2018版高考化学二轮复习第七章化学反应速率和化学平衡7.3化学平衡常数化学反应进行的方向课件

化学反应速率和化学平衡化学反应速率是指化学反应在单位时间内发生的变化量。

它是反应过程中物质转化的快慢程度的量化描述。

化学平衡是指当化学反应达到稳定状态时，反应物和生成物浓度之间的比例关系保持不变的状态。

反应速率和化学平衡是化学反应中两个重要的概念，它们对于我们理解和控制化学反应过程具有重要的意义。

一、化学反应速率化学反应速率的定义是单位时间内反应物消耗量或产物生成量与时间的比值。

它可以用下面的公式来表示：速率= ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物浓度或产物浓度的变化量，Δt表示变化所用的时间。

化学反应速率受到多种因素的影响，其中最主要的有反应物浓度、温度、催化剂和反应物粒子间的碰撞频率等。

当反应物浓度增加时，反应发生的可能性就会增加，因此反应速率也会增大。

温度对于反应速率的影响很大，一般来说，温度升高时，反应速率会迅速增加。

这是因为温度升高会增加反应物的动能，提高粒子的碰撞频率，从而促进反应的进行。

催化剂是一种物质，它可以降低反应的活化能，使反应发生更容易。

催化剂通过提供一个新的反应路径，使反应能够以更低的能量发生。

因此，加入适量的催化剂可以大大加快反应速率。

此外，反应物粒子间的碰撞频率也会影响反应速率。

当反应物的浓度较低时，粒子之间的碰撞次数较少，因此反应速率较低。

二、化学平衡当一个化学反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度之间的比例关系将保持不变。

在平衡状态下，反应物的转化速率等于生成物的转化速率。

化学平衡可以用下面的反应判断式来表示：aA + bB ⇌ cC + dD其中，A和B是反应物，C和D是生成物，a、b、c、d分别表示各物质的系数。

化学平衡是一个动态平衡，即反应物和生成物之间的转化一直在进行，但是总的浓度不再改变。

平衡常数K用来描述平衡系统中各组分浓度之间的关系。

当反应达到平衡时，平衡常数K的值将保持不变。

化学平衡可以通过改变反应条件来调节。

通过改变温度、压力或改变反应物浓度可以使平衡位置发生移动，从而改变反应的结果。

化学反应速率化学平衡两个问题：第一、化学反应进行的快慢即化学反应速率问题；第二、化学反应进行的程度即化学平衡问题一、化学反应速率1．表示方法（1）概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示（2）公式：v＝△c/△t单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)（3）注意事项：①由于反应过程中，随着反应的进行，物质的浓度不断地发生变化（有时温度等也可能变化），因此在不同时间内的反应速率是不同的。

通常我们所指的反应速率是指平均速率而非瞬时速率。

②同一化学反应的速率可以用不同物质浓度的变化来表示，其数值不一定相同，但其意义相同。

其数值之比等于化学计量数之比。

对于反应：m A＋n B p C＋q DV A∶V B∶V C∶V D＝m∶n∶p∶q③一般不能用固体物质表示。

④对于没有达到化学平衡状态的可逆反应：v正≠v逆[例1]某温度时，2L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化如图所示。

由图中数据分析，该反应的化学方程式为___3X + Y2Z___；反应开始至2min ，Z的平均反应速率为___0.05 mol/(L·min)__。

[例2]在2A + B = 3C + 4D的反应中, 下列表示该反应的化学反应速率最快的是（B ）A. V(A) = 0.5 mol/(L·s)B. V(B) = 0.3 mol/(L·s)C. V(C) = 0.8 mol/(L·s)D. V(D) = 1 mol/(L·s)练习1反应4A（S）+3B（g）==2C（g）+D（g），经2min，B的浓度减少了0.6mol/L.。

此反应速率的表示正确的是（）A．用A表示的反应速率是0.4mol/L·minB．用C表示的速率是0.2mol/L·minC．在2 min末的反应速率，用B表示是0.3mol/L·minD．在2 min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减少的。

化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡是化学领域中的重要概念。

本文将从理论角度探讨化学反应速率与化学平衡之间的关系，并结合实际例子加以说明。

一、化学反应速率化学反应速率指的是反应物消耗或生成的速度，通常用物质浓度的变化率来表示。

反应速率的公式可表示为：速率= ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物浓度的变化量，Δt表示时间的变化量。

化学反应速率受到多种因素的影响，如温度、浓度、表面积、催化剂等。

一般来说，温度越高，反应速率越快；浓度越高，反应速率越快；表面积越大，反应速率越快；催化剂的存在能够降低反应活化能，从而加快反应速率。

二、化学平衡化学平衡是指在封闭系统中，反应物和生成物浓度保持一定比例的状态。

在化学平衡中，正反应和逆反应同时发生，且速率相等，达到动态平衡。

根据勒夏特列亲和定律，一个化学平衡的反应可以用如下公式表示：aA + bB ⇌ cC + dD其中，A、B为反应物，C、D为生成物，a、b、c、d为化学计量数。

化学平衡的条件包括温度、压力和浓度。

根据利奥·恩希斯的法则，当某一条件发生变化时，系统会自动调整以维持化学平衡。

温度升高会使平衡位置移动到吸热反应的方向，而当温度降低时，则向放热反应方向移动。

三、化学反应速率与化学平衡的关系化学反应速率和化学平衡是反应动力学和反应热力学两个方面的研究对象。

它们之间存在密切的联系。

在反应初期，反应物浓度较高，反应速率也较快。

但随着时间的推移，反应物浓度逐渐降低，反应速率也减慢，最终趋于稳定。

这种情况下，反应尚未达到化学平衡。

在化学平衡时，正反应和逆反应达到动态平衡，速率相等。

这并不意味着反应速率为零，而是表示反应物和生成物的浓度保持稳定，反应速率呈稳定状态。

实际上，反应速率和平衡浓度之间存在着一种动态的关系。

当反应物浓度偏离平衡浓度时，反应势必要重新调整以恢复平衡，从而使反应速率发生变化。

例如，当反应物浓度增加时，反应速率会相应增加，以达到新的平衡状态。

化学反应速率和化学平衡1．近日，北京航空航天大学教授团队与中科院高能物理研究所合作，合成了Y、Sc(Y1／NC，Sc1／NC)单原子催化剂，用于常温常压下的电化学催化氢气还原氮气的反应。

反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。

下列说法正确的是( )A．相同条件下，两种催化反应的焓变不同B．实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒可提高氨气的平衡转化率C．使用Sc1／NC单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示为*N2+H→*NNHD．升高温度一定可以提高氨气单位时间内的产率〖〖答案〗〗C〖〖解析〗〗A项，根据盖斯定律，焓变只与反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小，与反应途径无关，催化剂只改变反应历程，不改变反应的焓变，相同条件下，两种催化反应的焓变相同，A错误；B项，催化剂只能改变反应速率，不能影响化学平衡移动，故实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级颗粒不能提高氨气的平衡转化率，B错误；C项，从图中可以看出，使用Sc1／NC单原子催化剂的反应历程中，最大能垒的反应过程可表示为*N2+H→*NNH，C 正确；D项，从图中可知，合成氨的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，且温度越高，催化剂吸附N2更困难，故升高温度虽然可以加快反应速率，但不一定可以提高氨气单位时间内的产率，D错误；故选C。

2．我国有世界储量第一的天然石膏(主要成分CaSO4)，同时也有大量磷酸工业副产品石膏，可用于硫酸及水泥的联合生产。

硫酸钙在高温下被CO还原，发生的反应有：I.CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g) K1II.CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) K2III.3CaSO4(s)+CaS(s) 4CaO(s)+4SO2(g) K3上述反应的平衡常数的对数值(lg K)与温度(T)的关系如图所示。

下列说法错误的是( )A．反应II的ΔH＞0B．lg K3=4lg K2−lg K1C．使用适当的催化剂能够加快反应速率，提高原料的平衡转化率D．调控适当的温度可以抑制反应I促进反应III而得到较纯净的CaO〖〖答案〗〗C〖〖解析〗〗A项，lg K越大，K越大，根据图像显示，反应II升高温度lg K 增大，反应II的K值增大，说明平衡正向移动，则正反应吸热反应，ΔH＞0，故A正确；B项，利用盖斯定律，将反应Ⅱ×4−反应Ⅰ得反应Ⅲ，以此可得焓变ΔH 3=4ΔH 2−ΔH 1，由反应转化平衡常数时，化学计量数扩大n 倍，新平衡常数是原来的n 次方幂，两方程式相减，新平衡常数为两者之商，两方程式相加则为两者之积，则平衡常数K 3=421K K ，则lg K 3= lg 421K K =4lg K 2−lg K 1，故B 正确；C 项，使用适当的催化剂能够加快反应速率，但不影响平衡移动，则不能提高原料的平衡转化率，故C 错误；D 项，lg K 越大，K 越大，根据图像，反应I 升高温度，lg K 减小，说明平衡逆向移动，反应I 被抑制，反应III 升高温度，lg K 增大，说明平衡正向移动，反应III 被促进，则调控适当的温度可以抑制反应I 促进反应III 而得到较纯净的CaO ，故D 正确；故选C 。

课时3 化学平衡常数化学反应进行的方向［2018备考·最新考纲]1．了解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。

2.能正确计算化学反应的转化率。

3。

了解化学平衡的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。

考点一化学平衡常数转化率(考点层次B→共研、理解、整合）1．化学平衡常数（1)概念:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,用符号K表示。

（2）表达式:对于反应m A(g）＋n B（g）p C（g)＋q D（g),K＝错误!.实例：化学方程式平衡常数关系式N2(g）＋3H2（g)K1＝错误!K2＝错误!2NH3(g)错误!N2（g)＋错误!H2（g)NH3(g)2NH3（g）N2（g)＋3H2(g）①K值越大，正反应进行的程度越大，反应物的转化率越大.②K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。

提醒：①计算化学平衡常数利用的是物质的平衡浓度，而不是任意时刻浓度，也不能用物质的量。

②催化剂能加快化学反应速率，但对化学平衡无影响，也不会改变平衡常数的大小。

③化学反应方向改变或化学计量数改变，化学平衡常数均发生改变.2．平衡转化率对于上例反应中A(g)的平衡转化率可表示为：α(A）＝错误!×100%{c0（A)代表A的初始浓度，c平（A)代表A 的平衡浓度｝.教材错误!高考1．（RJ选修4·P322改编）已知反应A(g)＋3B（g)3C（g)在一定温度下达到平衡，该反应的平衡常数表达式为K＝c3Cc A·c3B。

若各物质的平衡浓度分别为c(A)＝2。

0 mol·L－1、c(B）＝2。

0 mol·L－1、c（C）＝1.0 mol·L－1，则K＝0.062_5。

2．(LK选修4·P523改编）在一密闭容器中，等物质的量的A 和B发生如下反应:A（g）＋2B(g）2C（g)，反应达到平衡时，若混合气体A和B的物质的量之和与C的物质的量相等,则这时A 的转化率为( )A．40％B．50％ C．60％D．70%答案A3．（溯源题)(2016·上海化学，29、30)(1）目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及的反应方程式为：CO2（g）＋4H2(g)错误!CH4（g）＋2H2O（g)已知H2的体积分数随温度的升高而增加。