创新设计届高考化学二轮专题复习课件上篇专题化学反应速率和化学平衡

专题六化学反应速率和化学平衡[最新考纲] 1．了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。 2．了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。 3．了解化学反应的可逆性。 4．了解化学平衡建立的过程；了解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。 5．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。 6．了解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。mol·L－1·s－1

mol·L－1·min－1

化学计量数

2．反应速率的大小比较 (1)同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值

，但比较反应速率的快慢不能只看数值的大小，而要通过转化换算成

的反应速率(单位要统一)，再比较

的大小。可能不同同一物质数值n∶m∶p∶q

单位增大正反应增大增大增大正反应逆反应不移动不移动不变(6)保持恒温、恒压，充入N2，反应速率

，平衡向

方向移动。(7)保持恒温、恒容，充入N2，反应速率

，平衡

。减小正反应不变不移动5．利用K判断反应的热效应

若升高温度，K值增大，则正反应为

反应； 若升高温度，K值减小，则正反应为

反应。吸热放热自

悟1．升高温度，吸热反应速率加快，放热反应减慢，是否正确？升高温度，正反应速率的变化是否要根据反应的热效应来判断？

提示错误，升高温度，正反应速率和逆反应速率一定增大，与反应的热效应无关。2．化学平衡向右移动时，正反应速率和逆反应速率如何变化？ 提示化学平衡向右移动的原因是条件的改变导致了正反应速率比逆反应速率大。正反应速率和逆反应速率可能都增大，也可能都减小，还可能前者不变后者减小或者前者增大后者不变等。总之，要判断平衡移动的方向，只要比较正逆反应速率的相对大小即可。3．对于达到平衡状态的可逆反应，各物质的化学反应速率一定相等吗？

提示对于同一反应在同一反应时间内，各种物质的消耗速率或生成速率之比等于其化学方程式中的化学计量数之比，并不一定相等。4．对于达到平衡状态的可逆反应外界条件改变时，化学反应速率发生变化，化学平衡是否一定发生移动？

提示不一定，如外界条件改变时，正逆反应速率改变程度相同，则平衡不发生移动，如正逆反应速率改变程度不同，则平衡发生移动。如加入催化剂，化学反应速率增大，但平衡不移动。自

建必考点一化学反应速率的定性分析与定量计算[突破核心考点]外界条件对化学反应速率的影响，实际是通过影响单位体积内活化分子的数量，改变有效碰撞次数来实现的，影响化学反应速率的外界条件主要有温度、浓度、压强和催化剂，我们可以将其进行归纳：(1)浓度、压强、温度、催化剂影响化学反应速率的实质——改变了单位体积内活化分子的数目，单位体积内的活化分子数目增加，反应速率加快；反之减慢。(2)压强对反应速率的影响是通过改变体积而使浓度改变来实现的。(3)温度改变对任何反应的速率都有影响。(1)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：表中Vx＝________mL，理由是_______________。实验序号体积V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液①10.00.04.04.02.0②9.01.04.04.02.0③8.0Vx4.04.02.0[思维提示]

①注意“控制变量法”在研究外界条件对化学反应速率影响中的作用；②理解图像的化学意义。答案C2．已知某化学实验的结果如下表：下列结论正确的是 (

)。A．v1>v2>v3 B．v3>v2>v1C．v1>v3>v2 D．v2>v3>v1实验序号反应物在相同温度下测得的反应速率v/mol·(L·min)－1大小相同的金属片酸溶液1镁条1mol·L－1盐酸v12铁片1mol·L－1盐酸v23铁片0.1mol·L－1盐酸v3解析影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质，由于镁的活动性比铁强，所以与相同浓度的盐酸反应时，镁条的反应速率大，反应物浓度越大，反应速率越大，故v1>v2>v3。答案A3．(2013·江门调研)向某密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如甲图所示[t0～t1阶段的c(B)变化未画出]。乙图为t2时刻后改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种反应条件且互不相同，t3～t4阶段为使用催化剂。下列说法中正确的是 (

)。解析对于含图像的反应速率题目，首先要仔细读图，分析反应速率在特定时间段里的变化趋势。然后对改变的条件进行判断。C的浓度变化为0.11mol·L－1－0.05mol·L－1＝0.06mol·L－1，t3～t4与t4～t5，条件改变时，平衡不发生移动，只可能是两种情况，一是加入了催化剂，二是反应是一个反应前后气体分子数相等的反应，改变了体系的压强。t3～t4阶段使用了催化剂，则t4～t5阶段改变的条件一定为减小压强。A项，前15s中A的浓度变化为0.15mol·L－1－0.06mol·L－1＝0.09mol·L－1，速率为0.006mol·L－1·s－1，A项错；C项，A与C的化学计量数之比为3∶2，且该反应为反应前后气体分子数相等的反应，故B只能为生成物，且B与C的化学计量数之比为1∶2，则B的浓度改变为0.03mol·L－1，其起始浓度为0.02mol·L－1，物质的量为0.04mol，C项错；t5～t6的条件改变为升高温度，这时反应正向进行，所以正反应为吸热反应，D项错。答案

B答案BD[掌握方法技能]1．外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响趋势和程度 (1)当增大反应物(或生成物)浓度时，v(正)[或v(逆)]增大，v(逆)[或v(正)]瞬间不变，随后也增大； (2)增大压强，气体分子数减小方向的反应速率变化程度大； (3)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、逆反应速率； (4)升高温度，不论放热反应还是吸热反应，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； (5)使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。必考点二化学平衡状态和移动方向的判断[突破核心考点]分析化学平衡移动的一般思路[思维提示]①反应的特征；②ΔH与反应物和生成物量的关系；③外界条件对化学平衡及反应速率的影响。解析A项，加入催化剂，改变反应途径，但不能使化学平衡移动，所以ΔH不变，错误。B项，由于该反应是反应前后气体分子数不变的反应，所以改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量也不变，正确。C项，该反应为放热反应，升温，化学反应速率加快，平衡逆向移动，反应放出的热量应减少，错误。D项，若把该反应设计成原电池，化学能除转化成热能外，还转化成电能，所以放出的热量应减少，错误。答案BC．反应达到平衡时，若向压强固定的密闭容器中充入稀有气体，平衡不移动D．当v正(NH3)∶v正(NO)＝1∶1时，说明该化学反应已经达到平衡解析反应过程中，反应物和生成物的转化量之比等于其化学计量数之比。平衡时，两种反应物的转化率相等，则它们的起始投入量之比应该等于其化学计量数之比，故A正确；当加压到一定压强时，气态水变为非气态，平衡会正向移动，故B错；充入稀有气体而压强不变，相当于增大容器容积，平衡向气体体积增大的方向移动，C错；NH3、NO的正反应速率相等，与反应是否达到平衡无关，故D错。答案AA．30min时改变的条件是降低温度，40min时改变的条件是升高温度B．8min前A的平均反应速率为0.08mol·L－1·min－1C．反应的化学方程式中的x＝1，且正反应为吸热反应D．20min后该反应的平衡常数均为4解析由图1可知该反应在20min时达到平衡，A和B减小的浓度相同，可知x＝1，由图2可知30min时正、逆反应速率同时减小且相等，可知改变的条件是减小压强，40min时正、逆反应速率均增大且不相等，可知改变的条件是升高温度，A选项错误；根据前8minA的转化量可以求出其平均反应速率为0.08mol·L－1·min－1，B选项正确；由40min时升高温度平衡逆向移动，可判断正反应放热，C选项错误；20～40min内，可计算得出反应的平衡常数为4,40min时升高温度，平衡常数减小，D选项错误。答案B答案AD温度K1K2973K1.472.381173K2.151.67(3)根据反应①与②，可推导出K1、K2与K3之间的关系式。据此关系式及表中数据，也能推断出反应③是吸热反应还是放热反应。欲使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采用的措施有________(填序号)。A．缩小反应容器容积

B．扩大反应容器容积C．降低温度

D．升高温度E．使用合适的催化剂

F．设法减少CO的量[掌握方法技能]2．平衡移动方向的判定 (1)应用平衡移动原理 如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 ①原理中“减弱这种改变”的正确理解应当是升高温度时，平衡向吸热反应方向移动；增加反应物浓度，平衡向反应物浓度减少的方向移动；增大压强时，平衡向气体体积缩小的方向移动。②化学平衡移动的根本原因是外界条件(如温度、压强、浓度等)的改变破坏了原平衡体系，使得正、逆反应速率不再相等。当v正＞v逆时，平衡向正反应方向移动，当v正＜v逆时，平衡向逆反应方向移动，移动的结果是v正＝v逆。若条件的改变不能引起正、逆反应速率的变化，或者正、逆反应速率的变化相同，则平衡不发生移动。(2)应用浓度商Qc与平衡常数K的关系3．化学平衡分析中两种重要思想的应用 (1)等价转化思想。化学平衡状态的建立与反应途径无关，即无论可逆反应是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，或从中间状态开始，只要起始投入物质的物质的量相等，则可达到一样的平衡状态。 (2)放大缩小思想。该方法适用于起始投入物质的物质的量存在一定的倍数关系。它指的是将反应容器的体积扩大或缩小一定的倍数，让起始物质的浓度相同，则在一定的条件下，可建立相同的平衡状态。然后在此基础上进行压缩或扩大，使其还原为原来的浓度。分析在压缩或扩大过程中，平衡如何移动，再依据勒夏特列原理，分析相关量的变化情况。必考点三有关化学平衡常数及转化率的简单计算[突破核心考点]

高考中对化学反应速率和化学平衡的有关计算往往以化学平衡常数为中心，以转化率为主要考点进行考查。因此对化学平衡常数的理解尤为重要。(1)对于同类型的反应，K值越大，反应物转化率越大，表示反应进行的程度越大；K值越小，反应物转化率越小，表示反应进行的程度越小。(2)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。(3)反应物或生成物中若有固体或纯液体，由于其浓度可以看做为“1”而不代入平衡常数表达式。(4)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若化学方程式中的化学计量数变化，相应地化学平衡常数也要发生变化；当化学方程式逆写时，平衡常数为原平衡常数的倒数。[思维提示]

①明确化学平衡常数表达式的书写方法；②理解图表的化学意义。【题组】 1．在容积可变的密闭容器中，2molN2和8molH2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于 (

)。 A．5% B．10% C．15% D．20%答案C答案A解析由图像变化可知，温度越高，产物的物质的量越少，则正反应为放热反应，故A正确，B错误；A点的反应体系温度从300℃升高到500℃，平衡向逆反应方向移动，则达到平衡时，n(H2)增大，n(CH3OH)减小，故D错误。答案AC温度/℃0100200300400平衡常数66713.51.9×10－22.4×10－41×10－5下列叙述中正确的是(

)。A．该反应的正反应是吸热反应B．100℃时，向体积为V1L的恒容密闭容器中充入2molCO和4molH2，达到平衡时，CO的转化率为40%，则V1＝12C．250℃时，向体积为V2L的恒容密闭容器中充入3molCO和3molH2，达到平衡时，混合气体中CO的体积分数为50%D．250℃时，向体积为V2L的恒容密闭容器中充入3molCO和3molH2，达到平衡时，混合气体中CH3OH(g)的体积分数为62.5%答案C注意：①变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例。②这里a、b可指：物质的量、浓度、体积等。③弄清起始量、平衡量、平衡转化率三者之间的互换关系。④在使用平衡常数时，要注意反应物或生成物的状态。ABCD研究目的温度(T)对反应的影响(T2>T1)压强