2019届高考化学第二轮复习 专题十 化学反应速率化学平衡教学案.doc

1专题十专题十 化学反应速率化学反应速率 化学平衡化学平衡 考纲要求考纲要求 了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。 了解化学反应的可逆性及化学平衡建立的过程。 理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，正确认识勒夏特列原理。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。 考点点拔考点点拔 化学反应速率和化学平衡是化学基本理论中的重点内容，也是高考的热点和难点。考点主要集中在同一反应用不同物质表示的速率关系，外界条件对反应速率的影响等。化学平衡的考查主要集中在：化学平衡的标志和建立途径，外界条件对化学平衡的影响。运用平衡移动原理判断平衡移动方向，及各物质的物理量的变化与物态的关系,等效平衡等。 知识梳理知识梳理 一、化学反应速率：一、化学反应速率：1.表示方法： 单位 是一段时间内的平均平均速率2.反应中各物质的量的变化值之比=各物质的浓度的变化值之比=各物质表示的某一时间内反应速率之比=化学方程式中各物质的 之比。3.影响化学反应速率的内因是 。对同一反应，压强只对有 参加的反应有影响；浓度只对气体或溶液中的反应有影响；催化剂只对需要使用催化剂的反应有影响；温度对所有反应均有影响。4.写出速率演示实验中有关的化学方程式及实验现象：过氧化氢分解： 现象 硫代硫酸钠与稀硫酸反应： 现象 酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液 现象 【思考】实验 2-1 怎样检查气密性？气体体积误差的主要来源有哪些?2【例题例题 1】1】把下列四种 X 溶液分别加入四个盛有 10mL 2mol/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（ ）A1020mL 3mol/L 的 X 溶液 B2030mL 2mol/L 的 X 溶液C2010mL 4mol/L 的 X 溶液 D1010mL 2mol/L 的 X 溶液 （答案：B）二、化学平衡二、化学平衡1.1.可逆反应：可逆反应：在 条件下既能向正反应方向同时同时又能向逆反应方向进行的反应。2.2.化学平衡状态化学平衡状态化学平衡状态是指在 里， 相等，反应混合物中各组分的浓度的状态。可逆反应是否达到平衡状态的实质是 _ _，即单位时间内任一物质生成多少的同时就消耗多少。外在特征是各组分的物质的量不变，所以，一般情况下平衡体系的压强、气体密度、各组分的浓度及气体的体积分数等多种宏观性质保持 ，这些宏观特征有时也可作为判断达到化学平衡状态的标志。化学平衡状态化学平衡状态的特征：的特征：逆、动、等、定、变化学平衡状态的标志：化学平衡状态的标志：同一物质的v正v逆0 或反应混合物中各组分的百分含量保持不变。【例题例题 2】2】下列方法中可以证明 2HIH2+I2(g)已达平衡状态的 。单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI；一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂；百分组成w(HI)=w(I2)； 反应速率v(H2)=v(I2)= v(HI)/2时；c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1时； 温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化；温度和体积一定时，容器内压强不再变化；条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化；温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化；温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化。 （答案：）3.3.化学反应的限度：化学反应的限度：化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是给定条件下所能达到或完成的最大程度，化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大的转化率。改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度，也就是改变反应的化学平衡状态。4.4.勒夏特列原理：勒夏特列原理：3( (1)如果改变影响平衡的一个条件(如 )，平衡就向能 这种改变的方向移动。平衡移动方向的判断：移动跟着大者行。移动跟着大者行。v正v逆， 向移动；v正v逆， 向移动；v正v逆， 移动 。等效平衡.恒温恒容条件下的可逆反应，若新平衡与原平衡投料相等即原子守恒，则新平衡与原平衡等效；若该可逆反应反应前后气体体积不变，则投料比相等，平衡亦等效。.恒温恒压条件下的可逆反应，投料比相等，平衡等效。注意：注意：采用极端分析法(极限转化法)判断投料或投料比是否相等。【例题例题 3】3】在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入 1g N2和 1g H2，乙容器中充入 2g N2和 2g H2。下列叙述中的错误的是（ ）A化学反应速率：乙甲 B平衡混合气中 H2的体积分数：乙甲CH2的转化率：乙甲 D平衡后 N2的浓度：乙甲【点拨】因为乙的原料投入量正好是甲的两倍，假设开始时乙容器的体积也是甲的两倍（如图所示） ，则此时甲与乙是等效平衡。再将乙容器体积压缩至与甲相等（如图丙） ，在此过程中平衡：N23H22NH3要正向移动，即 N2、H2的转化率增大，在体系中的体积分数减小。但此时，丙中 N2、H2、NH3的浓度都比甲中大，但丙中 N2、H2的浓度要小于甲中的两倍，而丙中 NH3的浓度的浓度要大于甲中的两倍。答案：B。【例题例题 4】4】在一个体积固定的密闭容器中加入 2 mol A 和 1 mol B，发生反应：2A(g)B(g) 3C(g)D(g)，达到平衡时 C 的浓度为a mol·L1。若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C 的浓度仍为a mol·L1的是（ ）A4molA2molB B2molA1molB3molC1molDC3molC1molD1molB D3molC1molD （答案：D） 5.5.研究平衡移动时的演示实验中有关的离子方程式（或化学方程式）和现象研究平衡移动时的演示实验中有关的离子方程式（或化学方程式）和现象重铬酸钾溶液中 现象 Fe3+与 SCN一 现象 4)OH()CO()H()CO(222 cccc NO2气体： 现象 6.6.化学平衡常数化学平衡常数mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 数学表达式： 温度不变时，K 为常数；由 K 随温度的变化可推断正反应是吸热反应还是放热。平衡常数 K 值的大小，可推断反应进行的程度。常数 K 与反应的起始浓度大小无关；常数 K 与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立的过程无关。在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用该时刻产物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比即浓度商 Q 与 K 比较大小来判断。注意：注意：反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，其浓度看作“1”而不代入公式。稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也不必写在平衡关系式中。非水溶液中的反应，如有水生成或有水参加反应，此时水的浓度不可视为常数，必须表示在平衡关系式中。将化学计量数扩大或缩小，K值会相应改变。可逆反应的K(正)与K(逆)互为倒数。【例题例题 5】5】 已知可逆反应 COH2O(g) CO2H2，达到平衡时，K ，K 是常数，只与温度有关，与浓度无关。830K 时，若起始时：c(CO)2mol/L，c(H2O)3mol/L，平衡时 CO 的转化率为 60%，水蒸气的转化率为 ；K值为 。 （答案：40%； 1 ）830K，若只将起始时c(H2O)改为 6mol/L，则水蒸气的转化率为 。 （答案：25%）若 830K 时，起始浓度c(CO)a mol/L，c(H2O)b mol/L，H2的平衡浓度c(H2)c mol/L，a、b、c 之间的关系式是 ；当 ab 时，a c。6.解图象题思路 （答案：c2/(a-c)(b-c) =1； 2）看清图象：一看纵横坐标意义；二看曲线变化趋势；三看起点、折点、终点、接点、最高点或最低点；四看相关量的关系。联想规律，准确推断。通过联想外界条件对化学反应速率，化学平衡的影响规律，挖5掘图象中蕴含的化学意义。仔细分析，得出正确结论。三、化学反应进行的方向：三、化学反应进行的方向：焓判据 熵判据 【智能训练智能训练】1. 已知：4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)mol/(L·min)表示，则下列关系正确的是（ ）2. 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 ，则在时间间隔 t1 t2内，SO3(g)生成的平均速率为v = (c2-c1)/(t2-t1)3. 在一定温度下的固定容积的密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应：A(s)2B(g) C(g)D(g)已达平衡的是（ ）A混合气体的压强 B混合气体的密度 CB 的物质的量浓度 D气体的总物质的量4. 2012·江苏化学卷 14温度为 T 时，向 2.0L 恒容密闭容器中充入 1.0 molPCl5，反应 PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：t/s050150250350n(PCl3)/ mol00.160.190.200.20下列说法正确的是（ ）A.反应在前 50 s 的平均速率为v(PCl3)=0.0032 mol·L1·s1B.保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c(PCl3)=0.11 mol·L1,则反应的H0C.相同温度下，起始时向容器中充入 1.0molPCl5、0.20molPCl3和 0.20molCl2，达到平衡前v(正)v(逆)D.相同温度下，起始时向容器中充入 2.0molPCl3、2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于 80%5. 如图所示，反应 X(g)3Y (g)2Z(g)（正反应为放热反应） ，在不同温度、不同压6强（p1>p2）下，达到平衡时，混合气体中 Z 的体积分数(Z)随温度变化的曲线应为（ ）6. 在一密闭容器中，aA(g)bB(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，当达到新的平衡时，B 的浓度是原来的 60，则（ ）A平衡向正反应方向移动了 B物质 A 的转化率减小了C物质 B 的质量分数增大了 Da>b7. 已知 NO2和 N2O4可以相互转化：2NO2(g) N2O4(g)；H0，现将一定量 NO2和 N-2O4的混合气体通入一体积为 1L 的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如右图所示。根据右图，回答下列问题：图中共有两条曲线 X 和 Y，其中曲线 表示 N2O4浓度随时间的变化；a、b、c、d 四个点中，表示化学反应处于平衡状态的是 ，并计算该点时反应的平衡常数为 。反应进行到 25min 时，曲线发生变化的原因是。若要达到最后相同的化学平衡状态，在 25min 时还可以采取的措施是 （填字母代号） 。A升高温度 B缩小容器体积 C加入催化剂 D加入一定量的 N2O4专题十专题十 化学反应速率化学反应速率 化学平衡化学平衡参考答案参考答案【知识梳理】一、1.v(B)=tBc )(mol/(L·s)或 mol/(L·min) 2.化学计量数 3.反应物本身的性质；气体4.2H2O22H2O+O2 现象：滴入 FeCl3溶液比滴入 CuSO4溶液产生气泡更快。Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O 现象：放入热水中的一组先出现浑浊。72KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O现象：加入较浓 H2C2O4溶液的试管，溶液褪色更快些。【思考】气密性检查：关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向里推，移开手后，注射器活塞又恢复到原位置。误差的主要读数误差 由分液漏斗加入液体带来的体积误差。二、1.同一 2.可逆反应；正、逆反应速率；不变；v(正)=v(逆)；不变4.温度、压强及参加反应的化学物质的浓度；减弱 正；逆；不5.Cr2O7+H2O 2CrO42+2H+；现象：滴入酸后溶液呈橙色，滴入碱后溶液变为黄色。Fe3+3SCN=Fe(SCN)3 现象：滴加浓的 FeCl3或 KSCN 溶液时，溶液颜色都变深。向溶液中滴加 NaOH 溶液时，红色变浅。2NO2N2O4 现象：浸泡在冰水中的 NO2球的红棕色明显变浅，浸泡在热水中的NO2球的红棕色明显变深。三、焓判据：H0 反应有自发进行的可能性【智能训练】1.D 2. D 3.BC 4.C 5.C 6.AC 7.Y；b；10/9 增大 NO2浓度； BD4 题解析：本题素材似乎来源于选修四课本第 32 页习题的第 8 题，属于基本理论中化学平衡问题，主要考查学生对速率概念理解与计算，平衡常数概念与计算，平衡移动等有关内容理解和掌握程度。A.反应在前 50 s 内的平均速率应该是前 50 s 内 PCl3浓度变化与时间的比值，而不是 PCl3物质的量的变化与时间的比值。B升温后，PCl3的浓度由0.10 mol/L 到新平衡的c(PCl3)0.11 mol/L，浓度0.20 mol 2.0 L增大，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，H>0，故 B 项错误C .相同温度下，起始时向容器中充入 1.0molPCl5、0.20molPCl3和 0.20molCl2应先求平衡常数 K 为 0.025，再求浓度商（Qc）为 0.02,KQc,说明平衡向正反应方向移动。D.从等效平衡的角度，先建立原容器两倍关系的模型，即与原平衡完全等效，再把容器两8倍关系压缩成原容器，则平衡向逆反应方向移动，PCl3的转化率应大于 80%专题十专题十 化学反应速率化学反应速率 化学平衡化学平衡参考答案参考答案【知识梳理】一、1.v(B)=tBc )(mol/(L·s)或 mol/(L·min) 2.化学计量数 3.反应物本身的性质；气体4.2H2O22H2O+O2 现象：滴入 FeCl3溶液比滴入 CuSO4溶液产生气泡更快。Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O 现象：放入热水中的一组先出现浑浊。2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O现象：加入较浓 H2C2O4溶液的试管，溶液褪色更快些。【思考】气密性检查：关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向里推，移开手后，注射器活塞又恢复到原位置。误差的主要读数误差 由分液漏斗加入液体带来的体积误差。二、1.同一 2.可逆反应；正、逆反应速率；不变；v(正)=v(逆)；不变4.温度、压强及参加反应的化学物质的浓度；减弱 正；逆；不5.Cr2O7+H2O 2CrO42+2H+；现象：滴入酸后溶液呈橙色，滴入碱后溶液变为黄色。Fe3+3SCN=Fe(SCN)3 现象：滴加浓的 FeCl3或 KSCN 溶液时，溶液颜色都变深。向溶液中滴加 NaOH 溶液时，红色变浅。2NO2N2O4 现象：浸泡在冰水中的 NO2球的红棕色明显变浅，浸泡在热水中的NO2球的红棕色明显变深。三、焓判据：H0 反应有自发进行的可能性【智能训练】1.D 2. D 3.BC 4.C 5.C 6.AC 7.Y；b；10/9 增大 NO2浓度； BD4 题解析：本题素材似乎来源于选修四课本第 32 页习题的第 8 题，属于基本理论中化学平衡问题，主要考查学生对速率概念理解与计算，平衡常数概念与计算，平衡移动等有9关内容理解和掌握程度。A.反应在前 50 s 内的平均速率应该是前 50 s 内 PCl3浓度变化与时间的比值，而不是 PCl3物质的量的变化与时间的比值。B升温后，PCl3的浓度由0.10 mol/L 到新平衡的c(PCl3)0.11 mol/L，浓度0.20 mol 2.0 L增大，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，H>0，故 B 项错误C .相同温度下，起始时向容器中充入 1.0molPCl5、0.20molPCl3和 0.20molCl2应先求平衡常数 K 为 0.025，再求浓度商（Qc）为 0.02,KQc,说明平衡向正反应方向移动。D.从等效平衡的角度，先建立原容器两倍关系的模型，即与原平衡完全等效，再把容器两 倍关系压缩成原容器，则平衡向逆反应方向移动，PCl3的转化率应大于 80%