《化学反应速率、化学平衡》复习备考建议和平街.ppt

1,化学反应速率、化学平衡 复习备考建议 和平街一中高三化学组,2,化学反应速率、化学平衡是重要的化学基本理论，是中学化学的重点和难点，是高考历久不衰的热点。近几年高考对化学反应速率、化学平衡的考查有哪些特点？我们应当如何复习这一部分内容？现将我们的分析和思考向专家和同仁进行简要汇报。,3,考试说明中有关的要求,（1）了解化学反应速率的概念和表示方法（2）结合具体实例，理解外界条件对化学反应速率的影响。（3）了解化学反应的可逆性和化学平衡建立的过程。（4）理解化学平衡和化学平衡常数的含义，并进行简单计算。（5）结合具体实例，理解外界条件对化学平衡的影响。（6）认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科研领域中的重要作用。（7）通过催化剂实际应用的实例，了解催化剂在生活、生产和科研领域中的重大作用。,4,解读：化学反应速率的概念和反应速率的表示方法；外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率的影响；化学平衡的含义及其与反应速率之间的内在联系；化学平衡常数的计算；勒沙特列原理的含义；浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响；以合成氨工业为例，用化学反应速率和化学平衡的观点理解工业生产的条件。,5,二、试题特点 近三年是高考命题走向多元化的三年，每年都有一百多道高考试题呈现在我们面前，这些试题中既保留了大量的传统题，又创新了不少新颖题，其命题理念、创新手法、设计水平和呈现形式与时俱进，异彩纷呈，是研究高考、指导备考的重要依据。,6,近两年北京试卷中该部分内容的分布,7,1、题量稳定，赋分合理，体现本章地位 化学平衡是高考中的必考知识，且题量和赋分基本保持稳定。在理综卷中基本上是一道选择题，或加上填空题的一小题，分值为69分左右。内容均为平衡常数、速率比较、计算、图象分析。由此可见化学反应速率和化学平衡在高考中的重要地位。,分析近几年的化学平衡试题，总体上呈现以下特点。,8,2、源于教材，符合考纲，突出主干知识 所有试题均在考试大纲要求范围之内，源于教材而又高于和活于教材。化学反应速率的概念和计算、化学平衡的特征和标志、外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响、勒夏特列原理、合成氨适宜条件的选择等主干知识得到了突出的考查。,9,如：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下图所示。下列描述正确的是A、反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(Ls)B、反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了 0.79mol/LC、反应开始到10s时，Y的转化率为79.0D、反应的化学方程式 为：X（g）+Y（g）=Z（g）,10,3、考查基础，角度丰富，凸现热点题型 考查对基础知识和基本技能的掌握和运用情况是高考的命题理念和鲜明特色，高考反复和重点考查的都是化学基础知识和基本能力。化学反应速率、化学平衡中的基础知识全方位、多角度地出现在平衡移动、图象分析、平衡计算等热点题型中。,11,如：某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律（图中P表示压强，T表示温度，n表示物质的量）：根据规律判断，下列结论正确的是A 反应：H0，P2P1 B 反应：H0，T1T2C 反应：H0，T2T1；或H0，T2T1 D 反应：H0 T2T1,12,4、注重整合，适度综合，增大知识覆盖面 在理科综合卷中有些是比较单一的题，图象题也是一幅图，但更多的是涉及多个知识点的试题。为体现学科内综合特点，增大知识覆盖面，往往是在一道题中对化学反应速率和化学平衡进行不同程度的综合，形式是4个选项涉及4个不同方面、对4个图象进行分析、对表格中的多组数据进行处理、在卷大题中进行综合设问等。,13,如：某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：X(g)Y(g)=Z(g)W(s)；H0。下列叙述正确的是A 加入少量W，逆反应速率增大 B 当容器中气体压强不变时，反应达到平衡C 升高温度，平衡逆向移动 D 平衡后加入X，上述反应的H增大,14,5、形式新颖，灵活多变，彰显能力立意 试题在题型上似乎没有明显的变化，但创新性仍是非常突出的。给人的感觉是化学反应速率的计算和平衡图象的分析更加灵活多变；对化学反应速率的变化、化学平衡移动的起因、过程和结果、多种平衡状态的比较等考查的更加透彻；总有出乎意料的“亮点”。这样的题目推陈出新，不落俗套，体现的是能力立意，考查的是灵活运用所学知识解决实际问题的能力。,15,化学反应速率的概念与表示方法常以选择题的形式出现，近年出现了填空题型；化学平衡中的化学平衡移动原理的应用，根据条件确定可逆反应中某物质的转化率、气体体积变化、体积分数等，图象问题、数形结合问题是高考命题的永恒主题。,16,化学反应速率和化学平衡知识一直是高考中考核的热点内容，同时新课程中引入了平衡常数和化学反应方向的判断，突出了平衡常数来学习和分析化学平衡，因此在新高考中涉及有关平衡常数的计算和应用性问题可能性较大，这是今后的高考复习中应该重视的，同时平衡问题在试卷中的权重也会加大。,17,2008年广东24题科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议：。,18,（山东）08-14高温下，某反应达到平衡，平衡常数K,。恒容时，温度升高，H2浓度减小。,C升高温度，逆反应速率减小,D该反应化学方程式为COH2O CO2H2,A该反应的焓变为正值B恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小,下列说法正确的是,集中考察平衡常数的意义，并以此为切入点，对平衡特征、影响平衡移动因素、影响速率因素进行考察。,19,例：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）,是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是,A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率,B.增大反应体系的压强，反应速率一定增大,C.该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间,D.在t1、t2时刻，SO3（g）的浓度分别是c1，c2，则时间间隔t1t2内，SO3（g）生成的平均速率为,集中考察影响反应速率的因素,20,（山东）08-15某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是提示：BaSO4(s)Ba2+(aq)SO42-(aq)的平衡 常数Kspc(Ba2+)c(SO42-)，称为溶度积常数。,A加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B通过蒸发可以使溶液由d点变到c点Cd点无BaSO4沉淀生成Da点对应的Ksp大于c点对应的Ksp,（1）图像分析，理解平衡曲线的意义（2）理解平衡常数的意义（3）运用K值判断体系是否平衡。,21,山东09-28.运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。,（1）合成氨反应反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，,若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，平衡 移动（填“向左”“向右”或“不”）；，使用催化剂 反应的H（填“增大”“减小”或“不改变”）。,（2）O2(g)=O+2(g)+e-1,H1=1175.7 kJmol-1,PtF6(g)+e-1,=PtF6-(g),H2=-771.1 kJmol-1,O2+PtF6-(s)=O2+(g)+PtF6-,H3=482.2 kJmol-1,则反应O2(g)+PtF6(g)=O2+PtF6-(s),H=_ kJmol-1。,化学平衡和催化剂,盖斯定律,22,（3）在25下，向浓度均为0.1 molL-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为_。已知25时KspMg(OH)2=1.810-11,KsPCu(OH)2=2.210-20。,（4）在25下，将a molL-1的氨水与0.01 molL-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)，则溶液显_ _性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH3H2O的电离常数Kb=_。,沉淀溶解平衡原理的应用,溶液理论及平衡理论的综合,23,建议分3个考点（化学反应速率、化学平衡、合成氨与平衡应用）和2个专题（平衡计算、平衡图象）进行复习。,复习备考的建议和思考,24,认真分析高考确定复习标高,25,认真分析教材整合知识网络,26,27,认真分析考点强化基础知识,28,比如“化学反应速率”的知识清单有：化学反应速率概念、定性比较与定量描述；反应速率之比与化学计量数之比和化学方程式之间的关系；浓度、压强、温度、催化剂、接触面积、光照、原电池等条件对反应速率的影响；速率随时间变化的曲线。,29,“化学平衡”的知识清单有：化学平衡的建立、特征、标志；浓度、温度、压强、催化剂及加入稀有气体对正、逆反应速率的影响和平衡移动方向；旧平衡的建立、移动和新平衡的建立过程中条件的变化、速率的变化、移动的方向以及新平衡与旧平衡中各物质的物质的量、含量、浓度、转化率、气体的密度、压强、相对分子质量、反应热等各种量的比较、各种量的计算及相关的变化图象。,30,合成氨的知识清单有：合成氨反应的特点；适宜条件的选择；工业生产流程；与接触法制硫酸、侯氏制碱法的的联系等。知识清单能让学生对主干知识心中有数，又是学生自评掌握情况的依据。,31,化学平衡中的难点不少，应讲究方法，分类突破。比如演绎法：用vt图象来完整地演绎平衡建立与移动的过程，理解反应速率和化学平衡的内在联系，即平衡移动的根本原因是v(正)v(逆)，平衡建立的必要条件是v(正)v(逆)，等则平，不等则变；,32,如浓度变化的vt图象：,33,“定一议二”和“先拐先平”法：分析平衡图象时确定一个因素而讨论另外二个因素之间的关系和先出现拐点即先达到平衡的曲线温度高或压强大或使用了催化剂；,34,巧妙转化法：只有一种反应物或生成物的平衡，又加入该物质时，分析平衡移动方向依据浓度变化，比较转化率时将浓度的变化转化为压强的变化能使思路清晰，如下表。aA（g）bB（g）型反应浓度变化时平衡移动与转化率变化分析表。,35,36,平衡计算的行之有效的“列三行法”；（起始、变化、平衡或始、变、末）讲到位、讲透彻是突破难点的方法，难点的突破能增强学生的学习信心。,37,如mol/(Ls)不能写成mol/Ls，催化剂不改变反应方向、反应热、物质的转化率，合成氨选择500与催化剂的活性有关等，不能有知识盲点。,38,认真组织过程，落实复习要求,认真归纳迁移，提高应用能力时常滚动练习，加深理解记忆,39,第一轮复习的几点思考抓纲务本 复习应以教材、考纲和高考试题为出发点和落脚点，防止被资料牵着鼻子走、盲目补充和拓展的倾向。基础、系统、全面（1）侧重构建网络：将零散知识网络化是一轮复习的基本思路。（2）迁移变换拓展：以高考试题为原型，变换出有价值的规律和实用技巧，是一项很重要的思维活动。（3）严格规范训练：对训练和考试中呈现在答题卡上的语言文字、数学符号、化学用语等三个方面的信息一定要严格要求学生规范书写。（4）关注未考知识点。,40,教学策略（1）加强平时监督、检查和批改力度。狠抓课堂效率，做到少讲、精讲、多练。（2）坚持编好、用好学案。（3）建立小测试制度。（4）帮助学生建立错题集，反思做错题目。（5）重视细节、规范，培养学生良好的做题习惯。（6）用好历年高考试题。对高考试题采用拆分法，根据各阶段的教学需要，化整为零，只取一瓢，不贪多，不求全。,化学平衡图表题的分类及思考,平衡图像题包括：vt，Ct，转化率t，at，a%t，aPT，a%PT等曲线。,42,关于图表问题，高考对我们的要求：,（3）会画：能根据所给的表格画出对应的图像,（1）会读：读表格各项数字的意义，各个数据间的变化趋势，能把表格语言转化成化学语言,（2）会看：一看面、二看线、三看点(弄清纵、横 坐标 意义；弄清起点、拐点、终点的意义，看清曲线的变化趋势),43,研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。2NO+2CO=2CO2+N2,请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号。已知：H0,图表转换,280,1.20103,1.20103,5.80103,5.80103,44,解决作图题的基本思路,根据表格定坐标,根据坐标定趋势,根据趋势画图象,代入条件验结论,45,1.“三看”：一看坐标含义，二看特殊点（起点、拐点、终点），三看变化趋势。2.“先拐先平”原则：判断温度和压强的大小。在转化率(或百分含量)与时间的图像中,先出现拐点,先平衡,代表的温度或压强大。3分析图像“定一议二”原则：即温度一定时，讨论压强与纵轴的变化关系，定平衡移动方向，判断方程式中左右气体系数的大小或某物质的状态；压强一定时，讨论温度与纵轴的变化关系，定平衡移动方向，判断放热反应或吸热反应。,策略,46,画图题步骤：,画点：先画曲线上起点、折点、最高点与最低点。,画线：画出线的走向、变化趋势及线的陡与平。,明确纵、横坐标的含义。,检查：图像是否与化学反应速率和化学平衡 理论相符合。,47,某密闭容器中发生如下反应：X(g)+3Y(g)2Z(g)；H0。下图表示该反应的速率（v）随时间（t）变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。,快速看懂图像：速率-时间图像,V,t4,t5,t3,t2,t1,t0,V(逆),V(正),V(逆),V(正),t,V(逆),V(正),t6,t,问题1：t2，t3，t5时刻，分别改变了什么外界条件？,48,快速看懂图像：百分含量(转化率)-时间图,可逆反应 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),T1 T2(填、=、)正反应是 反应(放热、吸热）,49,可逆反应：aA（S）+bB（g）cC（g）+dD（g），反应过程中，当其他条件不变时，某物质在混合物中的含量与温度（T）、压强（P）的关系如图：,据图分析，以下正确的是（）A.T1T2,正反应吸热 B.T1T2,正反应放热C.P1P2,a+b=c+d D.P1 P2,a+b=c+d,50,某化学反应2A BD在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0.反应物A的浓度（mol/L）随反应时（min）的变化情况如下,问题3：对比实验1和实验4，你又能得出什么结论？,问题1：对比实验1和实验2，你能得出什么结论？能确定C2吗？,快速获取表格有效信息,问题2：对比实验1和实验3，你能得出什么结论？能确定C3吗？,51,在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)nY(g)H=Q kJmol1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：,气体体积,下列说法正确的是（）Amn BQ0 C温度不变，压强增大，Y的质量分数减少 D体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动,快速获取表格有效信息,52,某化学反应2A BD在四种不同条件下进行，为了分别验证温度、压强对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。已知：H0,请你根据以上的表格画出A的转化率在800和 820 随压强变化的趋势曲线示意图，并标明各曲线的温度,图表转换,1,1,5,800,变式：画出A的体积分数在以上三种情况下随时间变化的趋势 示意图，并标明各个实验编号。,53,在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2，在一定条件下发生 如下反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)Q（Q0），反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如下图：,（1）该反应的化学平衡常数表达式为_；,（2）在第5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第8分钟末达到新的平衡（此时NH3的浓度约为0.25 mol/L），请在上图中画出第5分钟末达到此平衡时NH3浓度的变化曲线。,图表转换,54,在一密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应放热)，下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图，回答下列问题：(1)处于平衡状态的是_.(2)t1、t3、t4时刻体系分别是什么条件发生变化？(3)下列各时间段时，氨的体积分数最高的是（）A.t0t1 B.t2t3 C.t3t4 D.t5t6,V逆,V正,V正,t0,t1,t2,t3,t4,t5,t6,V,t/S,V逆,V正,同类变式,55,0,m+n p+q,平衡图形拓展：转化率时间压强曲线,时间,A转化率,看图技巧：先拐先平衡，先平衡则速率快。,56,T2 P1,T1 P2,T1 P1,正反应是？热反应.,同类变式,C%,0,t,57,0,物质百分含量时间温度曲线,正反应是放热反应,C%,时间,看图技巧：先拐先平衡，先平衡则速率快。,58,0,A或B,C,浓度,t1 t2 t3,此图在t2时，如果是加热，那么正反应是放热还是吸热？如果是减压，那么m+n与p的关系如何？,浓度时间曲线,时间,59,?,0,时间,物质百分含量时间曲线,60,产率,0,时间,物质产率时间曲线,61,平衡图形引申,（2008全国-11）已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)，H=-1025kJ/mol，该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是（C）,规律点拨：先拐先平原则判断温度和压强的大小:在转化率(或百分含量)与时间的图像中,先出现拐点,先平衡,代表的温度或压强大。,62,分析图像“定一议二”原则：即温度一定时，讨论压强与纵轴的变化关系，定平衡移动方向，判断方程式中左右气体系数的大小或某物质的状态；压强一定时，讨论温度与纵轴的变化关系，定平衡移动方向，判断放热反应或吸热反应。,63,正反应是 反应.,同类变式,64,合成氨条件的选择,在实际生产中，需要综合考虑反应速率、化学平衡、原料选择、产品和设备等各方面的情况，还要兼顾实际条件和生产成本，以确定最佳生产条件。,合成氨的反应原理为：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)（正反应为放热反应），这是一个气体体积缩小的、放热的可逆反应。,65,2、压强：无论是反应速率，还是化学平衡，都要求压强要大，但生产设备又不能承受太大的压强，而且压力越大，消耗的动力越大、能源越多。,1、浓度：在实际生产过程中，不断补充N2和H2，及时分离出NH3，不但可以加快反应速率，还能使平衡右移，提高NH3的产量。,4、催化剂：催化剂虽不能改变化学平衡，但可加快反应速率，提高单位时间内的产量。,3、温度：升高温度可加快反应速率，但从平衡移动考虑，此反应温度不宜太高。选择温度的另一个重要因素是要使催化剂的活性最大。（即催化剂的活性温度）,66,20MPa50MP,浓度：nN2：nH2 1：3，以提高H2的利用率。,压强：20MPa50MPa,温度：5000C左右（此时催化剂的活性最大）,催化剂：铁触媒,反应原理为：,合成氨的适宜条件,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),5000C,铁触媒,67,以上不妥之处，还请兰老师和诸位同行批评指教。谢谢！2010年10月20日,