化学反应的方向与限度速率章末归纳整合

1、化学反应的方向与限度速率章末归纳整合第1页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一第2页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一第3页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一1如何判断化学反应进行的方向？提示在温度、压强一定的条件下，化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，反应方向的判据为HTS：HTS0反应能自发进行HTS0反应达到平衡状态HTS0反应不能自发进行第4页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一2温度与反应方向的关系如何？提示第5页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一3化学平衡状态的判断

2、方法？提示(1)直接判定：v正v逆(实质)同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。不同的物质：速率之比等于化学方程式中的系数比，但必须是不同方向的速率。第6页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一(2)间接判定各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。若反应前后的物质都是气体，且系数不等，总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。反应物的转化率、产物的产率保持不变。总之，能变的量保持不变说明已达平衡。第7页，共29页，2022年，5月20日

3、，22点45分，星期一4如何理解“温度对平衡移动的影响是通过改变平衡常数实现的”？提示温度改变引起平衡常数发生变化，体系中各组分浓度关系必须发生变化，体系才能建立起与新的平衡常数相对应的新的平衡状态，所以说温度对平衡移动的影响是通过改变平衡常数实现的。5外界条件对化学平衡有何影响？提示升高温度，有利于平衡向吸热方向移动。改变浓度，若QK，平衡逆向移动，若QK，平衡正向移动；改变压强，若QK，平衡逆向移动，若QK，平衡正向移动。第8页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一6合成氨工业的适宜条件和生产流程？提示条件：铁催化剂，700 K，加压：107108 Pa投料比n(N2)n

4、(H2)12.8。流程：造气、净化、合成氨。第9页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一1化学平衡常数有何应用？提示K的大小表示可逆反应进行的程度，K越大说明正反应进行的越完全。借助平衡常数，可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态。利用K判断反应的热效应。2平衡常数和平衡转化率的联系？提示平衡常数和平衡转化率都可以表示可逆反应进行的程度，但是平衡转化率随着反应物起始浓度的不同而变化，而平衡常数却不受起始浓度的影响。因此，平衡常数更能反映出反应的本质。平衡常数与某反应物的平衡转化率之间是可以互相求算的。第10页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一3化学平衡

5、计算的一般方法？提示(1)先写出有关化学方程式，列出反应物和生成物的起始浓度、变化浓度、平衡浓度(或它们的物质的量)(称为“三段式”)。(2)根据平衡浓度中已知量、未知量的关系，求出平衡时某物质的物质的量或转化率。(3)根据平衡前后物质的量和阿伏加德罗定律求出体系的体积、压强、密度等变化。第11页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一4反应速率与化学平衡的内在联系？提示(1)化学平衡状态的本质特征是正、逆反应速率相等。(2)化学平衡移动的根本原因是正、逆反应速率不相等。且有：当正反应速率大于逆反应速率时，平衡向正反应方向移动；当逆反应速率大于正反应速率时，平衡向逆反应方向移动

6、。第12页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一5化学图像题的解题思路？提示(1)看清各坐标代表的量的意义，弄清曲线表示的量的关系。(2)关注曲线上的特殊点，如与坐标的交点、多条曲线的交点、转折点、极值点等。(3)注意曲线坡度的“平”与“陡”，并弄清其意义。(4)注意弄清高温、高压时反应速率更快，有利于先达到平衡，即“先拐先平数值大”，也就是说其他条件不变时，较高温度或较高压强达到平衡所用的时间短。(5)注意分清曲线函数的递增性和递减性。(6)注意运用图像中浓度(或物质的量)的变化来确定反应中系数的关系，即系数之比等于同一时间内各反应物、生成物的浓度(或物质的量)变化值之比。

7、第13页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一(7)对时间速率图像，注意分清曲线的连续性、跳跃性，是“渐变”还是“突变”，是“大变”还是“小变”，是“变大”还是“变小”，变化后是否仍然相等等情况，才可确定对应改变的条件是什么及如何改变。第14页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一6外界条件对化学反应影响的规律？提示 第15页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一学科思想培养二 方向化学反应速率、化学平衡图像的分析方法及思路化学反应速率和化学平衡图像类试题是化学试题中的一种特殊题型，其特点是：图像是题目的主要组成部分，把所要考查的化学知识寓

8、于图中曲线上，具有简明、直观、形象的特点。随着高考的不断改革以及对学科内能力要求不断提高，这种数形结合的试题将频频出现。预计这将是考查考生学科内综合能力的一种方向，高考试题考查这种题型的力度将加大。第16页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一【题型分类】 (1)分析外界条件对反应速率及化学平衡的影响；(2)由图像判断反应特征(确定反应中各物质的系数、判断热效应或气体物质系数的变化关系)；(3)由反应和图像判断图像中坐标或曲线的物理意义；(4)由反应和图像判断符合图像变化的外界条件；(5)由反应判断图像正误等。第17页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一【

9、解题指导】 (1)看图像：一看轴，即纵、横坐标的意义；二看点，即起点、拐点、交点、终点；三看线，即线的走向和变化趋势；四看辅助线，即等温线、等压线、平衡线等；五看量的变化，即浓度变化、温度变化、转化率变化、物质的量的变化等。(2)依据图像信息，利用平衡移动原理，分析可逆反应的特征：吸热还是放热，气体系数增大、减小还是不变，有无固体或纯液体参加或生成等。(3)先拐先平：在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，可能是该反应的温度高、浓度大、压强大或使用了催化剂。(4)定一议二：勒夏特列原理只适用于一个条件的改变，所以图像中有三个变量时，先固定一个量，再讨论另外两个量的关系。 第18页，共29

10、页，2022年，5月20日，22点45分，星期一第19页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一(2)全程速率时间图：如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图2所示的情况，解释原因：AB段(v渐增)，因反应为放热反应，随反应的进行，温度渐高，导致反应速率增大；BC段(v渐小)，则主要原因是随反应的进行，溶液中c(H)渐小，导致反应速率减小。故分析时要抓住各阶段的主要矛盾，认真分析。(3)含量时间温度(压强)图：常见形式有如下几种。(C%指某产物的质量分数；B%指某反应物的质量分数)第20页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一(T2T1，正反应为放

11、热反应)第21页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一(p1p2，正反应为气体体积增大的反应)第22页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一(4)恒压(温)线(如图3所示)：该类图的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率()，横坐标为温度(T)或压强(p)，常见类型有：(5)其他：如图4所示曲线是其他条件不变时，某反应物的最大转化率()与温度(T)的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正v逆的点是3，表示v正v逆的点是1，而2、4点表示v正v逆。第23页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一第24页，共29页，2022年，

12、5月20日，22点45分，星期一A反应：若p1p2，则此反应只能在高温下自发进行B反应：此反应的H0，且T1T2C反应：H0，且T2T1或H0且T2T1D反应：T1T2，则该反应不易自发进行解析这是一道综合性较强的题目，涉及图像的分析及平衡移动和反应的方向。反应中在恒压下温度升高，(A)减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，H0；由p1p2知，恒定温度时压强越大，(A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数减少的反应(abc)，即为熵减反应，S0。放热熵减反应只能在低温下自发进行，A错误；反应中在T2温度下反应先达到平衡状态，说明T2T1。 第25页，共29页，202

13、2年，5月20日，22点45分，星期一温度越高平衡时C的物质的量越少，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，H0，B正确；反应中在同一温度下，增加B的物质的量平衡向右移动，(C)增大；但当B的物质的量达到一定程度后，对C的稀释作用会大于平衡右移对C的影响，(C)又减小，出现如图所示的曲线。若T2T1，温度越高(C)越小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，H0，C错误；反应中在恒温下压强变化对(A)没有影响，说明压强变化不能影响平衡，此反应为气体分子数不变的反应(abc)，反应过程中熵变很小，S0；若T1T2，恒压下温度越高，(A)越小，说明升高温度平衡向左移动，正反应为放热反应

14、，H0，则HTS0，反应易自发进行，D错误。答案B第26页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一【总结】 有关化学反应速率和化学平衡的图像题是各类考试中的一个热点，这类试题的特点是将解题所需的信息概括在图像中，具有抽象性、复杂性和隐蔽性。解答这类问题时，首先要看清并读懂图像：一要看清楚横坐标和纵坐标；二要看懂线的走向、变化趋势；三要注意变化点，如线是否通过原点，两条线的交点及线的拐点；四要善于借助辅助线(如等温线、等压线)；五要看清楚定量图像中有关量的多少。其次要学会联想规律，即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律，且熟练、准确应用。最后是能正确判断，即依题意仔细分析进行正确判断。解题时还应特别注意：图像中的横坐标、纵坐标分别表示哪些量；曲线上的点是不是表示平衡状态。一般横坐标是时间的曲线包含速率的因素，曲线上的点不一定都表示平衡状态；横坐标是温度或压强的曲线上的点一般表示平衡状态，这些点之间的关系反映了化学平衡的移动情况。当图像包含温度、压强等多种因素时，必须固定其他条件不变，分析某单一因素对化学平衡的影响。第27页，共29页，2022年，5月20日，22点45分，星期一【例2】(2011重庆理综，10)一定条件下，下列反应中水蒸