高考化学一轮复习 专题7 化学反应速率和化学平衡 第二单元 化学反应的方向和限度课件 苏教版.ppt

,第二单元化学反应的方向和限度,考试标准,考点一,考点二,考点三,考点四,探究高考明确考向,练出高分,考点一可逆反应与化学平衡状态,1.可逆反应(1)定义在下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。(2)特点二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都(填“大于”或“小于”)100%。,同一条件,小于,知识梳理,1,答案,(3)表示在方程式中用“”表示。2.化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的保持不变的状态。,质量或浓度,答案,(2)化学平衡的建立,正反应,逆反应,答案,(3)平衡特点,解题探究,2,答案,题组一正确理解概念1.下列说法错误的是()A.可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化B.化学反应达到化学平衡状态的正逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率一定不相等C.一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度D.化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变,B,1,2,3,4,5,6,7,8,9,2.向含有2mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HQkJmol1(Q0)，充分反应后生成SO3的物质的量_2mol(填“”或“”，下同)，SO2的物质的量_0mol，转化率_100%，反应放出的热量_QkJ。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,答案,题组二极端假设，界定范围，突破判断3.一定条件下，对于可逆反应X(g)3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1molL1、0.3molL1、0.08molL1，则下列判断正确的是()A.c1c231B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为23C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0c10.14molL1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,解析答案,解析平衡浓度之比为13，转化浓度亦为13，故c1c213，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应，Z生成表示正反应速率且vY(生成)vZ(生成)应为32，B不正确；由可逆反应的特点可知，c1的取值范围为0S(s)。b.熵变的含义熵变是反应前后体系，用表示，化学反应的S越大，越有利于反应。(3)综合判断反应方向的依据HTS0，反应。,混乱度,S,熵的变化,S,自发进行,能自发进行,达到平衡状态,不能自发进行,答案,题组一焓变与自发反应1.实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是()A.所有的放热反应都是自发进行的B.所有的自发反应都是放热的C.焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素D.焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据,C,解题探究,2,答案,1,2,3,4,5,题组二熵变与自发反应2.下列过程属于熵增加的是()A.一定条件下，水由气态变成液态B.高温高压条件下使石墨转变成金刚石C.4NO2(g)O2(g)=2N2O5(g)D.固态碘升华,D,1,2,3,4,5,答案,3.下列反应中，熵显著增加的反应是()A.CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)B.CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2C.C(s)O2(g)=CO2(g)D.2Hg(l)O2(g)=2HgO(s)解析反应中若生成气体或气体的量增加，都会使混乱度增大，熵增加。,B,1,2,3,4,5,解析答案,题组三复合判据的应用4.已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9kJmol1。下列说法中正确的是()A.该反应中熵变小于0，焓变大于0B.该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行C.碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行D.判断反应能否自发进行需要根据H与S综合考虑,D,1,2,3,4,5,答案,5.灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿，现把白锡制成的器皿放在0、100kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用？已知：在0、100kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为H2180.9Jmol1，S6.61Jmol1K1。解析HTS2180.9Jmol1103273K(6.61Jmol1K1)1030.38kJmol1,1,2,3,4,5,6,解析答案,返回,考点四有关化学平衡的计算(加试),1.分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。2.明确三个关系：(1)对于同一反应物，起始量变化量平衡量。(2)对于同一生成物，起始量变化量平衡量。(3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。3.计算方法：三段式法化学平衡计算模式：对以下反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mxmol，容器容积为VL。,知识梳理,1,mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始(mol)ab00变化(mol)mxnxpxqx平衡(mol)amxbnxpxqx,题组一有关转化率的计算及判断1.已知可逆反应：M(g)N(g)P(g)Q(g)H0，请回答下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)1molL1，c(N)2.4molL1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为_。解析M(g)N(g)P(g)Q(g)始态(molL1)12.400变化量(molL1)160%160%,25%,解题探究,2,1,2,解析答案,(2)若反应温度升高，M的转化率_(填“增大”、“减小”或“不变”)。解析由于该反应的H0，即该反应为吸热反应，因此升高温度，平衡右移，M的转化率增大。,增大,1,2,解析答案,(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)4molL1，c(N)amolL1；达到平衡后，c(P)2molL1，a_。解析根据(1)可求出各平衡浓度：c(M)0.4molL1c(N)1.8molL1c(P)0.6molL1c(Q)0.6molL1,由于温度不变，因此K不变，新状态达到平衡后c(P)2molL1c(Q)2molL1c(M)2molL1c(N)(a2)molL1,解得a6。,6,1,2,解析答案,(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为c(M)c(N)bmolL1，达到平衡后，M的转化率为_(保留一位小数)。解析设M的转化率为x，则达到平衡后各物质的平衡浓度分别为c(M)b(1x)molL1c(N)b(1x)molL1c(P)bxmolL1c(Q)bxmolL1,解得x41.4%。,41.4%,1,2,解析答案,题组二化学平衡常数、转化率的相互换算2.SO2常用于制硫酸，其中一步重要的反应为2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0。若向一个2L的密闭容器中充入0.4molSO2、0.2molO2和0.4molSO3，发生上述反应。请回答下列问题：(1)当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是_(填字母)。A.c(SO2)0.3molL1、c(O2)0.15molL1B.c(SO3)0.4molL1C.c(O2)0.2molL1、c(SO2)0.4molL1D.c(SO3)0.3molL1,1,2,解析答案,解析2SO2(g)O2(g)2SO3(g)起始浓度0.20.10.2(molL1)正向进行000.4到底(molL1)逆向进行0.40.20到底(molL1)由此可知，A、D项可能。答案AD,1,2,(2)任选上述一种可能的情况，计算达到平衡时的平衡常数为_。解析2SO2(g)O2(g)2SO3(g)起始浓度0.20.10.2(molL1)转化浓度0.10.050.1(molL1)平衡浓度0.30.150.1(molL1),1,2,解析答案,(3)某温度时，将4molSO2和2molO2通入2L密闭容器中，10min时反应达到平衡，SO2的转化率为80%，则010min内的平均反应速率v(O2)_，该温度下反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的平衡常数K_。,2SO2(g)O2(g)2SO3(g)起始浓度(molL1)210转化浓度(molL1)1.60.81.6平衡浓度(molL1)0.40.21.6,0.08,molL1min1,80,1,2,解析答案,返回,探究高考明确考向,1,2,3,1.2015.浙江10月选考.30(3)(4)(3)一定条件下，由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应：反应1：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H1反应2:CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H2反应3:CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H3其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3，它们随温度变化的曲线如图1所示。则H2_H3(填“大于”、“小于”或“等于”)，理由是_。,小于,随温度升高，K1增大，则H10，根据盖斯定律又得H3H1H2所以H20，又知H0，该反应若能自发进行，说明HTS0，生成物的能量高于反应物的能量，反应的Hc(SO2)且c(SO2)0，则反应、同时发生。,如果气相中SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化，则表明两个反应同时发生,1,2,3,解析答案,(5)如图为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有_。A.向该反应体系中投入石灰石B.在合适的温度区间内控制较低的反应温度C.提高CO的初始体积百分数D.提高反应体系的温度,1,2,3,解析答案,解析由图可知，CO的初始体积百分数越大、温度越低，CaS的质量百分数越大，即反应进行的程度越大，则反应产生的SO2就会越少，故B、C项正确，D项错误；向反应体系中投入石灰石，因CaCO3SO2CaSO3CO2，也会减少SO2的产生，A项正确。答案ABC,1,2,3,(6)恒温恒容条件下，假设反应和同时发生，且v1v2，请在下图中画出反应体系中c(SO2)随时间t变化的总趋势图。,1,2,3,解析答案,返回,解析因反应与同时进行，且v1v2，反应首先达到平衡状态，在建立平衡的过程中，c(SO2)逐渐增大。由于反应在进行的过程中，c(CO2)会逐渐增大，又会导致反应平衡逆向移动，c(SO2)又会逐渐减小。据此可画出c(SO2)随时间t变化的总趋势图。答案,1,2,3,返回,练出高分,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析答案,C选项可充电电池的反应不是同时进行的，也不是在相同条件下进行的反应，不是可逆反应。答案C,解析A选项Cl2溶于水是可逆反应，Cl2H2OHClHClO；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,2.下列反应属于可逆反应的是()A.H2和O2点燃生成H2O的反应与H2O电解生成H2和O2的反应B.CuSO4吸水形成晶体蓝矾与蓝矾加热失去水分子生成CuSO4C.SO2溶于水D.Na2O溶于水,C,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,答案,3.在一定量的密闭容器中进行反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为0.1molL1、0.3molL1、0.2molL1。当反应达到平衡时，可能存在的数据是()A.N2为0.2molL1，H2为0.6molL1B.N2为0.15molL1C.N2、H2均为0.18molL1D.NH3为0.4molL1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析答案,解析对于本题，若反应从题给某一时刻开始向正反应方向进行并达到平衡，此时NH3的浓度应小于0.4molL1；若反应从题给某一时刻开始向逆反应方向进行并达到平衡，此时N2的浓度应小于0.2molL1，H2的浓度应小于0.6molL1；从题给量的关系易知无论反应进行到什么程度，c(N2)c(H2)13，因此两者不可能同时均为0.18molL1。答案B,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,4.在已达到平衡的可逆反应2SO2O22SO3中，充入由18O组成的氧气一段时间后，18O存在于()A.多余的O2中B.生成的SO3中C.O2和SO3中D.三种物质中解析充入18O2后，平衡正向移动生成含18O的三氧化硫。由于反应具有可逆性，三氧化硫又分解生成含18O的二氧化硫和氧气，故反应一段时间后，三种物质中均含18O。,D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析答案,5.下列说法可充分说明P(g)Q(g)S(g)R(g)，在恒温下、恒容密闭容器中的反应已达平衡的是()A.容器里P、Q、R、S四种物质共存B.容器里Q、R的体积分数不再改变C.容器内气体压强、密度不随时间变化D.单位时间内生成nmolP同时生成nmolQ,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析答案,解析只要反应开始，容器里P、Q、R、S必共存，无法说明反应是否已达平衡；因该反应是气体分子总数不变的可逆反应，因而反应无论进行到什么程度，其容器内气体的压强、密度(恒容)都不会改变，因而选项C不能作为反应已达平衡的标志；选项B中，当容器里Q、R的体积分数不变时，表明反应已达平衡；选项D均描述的是逆向反应过程。答案B,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,6.在一定温度下，某体积不变的密闭容器中发生如下可逆反应：A2(g)B2(g)2AB(g)，该反应达到平衡状态的标志是()A.单位时间内生成nmolA2的同时生成nmolABB.容器内的总压强不随时间变化而变化C.单位时间内生成2nmolAB的同时生成nmolB2D.容器内混合气体的平均相对分子质量保持不变解析可逆反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等，即生成nmolA2、nmolB2的同时生成2nmol的AB，故C正确，A不正确；又因该反应为气体体积不变的反应，故无论是否达平衡状态，总压强以及混合气体的平均相对分子质量均保持不变。,C,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析答案,7.对于可逆反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，正反应速率分别用v(SO2)、v(O2)、v(SO3)表示，逆反应速率分别用v(SO2)、v(O2)、v(SO3)表示，该反应达平衡时，则下列关系式中正确的是(),解析对于正反应有v(SO2)v(O2)v(SO3)212，对于逆反应有v(SO2)v(O2)v(SO3)212，而达到平衡时有v(SO2)v(SO2)、v(O2)v(O2)、v(SO3)v(SO3)、v(SO3)2v(O2)。,A,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析答案,8.一定条件下，将A、B、C三种物质各1mol通入一个密闭容器中发生反应：2AB2C，达到平衡时，B的物质的量可能是()A.1.5molB.1molC.0.5molD.0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析答案,解析用极端假设法考虑平衡完全向左进行、完全向右进行的两种情形。2AB2C起始/mol111向左/mol1110.502AB2C起始/mol111向右/mol010.511得到B的极值为1.5mol和0.5mol，实际上该反应为可逆反应，不可能完全向左、向右进行到底，即0.5moln(B)”、“,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,解析答案,17.一定条件下，可逆反应A2B22C达到了化学平衡状态，经测得平衡时c(A2)0.5molL1，c(B2)0.1molL1，c(C)1.6molL1。若A2、B2、C的起始浓度分别用amolL1、bmolL1、cmolL1表示，请