2012届高考化学必备知识复习课件6.ppt

化学反应速率和化学平衡 1 了解化学反应速率的概念 反应速率的定量表示方法 2 了解催化剂在生产 生活和科学研究领域中的重要作用 3 了解化学反应的可逆性 4 了解化学平衡建立的过程 了解化学平衡常数的含义 能利用化学平衡常数进行相关计算 化学反应速率和化学平衡 5 理解外界条件 浓度 温度 压强 催化剂等 对反应速率和化学平衡的影响 认识其一般规律 6 了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活 生产和科学研究领域中的重要作用 一 化学反应速率1 表示方法及简单计算一定条件下 在2L的密闭容器中发生反应 N2 g 3H2 g 2NH3 10s后测得N2的物质的量减少了0 2mol 1 10s内 反应的平均反应速率v N2 mol L s v H2 mol L s 2 反应过程中v N2 v H2 v NH3 3 10s内 NH3的物质的量浓度增加了mol L 0 01 0 03 1 3 2 0 2 2 影响因素 1 将同质量的Na Mg Al投入足量的浓度相同的稀盐酸中 反应速率最快的是 放出H2最多的是 2 对于反应Fe s 2HCl aq FeCl2 aq H2 加快反应速率的方法有 增大 3 对于反应N2 g 3H2 g 2NH3 g 加快反应速率的方法有 Na Al 升温 c HCl 铁块改为铁粉 滴加少量CuSO4 aq 升高温度 增大反应物浓度 增大压强 加入催化剂 二 化学平衡状态与平衡常数对于反应4NH3 g 5O2 g 4NO g 6H2O g H QkJ mol 1 反应达到平衡状态时 各物质的浓度 体系的压强 v正 NH3 和v逆 O2 的关系为 2 该反应的平衡常数表达式为 若增大体系的压强 则K值 若升高温度 K值减小 则Q0 保持不变 保持不变 5v正 NH3 4v逆 O2 不变 三 外界条件对化学平衡的影响一定条件下反应C s H2O g CO g H2 g H 0 在某密闭容器 体积可变 中达到平衡 1 升高温度 反应速率 平衡向方向移动 2 减小容器的容积 反应速率 平衡向方向移动 3 继续充入水蒸气 反应速率 平衡向方向移动 达到新平衡后H2O g 的转化率 C s 的转化率 增大 正反应 逆反应 增大 增大 正反应 增大 减小 4 保持恒温 恒压 充入Ne 反应速率 平衡向方向移动 保持恒温 恒容充入N2 反应速率 平衡 5 加入催化剂 反应速率 平衡 6 加入C s 反应速率 平衡 正反应 减小 不变 增大 不移动 不移动 不变 不移动 1 反应体系的压强增大 化学反应速率不一定增大 1 对于只有固体或纯液体参加的反应体系 增大压强反应速率不变 2 对于恒温恒容条件下的气态物质之间的反应 若向体系中充入惰性气体 体系的压强增大 但是由于各物质的浓度没有改变 故反应速率不变 2 外界条件改变 化学平衡不一定移动 1 化学平衡移动的必要条件是v 正 v 逆 或Qc K 即外界条件的改变只有引起v 正 v 逆 或Qc K 化学平衡才会发生移动 2 改变固体或纯液体的量 化学平衡不移动 恒温 恒容时 通入惰性气体 化学平衡不移动 对于等体积反应 改变体系压强对化学平衡无影响 使用催化剂化学平衡不移动 3 化学平衡向右移动 反应物的转化率不一定提高 1 对于aA g bB g cC g 恒容条件下增大A g 的浓度 化学平衡向右移动 A的转化率降低 B的转化率提高 2 对于aA g bB g cC g 恒容条件下增大A g 的浓度 化学平衡向右移动 但是A的转化率取决于a与b c的相对大小关系 若a b c A的转化率不变 若a b c A的转化率提高 若a b c A的转化率降低 4 化学平衡常数K只与温度有关 只有改变温度使平衡正向移动时 平衡常数才会增大 改变浓度和压强使平衡正向移动时 平衡常数不变 5 反应能否自发进行的判据是 H T S 仅从焓变或熵变判断反应进行的方向是不准确的 判断正误 正确的打 号 错误的打 号 1 2011 江苏高考 对于反应2H2O2 2H2O O2 加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率 2 2011 江苏高考 一定温度下 反应MgCl2 l Mg l Cl2 g 的 H 0 S 0 3 2011 浙江高考 酶催化反应具有高效 专一 条件温和等特点 化学模拟生物酶对绿色化学 环境保护及节能减排具有重要意义 4 2011 山东高考 电镀时保持电流恒定 升高温度不改变电解反应速率 5 2010 天津高考 右图中曲线表示反应2SO2 g O2 g 2SO3 g H 0 正逆反应的平衡常数K随温度的变化 做考题查漏补缺 1 双选题 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 B选项出现的净速率在中学没出现过 但根据平均速率的计算 为反应物的净减少量 该项正确 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 D选项正确 答案 BD 解析 由于a b数值之比不一定为1 2 虽然转化的A B物质的量为1 2 二者转化率不一定为1 2 A项错误 该容器为恒温 恒压 故B项错误 在恒温 恒压下 充入惰性气体 如Ar 容器的容积变大 平衡向左移动 D项错误 答案 C 解析 A项所述的为同方向的反应 不能体现正 逆反应的速率关系 B项升高温度 正 逆反应速率均增大 达到平衡的时间缩短 D项平衡常数表达式中分子与分母颠倒了 答案 C 链知识触类旁通 化学平衡状态的判断方法 1 利用反应速率和各组分的含量判断 同一种物质的反应速率v 正 v 逆 时 反应达到平衡状态 用不同物质表示时 反应速率与化学计量数成正比 反应体系中各组分的百分含量保持不变时 反应达到平衡状态 2 利用外界条件改变时的特征现象判断 压强 恒温恒容下 反应前后气态物质的化学计量数之和不相等的可逆反应 当体系压强不再改变时 反应达到平衡状态 但在反应前后气态物质的化学计量数之和相等的可逆反应里不可作平衡判断依据 混合气体的密度 在恒温恒压条件下 气态反应物与气态生成物化学计量数之和不相等的反应 当密度不再改变时 反应达到平衡状态 在恒温恒容条件下 反应前后气体质量不变时 气体密度不能作为判断依据 颜色 对于反应前后气体颜色不同的可逆反应 当反应混合物的颜色不再改变时 反应达到平衡状态 做考题查漏补缺 4 2011 重庆高考 一定条件下 下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是 A CO2 g 2NH3 g CO NH2 2 s H2O g H 0B CO2 g H2 g CO g H2O g H 0C CH3CH2OH g CH2 CH2 g H2O g H 0D 2C6H5CH2CH3 g O2 g 2C6H5CH CH2 g 2H2O g H 0 解析 本题考查化学平衡知识 通过分析图像确定可能对应的反应 观察图像可知 达到平衡用的时间短反应速率快 T2 T1 p1 p2 升高温度水蒸气的百分含量降低 说明平衡逆向移动 反应放热 H 0 增大压强水蒸气的百分含量增大 说明平衡正向移动 正反应气体分子数减少 综合分析A选项中反应符合要求 答案 A 解析 本题考查化学平衡及图像分析 意在考查考生对化学平衡移动 化学平衡常数 物质转化率等概念的理解以及对化学图像的认识 该反应放热 H 0 升温平衡逆向移动 平衡常数K减小 A项正确 pH增大时 c OH 增大 平衡正向移动 Cr2O转化率升高 B项错误 温度升高 化学反应速率增大 C项错误 c Pb2 增大时 平衡正向移动 n Cr2O 减小 D项错误 答案 A 2 7 2 7 6 2011 北京朝阳联考 对于可逆反应N2 g 3H2 g 2NH3 g H 0 下列研究目的和图示相符的是 解析 依据合成氨反应的特点 结合图像加以分析 A中p1先拐 说明p1 p2 从图中分析得出压强增大 氨气的体积分数减少 与方程式不符 A项错误 由于合成氨的反应为放热反应 温度升高有利于平衡向逆反应方向移动 而B图中N2的转化率增大 不符合题意 不正确 增大平衡体系中N2的浓度 即增加反应物浓度 开始时正反应速率加快 逆反应速率不变 C项正确 合成氨时使用催化剂 反应速率加快 D图不符合题意 错误 答案 C 1 速率 时间图像对于化学反应mA g nB g pC g qD g 2 物质的量浓度与时间图像由这类图像可以判断化学方程式 由上图可知 2C 2A 3B 3 百分含量与时间 压强 温度的图像对于化学反应mA g nB g pC g qD g 由 1 可知 T1温度先达到平衡 故T1 T2 升温C 增加 H 0 由 2 可知 p1先达到平衡 p1 p2 加压 C 增加 m n p q 由 3 可知 p1先到达平衡 p1 p2 而C 不变 说明m n p q 或条件为加入了适当的催化剂 做考题查漏补缺 解析 首先根据平衡常数的定义推知 反应前后气体的体积保持不变 即平衡体系中Y是生成物且是气体 Z和W是反应物且也是气体 X未计入平衡常数中 说明X是固体或液体 但不确定是反应物还是生成物 由此可知A正确 增大压强虽然平衡不移动 但由于体积变小 因此各物质的浓度均增大 B错误 反应的热效应未知 C错误 由于X未计入平衡常数中 X量的多少不影响平衡状态 D错误 答案 A 8 在25 时 密闭容器中X Y Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表 下列说法错误的是 A 反应达到平衡时 X的转化率为50 B 反应可表示为X 3Y 2Z 其平衡常数为1600C 增大压强使平衡向生成Z的方向移动 平衡常数增大D 改变温度可以改变此反应的平衡常数 解析 根据题意 各物质的转化浓度分别为 c X 0 1 0 05 mol L 0 05mol L c Y 0 2 0 05 mol L 0 15mol L c Z 0 1mol L c X c Y c Z 0 05 0 15 0 1 1 3 2 故反应的化学方程式为 X 3Y 2Z 答案 C 9 2011 南昌模拟 将CO2转化成甲醇燃料是减排 环保的一种科学方法 其原理为 CO2 g 3H2 g CH3OH g H2O g H 0 500 时 在固定容积为1L的密闭容器中充入1molCO2 3molH2 测得CO2浓度与甲醇浓度随时间的变化如图所示 从中得出的下列结论中错误的是 A 曲线X表示CH3OH浓度变化 曲线Y表示CO2浓度变化B 从反应开始到平衡 氢气的反应速率v H2 0 225mol L min C 平衡时H2的转化率为75 D 该反应的平衡常数K 3 解析 根据图像的浓度变化量可知A正确 从反应开始至平衡 v H2 3v CO2 3 1 00 0 25 mol L 10min 0 225mol L min B正确 因为起始时CO2与H2的物质的量之比等于化学计量数之比 故平衡时H2的转化率等于CO2的转化率 为75 C正确 答案 D 1 化学平衡常数的应用 1 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 2 判断反应进行的方向 若任意状态下的生成物与反应物的浓度幂之积的比值为Qc 则Qc K 反应向逆反应方向进行 Qc K 反应处于平衡状态 Qc K 反应向正反应方向进行 3 判断反应的热效应 若升高温