专题3学案8 (2).pptx
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1、学案8化学反应速率化学平衡专题3 化学基本理论1.了解化学反应速率的概念和平均反应速率的定量表示方法。2.了解温度、浓度、压强和催化剂等对化学反应速率影响的一般规律。3.认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。最新考纲展示4.了解化学反应的可逆性。能用焓变和熵变说明常见简单化学反应的方向。5.理解化学平衡和化学平衡常数的含义,能用化学平衡常数进行简单计算。6.理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。7.认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。基 础 回 扣题型1化学反应速率及影响因素题型2化学平衡状态及平衡移动方向的判断题型3用平衡常数
2、和转化率定量研究化学平衡题型4以图像为载体的化学反应速率和 平衡的综合考查 基 础 回 扣1.某某温温度度时时,在在2L容容器器中中X、Y、Z三三种种物物质质随随时时间间的的变化关系曲线如图所示。变化关系曲线如图所示。(1)由图中的数据分析,该反应的化学方程式为由图中的数据分析,该反应的化学方程式为_。(2)反反 应应 开开 始始 至至 2min,Z的的 平平 均均 反反 应应 速速 率率 为为_。(3)反反应应开开始始至至2min,用用X、Y表表示示平平均均反反应应速速率率分分别别为为_、_。(4)5min后后Z的的生生成成速速率率与与5min末末Z的的分分解解速速率率_(填填“变大变大”、
3、“变小变小”、“相等相等”或或“无法判断无法判断”)。3XY 2Z0.05molL1min10.075molL1min10.025molL1min1相等相等2.一一定定条条件件下下反反应应C(s)CO2(g)2CO(g)H0,在在体体积不变的密闭容器中达到平衡,按要求回答下列问题:积不变的密闭容器中达到平衡,按要求回答下列问题:(1)平衡常数表达式是平衡常数表达式是_。(2)若若升升高高温温度度,反反应应速速率率_(填填“增增大大”、“减减小小”或或“不不变变”,下下同同),平平衡衡常常数数K_,平平衡衡向向_方向移动方向移动。增大增大增大增大正反应正反应(3)再再通通入入一一定定量量的的CO
4、2气气体体,反反应应速速率率_,平平衡衡常常数数K_,平平衡衡向向_方方向向移移动动,CO2的的转转化化率率_。(4)再再充充入入一一定定量量的的N2,反反应应速速率率_,平平衡衡常常数数K_,平衡,平衡_移动。移动。增大增大不变不变正反应正反应减小减小不变不变不变不变不不3.正误判断,正确的打正误判断,正确的打“”“”,错误的打,错误的打“”“”(1)在在其其他他条条件件不不变变时时,使使用用催催化化剂剂,正正反反应应速速率率和和逆逆反反应应速率同等倍数加快,平衡不速率同等倍数加快,平衡不移动移动()(2)当某反应达到限度时,反应物和生成物的浓度一定当某反应达到限度时,反应物和生成物的浓度一
5、定相等相等()(3)在在一一定定条条件件下下,向向密密闭闭容容器器中中充充入入1molN2和和3molH2充充分反应,达到平衡时分反应,达到平衡时N2、H2、NH3三者三者共存共存()(4)放热反应在常温下一定能自发放热反应在常温下一定能自发进行进行()(5)在在相相同同温温度度下下,在在相相同同容容积积的的密密闭闭容容器器中中分分别别充充入入1molN2、3molH2和和2molNH3,当当反反应应达达到到平平衡衡时时,两两平平衡衡状状态中态中NH3的体积分数的体积分数相同相同()(6)常常温温下下,反反应应C(s)CO2(g)=2CO(g)不不能能自自发发进进行行,则该反应的则该反应的H0
6、()(7)加加入入少少量量CH3COONa晶晶体体可可以以减减小小Zn与与稀稀硫硫酸酸反反应应的的速速率,但不影响产生率,但不影响产生H2的的总量总量()(8)化化学学平平衡衡向向右右移移动动,一一定定是是正正反反应应速速率率增增大大或或逆逆反反应应速速率率减小减小()(9)任任何何可可逆逆反反应应达达到到平平衡衡后后,改改变变温温度度,平平衡衡一一定定发发生生移移动动()(10)化学反应速率发生变化,化学平衡一定发生化学反应速率发生变化,化学平衡一定发生移动移动()(11)对对于于反反应应ZnH2SO4=ZnSO4H2,增增加加Zn的的质质量量(不考虑表面积变化不考虑表面积变化),生成,生成
7、H2的速率的速率加快加快()(12)对对于于2SO2O2 2SO3的的可可逆逆反反应应,改改变变条条件件使使平平衡衡向向右移动,右移动,SO2的转化率可能增大,也可能的转化率可能增大,也可能减小减小()(13)在在温温度度不不变变的的条条件件下下,改改变变条条件件使使2SO2O2 2SO3的平衡向右移动,平衡常数的平衡向右移动,平衡常数不变不变()题型1化学反应速率及影响因素真题回顾1.(2014北北京京理理综综,12)一一定定温温度度下下,10mL0.40molL1H2O2溶溶液液发发生生催催化化分分解解。不不同同时时刻刻测测得得生生成成O2的的体体积积(已折算为标准状况已折算为标准状况)如
8、下表。如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计溶液体积变化忽略不计)()A.06min的平均反应速率:的平均反应速率:v(H2O2)3.3102molL1min1B.610min的平均反应速率:的平均反应速率:v(H2O2)3.3102molL1min1C.反应到反应到6min时,时,c(H2O2)0.30molL1D.反应到反应到6min时,时,H2O2分解了分解了50%C项项,反反应应至至6min时时,消消耗耗n(H2O2)2103mol,剩剩余余n(H2O2)0.40molL10
9、.01L2103mol2103mol,c(H2O2)0.20molL1,错误,错误;答案DD项项,反反应应至至6min时时,消消耗耗n(H2O2)2103mol,n(H2O2)总总4103mol,所以,所以H2O2分解了分解了50%,正确。,正确。2.(2014新新课课标标全全国国卷卷,9)已已知知分分解解1molH2O2放放出出热热量量98kJ,在含少量,在含少量I的溶液中,的溶液中,H2O2分解的机理为分解的机理为H2O2I H2OIO慢慢H2O2IO H2OO2I快快下列有关该反应的说法正确的是下列有关该反应的说法正确的是()A.反应速率与反应速率与I浓度有关浓度有关B.IO也是该反应的
10、催化剂也是该反应的催化剂C.反应活化能等于反应活化能等于98kJmol1D.v(H2O2)v(H2O)v(O2)解析 A项项,将将题题给给两两个个反反应应合合并并可可得得总总反反应应为为2H2O2=2H2OO2,该该反反应应中中I作作催催化化剂剂,其其浓浓度度的大小将影响该反应的反应速率的大小将影响该反应的反应速率;B项,该反应中项,该反应中IO是中间产物,不是该反应的催化剂是中间产物,不是该反应的催化剂;C项项,反反应应的的活活化化能能表表示示一一个个化化学学反反应应发发生生所所需需要要的的最最小小能能量量,分分解解1molH2O2放放出出98kJ热热量量,不不能能据据此此判判断断该反应的活
11、化能该反应的活化能;D项项,由由反反应应速速率率与与对对应应物物质质的的化化学学计计量量数数的的关关系系可可知知v(H2O2)v(H2O)2v(O2)。答案A易错警示有关化学反应速率的易错点有关化学反应速率的易错点(1)错错误误地地把把化化学学反反应应速速率率等等同同于于瞬瞬时时速速率率。化化学学反反应应速速率是某一段时间内的平均速率,而不是瞬时速率。率是某一段时间内的平均速率,而不是瞬时速率。(2)进进行行化化学学反反应应速速率率的的相相关关计计算算时时,错错误误地地用用某某物物质质的的物物质质的的量量浓浓度度计计算算,速速率率大大小小比比较较时时易易忽忽视视各各物物质质的的速速率的单位是否
12、一致,单位书写是否正确率的单位是否一致,单位书写是否正确。题型1化学反应速率及影响因素(3)错错误误地地认认为为纯纯固固体体和和纯纯液液体体不不会会改改变变化化学学反反应应速速率率。实实际际上上不不能能用用纯纯固固体体和和纯纯液液体体物物质质的的变变化化表表示示化化学学反反应应速速率率,但但若若将将固固体体的的颗颗粒粒变变小小(增增大大固固体体的的接接触触面面积积)则则化化学学反反应应速速率率会加快。会加快。(4)错错误误地地认认为为只只要要增增大大压压强强,化化学学反反应应速速率率一一定定增增大大。实实际际上上反反应应在在密密闭闭固固定定容容积积的的容容器器中中进进行行,若若充充入入氦氦气气
13、(或或不不参参与与反反应应的的气气体体),压压强强增增大大,但但参参与与反反应应的的各各物物质质的的浓浓度度不不变变,反反应应速速率率不不变变;若若反反应应在在密密闭闭容容积积可可变变的的容容器器中中进进行行,充充入入氦氦气气(或或不不参参与与反反应应的的气气体体)而而保保持持压压强强不不变变,相相当当于于压压强减小,反应速率减小强减小,反应速率减小。(5)不不能能正正确确区区分分外外界界条条件件对对可可逆逆反反应应的的正正、逆逆反反应应速速率率的的影影响响趋趋势势。如如对对Ha2B.t1t2C.两图中阴影部分面积相等两图中阴影部分面积相等D.图图中阴影部分面积更大中阴影部分面积更大解析催化剂
14、可以加快化学反应速率,催化剂可以加快化学反应速率,中使用了催化中使用了催化剂,故反应速率剂,故反应速率a2a1,A错误;错误;反应速率越大,达到平衡的时间越短,即反应速率越大,达到平衡的时间越短,即t20)一一定定条条件件下下,在在密密闭闭恒恒容容的的容容器器中中,能能表表示示上上述述反反应应达达到到化学平衡状态的是化学平衡状态的是_(填字母填字母)。a.3v逆逆(N2)v正正(H2)b.v正正(HCl)4v正正(SiCl4)c.混合气体密度保持不变混合气体密度保持不变d.c(N2)c(H2)c(HCl)136解析利利用用化化学学反反应应速速率率之之比比等等于于化化学学方方程程式式计计量量数数
15、之之比比可可知知a项项叙叙述述的的真真实实含含义义是是v正正v逆逆,表表示示反反应应达达到到平平衡状态衡状态;b项项均均表表示示正正反反应应速速率率,无无论论反反应应是是否否处处于于平平衡衡状状态态,都都成立成立;混混合合气气体体密密度度不不变变说说明明气气体体质质量量不不变变,而而平平衡衡移移动动气气体体质量会发生改变,所以质量会发生改变,所以c项表示反应达到平衡状态;项表示反应达到平衡状态;d项表示的浓度关系与是否平衡无关项表示的浓度关系与是否平衡无关。答案ac2.(2014海海南南,12)将将BaO2放放入入密密闭闭的的真真空空容容器器中中,反反应应2BaO2(s)2BaO(s)O2(g
16、)达达到到平平衡衡。保保持持温温度度不不变变,缩缩小小容容器器容容积积,体体系系重重新新达达到到平平衡衡,下下列列说说法法正正确确的的是是()A.平衡常数平衡常数减小减小B.BaO量不变量不变C.氧气压强氧气压强不变不变D.BaO2量增加量增加解析A项项,化化学学平平衡衡常常数数只只与与温温度度有有关关,温温度度不不变变,化化学学平平衡衡常数不改变,错误常数不改变,错误;B项项,由由于于该该反反应应2BaO2(s)2BaO(s)O2(g)的的正正反反应应是是体体积积增增大大的的反反应应,当当温温度度保保持持不不变变时时,缩缩小小容容器器体体积积(相相当当于于加加压压),平平衡衡会会向向体体积积
17、减减小小的的方方向向即即逆逆反反应应方方向向移移动动,所所以以BaO量量减减小小,BaO2量量增增加,加,B错误、错误、D正确;正确;答案CDC项项,由由于于温温度度不不变变,则则化化学学平平衡衡常常数数Kc(O2)不不变变,所所以以c(O2)不变,所以氧气压强不变,正确。不变,所以氧气压强不变,正确。A.该反应进行到该反应进行到M点放出的热量大于进行到点放出的热量大于进行到W点放出点放出的的热量热量B.T2下,在下,在0t1时间内,时间内,v(Y)molL1min1C.M点的正反应速率点的正反应速率v正正大于大于N点的逆反应速率点的逆反应速率v逆逆D.M点时再加入一定量点时再加入一定量X,平
18、衡后,平衡后X的转化率减小的转化率减小3.(2014重重庆庆理理综综,7)在在恒恒容容密密闭闭容容器器中中通通入入X并并发发生生反反应应:2X(g)Y(g),温温度度T1、T2下下X的的物物质质的的量量浓浓度度c(X)随时间随时间t变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是()解析根根据据图图像像给给出出的的在在不不同同温温度度下下达达到到平平衡衡所所需需要要的的时时间间可可得得出出:T1T2,再再根根据据不不同同温温度度下下达达到到平平衡衡时时c(X)的的大大小小可可推推出出此此反反应应为为放放热热反反应应。M点点X的的转转化化率率小小于于W点点X的的转转化化率
19、率,因因此此反反应应进进行行到到M点点放放出出的的热热量量小小于于进行到进行到W点放出的热量,选项点放出的热量,选项A不正确;不正确;M点点时时在在恒恒容容条条件件下下再再加加入入一一定定量量X,相相当当于于增增大大压压强强,平衡正向移动,平衡后平衡正向移动,平衡后X的转化率增大,选项的转化率增大,选项D不正确不正确;在在T1和和T2温度时,当达到平衡状态时,温度时,当达到平衡状态时,M点点v正正(M)v逆逆(M),W点点v正正(W)v逆逆(W),温度高反应速率快,温度高反应速率快,v逆逆(M)v逆逆(W),又又v逆逆(W)v逆逆(N),则则v逆逆(M)v逆逆(N),则则v正正(M)v逆逆(N
20、),选项,选项C正确。正确。答案C规律方法1.化学平衡状态的判断方法化学平衡状态的判断方法指指导导思思想想:选选定定反反应应中中的的“变变量量”,即即随随反反应应进进行行而而变变化的量,当化的量,当“变量变量”不再变化时,反应已达平衡。不再变化时,反应已达平衡。(1)直接判断直接判断依据依据题型2化学平衡状态及平衡移动方向的判断v正正v逆逆各组分的物质的量或质量不变各组分的物质的量或质量不变各组分的含量各组分的含量(w、)不变不变(2)间接判断依据间接判断依据对于有有色气体存在的反应体系,如对于有有色气体存在的反应体系,如2NO2(g)N2O4(g)等等,若若体体系系的的颜颜色色不不再再发发生
21、生改改变变,则则反反应应已已达达平平衡状态。衡状态。对对于于有有气气体体存存在在且且反反应应前前后后气气体体的的物物质质的的量量发发生生改改变变的反应,如的反应,如N2(g)3H2(g)2NH3(g),若若反反应应体体系系的的压压强强不不再再发发生生变变化化或或平平均均相相对对分分子子质质量量不不再再变变化化,则说明反应已达平衡状态。则说明反应已达平衡状态。注注意意:对对有有气气体体存存在在且且反反应应前前后后气气体体的的物物质质的的量量不不发发生生改改变变的的反反应应如如:2HI(g)H2(g)I2(g),反反应应过过程程中中的的任任何何时时刻刻体体系系的的压压强强、气气体体的的物物质质的的
22、量量、平平均均相相对对分分子子质质量量都都不不变变,故故体体系系压压强强、气气体体的的物物质质的的量量、平平均均相相对对分分子质量不变均不能说明反应已达平衡状态。子质量不变均不能说明反应已达平衡状态。2.分析化学平衡移动的一般思路分析化学平衡移动的一般思路对点模拟(一一)平衡状态的建立平衡状态的建立1.下下列列说说法法可可以以证证明明H2(g)I2(g)2HI(g)已已达达平平衡衡状状态态的的是是()单位时间内生成单位时间内生成nmolH2的同时,生成的同时,生成nmolHI一个一个HH键断裂的同时有两个键断裂的同时有两个HI键断裂键断裂百分含量百分含量w(HI)w(I2)反应速率反应速率v(
23、H2)v(I2)v(HI)题型2化学平衡状态及平衡移动方向的判断c(HI)c(H2)c(I2)211温温度度和和体体积积一一定定时时,某某一一生生成成物物浓浓度度不不再再变变化化温温度度和和体体积积一一定定时时,容容器器内内压压强强不不再再变变化化条条件件一一定定,混混合合气气体体的的平平均均相相对对分分子子质质量量不不再再变变化化温温度度和和体体积积一一定定时时,混混合合气气体体颜颜色色不不再再变变化化温温度度和和压压强强一一定定时时,混混合合气气体体的的密密度度不不再再变化变化A.B.C.D.解析对对于于反反应应前前后后气气体体分分子子数数相相等等的的可可逆逆反反应应,平平均均相相对对分分
24、子子质质量量、压压强强及及密密度度不不能能用用来来判判断断反反应应是是否否达达到到平衡平衡。答案B2.将将一一定定量量纯纯净净的的氨氨基基甲甲酸酸铵铵置置于于密密闭闭真真空空恒恒容容容容器器中中(固固体体试试样样体体积积忽忽略略不不计计),在在恒恒定定温温度度下下使使其其达达到到分分解解平平衡衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。判判断断该该分分解反应已经达到化学平衡的是解反应已经达到化学平衡的是()A.2v(NH3)v(CO2)B.密闭容器中密闭容器中c(NH3)c(CO2)21C.密闭容器中混合气体的密度不变密闭容器中混合气体的密度不变D.密闭容器中氨气的体积分数密闭容器
25、中氨气的体积分数不变不变解析该该反反应应为为有有固固体体参参与与的的非非等等体体反反应应,且且容容器器体体积积不不变变,所所以以压压强强、密密度度均均可可作作化化学学平平衡衡标标志志,该该题题应应特特别别注注意意D项项,因因为为该该反反应应为为固固体体的的分分解解反反应应,所所以以NH3、CO2的的体体积积分分数数始始终终为为定定值值(NH3为为,CO2为为)。答案C(二二)平衡移动方向和结果的判定平衡移动方向和结果的判定3.在某恒温、恒容的密闭容器内发生反应:在某恒温、恒容的密闭容器内发生反应:2NO2(g)2NO(g)O2(g)H0,开开始始时时充充入入2molNO2并并达达到到平衡,下列
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