安徽省高三化学二轮复习 第1部分 专题2 第5讲 化学反应速率和化学平衡课件 新人教版.ppt

第5讲化学反应速率和化学平衡 1 计算同一反应中 同一段时间内用不同物质的浓度变化表示的反应速率 数值可能不同 但意义相同 其数值之比等于化学方程式中有关物质的化学计量数之比 如对反应 ma nb pc qd 则v a v b v c v d m n p q 2 影响因素对于反应aa g bb s cc g 条件的变化 其他条件不发生变化 引起的化学反应速率变化见下表 2011 浙江高考节选 已知 nh2coonh4 2h2o nh4hco3 nh3 h2o 该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定其水解反应速率 得到c nh2coo 随时间的变化趋势如图所示 1 计算25 0 时 0 6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率 2 根据图中信息 如何说明该水解反应速率随温度升高而增大 破题技巧 解答本题的关键是 控制其他条件相同 只改变一个变量 才能确定变量对化学反应速率的影响 答案 1 0 05mol l 1 min 1 2 25 0 时反应物的起始浓度较小 但0 6min的平均反应速率 曲线的斜率 仍比15 0 时的大 该实验的目的是 表中v2 ml 解析 由实验中改变的反应条件有温度 水的体积 引起反应物浓度的变化 知 本实验探究的是反应速率与温度 浓度之间的关系 由实验2 实验3中反应条件知 二者温度不同 故其他条件应该相同 v2应该是40ml 答案 探究该反应的速率与温度 亚硫酸钠浓度的关系 或其他合理答案 40 2011 浙江高考节选 某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵 nh2coonh4 分解反应平衡常数和水解反应速率的测定 将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中 假设容器体积不变 固体试样体积忽略不计 在恒定温度下使其达到分解平衡 nh2coonh4 s 2nh3 g co2 g 实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表 可以判断该分解反应已经达到平衡的是 a 2v nh3 v co2 b 密闭容器中总压强不变c 密闭容器中混合气体的密度不变d 密闭容器中氨气的体积分数不变 根据表中数据 列式计算25 0 时氨基甲酸铵的分解平衡常数 取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中 在25 0 下达到分解平衡 若在恒温下压缩容器体积 氨基甲酸铵固体的质量 填 增加 减少 或 不变 破题技巧 分析该反应的特点知 反应前后气体分子数不相等 故压强 密度等可作达到平衡的标志 精讲精析 a项没有指明反应速率的方向 不能作为反应达到平衡的标志 该反应前后气体分子数不相等 因此密闭容器中总压强不变可以作为反应达到平衡的标志 由于反应中有非气体物质 因此混合气体的密度不变可以作为反应达到平衡的标志 密闭容器中只有nh3和co2 且二者的体积比始终为2 1 因此氨气的体积分数不变不能作为反应达到平衡的标志 恒温下压缩容器体积 则体系压强增大 平衡向逆反应方向移动 氨基甲酸铵固体质量增加 2 2011 海口质检 已建立化学平衡的某可逆反应 当条件改变使化学平衡向正反应方向移动时 下列叙述正确的是 生成物的质量分数一定增加 任一生成物总量一定增加 反应物的转化率一定增大 反应物的浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 一定使用催化剂a b c d 解析 增大某种反应物的浓度可以使其他反应物的转化率升高 但自身的转化率反而降低 同时由于增加的反应物可多可少 它在混合体系中所占的比例就无法确定 因此只能说生成物的质量或物质的量一定增加 而浓度 质量分数 转化率都不能判断 平衡正向移动 说明正反应速率肯定大于逆反应速率 使用催化剂只能改变反应速率的大小 不能使化学平衡发生移动 答案 c 1 影响因素化学平衡常数只与温度有关 升高或降低温度对平衡常数的影响取决于相应化学反应的热效应情况 反应物和生成物的浓度对平衡常数没有影响 2 应用判断反应进行的程度对于同类型的反应 k值越大 表示反应进行的程度越大 k值越小 表示反应进行的程度越小 3 判断反应的热效应 若升高温度 k值增大 则正反应为吸热反应 若升高温度 k值减小 则正反应为放热反应 4 利用化学平衡常数计算平衡浓度 转化率 体积分数等 对化学平衡常数理解需要注意的问题 1 反应物或生成物中若有固体或纯液体存在时 由于浓度可看作 1 而不代入公式 2 化学反应速率快 平衡常数不一定大 3 平衡常数表达式与方程式的书写形式有关 对于同一个化学反应 当方程式的计量数发生变化时 平衡常数的数值及单位均发生变化 2011 上海高考 自然界的矿物 岩石的成因和变化受到许多条件的影响 地壳内每加深1km 压强增大约25000 30000kpa 在地壳内sio2和hf存在以下平衡 sio2 s 4hf g sif4 g 2h2o g h 148 9kj mol 1根据题意完成下列填空 1 在地壳深处容易有 气体逸出 在地壳浅处容易有 沉积 2 如果上述反应的平衡常数k值变大 该反应 选填编号 a 一定向正反应方向移动b 在平衡移动时正反应速率先增大后减小c 一定向逆反应方向移动d 在平衡移动时逆反应速率先减小后增大 3 如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生 当反应达到平衡时 选填编号 a 2v正 hf v逆 h2o b v h2o 2v sif4 c sio2的质量保持不变d 反应物不再转化为生成物 4 若反应的容器容积为2 0l 反应时间8 0min 容器内气体的密度增大了0 12g l 在这段时间内hf的平均反应速率为 信息提取 1 在该反应中sio2为固体 2 该反应正反应为放热反应 3 正反应为气体体积减小的反应 精讲精析 1 压强越大 题干中的可逆反应向正反应方向移动 压强减小向逆反应方向移动 因此在地壳深处容易有sif4和h2o逸出 在地壳浅处容易有sio2沉积 2 平衡常数变大 平衡向右移动了 改变该可逆反应平衡常数的唯一途径是改变温度 对于此题是降低温度 反应速率减小 随着平衡向右移动 c sif4 和c h2o 不断增大 逆反应速率又会逐渐增大 故ad正确 答案 1 sif4 h2osio2 2 ad 3 bc 4 0 0010mol l 1 min 1 答题模板 三量法 解化学平衡的计算模板 1 一般步骤 写出有关化学平衡的方程式 确定各物质的起始浓度 转化浓度 平衡浓度 根据已知条件建立等式关系进行解答 3 2011 全国高考 在容积可变的密闭容器中 2moln2和8molh2在一定条件下发生反应 达到平衡时 h2的转化率为25 则平衡时氮气的体积分数接近于 a 5 b 10 c 15 d 20 答案 c 速率改变 平衡不移动特例 1 加入催化剂 2 对反应体系前后气体体积不变的反应加压或减压 回答问题 1 反应的化学方程式中 a b c为 2 a的平均反应速率v a v a v a 从大到小排列次序为 3 b的平衡转化率 b b b 中最小的是 其值是 4 由第一次平衡到第二次平衡 平衡移动的方向是 采取的措施是 5 比较第 阶段反应温度 t2 和第 阶段反应温度 t3 的高低 t2 t3 填 判断的理由是 6 达到第三次平衡后 将容器的体积扩大一倍 假定10min后达到新的平衡 请在下图中用曲线表示第 阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势 曲线上必须标出a b c 信息提取 1 该反应在恒容条件下进行 2 横坐标是时间 纵坐标是各物质浓度 答案 1 1 3 2 2 v a v a v a 3 b 0 19 19 4 向正反应方向从反应体系中移出产物c 5 此反应为放热反应 降低温度 平衡向正反应方向移动 6 解析 温度升高 达到平衡所用的时间缩短 因此b曲线对应的温度为20 a选项错误 温度升高 速率加快 b选项速率之比应小于1 b选项错误 由图象可知 达到平衡时b曲线丙酮的转化率较低 c选项错误 在两曲线交点处 两种温度下转化的丙酮量相等 d选项正确 答案 d 一定条件下 将no2与so2以体积比1 2置于密闭容器中发生上述反应 下列能说明反应达到平衡状态的是 a 体系压强保持不变b 混合气体颜色保持不变c so3和no的体积比保持不变d 每消耗1molso3的同时生成1molno2测得上述反应平衡时no2与so2的体积比为1 6 则平衡常数k 2 co可用于合成甲醇 反应方程式为co g 2h2 g ch3oh g co在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示 该反应 h 0 填 或 实际生产条件控制在250 1 3 104kpa左右 选择此压强的理由是 破题技巧 解答本题的关键有以下4点 1 盖斯定律的理解 2 化学平衡判断的标准 3 三量法 求化学平衡常数 4 化学平衡视图中的沿线分析法和纵向分析法 2 根据图示 当压强相同时 降低温度 co的平衡转化率升高 说明降温平衡向正反应方向移动 因此正反应为放热反应 h 0 化学反应速率和化学平衡是高考的必考内容之一 常考点或常见的考查形式有 1 直接利用公式或利用速率与化学计量数之间的关系进行化学反应速率的计算 2 与生产生活 科学研究等新情境相联系考查化学反应速率的影响因素和平衡移动理论 3 结合数据 图像 图表考查化学反应速率和化学平衡知识的综合应用 4 化学平衡常数表达式及其应用 复习时应注意 1 利用概念辨析比较 列举实例等多种方法对速率 平衡知识进行理解和记忆 2 复习化学反应速率的影响因素时 要牢牢抓住一点 条件强 速率大 复习化学平衡移动时要抓住一条 勒夏特列原理 3 解决图像分析类的问题时 应从分析图像的纵横坐标的含义 图像的变化趋势和含义 图线之上和之下的点的意义 特殊点的意义等方面着手 把握 先拐先平 与 定一议二 等解决问题的具体方法 4 关于化学平衡常数 要能够根据具体的反应方程式书写平衡常数表达式及进行相关计算 注意影响平衡常数的因素只有温度 根据平衡常数及浓度商判断可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向 1 2011 海南高考 对于可逆反应h2 g i2 g 2hi g 在温度一定下由h2 g 和i2 g 开始反应 下列说法正确的是 a h2 g 的消耗速率与hi g 的生成速率之比为2 1b 反应进行的净速率是正 逆反应速率之差c 正 逆反应速率的比值是恒定的d 达到平衡时 正 逆反应速率相等 解析 a选项中 速率之比等于计量数之比 应为1 2 c项明显错误 反应过程中 正反应速率是减小的过程 而逆反应速率是增大的过程 答案 bd 2 2011 郑州模拟 如图表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时 反应进程和能量的对应关系 下列说法一定正确的是 a a与b相比 b的活化能更高b 反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量c a与b相比 反应的平衡常数一定不同d a与b相比 a对应的反应速率更快 解析 由图知该反应放热 b对 因催化剂不能使平衡发生移动 故相同温度下a b反应的平衡常数相同 c错 b为使用催化剂时的情况 其对应的反应速率更快些 d错 答案 b 解析 根据平衡常数的公式可得 e点甲醇的浓度比d点要大 所以e点平衡常数比d点平衡常数要大 温度从e点转换为d点 温度升高 但是甲醇的浓度变小 所以该反应为放热反应 h 0 a选项错误 该反应的反应前后物质的量为减小趋势 所以生成甲醇越多 总物质的量越小 则d点的总物质的量大于e点 b选项错误 f d点是达到平衡的过程 f点还没到达平衡点 所以正反应速率大于逆反应速率 c选项正确 d项中v 甲醇 表示在500 时 从开始到tb时间