《优化》化学二轮复习课件第部分专题第讲化学反应的方向限度和速率

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)判断反应进行的方向若任意状态下的生成物与反应物的浓度幂之积的比值为Qc，则Qc＞K，反应向逆反应方向进行；Qc＝K，反应处于平衡状态；Qc＜K，反应向正反应方向进行。(3)判断反应的热效应①若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；②若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。(4)利用化学平衡常数计算平衡浓度、转化率、体积分数等。化学反应速率的计算及影响因素

[例1]

(2011年南京模拟)Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和Fe2＋浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p－CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。[实验设计]控制p－CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表)。设计如下对比实验。[数据处理]实验测得p－CP的浓度随时间变化的关系如上图。(2)请根据上图实验曲线①，计算降解反应在50～150s内的反应速率；v(p­CP)＝________mol/(L·s)。[解释与结论](3)实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因：_______。(4)实验③得出的结论是：pH等于10时，__________。[思考与交流](5)实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停下来，根据上图中信息，给出一种迅速停止反应的方法：_________。[解析]本题拣是一题道新浆型的样实验甘探究谦题，穴根据机题给炊信息惠能很寺容易钓解决旦。(1榨)由题弊中“慨控制p－CP的初孕始浓宿度相混同，戏恒定损实验姿温度眠在29众8毯K或31梅3割K(其余挽实验浓条件洁见下肉表)”这句再话中除的信注息能啦解决锅表格摔的第唤二列“探究鲜温度持对降找解反优应速树率的盲影响”，故僵表格谅这一盖行应夺该填妻写“31雪3、3、6.罚0、0.攻30”；①户③对绩比可廉以发任现温犬度、液浓度振均没颈发生协变化凶，只圈有pH由3变成10，所拴以第共三行泛空中泉应该稿填写池的是“探究车溶液匪的pH对降住解反卡应速供率的床影响”。(2范)根据钟化学纪反应杨速率哪的定释义，迹结合练图象捆即可烤计算脖出结趴果，v(p－CP他)＝(1弃.2－0.六4)×10－3mo因l/L纸÷(累15界0－50竭)同s＝8×茫10－6mo桥l/(L继·s掌)。(3穿)提示“请从Fe藏nt占on法所绳用试愈剂H2O2的角垄度解潜释”，通蒸过平载时的坚学习湖知，H2O2温度输高时哄不稳突定，丑故虽更然高侵温能起加快蜡化学执反应静速率逼，但把温度螺过高基就导楼致H2O2分解戏，消触耗了陈反应逼物，始速率炕自然贩会减洽小。(4户)由图倒象观族察得拦到图签象中失随时莫间变怜化的许曲线尚③表煌示在pH＝10时，宵浓度辱不变屈，说途明反青应速橡率为0，化待学反淋应停高止。(5便)可以叉根据询上一查小题脆回答浙，使具反应佩迅速趋停止行，可灾以向斧溶液骨中加断碱，关调节pH＝10即可港。[答案](1虎)(2忘)8复.0×10－6(3借)过氧芬化氢两在温甩度过妄高时加迅速影分解(4腰)反应鞠速率赌趋向写于零(或该骨降解杏反应芦趋于除停止)(5屋)将所响取样丈品迅文速加竹入一铜定量烛的Na匙OH溶液涂中，乌使pH约为10棒(或将筒所取蚕样品的骤冷少等其突他合邪理答斤案均奥可)1．(2焦01岩0年高直考福裁建理句综)化合烧物Bi害li忠ru密bi节n在一翻定波句长的区光照焰射下赚发生碎分解支反应秘，反奥应物磁浓度题随反凭应时肆间变趟化如次右图躺所示帮，计梦算反龄应4～8乒mi虹n间的点平均钉反应宣速率闸和推毁测反需应16技m劫in时反胡应物天的浓滑度，咸结果此应是()A．2.个5仅μm索ol炊·L－1·m扛in－1和2.干0锋μm汽ol馅·L－1B．2.爷5冒μm缴ol以·L－1·m桶in－1和2.镇5岭μm逗ol告·L－1C．3.疏0雄μm朱ol凉·L－1·m汗in－1和3.吴0循μm劫ol皆·L－1D．5.照0茅μm拆ol栏·L－1·m命in－1和3.机0知μm皮ol谁·L－1答案拳：B化学苹平衡娘常数借的应泥用[例2]煤化宋工中易常需僻研究乘不同真温度词下平湖衡常系数、牌投料研比及较热值返等问血题。已知思：CO扣(g轻)＋H2O(台g)野脾H2(g帽)＋CO2(g然)平衡蒜常数医随温猜度的弟变化鄙如下咱表：试回扶答下龟列问魔题：(1哪)上述说正向爬反应吓是__续__烧__膝__猫(填“放热”或“吸热”)反应民。(2秋)在80训0℃发生英上述壶反应纤，以骂表中广的物迈质的毙量投壁入恒烟容反妨应器胀，其织中向络正反扔应方家向移避动的搭有__滑__为__朽__单(选填A、B、C、D、E)。(3涌)已知籍在一泻定温粥度下丙，C(骡s)＋CO2(g巴)所脉2耽CO相(g晶)平衡锦常数K；C(牙s)＋H2O(愉g)肺庭CO转(g浊)＋H2(g把)平衡统常数K1；CO援(g翁)＋H2O(堪g)卡挥H2(g房诚)＋CO2(g驾)平衡视常数K2则K、K1、K2之间搜的关扑系是__咐__驱__乱__。(4别)若在50枪0℃时进抖行，总设起疏始时CO和H2O的起裂始浓渠度均东为0.桃02上0捡mo坊l·需L－1，在迫该条乱件下痛，CO的平诊衡转缸化率麻为__责__亏__请__。(5益)若反慰应在80扰0℃进行狡，设拢起始乓时CO和H2O(储g)共5筑mo催l，水无蒸气笛的体柱积分麻数为x；平箱衡时CO转化四率为y，则y随x变化南的函翠数关尸系式邀为y＝__衔__吧__农__。2．(2迎01船1年高戚考江振苏化慎学)(双选)70悄0℃时，鉴向容很积为2夕L的密色闭容岗器中障充入暑一定仍量的CO和H2O，发椒生反突应：CO柏(g挡)＋H2O(己g)竭夜C原O2(g准)＋H2(g巧)反应毒过程泡中测糊定的受部分弟数据胞见下作表(表中t2>t1)：答案爪：BC化学艺反应渐速率些和化络学平爱衡的辫图像[例3](2俭01怎1年高站考重塌庆理哗综)一定慨条件社下，庙下列零反应誉中水粉蒸气材含量堆随反属应时直间的追变化族趋势仪符合牢下图秒的是()A．CO2(g病)＋2N花H3(g宪)撇冬C酒O(虹NH2)2(s锅)＋H2O(触g)；ΔH<0B．CO2(g胞)＋H2(g押)窄C待O(沙g)＋H2O(惩g)；ΔH>0C．CH3CH2OH符(g烦)藏安CH2==嫂=CH2(g散)＋H2O(翼g)；ΔH>0D．2C6H5CH2CH3(g葡)＋O2(g霸)亮芦2狱C6H5CH==沫=CH2(g德)＋2H2O(劣g)；ΔH<0[解析]由温俯度­时间功图像遮可知箩，T2先达忙到平再衡，坑因此T2>T1，温晚度升朝高，仆水蒸订气含叙量减就少，死正反当应是岩放热笛反应效，因词此B、C不符绣合题责意；茂由压钩强­时间肆图像区可知刊，p1先达捡到平搁衡，靠即p1>p2，随半着压导强的瓶增加资，水芳蒸气炕含量唱增加欣，因淹此正绢反应浪是气巴体体悔积减关小的阁反应良，因洗此D不符母合题姨意，垒只有A符合涌题意供。[答案]A3．(2竿01牌1年高织考天德津理阁综)向绝汪热恒同容密股闭容渔器中坛通入SO2和NO2，一焦定条线件下好使反培应SO2(g鲁)＋NO2(g必)糖S毅O3(g负)＋NO或(g帽)达到扁平衡猛，正摆反应算速率铸随时禽间变接化的坦示意吴图如辱右图彻所示素。由闷图可漫得出美的正胁确结胀论是()A．反差应在c点达漏到平洞衡状测态B．反锐应物蜡浓度染：a点小桨于b点C．反亮应物淡的总交能量底低于伏生成遣物的非总能宁量D．Δt1＝Δt2时，SO2的转毕化率盐：a～b段小润于b～c段解析窄：A项反抓应在c点时v正达最怎大值浴，随惰后v正逐渐库减小庄，并朵非保携持不旁变，算故c点时获反应扣未达伪平衡捏状态竿；B项由供正反四应速溜率变光化曲市线可财知，a点的组速率劈燕小于b点，孝但开井始时是通入SO2和NO2，反晌应由讲正反拣应方皆向开蒙始，目故a点反趣应物雄的浓呆度大瓶于b点；C项在c点之与前，踩反应佛物的抱浓度扫逐渐禾减小予，容剂器的末容积脊保持宁不变遥，v正逐渐在增大态说明壮反应偏的温疏度逐沟渐升件高，窝该反于应为滤放热殊反应牙，反哄应物瞒的总肢能量尖高于笼生成记物的累总能族量；D项由v正变化刊曲线烘可知谎，a～b段的都正反胀应速稍率小次于b～c段的神正反河应速元率，Δt1＝Δt2时，a～b段消园耗SO2的物茎质的再量小玩于b～c段，自故a～b段SO2的转桌化率娇小于b～c段。答案月：D某密椒闭容疤器中果充入铸等物恩质的楼量的隐气体A和B，一姜定温砍度下掩发生救反应牙：A(始g)＋xB(朵g)灯喊2C廊(g宗)达到迎平衡纯后，折只改关变反晚应的尽一个使条件征，测圈得容柄器中挎物质禽的浓析度、巷反应绸速率逐随时菌间变娃化的界关系艰如下袍图所办示。请回溜答下狐列问坝题：(1燥)0～20勒m岂in，A的平羞均反洪应速天率为__盯__鸽__舟__；8巡寿mi饮n时，v(正)遥__起__男__长__v(逆)。(选填“＞”、“＝”或“＜”)(2助)反应驾方程包式中粪的x＝__烧__斑__尾__，30摸m党in时改蠢变的鸡反应蚕条件问是__跟__乱__。(3浅)2医0～30港m腿in时反教应的唐平衡疮常数__貌__初__奥__膨30～40趟m伙in时反延应的庭平衡伐常数恨。(选填“＞”、“＝”或“＜”)(4屯)该反抓应的摆正反邻应为__漂__泡__卸__拣(选填“放热”或“吸热”)反应植。(5炮)反应括过程狭中B的转族化率见最大膊的时夹间段头是__沫__评__激mi标n。答案飘：(1铜)0困.0划5瞧mo膨l/克(L惑·m挨in跪)＞(2迅)1扩大瞎容器傲体积(或减糕小压缘瑞强)(3舱)＝(4搜)放热(5供)2狸0～401．(2漠01搅1年高秆考福屡建理厨综)25℃时，劝在含戒有Pb2＋、Sn2＋的某办溶液追中，愈加入握过量模金属这锡(S径n)，发俭生反箭应：Sn剥(s励)＋Pb2＋(a劈燕q)循渐S份n2＋(a膛q)＋Pb森(s典)，体抢系中c(P秘b2＋)和c(S喊n2＋)变化鼓关系组如右牙图所纳示。臣下列程判断有正确梨的是()A．往崭平衡绞体系厉中加昆入金伪属铅护后，c(P尼b2＋)增大B．往赢平衡外体系溉中加贯入少虏量Sn猜(N叛O3)2固体公后，c(P昂b2＋)变小C．升厨高温今度，紧平衡虾体系咏中c(P齐b2＋)增大揉，说朱明该丛反应ΔH峡>0D．25℃时，定该反霸应的贪平衡蛮常数K＝2.短2答案争：D2．(2臂01港1年高童考江骡苏化幕学)(双选)下列跪说法搁正确障的是()A．一首定温卵度下告，反宵应Mg偶Cl2(l针)==界=Mg谋(l攻)＋Cl2(g灯)的ΔH>0、ΔS>0B．水楚解反稿应NH＋H2O良凝N这H3·H2O＋H＋达到旁平衡击后，宏升高能温度匀平衡付逆向固移动C．铅锹蓄电然池放乘电时嚼的负骨极和妥充电趴时的俯阳极骄均发州生还投原反锡应D．对距于反营应2H2O2==薄=2H2O＋O2↑，加化入Mn靠O2或升针高温翁度都评能加瓦快O2的生帖成速期率解析液：镁在职氯气颤中的排燃烧篮是放图热反这应，醉反之犹则为可吸热样反应炼，A正确型；水匙解反幕应是牧吸热令的，带升高烟温度途会促容进水粪解，B错；至铅蓄中电池桌放电绵时的侮负极品、充坟电时珠的阳仿极反乞应均论失电抵子，据发生贯氧化计反应拴，C错；Mn袖O2起催烘化剂跨的作建用，罢而升世高温习度，拳反应钻速率章会加兽快，亭故D正确允。答案蜡：AD3．在仗恒温鸦、恒渴压下绍，amo份l姥A和bmo蔽l张B在一群个容舞积可者变的掩容器嫂中发灰生反光应：A(疼g)＋2B晴(g附)慈逃2夹C(莫g)，一戒段时腿间后卡达到撑平衡皆，生丹成nmo吹l早C。则张下列炸说法哄中正暂确的熔是()A．物疗质A、B的转糕化率遍之比托为1∶2B．起爬始时晓刻和午达到否平衡额后容扶器中句的压冬强之锯比为(a＋b)∶(a＋b－n/2且)C．当2v正(A钱)＝v逆(B番)时，寒反应