高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 第1部分 知識(shí)整合 專題2 基本理論 第8講 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡課件

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1、第8講化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,1了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念、反應(yīng)速率的定量表示方法。 2了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。 3了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。,考綱要求,4了解化學(xué)平衡建立的過程。理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡單的計(jì)算。 5理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律。 6了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。,1(2014新課標(biāo)卷)已知分解1 mol H2O2放出熱量98 kJ。在含少量I的溶液中，H2O2分解的機(jī)理為 H2O2IH2OIO慢 H2O2IOH2OO2I快 下列有關(guān)該

2、反應(yīng)的說法正確的是 A反應(yīng)速率與I濃度有關(guān) BIO也是該反應(yīng)的催化劑 C反應(yīng)活化能等于98 kJmol1 Dv(H2O2)=v(H2O)=v(O2),真題導(dǎo)航,解析H2O2的分解反應(yīng)主要是由第一個(gè)反應(yīng)決定的，I濃度越大，反應(yīng)速率越快，A項(xiàng)正確；根據(jù)總反應(yīng)可確定該反應(yīng)的催化劑為I，而IO為中間產(chǎn)物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)所給信息無法確定反應(yīng)活化能，C項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)速率關(guān)系為v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案A,答案A,根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為________。 上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正=k正x2(HI)，逆反應(yīng)速率為v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中k

3、正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為________(以K和k正表示)。若k正=0.002 7 min1，在t=40 min時(shí)，v正=________min1。 由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為________(填字母)。,解析(1)設(shè)1 mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂吸收的能量為x，則2x436 kJ151 kJ=11 kJ，x=299 kJ。 (2)由表中數(shù)據(jù)可知，無論是從正反應(yīng)方向開始，還是從逆反應(yīng)方向開始，最終x(HI)均為0.784，說明此時(shí)已達(dá)到了平衡狀態(tài)。設(shè)HI的初始濃度為1 molL1，則：

4、,考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率及影響因,突破必備,用上式進(jìn)行某物質(zhì)反應(yīng)速率計(jì)算時(shí)需注意以下幾點(diǎn)： 濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì)，不適用于固體和純液體。 化學(xué)反應(yīng)速率是某段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，而不是即時(shí)速率，且計(jì)算時(shí)取正值。,2外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響的深度剖析 (1)純液體和固體濃度視為常數(shù)，它們的量的改變不會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率。但固體顆粒的大小導(dǎo)致接觸面的大小發(fā)生變化，故影響反應(yīng)速率。 (2)對于固體、液體物質(zhì)，由于壓強(qiáng)改變時(shí)對它們的體積影響很小，因而壓強(qiáng)對它們濃度的影響可看作不變，壓強(qiáng)對無氣體參加的化學(xué)反應(yīng)的速率無影響。 (3)升高溫度，不論吸熱還是放熱反應(yīng)，也不論正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率都

5、增大。,A1015 s內(nèi)c(NH3)增加量等于0.25 molL1 B10 s內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為0.025 molL1s1 C達(dá)平衡后，分離出少量NH3，v(正)增大 D該反應(yīng)的逆反應(yīng)的活化能不小于92.2 kJmol1,典題沖關(guān),解析1015 s內(nèi)與010 s內(nèi)的反應(yīng)速率不同，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；010 s，c(H2)減小了0.75 molL1，根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，氨氣濃度增加了0.5 molL1,10 s內(nèi)氨氣的反應(yīng)速率是0.5 molL110 s=0.05 molL1s1，選項(xiàng)B不正確；降低生成物濃度，反應(yīng)速率降低，選項(xiàng)C不正確；由于正反應(yīng)的H=92.2 kJmol1，所以逆反應(yīng)的活化能不

6、小于92.2 kJmol1，選項(xiàng)D正確。 答案D,2(2015海南高考)10 mL濃度為1 molL1的鹽酸與過量的鋅粉反應(yīng)，若加入適量的下列溶液，能減慢反應(yīng)速率但又不影響氫氣生成的組合是 K2SO4CH3COONaCuSO4Na2CO3 AB C D,解析Zn與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)：Zn2HCl===ZnCl2H2，若加入物質(zhì)使反應(yīng)速率降低，則c(H)減小，但是不影響產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量，說明最終電離產(chǎn)生的n(H)不變。K2SO4是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，不發(fā)生水解，溶液顯中性，溶液中的水對鹽酸起稀釋作用，使c(H)減小，但沒有消耗H，因此n(H)不變，符合題意，正確；CH3COONa與HCl發(fā)生反應(yīng)：CH3C

7、OONaHCl===CH3COOHNaCl，使溶液中c(H)減小，反應(yīng)速率降低，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：,2CH3COOHZn===(CH3COO)2ZnH2，因此最終不會(huì)影響產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量，正確；加入CuSO4溶液會(huì)與Zn發(fā)生置換反應(yīng)：CuSO4Zn===CuZnSO4，產(chǎn)生的Cu與Zn和鹽酸構(gòu)成原電池。會(huì)加快反應(yīng)速率，與題意不符合，錯(cuò)誤；若加入Na2CO3溶液，會(huì)與鹽酸發(fā)生反應(yīng)：Na2CO32HCl===2NaClH2OCO2，使溶液中的c(H)減小，但由于逸出了CO2氣體，因此使n(H)也減小，產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量減小，不符合題意，錯(cuò)誤。 答案A,1.判斷化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

8、的兩方法逆向不變、變量相等 (1)“逆向相等”：反應(yīng)速率必須一個(gè)是正反應(yīng)的速率，一個(gè)是逆反應(yīng)的速率，且經(jīng)過換算后同一種物質(zhì)的減少速率和生成速率相等。 (2)“變量不變”：如果一個(gè)量是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的，當(dāng)不變時(shí)為平衡狀態(tài)；一個(gè)隨反應(yīng)的進(jìn)行保持不變的量，不能作為是否是平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。,考點(diǎn)二化學(xué)平衡狀態(tài)及其影響因素,突破必備,2外界條件對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響規(guī)律 (1)溫度的影響：升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；降低溫度，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。 (2)濃度的影響：增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。 (

9、3)壓強(qiáng)的影響：增大壓強(qiáng)會(huì)使平衡向著氣體體積減小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)會(huì)使平衡向著氣體體積增大的方向移動(dòng)。,(2)催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，所以催化劑不會(huì)影響化學(xué)平衡。 (3)當(dāng)外界條件的改變對平衡移動(dòng)的影響與生產(chǎn)要求不一致時(shí)，不能用勒夏特列原理解釋，如工業(yè)合成氨條件的選擇。,典題沖關(guān),題組一多角度突破化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,答案C,混合氣體的壓強(qiáng)混合氣體的密度B的物質(zhì)的量濃度混合氣體的總物質(zhì)的量混合氣體的平均相對分子質(zhì)量v(C)與v(D)的比值混合氣體的總質(zhì)量混合氣體的總體積C、D的分子數(shù)之比為11 AB C D,答案B,題組二考查化學(xué)平衡狀態(tài)的影響因素,解析能提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方法是

10、在不改變該反應(yīng)物起始量的條件下使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。升溫向吸熱方向即正反應(yīng)方向移動(dòng)；恒容通入惰性氣體，各組分濃度不變，平衡不移動(dòng)；增加CO濃度使平衡逆向移動(dòng)；減壓使平衡正向移動(dòng)；催化劑不影響平衡；恒壓通入惰性氣體，參與反應(yīng)的各組分分壓強(qiáng)減小，平衡正向移動(dòng)，故符合題意。 答案B,解析焓變是一個(gè)狀態(tài)函數(shù)，與反應(yīng)發(fā)生的途徑無關(guān)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度升高，正逆反應(yīng)速率均增大，因該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故平衡正向移動(dòng)，分解率增大，B項(xiàng)正確；該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，逆向反應(yīng)是放熱反應(yīng)，會(huì)使體系溫度升高，C項(xiàng)錯(cuò)誤；體系中注入H2，體系將向H2濃度降低方向移動(dòng)，但最終H2的濃度增大，D項(xiàng)錯(cuò)

11、誤。 答案B,方法規(guī)律 解答化學(xué)平衡題的一般思路,1化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素 (1)平衡常數(shù)K只受溫度影響，既與任何一種反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān)，也與壓強(qiáng)的改變無關(guān)；由于催化劑同等程度地改變正逆反應(yīng)速率，故平衡常數(shù)不受催化劑影響。 (2)任何可逆反應(yīng)，當(dāng)溫度保持不變，改變影響化學(xué)平衡的其他條件時(shí)，無論平衡是否發(fā)生移動(dòng)，K值不變。,考點(diǎn)三化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用,突破必備,2化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用 (1)判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。 對于同類型的反應(yīng)，K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大；K值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小。 (2)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。 若任意狀態(tài)下的生成物與反應(yīng)物的濃度冪之積的比值為Qc，則QcK

12、，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行；Qc=K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；Qc

13、(g) D增大X氣體濃度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),解析A項(xiàng)，因不知反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，所以升高溫度平衡移動(dòng)方向無法判斷，故K值不能判斷；B項(xiàng)，由表達(dá)式可判斷反應(yīng)方程式為2Z(g)2W(g)===X(g)2Y(g)，加壓平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，W的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小；D項(xiàng)，X為產(chǎn)物，增大產(chǎn)物濃度則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。 答案D,答案B,題組二應(yīng)用“三段式”考查化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算,Am=2 B兩次平衡的平衡常數(shù)相同 CX與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為11 D第二次平衡時(shí)，Z的濃度為0.4 molL1 解析在此平衡體系中加入1 mol Z(g)，平衡后X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變，可知該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)

14、相等的反應(yīng)，因此m=2，A項(xiàng)正確；同一化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，兩次平衡溫度不變，,故兩次平衡的平衡常數(shù)相同，B項(xiàng)正確；m=2，則起始量X與Y之比為12，則反應(yīng)過程中由方程式可知反應(yīng)的X與Y之比為12，故X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為11，C項(xiàng)正確；m=2，則該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體總量不變的反應(yīng)，故第二次平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為：410%=0.4 mol，故Z的濃度為0.4 mol2 L=0.2 molL1，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案D,反應(yīng)前CO的物質(zhì)的量為10 mol，平衡后CO物質(zhì)的量為8 mol，下列說法正確的是 A升高溫度，H2S濃度增加，表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B通入CO后，正反應(yīng)速率逐漸增大 C

15、反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為7 mol DCO的平衡轉(zhuǎn)化率為80%,解析升高溫度，H2S濃度增大，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故不正確。通入CO后，正反應(yīng)速率瞬間增大，之后化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)達(dá)到新的化學(xué)平衡狀態(tài)，故不正確。設(shè)反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量為a mol，容器的容積為1 L，列“三段式”進(jìn)行解題：,答案C,考點(diǎn)四關(guān)于化學(xué)平衡的圖像、圖表題 分析,突破必備,(2)速率時(shí)間圖：如Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化出現(xiàn)如圖2所示的情況，解釋原因：AB段(v漸增)，因反應(yīng)為放

16、熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溫度漸高，導(dǎo)致反應(yīng)速率增大；BC段(v漸小)，則主要原因是隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中c(H)逐漸減小，導(dǎo)致反應(yīng)速率減小。故分析時(shí)要抓住各階段的主要矛盾，認(rèn)真分析。,(3)含量時(shí)間溫度(壓強(qiáng))圖：常見形式有如下幾種。(C%指生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；B%指某反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)),(4)恒壓(溫)線(如圖3所示)：該類圖的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率()，橫坐標(biāo)為溫度(T)或壓強(qiáng)(p)，常見類型如下所示：,2特殊圖像：如圖4所示曲線是其他條件不變時(shí)，某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率()與溫度(T)的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)出的1、2、3、4四個(gè)點(diǎn)，表示v正v逆的點(diǎn)是3，表示v正

17、而2、4點(diǎn)表示v正=v逆。,1下列四圖中，曲線變化情況與所給反應(yīng)(a、b、c、d均大于0)相對應(yīng)的是,典題沖關(guān),題組一化學(xué)平衡圖像題分析,解析A選項(xiàng)，溫度高斜率大，SO3的含量低，錯(cuò)誤；B選項(xiàng)，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)速率增大的比逆反應(yīng)速率快，錯(cuò)誤；C選項(xiàng)，作一條垂線，可知壓強(qiáng)相同時(shí)，溫度越高N2O4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)越小，符合升高溫度平衡右移；溫度相同時(shí)，壓強(qiáng)越大，N2O4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)越大，符合增大壓強(qiáng)平衡左移，正確；D選項(xiàng)，恒壓時(shí)投入CO2，反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率均相同；恒容投入3 mol CO2時(shí)，壓強(qiáng)大，反應(yīng)速率快，但平衡左移，轉(zhuǎn)化率降低，錯(cuò)誤。 答案C,解題歸納 化學(xué)平衡圖像題的解題技

18、巧 (1)緊扣特征，弄清可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱還是放熱，體積增大、減小還是不變 ，有無固體、純液體物質(zhì)參與反應(yīng)等。 (2)先拐先平，在含量(轉(zhuǎn)化率)時(shí)間曲線中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的則先達(dá)到平衡，說明該曲線反應(yīng)速率快，表示溫度較高、有催化劑、壓強(qiáng)較大等。,(3)定一議二，當(dāng)圖像中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系，有時(shí)還需要作輔助線。 (4)三步分析法，一看反應(yīng)速率是增大還是減??；二看v正、v逆的相對大?。蝗椿瘜W(xué)平衡移動(dòng)的方向。,題組二化學(xué)平衡圖表題分析,下列說法中錯(cuò)誤的是 A500 s時(shí)O2的濃度為0.075 molL1 B平衡后，升高溫度，正反應(yīng)速率先增大后減小 C平衡后，要使平

19、衡常數(shù)增大，改變的條件是升高溫度 D1 000 s時(shí)將容器的體積縮小一半，重新達(dá)到平衡時(shí)0.25 molL1

20、0 K，中溫度為400 K，溫度越高，反應(yīng)速率越快，正確。 答案AD,解模：將容器進(jìn)行拆分，構(gòu)建新的模型(用實(shí)線箭號(hào)表示狀態(tài)變化的方向，用虛線箭號(hào)表示虛擬的過程)：,最后將虛擬出的兩個(gè)平衡狀態(tài)進(jìn)行加壓，把體積較大的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)化為體積較小的平衡狀態(tài)。即容器的反應(yīng)相當(dāng)于在虛擬容器的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，容器相對于容器，PCl5的體積分?jǐn)?shù)增大。 (2)在溫度、壓強(qiáng)不變的體系中加入某種氣體反應(yīng)物(或生成物)的平衡移動(dòng)問題：,解答“變量控制”實(shí)驗(yàn)探究題的方法思路 1確定變量：解答這類題目時(shí)首先要認(rèn)真審題，理清影響實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的因素有哪些。,考點(diǎn)五變量控制實(shí)驗(yàn)題的突破方法,突破必備,2定多變一：在

21、探究時(shí)，應(yīng)該先確定其他的因素不變，只變化一種因素，看這種因素與探究的問題存在怎樣的關(guān)系；這樣確定一種以后，再確定另一種，通過分析每種因素與所探究問題之間的關(guān)系，得出所有影響因素與所探究問題之間的關(guān)系。 3數(shù)據(jù)有效：解答時(shí)注意選擇數(shù)據(jù)(或設(shè)置實(shí)驗(yàn))要有效，且變量統(tǒng)一，否則無法作出正確判斷。,1某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn)。將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需的時(shí)間。,典題沖關(guān),請完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中：V1=

22、__________，V6=________，V9=________。,解析因?yàn)橐芯苛蛩徙~的量對反應(yīng)速率的影響，故應(yīng)保持硫酸的濃度在各組實(shí)驗(yàn)中相同，則硫酸溶液的體積均取30 mL，根據(jù)F中增加的水與硫酸銅溶液的體積之和為20 mL，可以求得各組實(shí)驗(yàn)中加入水的體積分別為V7=20 mL，V8=19.5 mL，V9=17.5 mL，V10=15 mL，實(shí)驗(yàn)E中加入的硫酸銅的體積V6=10 mL。 答案301017.5,2(2015廣東高考)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究某一種因素對溶液中NH4Cl水解程度的影響。 限制試劑與儀器：固體NH4Cl、蒸餾水、100 mL容量瓶、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、藥匙、天平、pH計(jì)、溫度計(jì)、恒溫水浴槽(可控制溫度) (1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄縚_______對溶液中NH4Cl水解程度的影響。,(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，擬定實(shí)驗(yàn)表格，完整體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案(列出能直接讀取數(shù)據(jù)的相關(guān)物理量及需擬定的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)用字母表示；表中V(溶液)表示所配制溶液的體積)。,解析通過所給試劑和儀器，可以探究溫度(或濃度)對溶液中氯化銨水解程度的影響。 如果是探究溫度對溶液中氯化銨水解程度的影響時(shí)，可以測定不同溫度下溶液的pH；如果是探究濃度對溶液中氯化銨水解程度的影響時(shí)，可以測定不同濃度下溶液的pH。因此實(shí)驗(yàn)表格可以為,答案(1)溫度(或濃度) (2),或,