【优化探究】高考化学二轮复习 第1部分 专题2 第3讲 化学反应的方向、限度和速率课件

第3讲化学反应的方向、限度和速率

3．条件对化学反应速率和化学平衡的影响(1)浓度：增大反应物浓度，v(正)立即增大，v(逆)逐渐增大，平衡向正反应方向移动。注意：固体、纯液体的浓度视为定值，不因其量的增减而影响反应速率，但因表面积(接触面积)的变化而改变反应速率。(2)温度：①升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率都加快，且对吸热反应方向影响较大，平衡向吸热反应方向移动。②降低温度，v(正)，v(逆)均减小，平衡向放热反应方向移动。(3)压强：改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。且对缩体反应方向影响较大。(4)催化剂：加入催化剂，降低反应的活化能，使v(正)、v(逆)同倍增大，平衡不移动，ΔH不变。[易错警示]1．易忽视影响化学反应速率的根本因素是反应物本身的性质。2．比较同一反应在不同条件下反应速率的大小时，易忽视单位换算，只有单位一致时才能比较数值大小。3．误认为升高温度，吸热反应速率增大，而放热反应速率减小。正确应为：升高温度，反应速率都增大，只是增大程度不同。二、化学平衡状态的判断方法

1．利用反应速率和各组分的含量判断(1)v正＝v逆≠0，现以反应N2＋3H22NH3为例，对等速标志v正＝v逆≠0的理解：a．若有1molN2消耗，则有1molN2生成(同种物质，物质的量相等，代表的变化方向相反)；b．若有1molN2消耗，则有3molH2生成(同侧不同种物质，物质的量之比＝化学计量数之比，代表的变化方向相反)；c．若有1molN2消耗，则有2molNH3消耗(异侧物质，物质的量之比＝化学计量数之比，代表的变化方向相反)。(2)各组分的物质的量浓度、质量分数、体积分数、转化率等保持不变。(3)混合气体的密度在恒温恒压条件下，气态反应物与气态生成物化学计量数之和不相等的反应，当密度不再改变时，反应达到平衡状态。在恒温恒容条件下，反应前后气体质量不变时，气体密度不能作为判据。(4)颜色对于反应前后气体颜色不同的可逆反应，当反应混合物的颜色不再改变时，反应达到平衡状态。三、化学平衡常数的应用1．影响因素化学平衡常数只与温度有关，升高或降低温度对平衡常数的影响取决于相应化学反应的热效应情况；反应物和生成物的浓度对平衡常数没有影响。2．应用(1)判断反应进行的程度对于同类型的反应，K值越大，表示反应进行的程度越大；K值越小，表示反应进行的程度越小。(2)判判断反应应进行的的方向若任意状状态下的的生成物物与反应应物的浓浓度幂之之积的比比值为Qc，则Qc＞K，反应向向逆反应应方向进进行；Qc＝K，反应处处于平衡衡状态；；Qc＜K，反应向向正反应应方向进进行。(3)判判断反应应的热效效应①若升高温温度，K值增大，，则正反反应为吸吸热反应应；②若升高温温度，K值减小，，则正反反应为放放热反应应。(4)利利用化学学平衡常常数计算算平衡浓浓度、转转化率、、体积分分数等。。化学反应应速率的的计算及及影响因因素[例1](2011年南南京模拟拟)Fenton法法常用于于处理含含难降解解有机物物的工业业废水，，通常是是在调节节好pH和Fe2＋浓度的废废水中加加入H2O2，所产生生的羟基基自由基基能氧化化降解污污染物。。现运用用该方法法降解有有机污染染物p－CP，，探究有有关因素素对该降降解反应应速率的的影响。。[实验设计计]控制p－CP的的初始浓浓度相同同，恒定定实验温温度在298K或313K(其余实实验条件件见下表表)。设设计如下下对比实实验。[数据处处理]实验测得得p－CP的的浓度随随时间变变化的关关系如上上图。(2)请请根据上上图实验验曲线①，计算降降解反应应在50～150s内的反反应速率率；v(p­CP)＝________mol/(L·s)。[解释与与结论](3)实实验①、②表明温度度升高，，降解反反应速率率增大。。但温度度过高时时反而导导致降解解反应速速率减小小，请从从Fenton法所用用试剂H2O2的角度分分析原因因：_______。。(4)实实验③得出的结结论是：：pH等等于10时，__________。[思考与与交流](5)实实验时需需在不同同时间从从反应器器中取样样，并使使所取样样品中的的反应立立即停下下来，根根据上图图中信息息，给出出一种迅迅速停止止反应的的方法：：_________。[解析]本题是一一道新型型的实验验探究题题，根据据题给信信息能很很容易解解决。(1)[答案](1)(2)8.0×10－6(3)过过氧化氢氢在温度度过高时时迅速分分解(4)反反应速率率趋向于于零(或或该降解解反应趋趋于停止止)(5)将将所取样样品迅速速加入一一定量的的NaOH溶液液中，使使pH约约为10(或将将所取样样品骤冷冷等其他他合理答答案均可可)1．(2010年高高考福建建理综)化合物Bilirubin在在一定波波长的光光照射下下发生分分解反应应，反应应物浓度度随反应应时间变变化如右右图所示示，计算算反应4～8min间的平平均反应应速率和和推测反反应16min时反反应物的的浓度，，结果应应是()A．2.5μμmol·L－1·min－1和2.0μmol··L－1B．2.5μμmol·L－1·min－1和2.5μmol··L－1C．3.0μμmol·L－1·min－1和3.0μmol··L－1D．5.0μμmol·L－1·min－1和3.0μmol··L－1答案：B化学平衡衡常数的的应用[例2]煤化工中中常需研研究不同同温度下下平衡常常数、投投料比及及热值等等问题。。已知：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋＋CO2(g)平平衡常数数随温度度的变化化如下表表：试回答下下列问题题：(1)上上述正向向反应是是________(填“放热”或“吸热”)反应。。(2)在在800℃发生上述述反应，，以表中中的物质质的量投投入恒容容反应器器，其中中向正反反应方向向移动的的有________(选填填A、B、C、、D、E)。(3)已已知在一一定温度度下，C(s)＋CO2(g)2CO(g)平平衡常常数K；C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)平平衡常常数K1；CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋＋CO2(g)平平衡常常数K2则K、K1、K2之间的关关系是________。(4)若若在500℃时进行，，设起始始时CO和H2O的起始始浓度均均为0.020mol·L－1，在该条条件下，，CO的的平衡转转化率为为________。。(5)若若反应在在800℃进行，设设起始时时CO和和H2O(g)共5mol，水蒸蒸气的体体积分数数为x；平衡时时CO转转化率为为y，则y随x变化的函函数关系系式为y＝________。。2．(2011年高高考江苏苏化学)(双选)700℃时，向容容积为2L的的密闭容容器中充充入一定定量的CO和H2O，发生生反应：：CO(g)＋＋H2O(g)CO2(g)＋＋H2(g)反反应过程程中测定定的部分分数据见见下表(表中t2>t1)：答案：BC化学反应应速率和和化学平平衡的图图像[例3](2011年高高考重庆庆理综)一定条件件下，下下列反应应中水蒸蒸气含量量随反应应时间的的变化趋趋势符合合下图的的是()A．CO2(g)＋＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋＋H2O(g)；ΔH<0B．CO2(g)＋＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)；ΔH>0C．CH3CH2OH(g)CH2===CH2(g)＋＋H2O(g)；ΔH>0D．2C6H5CH2CH3(g)＋＋O2(g)2C6H5CH===CH2(g)＋＋2H2O(g)；ΔH<0[解析]由温度­­时间图图像可知知，T2先达到平平衡，因因此T2>T1，温度升升高，水水蒸气含含量减少少，正反反应是放放热反应应，因此此B、C不符合合题意；；由压强强­时间间图像可可知，p1先达到平平衡，即即p1>p2，随着压压强的增增加，水水蒸气含含量增加加，因此此正反应应是气体体体积减减小的反反应，因因此D不不符合题题意，只只有A符符合题意意。[答案]A3．(2011年高高考天津津理综)向绝热恒恒容密闭闭容器中中通入SO2和NO2，一定条条件下使使反应SO2(g)＋＋NO2(g)SO3(g)＋＋NO(g)达达到平衡衡，正反反应速率率随时间间变化的的示意图图如右图图所示。。由图可可得出的的正确结结论是()A．反应应在c点点达到平平衡状态态B．反应应物浓度度：a点点小于b点C．反应应物的总总能量低低于生成成物的总总能量D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率率：a～～b段小小于b～～c段解析：A项反答案：D某密闭容容器中充充入等物物质的量量的气体体A和B，一定定温度下下发生反反应：A(g)＋xB(g)2C(g)达到到平衡后后，只改改变反应应的一个个条件，，测得容容器中物物质的浓浓度、反反应速率率随时间间变化的的关系如如下图所所示。请回答下下列问题题：(1)0～20min，A的平均均反应速速率为________；8min时，，v(正)________v(逆)。。(选填填“＞”、“＝”或“＜”)(2)反反应方程程式中的的x＝________，，30min时改变变的反应应条件是是______。(3)20～30min时时反应的的平衡常常数________30～～40min时反应应的平衡衡常数。。(选填填“＞”、“＝”或“＜”)(4)该该反应的的正反应应为________(选填填“放热”或“吸热”)反应。。(5)反反应过程程中B的的转化率率最大的的时间段段是______min。答案：(1)0.05mol/(L·min)＞(2)1扩大大容器体体积(或或减小压压强)(3)＝＝(4)放热热(5)20～401．(2011年高高考福建建理综)25℃时，在含含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液液中，加加入过量量金属锡锡(Sn)，发发生反应应：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋＋Pb(s)，体系系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)变化关系系如右图所所示。下列列判断正确确的是()A．往平衡衡体系中加加入金属铅铅后，c(Pb2＋)增大B．往平衡衡体系中加加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2＋)变小C．升高温温度，平衡衡体系中c(Pb2＋)增大，说说明该反应应ΔH>0D．25℃时，该反应应的平衡常常数K＝2.2答案：D2．(2011年高考江江苏化学)(双选)下下列说法正正确的是()A．一定温温度下，反反应MgCl2(l)===Mg(l)＋Cl2(g)的ΔΔH>0、ΔS>0B．水解反反应NH＋＋H2ONH3·H2O＋H＋达到平衡后后，升高温温度平衡逆逆向移动C．铅蓄电电池放电时时的负极和和充电时的的阳极均发发生还原反反应D．对于反反应2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或升高温度度都能加快快O2的生成速率率解析：镁在氯气中中的燃烧是是放热反应应，反之则则为吸热反反应，A正正确；水解解反应是吸吸热的，升升高温度会会促进水解解，B错；；铅蓄电池池放电时的的负极、充充电时的阳阳极反应均均失电子，，发生氧化化反应，C错；MnO2起催化剂的的作用，而而升高温度度，反应速速率会加快快，故D正正确。答案：AD3．在恒温温、恒压下下，amolA和bmolB在一个容容积可变的的容器中发发生反应：：A(g)＋2B(g)2C(g)，，一段时间间后达到平平衡，生成成nmolC。则下列列说法中正正确的是()A．物质A、B的转转化率之比比为1∶2B．起始时时刻和达到到平衡后容容器中的压压强之比为为(a＋b)∶(a＋b－n/2)C．当2v正(A)＝v逆(B)时，，反应一定定达到平衡衡状态D．充入惰惰性气体(如Ar)，平衡向向正反应方方向移动解析：由于a、b数值之比不不一定为1∶2，故虽然然转化的A、B物质答案：C一定条件下下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭闭容器中发发生上述反反应，下列列能说明反反应达到平平衡状态的的是________。a．体系压压