颜色不变     体系的温度不变     √ × × × √ × × × √ × × √ √ √ √ √ √ √ √ × √ 疑难剖析：判断下列条件能否说明该反应已达化学平衡 考点梳理 化学平衡 (1)可逆反应不等同于可逆过程，可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化 (2)化学反应的平衡状态可以从正反应方向建立，也可以从逆反应方向建立 (3)化学反应达平衡状态时，各组分的浓度、百分含量保持不变，但不一定相等 易错提醒 考点梳理 化学平衡 1.概念 二、化学平衡常数 在一定温度下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度化学计量数次幂之积与反应物浓度化学计量数次幂之积的比值是一个常数，称为化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K表示。 2.表达式 对于一般的可逆反应 mA(g) + nB(g) ⇌ pC(g) + qD(g) 在一定温度下达到平衡常数时 cp(C)·cq(D) cm(A)·cn(B) 平衡常数 K= 3.意义 化学平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度（也叫反应的限度） 4.影响因素 通常情况下，化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关 c为任一时刻浓度 浓度商： 一般来说，K>105时，反应就进行得基本完全 考点梳理 化学平衡 5.应用 二、化学平衡常数 (1)比较反应进行程度 c为平衡浓度 化学平衡常数： K= 化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。 K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越高。反之，则相反。 (2)判断平衡移动的方向 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 (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 考点梳理 化学平衡 6.化学平衡常数的计算 三、化学平衡的移动 对于一般可逆反应：mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，反应达到平衡后， ①K＝ 。(固体和纯液体通常不计入平衡常数表达式中)。 ②Kx＝ 。(其中x为物质的量分数/体积分数)。 ③Kp＝ 。(其中p为各气体的分压，分压等于物质的量分数乘总压)。 ④K正＝ 。(固体和纯液体通常不计入平衡常数表达式中)。 xp(C) • xq(D) xm(A) • xn(B) cp(C) • cq(D) cm(A) • cn(B) pp(C) • pq(D) pm(A) • pn(B) 1 K逆 考点梳理 化学平衡 6.化学平衡常数的计算 三、化学平衡的移动 对于一般可逆反应：mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，反应达到平衡后， ⑤方程式乘以某个系数x，K’＝ 。 ⑥两方程式相加，则总方程式的平衡常数：K总＝K1·K2。 ⑦两方程式相减，则总方程式的平衡常数：K总＝K1/K2。 Kx ⑧α平(A)＝ 。(同一条件下，平衡转化率是最大转化率)。 ⑨产率＝ 。 ⑩平衡时某物质的百分含量= 。 c0(A) - c平(A) c0(A) ×100％ 实际产量 理论产量 ×100％ 某组分的平衡量 平衡时各物质的总量 ×100％ 使用催化剂，不能改变平衡转化率！ 考点梳理 化学平衡 1.概念 三、化学平衡的移动 改变 反应条件 不平衡 v(正)≠v(逆) 各组分浓度不断变化 化学平衡1 v(正)=v(逆) 各组分浓度保持不变 一段 时间 化学平衡2 v`(正)=v`(逆) 各组分浓度又保持不变 化学平衡移动 2.化学平衡移动与化学反应速率的关系 (1)v正_______v逆，平衡正向移动 (2)v正_______ v逆，平衡不移动 (3)v正_______ v逆，平衡逆向移动 > = < 【特别提醒】 速率改变，平衡不一定发生移动 平衡移动，速率一定改变(v正≠v逆) 平衡移动的根本原因：外界条件的改变造成了v正≠v逆 考点梳理 化学平衡 3.平衡移动的影响因素 三、化学平衡的移动 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 【特别提醒】浓度对化学平衡的影响规律只适用于气态或溶液中的平衡混合物。对固体、纯液体来说，其浓度是常数，改变它们的量平衡不移动 考点梳理 化学平衡 4.勒·夏特列原理 三、化学平衡的移动 对于一个已经达到平衡的体系，如果改变影响化学平衡的一个条件(如参加反应的物质的浓度、温度、压强)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动 5.平衡移动对转化率(α)的影响 以反应aA(g)＋bB(g) ⇌ cC(g)＋dD(g)为例 影响因素 平衡移动方向及转化率变化 浓度 增大A浓度 平衡右移，α(A)减小，α(B)增大；同理可推导B 减小C浓度 平衡右移，α(A)、α(B)均增大；同理可推导D 温度 升温 ΔH＜0时，平衡左移，α(A)、α(B)均减小； ΔH＞0时则相反 降温 ΔH＜0时，平衡右移，α(A)、α(B)均增大； ΔH＞0时则相反 压强 加压 a＋b＞c＋d时，平衡右移，α(A)、α(B)均增大；a＋b＜c＋d时则相反 减压 a＋b＞c＋d时，平衡左移，α(A)、α(B)均减小；a＋b＜c＋d时则相反 考点梳理 化学平衡 ①若反应物n(起始)之比等于化学计量数之比，达到平衡后，A、B的转化率相等 ②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率提高，A的转化率降低 ③由温度或压强引起的化学平衡正向移动，反应物的转化率增大 ④若按原比例同倍数的增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关 方法技巧 平衡转化率的分析与判断（以反应aA(g)＋bB(g) ⇌ cC(g)＋dD(g)为例） 同倍增大c(A)和c(B) a＋b＝c＋d　A、B的转化率不变 a＋b＞c＋d　A、B的转化率增大 a＋b＜c＋d　A、B的转化率减小 考点梳理 化学平衡 三、化学平衡的移动 6.化学平衡图像的类型 (1)速率—时间图像 ①看改变条件的瞬间(t1)，若v′正在v′逆上方，则平衡正向移动 ②若a、b重合为一点，则t1时刻改变的是某一物质的浓度 ③若a、b不重合，则t1时刻可能是改变了温度或压强 ④若v′正＝v′逆，平衡不移动，则t1时刻可能使用催化剂 或对反应前后气体分子数不变的反应改变压强 考点梳理 化学平衡 三、化学平衡的移动 6.化学平衡图像的类型 (1)速率—时间图像 分清正逆反应，分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移动的影响 对于反应2SO2(g)＋O2(g) ⇌ 2SO3(g)　ΔH＜0，填写改变条件： t1时，_________________ t2时，_________________ t3时，_________________ t4时，_________________ 增大反应物的浓度 降低温度 增大压强 使用催化剂 ①反应物或生成物的浓度条件，图像一点保持连续 ②改变温度、压强，两点突变 ③使用催化剂使正逆反应速率同等程度的增大而平衡不移动 方法技巧 考点梳理 化学平衡 三、化学平衡的移动 6.化学平衡图像的类型 (2)物质的量(或浓度)—时间图像 斜率的大小反映速率的大小 可理解为“先拐先平数值大”，即图像先拐弯的先达到平衡，对应的温度或压强大 图甲中，压强为p1条件下先达平衡，可推知p1＞p2；图乙中，温度为T2条件下先达平衡，可推知T2＞T1。 根据Y表示的意义，可推断反应前后气体的化学计量数之和的大小，或判断正反应是吸热反应还是放热反应。 考点梳理 化学平衡 三、化学平衡的移动 6.化学平衡图像的类型 (2)物质的量(或浓度)—时间图像 分清反应物和生成物：浓度减小的为反应物，浓度增大的为生成物， 分清消耗浓度和增加浓度：浓度变化量之比，等于各物质化学计量数之比 【甲】：如图表示一定温度下，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况 ①、该反应的化学方程式为________________ ②、反应物的转化率是___________ ③、10 s内v(C)＝______________________ 2A ⇌ B＋3C 40% 0.12 mol/L·s 考点梳理 化学平衡 三、化学平衡的移动 6.化学平衡图像的类型 百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像 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) (先拐先平数值大) 考点梳理 化学平衡 三、化学平衡的移动 6.化学平衡图像的类型 百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像 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) 正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动 正反应是气体总体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动 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) 考点梳理 化学平衡 三、化学平衡的移动 6.化学平衡图像的类型 (3)等温(压)平衡曲线 ①纵坐标Y：可表示n、c、转化率、物质的量分数等含义 ②分析技巧：对横坐标轴作垂线 若横坐标表示温度(或压强)，则此辅助线为等温线(或等压线) ③如图丙，曲线上的每个点都达到平衡状态(如B点) 若纵坐标表示反应物转化率，则有： A点是非平衡状态，若要达到平衡，需降低转化率，即平衡要向逆反应方向移动，此点v正＜v逆 C点是非平衡状态，若要达到平衡，需增大转化率，即平衡要向正反应方向移动，此点v正＞v逆 处于平衡状态或非平衡状态的各点的反应速率，其大小主要由温度决定，故有vC＞vB＞vA (定一议二) 考点梳理 化学平衡 三、化学平衡的移动 6.化学平衡图像的类型 （4）特殊图像 对于反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)M点前，表示从反应物开始，v正>v逆；M点为刚达到平衡点(如下图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH＜0。 考点梳理 在一个绝热的、容积固定的密闭容器中,发生可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)(m、n、p、q为任意正整数)。下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是 (　    ) ①混合气体的密度不再发生变化 ②体系的温度不再发生变化 ③A的转化率不再改变 ④各组分的百分含量不再改变 ⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q ⑥qv正(A)=mv逆(D) A.②③④⑥　　B.①③⑥C.①③④⑥　　D.①②③④⑤ 典例 1 A 例题精析 已知在25 ℃时，下列反应的平衡常数如下： ①N2(g)＋O2(g) ⇌2NO(g)　K1＝1×10－30 ②2H2(g)＋O2(g) ⇌2H2O(g)　K2＝2×1081 ③2CO2(g) ⇌2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92 下列说法正确的是(　　) A．NO分解反应NO(g)⇌1/2N2(g)＋1/2O2(g)的平衡常数为1×10－30 B．根据K2的值可以判断常温下H2和O2很容易反应生成H2O C．常温下，NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向顺序为NO>H2O>CO2 D．温度升高，上述三个反应的平衡常数均增大 典例 2 C 例题精析 下列事实中，能用勒夏特列原理解释的是( ) A．实验室可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 B．对2SO2+O2 ⇌ 2SO3  △H<0的反应，使用催化剂可加快反应的速率 C．对CO（g）+NO2（g）⇌ CO2（g） + NO（g）平衡体系增大压强可使顔色变深 D．N2（g）+3H2（g）⇌ 2NH3（g）  △H<0，500℃左右比室温更有利于合成NH3 变式 1 A 变式巩固 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 变式 2 A 变式巩固 化学反应的方向 03 57 化学反应的方向 1.自发过程 一、自发过程与自发反应 （1）含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。自然界中有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。如水由高处流向低处。一般来说，如果一个过程是自发的，则其逆过程往往是非自发的。 （2）特征： 高能状态 低能状态 对外做功或放热 有序状态 无序状态 2.自发反应 在一定条件下，可以自发地进行到显著程度的化学反应，就称为自发反应。 非自发反应：不能自发进行，必须借助某种外力才能进行的反应称为非自发反应。 考点梳理 化学反应的方向 2.熵、熵变 一、自发过程与自发反应 (1)熵：描述体系混乱程度的物理量，符号为S。熵值越大，体系混乱度越大 (2)影响熵大小的因素 ①物质种类：相同条件下，物质不同熵不同 ②物质状态：同一物质的物质的量相同时：气态(g)＞液态(l)＞固态(s) ③物质的量：同种气态物质，物质的量越多，原子数或分子数越多，熵值越大。 ④ 易溶于水的固体，溶解前后熵值不同：如氯化钠晶体溶于水，S溶解前＜S溶解后 (3)熵变：ΔS＝S(反应产物)－S(反应物) 考点梳理 化学反应的方向 3.化学反应方向的判据 一、自发过程与自发反应 （复合判据：ΔG = ΔH – T · ΔS ） ΔG 不仅与∆H和∆S有关，还与温度有关 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 考点梳理 化学反应的方向 1.焓判据 （1）能自发进行的化学反应多数是放热反应，∆H＜0。 （2）有些吸热反应在室温下能自发进行，还有一些吸热反应在较高温度下能自发进行。 （3）反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素 2.熵判据 （1）熵增加有利于反应的自发进行。 （2）某些熵减小的反应在一定条件下也能自发进行。 （3）熵变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。 易错提醒 考点梳理 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( ) 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 典例 1 C 例题精析 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 解题思维 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 例题精析 下列叙述不正确的是(　　) A．混乱度减小的吸热反应一定不能自发进行 B．在温度、压强一定条件下，自发反应总是向ΔG＝ΔH－TΔS＜0的方向进行 C．碳酸氢钠加热可以分解，因为升高温度利于熵增的方向自发进行 D．水结冰的过程不能自发进行的原因是熵减的过程，改变条件也不可能自发进行 典例 2 D 例题精析 在中国诗词博大精深，下列诗句中包含ΔH>0 、ΔS>0的化学变化的是( ) A．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干 B．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲 C．少年易老学难成，一寸光阴不可轻 D．千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金 变式 1 B 变式巩固 下列对熵的理解错误的是(　　) A．同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小 B．体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大 C．与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小 D．25 ℃、1.01×105 Pa时，2N2O5(g) = 4NO2(g)＋O2(g)是熵增反应 变式 2 C 变式巩固 化学反应的调控 04 67 化学反应的调控 一、总体原则 条件 原则 化学反应速率分析 既不能过快，又不能太慢 化学平衡移动分析 既要注意条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性 原料的利用率分析 增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低成本 实际生产能力分析 如设备承受高温、高压能力等 催化剂的使用活性分析 注意催化剂的活性对温度的限制 考点梳理 化学反应的调控 二、合成氨反应条件与原理分析 1.反应原理 N2 (g) + 3H2 (g) ⇌ 2NH3 (g) ΔH= -92.4 kJ/mol 2.反应特点 （1）合成氨反应为可逆反应； （2）正反应为放热反应，∆H＜0； （3）反应物、生成物均为气体，且正反应为气体体积减小的反应，∆S＜0。 3.有利于氨生成的措施 （1）降低温度、增大压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动。 （2）实验表明，在一定的温度和压强下，当起始时N2与H2的物质的量之比为1:2.8时更能促进合成氨反应的进行。 考点梳理 化学反应的调控 三、合成氨的适宜条件 ⇌ 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 考点梳理 化学反应的调控 三、合成氨的适宜条件 调控化学反应需考虑的问题 （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。 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 考点梳理 有关工业固氮的说法正确的是（ ） A．使用铁催化剂可提高反应物的转化率 B．循环使用N2、H2可提高NH3的产率 C．温度控制在500℃左右有利于反应向正方向进行 D．增大压强有利于加快反应速率，所以压强越大越好 典例 1 B 例题精析 接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化：SO2(g)＋O2(g)⇌SO3(g)　ΔH＝－98.9 kJ·mol－1 为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示，下列说法正确的是________。 a．温度越高，反应速率越大 b．α＝0.88的曲线代表平衡转化率 c．α越大，反应速率最大值对应温度越低 d．可根据不同α下的最大速率，选择最佳生产温度 典例 2 cd 例题精析 特殊图像分析 解题思维 对于反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)M点前，表示从反应物开始，v正>v逆；M点为刚达到平衡点(如下图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH＜0。 例题精析 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 变式 1 B 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 变式巩固 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 变式 2 B 变式巩固 综合演练 77 1. 把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是( ) A．10℃ 20mL 3mol/L的X溶液 B．20℃ 30mL 2mol/L的X溶液 C．20℃ 20mL 4mol/L的X溶液 D．10℃ 10mL 2mol/L的X溶液 C 综合演练 2. 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 综合演练 3. 可逆反应：2NO2（g）⇌ 2NO（g）+O2（g）在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（ ） ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO ③NO2、NO、O2的物质的量浓度均保持不变 ④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A．①③④⑥ B．②③⑤ C．①③④⑤ D．①②③④⑤⑥ A 综合演练 4. 反应C2H6(g) ⇌C2H4(g)＋H2(g)　ΔH＞0，在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施不能提高乙烷平衡转化率的是(　　) A．增大容器容积 B．升高反应温度 C．分离出部分氢气 D．等容下通入惰性气体 D 综合演练 5. K2Cr2O7具有强氧化性，其还原产物Cr3+在水溶液中呈绿色。在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡：Cr2(橙色)+H2O⇌2Cr(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行如图所示实验，下列说法不正确的是(　　)  A.①中溶液橙色加深，③中溶液变为黄色 B.②中Cr2被C2H5OH还原 C.对比②和④可知，K2Cr2O7酸性溶液氧化性强 D.若向④中加入70% H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色 D 综合演练 6. 已知ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略ΔH、ΔS随温度的变化。若ΔG<0，则该反应可以自发进行。根据下图判断：600℃时，下列反应不能自发进行的是（ ）。 A.C(s)＋O2(g)= CO2(g) B.2C(s)＋O2(g)= 2CO(g) C.TiO2(s)＋2Cl2(g)= TiCl4(g)＋O2(g) D.TiO2(s)＋C(s)＋2Cl2(g)= TiCl4(g)＋CO2(g) C 综合演练 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 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 D.由图可知，CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)为吸热反应 B 综合演练 8. 以下图像和叙述错误的是（ ） A．图甲：该图像表示的反应方程式为2A=3B+C，反应速率v(A)=0.4mol/（L•s） B．图乙：某温度下发生反应：H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g)，t1时刻改变的条件可以是加入催化剂 C．图丙：对图中反应升高温度，该反应平衡常数增大 D．图丁：对于反应：mA(g) + nB(g) ⇌ pC(g)，ΔH<0 m+n>p     A 综合演练 感谢观看 更多练习见分层作业 人教版必修第一册 86 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.2 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·K－1·mol－1。 $