化学反应原理复习课件

化学反应原理复习本课件旨在全面复习化学反应原理，涵盖反应速率、化学平衡及溶液中的离子平衡等核心内容通过系统梳理基本概念、深入剖析影响因素、精选典型例题，并辅以大量练习题，帮助学生牢固掌握相关知识，提升解题能力希望通过本次复习，同学们能够更加清晰地理解化学反应的本质，为后续学习打下坚实基础复习目标掌握基本概念1透彻理解反应速率、化学平衡、离子平衡等基本概念，明确其定义、特征和相关物理量理解影响因素2深入掌握浓度、温度、压强、催化剂等因素对反应速率和化学平衡的影响规律，能够运用勒夏特列原理进行分析熟练进行计算3熟练运用三段式法进行平衡计算，能够进行转化率、产率、值、溶度积pH等相关计算提升解题能力4通过典型例题分析和练习题解答，提升解决实际问题的能力，培养分析问题和解决问题的化学思维课程安排第一部分化学反应速率重点讲解反应速率的定义、表示方法、影响因素、速率方程、活化能和催化剂的作用机理第二部分化学平衡深入剖析化学平衡的定义、特征、平衡常数、影响因素和平衡移动方向的判断，以及平衡计算的方法第三部分溶液中的离子平衡详细讲解电解质、电离平衡、酸碱中和滴定、值、缓冲溶液、盐类pH水解、溶解平衡和沉淀转化的原理第四部分综合应用将反应速率、化学平衡和离子平衡等知识进行综合应用，结合热化学进行分析，提升综合解题能力第一部分化学反应速率核心概念影响因素反应速率是描述化学反应快慢的物理量，通常用单位时间内反应诸多因素会影响反应速率，包括浓度、温度、催化剂、压强（气物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示掌握定义是理解后续体反应）等理解这些因素的作用机制是解决实际问题的关键内容的基础反应速率的定义概念阐述化学反应速率是指在一定条件下，单位时间内反应物浓度减少或生成物浓度增加的量它是描述化学反应进行快慢程度的物理量反应速率越大，反应进行得越快常用单位反应速率的常用单位有、等单位的选择取决于mol/L·s mol/L·min反应进行的快慢快速反应通常使用，而慢速反应则使用mol/L·smol/L·min反应速率的表示方法浓度变化气体压强变化用单位时间内反应物浓度的减少或生对于气体反应，可以用单位时间内反成物浓度的增加来表示注意选取合应体系总压强的变化来表示但需要适的反应物或生成物，避免使用固体注意的是，压强变化与反应进度的关或纯液体系需要具体分析影响反应速率的因素浓度1增加反应物浓度通常会加快反应速率，因为反应物分子碰撞的几率增大但对于某些复杂反应，浓度过高可能会抑制反应速率温度2升高温度通常会加快反应速率，因为温度升高会增加反应物分子的平均动能，从而增加有效碰撞的几率催化剂3使用催化剂可以改变反应途径，降低反应的活化能，从而加快反应速率催化剂本身在反应前后质量和化学性质不变压强（气体反应）4对于气体反应，增加压强通常会加快反应速率，因为压强增加相当于增加了反应物的浓度浓度对反应速率的影响浓度增加2增加反应物浓度，反应速率通常会加快因为反应物分子碰撞的几率增大正比关系1在一定条件下，对于简单反应，反应速率与反应物浓度的乘积成正比即v=k[A][B]浓度降低降低反应物浓度，反应速率通常会减3慢因为反应物分子碰撞的几率减小温度对反应速率的影响升高温度升高温度，反应速率通常会加快因为反应物分子的平均动能增大，有效碰撞1几率增加降低温度2降低温度，反应速率通常会减慢因为反应物分子的平均动能减小，有效碰撞几率减少催化剂对反应速率的影响催化剂1催化剂能改变反应途径，降低反应的活化能，从而加快反应速率正催化剂2正催化剂加快反应速率，负催化剂降低反应速率压强对反应速率的影响（气体反应）对于气体反应，增加压强通常会加快反应速率，因为压强增加相当于增加了反应物的浓度但需要注意的是，压强对反应速率的影响只对气体反应有效速率方程速率方程速率方程是描述反应速率与反应物浓度关系的数学表达式通过速率方程可以了解反应速率与反应物浓度的定量关系速率常数定义影响因素速率常数是速率方程中的一个常数，用表示它反映了在一速率常数只与温度有关，与反应物浓度无关不同反应的速k定温度下，反应的速率与反应物浓度之间的关系速率常数率常数不同，即使是同一反应，在不同温度下，速率常数也越大，反应速率越快不同反应级数零级反应反应速率与反应物浓度无关v=k一级反应反应速率与反应物浓度的一次方成正比v=k[A]二级反应反应速率与反应物浓度的二次方成正比或v=k[A]^2v=k[A][B]活化能概念影响活化能是反应物分子转化为生成物分子1活化能的大小决定了反应的难易程度所需要的最低能量活化能越高，反应催化剂的作用就是降低反应的活化能，2速率越慢活化能越低，反应速率越从而加快反应速率快过渡态理论过渡态理论过渡态理论认为，反应物分子首先形成一个能量较高的过渡态，然后过渡态再转化为生成物过渡态是反应过程中能量最高的中间状态催化剂的作用机理降低活化能提供新的反应途径催化剂通过改变反应途径，降低反应的活化能，从而加快反应速催化剂通过提供新的反应途径，使得反应更容易发生新的反应率催化剂本身在反应前后质量和化学性质不变途径通常具有更低的活化能典型例题分析例题在密闭容器中，加入和，在一定条件下发生反2L1mol N23mol H2应⇌分钟后，测得容器中含有N2g+3H2g2NH3g

20.8mol求该反应的平均反应速率NH3解vNH3=

0.8mol/2L/2min=

0.1mol/L·min vN2=1/2vNH3=

0.05mol/L·min vH2=3/2vNH3=

0.15mol/L·min练习题及解答练习题在一定温度下，将等量的和两种气体充入一密闭容器中，发生反A B应⇌达到平衡后，测得的浓度为若此时再Ag+Bg CgC

0.4mol/L加入等量的和两种气体，则平衡将如何移动？A B解答加入等量的和两种气体，相当于增大了压强，平衡将向气体分子数A B减少的方向移动，即向正反应方向移动第二部分化学平衡核心概念影响因素化学平衡是指在一定条件下，可逆反应正逆反应速率相等，反应诸多因素会影响化学平衡，包括浓度、温度、压强等理解这些物和生成物浓度不再随时间变化的稳定状态掌握定义是理解后因素的作用机制是解决实际问题的关键续内容的基础化学平衡的定义概念阐述化学平衡是指在一定条件下，可逆反应达到正逆反应速率相等的状态此时，反应物和生成物的浓度不再随时间变化，体系中各物质的浓度保持不变可逆反应可逆反应是指在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应化学平衡只存在于可逆反应中化学平衡的特征等定动正逆反应速率相等即反应物和生成物的浓度动态平衡，反应仍在进正逆保持不变各物质的浓行，只是正逆反应速率v=v度保持一定相等并非反应停止变条件改变，平衡会发生移动温度、压强、浓度等条件改变都会引起平衡移动化学平衡常数定义1化学平衡常数（）是描述化学平衡状态的一个重要参数，表K示在一定温度下，反应物和生成物浓度之间的关系值越K大，表示反应进行得越完全表达式2对于反应⇌，其平衡常数表达式为aA+bB cC+dD K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b意义3值的大小可以判断反应进行的程度值越大，反应进行得K K越完全，生成物的浓度越高平衡常数的意义判断反应程度值越大，反应进行得越完全，生成物的浓度越高1K判断反应方向通过比较浓度商与平衡常数的大小，可以判断反应进行的Q K2方向，反应向正反应方向进行；，反应向逆反QK QK应方向进行；，反应处于平衡状态Q=K影响化学平衡的因素浓度温度压强增加反应物浓度，平衡向正反应方向移升高温度，平衡向吸热反应方向移动；增加压强，平衡向气体分子数减少的方动；增加生成物浓度，平衡向逆反应方降低温度，平衡向放热反应方向移动向移动；降低压强，平衡向气体分子数向移动增加的方向移动勒夏特列原理原理阐述勒夏特列原理指出，如果改变影响平衡的条件，平衡将向着减弱这种改变的方向移动即谁增加，平衡就向着减少谁的方向移动“”适用范围勒夏特列原理适用于所有动态平衡，包括化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡浓度对化学平衡的影响增加反应物浓度减少反应物浓度1平衡向正反应方向移动，生成物浓度增平衡向逆反应方向移动，生成物浓度减加2少减少生成物浓度增加生成物浓度4平衡向正反应方向移动，反应物浓度减平衡向逆反应方向移动，反应物浓度增3少加温度对化学平衡的影响升高温度1平衡向吸热反应方向移动降低温度2平衡向放热反应方向移动压强对化学平衡的影响对于有气体参与的反应，增加压强，平衡向气体分子数减少的方向移动；降低压强，平衡向气体分子数增加的方向移动如果反应前后气体分子数不变，则压强对平衡没有影响惰性气体对化学平衡的影响惰性气体在恒容条件下，加入惰性气体，总压强增大，但各反应物的分压不变，平衡不移动在恒压条件下，加入惰性气体，相当于减小了反应物的浓度，平衡将向气体分子数增加的方向移动平衡移动方向的判断勒夏特列原理根据勒夏特列原理，判断平衡移动方向的关键在于确定外界条件的变化对体系的影响然后，平衡将向着减弱这种影响的方向移动浓度商与平衡常数Q K通过比较浓度商与平衡常数的大小，可以判断反应进行的方向Q K Q，反应向正反应方向进行；，反应向逆反应方向进行；，K QKQ=K反应处于平衡状态平衡计算三段式法利用三段式法进行平衡计算，可以清晰地表示反应物和生成物的起始量、变化量和平衡量转化率、产率计算掌握转化率和产率的计算公式，可以定量地描述反应的进行程度三段式法三段式法三段式法是解决化学平衡计算题的常用方法其基本步骤包括写出反应方程式、列出起始量、变化量和平衡量、根据已知条件进行计算转化率、产率计算产率转化率产率是指实际生成的生成物量与理论上1转化率是指反应物转变为生成物的百分应该生成的生成物量的比值产率=比转化率已转化的反应物量=/2实际生成的生成物量理论生成的生/起始反应物量×100%成物量×100%典型例题分析例题在一定温度下，将和混合于密闭容器中，发生反2mol A1mol B2L应⇌分钟后，测得的浓度为求和2Ag+Bg2Cg2C

0.8mol/L A的转化率B解设转化的为，则转化的为的浓度为，则A2x molB x mol C

0.8mol/L的物质的量为所以，的转化率为C

1.6mol2x=

1.6x=

0.8A

1.6/2×的转化率为100%=80%B

0.8/1×100%=80%练习题及解答练习题在一定温度下，将和充入一密闭容器中，发生1mol N23mol H2反应⇌达到平衡后，测得的体积分数N2g+3H2g2NH3g NH3为求和的转化率20%N2H2解答设转化的为，则转化的为，生成的为N2x molH23x mol NH32x的体积分数为，则解得molNH320%2x/1-x+3-3x+2x=

0.2x=的转化率为的转化率为

0.4N

20.4/1×100%=40%H

21.2/3×100%=40%第三部分溶液中的离子平衡核心概念应用溶液中的离子平衡是指溶液中离子浓度达到稳定状态时存在的平离子平衡在酸碱中和滴定、缓冲溶液配制、沉淀反应和溶解度计衡关系理解电解质、电离平衡、水解平衡和溶解平衡等概念是算等方面有广泛应用掌握离子平衡的基础电解质与非电解质电解质电解质是指在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物，如酸、碱、盐等电解质能够导电是因为它们在水中或熔融状态下能够电离出自由移动的离子非电解质非电解质是指在水溶液或熔融状态下不能导电的化合物，如蔗糖、乙醇等非电解质不能导电是因为它们在水中或熔融状态下不能电离出自由移动的离子强电解质与弱电解质强电解质弱电解质强电解质是指在水中能够完全电离的弱电解质是指在水中只能部分电离的电解质，如强酸、强碱和大多数盐电解质，如弱酸、弱碱和水弱电解强电解质在水中几乎全部以离子的形质在水中只有少量电离成离子，大部式存在分以分子的形式存在电离平衡概念1电离平衡是指弱电解质在水中电离达到平衡状态时存在的平衡关系此时，电离速率与离子结合成弱电解质分子的速率相等特点2电离平衡是动态平衡，电离过程仍在进行，只是电离速率与离子结合成弱电解质分子的速率相等电离平衡受温度、浓度等因素影响电离常数定义电离常数是描述弱电解质电离程度的定量参数电离常数越大，表示弱电解质1电离程度越大表达式对于弱酸，其电离常数表达式为HA Ka=[H+][A-]/2对于弱碱，其电离常数表达式为[HA]BOH Kb=[B+][OH-]/[BOH]影响电离平衡的因素浓度1增加弱电解质浓度，电离平衡向电离方向移动温度2升高温度，电离平衡向电离方向移动加入酸或碱3加入酸，抑制弱酸的电离；加入碱，抑制弱碱的电离酸碱中和滴定滴定剂体积pH酸碱中和滴定是利用已知浓度的酸（或碱）滴定未知浓度的碱（或酸）的方法通过指示剂的颜色变化判断滴定终点，从而计算未知溶液的浓度值的概念pH值pH值是溶液酸碱性强弱的指标，表示溶液中氢离子浓度的负对数，溶液呈酸性；，溶液呈中性；pH pH=-lg[H+]pH7pH=7，溶液呈碱性pH7值的计算pH强酸计算强碱计算弱酸弱碱计算pH pHpH强酸在水中完全电离，强碱在水中完全电离，需要考虑电离平衡，利用电离常数进pH=-lg[H+]pOH=-酸的浓度碱的浓度，行计算=-lg[]lg[OH-]=-lg[]pH=14-pOH缓冲溶液概念缓冲溶液是指能够抵抗外加少量酸或碱引起的值变化的溶pH液缓冲溶液通常由弱酸及其共轭碱或弱碱及其共轭酸组成原理缓冲溶液通过弱酸与其共轭碱之间的平衡，能够吸收外加的或，从而维持值的稳定H+OH-pH盐类水解概念规律盐类水解是指盐的离子与水发生反应，1强酸弱碱盐水解显酸性，强碱弱酸盐水生成弱酸或弱碱，从而影响溶液值pH解显碱性，强酸强碱盐不水解，弱酸弱2的过程盐类水解是吸热反应，水解程碱盐的水解情况需要具体分析度受温度影响水解平衡水解平衡水解平衡是指盐类水解反应达到平衡状态时存在的平衡关系此时，水解速率与水解产物反应生成盐的速率相等水解平衡受温度、浓度等因素影响影响水解平衡的因素浓度温度加入酸或碱降低盐的浓度，水解平衡向水解方向移升高温度，水解平衡向水解方向移动加入酸，抑制碱性盐的水解；加入碱，动抑制酸性盐的水解溶解平衡概念溶解平衡是指难溶电解质在水中溶解达到平衡状态时存在的平衡关系此时，溶解速率与沉淀速率相等特点溶解平衡是动态平衡，溶解过程仍在进行，只是溶解速率与沉淀速率相等溶解平衡受温度、离子浓度等因素影响溶度积定义表达式溶度积（）是描述难溶电解质溶对于难溶电解质，其溶度积表Ksp AmBn解程度的定量参数溶度积越大，表达式为Ksp=[A^n+]^m[B^m-示难溶电解质溶解程度越大]^n溶度积规则QKsp1溶液未饱和，无沉淀生成Q=Ksp2溶液达到饱和状态，处于溶解平衡状态QKsp3溶液过饱和，有沉淀生成沉淀的生成与溶解生成沉淀当溶液中难溶电解质的离子浓度超过溶度积时，会生成沉淀1溶解沉淀2可以通过改变溶液的值或加入络合剂等方法，使沉淀溶pH解沉淀转化的原理原理1利用难溶电解质溶解度的差异，可以将一种沉淀转化为另一种沉淀方法2可以通过加入含有特定离子的溶液，使溶解度更小的沉淀生成，从而实现沉淀的转化典型例题分析例题已知的在水中加入固体，达到AgCl Ksp=

1.8×10^-101L AgCl饱和后，求溶液中的浓度Ag+解设的浓度为，则的浓度也为Ag+x mol/L Cl-x mol/L Ksp=解得[Ag+][Cl-]=x^2=

1.8×10^-10x=

1.34×10^-5mol/L练习题及解答练习题已知的在水中加入固CaCO3Ksp=

4.8×10^-91L CaCO3体，达到饱和后，求溶液中的浓度如果在该溶液中加入固Ca2+Na2CO3体，使的浓度为，是否会有沉淀生成？CO32-

0.01mol/L CaCO3解答设的浓度为，则的浓度也为Ca2+x mol/L CO32-xmol/L Ksp=解得[Ca2+][CO32-]=x^2=

4.8×10^-9x=

6.93×10^-5加入后，mol/L Na2CO3Q=[Ca2+][CO32-]=

6.93×10^-5×，因此会有沉淀生成

0.01=

6.93×10^-7Ksp CaCO3第四部分综合应用知识融合实际应用将反应速率、化学平衡、离子平衡和热化学等知识进行融合，从结合实际生产和生活中的案例，分析化学反应原理在化工、环多个角度分析化学反应的原理和规律保、医药等领域的应用反应速率与化学平衡的综合反应速率影响平衡反应速率影响达到平衡所需的时间，速率越快，越快达到平衡平衡影响速率平衡状态决定反应物和生成物的浓度，进而影响反应速率离子平衡与化学平衡的综合联系离子平衡是化学平衡在溶液中的特殊表现形式，遵循相同的平衡原理应用可以利用离子平衡知识分析化学平衡的移动，例如利用沉淀反应或络合反应改变平衡状态热化学与化学反应原理的综合能量变化影响平衡化学反应伴随着能量变化，可以是放热温度对化学平衡的影响与反应的焓变有1反应或吸热反应反应的焓变（）关升高温度，平衡向吸热反应方向移ΔH2表示反应过程中释放或吸收的热量动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。