2012屆高考化學(xué)必備知識(shí)復(fù)習(xí)課件6.ppt

化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 1 了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念 反應(yīng)速率的定量表示方法 2 了解催化劑在生產(chǎn) 生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用 3 了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性 4 了解化學(xué)平衡建立的過(guò)程 了解化學(xué)平衡常數(shù)的含義 能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 5 理解外界條件 濃度 溫度 壓強(qiáng) 催化劑等 對(duì)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響 認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律 6 了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活 生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用 一 化學(xué)反應(yīng)速率1 表示方法及簡(jiǎn)單計(jì)算一定條件下 在2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng) N2 g 3H2 g 2NH3 10s后測(cè)得N2的物質(zhì)的量減少了0 2mol 1 10s內(nèi) 反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v N2 mol L s v H2 mol L s 2 反應(yīng)過(guò)程中v N2 v H2 v NH3 3 10s內(nèi) NH3的物質(zhì)的量濃度增加了mol L 0 01 0 03 1 3 2 0 2 2 影響因素 1 將同質(zhì)量的Na Mg Al投入足量的濃度相同的稀鹽酸中 反應(yīng)速率最快的是 放出H2最多的是 2 對(duì)于反應(yīng)Fe s 2HCl aq FeCl2 aq H2 加快反應(yīng)速率的方法有 增大 3 對(duì)于反應(yīng)N2 g 3H2 g 2NH3 g 加快反應(yīng)速率的方法有 Na Al 升溫 c HCl 鐵塊改為鐵粉 滴加少量CuSO4 aq 升高溫度 增大反應(yīng)物濃度 增大壓強(qiáng) 加入催化劑 二 化學(xué)平衡狀態(tài)與平衡常數(shù)對(duì)于反應(yīng)4NH3 g 5O2 g 4NO g 6H2O g H QkJ mol 1 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí) 各物質(zhì)的濃度 體系的壓強(qiáng) v正 NH3 和v逆 O2 的關(guān)系為 2 該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 若增大體系的壓強(qiáng) 則K值 若升高溫度 K值減小 則Q0 保持不變 保持不變 5v正 NH3 4v逆 O2 不變 三 外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響一定條件下反應(yīng)C s H2O g CO g H2 g H 0 在某密閉容器 體積可變 中達(dá)到平衡 1 升高溫度 反應(yīng)速率 平衡向方向移動(dòng) 2 減小容器的容積 反應(yīng)速率 平衡向方向移動(dòng) 3 繼續(xù)充入水蒸氣 反應(yīng)速率 平衡向方向移動(dòng) 達(dá)到新平衡后H2O g 的轉(zhuǎn)化率 C s 的轉(zhuǎn)化率 增大 正反應(yīng) 逆反應(yīng) 增大 增大 正反應(yīng) 增大 減小 4 保持恒溫 恒壓 充入Ne 反應(yīng)速率 平衡向方向移動(dòng) 保持恒溫 恒容充入N2 反應(yīng)速率 平衡 5 加入催化劑 反應(yīng)速率 平衡 6 加入C s 反應(yīng)速率 平衡 正反應(yīng) 減小 不變 增大 不移動(dòng) 不移動(dòng) 不變 不移動(dòng) 1 反應(yīng)體系的壓強(qiáng)增大 化學(xué)反應(yīng)速率不一定增大 1 對(duì)于只有固體或純液體參加的反應(yīng)體系 增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率不變 2 對(duì)于恒溫恒容條件下的氣態(tài)物質(zhì)之間的反應(yīng) 若向體系中充入惰性氣體 體系的壓強(qiáng)增大 但是由于各物質(zhì)的濃度沒(méi)有改變 故反應(yīng)速率不變 2 外界條件改變 化學(xué)平衡不一定移動(dòng) 1 化學(xué)平衡移動(dòng)的必要條件是v 正 v 逆 或Qc K 即外界條件的改變只有引起v 正 v 逆 或Qc K 化學(xué)平衡才會(huì)發(fā)生移動(dòng) 2 改變固體或純液體的量 化學(xué)平衡不移動(dòng) 恒溫 恒容時(shí) 通入惰性氣體 化學(xué)平衡不移動(dòng) 對(duì)于等體積反應(yīng) 改變體系壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響 使用催化劑化學(xué)平衡不移動(dòng) 3 化學(xué)平衡向右移動(dòng) 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定提高 1 對(duì)于aA g bB g cC g 恒容條件下增大A g 的濃度 化學(xué)平衡向右移動(dòng) A的轉(zhuǎn)化率降低 B的轉(zhuǎn)化率提高 2 對(duì)于aA g bB g cC g 恒容條件下增大A g 的濃度 化學(xué)平衡向右移動(dòng) 但是A的轉(zhuǎn)化率取決于a與b c的相對(duì)大小關(guān)系 若a b c A的轉(zhuǎn)化率不變 若a b c A的轉(zhuǎn)化率提高 若a b c A的轉(zhuǎn)化率降低 4 化學(xué)平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān) 只有改變溫度使平衡正向移動(dòng)時(shí) 平衡常數(shù)才會(huì)增大 改變濃度和壓強(qiáng)使平衡正向移動(dòng)時(shí) 平衡常數(shù)不變 5 反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)是 H T S 僅從焓變或熵變判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向是不準(zhǔn)確的 判斷正誤 正確的打 號(hào) 錯(cuò)誤的打 號(hào) 1 2011 江蘇高考 對(duì)于反應(yīng)2H2O2 2H2O O2 加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率 2 2011 江蘇高考 一定溫度下 反應(yīng)MgCl2 l Mg l Cl2 g 的 H 0 S 0 3 2011 浙江高考 酶催化反應(yīng)具有高效 專一 條件溫和等特點(diǎn) 化學(xué)模擬生物酶對(duì)綠色化學(xué) 環(huán)境保護(hù)及節(jié)能減排具有重要意義 4 2011 山東高考 電鍍時(shí)保持電流恒定 升高溫度不改變電解反應(yīng)速率 5 2010 天津高考 右圖中曲線表示反應(yīng)2SO2 g O2 g 2SO3 g H 0 正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化 做考題查漏補(bǔ)缺 1 雙選題 2011 海南高考 對(duì)于可逆反應(yīng)H2 g I2 g 2HI g 在溫度一定下由H2 g 和I2 g 開(kāi)始反應(yīng) 下列說(shuō)法正確的是 A H2 g 的消耗速率與HI g 的生成速率之比為2 1B 反應(yīng)進(jìn)行的凈速率是正 逆反應(yīng)速率之差C 正 逆反應(yīng)速率的比值是恒定的D 達(dá)到平衡時(shí) 正 逆反應(yīng)速率相等 解析 A選項(xiàng)中 速率之比等于計(jì)量數(shù)之比 應(yīng)為1 2 B選項(xiàng)出現(xiàn)的凈速率在中學(xué)沒(méi)出現(xiàn)過(guò) 但根據(jù)平均速率的計(jì)算 為反應(yīng)物的凈減少量 該項(xiàng)正確 C項(xiàng)明顯錯(cuò)誤 反應(yīng)過(guò)程中 正反應(yīng)速率是減小的過(guò)程 而逆反應(yīng)速率是增大的過(guò)程 D選項(xiàng)正確 答案 BD 解析 由于a b數(shù)值之比不一定為1 2 雖然轉(zhuǎn)化的A B物質(zhì)的量為1 2 二者轉(zhuǎn)化率不一定為1 2 A項(xiàng)錯(cuò)誤 該容器為恒溫 恒壓 故B項(xiàng)錯(cuò)誤 在恒溫 恒壓下 充入惰性氣體 如Ar 容器的容積變大 平衡向左移動(dòng) D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案 C 解析 A項(xiàng)所述的為同方向的反應(yīng) 不能體現(xiàn)正 逆反應(yīng)的速率關(guān)系 B項(xiàng)升高溫度 正 逆反應(yīng)速率均增大 達(dá)到平衡的時(shí)間縮短 D項(xiàng)平衡常數(shù)表達(dá)式中分子與分母顛倒了 答案 C 鏈知識(shí)觸類旁通 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法 1 利用反應(yīng)速率和各組分的含量判斷 同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率v 正 v 逆 時(shí) 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) 用不同物質(zhì)表示時(shí) 反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比 反應(yīng)體系中各組分的百分含量保持不變時(shí) 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) 2 利用外界條件改變時(shí)的特征現(xiàn)象判斷 壓強(qiáng) 恒溫恒容下 反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和不相等的可逆反應(yīng) 當(dāng)體系壓強(qiáng)不再改變時(shí) 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) 但在反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等的可逆反應(yīng)里不可作平衡判斷依據(jù) 混合氣體的密度 在恒溫恒壓條件下 氣態(tài)反應(yīng)物與氣態(tài)生成物化學(xué)計(jì)量數(shù)之和不相等的反應(yīng) 當(dāng)密度不再改變時(shí) 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) 在恒溫恒容條件下 反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變時(shí) 氣體密度不能作為判斷依據(jù) 顏色 對(duì)于反應(yīng)前后氣體顏色不同的可逆反應(yīng) 當(dāng)反應(yīng)混合物的顏色不再改變時(shí) 反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) 做考題查漏補(bǔ)缺 4 2011 重慶高考 一定條件下 下列反應(yīng)中水蒸氣含量隨反應(yīng)時(shí)間的變化趨勢(shì)符合下圖的是 A CO2 g 2NH3 g CO NH2 2 s H2O g H 0B CO2 g H2 g CO g H2O g H 0C CH3CH2OH g CH2 CH2 g H2O g H 0D 2C6H5CH2CH3 g O2 g 2C6H5CH CH2 g 2H2O g H 0 解析 本題考查化學(xué)平衡知識(shí) 通過(guò)分析圖像確定可能對(duì)應(yīng)的反應(yīng) 觀察圖像可知 達(dá)到平衡用的時(shí)間短反應(yīng)速率快 T2 T1 p1 p2 升高溫度水蒸氣的百分含量降低 說(shuō)明平衡逆向移動(dòng) 反應(yīng)放熱 H 0 增大壓強(qiáng)水蒸氣的百分含量增大 說(shuō)明平衡正向移動(dòng) 正反應(yīng)氣體分子數(shù)減少 綜合分析A選項(xiàng)中反應(yīng)符合要求 答案 A 解析 本題考查化學(xué)平衡及圖像分析 意在考查考生對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng) 化學(xué)平衡常數(shù) 物質(zhì)轉(zhuǎn)化率等概念的理解以及對(duì)化學(xué)圖像的認(rèn)識(shí) 該反應(yīng)放熱 H 0 升溫平衡逆向移動(dòng) 平衡常數(shù)K減小 A項(xiàng)正確 pH增大時(shí) c OH 增大 平衡正向移動(dòng) Cr2O轉(zhuǎn)化率升高 B項(xiàng)錯(cuò)誤 溫度升高 化學(xué)反應(yīng)速率增大 C項(xiàng)錯(cuò)誤 c Pb2 增大時(shí) 平衡正向移動(dòng) n Cr2O 減小 D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案 A 2 7 2 7 6 2011 北京朝陽(yáng)聯(lián)考 對(duì)于可逆反應(yīng)N2 g 3H2 g 2NH3 g H 0 下列研究目的和圖示相符的是 解析 依據(jù)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn) 結(jié)合圖像加以分析 A中p1先拐 說(shuō)明p1 p2 從圖中分析得出壓強(qiáng)增大 氨氣的體積分?jǐn)?shù)減少 與方程式不符 A項(xiàng)錯(cuò)誤 由于合成氨的反應(yīng)為放熱反應(yīng) 溫度升高有利于平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 而B(niǎo)圖中N2的轉(zhuǎn)化率增大 不符合題意 不正確 增大平衡體系中N2的濃度 即增加反應(yīng)物濃度 開(kāi)始時(shí)正反應(yīng)速率加快 逆反應(yīng)速率不變 C項(xiàng)正確 合成氨時(shí)使用催化劑 反應(yīng)速率加快 D圖不符合題意 錯(cuò)誤 答案 C 1 速率 時(shí)間圖像對(duì)于化學(xué)反應(yīng)mA g nB g pC g qD g 2 物質(zhì)的量濃度與時(shí)間圖像由這類圖像可以判斷化學(xué)方程式 由上圖可知 2C 2A 3B 3 百分含量與時(shí)間 壓強(qiáng) 溫度的圖像對(duì)于化學(xué)反應(yīng)mA g nB g pC g qD g 由 1 可知 T1溫度先達(dá)到平衡 故T1 T2 升溫C 增加 H 0 由 2 可知 p1先達(dá)到平衡 p1 p2 加壓 C 增加 m n p q 由 3 可知 p1先到達(dá)平衡 p1 p2 而C 不變 說(shuō)明m n p q 或條件為加入了適當(dāng)?shù)拇呋瘎?做考題查漏補(bǔ)缺 解析 首先根據(jù)平衡常數(shù)的定義推知 反應(yīng)前后氣體的體積保持不變 即平衡體系中Y是生成物且是氣體 Z和W是反應(yīng)物且也是氣體 X未計(jì)入平衡常數(shù)中 說(shuō)明X是固體或液體 但不確定是反應(yīng)物還是生成物 由此可知A正確 增大壓強(qiáng)雖然平衡不移動(dòng) 但由于體積變小 因此各物質(zhì)的濃度均增大 B錯(cuò)誤 反應(yīng)的熱效應(yīng)未知 C錯(cuò)誤 由于X未計(jì)入平衡常數(shù)中 X量的多少不影響平衡狀態(tài) D錯(cuò)誤 答案 A 8 在25 時(shí) 密閉容器中X Y Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí) X的轉(zhuǎn)化率為50 B 反應(yīng)可表示為X 3Y 2Z 其平衡常數(shù)為1600C 增大壓強(qiáng)使平衡向生成Z的方向移動(dòng) 平衡常數(shù)增大D 改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù) 解析 根據(jù)題意 各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度分別為 c X 0 1 0 05 mol L 0 05mol L c Y 0 2 0 05 mol L 0 15mol L c Z 0 1mol L c X c Y c Z 0 05 0 15 0 1 1 3 2 故反應(yīng)的化學(xué)方程式為 X 3Y 2Z 答案 C 9 2011 南昌模擬 將CO2轉(zhuǎn)化成甲醇燃料是減排 環(huán)保的一種科學(xué)方法 其原理為 CO2 g 3H2 g CH3OH g H2O g H 0 500 時(shí) 在固定容積為1L的密閉容器中充入1molCO2 3molH2 測(cè)得CO2濃度與甲醇濃度隨時(shí)間的變化如圖所示 從中得出的下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是 A 曲線X表示CH3OH濃度變化 曲線Y表示CO2濃度變化B 從反應(yīng)開(kāi)始到平衡 氫氣的反應(yīng)速率v H2 0 225mol L min C 平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為75 D 該反應(yīng)的平衡常數(shù)K 3 解析 根據(jù)圖像的濃度變化量可知A正確 從反應(yīng)開(kāi)始至平衡 v H2 3v CO2 3 1 00 0 25 mol L 10min 0 225mol L min B正確 因?yàn)槠鹗紩r(shí)CO2與H2的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 故平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率等于CO2的轉(zhuǎn)化率 為75 C正確 答案 D 1 化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用 1 判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度 對(duì)于同類型的反應(yīng) K值越大 表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大 K值越小 表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小 2 判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向 若任意狀態(tài)下的生成物與反應(yīng)物的濃度冪之積的比值為Qc 則Qc K 反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行 Qc K 反應(yīng)處于平衡狀態(tài) Qc K 反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行 3 判斷反應(yīng)的熱效應(yīng) 若升高溫