2022-2023年高考《化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡》專題復(fù)習(xí)_第1頁(yè)
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化學(xué)反應(yīng)速率

化學(xué)平衡專題講座《化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡》專題復(fù)習(xí)

變化觀念與平衡思想:知道化學(xué)變化需要一定的條件,并遵循一定規(guī)律;認(rèn)識(shí)化學(xué)變化有一定限度,是可以調(diào)控的。能多角度、動(dòng)態(tài)地分析化學(xué)反應(yīng),運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解決實(shí)際問(wèn)題。

證據(jù)推理與模型認(rèn)知:建立觀點(diǎn)、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系;知道可以通過(guò)分析、推理等方法認(rèn)識(shí)化學(xué)平衡的特征及其影響因素,建立模型。能運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象,揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。核心素養(yǎng)HEXINSUYANG單擊此處添加文字內(nèi)容4單擊此處添加文字內(nèi)容2單擊此處添加文字內(nèi)容3單擊此處添加文字內(nèi)容1化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率

化學(xué)平衡專題講座化學(xué)反應(yīng)速率

化學(xué)平衡第一部分學(xué)習(xí)任務(wù)1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和定量表示方法,能正確計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率(α)。2.了解反應(yīng)活化能的概念,了解催化劑的重要作用。3.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性及化學(xué)平衡的建立。4.掌握化學(xué)平衡的特征,了解化學(xué)平衡常數(shù)K的含義,能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。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,能用相關(guān)理論解釋其一般規(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?;瘜W(xué)反應(yīng)速率

化學(xué)平衡專題講座化學(xué)反應(yīng)速率

化學(xué)平衡第二部分知識(shí)框架再說(shuō)核心知識(shí)ZAISHUOHEXINZHISHI

1.正確理解影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的外界因素(1)“惰性氣體(與反應(yīng)無(wú)關(guān)的氣體)”對(duì)反應(yīng)速率的影響①:充入“惰性氣體”總壓增大,但容器的容積不變―→參與反應(yīng)的物質(zhì)濃度不變(活化分子濃度不變)―→反應(yīng)速率不變。對(duì)平衡的影響原平衡體系

容器容積體積不變,各反應(yīng)氣體的濃度不變―→沒(méi)有引起速率的改變充入惰性氣體平衡不移動(dòng)恒容容器②恒壓容器:充入“惰性氣體”容器體積增大

參與反應(yīng)的物質(zhì)濃度減小(活化分子濃度減小)反應(yīng)速率減小。對(duì)平衡的影響原平衡體系

容器容積增大―→體系中各組分的濃度同倍數(shù)減小(等效于減壓)充入惰性氣體引起了速率的改變(2)純液體、固體對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響在化學(xué)反應(yīng)中,純液體和固態(tài)物質(zhì)的濃度視為常數(shù),所以不能用固態(tài)物質(zhì)的濃度變化來(lái)表示反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率,但是固態(tài)反應(yīng)物顆粒的大小是影響反應(yīng)速率的條件之一,如煤粉由于表面積大,燃燒就比煤塊快得多。(3)外界條件對(duì)可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率的影響是一致的,但影響程度不一定相同。①當(dāng)增大反應(yīng)物濃度時(shí),v正增大,v逆瞬間不變,隨后也增大;平衡正向移動(dòng)。特別注意反應(yīng)中的固體和純液體,還要特別關(guān)注實(shí)際參與反應(yīng)的離子。同時(shí)不要改變反應(yīng)的本質(zhì)(稀硫酸-濃硫酸,稀硝酸-濃硝酸)②增大壓強(qiáng),v正和v逆都增大,氣體分子數(shù)減小方向的反應(yīng)速率變化程度大;平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)。③對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),改變壓強(qiáng)可以同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率;平衡不移動(dòng)。④升高溫度,v正和v逆都增大,但吸熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率增大的程度大;平衡向吸熱反向移動(dòng)。⑤使用催化劑,能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。平衡不移動(dòng)。2.“把握核心”全面突破化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)(1)核心判據(jù):v正=v逆≠0(化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征,v必須是同種物質(zhì)

)。①同種物質(zhì):同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。②不同物質(zhì):必須標(biāo)明是“異邊同向,同邊異向”的反應(yīng)速率關(guān)系,同時(shí)要滿足速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。v(A)正=v(A)逆bv(A)生成=av(B)消耗bv(D)生成=dv(B)生成如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)(2)靜態(tài)判據(jù):各種“量”不變。①各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變(物質(zhì)本身)。②各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)不變。③溫度④壓強(qiáng)(化學(xué)反應(yīng)方程式兩邊氣體體積不相等)⑤顏色(某組分有顏色)不變。核心,若物理量由“變量”變成了“不變量”,則表明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);若物理量始終為“不變量”,則不能作為平衡判據(jù)。3.掌握判斷化學(xué)平衡移動(dòng)的方法原平衡狀態(tài)(v正=v逆)外界條件改變引起速率改變v正′≠v逆′v正′=v逆′改變程度不同改變相同v正′>v逆′正向移動(dòng)v正′<v逆′逆向移動(dòng)平衡不移動(dòng)達(dá)到新的平衡狀態(tài)(1)依據(jù)勒夏特列(平衡移動(dòng))原理判斷通過(guò)比較平衡破壞瞬時(shí)的正、逆反應(yīng)速率的相對(duì)大小來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向。1.判斷轉(zhuǎn)化率的變化時(shí),不要把平衡正向移動(dòng)與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高等同起來(lái),要視具體情況而定。2.壓強(qiáng)的影響實(shí)質(zhì)是濃度的影響,所以只有當(dāng)壓強(qiáng)“改變”造成濃度改變時(shí),平衡才有可能移動(dòng)。反思?xì)w納FANSIGUINA

反思?xì)w納FANSIGUINA

(2)依據(jù)濃度商(Q)規(guī)則判斷通過(guò)比較濃度商(Q)與平衡常數(shù)(K)的大小來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向。①若Q>K,平衡逆向移動(dòng);②若Q=K,平衡不移動(dòng);③若Q<K,平衡正向移動(dòng)。規(guī)避兩個(gè)易失分點(diǎn)(1)化學(xué)平衡狀態(tài)判斷“三關(guān)注”①關(guān)注反應(yīng)容器,是恒溫恒容、恒溫恒壓,還是絕熱恒容容器;②關(guān)注反應(yīng)特點(diǎn),是等體積反應(yīng),還是非等體積反應(yīng);③關(guān)注特殊情況,是否有固體參加或生成,或固體的分解反應(yīng)。反思?xì)w納FANSIGUINA

反思?xì)w納FANSIGUINA

4.理解不能用勒夏特列原理解釋的問(wèn)題(1)若外界條件改變后,無(wú)論平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)或向逆反應(yīng)方向移動(dòng)都無(wú)法減弱外界條件的變化,則平衡不移動(dòng)。

如對(duì)于H2(g)+Br2(g)2HBr(g),由于反應(yīng)前后氣體的分子總數(shù)不變,外界壓強(qiáng)增大或減小時(shí),平衡無(wú)論正向或逆向移動(dòng)都不能減弱壓強(qiáng)的改變。所以對(duì)于該反應(yīng),壓強(qiáng)改變,平衡不發(fā)生移動(dòng)。

例如:縮小容器的體積,增大壓強(qiáng),容器中氣體的顏色變深,但這里并沒(méi)有平衡移動(dòng),不能用勒夏特列原理解釋。(2)催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率,所以催化劑不會(huì)影響化學(xué)平衡。反思?xì)w納FANSIGUINA

化學(xué)反應(yīng)速率

化學(xué)平衡專題講座化學(xué)反應(yīng)速率

化學(xué)平衡第三部分典型案例例1按要求填空(1)形狀大小相同的鐵、鋁分別與等濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率:鐵_____(填“大于”“小于”或“等于”)鋁。(2)對(duì)于Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,改變下列條件對(duì)生成氫氣的速率有何影響?(填“增大”“減小”或“不變”)①升高溫度:_____;②增大鹽酸濃度:______;③增大鐵的質(zhì)量:______;④增加鹽酸體積:_____;⑤把鐵片改成鐵粉:______;⑥滴入幾滴CuSO4溶液:_____;⑦加入NaCl固體:______;⑧加入CH3COONa固體:______;⑨加入一定體積的Na2SO4溶液:______。(3)若把(2)中的稀鹽酸改成“稀硝酸”或“濃硫酸”是否還產(chǎn)生H2,為什么?

不會(huì)產(chǎn)生H2,F(xiàn)e和稀硝酸反應(yīng)生成NO;常溫下,F(xiàn)e在濃硫酸中鈍化。小于增大增大不變不變?cè)龃笤龃蟛蛔儨p小減小例2一定溫度下,反應(yīng)N2(g)+O2(g)

2NO(g)在密閉容器中進(jìn)行,回答下列措施對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(填“增大”“減小”或“不變”)(1)恒容充入N2:______;(2)恒容充入He:_____;(3)恒壓充入He:______。增大不變減小例3

一定溫度下,對(duì)可逆反應(yīng)A(g)+2B(g)3C(g)的下列敘述中,能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡的是A.單位時(shí)間內(nèi)消耗amolA,同時(shí)生成3amolCB.容器內(nèi)B的濃度不再變化C.混合氣體的物質(zhì)的量不再變化D.A的消耗速率等于C的生成速率的3倍√例4在一定溫度下的定容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí):①混合氣體的壓強(qiáng),②混合氣體的密度,③混合氣體的總物質(zhì)的量,④混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量,⑤混合氣體的顏色,⑥各反應(yīng)物或生成物的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,⑦某種氣體的百分含量(1)能說(shuō)明2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________(2)能說(shuō)明I2(g)+H2(g)

2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________(3)能說(shuō)明2NO2(g)

N2O4(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________(4)能說(shuō)明C(s)+CO2(g)

2CO(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____________(5)能說(shuō)明5CO(g)+I(xiàn)2O5(s)

5CO2(g)+I(xiàn)2(s)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________(6)能說(shuō)明NH2COONH4(s)

2NH3(g)+CO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________①③④⑦⑤⑦①③④⑤⑦①②③④⑦①②③②④⑦NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)起始量/mol

n

0

0轉(zhuǎn)化量/mol

αn

2αn

αn某時(shí)刻/mol

n-αn

2αn

αn混合氣體的平均摩爾質(zhì)量

氣體的總質(zhì)量氣體的總物質(zhì)的量

2αnⅹ17+αnⅹ44

2αn+αn783=26===設(shè)NH2COONH4(s)起始物質(zhì)的量為n,轉(zhuǎn)化率為α若上述題目中的(1)~(4)改成一定溫度下的恒壓密閉容器,結(jié)果又如何?當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí):①混合氣體的壓強(qiáng),②混合氣體的密度,③混合氣體的總物質(zhì)的量,④混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量,⑤混合氣體的顏色,⑥各反應(yīng)物或生成物的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,⑦某種氣體的百分含量(1)能說(shuō)明2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(2)能說(shuō)明I2(g)+H2(g)

2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(3)能說(shuō)明2NO2(g)

N2O4(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(4)能說(shuō)明C(s)+CO2(g)

2CO(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是②③④⑦⑤⑦②③④⑤⑦②③④⑦化學(xué)平衡標(biāo)志的判斷還要注意“一個(gè)角度”,即從微觀角度會(huì)分析判斷。如:反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列各項(xiàng)能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________(填序號(hào))。①斷裂1molN≡N鍵的同時(shí)生成1molN≡N鍵;②斷裂1molN≡N鍵的同時(shí)生成3molH—H鍵;③斷裂1molN≡N鍵的同時(shí)斷裂6molN—H鍵;④生成1molN≡N鍵的同時(shí)生成6molN—H鍵。①②③④例5(2018·杭州市西湖高級(jí)中學(xué)高三月考)在容積不變的密閉容器中存在反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)

ΔH<0,某研究小組研究了其他條件不變時(shí),改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響,下列分析正確的是A.圖Ⅰ研究的是t1時(shí)刻增大O2的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響B(tài).圖Ⅱ研究的是t1時(shí)刻加入催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響C.圖Ⅲ研究的是催化劑對(duì)平衡的影響,且甲的催化效率比乙高D.圖Ⅲ研究的是溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響,且乙的溫度較低解析

增大氧氣濃度的瞬間,逆反應(yīng)速率不變,A不正確;催化劑能同等程度改變正逆反應(yīng)速率,但平衡不移動(dòng),B正確,C不正確;圖像Ⅲ中乙首先到達(dá)平衡狀態(tài),所以乙的溫度高于甲中的溫度,D不正確?!汤?密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):A(g)+3B(g)2C(g)

ΔH<0。根據(jù)下面速率—時(shí)間圖像,回答下列問(wèn)題。(1)下列時(shí)刻所改變的外界條件:t1_________;t3___________;t4_________。升高溫度加入催化劑減小壓強(qiáng)(2)反應(yīng)速率最快的時(shí)間段是________。(3)C的物質(zhì)的量最大的時(shí)間段是________。t3~t4段t0~t1段解析t1時(shí),v逆增大程度比v正增大程度大,說(shuō)明改變的條件是升高溫度。t3時(shí),v正、v逆同等程度地增大,說(shuō)明加入了催化劑。t4時(shí),v正、v逆都減小且v正減小的程度大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),說(shuō)明改變的條件是減小壓強(qiáng)。由于在t3時(shí)刻加入的是催化劑,所以t3~t4段反應(yīng)速率最快。從t1

開(kāi)始平衡移動(dòng)的方向都是逆向移動(dòng),所以t0~t1段C的物質(zhì)的量最大N2+3H22NH3(ΔH<0)例7合成氨原理:1.反應(yīng)特點(diǎn)是:①可逆反應(yīng);②氣體總體積縮小的反應(yīng);③正反應(yīng)為放熱反應(yīng).根據(jù)上述反應(yīng)特點(diǎn),從理論上分析:(1)使氨生成得快的措施(從反應(yīng)速率考慮):①增大反應(yīng)物的濃度;②升高溫度;③增大壓強(qiáng);④使用催化劑.(2)使氨生成得多的措施(從平衡移動(dòng)考慮):①增大反應(yīng)物的濃度同時(shí)減小生成物的濃度;②降低溫度;③增大壓強(qiáng).2.合成氨條件的選擇在實(shí)際生產(chǎn)中,既要考慮氨的產(chǎn)量,又要考慮生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益,綜合以上兩方面的措施,得出合成氨的適宜條件的選擇:濃度:一般采用N2和H2的體積比1∶3,同時(shí)增大濃度,不加大某種反應(yīng)物的濃度,這是因?yàn)楹铣砂鄙a(chǎn)的原料氣要循環(huán)使用.按1∶3循環(huán)的氣體體積比,仍會(huì)保持1∶3.溫度:合成氨是放熱反應(yīng),降低溫度雖有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但溫度過(guò)低,反應(yīng)速率過(guò)慢,所以溫度不宜太低,在500℃左右為宜,而且此溫度也是催化劑的活性溫度范圍.壓強(qiáng):合成氨是體積縮小的可逆反應(yīng),所以壓強(qiáng)增大,有利于氨的合成,但壓強(qiáng)過(guò)高時(shí),對(duì)設(shè)備的要求也就很高,制造設(shè)備的成本就高,而且所需的動(dòng)力也越大,應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)膲簭?qiáng),一般采用2×107Pa~5×107Pa.催化劑:用鐵觸媒作催化劑,能加快反應(yīng)速率,縮短達(dá)到平衡時(shí)間.3.可將合成氨的適宜條件歸納為:①增大氮?dú)?、氫氣的濃度,及時(shí)將生成的氨分離出來(lái);②溫度為500℃左右;③壓強(qiáng)為2×107Pa~5×107Pa;④鐵觸媒作催化劑.利用速率和平衡的知識(shí),選擇合成氨適宜條件例8對(duì)于反應(yīng)2SiHCl3(g)

SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱堿性陰離子交換樹(shù)脂催化劑,在323K和343K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。則343K時(shí)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率α=______%。平衡常數(shù)K343K=_____(保留2位小數(shù))。220.02例9(2018·全國(guó)卷,改編)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列問(wèn)題:例10在溫度、容積相同的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下[已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH=-92.4kJ·mol-1],下列說(shuō)法正確的是容器甲乙丙反應(yīng)物投入量1molN2、3molH22molNH34molNH3NH3的濃度/mol·L-1c1c2c3反應(yīng)的能量變化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ體系壓強(qiáng)(Pa)p1p2p3反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率α1α2α3A.2c1>c3

B.a+b>92.4

C.2p2<p3

D.α1+α3<1解析甲容器投入1molN2、3molH2,乙容器投入2molNH3,恒溫恒容條件下,甲容器與乙容器是等效平衡,各組分的物質(zhì)的量、含量等完全相等;而甲容器投入1molN2、3molH2,丙容器加入4molNH3,采用極限轉(zhuǎn)化法,丙相當(dāng)于加入2molN2、6molH2,丙中加入量是甲中的二倍,如果恒溫且丙容器容積是甲容器二倍,則甲容器與丙容器為等效平衡,所以丙所到達(dá)的平衡可以看作在恒溫且容積是甲容器二倍條件下到達(dá)平衡后,再壓縮體積至與甲容器體積相等所達(dá)到的平衡,由于該反應(yīng)是體積減小的反應(yīng),縮小容器體積,增大了壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng)。丙中氮?dú)夂蜌錃獾钠胶鉂舛纫笥诩字械獨(dú)夂蜌錃獾钠胶鉂舛鹊?倍。例10在溫度、容積相同的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下[已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH=-92.4kJ·mol-1],下列說(shuō)法正確的是容器甲乙丙反應(yīng)物投入量1molN2、3molH22molNH34molNH3NH3的濃度/mol·L-1c1c2c3反應(yīng)的能量變化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ體系壓強(qiáng)(Pa)p1p2p3反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率α1α2α3A.2c1>c3

B.a+b>92.4

C.2p2<p3

D.α1+α3<1A項(xiàng),丙容器反應(yīng)物投入4molNH3,采用極限轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物為2molN2、6molH2,是甲中的二倍,若平衡不移動(dòng),c3=2c1,丙相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),所以丙中氨氣的濃度大于甲中氨氣濃度的二倍,即c3>2c1,錯(cuò)誤;B項(xiàng),甲投入1molN2、3molH2,乙中投入2molNH3,則甲與乙是完全等效的,根據(jù)蓋斯定律可知,甲與乙的反應(yīng)的能量變化之和為92.4kJ,故a+b=92.4,錯(cuò)誤;C項(xiàng),丙容器反應(yīng)物投入4molNH3,是乙的二倍,若平衡不移動(dòng),丙中壓強(qiáng)為乙的二倍,由于丙中相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),所以丙中壓強(qiáng)減小,小于乙的2倍,即2p2>p3,錯(cuò)誤;D項(xiàng),丙容器反應(yīng)物投入4molNH3,是乙的二倍,乙和甲是等效平衡的關(guān)系,若平衡不移動(dòng),轉(zhuǎn)化率α1+α3=1,由于丙中相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向著正向移動(dòng),氨氣的轉(zhuǎn)化率減小,所以轉(zhuǎn)化率α1+α3<1,正確。√例11在一定溫度下,將一定質(zhì)量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得B氣體的濃度為0.6mol·L-1

,恒溫下將密閉容器的容積擴(kuò)大1倍,重新達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得B氣體的濃度為0.4mol·L-1

,下列敘述中正確的是A.a+b>c+dB.平衡向右移動(dòng)C.重新達(dá)平衡時(shí),A氣體濃度增大D.重新達(dá)平衡時(shí),D的體積分?jǐn)?shù)增大解析:本題僅從表面上分析,容器擴(kuò)大1倍,即壓強(qiáng)減小,而B(niǎo)氣體的濃度從0.6mol·L-1

減小到0.4mol·L-1

,判斷平衡正移,錯(cuò)選B。錯(cuò)選的原因是未從根本上理解壓強(qiáng)的改變其實(shí)質(zhì)是改變物質(zhì)的濃度。在恒溫下密閉容器的容積擴(kuò)大1倍,則容器的各種氣體物質(zhì)的量濃度各減半,此刻B氣體的濃度應(yīng)為0.3mol·L-1

,重新達(dá)平衡后B的濃度增加到0.4mol·L-1

,說(shuō)明當(dāng)容積體積擴(kuò)大(即減壓),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),根據(jù)平衡移動(dòng)原理得逆反應(yīng)即為氣體體積增大的反應(yīng),所以a+b>c+d;D的體積分?jǐn)?shù)減小,D錯(cuò)誤。又由于在容積擴(kuò)大一倍時(shí),A氣體的濃度減小一半,雖然平衡逆移,生成的A的物質(zhì)的量增多,但也比原平衡時(shí)A的濃度要小。故選A。√歸納總結(jié)GUINAZONGJIE虛擬“中間態(tài)”法構(gòu)建等效平衡(1)構(gòu)建恒溫恒容平衡思維模式新平衡狀態(tài)可認(rèn)為是兩個(gè)原平衡狀態(tài)簡(jiǎn)單的疊加并壓縮而成,相當(dāng)于增大壓強(qiáng)。(2)構(gòu)建恒溫恒壓平衡思維模式(以氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)為例,見(jiàn)圖示)新平衡狀態(tài)可以認(rèn)為是兩個(gè)原平衡狀態(tài)簡(jiǎn)單的疊加,壓強(qiáng)不變,平衡不移動(dòng)?;瘜W(xué)反應(yīng)速率

化學(xué)平衡專題講座化學(xué)反應(yīng)速率

化學(xué)平衡第四部分配套練習(xí)1.在2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)后各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)該反應(yīng)方程式為_(kāi)_________________。(2)0~10s的平均反應(yīng)速率v(Y)=___________________。(3)能否用Z的物質(zhì)的量的變化量來(lái)表示該反應(yīng)的速率?_____(填“能”或“否”)。0.0395mol·L-1·s-1否XYZ本題比較容易,從物質(zhì)的量-時(shí)間圖像可以看出Y和Z為反應(yīng)物,X為生成物,再依據(jù)0-10S時(shí)間段內(nèi)Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)=

0.79mol∶0.79

mol∶1.58mol=

1∶1∶2得到化學(xué)計(jì)量數(shù),但需要注意的是可逆符號(hào),不要寫成等號(hào);所以對(duì)于簡(jiǎn)單的問(wèn)題要保證規(guī)范準(zhǔn)確的書(shū)面表達(dá),比如第二問(wèn)在計(jì)算速率時(shí)不要忘記除以容器的體積,同時(shí)不要忘記寫上單位,還要注意題目有無(wú)對(duì)于有效數(shù)字的要求,這些都需要我們認(rèn)真仔細(xì)。解析②經(jīng)轉(zhuǎn)化可表示為v(CO)=2v(NO2)=1.4mol·L-1·min-1;③v(CO)=4v(N2)=1.6mol·L-1·min-1;④v(CO)=v(CO2)=1.1mol·L-1·min-1;⑤v(CO)=2v(NO2)=0.02mol·L-1·s-1=1.2mol·L-1·min-1,故反應(yīng)快慢為③>①>②>⑤>④。2.已知反應(yīng)4CO+2NO2 N2+4CO2在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下。①v(CO)=1.5mol·L-1·min-1 ②v(NO2)=0.7mol·L-1·min-1③v(N2)=0.4mol·L-1·min-1 ④v(CO2)=1.1mol·L-1·min-1⑤v(NO2)=0.01mol·L-1·s-1請(qǐng)比較上述5種情況反應(yīng)的快慢____________(由大到小的順序)。③①②⑤④3.反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)

ΔH=-akJ·mol-1,在5L密閉容器中投入1molNH3和1molO2,2min后NO的物質(zhì)的量增加了0.4mol,下列說(shuō)法正確的是A.2min反應(yīng)放出的熱量值小于0.1akJ

B.用氧氣表示2min的平均反應(yīng)速率:v(O2)=0.05mol·L-1·min-1C.2min內(nèi)NH3的轉(zhuǎn)化率是50%

D.2min末c(H2O)=0.6mol·L-1√對(duì)于較為復(fù)雜的關(guān)于反應(yīng)速率的題目常采用以下步驟和模板計(jì)算(1)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量。(3)根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算。例如:反應(yīng)mA+nB

pC起始濃度/mol·L-1

a

b

c轉(zhuǎn)化濃度/mol·L-1

x

某時(shí)刻濃度/mol·L-1

a-x反思?xì)w納FANSIGUINA

化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法由于同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時(shí)數(shù)值可能不同,所以比較反應(yīng)的快慢不能只看數(shù)值的大小,而要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化。(1)看單位是否統(tǒng)一,若不統(tǒng)一,換算成相同的單位。(2)換算成同一物質(zhì)表示的速率,再比較數(shù)值的大小。反思?xì)w納FANSIGUINA

4.將鎂帶投入盛有鹽酸的敞口容器里,產(chǎn)生H2的速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。下列因素中:①鹽酸的濃度

②鎂帶的表面積

③反應(yīng)的溫度④氫氣的壓強(qiáng)

⑤Cl-的濃度(1)影響反應(yīng)速率的因素是_________。解析鎂和鹽酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為Mg+2H+===Mg2++H2↑,從方程式可知影響因素為鎂帶的表面積和H+的濃度,另外,溫度對(duì)反應(yīng)速率有較大的影響,氯離子沒(méi)有參加反應(yīng),對(duì)反應(yīng)速率沒(méi)有影響。①②③(2)圖中AB段形成的原因是_____________________________________。解析隨著反應(yīng)的進(jìn)行,H+的濃度減小,反應(yīng)放熱使溶液的溫度升高,則反應(yīng)速率的增加應(yīng)該是溫度起主導(dǎo)作用。反應(yīng)放熱,溫度升高,反應(yīng)速率不斷增大(3)圖中t1時(shí)刻后速率變小的原因是______________________________________________________。解析不同外界因素對(duì)反應(yīng)速率的影響要看相同時(shí)間段內(nèi)哪一個(gè)起主導(dǎo)作用。AB段起主導(dǎo)作用的是溫度的升高,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溶液的溫度升高緩慢,此時(shí),H+濃度的減小對(duì)反應(yīng)速率的變化起主導(dǎo)作用,導(dǎo)致反應(yīng)速率減小。t1時(shí)刻后,c(H+)的減小變?yōu)橹饕蛩?,所以反?yīng)速率減小5.已知反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

ΔH<0,在一定溫度和壓強(qiáng)下,密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡。下列敘述正確的是A.升高溫度,K增大B.減小壓強(qiáng),n(CO2)增加C.更換高效催化劑,α(CO)增大

D.充入一定量的氮?dú)猓琻(H2)不變解析A項(xiàng),此反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響,即升高溫度,K值減小,錯(cuò)誤;B項(xiàng),反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和相等,因此減小壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),即n(CO2)不變,錯(cuò)誤;C項(xiàng),催化劑對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)無(wú)影響,因此CO的轉(zhuǎn)化率不變,錯(cuò)誤;D項(xiàng),恒壓下,充入N2,容器的體積增大,組分濃度降低,但化學(xué)反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不變,因此化學(xué)平衡不移動(dòng),n(H2)不變,正確?!?.(2017·天津)常壓下羰基化法精煉鎳的原理:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸點(diǎn)為42.2℃,固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。第一階段:將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4;第二階段:將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來(lái),加熱至230℃制得高純鎳。下列判斷正確的是A.增加c(CO),平衡向正向移動(dòng),反應(yīng)的平衡常數(shù)增大

B.第一階段,在30℃和50℃兩者之間選擇反應(yīng)溫度,選50℃C.第二階段,Ni(CO)4分解率較低D.該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)解析A項(xiàng),增加c(CO),平衡向正向移動(dòng),因平衡常數(shù)大小只與溫度有關(guān),與濃度無(wú)關(guān),所以反應(yīng)的平衡常數(shù)不變,錯(cuò)誤;B項(xiàng),第一階段,50℃時(shí),Ni(CO)4為氣態(tài),易于分離,有利于Ni(CO)4的生成,正確;C項(xiàng),第二階段,230℃制得高純鎳的反應(yīng)方程式為Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g),平衡常數(shù)K1=5×104,所以Ni(CO)4分解率較高,錯(cuò)誤;D項(xiàng),因反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等,再根據(jù)該反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)可知,該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),錯(cuò)誤。√7.按一定體積比加入CH4和CO2,在恒壓下發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)

2CO(g)+2H2(g),溫度對(duì)CO和H2產(chǎn)率的影響如圖3所示。此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900℃的原因是900℃時(shí),

CO和H2產(chǎn)率已經(jīng)較高,再升高溫度產(chǎn)率增幅不大,但能耗升高,經(jīng)濟(jì)效益降低8.丁烯是一種重要的化工原料,可由丁烷催化脫氫制備。回答下列問(wèn)題:(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1--丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下:C4H10(g)

C4H8(g)+H2(g)

ΔH=+123kJ·mol-1圖(a)是反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖,x_____0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高,應(yīng)采取的措施是____(填標(biāo)號(hào))。A.升高溫度 B.降低溫度C.增大壓強(qiáng) D.降低壓強(qiáng)小于AD圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化

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