江苏省宿豫中学高三化学二轮复习 专题4化学反应速率与化学平衡学案.doc

江苏省宿豫中学高三化学二轮复习学案：专题4化学反应速率与化学平衡【考点分析】了解化学反应速率的概念及定量表示方法；理解外界条件对反应速率、化学平衡的影响规律；重点掌握化学反应进行的方向、化学平衡常数的简单计算、化学平衡图像的分析。【知识概括】一、化学反应速率定量表示方法及影响因素例1：在溶液中，反应a2bc分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(a)0.100 mol/l、c(b)0.200 mol/l及c(c)0 mol/l。反应物a的浓度随时间的变化如下图所示。请回答下列问题：(1)与比较，和分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：_；_；(2) 实验平衡时b的转化率为_；实验平衡时c的浓度为_；(3)该反应的h_0，其判断理由是_；(4)该反应进行到4.0 min时的平均反应速率：实验：vb_；实验：vc_。二、反应自发的判断：三、外界条件对化学平衡状态的影响1化学平衡状态的判定方法：直接判据：等_，定_；间接判据：可变量不变。2化学平衡移动原理：改变影响化学平衡的一个因素(_、_、_)，平衡将向着能够_的方向移动。3化学平衡常数：表达式只与_有关利用k与浓度商的关系判断反应的方向。例2：cocl2(g)co(g)cl2(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co的浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气体，能提高cocl2转化率的是( )abcd四、化学反应速率与化学平衡图象1.注意“三看”：(1)看两轴：认清两轴所示含义。(2)看起点：从图象纵轴上起点，一般可判断谁为反应物，谁为生成物以及平衡前反应进行方向。(3)看拐点：一般图象拐点后平行于横轴则表示反应达平衡，如横轴为时间，由拐点可判断反应速率。2图象分析温度、浓度、压强三因素影响，注意“定一议二”例3 一定温度下，在2 l的密闭容器中，x、y、z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示：(1)从反应开始到10 s，用z表示的反应速率为 。x的物质的量浓度减少了 ，y的转化率为 。(2)该反应的化学方程式为 。(3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件，其速率随时间的变化图象如图所示：则下列说法符合该图象的是 。at1时刻，增大了x的浓度bt1时刻，升高了体系温度ct1时刻，缩小了容器体积dt1时刻，使用了催化剂【巩固练习】中学化学教材中有大量数据，下列为某同学对数据的利用情况，其中不正确的是（）a利用焓变和熵变的数据可判断反应是否能自发进行b用反应热数据的大小不能判断不同反应的反应速率的大小c放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的d自发反应在恰当条件下才能实现(2010安徽理综，10)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为2nh3(g)no(g)no2(g) 2n2(g)3h2o(g)h0，在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是 （）a平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大b平衡时，其他条件不变，增加nh3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小c单位时间内消耗no和n2的物质的量比为12时，反应达到平衡d其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大恒温恒容条件下，下列叙述正确的是 （）a相同的甲、乙两容器中分别加入1 g so2、1 g o2与2 g so2、2 g o2，发生反应2so2(g)o2(g) so3(g)达到平衡，so2的转化率前者大b反应2hi(g) h2(g)i2(g)达到平衡，增大hi的物质的量，平衡不移动c反应2hi(g) h2(g)i2(g)达到平衡，增大hi的物质的量，hi的分解率和体积分数均不变d反应2no2(g ) n2o4(g)达到平衡时，再向容器内通入一定量的no2(g)，重新达到平衡时，与第一次平衡时相比，no2的体积分数增大(2010四川理综，13)反应am(g)bn(g)cp(g)dq(g)达到平衡时，m的体积分数y(m)与反应条件的关系如下图所示。其中z表示反应开始时n的物质的量与m的物质的量之比。下列说法正确的是 ( )a同温同压同z时，加入催化剂，平衡时q的体积分数增加b同压同z时，升高温度，平衡时q的体积分数增加c同温同z时，增加压强，平衡时q的体积分数增加d同温同压时，增加z，平衡时q的体积分数增加向一体积不变的密闭容器中加入2 mol a、0.6 mol c和一定量的b三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图一所示。图二为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件。已知t3t4阶段为使用催化剂；图一中t0t1阶段c(b)未画出。下列说法不正确的是 （ ）a此温度下该反应的化学方程式为2a(g)b(g) 2c(g)bt4t5阶段改变的条件为减小压强cb的起始物质的量为1.0 mold在相同条件下，若起始时容器中加入a mol a、b mol b和c mol c，要达到t1时刻同样的平衡，a、b、c要满足的条件为a2c/32.4和bc/31.2相同温度下，体积均为0.25 l的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：n2(g)3h2(g) 2nh3(g)h92.6 kj/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表所示：容器编号起始时各物质的物质的量/mol达平衡时体系能量的变化n2h2nh3130放出热量：23.15 kj0.92.70.2放出热量：q下列叙述错误的是（）a容器、中反应的平衡常数相等b平衡时，两个容器中nh3的体积分数均为1/7c容器中达平衡时放出的热量q23.15 kjd若容器的体积为0.5 l，则平衡时放出的热量小于23.15 kj将固体nh4i置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：nh4i(s) nh3(g)hi(g)2hi(g)h2(g)i2(g)达到平衡时，c(h2)0.5 mol/l，c(hi)4 mol/l，则此温度下反应的平衡常数为（）a9b16c20d25在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下已知n2(g)3h2(g)=2nh3(g)h92.4 kjmol1：容器甲乙丙反应物投入量1 mol n2、3 mol h22 mol nh34 mol nh3nh3的浓度(moll1)c1c2c3反应的能量变化放出a kj吸收b kj吸收c kj体系压强(pa)p1p2p3反应物转化率123下列说法正确的是（）a2c1c3bab92.4c2p2p3d131在某条件下，容器中有可逆反应a4b 2cd；h0，达到平衡状态时，abc的物质的量均为a mol，而d的物质的量为d mol。如果要使在本反应重新建立的平衡中，d的物质的量只允许在d mol到2d mol之间取值，则应采取的措施（）a减小反应容器内的压强b增大反应容器内的压强c减小反应容器的体积d降低反应的温度已知h2(g)i2(g) 2hi(g)h0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入h2和i2各0.1 mol，乙中加入hi 0.2 mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中hi的平衡浓度大于乙中hi的平衡浓度，应采取的措施是（ ）a甲、乙提高相同温度b甲中加入0.1 mol he，乙不变c甲降低温度，乙不变d甲增加0.1 mol h2，乙增加0.1 mol i2乙酸乙酯能在多种条件下发生水解反应：ch3cooc2h5h2och3coohc2h5oh。已知该反应的速率随c(h)的增大而加快。右图为ch3cooc2h5的水解速率随时间的变化图。下列说法正确的 （ ）a反应初期水解速率增大可能是溶液中c(h)逐渐增大所致bab两点表示的c(ch3cooc2h5)相等c图中to时反应达到平衡状态dtb时ch3cooc2h5的转化率高于ta时ch3cooc2h5的转化率在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2so2(g)o2(g) 2so3(g)h0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是（ ）a图研究的是t0时刻增大o2的物质的量浓度对反应速率的影响b图研究的是t0时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响c图研究的是催化剂对化学平衡的影响，且甲的催化效率比乙高d图研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高钢铁工业在我国国民经济中处于十分重要的位置，工业上采用高炉冶炼，常用赤铁矿、焦炭、空气和熔剂（石灰石）作原料。已知赤铁矿被还原剂还原时是逐级进行的，还原时温度及co、co2平衡混合气体中co的体积分数的关系如右图：（1）铁在元素周期表中位于第 周期，第 族（2）在温度低于570时，还原分两阶段完成，在温度高于570时，依次发生的还原反应有： _（选用右图中的a、b、c、d填空）（3）为减少高炉冶铁时，含co的尾气排放，下列研究方向不可取的是。a其它条件不变，增加高炉的高度b调节还原时的炉温c增加原料中焦炭与赤铁矿的比例d将生成的铁水及时移出（4）已知下列反应数值：反应序号化学反应反应热fe2o3(s)3co(g)=2fe(s)3co 2(g)h1= -26.7kjmol-13fe2o3(s)co(g)=2fe3o4(s)co2(g)h2= -50.8kjmol-1fe3o4(s)co(g)=3feo(s)co2 (g)h3= -36.5kjmol-1feo(s)co(g)=fe(s)co2(g) h4反应h4= kjmol-1。（5）1100时，feo(s)co(g) fe(s)co2(g)，平衡常数k=0.4。今在一密闭容器中，加入7.2gfeo，同时通入4.48lco(已折合为标准状况)，将其升温到1100，并维持温度不变，达平衡时，feo的转化率为： 。二甲基亚砜有消炎止痛、镇静等作用。甲醇和硫化氢在-al2o3催化剂作用下生成甲硫醚（ch3sch3），甲硫醚再与no2反应制取二甲基亚砜 ( )，有关反应如下：反应 2ch3oh(l)h2s(g)(ch3)2s(l) 2h2o(l) hakjmol-1反应 (ch3)2s(l)no2(g)(ch3)2so(l)no(g) hbkjmol-1反应 2no(g)o2(g)2no2(g) hckjmol-1（1）写出用甲硫醚直接和氧气反应制取二甲基亚砜的热化学反应方程式：_（2）能说明反应2ch3oh(l)h2s(g) (ch3)2s(l) 2h2o(l)达平衡状态的是 。av(ch3oh) = 2v(h2s)b恒容容器中，体系的压强不再改变c恒容容器中，体系中气体的密度不再改变d恒容容器中，气体的摩尔质量不再改变（3）反应在一定条件下可达到平衡，则此条件下该反应平衡常数表达式k= 。（4）n2o5是一种新型绿色硝化剂，其制备方法有以下两种。 方法一：4no2(g)o2(g) 2n2o5(g) ； h56.76 kjmol-1常温下，该反应能逆向自发进行，则逆向反应的s 0（填“、”或“”）方法二：用硼氢化钠燃料电池作电源，采用电解法制备得到n2o5。工作原理如下图：硼氢化钠燃料电池的正极反应式： _ 。氢气是工业上重要的原料。（1）氢气用于工业合成氨 n2(g) + 3h2(g) 2nh3(g)；h = -92.2 kjmol-1。一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的n2和h2反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如下图所示，其中t4 t5 t7时刻所对应的实验条件改变分别是t4 t5 t7 。温度为t时，将2amolh2和amoln2放入0.5l密闭容器中，充分反应后测得n2的转化率为50，此时放出热量46.1 kj。则该温度下反应的平衡常数为 。 （2）工业上大量的氢气来源于焦炭与水蒸气高温下的反应：c(s)+h2o(g)h2(g)+co(g) h = +131.3 kj/mol该反应在低温下不能自发进行的原因是 。 恒温，在容积可变的密闭容器中，进行如上可逆反