高考化学大二轮总复习 专题八 化学反应速率化学平衡课件

1、专题八 化学反应速率 化学平衡 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.理解温度、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。 4.认识化学反应的可逆性。能用焓变和熵变说明常见简单 化学反应的方向。 考纲要求 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、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。 考点一化学反应速率及其影响因素、化学反应进行的方向 栏目索引 考点二全面突破化学平衡 考点三全

2、面突破化学平衡常数及转化率 考点四看图识图借图破解 知识精讲 考点一化学反应速率及其影响因素、化学 反应进行的方向 用上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点： (1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于 固体和纯液体。 (2)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不 是即时速率，且计算时取正值。 (3)同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不 同，但意义相同。不同物质表示的反应速率之比等于其 化学计量数之比。 (4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，要 转化为物质的量浓度的变化值(计算时一定要除以体积)， 再进行计算。 (5)对于可逆反应，通常计算的是正、逆反应

3、抵消后的总 反应速率，当达到平衡时，总反应速率为零。(注：总反 应速率也可理解为净速率) 2.正确理解速率影响因素 (2)纯液体、固体对化学反应速率的影响 在化学反应中，纯液体和固态物质的浓度为常数，故不 能用固态物质的浓度变化来表示反应速率，但是固态反 应物颗粒的大小是影响反应速率的条件之一，如煤粉由 于表面积大，燃烧就比煤块快得多。 (3)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致 的，但影响程度不一定相同。 当增大反应物浓度时，v正增大，v逆瞬间不变，随后也增大； 增大压强，气体分子数减小方向的反应速率变化程度大； 对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强可以同等 程度地改变正

4、、逆反应速率； 升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增 大的程度大； 使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。 3.“明辨是非”准确判断 正误判断，正确的打“”，错误的打“”。 (1)随着反应的进行，化学反应速率一定逐渐减小( ) (2)增大压强，化学反应速率一定加快( ) (3)反应现象不明显，证明化学反应速率很慢( ) (4)反应H2Cl2=2HCl(H0)的机理包含Cl2 2Cl(慢)，H2Cl HClH(快)，Cl2H HCl Cl(快)，则反应的活化能大于反应的活化能( ) (5)在含有少量I的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2I H2OIO(慢)，H2O2IO

5、 H2OO2I(快)， 则I、IO均为H2O2分解反应的催化剂( ) 4.正确理解化学反应进行的方向 (1)化学反应有三大问题：什么条件下反应可以发 生(方向问题)。反应的快慢问题(化学反应速率)。 反应能否进行的程度问题(转化率与Ka)。 (2)自发、非自发反应与温度条件有关： GHTS 注意自发反应指反应在当前可以发生，但速率可 能很快，也可能很慢；转化率可能很高，也可能很低。 非自发反应指反应当前不可自发进行，但是可以通 过调整温度转变成自发反应(例如，H0的反 应低温可自发)；也可以通过电解等手段强迫发生。 判断下列说法是否正确，正确的打“”，错误的打 “”。 (1)CaCO3(s)=

6、CaO(s)CO2(g)室温下不能自发进行， 说明该反应的H0，S0( ) (3)常温下，反应4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)= 4Fe(OH)3(s)能自发进行，则H0( ) (6)常温下，2NO(g)O2(g)=2NO2(g)能够自发进行，则该 反应的H0( ) (7)一定温度下，反应2NaCl(s)=2Na(s)Cl2(g)的H0( ) (8)8NH3(g)6NO(g)=7N2(g)12H2O(g)H甲丙 .密闭容器中发生如下反应：A(g)3B(g)2C(g) Hv逆，此时正反应占优势，则化 学平衡向正反应方向(或向右)移动； 若外界条件改变，引起v正K，平衡逆向移动； 若

7、QK，平衡不移动； 若QK，平衡正向移动。 3.不能用勒夏特列原理解释的问题 (1)若外界条件改变后，无论平衡向正反应方向移动或向 逆反应方向移动都无法减弱外界条件的变化，则平衡不 移动。如对于H2(g)Br2(g)2HBr(g)，由于反应前后 气体的分子总数不变，外界压强增大或减小时，平衡无 论正向或逆向移动都不能减弱压强的改变。所以对于该 反应，压强改变，平衡不发生移动。 (2)催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，所以催化 剂不会影响化学平衡。 (3)当外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不一 致时，不能用勒夏特列原理解释，如工业合成氨条件的 选择。 题组一多角度、全方位突破化学平衡

8、状态标志的判定 1.在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变 化时：混合气体的压强，混合气体的密度，混合气 体的总物质的量，混合气体的平均相对分子质量，混 合气体的颜色，各反应物或生成物的浓度之比等于系数 之比，某种气体的百分含量 (1)能说明2SO2(g)O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是 _。 (2)能说明I2(g)H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是_。 (3)能说明2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是_。 (4)能说明C(s)CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是_。 (5)能说明A(s)2B(g)C(g)D(g)达到平衡状态的是 _。 (6)能说明NH2CO

9、ONH4(s)2NH3(g)CO2(g)达到平衡状态的 是_。 (7)能说明5CO(g)I2O5(s)5CO2(g)I2(s)达到平衡状态的是 _。 2.若上述题目改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又如何？ 答案(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 3.汽车净化的主要原理为2NO(g)2CO(g) 2CO2(g) N2(g)H0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行， 下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态 的是_。 答案bd 失误防范 化学平衡标志判断“三关注” 关注反应条件，是恒温恒容，恒温恒压，还是绝热恒容 容器；关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积

10、反 应；关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的 分解反应。 题组二化学平衡状态移动方向及结果的判定 4.在一定条件下，可逆反应2NO2(g)N2O4(g)H0、H2p总(状态) C.体系中c(CO)：c(CO，状态)v逆(状态) 解析A项，C和CO2反应是吸热反应，H0，故A错误； B项，状态是通入0.1 mol CO2，状态是通入0.2 mol CO2，状态可以看作先通0.1 mol CO2，此时的压强相等， 再通入0.1 mol CO2，假如平衡不移动，此时的压强等于2 倍p总(状态)，但要满足CO2的浓度相等，应对此体系加热使 反应向正反应方向移动，气体物质的量增加，因此p总(状态

11、 )2p总(状态)，故正确； C项，状态可以看作先通0.1 mol CO2，此时两者CO的浓度 相等，再通入0.1 mol CO2，假如平衡不移动，状态CO的浓 度等于2倍状态，但再充入CO2，相当于增大压强，平衡右 移，消耗CO，因此c(CO，状态)2c(CO，状态)，故正确； D项，温度越高，反应速率越快，v逆(状态)105时，可以认为该反应已经进行完全。转 化率也能表示反应进行的程度，转化率不仅与温度有关， 而且与起始条件有关。 K的大小只与温度有关，与反应物或生成物起始浓度的 大小无关。 (3)浓度商：可逆反应进行到某时刻(包括化学平衡)时， 生成物浓度的化学计量数次幂之积与反应物浓度

12、的化学 计量数次幂之积的比值称为浓度商(Q)。当QK时，该 反应达到平衡状态；QK时，该反应向逆反应方向进行。 再通入b mol B，(A) ，(B) 。 再通入a mol A、b mol B： 若abc，(A) 、(B) ； 若abc，(A) 、(B) ； 若ab”、“”或“ (2) 3.(2014山东理综，29)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒 子的相互作用时，涉及如下反应： 2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K1 H10 () 2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)K2H2”、“1；平衡常数只是温度的函数，故由恒容条 件改为恒压条件时平衡常数不变；要使平衡常数减

13、小，平 衡应逆向移动，因为反应()是放热反应，故应升高温度。 答案2.510275%不变升高温度 1.图像类型 知识精讲 考点四看图识图借图破解 (2)含量时间温度(压强) (C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数) (3)恒压(或恒温)线 (c表示反应物的平衡浓度，表示反应物的转化率) 图，若p1p2p3，则正反应为气体体积 的反应， H 0； 图，若T1T2，则正反应为 反应。 减小 v逆；M点为刚达到平衡点(如下图)； M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量 增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应Hv逆；则L线的右下方(F点)，v正v逆。 2.分析方法 (1)认清

14、坐标系，弄清纵、横坐标所代表的意义，并与有 关原理相结合。 (2)看清起点，分清反应物、生成物。浓度减小的是反应 物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。 (3)看清曲线的变化趋势，注意渐变和突变，分清正、逆 反应，从而判断反应特点。 (4)注意终点。例如，在浓度时间图像上，一定要看清 终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关 原理进行推理判断。 (5)先拐先平。例如，在转化率时间图像上，先出现拐 点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该曲线对应的 温度高、浓度大或压强大。 (6)定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不变 再讨论另外两个量的关系。 3.绘图要领 一标：标

15、原点，标横、纵坐标的物理量及单位。 二比：比照原图像，画出新图像，并标明。 题组一识别图像、联系规律、判断正误 1.(2015四川理综，7)一定量的CO2与足量的碳在体积可变 的恒压密闭容器中反应：C(s)CO2(g)2CO(g)，平衡 时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示： 已知：气体分压(p分)气体总压(p总)体积分数。下列说 法正确的是() A.550 时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移 动 B.650 时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0 % C.T 时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向 移动 D.925 时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常

16、数Kp24.0p总 解析A项，C(s)CO2(g)2CO(g)的正反应是气体物 质的量增加的反应，由于反应容器为体积可变的恒压密 闭容器，充入惰性气体容器体积扩大，对反应体系相当 于减小压强，故v正、v逆均减小，平衡正向移动，错误； B项，由图可知，650 时若设起始时CO2的体积为1 L， 平衡时CO2消耗的体积为x L，则 C(s)CO2(s)2CO(g) V始10 V变x2x V平1x2x 100%40.0%，x0.25，CO2的转化率为 25%，正确； C项，由图可知，T 时平衡体系中CO和CO2的体积分数 均为50%，故恒压时充入等体积的CO2和CO两种气体平衡 不发生移动，错误；

17、D项，925 时，CO的平衡分压p(CO)p总96.0%，CO2 的平衡分压p(CO2)p总4%，根据化学平衡常数的定义 可知 答案B 2.(2015安徽理综，11)汽车尾气中，NO产生的反应为N2(g) O2(g)2NO(g)。一定条件下，等物质的量的N2(g)和 O2(g)在恒容密闭容器中反应，下图曲线a表示该反应在温度T 下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始条 件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是() A.温度T下，该反应的平衡常数K B.温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小 C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂 D.若曲线b对应的条件改变是温度

18、，可判断该反应的H0， 错误。 答案A 题组二辨别图表、提取信息、综合应用 3.2015全国卷，28(4)Bodensteins研究了下列反应： 2HI(g)H2(g)I2(g) 在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与 反应时间t的关系如下表： t/min020406080120 x(HI)10.910.850.8150.7950.784 x(HI)00.600.730.7730.7800.784 根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为 _。 上述反应中，正反应速率为v正k正x2(HI)，逆反应速率 为v逆k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为 _(以K和k正表示)。若k正0.002 7 min1，在t 40 min时，v正_min1。 由上述实验数据计算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的关系 可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡， 相应的点分别为_(填字母)。 原平衡时，x(HI)为0.784，x(H2)为0.108，二者图中纵 坐标均约为1.6(因为平衡时v正v逆)，升高温度，正、逆 反应速率均加快，对应两点在1.6上面， 升高温度，平 衡向正反应方向移动，x(HI)减小(A点符合)，x(H2)增大 (E点符合)。 答案 k正/K1.95103 A点、E点 4.201