專題四 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡.ppt

1、專題四 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,考試大綱對這部分內(nèi)容的具體要求是： （1）了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念，反應(yīng)速率的表示方法，理解外界條件（濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等）對反應(yīng)速率的影響。 （2）了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。理解化學(xué)平衡的涵義及其與反應(yīng)速率之間的內(nèi)在聯(lián)系。 （3）理解勒沙特列原理的涵義。掌握濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。 （4）以合成氨工業(yè)生產(chǎn)為例，用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的觀點(diǎn)理解工業(yè)生產(chǎn)的條件。,考綱要求及命題趨勢：,高考試題經(jīng)常會(huì)從以下幾個(gè)角度進(jìn)行考查： 第一，考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的概念，要求考生用這些基本概念對有關(guān)的敘述的正確與否作出判別。 第二，根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算

2、化學(xué)反應(yīng)速率。 第三，判斷化學(xué)反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)。判斷外界條件變化對化學(xué)速率、化學(xué)平衡的影響情況。也會(huì)用轉(zhuǎn)化率、原用利用率等概念來考查化學(xué)平衡移動(dòng)情況。 第四，用“等效問題”問題來考查有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算能力。 高考中經(jīng)常出現(xiàn)的題型是選擇題，有的年份也會(huì)出現(xiàn)大題。,知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：,題型示例：,例1 已知反應(yīng)A+3B 2C+D在某段時(shí)間內(nèi)以A的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為1mol.L-1min-1，則此段時(shí)間內(nèi)以C的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為（2000年全國高考題） A.0.5 mol.L-1min-1 B.1 mol.L-1min-1 C.2 mol.L-1min-1 D.3 mol.L-1mi

3、n-1,1.有關(guān)反應(yīng)速率的計(jì)算和比較,C,要點(diǎn)提示：,速率可以用不同的物質(zhì)表示，比較要換算成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 比較計(jì)算都要注意單位 填空題要注意寫單位,練習(xí)1 (2010福建理綜，12)化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應(yīng)，反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時(shí)間變化如下圖所示，計(jì)算反應(yīng)48 min間的平均反應(yīng)速率和推測反應(yīng)16 min時(shí)反應(yīng)物的濃度，結(jié)果應(yīng)是 A2.5 mol/(Lmin)和2.0 mol/L B2.5 mol/(Lmin)和2.5 mol/L C3.0 mol/(Lmin)和3.0 mol/L D5.0 mol/(Lmin)和3.0 mol/L,B,2.化學(xué)平衡標(biāo)志的判斷,例2.判

4、斷N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)在密閉容器中能達(dá)到平衡狀態(tài)的是,容器內(nèi)N2、H2、NH3三者濃度相等 容器內(nèi)N2、H2、NH3三者濃度不在變化 容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度比恰為1:3:2 tmin內(nèi)生成1molNH3同時(shí)消耗0.5molN2 tmin內(nèi)，生成1molN2同時(shí)消耗3molH2 某時(shí)間內(nèi)斷裂3molH-H鍵的同時(shí)，斷裂6molN-H鍵 容器內(nèi)質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化 容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化 容器內(nèi)密度不再發(fā)生變化 容器內(nèi)的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化, ,3.外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡狀態(tài)的影響,例3(2010重慶理綜，10)COCl2(g) CO(g)Cl

5、2(g)H0。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列措施：升溫恒容通入惰性氣體增加CO的濃度減壓加催化劑 恒壓通入惰性氣體，能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是 () A B C D,B,誤區(qū)警示 1.涉及外界條件對速率的影響時(shí)，影響最大的是催化劑；其次是溫度，溫度越高，速率越快；然后是濃度和壓強(qiáng)。若是可逆反應(yīng)，外界條件對v正和v逆的影響趨勢是一樣的。即若升溫或增大壓強(qiáng)(有氣體參與體系)，v正、v逆均加快；若增大反應(yīng)物濃度，瞬時(shí)速率v逆不變，但最終v正和v逆均加快。 2.不要把外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響與化學(xué)平衡移動(dòng)的方向及建立平衡的時(shí)間混為一談。,3.平衡移動(dòng)就是一個(gè)“平衡狀態(tài)不平衡狀態(tài)新的平衡狀態(tài)”的過程。一定條

6、件下的平衡體系，條件改變后，可能發(fā)生平衡移動(dòng)?？煽偨Y(jié)如下：,4.平衡移動(dòng)與轉(zhuǎn)化率的變化：不要把平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的增大等同起來。具體分析可參考下表：,練習(xí)2（08年天津理綜8）對平衡CO2(g) CO2(aq) .H=-19.75kJmol1，為增大二氧化碳?xì)怏w在水中的溶解度，應(yīng)采用的方法是 A升溫增壓B降溫減壓 C升溫減壓D降溫增壓 練習(xí)3（2010上海卷）17.據(jù)報(bào)道，在300、70MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實(shí)。 2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列敘述錯(cuò)誤的是 A使用Cu-Zn-Fe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率 B反應(yīng)需在3

7、00進(jìn)行可推測該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) C充入大量CO2氣體可提高H2的轉(zhuǎn)化率 D從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率,D,B,練習(xí)4（08年廣東化學(xué)8）將H2(g)和Br2 (g)充入恒容密閉容器，恒溫下發(fā)生反應(yīng)H2 (g) +Br2 (g) 2HBr (g) H0，平衡時(shí)Br2 (g)的轉(zhuǎn)化率為a；若初始條件相同，絕熱下進(jìn)行上述反應(yīng)，平衡時(shí)Br2 (g)的轉(zhuǎn)化率為b。a與b的關(guān)系是 AabBa=b CabD無法確定,A,4.化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖象,例4. 一定溫度下，在2 L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示： (1)從反應(yīng)開始到1

8、0 s，用Z表示的 反應(yīng)速率為 。 X的物質(zhì)的量濃度減少了 ， Y的轉(zhuǎn)化率為 。 (2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (3)10 s后的某一時(shí)刻(t1)改變了外界條件，其速率隨時(shí)間的變化圖象如圖所示： 則下列說法符合該圖象的是 。 At1時(shí)刻，增大了X的濃度 Bt1時(shí)刻，升高了體系溫度 Ct1時(shí)刻，縮小了容器體積 Dt1時(shí)刻，使用了催化劑,0.079 mol/(Ls),0.395 mol/L,79.0%,X(g)Y(g) 2Z(g),CD,提示：對于化學(xué)平衡的有關(guān)圖象問題，可按以下的方法進(jìn)行分析：,（1）認(rèn)清坐標(biāo)系，搞清縱、橫坐標(biāo)所代表的意義，并與勒沙特列原理掛鉤。 （2）緊扣可逆反應(yīng)的特征，搞清

9、正反應(yīng)方向是吸熱還是放熱，體積增大還是減小、不變，有無固體、純液體物質(zhì)參加或生成等。 （3）看清速率的變化及變化量的大小，在條件與變化之間搭橋。 （4）看清起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)，看清曲線的變化趨勢。 （5）先拐先平。例如，在轉(zhuǎn)化率-時(shí)間圖上，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先達(dá)到平衡，此時(shí)逆向推理可得該變化的溫度高、濃度大、壓強(qiáng)高。 （6）定一議二。當(dāng)圖象中有三個(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。,C,練習(xí)6（09年重慶理綜13）各可逆反應(yīng)達(dá)平衡后，改變反應(yīng)條件，其變化趨勢正確的是,D,練習(xí)7（2010四川理綜卷）13.反應(yīng)aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)達(dá)到平衡時(shí)。M的體積分?jǐn)?shù)y(M)

10、與反應(yīng)條件的關(guān)系如圖所示。其中：Z表示反應(yīng)開始時(shí)N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。下列說法正確的是 A.同溫同壓同Z時(shí)，加入催化劑，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加 B.同壓同Z時(shí)，升高溫度，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加 C.同溫同Z時(shí)，增加壓強(qiáng)，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加 D.同溫同壓時(shí)，增加Z，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加。,B,練習(xí)8(09年廣東)取五等份NO2，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)： 2NO2(g) N2O4(g)H0 反應(yīng)相同時(shí)間后，分別測定體系中NO2的百分含量(NO2%)，并作出其隨反應(yīng)溫度(T )變化的關(guān)系圖。下列示意圖中，可能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符的是 A B C D,D,練習(xí)9

11、、(07年高考全國理綜卷I13)如圖是恒溫下某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)時(shí)間變化的示意圖，下列敘述與示意圖不相符合的是 A反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等 B該反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)I后，增大反應(yīng)物濃度，平衡發(fā)生移動(dòng)，達(dá)到平衡態(tài)II C該反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)I后，減小反應(yīng)物濃度，平衡發(fā)生移動(dòng)，達(dá)到平衡態(tài)II D同一種反應(yīng)物在平衡態(tài)I和平衡態(tài)II時(shí)濃度不相等,C,5.有關(guān)等效平衡問題,概念: 相同條件下，同一可逆反應(yīng)體系，不管從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，建立平衡后，各相同組分的百分含量相同，這就是所謂的等效平衡。 特征：任何相同組分的百分含量相同。 關(guān)鍵：審清條件。 方法：“一邊倒”的方法，把生成物

12、或反應(yīng)物全部轉(zhuǎn)變成反應(yīng)物或生成物。,B,BD,I.恒溫、恒壓下，在一個(gè)可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(g) + B(g) C(g) （1）若開始時(shí)放入1molA和1molB，達(dá)到平衡后，生成amolC，這時(shí)A的物質(zhì)的量為_mol （2）若開始時(shí)放入3molA和3molB，達(dá)到平衡后，生成C的物質(zhì)的量為_mol （3）若開始時(shí)放入x mol A、2molB和1molC，達(dá)到平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別是y mol和3a mol，x=_mol 、y=_mol 平衡時(shí)，B的物質(zhì)的量_（選填一個(gè)編號(hào)） （甲）大于2mol（乙）等于2mol（丙）小于2mol（?。┛赡艽笥?、等于或小于2mol 作出此判

13、斷的理由是:_ （4）若在（3）的平衡混合物中再加入3 mol C，待再次達(dá)平衡后，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是_ .若在維持溫度不變，在一個(gè)與（1）反應(yīng)前起始體積相同，且容積固定的容器中發(fā)生上述反應(yīng)。 （5）開始時(shí)放入1mol A和1molB達(dá)到平衡后，生成b mol C，將b與（1）小題中的a進(jìn)行比較_（選填一個(gè)編號(hào)） （甲）ab（丙）a=b （?。┎荒鼙容^a和b的大小 作出此判斷的理由是_,6.有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算,明確起始量、變化量、平衡量及其相互關(guān)系 掌握計(jì)算模式（三步分析法） 熟練的應(yīng)用阿伏加德羅定律,例6、在373K時(shí)，把0.5molN2O4氣體通入為5L的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)棕色，反應(yīng)

14、進(jìn)行到2s時(shí)，NO2的濃度為0.02mol/L，在60s時(shí)，體系已達(dá)平衡，此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時(shí)的1.6倍，下列說法正確的是 A. 前2s，以N2O4的濃度變化表示的平均反應(yīng)速度為0.01mol/(Ls) B. 在2s時(shí)體系內(nèi)壓強(qiáng)為開始時(shí)壓強(qiáng)的1.1倍 C. 在平衡體系內(nèi)含N2O4 0.25mol D. 平衡時(shí)，如果壓縮容器體積，則可提高N2O4的轉(zhuǎn)化率,B,練習(xí)11：(07年理綜北京卷10)一定條件下，在體積為10 L的密閉容器中，1 mol X和1 mol Y進(jìn)行反應(yīng)：2X(g)Y(g) Z(g)，經(jīng)60 s達(dá)到平衡，生成0.3 mol Z，下列說法正確的是 A以X濃度變化表示的反應(yīng)速率為

15、0.001mol/(Ls) B將容器體積變?yōu)?0 L，Z的平衡濃度變?yōu)樵瓉淼?/2 C若增大壓強(qiáng)，則物質(zhì)Y的轉(zhuǎn)化率減小 D若升高溫度，X的體積分?jǐn)?shù)增大，則該反應(yīng)的H0,A,練習(xí)12（08年海南）X、Y、Z三種氣體，取X和Y按11的物質(zhì)的量之比混合，放入密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X+2Y 2Z ，達(dá)到平衡后，測得混合氣體中反應(yīng)物的總物質(zhì)的量與生成物的總物質(zhì)的量之比為32，則Y的轉(zhuǎn)化率最接近于 A33%B40%C50%D66% 練習(xí)13 (07年理綜寧夏卷13)一定條件下，合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測得混合氣體中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為20.0%，與反應(yīng)前的體積相比，反應(yīng)后體積縮小的百分率是 A16.7%B20

16、.0%C80.0%D83.3%,D,A,(07年高考江蘇卷13)一定溫度下可逆反應(yīng)：A(s)2B(g) 2C(g)D(g)；H0?，F(xiàn)將1 mol A和2 mol B加入甲容器中，將4 mol C和2 mol D加入乙容器中，此時(shí)控制活塞P，使乙的容積為甲的2倍，t1時(shí)兩容器內(nèi)均達(dá)到平衡狀態(tài)(如圖1所示，隔板K不能移動(dòng))。下列說法正確的是 A保持溫度和活塞位置不變，在甲中再加入1 mol A和2 mol B，達(dá)到新的平衡后，甲中C的濃度是乙中C的濃度的2倍 B保持活塞位置不變，升高溫度，達(dá)到新的平衡后，甲、乙中B的體積分?jǐn)?shù)均增大 C保持溫度不變，移動(dòng)活塞P，使乙的容積和甲相等，達(dá)到新的平衡后，乙

17、中C的體積分?jǐn)?shù)是甲中C的體積分?jǐn)?shù)的2倍 D保持溫度和乙中的壓強(qiáng)不變，t2時(shí)分別向甲、乙中加入等質(zhì)量的氦氣后，甲、乙中反應(yīng)速率變化情況分別如圖2和圖3所示(t1前的反應(yīng)速率變化已省略),BD,X2Y 2Z,45%,（5）如果該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。改變實(shí)驗(yàn)條件（溫度、壓強(qiáng)、催化劑）得到Z隨時(shí)間變化的曲線、（如右圖所示）則曲線、所對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變分別是： 。,升高溫度 加入催化劑 增大壓強(qiáng),（2010全國卷1）27.（15分）在溶液中，反應(yīng)A+2B C分別在三種不同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行，它們的起始濃度均為c(A)=0.100mol/L、c(B)=0.200mol/L及c(C)=0。反應(yīng)物A的濃度隨時(shí)間的變化