xx届高考化学第一轮复习专题资料016

1 / 16 XX 届高考化学第一轮复习专题资料 016 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 第九讲化学反应速率和化学平衡图象 考试大纲要求 1了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的涵义。掌握化学平衡与反应速率之间的内在联系。 2理解勒沙特列原理的涵义。掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。 3能够通过对图形、图表的观察，获取有关的感性知识和印象，并对这些感性知识进行初步加工和记忆。 知识规律总结 一、化学反应速率概念： 用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度 的增加来表示。 1表示方法： v=c/t 2 单位 :mol/(Ls);mol/(Lmin);mol/LS。 3相互关系： 4NH3+5o24No+6H2o（ g） v(NH3)v(o2)v(No)v(H2o)=4546 二、影响化学反应速率的因素 1内因：反应物本身的性质（如：硫在空气中和在氧气中燃烧的速率明显不同）。 2 / 16 2外内： （ 1）浓度：浓度越大，分子之间距离越短，分子之间碰撞机会增大，发生化学反应的几率加大，化学反应速 率就快；因此，化学反应速率与浓度有密切的关系，浓度越大，化学反应速率越快。增大反应物的浓度，正反应速率加快。 （ 2）温度：温度越高，反应速率越快（正逆反应速率都加快）。 （ 3）压强：对于有气体参与的化学反应，通过改变容器体积而使压强变化的情况： PV=nRT,P=cRT。压强增大，浓度增大（反应物和生成物的浓度都增大，正逆反应速率都增大，相反，亦然）。 （ 4）催化剂：改变化学反应速率（对于可逆的反应使用催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率）。 三、化学平衡的概念： 在一定条件下的可逆反应 里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态叫做化学平衡。 1 “ 等 ” 处于密闭体系的可逆反应，化学平衡状态建立 的 条 件 是 正 反 应 速 率 和 逆 反 应 速 率 相 等 。 即v(正 )=v(逆 )0 。这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。 2 “ 定 ” 当一定条件下可逆反应一旦达平衡（可逆反应进行到最大的程度）状态时，在平衡体系的混合物中，3 / 16 各组成成分的含量（即反应物与生成物的物质的量，物质的量浓度，质量分数，体积分数等）保持一定而不变（即不随时间的改变而改变）。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据。 3 “ 动 ” 指定化学反应已达化学平衡状态时，反应并没有停止，实际上正反应与逆反应始终在进行，且正反应速率等于逆反应速率，所以化学平衡状态是动态平衡状态。 4 “ 变 ” 任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的（与浓度、压强、温度等有关）。而与达平衡的过程无关（化学平衡状态既可从正反应方向开始达平衡，也可以从逆反应方向开始达平衡）。 四、化学平衡的移动 勒沙特列原理： 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 具体见表 6-1。 表 6-1 外界条件对化学平衡的影响 改变影响平衡的一个条件化学平衡移动方向化学平衡移动结果 增大反应物浓度向正反应方向移动反应物浓度减小，但比原来大 减小反应物浓度向逆反应方向移动反应物浓度增大，但比原来小 4 / 16 增大生成物浓度向逆反应方向移动生成物浓度减小，但比原来大 减小生成物浓度向正反应方向移动生成物浓度增大，但比原来小 增大体系压强向气体体积减小的反应方向移动体系压强减小，但比原来大 减小体系压强向气体体积增大的反应方向移动体系压强增大，但比原来小 升高温度向吸热反应方向 移动体系温度降低，但比原来高 降低温度向放热反应方向移动体系温度升高，但比原来低 五、影响化学平衡的条件 1浓度对化学平衡的影响 在其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度，或减小生成物的浓度，都可以使平衡向着正反应方向移动；增大生成物的浓度，或减小反应物的浓度，都可以使平衡向着逆反应方向移动。 2压强对化学平衡的影响 在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。 应特别注意，在有些可逆反应里，反 应前后气态物质的总体积没有变化，如 5 / 16 H2（气） +I2（气） 2HI（气） 1 体积 1 体积 2 体积 在这种情况下，增大或减小压强都不能使化学平衡移动。还应注意，改变压强对固态物质或液态物质的体积几乎不影响。因此平衡混合物都是固体或液体时，改变压强不能使化学平衡移动。 3温度对于化学平衡的影响 在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。 4催化剂对化学平衡的影响 使用催化剂不影响化学平衡的移动。由于使用催化剂对 正反应速率与逆反应速率影响的幅度是等同的，所以平衡不移动。但应注意，虽然催化剂不使化学平衡移动，但使用催化剂可影响可逆反应达平衡的时间。 思维技巧点拨 解题一般方法： 1牢固掌握有关的概念与原理，尤其要注意外界条件的改变对一个可逆反应来讲，正逆反应速率如何变化，化学平衡如何移动，在速度 -时间图、转化率 -时间图、反应物的含量-浓度图等上如何体现。要能够画出有关的变化图象。 2对于化学反应速率的有关图象问题，可按以下的方6 / 16 法进行分析： （ 1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并 与有关的原理挂钩。 （ 2）看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物一般生成物多数以原点为起点。 （ 3）抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时， v（吸） v(放 )，在速率 -时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度， v(吸 )大增， v(放 )小增，增大反应物浓度， v(正 )突变， v(逆 )渐变。 （ 4）注意终点。例如在浓度 -时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理 进行推理判断。 3对于化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析： （ 1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒沙特列原理挂钩。 （ 2）紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸热还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。 （ 3）看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化7 / 16 之间搭桥。 （ 4）看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。 （ 5）先拐先平。例如，在转化率 -时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变 化的温度高、浓度大、压强高。 （ 6）定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。 【例 1】下图 、 、 分别代表反应 、 、 ，则 y 轴是指 N2(g)+3H2(g)2NH3(g);H= -Q H2(g)+I2(g)2HI(g);H=+Q co(g)+2H2(g)cH3oH(g);H= -Q 2So3(g)22So2(g)+o2(g);H=+Q A平衡混合气中一种生成物的百分含量 B平衡混合气中一种反应物的百分含量 c平衡混合 气中一种生成物的转化率 D平衡混合气中一种反应物的转化率 【解析】该题要求能够运用勒沙特列原理迅速逆向思维，当压强增大时， 的平衡均右移，而 曲线为增大趋势，（ A）、（ D）符合题意； 所对应的 曲线无变化，平衡不移动故与该题的解无关； 在增大压强时平衡逆向移动， 曲线为8 / 16 减小趋势，（ A）、（ D）符合题意。所以，答案为 AD。 【例 2】由可逆反应测绘出图象如下图，纵坐标为生成物在平衡混合物中的百分含量，下列对该反应的判断正确的是 A.反应物中一定有气体 B.生成物中一定有气体 c.正反应一 定是放热反应 D.正反应一定是吸热反应 【解析】定一议二。温度不变时，增大压强，生成物的百分含量降低，说明平衡逆向移动，逆向为体积缩小方向，而题中未给出具体的可逆反应，但是可以确定生成物中一定有气体；压强不变时，升高温度，生成物的百分含量增大，说明平衡正向移动，正向为吸热反应；所以答案为 BD。 基础知识 一、化学反应速率 1、概念：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。 2、表示方法： 。 公式： v=单位： 3、用不同物质表示同一反应的速率时，速率的比值 化学方程式中相应的化学计量数之比。 4、影响化学反应速率的因素： 9 / 16 内因： 外因：、等。 二、化学平衡状态 1、概念： 2、研究对象： 3、特征： 4、等效平衡原理及判定 一定条件下进行的反应，不论从开始，还是从开始，或者反应同时开始，都可以建立的平衡状态，这就是等效平衡的原理。 恒温、恒容 若气体前后计量数之和不等，只要极限转换后，与的物质的量（或浓度），就可以达到相同平衡状态。 若气体前后计量数之和相等，极限转换后，与的物质 的量之比就可以达到相同平衡状态。 恒温、恒压 只要极限转换后，与的物质的量之比就可以达到相同平衡状态。 三、化学平衡的移动 1、勒夏特列原理内容： 10 / 16 2、勒夏特列原理应用： 增大反应物的浓度或生成物的浓度，平衡向方向移动。 增大压强，平衡向气体体积方向移动。 升高温度，平衡向反应方向移动，催化剂平衡移动。 一、选择题 1如下图所示，反应： X（气） +3y（气） 2Z（气） +热量，在不同温度、不同压强（ P1P2）下，达到平衡时，混合气体中 Z 的百分含量随温度变化的曲线应为（ ） 2对达到平衡的可逆反应 X+yW+Z，增大压强则正、逆反应速度（ v）的变化如下图，分析可知 X， y， Z， W 的聚集状态可能是（） A Z， W 为气体， X， y 中之一为气体 B Z， W 中之一为气体， X， y 为非气体 c X， y， Z 皆为气体， W 为非气体 D X， y 为气体， Z， W 中之一为气体 3反应 mA(固 )+nB(气 )ec(气 )+fD(气 )，反应过程中，当其它条件不变时， c 的百分含量（ c%）与温度（ T）和压强（ P）的关系如下图，下列叙述正确的是（） A到平衡后 ，加入催化剂则 c%增大 B达到平衡后，若升温，平衡左移 11 / 16 c化学方程式中 ne+f D达到平衡后，增加 A 的量有利于平衡向右移动 4反应 aA(g)+bB(g)cc(g);H= -Q，生成物 c 的质量分数与压强 P 和温度的关系如下图，方程式中的系数和 Q 值符合图象的是（） A a+b+bcQ+bcQ0 5某可逆反应 L（ s） +G(g)3R(g);H0 ，下图表示外界条件温度、压强的变化对上述反应的 影响。试判断图中 y 轴可以表示（） A平衡混合气中 R 的质量分数 B达到平衡时 G 的转化率 c平衡混合气中 G 的质量分数 D达到平衡时 L 的转化率 6下图中表示外界条件（ T、 P）的变化对下列反应的影响： L（固） +G（气） 2R（气）； H0 ， y 轴表示的是（） A平衡时，混合气中 R 的百分含量 B平衡时，混合气中 G 的百分含量 c G 的转化率 D L 的转化率 7在可逆反应 mA(g)+nB(g)pc(g);Hp。分析下列各图，在平衡体系中 A 的质量分数与温度 t 、压强 P 关系正确的是（） 8在密闭容器中进行下列反应： m（气） +N（气） R（气）+2L此反应符合下面图象，下列叙述正确的是（） A正反应吸热， L 是气体 B正反应吸热， L 是固体 c正反应放热， L 是气体 D正反应放热， L 是固体或液体 9一定条件下，将 X 和 y 两种物质按不同比例放入密闭容器中，反应达到平衡后，测得 X、 y 转化率与起始时两种物质的量之比 n(X)/n(y)的关系如下图，则 X 和 y 反应的方程式可表示 为（） A X+3y2Z +y2Z c 3X+2yZ +3y2Z 10 A%为气态反应物在平衡体系中的百分含量，符合曲线的反应是 A N2（气） +3H2（气） 2NH3（气）； H0 13 / 16 c N2（气） +o2（气） 2No（气）； H0 D caco3(固 )cao(固 )+co2（气）； H0 二、非选择题 11下图表示 800 时， A、 B、 c 三种气体物质的浓度随时间变 化的情况， t 是达到平衡状态的时间。试回答：（ 1）该反应的反应物是 _。（ 2）该反应的化学方程式为_。（ 3）达到平衡状态的所需时间是 2min， A 物质的平均反应速率为 _。 12可逆反应： aA(气 )+bB(气 )cc(气 )+dD(气 )； H=Q 试根据图回答： （ 1）压强 P1 比 P2_（填大、小） （ 2）体积（ a+b）比（ c+d） _（填大、小） （ 3）温度 t1 比 t2_ （填高、低） （ 4） Q 值是 _（填正、负） 13在容积不同的密闭容器内，分别充入同量的 N2 和H2，在不同温度下，任其发生反应 N2+3H22NH3，并分别在 t秒时测定其中 NH3 的体积分数，绘图如下： 14 / 16 （ 1） A， B， c， D， E 五点中，尚未达到化学平衡状态的点是 _。 （ 2）此可逆反应的正反应是 _反应。（放热、吸热） （ 3） Ac段的曲线是增函数， cE 段曲线是减函数，试从反应速 率 和 平 衡 角 度 说 明 理 由 。_ 14已知 2No2N2o4+Q。将 No2 充入容易导热的材料制成的容器 a 和 b 中进行反应。 a 的容积保持不变， b 的上盖可随容器内气体压强的改变而上下移动，以保持容器内外压强相等。 当同温同压时，将等量的 No2充入 “ 起始态 ” 体积相同的容器 a、 b 中，反应同时开始。 （ 1）反应开始时， a 与 b 中生成 N2o4的速率 va_vb。 （ 2）反应过程中两容器里生成 N2o4的速率是 va_vb。 （ 3）达到平衡时， a 与 b 中 No2 转化为 N2o4的百分数（ A）相比较，则是 Aa_Ab。 参考答案 一、化学反应速率 1、概念：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。 15 / 16 2、表示方法：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。 公式： v=c/t 单位： molL-1S-1 、molL-1min-1、 molL-1h-1 3、用不同物质表示同一反应的速率时，速率的比值等于化学方程式中相应的化学计量数之