2018-2019版高中化学专题2化学反应与能量转化微型专题重点突破（三）课件苏教版.pptx

微型专题重点突破 三 专题2化学反应与能量转化 学习目标 1 会进行化学反应速率的计算与比较 2 理解外界条件对化学反应速率的影响 3 会判断化学平衡的状态 4 会分析化学反应速率和化学平衡图像 5 学会吸热反应和放热反应的判断方法 6 能书写热化学方程式并进行简单计算 核心素养 1 变化观念 认识反应条件对化学反应速率及限度的影响 形成化学变化是有条件的观念 2 模型认知 根据化学反应速率及化学平衡知识规律 建立相关思维模型 并运用模型解释实际问题 3 宏观辨识与微观探析 会分析物质化学变化和能量转化与物质微观结构间的关系 微型专题 考题精选 内容索引 微型专题 一 化学反应速率的计算与比较 例1NH3和O2在一定条件下发生反应 4NH3 g 3O2 g 2N2 g 6H2O g 现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2 4min后反应达到平衡 测得生成的H2O g 占混合气体总体积的40 则下列表示的此段时间内该反应的平均速率不正确的是A v N2 0 125mol L 1 min 1B v H2O 0 375mol L 1 min 1C v O2 0 225mol L 1 min 1D v NH3 0 25mol L 1 min 1 答案 解析 解析设转化的NH3的物质的量为xmol 则4NH3 g 3O2 g 2N2 g 6H2O g n 始 mol4300n 变 molx0 75x0 5x1 5xn 平 mol4 x3 0 75x0 5x1 5x 则v O2 0 1875mol L 1 min 1 v N2 0 125mol L 1 min 1 v H2O 0 375mol L 1 min 1 化学反应速率的计算及比较 1 根据已知数据 找出某一时间段内指定物质的浓度的改变值 然后根据 c和 t的比值计算得出反应速率 2 已知具体反应方程式和某一物质的反应速率 根据 化学计量数之比等于对应物质的化学反应速率之比 也等于变化量之比 求解其他物质的反应速率 3 用不同物质表示的反应速率来判断反应进行的快慢时 不能认为其反应速率数值大 反应速率就快 一定要先转化为同一物质的反应速率再进行比较 4 在进行化学反应速率的计算与比较时要注意时间单位的转化 变式1在2A g 3B g 2C g D g 的反应中 表示反应速率最快的是A v A 0 5mol L 1 min 1B v B 0 6mol L 1 min 1C v C 0 35mol L 1 min 1D v D 0 4mol L 1 min 1 答案 解析 解析将用B C D物质表示的化学反应速率换算成用A物质表示 然后进行比较 C项 v A v C 0 35mol L 1 min 1 D项 v A 2v D 2 0 4mol L 1 min 1 0 8mol L 1 min 1 通过数值大小比较知 D项反应速率最快 二 控制变量法探究影响化学反应速率的因素 例2 2018 北京市顺义区期末 控制变量是科学研究的重要方法 向2mLH2O2溶液中滴入2滴1mol L 1CuSO4溶液 下列条件下分解速率最快的是 答案 解析 解析根据影响反应速率的因素 温度越高反应速率越快 硫酸铜的浓度相同 H2O2的浓度越大反应速率越快 D选项H2O2的浓度最大 温度最高 反应速率最快 故D正确 1 确定变量 解答这类题目时首先要认真审题 找出影响实验探究结果的因素 2 定多变一 在探究时 应先控制其他的因素不变 只改变一种因素 探究这种因素与题给问题的关系 然后按此方法依次分析其他因素与所探究问题的关系 3 数据有效 解答时注意选择的数据 或设置实验 要有效 且变量统一 否则无法做出正确判断 变式2 2017 湖南五市十校教改共同体联考 草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应 5H2C2O4 6H 2Mn2 10CO2 8H2O 用4mL0 001mol L 1KMnO4溶液与2mL0 01mol L 1H2C2O4溶液 研究反应的温度 反应物的浓度与催化剂等因素对化学反应速率的影响 改变的条件如表所示 1 实验 和 可得出的结论 影响化学反应速率的因素是 如果研究温度对化学反应速率的影响 使用实验 和 用 表示 解析实验 中温度 浓度相同 研究了催化剂对化学反应速率的影响 研究温度对化学反应速率的影响 应保证浓度相同 且不使用催化剂 则选实验 和 答案 解析 催化剂 2 实验 中加入1mL蒸馏水的目的是 解析实验 和 中 硫酸的浓度不同 可研究浓度对化学反应速率的影响 加1mL蒸馏水可确保两实验中各物质浓度和总体积相等 答案 解析 确保所有实验中c KMnO4 c H2C2O4 不变和总体积不变 实验 中c H 不同 三 化学平衡状态的判断 例3在两个恒温 恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应 甲 2X g Y g 乙 A s 2B g C g D g 当下列物理量不再发生变化时 其中能表明 甲 乙 均达到化学平衡状态的有 混合气体的密度 反应容器中生成物的百分含量 反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于化学计量数之比 混合气体的压强 混合气体的平均相对分子质量 混合气体的总物质的量A B C D 答案 解析 解析 甲 混合气体的密度始终不变 所以不能作为平衡状态的标志 故错误 反应容器中生成物的百分含量不变 说明各组分的量不变 达平衡状态 故正确 反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于化学计量数之比 说明正 逆反应速率相等 故正确 乙 混合气体的压强始终不变 故错误 混合气体的平均相对分子质量不变 说明正 逆反应速率相等 故正确 乙 混合气体的总物质的量始终不变 故错误 综上所述 C正确 判断可逆反应达到平衡状态的标志 1 直接标志 v正 v逆 0 化学平衡的本质 a 同一种物质的生成速率等于消耗速率 b 在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于相应物质的化学计量数之比 c 化学方程式两边的不同物质的生成 或消耗 速率之比等于相应物质的化学计量数之比 各组分的浓度保持一定 化学平衡的特征 a 各组分的浓度不随时间的改变而改变 b 各组分的质量分数 物质的量分数 体积分数不随时间的改变而改变 2 间接标志 变量不变 反应体系中的总压强不随时间的改变而变化 适用于有气体参与且反应前后气体的体积不等的可逆反应 混合气体的密度不随时间的改变而变化 适用于a 恒压且反应前后气体的体积不等的可逆反应 b 恒容且有固体 液体参与或生成的可逆反应 对于反应混合物中存在有颜色物质的可逆反应 若体系的颜色不再改变 则反应达到平衡状态 体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化 3 不能作为标志的条件 定量不能作为判据 恒容容器中 对于全部是气体的反应体系 密度不变不能作为反应达到化学平衡状态的标志 恒容容器中 对于化学方程式两边气态物质的化学计量数之和相等的反应 压强不变不能作为反应达到化学平衡状态的标志 对于全部是气体的反应体系 若反应物和生成物的化学计量数之和相等 则气体的平均相对分子质量不变不能作为反应达到化学平衡状态的标志 变式3 2017 湖北恩施月考 一定条件下 将NO2与SO2以体积比1 2置于密闭容器中发生NO2 g SO2 g SO3 g NO g 的可逆反应 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 答案 解析 解析A项 反应前后气体总物质的量不变 恒温恒容下 压强始终不变 故错误 B项 混合气体颜色保持不变 说明二氧化氮的浓度不变 反应达到平衡 故正确 C项 自反应开始 SO3和NO的体积比始终为1 1 保持不变不能说明达到平衡 故错误 D项 每消耗1molSO3的同时生成1molNO2 均表示逆反应速率 不能说明达到平衡 故错误 下列说法正确的是A 前2min内 v A 0 2mol L 1 min 1B 在2min时 图像发生改变的原因只可能是增加压强C 其他条件不变 4min时体系的压强不再发生变化D 增加气体D的浓度 A的反应速率随之降低 四 化学反应速率和限度图像分析 例4在某容积为2L的密闭容器中 A B C D四种气体物质发生可逆反应 其物质的量n mol 随时间t min 的变化曲线如图所示 答案 解析 解析从前2min看 A B C D改变的物质的量分别为0 4mol 0 5mol 0 6mol 0 4mol 且A B的物质的量减少 应为反应物 C D的物质的量增加 应为生成物 故反应方程式为4A g 5B g 6C g 4D g 选项B 从图像看 2 3min时的图像斜率变大 说明化学反应速率变快 增大压强 升高温度 加入催化剂等均可 选项C 4min时反应达到平衡状态 体系压强不再改变 选项D 增加生成物D的浓度 A的浓度随之增大 故A的反应速率加快 化学反应速率和反应限度图像题分析 1 看图像 看面 弄清楚横 纵坐标所表示的含义 看线 弄清楚线的走向和变化趋势 看点 弄清楚曲线上点的含义 特别是曲线上的折点 交点 最高点 最低点等 看辅助线 作横轴或纵轴的垂直线 如等温线 等压线 平衡线等 看量的变化 弄清楚是物质的量的变化 浓度的变化 还是转化率的变化 2 想规律如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系 各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系 外界条件的改变对化学反应速率的影响规律以及反应达到平衡时 外界条件的改变对正 逆反应速率的影响规律等 3 做判断利用有关规律 结合图像 通过对比分析 做出正确判断 A 该反应的化学方程式为A g 3B g 2C g B 到达t1s时刻该反应停止C t1 10 s时 升高温度 正 逆反应速率加快D 若该反应在绝热容器中进行 也在t1时刻达到平衡 变式4在温度和容积不变的密闭容器中 A气体与B气体反应生成C气体 反应过程中 反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示 则下列叙述正确的是 答案 解析 解析A项 从开始到t1s A的浓度减小了 0 8 0 2 mol L 1 0 6mol L 1 B的浓度减小了 0 5 0 3 mol L 1 0 2mol L 1 C的浓度增大了 0 4 0 mol L 1 0 4mol L 1 所以该反应的化学方程式为3A g B g 2C g 错误 B项 在t1s时 反应达到平衡状态 但是反应仍在进行 错误 C项 升高温度 正 逆反应速率均加快 正确 D项 若该反应在绝热容器中进行 随反应的进行温度会发生变化 反应速率也会发生变化 不会在t1时刻达到平衡 错误 考题精选 1 2018 鞍山期中 下列关于化学反应速率的说法中 正确的是 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时 改用98 的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 增加反应物的用量 一定会增大化学反应速率 决定化学反应速率的主要因素是反应物的浓度 光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 使用催化剂 使反应的活化能降低 反应速率加快A B C D 1 2 3 4 5 6 答案 解析 7 8 解析 常温下铁在浓硫酸中钝化 得不到氢气 错误 增加反应物的用量 不一定会增大化学反应速率 例如改变固体的质量 错误 决定化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质 错误 1 2 3 4 5 6 7 8 2 2018 桂林期中 在容积固定的容器中 发生反应2HI g H2 g I2 g 下列方法中能证明已达到平衡状态的是 混合气体的颜色不再变化 各组分浓度相等 v正 H2 2v逆 HI 一个H H键断裂的同时有两个H I键断裂 混合气体的平均摩尔质量不再变化A B C D 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 解析 各组分浓度相等 但相等并不是不变 不能说明反应达到平衡状态 错误 反应速率v正 H2 2v逆 HI 速率之比与计量数不成比例 反应没有达到平衡状态 错误 混合气体的平均相对分子质量是混合气体的质量和混合气体的总的物质的量的比值 质量和物质的量均不变 所以混合气体的平均摩尔质量不再变化不能说明反应达到平衡状态 错误 1 2 3 4 5 6 7 8 A 随着反应的进行 混合气体的密度不断增大B 反应在5 5min时 v正 X v逆 Z C 6min时 容器中剩余1 4molYD 其他条件不变 将X的物质的量改为10mol 则可得4molZ 3 已知反应2X g Y g 2Z g 某研究小组将4molX和2molY置于一容积不变的密闭容器中 测定不同时间段内X的转化率 得到的数据如下表 下列判断正确的是 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 解析X Y Z都是气体 随着反应的进行 气体总质量不变 容器体积不变 则混合气体的密度不变 A项错误 根据表中数据可知 反应在5min时已经达到平衡状态 平衡时正 逆反应速率相等 B项正确 6min时 X的转化率为70 即反应消耗了2 8molX 由化学计量数的关系可知 反应消耗了1 4molY 则容器中剩余0 6molY C项错误 其他条件不变 将X的物质的量改为10mol 当2molY完全反应时可得4molZ 但Y不可能完全反应 所以得到的Z小于4mol D项错误 1 2 3 4 5 6 7 8 4 2018 贵阳期中 在一定条件下 将3molA和1molB投入容积为2L的密闭容器中 发生如下反应 3A g B g xC g 2D g 2min末测得此时容器中C和D的浓度分别为0 2mol L 1和0 4mol L 1 下列叙述正确的是A x 2B 2min时 B的浓度为0 4mol L 1C 0 2min内B的反应速率为0 2mol L 1 min 1D 此时A的转化率为40 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 解析2min末测得此时容器中C和D的浓度为0 2mol L 1和0 4mol L 1 根据浓度的变化量之比等于相应的化学计量数之比可知x 1 A项错误 0 2min内B的反应速率为0 2mol L 1 2min 0 1mol L 1 min 1 C项错误 1 2 3 4 5 6 7 8 5 2018 重庆八中期末 常温下 气态分子中1mol化学键断裂产生气态原子所需要的能量用E表示 根据表中信息判断下列说法不正确的是 A 由表中数据可知反应活性F2 Cl2B 表中最不稳定的共价键是F F键C 2Cl g Cl2 g H 243kJ mol 1D F2 g 2HCl g 2HF g Cl2 g H 358kJ mol 1 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 解析A项 键能越小反应活性越强 根据表中键能数据可知反应活性 F2 Cl2 正确 B项 键能越大形成的化学键越稳定 表中键能最大的是H F 最稳定的共价键是H F键 最不稳定的是F F键 正确 C项 2mol氯原子形成1mol氯气放热 即2Cl g Cl2 g H 243kJ mol 1 错误 D项 反应焓变 反应物键能总和 生成物键能总和 则反应F2 g 2HCl g 2HF g Cl2 g 的 H 157 2 432 2 568 243 kJ mol 1 358kJ mol 1 D正确 1 2 3 4 5 6 7 8 6 2018 平顶山高一期末 已知 H2 g Br2 l 2HBr g H akJ mol 1 蒸发1molBr2 l 需要吸收的能量为30kJ 其他数据如下表 1 2 3 4 5 6 7 8 下列说法正确的是A 2HBr g H2 g Br2 g H akJ mol 1B H2 g 的稳定性低于HBr g C Br2 g Br2 l H 30kJ mol 1D b 272 a 解析 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 解析H2 g Br2 l 2HBr g H akJ mol 1 式 蒸发1molBr2 l 需要吸收30kJ的能量 则Br2 l Br2 g H 30kJ mol 1 式 将 式 式得 2HBr g H2 g Br2 g H 30 a kJ mol 1 A C项错误 H H键的键能大于H Br键的键能 键能越大 分子越稳定 H2 g 的稳定性高于HBr g B项错误 2HBr g H2 g Br2 g H 30 a kJ mol 1 H 反应物的键能总和 生成物的键能总和 H 30 a kJ mol 1 2E H Br E H H E Br Br 2 369kJ mol 1 436kJ mol 1 bkJ mol 1 解得b 272 a D项正确 1 2 3 4 5 6 7 8 7 2018 大庆高一期末 下列说法正确的是A 同温同压下H2 g Cl2 g 2HCl g 在光照和点燃条件下的 H都相同B 放热反应比吸热反应容易发生C 在稀溶液中H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1 若将含0 5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的稀溶液混合 放出的热量为57 3kJD 由N2O4 g 2NO2 g H 56 9kJ mol 1 可知将1molN2O4 g 置于密闭容器中充分反应后放出热量为56 9kJ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 解析在一定条件下 反应热只与始态和终态有关 与反应途径无关 所以同温同压下H2 g Cl2 g 2HCl g 在光照和点燃条件下的 H都相同 故A正确 放热反应并不一定比吸热反应容易发生 故B错误 因为浓硫酸在稀释时放热 所以在稀溶液中H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 1 若将含0 5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的稀溶液混合 放出的热量大于57 3kJ 故C错误 因为N2O4 g 2NO2 g 为可逆反应 所以将1molN2O4 g 置于密闭容器中充分反应后放出热量小于56 9kJ 故D错误 1 2 3 4 5 6 7 8 解析根据 H 反应物的化学键断裂吸收的能量 生成物的化学键形成释放的能量可知436 3 942 2 3 a 92 4 解得a 390 4 8 2018 温州共美联盟期末 化学反应中的焓变 H 与反应物