高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題突破專題九 化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡課件.ppt

專題九化學(xué)反應(yīng)速率化學(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)域中的重要作用 3 了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性 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)行簡單的計算 5 理解外界條件 濃度 溫度 壓強 催化劑等 對反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響 認(rèn)識其一般規(guī)律 6 了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生產(chǎn) 生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用 考綱要求 知識精講 考點一化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素的實驗探究問題 用上式進(jìn)行某物質(zhì)反應(yīng)速率計算時需注意以下幾點 1 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 2 化學(xué)反應(yīng)速率是某段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率 而不是即時速率 且計算時取正值 3 同一反應(yīng)用不同的物質(zhì)表示反應(yīng)速率時 數(shù)值可能不同 但意義相同 不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比 4 計算反應(yīng)速率時 若給出的是物質(zhì)的量的變化值 要轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度的變化值 計算時一定要除以體積 再進(jìn)行計算 5 對于可逆反應(yīng) 通常計算的是正 逆反應(yīng)抵消后的總反應(yīng)速率 當(dāng)達(dá)到平衡時 總反應(yīng)速率為零 注 總反應(yīng)速率也可理解為凈速率 2 四大影響因素 的深度剖析濃度 溫度 壓強 催化劑是影響化學(xué)反應(yīng)速率的四大外界因素 此外反應(yīng)物顆粒大小對化學(xué)反應(yīng)速率也有一定的影響 1 濃度 對有氣體參加的反應(yīng)或在溶液中發(fā)生的反應(yīng)產(chǎn)生影響 在其他條件不變時都符合 濃快稀慢 的原理 2 壓強 注意 壓強對反應(yīng)速率的影響是通過改變反應(yīng)物的濃度來實現(xiàn)的 壓強只對有氣體參加的反應(yīng)產(chǎn)生影響 向氣體反應(yīng)體系中充入不參與反應(yīng)的氣體時 對反應(yīng)速率的影響 恒容 充入稀有氣體 或非反應(yīng)氣體 總壓增大 物質(zhì)的濃度不變 活化分子的濃度不變 反應(yīng)速率不變 恒壓 充入稀有氣體 或非反應(yīng)氣體 體積增大 物質(zhì)的濃度減小 活化分子的濃度減小 反應(yīng)速率減小 3 溫度 溫度升高 化學(xué)反應(yīng)速率增大 升高溫度 無論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng) 反應(yīng)速率都增大 4 催化劑 催化劑能改變 增大或減小 化學(xué)反應(yīng)速率 但不能使本來不會發(fā)生的反應(yīng)變成可以發(fā)生的 對可逆反應(yīng)來說 正反應(yīng)的催化劑同時也是逆反應(yīng)的催化劑 催化劑能同等程度地改變正 逆反應(yīng)速率 對化學(xué)平衡狀態(tài)無影響 生產(chǎn)過程中使用催化劑主要是為了提高生產(chǎn)效率 對于反應(yīng)物顆粒大小 固體物質(zhì)顆粒越小 總表面積越大 反應(yīng)速率越快 反之越慢 題組集訓(xùn) 題組一對化學(xué)反應(yīng)速率的綜合考查 1 2014 北京理綜 12 一定溫度下 10ml0 40mol l 1h2o2溶液發(fā)生催化分解 不同時刻測得生成o2的體積 已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況 如下表 下列敘述不正確的是 溶液體積變化忽略不計 a 0 6min的平均反應(yīng)速率 v h2o2 3 3 10 2mol l 1 min 1b 6 10min的平均反應(yīng)速率 v h2o2 3 3 10 2mol l 1 min 1c 反應(yīng)到6min時 c h2o2 0 30mol l 1d 反應(yīng)到6min時 h2o2分解了50 答案c 2 一定溫度下 在2l的密閉容器中 x y z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示 1 從反應(yīng)開始到10s時 用z表示的反應(yīng)速率為 2 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3 10s后的某一時刻 t1 改變了外界條件 其速率隨時間變化的情況如圖所示 則下列說法正確的是 填序號 a t1時刻 增大了x的濃度b t1時刻 升高了體系溫度c t1時刻 縮小了容器體積d t1時刻 使用了催化劑 已知 反應(yīng)aa g bb g cc g 某溫度下 在2l的密閉容器中投入一定量的a b 兩種氣體的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示 1 經(jīng)測定前4s內(nèi)v c 0 05mol l 1 s 1 則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2 請在圖中將生成物c的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化曲線繪制出來 3 若上述反應(yīng)分別在甲 乙 丙三個相同的密閉容器中進(jìn)行 經(jīng)同一段時間后 測得三個容器中的反應(yīng)速率分別為甲 v a 0 3mol l 1 s 1 乙 v b 0 12mol l 1 s 1丙 v c 9 6mol l 1 min 1 則甲 乙 丙三個容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序為 解析 1 分析圖像知 c z 0 79mol l 1 v z 0 079mol l 1 s 1 2 由各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的量 x為0 79mol y為0 79mol z為1 58mol 可知方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比為1 1 2 則化學(xué)方程式為x g y g 2z g 3 由圖像可知 外界條件同等程度地增大了該反應(yīng)的正 逆反應(yīng)速率 增大x的濃度 升高體系溫度均不會同等程度地改變正 逆反應(yīng)速率 a b錯誤 由 2 中的反應(yīng)方程式可知 該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng) 縮小容器體積或增大壓強 均可同等程度地增大正 逆反應(yīng)速率 c正確 使用催化劑可同等程度地改變正 逆反應(yīng)速率 d正確 1 前4s內(nèi) c a 0 8mol l 1 0 5mol l 1 0 3mol l 1 v a 0 3mol l 1 4s 0 075mol l 1 s 1 v a v c a c 0 075mol l 1 s 1 0 05mol l 1 s 1 3 2 由圖像知 在12s時 c a c b 0 6mol l 1 0 2mol l 1 3 1 a b 則a b c三者的比例為3 1 2 所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3a g b g 2c g 2 生成物c的濃度從0開始增加 到12s時達(dá)到最大 c a c c a c 3 2 所以 c c 2 0 6mol l 1 3 0 4mol l 1 答案 1 0 079mol l 1 s 1 2 x g y g 2z g 3 cd 1 3a g b g 2c g 2 3 乙 甲 丙 1 化學(xué)反應(yīng)速率計算的常見錯誤 1 不注意容器的容積 2 漏寫單位或單位寫錯 3 忽略有效數(shù)字 2 比較化學(xué)反應(yīng)速率大小的注意事項 1 看單位是否統(tǒng)一 若不統(tǒng)一 換算成相同單位 2 比較不同時間段內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率大小時 可先換算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率 再比較數(shù)值大小 易誤警示 3 比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值 例如 對于一般反應(yīng)aa g bb g cc g dd g 比較不同時間段內(nèi)的大小 若 則用a表示的反應(yīng)速率比用b表示的大 易誤警示 3 2013 安徽理綜 28 某酸性工業(yè)廢水中含有k2cr2o7 光照下 草酸 h2c2o4 能將其中的cr2o轉(zhuǎn)化為cr3 某課題組研究發(fā)現(xiàn) 少量鐵明礬 al2fe so4 4 24h2o 即可對該反應(yīng)起催化作用 為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對該反應(yīng)速率的影響 探究如下 1 在25 下 控制光照強度 廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同 調(diào)節(jié)不同的初始ph和一定濃度草酸溶液用量 做對比實驗 完成以下實驗設(shè)計表 表中不要留空格 題組二 控制變量 思想在探究影響化學(xué)反應(yīng)速率因素中的應(yīng)用 測得實驗 和 溶液中的cr2o濃度隨時間變化關(guān)系如圖所示 2 上述反應(yīng)后草酸被氧化為 填化學(xué)式 3 實驗 和 的結(jié)果表明 實驗 中0 t1時間段反應(yīng)速率v cr3 mol l 1 min 1 用代數(shù)式表示 4 該課題組對鐵明礬 al2fe so4 4 24h2o 中起催化作用的成分提出如下假設(shè) 請你完成假設(shè)二和假設(shè)三 假設(shè)一 fe2 起催化作用 假設(shè)二 假設(shè)三 5 請你設(shè)計實驗驗證上述假設(shè)一 完成下表中內(nèi)容 除了上述實驗提供的試劑外 可供選擇的藥品有k2so4 feso4 k2so4 al2 so4 3 24h2o al2 so4 3等 溶液中cr2o的濃度可用儀器測定 解析首先看清實驗?zāi)康?確定條件改變的唯一變量 再根據(jù)圖給信息進(jìn)行綜合分析 對于實驗方案的設(shè)計也主要考慮變量的控制 1 要保證其他量不變 草酸用量為唯一變量 必須保證溶液的體積為100ml 所以加入草酸和水的體積之和應(yīng)為40ml 兩者的具體體積沒有要求 只需與 中數(shù)據(jù)不同即可 2 此反應(yīng)中鉻的化合價由 6價變?yōu)?3價 化合價降低 所以碳的化合價應(yīng)升高 草酸中碳的化合價為 3價 反應(yīng)后只能變?yōu)?4價 即生成co2 3 通過圖像可以明顯看到 實驗 的反應(yīng)速率比實驗 的快 故ph越小 反應(yīng)速率越快 說明溶液ph對該反應(yīng)的速率有影響 在0 t1時間段 cr2o的濃度改變了 c0 c1 mol l 1 其反應(yīng)速率為 c0 c1 t1mol l 1 min 1 所以v cr3 2 c0 c1 t1mol l 1 min 1 4 鐵明礬中除結(jié)晶水外 共有三種離子 均可能起催化作用 除fe2 外 還有al3 和so 5 要想驗證假設(shè)一正確 必須確定al3 和so不起催化作用 所以可選擇k2so4 al2 so4 3 24h2o 為了確保al3 和so的濃度與原來的相同 所以取和鐵明礬相同物質(zhì)的量的k2so4 al2 so4 3 24h2o 答案 1 2 co2 3 溶液ph對該反應(yīng)的速率有影響 4 al3 起催化作用so起催化作用 5 4 某小組利用h2c2o4溶液和酸性kmno4溶液反應(yīng)來探究 條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 1 向酸性kmno4溶液中加入一定量的h2c2o4溶液 當(dāng)溶液中的kmno4耗盡后 溶液紫色將褪去 為確保能觀察到紫色褪去 h2c2o4與kmno4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為n h2c2o4 n kmno4 2 為探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 該小組設(shè)計了如下實驗方案 表中x ml 理由是 3 已知50 時 濃度c h2c2o4 隨反應(yīng)時間t的變化曲線如下圖示 若保持其他條件不變 請在坐標(biāo)圖中畫出25 時c h2c2o4 隨t的變化曲線示意圖 解析 1 2mno 6h 5h2c2o4 2mn2 10co2 8h2o 根據(jù)上述方程式判斷 h2c2o4與kmno4初始的物質(zhì)的量需滿足n h2c2o4 n kmno4 2 5 2 根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)可知 應(yīng)控制 kmno4的濃度不變 調(diào)節(jié)h2c2o4的濃度 所以x 2 0 即總體積保持13 0ml不變 3 溫度低 反應(yīng)速率慢 反應(yīng)達(dá)到平衡時 所用時間較長 答案 1 2 5 2 2 0保證其他條件不變 只改變反應(yīng)物h2c2o4的濃度 從而才能達(dá)到對照實驗?zāi)康?3 如下圖 控制變量思想是中學(xué)化學(xué)實驗中常用的思想方法 對影響實驗結(jié)果的因素進(jìn)行控制 以達(dá)到明確各因素在實驗中的作用和目的 尤其是在研究影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素時 由于外界影響因素較多 故要弄清某個因素的影響需控制其他因素相同或不變時再進(jìn)行實驗 因此 控制變量思想在這部分體現(xiàn)的較為充分 在近幾年高考題中也考查較多 且多以探究性實驗題的形式出現(xiàn) 思想歸納 考點二全面突破化學(xué)平衡 知識精講 1 化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的 兩類標(biāo)志 及 一角度 判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) 關(guān)鍵是看給定條件下能否推出 變量 達(dá)到 不變 常用到的判斷標(biāo)志有 1 絕對標(biāo)志 2 相對標(biāo)志 有氣體參加的反應(yīng) 氣體的總壓強 總體積 總物質(zhì)的量不變時 當(dāng)是等體積反應(yīng)時 不一定達(dá)到平衡 當(dāng)是不等體積反應(yīng)時 達(dá)到平衡 氣體的密度 氣體的平均相對分子質(zhì)量 不變時 要具體分析各表達(dá)式中的分子或分母變化情況 判斷是否平衡 如果平衡體系中的物質(zhì)有顏色 則平衡體系的顏色不變時 達(dá)到平衡 3 一角度從微觀的角度分析 如反應(yīng)n2 g 3h2 g 2nh3 g 下列各項均可說明該反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài) 斷裂1moln n鍵的同時生成1moln n鍵 斷裂1moln n鍵的同時生成3molh h鍵 斷裂1moln n鍵的同時斷裂6moln h鍵 生成1moln n鍵的同時生成6moln h鍵 2 化學(xué)平衡狀態(tài)移動判斷的方法和規(guī)律 1 化學(xué)平衡移動 2 兩類方法 通過比較平衡破壞瞬時的正逆反應(yīng)速率的相對大小來判斷平衡移動的方向 a 若外界條件改變 引起v正 v逆 此時正反應(yīng)占優(yōu)勢 則化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向 或向右 移動 b 若外界條件改變 引起v正 v逆 此時逆反應(yīng)占優(yōu)勢 則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向 或向左 移動 c 若外界條件改變 雖能引起v正和v逆變化 但變化后新的v正 和v逆 仍保持相等 則化學(xué)平衡沒有發(fā)生移動 通過比較濃度商 q 與平衡常數(shù) k 的大小來判斷平衡移動的方向 a 若q k平衡逆向移動 b 若q k平衡不移動 c 若q k平衡正向移動 3 外界條件對平衡移動影響的規(guī)律 勒夏特列原理 溫度的影響 升高溫度 化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動 降低溫度 化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動 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 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 壓強的影響 增大壓強會使平衡向著氣體體積減小的方向移動 減小壓強會使平衡向著氣體體積增大的方向移動 4 不能用勒夏特列原理解釋的問題 若外界條件改變后 無論平衡向正反應(yīng)方向移動或向逆反應(yīng)方向移動都無法減弱外界條件的變化 則平衡不移動 如對于h2 g br2 g 2hbr g 由于反應(yīng)前后氣體的分子總數(shù)不變 外界壓強增大或減小時 平衡無論正向或逆向移動都不能減弱壓強的改變 所以對于該反應(yīng) 壓強改變 平衡不發(fā)生移動 催化劑能同等程度地改變正 逆反應(yīng)速率 所以催化劑不會影響化學(xué)平衡 當(dāng)外界條件的改變對平衡移動的影響與生產(chǎn)要求不一致時 不能用勒夏特列原理解釋 如工業(yè)合成氨條件的選擇 題組集訓(xùn) 1 在一定溫度下的定容容器中 當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時 混合氣體的壓強 混合氣體的密度 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 混合氣體的顏色 各反應(yīng)物或生成物的濃度之比等于系數(shù)之比 1 能說明2so2 g o2 g 2so3 g 達(dá)到平衡狀態(tài)的是 2 能說明i2 g h2 g 2hi g 達(dá)到平衡狀態(tài)的是 題組一多角度 全方位突破化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的判定 3 能說明2no2 g n2o4 g 達(dá)到平衡狀態(tài)的是 4 能說明c s co2 g 2co g 達(dá)到平衡狀態(tài)的是 5 能說明a s 2b g c g d g 達(dá)到平衡狀態(tài)的是 2 若上述題目改成一定溫度下的恒壓密閉容器 結(jié)果又如何 答案 1 2 3 4 5 3 將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空恒容容器中 固體試樣體積忽略不計 在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡 nh2coonh4 s 2nh3 g co2 g 判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是 a 2v nh3 v co2 b 密閉容器中c nh3 c co2 2 1c 密閉容器中混合氣體的密度不變d 密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變 失誤防范 化學(xué)平衡標(biāo)志判斷 三關(guān)注 關(guān)注反應(yīng)條件 是恒容容器 還是恒壓容器 關(guān)注反應(yīng)特點 是等體積反應(yīng) 還是非等體積反應(yīng) 關(guān)注特殊情況 是否有固體參加或生成 題組二化學(xué)平衡狀態(tài)移動方向及結(jié)果的判定 4 在一定條件下 可逆反應(yīng)2no2 g n2o4 g h 0達(dá)到平衡 當(dāng)分別改變下列條件時 請?zhí)羁?1 保持容器容積不變 通入一定量no2 則達(dá)到平衡時no2的百分含量 填 增大 減小 或 不變 下同 保持容器容積不變 通入一定量n2o4 則達(dá)到平衡時no2的百分含量 2 保持壓強不變 通入一定量no2 則達(dá)到平衡時no2的百分含量 保持壓強不變 通入一定量n2o4 則達(dá)到平衡時no2的百分含量 3 保持容器容積不變 通入一定量氖氣 則達(dá)到平衡時no2的轉(zhuǎn)化率 保持壓強不變 通入氖氣使體系的容積增大一倍 則達(dá)到平衡時no2的轉(zhuǎn)化率 解析 1 保持容器容積不變 通入一定量no2 則增加了no2的濃度 所以平衡正向移動 且no2轉(zhuǎn)化率比原來大 no2的含量減小 保持容器容積不變 通入一定量n2o4 則增加了n2o4的濃度 所以平衡逆向移動 但其進(jìn)行的程度比原來的n2o4的轉(zhuǎn)化率要小 所以no2的含量減小 2 保持壓強不變 通入一定量no2或n2o4 不影響平衡 所以no2的含量不變 3 保持容器容積不變 通入一定量氖氣 此過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度都沒有發(fā)生改變 所以平衡不移動 no2的轉(zhuǎn)化率不變 保持壓強不變 通入氖氣使體系的容積增大一倍 則相當(dāng)于減小壓強 所以平衡向生成no2的方向移動 所以no2的轉(zhuǎn)化率會減小 答案 1 減小減小 2 不變不變 3 不變減小 5 2013 重慶理綜 7 將e和f加入密閉容器中 在一定條件下發(fā)生反應(yīng) e g f s 2g g 忽略固體體積 平衡時g的體積分?jǐn)?shù) 隨溫度和壓強的變化如下表所示 b f 915 2 0mpa時e的轉(zhuǎn)化率為60 該反應(yīng)的 s 0 k 1000 k 810 上述 中正確的有 a 4個b 3個c 2個d 1個解析由表中數(shù)據(jù)分析得出該反應(yīng)正向是吸熱反應(yīng) 然后逐項分析 反應(yīng)e g f s 2g g 是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng) 壓強增大平衡逆向移動 故b 54 0 由b到83 0 可知轉(zhuǎn)化率是增大的 溫度升高 g的體積分?jǐn)?shù)增大 平衡正向移動 故正反應(yīng)是吸熱的 由此可知f 75 0 故b f 正確 915 2 0mpa時 g的體積分?jǐn)?shù) 物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) 為75 0 設(shè)總的物質(zhì)的量為4mol 則e為1mol g為3mol 根據(jù)反應(yīng)e g f s 2g g 可知 生成3molg 消耗1 5mole 所以e的轉(zhuǎn)化率為 100 60 正確 該反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng) 故 s 0 正確 因為該反應(yīng)正向吸熱 升高溫度平衡正向移動 平衡常數(shù)增大 故 正確 答案a 6 2014 江蘇 15改編 一定溫度下 在三個體積均為1 0l的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng) 2ch3oh g ch3och3 g h2o g 下列說法正確的是 雙選 a 該反應(yīng)的正方應(yīng)為放熱反應(yīng)b 達(dá)到平衡時 容器 中的ch3oh體積分?jǐn)?shù)比容器 中的小c 容器 中反應(yīng)到達(dá)平衡所需時間比容器 中的長d 若起始時向容器 中充入ch3oh0 15mol ch3och30 15mol和h2o0 10mol 則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行 解析a項 根據(jù)表格中數(shù)據(jù) 容器 和容器 中起始物質(zhì)的量都是0 20mol 溫度在387 時 達(dá)到平衡時ch3och3的物質(zhì)的量為0 080mol 而溫度在207 時 達(dá)到平衡時ch3och3的物質(zhì)的量為0 090mol 說明該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 正確 b項 由于該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng) 因此容器 和容器 的平衡為等效平衡 故ch3oh的體積分?jǐn)?shù)一樣大 錯誤 c項 容器 的溫度高 反應(yīng)速率快 達(dá)到平衡所需時間短 錯誤 d項 容器 中的k 4 而此時的q 0 67 因此q k 則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行 正確 答案ad 方法技巧 對于反應(yīng)物或生成物只有一種的可逆反應(yīng)而言 在改變物質(zhì)濃度而引起化學(xué)平衡移動時應(yīng)遵循或應(yīng)用下列方法進(jìn)行分析 1 在溫度 容積不變的容器中加入某種氣體反應(yīng)物 或生成物 的平衡移動問題 對于aa g bb g cc g 或bb g cc g aa g 當(dāng)t v不變時 加入a b c氣體 相當(dāng)于給體系增大壓強 但平衡移動的最終結(jié)果是由濃度決定 方法技巧 2 在溫度 壓強不變的體系中加入某種氣體反應(yīng)物 或生成物 的平衡移動問題 對于aa g bb g cc g 或bb g cc g aa g 當(dāng)t p不變時 加入a氣體 平衡移動的最終結(jié)果與原平衡等效 相當(dāng)于平衡不移動 而加入b或c 則平衡的移動由濃度決定 考點三全面突破化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率 知識精講 1 化學(xué)平衡常數(shù)的全面突破 1 數(shù)學(xué)表達(dá)式 對于反應(yīng)ma g nb g pc g qd g 來說 k 注意 不要把反應(yīng)體系中純固體 純液體以及稀水溶液中水的濃度寫進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式 如 但在非水溶液中 若有水參加或生成 則此時水的濃度不可視為常數(shù) 應(yīng)寫進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式中 如 同一化學(xué)反應(yīng) 化學(xué)反應(yīng)方程式寫法不同 其平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值亦不同 如 因此書寫平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值時 要與化學(xué)反應(yīng)方程式相對應(yīng) 否則意義就不明確 2 平衡常數(shù)的意義 平衡常數(shù)可表示反應(yīng)進(jìn)行的程度 k越大 反應(yīng)進(jìn)行的程度越大 k 105時 可以認(rèn)為該反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行完全 轉(zhuǎn)化率也能表示反應(yīng)進(jìn)行的程度 轉(zhuǎn)化率不僅與溫度有關(guān) 而且與起始條件有關(guān) k的大小只與溫度有關(guān) 與反應(yīng)物或生成物起始濃度的大小無關(guān) 3 濃度商 可逆反應(yīng)進(jìn)行到某時刻 包括化學(xué)平衡 時 生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪之積與反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪之積的比值稱為濃度商 q 當(dāng)q k時 該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) q k時 該反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行 q k時 該反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行 2 轉(zhuǎn)化率的全面突破 1 轉(zhuǎn)化率的計算公式 2 轉(zhuǎn)化率的變化分析 在一恒容密閉容器中通入amola bmolb發(fā)生反應(yīng)aa g bb g cc g 達(dá)到平衡后 改變下列條件 分析轉(zhuǎn)化率的變化情況 用 增大 減小 或 不變 表示 再通入bmolb a b 再通入amola bmolb 若a b c a b 若a b c a b 若a b c a b 增大 減小 增大 增大 不變 不變 減小 減小 題組集訓(xùn) 1 2014 四川理綜 7 在10l恒容密閉容器中充入x g 和y g 發(fā)生反應(yīng)x g y g m g n g 所得實驗數(shù)據(jù)如下表 下列說法正確的是 a 實驗 中 若5min時測得n m 0 050mol 則0至5min時間內(nèi) 用n表示的平均反應(yīng)速率v n 1 0 10 2mol l 1 min 1b 實驗 中 該反應(yīng)的平衡常數(shù)k 2 0c 實驗 中 達(dá)到平衡時 x的轉(zhuǎn)化率為60 d 實驗 中 達(dá)到平衡時 b 0 060 假設(shè)在900 時 該反應(yīng)的平衡常數(shù)也為1 0 根據(jù)實驗 中的數(shù)據(jù)可知b 0 060 由 中數(shù)據(jù)可知在700 時平衡常數(shù)約為2 6 結(jié)合800 時平衡常數(shù)為1 0可知 溫度越高 該平衡常數(shù)越小 平衡逆向移動 故b 0 060 該項錯誤 答案c 2 2014 山東理綜 29 研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時 涉及如下反應(yīng) 2no2 g nacl s nano3 s clno g k1 h1 0 2no g cl2 g 2clno g k2 h2 0 1 4no2 g 2nacl s 2nano3 s 2no g cl2 g 的平衡常數(shù)k 用k1 k2表示 2 為研究不同條件對反應(yīng) 的影響 在恒溫條件下 向2l恒容密閉容器中加入0 2molno和0 1molcl2 10min時反應(yīng) 達(dá)到平衡 測得10min內(nèi)v clno 7 5 10 3mol l 1 min 1 則平衡后n cl2 mol no的轉(zhuǎn)化率 1 其他條件保持不變 反應(yīng) 在恒壓條件下進(jìn)行 平衡時no的轉(zhuǎn)化率 2 1 填 或 平衡常數(shù)k2 填 增大 減小 或 不變 若要使k2減小 可采取的措施是 3 實驗室可用naoh溶液吸收no2 反應(yīng)為2no2 2naoh nano3 nano2 h2o 含0 2molnaoh的水溶液與0 2molno2恰好完全反應(yīng)得1l溶液a 溶液b為0 1mol l 1的ch3coona溶液 則兩溶液中c no c no 和c ch3coo 由大到小的順序為 已知hno2的電離常數(shù)ka 7 1 10 4mol l 1 ch3cooh的電離常數(shù)ka 1 7 10 5mol l 1 可使溶液a和溶液b的ph相等的方法是 a 向溶液a中加適量水b 向溶液a中加適量naohc 向溶液b中加適量水d 向溶液b中加適量naoh解析 1 觀察題給的三個方程式可知 題目所求的方程式可由 2 得到 故該反應(yīng)的平衡常數(shù)k 2 由題給數(shù)據(jù)可知 n clno 7 5 10 3mol l 1 min 1 10min 2l 0 15mol 2no g cl2 g 2clno g 起始物質(zhì)的量 mol0 20 1010min內(nèi)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量 mol平衡物質(zhì)的量 mol0 050 0250 15故n cl2 0 025mol 0 150 0750 15 no的轉(zhuǎn)化率 1 100 75 其他條件保持不變 由恒容條件 2l 改為恒壓條件 因該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng) 平衡正向移動 no的轉(zhuǎn)化率增大 即 2 1 平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù) 故由恒容條件改為恒壓條件時平衡常數(shù)不變 要使平衡常數(shù)減小 平衡應(yīng)逆向移動 因為反應(yīng) 是放熱反應(yīng) 故應(yīng)升高溫度 3 由反應(yīng)方程式計算可知 c nano3 c nano2 0 1mol l 1 c ch3coona 0 1mol l 1 由電離平衡常數(shù)可知酸性 hno3 hno2 ch3cooh 酸越弱其對應(yīng)鹽溶液中的離子水解程度越大 則c no c no c ch3coo 由越弱越水解可知 a溶液的堿性比b溶液的堿性弱 pha phb 要使pha phb 則應(yīng)使pha增大或phb減小 a 向溶液a中加適量水 其水解程度雖然增大 但pha減小 不符合題意 b 向溶液a中加適量naoh 能使其堿性增強 pha增大 符合題意 c 向溶液b中加適量水 其水解程度雖然增大 但phb減小 符合題意 d 向溶液b中加適量naoh 能使其堿性增強 phb增大 不符合題意 答案 1 k k2 2 2 5 10 275 不變升高溫度 3 c no c no c ch3coo bc 1 圖像類型 1 濃度 時間如a g b g ab g 考點四看圖識圖借圖破解 知識精講 2 含量 時間 溫度 壓強 c 指產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù) b 指某反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 3 恒壓 或恒溫 線 c表示反應(yīng)物的平衡濃度 表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 圖 若p1 p2 p3則正反應(yīng)為氣體體積的反應(yīng) h0 圖 若t1 t2 則正反應(yīng)為反應(yīng) 增大 放熱 2 分析方法 1 認(rèn)清坐標(biāo)系 弄清縱 橫坐標(biāo)所代表的意義 并與有關(guān)原理相結(jié)合 2 看清起點 分清反應(yīng)物 生成物 濃度減小的是反應(yīng)物 濃度增大的是生成物 一般生成物多數(shù)以原點為起點 3 看清曲線的變化趨勢 注意漸變和突變 分清正 逆反應(yīng) 從而判斷反應(yīng)特點 4 注意終點 例如 在濃度 時間圖像上 一定要看清終點時反應(yīng)物的消耗量 生成物的增加量 并結(jié)合有關(guān)原理進(jìn)行推理判斷 5 先拐先平 例如 在轉(zhuǎn)化率 時間圖像上 先出現(xiàn)拐點的曲線先達(dá)到平衡 此時逆向推理可得該曲線對應(yīng)的溫度高 濃度大或壓強大 6 定一議二 當(dāng)圖像中有三個量時 先確定一個量不變再討論另外兩個量的關(guān)系 3 繪圖要領(lǐng)一標(biāo) 標(biāo)原點 標(biāo)橫 縱坐標(biāo)的物理量及單位 二比 比照原圖像 畫出新圖像 并標(biāo)明 1 2014 安徽理綜 10 臭氧是理想的煙氣脫硝試劑 其脫硝反應(yīng)為2no2 g o3 g n2o5 g o2 g 若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行 下列由該反應(yīng)相關(guān)圖像作出的判斷正確的是 題組集訓(xùn) 題組一識別圖像 聯(lián)系規(guī)律 判斷正誤 解析a項 從能量變化的圖像分析 該反應(yīng)為放熱反應(yīng) 升高溫度 平衡逆向移動 平衡常數(shù)減小 正確 b項 依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的計算公式 v no2 0 2mol l 1 s 1 單位不對 錯誤 c項 催化劑會同等程度地改變正 逆反應(yīng)速率 所以加入催化劑 平衡不移動 錯誤 d項 增大c o2 平衡逆向移動 no2的轉(zhuǎn)化率降低 錯誤 答案a 2 2014 福建理綜 12 在一定條件下 n2o分解的部分實驗數(shù)據(jù)如下 下圖能正確表示該反應(yīng)有關(guān)物理量變化規(guī)律的是 注 圖中半衰期指任一濃度n2o消耗一半時所需的相應(yīng)時間 c1 c2均表示n2o初始濃度且c1 c2 解析分析實驗數(shù)據(jù)可看出 相同時間間隔內(nèi) n2o物質(zhì)的量濃度變化值相同 可得出結(jié)論 n2o的分解速率與其物質(zhì)的量濃度無關(guān) 故a項正確 b項錯誤 分析數(shù)據(jù)可知 0 100mol l 1 0 050mol l 1時間為50min 0 080mol l 1 0 040mol l 1