【步步高】2014-2015学年高中化学 专题2 化学反应速率与化学平衡学案（打包8套）苏教版选修4
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【步步高】2014-2015学年高中化学 专题2 化学反应速率与化学平衡学案（打包8套）苏教版选修4,步步高,学年,高中化学,专题,化学反应,速率,化学平衡,打包,苏教版,选修
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1 第一单元 化学反应速率 第 1 课时 化学反应速率的表示方法 学习目标定位 定量表示化学反应速率。 会化学反应速率的测定方法，会比较化学反应速率的快慢。 1化学反应快慢可以用化学反应速率来衡量。通常用单位时间内 反应物浓度 的减少或 生成物浓度 的增加来表示化学反应速率。其数学表达式为 v c t。 应物或生成物物质的量浓度的变化 (取绝对值 )，常用单位 1。 定的时间间隔 ，常用单位 s、 h。 2在密闭容器中，发生合成氨的反应： 3，开始时 1，0 1， 5 1，在这个反应中 c( 2 1，时间变化为 t 5 么用 浓度变化表示的反应速率为 v( c 2 t 2 15 0.4 1 1(写出计算过 程 )，而用 1 1。 探究点一 化学反应速率的应用 1在一个体积为 2 L 的密闭容器中发生反应： 2，经 5 s 后，测得 .8 写下表： 有关反应物质 2 质的量变化 (质的量浓度变化 ( 1) 学反应速率 ( 1s 1) 率之比 v( v( v( 212 2 (1)一般来说，随着反应的进行，反应物浓度会逐渐 减小 ，化学反应速率也会逐渐 减慢 。因此，化学反应速率通常是指某一段时间内的 平均 反应速率，而不是 瞬时 反应速率。 (2)在同一化学反应中，选用不同物质表示化学反应速率，其 数值 可能相同也可能不相同，但表示的 意义 相同。因此，表示化学反应速率时，必须指明用哪种物质作标准，在 学式 用括号括起来。 (3)用不同反应物表示化学反应速率时，化学反应速率 之比物质的量浓度变化之比物质的量变化之比化学计量数之比。 归纳总结 (1)用浓度变化表示化学反应速率只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。 (2)化学反应速率计算的重要依据：反应中各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。 (3)在比较化学反应速率大小时，要注意换算成同一种物质来表示，同时注意单位的统一。 活学活用 1已知 45=46反应速率分别用 v( v( v( v( 1 1)来表示，则正确的关系是 ( ) v( 2) v( v( 2) v(答案 D 解析 同一反应用不同物质来表示反应速率时，反应速率之比等于化学方程式的化学计量数之比。 5v( v(系数关系不对，因此不正确；同理 B、 2在四个不同的容器中进行合成氨的反应。根据下列在相同时间内测定的结果，判断生成氨的速率最快的是 ( ) A. v( 0.3 1 1 B. v( 1s 1 C. v( 0.2 1 1 D. v( 0.3 1 1 答案 B 解析 由题意知 3 将各选项中反应速率转化为 A中 v( 13 v( 0.1 1 1 B中 v( 1 1 3 3.0 1 1 v( 0.2 1 1 v( 12v( 1 1。 探究点二 化学反应速率的测定 1已知 2=，你有几种方法测得该反应的反应速率？试判断实验的可行性设计。 答案 (1)测量收集一定体积的 (2)测量一段时间内溶液中 H 浓度的变化。 (3)测量一段时间内碳酸钙质量的变化。 2设计实验盐酸与碳酸钙的反应速率，按下列实验步骤完成实验： 按下图装置安装仪器，并检查气密性，加入 5 g 碳酸钙然后快速加入 20 1的盐酸，测量收集 10 用相同的装置换用 20 1的盐酸，测量收集 10 回答下列问题： (1)实验中所用仪器有哪些？ 答案 锥形瓶、单孔塞、直角导气管、 50 架台、秒表。 (2)观察到的现象是什么？ 答案 碳酸钙与 盐酸反应产生气泡；收集 10 所用时间比实验 所用时间短。 (3)某学生的实验记录如下，计算填写下表： 反应时间 (s) 反应速率 (mLs 1) 1 1盐酸 20 1盐酸 8 4)你能得出的实验结论如何？ 答案 4 1的盐酸与碳酸钙反应比 1 1的盐酸与碳酸钙反应速率快。 (5)该实验中的注意事项有哪些？ 答案 碳酸钙颗粒 (即表面积 )大小基本相同。 20 盐酸溶液要迅速加入。 装置气密性要好，且计时要迅速、 准确。 归纳总结 4 化学反应速率是通过实验测定的。因为化学反应中发生变化的是体系内的化学物质 (包括反应物和生成物 )，所以与其中任何一种化学物质的浓度 (或质量 )相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用。如： (1)利用能够直接观察的某些性质测定 如通过测量释放出一定体积的气体的 时间 来测定反应速率，或测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。 (2)利用依靠科学仪器才能测量的性质进行测定，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。 (3)在溶液中，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，常常利用比色的方 法测定溶液颜色深浅 和 溶液颜色与反应物浓度 (或生成物浓度 )的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 活学活用 3 “ 碘钟 ” 实验中， 3I =I3 2 的反应速率可以用 I3 遇加入的淀粉溶液显蓝色的时间 t 来度量， t 越小，反应速率越大。某探究性学习小组在 20 进行实验，得到的数据如下表： 实验编号 c(I )/ 1 c( )/ 1 t/s 4.0 答下列问题 ： (1)该实验的目的是 _。 (2)显色时间 _。 (3)通过分析比较上述数据，得到的结论是 _ _。 答案 (1)研究反应物 I 与 的浓度对反应速率的影响 (2)(或 (3)化学反应速率与反应物起始浓度乘积成正比 (或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比 ) 解析 由数据表容易发现： 组所用时间相同， 组所用时间为它们的一半， 组所用时间为它们的 2倍。 进一步分析： 两组中 c(I )与 c( )的乘积相等， 组中此乘积为 组的 2倍， 组乘积为其一半。 因此可得结论：当 c(I ) c( )相等时，显色时间相等，反应速率相等，显色时间与反应速率成反比，即 c(I ) c( )成反比。 5 20得 理解感悟 本题难度较大，在审题时要抓住数据的特点： 时间相同，浓度之间的关系； 时间成倍数增加或缩短，浓度之间的关系。 化学反应速率 概念：定量描述化学反应进行快慢的物理量 表达式： v c t 计算 计算大小，比较快慢 测定方法 气体体积变化，浓度变化，显色时间等1下列有关化学反应速率的说法中正确的是 ( ) A对任何化学反应来说，反应速率越大 ，反应现象就越明显 B化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示 C若某化学反应的反应速率为 0.5 1s 1，就是指在该时间内反应物和生成物的浓度变化都为 0.5 1 D化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度 答案 D 解析 A 项，中和反应速率很快，但有的没有明显现象， A 错； B 项，在化学反应中，由于固体和纯液体的浓度视为常数，其浓度变化值为零，故不能用它们表示反应速率， B 错； 位错，浓度变化单位应为 1，且由于化学 计量数不一定相同，在该时间内反应物和生成物的浓度变化不一定都为 0.5 1。 2在 2 L 密闭容器内，某气体反应物在 2 s 内由 8 为 7.2 用该气体表示该反应的平均反应速率为 ( ) A 0.4 1s 1 B 0.3 1s 1 C 0.2 1s 1 D 0.1 1s 1 答案 C 解析 用该气体表示反应的平均反应速率为 v c t 8 7.2 2 s 0.2 1s 1， 3在 3的反应中，经过一段时间后， .6 1，在此段时间内用 1s 1，则此段时间是 ( ) 6 A 1 s B 2 s C 44 s D s 答案 B 解析 本题考查化学反应速率的有关计算。已知用 1s 1，则用 示的平均反应速率为 v(23v(230 1s 1 0.3 1s 1， t 0.6 10.3 1s 1 2 s，故正确答案为 B。 4在不同条件下，分别测得反应 2 的化学反应速率，其中表示该反应进行得最快的是 ( ) A v( 4 1 1 B v( 3 1 1 C v( 0.1 1s 1 D v( 0.1 1s 1 答案 D 解析 本题考查的是化学反应 速率的比较。以 将单位统一， A、 B、 C、 4 1 1； 2v( 6 1 1； 0 1 1 6 1 1； 2v( 20 1 1 12 1 1。 5某温度时，在 2 L 容器中 X、 Y、 据图中数 据，试回答： (1)反应在 2 的 v(X) _， v(Y) _， v(Z)_。 (2)容器内的反应物是 _。 (3)写出该反应的化学方程式： _。 答案 (1) 1 1 1 1 1 1 (2)X、 Y (3)X 解析 本题考查的是利用图像法解决化学反应速率问题。在相同体积、相同时间内，反应速率之比等于物质的量的变化量之比，即 v(X) v(Y) v(Z) n(X) n(Y) n(Z)( ( 0) 132 ，故该反应的化学计量数之比为 132 ，且该反应为可逆反应。 7 基础过关 一、化学反应速率的概念及其大小比较 1用纯净的 L 1 100 盐酸反应制取 于此反应，下列说法不正确的是 ( ) A可以用单位时间内 B可以用单位时间内生成 C可以用单位时间内溶液中 浓度的增加表示该反应的反应速率 D可以用单位时间内 答案 D 解析 度不变化。 2对于化学反应 3W(g) 2X(g)=4Y(g) 3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是 ( ) A v(W) 3v(Z) B 2v(X) 3v(Z) C 2v(X) v(Y) D 3v(W) 2v(X) 答案 C 解析 对于任一化学反应，用不同的物质表示该反应的速率，其数值之比等于其化学计量数之比， v(W) v(X) v(Y) v(Z) 3243 。 v(W) v(Z)， A 错误； 3v(X) 2v(Z)， B 错误； 2v(X) v(Y)， 2v(W) 3v(X)， 3在 2A B=3C 4示该反应速率最快的数据是 ( ) A v(A) 0.5 1s 1 B v(B) 0.3 1s 1 C v(C) 0.8 1s 1 D v(D) 1.0 1s 1 答案 B 解析 都换算成用 A 1s 1 B 0.3 1s 1 1s 1 D 1s 1 应最快。 二、化学反应速率的计算 8 4某一反应物的浓度是 1.0 1，经过 20 s 后，它的浓度变成了 0.2 1，在这 20 ) A 1s 1 C 1s 1 D 1 答案 B 解析 v c t 1.0 1 0.2 120 s 1s 1。 5在密闭容器里， 反应生成 C，其反应速率分别用 v(A)、 v(B)、 v(C)表示，已知 3v(B) 2v(A)、 2v(C) 3v(B)，则此反应可表示 为 ( ) A 2A 3B=2C B A 3B=2C C 3A 2B=3C D A B=C 答案 C 解析 由 3v(B) 2v(A)、 2v(C) 3v(B)可推出： 32， 23，即 v(A) v(B) v(C) 323 ，速率之比等于化学计量数之比。 6将 4 气体和 2 气体在 2 2A(g) 。若经 2 的浓度为 0.6 1，现有下列几种说法： 用物质 .3 1s 1 用物质 .6 1s 1 2 s 时物质 .7 1 2 s 末，物质 0% 其中正确的是 ( ) A B C D 答案 B 解析 2 的浓度为 0.6 1，则 2 s末 n(C) 0.6 12 L 1.2 三段式表示 9 2A(g) B(g) 2C(g) 开始的物质的量 / 4 2 0 转化的物质的量 / 1.2 v(A) 1.2 2 s 0.3 1s 1 v(B) 0.6 2 s 1s 1 .2 100% 30% 2 的浓度 c(B) 1.4 0.7 1。 7将固体 于密闭容器中，在某温度下，发生反应： (g) g)，2(g) H2(g)， 2 知 .5 1， 1，若上述反应速率用 v(示，则下列速率正确的是 ( ) A 0.5 1 1 B 2.5 1 1 C 2 1 1 D 1 1 答案 B 解析 此题为连锁反应 ， 即 s)分解生成的 有一部分分解 ， 故剩余的 即 c( c(生成 ) c(分解 )，又知 c( 0.5 1， 则 c(分解 ) 1 1， 所以 c(生成 ) c(c(分解 ) 5 1， c( c(生成 ) 5 1， v( 5 1 02 2.5 1 1。 三、化学反应速率图像 8一定温度下，在 2 L 的密闭容器中， X、 Y、 Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是 ( ) A反应在 0 10 1s 1 B反应在 0 10 1 10 C反应进行到 10 D反应的化学方程式为 X(g) 答案 C 解析 本题主要考查化学反应速率的计算及含义。从图像上看，反应在 0 10 v(Z)10 s 1s 1； X 的物质的量浓度的减少为2 L 1 ； 反 应 进 行 到 10 s 时， Y 的 转 化 率 为100% 反应的化学方程式为 X(g) g)。 9某温度下按如图安装好实验装置，在锥形瓶内盛 6.5 g 锌粒 (颗粒大小基本相同 )，通过分液漏斗加入 40 .5 1 的硫酸溶液，将产生的 时 10 s 时恰好收集到气 体的体积为50 折合成 0 、 101 2体积为 44.8 在该温度下，下列说法不正确的是 ( ) A用锌粒来表示 10 s 内该反应的速率为 gs 1 B忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用 H 来表示 10 s 内该反应的速率为 1s 1 C忽 略锥形瓶内溶液体积的变化，用 来表示 10 s 内该反应的速率为 1s 1 D用 0 s 1 答案 C 解析 10 2为 = 1 1 1 1 0 002 应掉的 m( 5 g 1 g v( s gs 1 v(H )10 s 1s 1 v()10 s 1s 1 11 v( s s 1。 12 能力提升 10某温度时，在 V L 密闭容器中， A、 B、 C 三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所 示，由图中数据分析： (1)反应的化学方程式为 _。 (2)从开始到 t1 物质 _。 答案 (1)4A (2) 6 1 1 解析 n(A) n(B) n(C) (12 4) 8 4) 6 0) 423 ，所以该反应的化学方程式为 4A ， v(C) 6 06 1 1。 11在 25 时，向 100 14.6 不考虑反应前后溶液体积的变化 )，反应开始至 2 集到 (标准状况 )氢气。在此之后，又经过 4 粉完全溶解。则： (1)在前 2 _。 (2)在后 4 _。 (3)前 2 应速率较快的是 _， 其原因是 _。 答案 (1) 1 1 (2) 1 1 (3)前 2 着反应的进行，反应物浓度减小，反应速率减慢 解析 n( 14.6 g 1 n( g 1 n( 1 2= 起始 ( 0 0 前 2 4 0 1)v( 2 1 1 (2)v( 4 1 1 (3)后 4 ， v( 12v( 1 1 1 1， 所以前 2 13 12在一密闭容器中 (容积为 5 L)，充入氨气和氧气， 使其物质的量之比为 12 ，并发生如下反应： 45=加热催化剂 46g)，此反应在一定条件下进行 2 ，测得 0%。 (1)以 _。 (2) _。 答案 (1) 1 1 (2) 1 解析 设充入 a，则 a(1 20%) 2 a 2.5 45=46g) n(初 )/ 5 0 0 n/ n(末 )/2 以 v( 0.5 2 1 1 2 c( 1。 13 在容积为 2 A(g) 2B(g) 3C(g) nD(g)， 开始时 5 的物质的量为 3 用 v(D)为 0.2 1 1。 计算： (1)5 的物质的量浓度为 _。 (2)前 5 表示的 化学反应速率 v(B)为 _。 (3)化学方程式中 _。 (4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为 v(A) 5 1 1 v(B) 6 1 1 v(C) 4.5 1 1 v(D) 8 1 1 其中反应速率最快的是 _(填编 号 )。 答案 (1)1.5 1 (2)0.2 1 1 (3)2 (4) 解析 v(D) t ，所以 5 的物质的量 n(D) 0.2 1 12 14 L5 2 则： A(g) nD(g) n(初 )/4 6 0 0 n/1 2 3 2 n(末 )/3 4 3 2 所以 (1)5 c(A) 3 1.5 1。 (2)前 5 v(B) 2 5 0.2 1 1。 (3)3n 3 故 n 2。 (4)只要比较 v 1 、 v 2 、 v 3 、 v 2 的相对大小，即可作出判断，代入数据计算， 中表示的反应速率最快。 拓展探究 14在 10 2、 12 2，控制条件发生反应： 3,4 c( 0.2 1，问： (1)4 c( c(别是多少？ (2)4 该反应的反应速率有几种表示方式？它们之间的关系是怎样的？把结果填入下表中： 2 化浓度 / 1 反应速率 / 1 1 反应速率数值之间的关系 (3)所计算出的反应速率是否是 4 什么？ 答案 (1)c( 0.3 1， c( 0.9 1 (2) 2 化浓度 / 1 应速率 / 1 1 应速率数值之间的关系 v( v( v( 132 (3)不是，因为所求反应速率是用 4 浓度的改变量来表示的，所以其是 4 的平均反应速率，不是 4 解析 由 3 15 开始时 ( 1) 0 转化 ( 1) 1) v( 0.1 14 1 1 v( 0.3 14 1 1 v( 0.2 14 1 1 v( v( v( 132 反应速率是 4 是瞬时速率，是用 4 是用 4 1 第 2 课时 影响化学反应速率的因素 学习目标定位 用活化能理论解释化学反应速率的影响因素。 浓度、压强、温度、催化剂 )对化学反应速率的影响规律及实质，并会用相应规律解决有关问题。 1根据课本 “ 信息提示 ” 部分试自学有关碰撞理论的知识。 (1)有效碰撞：能发生反应的碰撞。 (2)活化分子：能量较高，有可能发生有效碰撞的分子。 (3)活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能。活化能越小，普通 分子就越 容易 变成活化分子。 (4)普通分子活化能 活化去活化 活化分子。 (5)活化能与化学反应速率的关系 在一定条件下，活化分子所占的百分数是 固定不变 的。活化分子的 百分数 越大，单位体积内活化分子数 越多，单位时间内 有效碰撞 的次数越多，化学反应速率 越快 。 活化能降低 普通分子变成活化分子 活化分子百分数增大 有效碰撞次数增多 反应速率加快。 2影响化学反应速率的主要因素是 反应物本身 的性质，不同化学反应具有 不同 的反应速率。外界条件对化学反应速率也产生 影响。 探究点一 浓度、压强对反应速率的影响 1按表中实验步骤要求，完成实验，观察实验现象并填写下表。 实验步骤 在两个大小相同的气球中各放入 1.0 取两只相同大小的锥形瓶，向其中一只中加入 60 .0 1的盐酸，向另一只中加入 60 .2 1的盐酸 在锥形瓶瓶口套上两个气球 同时将气球内的碳酸氢钠粉末加入到锥形瓶中 实验原理 = 实 验现象 盛有 2.0 1盐酸的锥形瓶上的气球膨胀，速率 快 (填 “ 快 ”或 “ 慢 ”) ，膨胀的体积 大 (填 “ 大 ” 或 “ 小 ”) ；盛有 0.2 2 1盐酸的锥形瓶上的气球膨胀速率 慢 ，膨胀的体积 小 实验结论 其他条件相同时，反应物的浓度 越大 ，反应速率 越快 ；反应物的浓度 越小 ，反应速率 越慢 2对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。如右图所示，增大 压强 ，体积 减小 ，浓度 增大 ，化学反应速率 加快 。由此可见，压强对反应速率的影响，可以归结为浓度改变对反应速率的影响。 3压强对于固体、液体 浓度的影响 由于固体、液体粒子间的空隙很小，增大压强几乎不能改变它们的 浓度 ，因此对只有固体或液体参加的反应，压强的变化对于反应速率的影响可以忽略不计。 4对于反应 3，不同条件下，压强对化学反应速率的影响 (1)恒温恒容密闭容器 充入 强 增大 ， c(大 ，化学反应速率 加快 。 充入 反应无关 )，压强 增大 ，但 c( c( c( 不变 ，化学反应速率不变 。 (2)恒温恒压密闭容器 充入 积 增大 ， c( c( c( 减小 ，化学反 应速率 减小 。 归纳总结 (1)反应物浓度增大 单位体积内活化分子数 增多 单位时间内有效碰撞 增加 反应速率 加快 ；反之，反应物浓度减小，则与之相反。 (注意：浓度改变引起了活化分子浓度的改变，而活化分子百分数不变。 ) (2)对于 有气体参加 的化学反应，若其他条件不变， 增大压强 ，体积减小，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞次数增多，反应速率 加快 ； 减小压强 ，反应速率 减慢 。压强对无气体参加的反应的反应速率 无 影响。 活学活用 1对于反应 C(s) H2(g)，其他条件不变 时，下列措施不能改变化学反应速率的是 ( ) A增大 C(s)的量 B增大 g)的浓度 C增大 CO(g)或 H2(g)的浓度 D减小 g)的浓度 答案 A 解析 改变浓度，可以改变化学反应速率，而改变固体物质的物质的量不能改变化学反应速率，因为固体物质的浓度可视为常数。 3 2反应 C(s) H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 ( ) A将容器的体积扩大一倍 B将容器的体积缩小一半 C保持体积不变，充入 增大 D保持压强不变，充入 答案 C 解析 容器的体积缩小或增大均会改变浓度，浓度改变反应速率一定会改变；体积不变，充入 反应物浓度并未改变，反应速率基本不变；充入 压强不变，但反应物浓度同等程度变小，反应速率变慢。 探究点二 温度对反应速率的影响 已知 253=210 8据下列实验回答问题： (1)取三支试管向其中分别加入 2 1的酸性 向试管中分别加入 2 .1 1的 能观察到的实验现象是 三支试管内溶液颜色均变浅 。 (2)将一支试管放入冰水中，一支试管放入约 80 的热水中，另一支试管置于室温下。观察到的实验现象是 放入热水中的试管紫色最先褪去，其次是置于室温下的试管褪色，置于冷水中的试管最后褪色 。 (3)由该实验得出的结论是 温度越高，化学反应速率越快 。 归纳总结 在浓度一定时，升高温度，反应物分子的能量 增加 ，使一部分原来能量 较低 的分子变成 活化分子 ，从而增大了反应物分子中活化分子的 百 分数 ，使 有效碰撞次数 增多，因而使反应速率增大 。此外，由于温度升高，会使分子的运动速率加快，这样单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应地加快。但前者是反应加快的主要原因。 活学活用 3设 C(s) H0，反应速率为 N2(g) 3(g) 、丁相比较，丁温度高，反应速率丁 丙。甲与丁相比较，甲反应物浓度大，反应速率甲 丁，故选 C。 10从下列实验事实所引起的相应结论不正确的是 ( ) 选项 实验事实 结论 A 其他条件不变， 1的酸性.1 1的 .2 1的 者褪色时间短 当其他条件不变时，增大反应物浓度可以使化学反应速率加快 B 其他条件不变，分别将等体积、等物质 的量浓度的 2在热水中的混合液先出现浑浊 当其他条件不变时，反应体系的温度越高，化学反应速率越快 C 将少量 0%双氧水的锥形瓶内，在化学反应前后， 催化剂虽然可以加快化学反应的速率，但一定不参与化学反应过程 D 一定条件下，分别在容积为 1 的两个密闭容器中加入等量的氢气和碘蒸气，发生如下反应： H2(g)获得等量 当其他条件不变 时，气态反应体系的压强越大，化学反应速率越快 答案 C 解析 催化剂在化学反应前后化学性质和质量都保持不变，但由此不能得出催化剂一定不参 10 与化学反应的结论， 11某探究小组利用丙酮的溴代反应 ( 研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率 v(过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据： 实验 序号 初始浓度 c/ 1 溴颜色消失 所需时间 t/s 290 145 145 580 分析实验数据所得出的结论不正确的是 ( ) A增大 c( v(大 B实验 和 的 v(等 C增大 c( v(大 D增大 c( v(大 答案 D 解析 本题考查反应速率概念，意在考查学生对反应速率概念的理解 (速率的 计算 )及实验数据的处理能力。 、 两组数据中 中 溴颜色消失所需时间 的短，得出 的 v(，故 、 中 色消失 即 c( 0时 所用时间相同，故 v(同； 、 两组数据中 中 颜色消失所用时间少，故 的 v(， 、 两组数据中 的 v( v( 1290 s 0 6 1s 1， 的 v( v( 1580 s0 6 1s 1，可见 v(相同的，故 能力提升 12反应 3Fe(s) 4g)=高温 s) 4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，试回答： (1)增加 反应速率 _(填 “ 增大 ” 、 “ 不变 ” 或 “ 减小 ” ，下同 )。 (2)将容器的体积缩小一半，其反应速率 _。 (3)保持体积不变，充入 反应速率 _。 (4)保持压强不变，充入 反应速率 _。 答案 (1)不变 (2)增大 (3)不变 (4)减小 解析 (1)由于 变 应物浓度不变，故反应速率不变。 (2)将容器体积缩小一半，则反应物浓度增大，故反应速率增大。 (3)容器体积不变，充入 应物浓 11 度不变，故反应速率不变。 (4)保持容器内压强不变，充入 反应物和生成物浓度均减小， 故反应速率减小。 13某同学做浓度对化学反应速率的影响的实验时，将 3支试管分别编号为 ，并按下表中物质的量进行实验，记录下的时间数据是 16 s、 28 s、 33 s。请将 3 个数据填入下面的适当位置，并写出实验结论。 试管编号 加 3% 5) 出现浑浊时间 3 滴 (a) 4 滴 (b) 5 滴 (c) (1)将对应 、 、 的时间分别写出： (a)_， (b)_， (c)_。 (2)实验结论： _。 (3)写出反应的化学方程式： _。 答案 (1)33 s 28 s 16 s (2)反应物浓度越大，反应速率越快 (3)=S 析 中最终溶液体积一样，而 ，所以 c( ；反应速率 (v)： ；反应时间： 。 拓展探究 14某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验，实验过程的数据记录如下 (见表格 )，请结合表中信息，回答有关问题： 实验序号 反应温度 / 参加反应的物质 22O V/mL c/ 1 V/mL c/ 1 V/ 20 10 0 B 20 5 0 C 20 10 D 40 5 0 (1)根据你所掌握的知识判断，在上述实验中，反应速率最快的可能是 _(填实验序号 )。 (2)在比较某一因素对实验产生的影响时，必须排除其他因素的变动和干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件，其中： 能说明温度对该反应速率影响的组合是 _(填实验序号，下同 )； A 和 B、 的组合比较，所研究的问题是 _； 12 B 和 研究的问题是 _。 (3)通常利用出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢，请你分析为何不采用排水法测量单位时间内气体体积的大小进行比较： _。 答案 (1)D (2)B 和 D 相同温度条件下浓度对该反应速率的影响 相同温度条件下，该反应速率更大程度上取决于哪种反应物的浓度 (3)溶于水，测定不精确 (或：实验装置较复杂，不易控制 ) 解析 (1)温度对反应速率的影 响显著。 (2)要采取控制变量法，在研究一个条件的影响时，其余的条件要做到相同。 (3)量气体体积时会带来误差，且设计较复杂。 1 第三单元 化学平衡的移动 第 1 课时 浓度、压强变化对化学平衡的影响 学习目标定位 握化学平衡移动的内在因素。论分析浓度、压强影响平衡移动的规律。 1 (1)在一定条件下，把 1 2和 3 2充入一密闭容器中发生反应 3，一段时间后达到平衡。在某一时刻，保持体积不变，充入 时， c(大 ， v 正 增大 ，c(变 ， v 逆 不变 ，随着反应的进行， c(小 ， v 正 减小 ， c(大 ， v 逆 增大 ，最终v 正 v 逆 。 (2)在一定条件下，可逆反应达到化学平衡状态，如果改变影响平衡的条件 (如 浓度 、 压强 、温度 等 )，化学平衡状态被破坏 (正、逆反应速率不再相等 )，直至正、逆反应速率再次相等，在新的条件下达到新的化学平衡状态。这种现象称作平衡状态的移动，简称平衡移动。 2 (1)化学平衡移动可表示为 (2)化学平衡移动的方向判断 条件改变 若 平衡不移动；若 平衡向 正反应 方向移动；若 v正 b c B c。 7在一密闭容器中，反应 a bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时， 0%，则 ( ) A平衡向逆反应方向移动了 B物质 C物质 D ab 8 答案 C 解析 温度不变，体积增大一倍，压强减小，若平衡不移动， c(B)应为原来的 50%，现为 60%，则平衡向正反应方向移动了，则 v 正 v 逆 ，所以 D 项，在 (B) 相同，相当于在 ，所以正、逆反应速率都增大， (若进一步探讨，可得其顺序为 v 逆 yv 正 yv 正 xv 逆 x) 10已知 22O4(g) 到平衡后，若改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化。 (1)增加 C，平衡 _， c(_。 (2)缩小反应容器的容积，保持温度不变，则平衡 _， c(_。 (3)保持反应容器的容积和温度不变，通入 平衡 _， c(_。 答案 (1)不 移动 不变 (2)向左移动 增大 (3)不移动 不变 解析 (1)加 C，其浓度不变，平衡不移动， c(变。 (2)缩小反应容器的容积，即增大压强，平衡向气体总体积减小的方向移动，即向左移动， c(原来大。 10 (3)通入 物质的浓度不变，平衡不移动， c(变。 13在 10 和 210 5 条件下，反应 a dD(g) eE(g)建立平衡后，再逐步增大体系的压强 (温度不变 )。下表列出了不同压强下平衡时物质 压强 (210 5 510 5 110 6 浓度 ( 1) 据表中数据，回答下列问题： (1)压强从 210 5 加到 510 5 ，平衡移动方向是 _，理由是_。 (2)压强 510 5 加到 110 6 ，平衡移动的方向是 _，理由是_。 答案 (1)左移 (2)右移 D 浓度增大的倍数大于压强增大的倍数，此时压强增大可能使 E 液化，使生成物的气体体积减小 解析 (1)压强增加了 ，若平衡不移动， D 的浓度应为 1。现在小于该值，说明平衡左移了，从而可推出 ad e。 (2)再接着加压一倍， 1)的规律，应小于 1，但现为 1，温度又不变，说明此时正反应是 气体体积减小的反应，只能解释为 14在 2 L 恒容密闭容器中， 800 时反应 2NO(g) (g)体系中， n(时间的变化如下表： 时间 (s) 0 1 2 3 4 5 n(1)如图中表示 _。 (2)能说明该反应已经达到平衡状态的是 _(填字母序号 )。 a v( 2v(b容器内压强保持不变 c v( 2v( d容器内的密度保持不变 (3)能够使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是 _(填字母序号 )。 a及时分离出 b增大 答案 (1)b (2)3)b 解析 (1)根据 n(时间的变化可知 3 度减小了 1，所以 1 浓度由 0增加到 1，故 (2)a 项未指明反应的方向，错误；因该反应前后有气体体积的变化，即未达到平衡时，压强也在变化，故 v( v(示时，方向相反，大小符合化学计量数之比， 度 m 气V 容 ，因 m(气 )守恒， V(容 )不变，故密度始终不变， d 错误。 (3)a 项不能增大反应速率，错误； b 项增大 应速率增大，平衡向正反应方向移动，正确。 拓展探究 15反应 A(s) H0，其逆反应速率随时间的变化情形如图所示。 试根据此曲线填写下表： 时刻 时间 可能采取的人为措施 体系中平衡移动方向 3 3 4 5 5 6 7 答案 时刻 时间 可能采取的人为措施 体系中平移动方向衡 3 减小了 3 4 向逆方向移动 5 生成物 大反应物 5 6 向正方向移动 7 减压 (体积增大 ) 解析 时刻 3：速率没瞬时变化， 34 的变化应该是平衡移动引起。温度、压强的改变，生成物的浓度改 变，都会使 v 逆 瞬时变化，唯一的解释是反应物浓度减小。而 量的增减不影响平衡，所以只能是 “ 减小了 。 时间 3 4：由于 v 逆 逐渐减小， “ 平衡向逆方向移动 ” 。 时刻 5： v 逆 瞬时减小，引起的原因可能是 压强减小 (体积增大 )， 生成物浓度减小。由于时刻 6达平衡时 v 逆 大于原平衡 (时间 4 5)的，应该是 “ 生成物 大反应物 。 12 时间 5 6平衡向正方向移动。 时刻 7： v 逆 减小，平衡不移动，应该是 “ 减压 (体积增大 )” 。 (因是气体体积不变的反应 ) 1 第 2 课时 温度变化对化学平衡的影响 学习目标定位 解并掌握温度影响化学平衡移动的规律。 进一步探讨对化学平衡的影响，从而了解催化剂在化工生产中的应用。 1在浓度一定时，升高温度，反应物分子的能量 增加 ，使一部分原来能量 较低 的分子变成活化分子，从而增大了反应物分子中活化分子的 百分数 ，使有效碰撞次数 增加 ，因而使反应速率加快，但温度对可逆反应的正、逆反应速率影响程度是不一样的， 其中对吸热反应的速率影响程度 大 ，而对放热反应的速率影响程度 小 ，即：升温， v 放 、 v 吸 均 增大 ，但 v 吸 增大程度 大 ；降温， v 放 、 v 吸 均 减小 ，但 v 吸 减小程度 大 。 2对于 2反应，达到平衡后，改变压强时，其反应速率的变化曲线如下图： 图 1压强的变化是 增大 ，图 2压强的变化是 减小 。 探究点一 温度变化对化学平衡的影响 1按表 中步骤完成实验，观察现象填写下表。 实验步骤 取一支试管向其中加入少量 入浓盐酸使其全部溶解； 加水至溶液呈紫色； 将上述溶液分别装于三支试管中，分别置于热水、冰水和室温下 实验现象 室温下试管内液体呈 紫色 ；热水中试管内液体呈 蓝色 ，冰水中试管内液体呈 粉红色 结论 (平衡移动的方向 ) 室温平衡 不移动 ，温度升高平衡向 正反应 方向移动 (即吸热方向 )，降低温度平衡向 逆反应 方向移动 (即放热方向 ) 2 mA(g) n pC(g) m 中 v 3 (1)反应 _。 _。 (2)反应 _。 _。 答案 (1)增大压强 降低温度 (2)升高温度 减小压强 解析 明是升温或增大压强，而 明是降温或减小压强。 探究点二 勒夏特列原理 1向一密闭容器中通 入 1 2、 3 2发生反应 N2(g) 3(g) 应达到平衡，并测得 1。 其他条件不变 )， ) A加入 1 B加入 1 C增大压强 D升高温度 答案 D 解析 氦气与该反应无关，在恒压条件下加入氦气相当于减小压强，但反应前后气体分子数相等，平衡不移动，气体 C 的体积分数不变， 加 C 的物质的量， C 的体积分数瞬间增大，与图像不符， B 错；增大压强平衡不移动， C 的体积分数不变， C 错；升高温度，平衡正向移动， 分数增大，故 5对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是 ( ) A提高反应物的平衡转化率 B以同样程度改变正、逆反应速率 C增大正反应速率，降低逆反应速率 D改变平衡混合物的组成 答案 B 解析 加入催化剂，能大幅度地加快化学反应速率，缩短达到平衡所需时间，但不能使平衡发生移动。 基础过关 一、勒夏特列原理的应用 1下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ( ) A光照新制的氯水时，溶液的 渐减小 B加催化剂，使 2在一定条件下转化为 可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 D增大压强，有利于 2反应生成 案 B 解析 勒夏特列原理只能解释与平衡移动有关的问题。氯水中存在平衡 g) 2=光 2H 2 ，光照能促使平衡向右移动，使 c(H )逐渐增大， 6 化剂只能加快反应速率，而与平衡是否移动无关， 氨水中存在平衡：g) 或 2H4 ，在浓氨水中加入 体，增大的 c()使平衡向左移动，使气体在水中的溶解度减小，所以利于 2下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ( ) A打开汽水瓶时，有大量气泡溢出 B在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入一定量铁粉 C氨水应密闭保存于低温处 D实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 答案 B 解析 配制 加入铁粉是为了防止 被氧化。 二、温度对化学平衡移动的影响 3对于任何一个化学平衡体系，采取以下措施，一定会使平衡发生移动的是 ( ) A加入一种反应物 B增大体系的压强 C升高温度 D使用催化剂 答案 C 解析 A 项中，若反应物是固体，增加其量对平衡移动无影响； B 项中，若气体体积反应前后相等，或无气体参与反应，增大压强，平衡都不会移动。 4如图所示的直型石英玻璃封管中充有 体，左端放置不纯的镍(。在一定条件下， 以与 CO(g)发生如下反应： Ni(s)4CO(g)323 353 473 O)4(g)，但 O(g)发生反应。玻璃管内左右两端的温度分别稳定在 350 70 K，经过足够长时间后，右端的主要物质是 ( ) A纯 Ni(s)和 O)4(g) B纯 Ni(s)和 CO(g) C不纯 Ni(s)和 CO(g) D不纯 Ni(s)和 O)4(g) 答案 B 解析 本题主要考查温度对化学平衡的影响规律。在左端开始发生如下反应 Ni(s)4CO(g)350 K,O)4(g)，随着反应的进行， O)4(g)充满玻璃管，并达到平衡； O)4在玻璃管右侧发生反应 O)4(g) 470 K Ni(s) 4CO(g)，这样两端的化学平衡体系都在不停地向右移动，直到左端 O)4在右侧完全分解为止，故经过足够长时间后，右端的主要物质为 Ni(s)和 CO(g)。 5如图所示，三个烧瓶中分别充满 烧杯内有水 ) 7 中：在 中加入 中不加其他任何物质， 在 中加入 现 中红棕色变深， 中红棕色变浅，下列叙述正确的是 ( ) A 2B C烧瓶 中平衡混合气的平均相对分子质量增大 D烧瓶 中气体的压强增大 答案 A 解析 2红棕色气体， 无色气体。 中红棕色变深说明平衡左移，平均相对分子质量减小，而 水反应放热，则该反应为放热反应， A 对， C 错； 中红棕色变浅，说明平衡右移，而正反应为放 热反应，则证明 于水要吸收热量，平衡右移时，气体的物质的量减小，压强减小， B、 三、采取措施使化学平衡定向移动 6利用反应： 2NO(g) 2(g) N2(g) H 746.8 kJ 1，可净化汽车尾气，如果要同时提高该反应的速率和 转化率，采取的措施是 ( ) A降低温度 B增大压强同时加催化剂 C升高温度同时充入 及时将 2从反应体系中移走 答案 B 解析 温，平衡右移， 反应速率降低， 大压强，平衡右移， 转化率提高，加入催化剂，可大幅度加快反应速率， 温，充入 转化率降低， 走 2，平衡右移，但反应速率降低， 7 g) H0，当反应达到平衡时，下列措施： 升温 恒容通入惰性气体 增加 度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气体，其中能提高 ) A B C D 答案 B 解析 该反应的正反应是吸热反应，升温平衡向正反 应方向移动，故可提高 恒容通入惰性气体，由于与反应有关的物质的浓度未改变，所以对反应无影响，平衡 8 不移动，故 增加 度，平衡逆向移动，故 减压平衡正向移动，所以 使用催化剂只能影响化学反应速率，对化学平衡无影响； 相当于减压，同 ；综上所述，能提高 ，故 a 表示放热反应 M(g) N(s)进行过程中 X 的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反 应过程按 可能采取的措施是 ( ) A升高温度 B C加催化剂 D减小容器体积 答案 A 解析 因为 以该反应为等体反应，所以加催化剂或减小容器体积均能使 当于缩小体积，所以能使 温，平衡左移， 9对于平衡 ( H kJ 1，为增
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