人教版选修4 第2章 化学反应速率和化学平衡 章末复习 学案 (1).doc

第2章 化学反应速率和化学平衡基础回扣一、化学反应速率二、化学平衡三、化学反应进行的方向(1)h0，s0的反应一定能够自发。(2)h0，s0的反应低温自发。(3)h0，s0的反应高温自发。(4)h0，s0的反应肯定不自发。考点示例考点一化学反应速率及其影响因素h2o2分解速率受多种因素影响。实验测得70 时不同条件下h2o2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()甲乙丙丁a图甲表明，其他条件相同时，h2o2浓度越小，其分解速率越快b图乙表明，其他条件相同时，溶液ph越小，h2o2分解速率越快c图丙表明，少量mn2存在时，溶液碱性越强，h2o2分解速率越快d图丙和图丁表明，碱性溶液中，mn2对h2o2分解速率的影响大【解析】a错：图甲表明，其他条件相同时，h2o2浓度越大，其分解速率越快。b错：图乙表明，其他条件相同时，溶液ph越大，h2o2分解速率越快。c错：mn2浓度相同时，1.0 moll1 naoh溶液中h2o2分解速率小于0.1 moll1 naoh溶液中h2o2分解速率。d对：ph相同时，mn2浓度越大，分解速率越快，所以图丙和图丁表明，碱性溶液中，mn2对h2o2分解速率的影响大。【答案】d点拨化学反应速率的计算及其影响因素(1)化学反应速率的计算利用表达式：v利用推导式：v利用关系式：同一化学反应，各物质的化学反应速率之比各物质的浓度变化之比各物质的化学计量数之比。利用图像或表格信息：题目中以图像或表格的形式展示信息时，往往给出的是a物质的信息或条件，而求解的是b物质表示的反应速率，此时要借助关系式法进行转换。(2)化学反应速率的影响因素能够增大反应速率的因素：增大反应物浓度，升高温度，增大压强，加催化剂，增大固体的表面积等。考点二化学平衡与化学计算(1)298 k时，将20 ml 3x moll1 na3aso3、20 ml 3x moll1 i2和20 ml naoh溶液混合，发生反应：aso(aq)i2(aq)2oh(aq)aso(aq)2i(aq)h2o(l)。溶液中c(aso)与反应时间(t)的关系如图所示。下列可判断反应达到平衡的是_(填标号)。a溶液的ph不再变化bv(i)2v(aso)cc(aso)/c(aso)不再变化dc(i)y moll1tm时，v(正)_v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。tm时v(逆)_tn时v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是_。(2)cro和cr2o在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 moll1的na2cro4溶液中c(cr2o)随c(h)的变化如图所示。用离子方程式表示na2cro4溶液中的转化反应_。由图可知，溶液酸性增大，cro的平衡转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)。根据a点数据，计算出该转化反应的平衡常数为_。升高温度，溶液中cro的平衡转化率减小，则该反应的h_0(填“大于”“小于”或“等于”)。【解析】(1)a对：溶液ph不变时，则c(oh)也保持不变，反应处于平衡状态。b错：根据反应方程式，始终存在速率关系：v(i)2v(aso)，反应不一定处于平衡状态。c对：由于na3aso3总量一定，当c(aso)/c(aso)不再变化时，c(aso)、c(aso)也保持不变，反应建立平衡。d错：由图可知，建立平衡时c(i)2c(aso)2y moll1，因此c(i)y moll1时，反应没有建立平衡。tm时，反应正向进行，故v正大于v(逆)。由于tm时生成物aso的浓度小于tn时aso的浓度，因v(逆)的大小取决于生成物浓度的大小，故tm时的v(逆)小于tn时的v(逆)。(2)由信息cro和cr2o在溶液中可相互转化，再结合图像知，na2cro4溶液中的转化反应为2cro2hcr2oh2o。由图可知，溶液的酸性增强，cr2o的浓度越大，平衡向正反应方向移动，因此cro的平衡转化率增大；由反应2cro2hcr2oh2o得该转化反应的平衡常数表达式为，根据a点数据可以得出c(h)1.0107moll1、c(cr2o)0.25 moll1，可求出转化的c(cro)0.25 moll120.5 moll1，进一步可得平衡时c(cro)0.5 moll1，代入表达式中得平衡常数k1.01014。溶液中cro的平衡转化率减小，说明平衡向逆反应方向移动，由升高温度平衡向吸热的方向移动，得出正反应为放热反应，h小于0。【答案】(1)a、c大于小于tm时生成物浓度较低(2)2cro2hcr2oh2o增大1.01014小于点拨化学反应速率和化学平衡的相关计算以ma(g)nb(g)pc(g)为例(1)解题方法“三段式”具体步骤写出有关反应的化学方程式。找出各物质的起始量、转化量、平衡量。根据已知条件列方程计算 ma(g)nb(g)pc(g)起始浓度 a moll1 b moll1 c moll1转化浓度 x moll1 moll1 moll1平衡浓度 (ax)moll1 (b)moll1 (c)moll1(2)计算公式对反应物：平衡浓度起始浓度转化浓度对生成物：平衡浓度起始浓度转化浓度化学反应速率：v反应物转化率：100%平衡时的体积分数：c%100%平衡常数：k考点三化学平衡图像分析丙烯腈(ch2=chcn)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛(ch2=chcho)和乙腈(ch3cn)等。回答下列问题：(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(c3h3n)和副产物丙烯醛(c3h4o)的热化学方程式如下：c3h6(g)nh3(g)o2(g)=c3h3n(g)3h2o(g)h515 kjmol1c3h6(g)o2(g)=c3h4o(g)h2o(g)h353 kjmol1两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是_；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是_；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是_。(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460 。低于460 时，丙烯腈的产率_(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率，判断理由是_；高于460 时，丙烯腈产率降低的可能原因是_(双选，填标号)。a催化剂活性降低b平衡常数变大c副反应增多d反应活化能增大图(a)图(b)(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知，最佳n(氨)/n(丙烯)约为_，理由是_。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为_。【解析】(1)由热化学方程式可知，反应气体分子数增加，是一个熵增的放热反应，反应气体分子数不变，是一个熵变化不大的放热量较大的反应，在热力学上都属于自发进行的反应。由于反应是一个气体分子数增加的放热反应，降温、减压均有利于提高丙烯腈的平衡产率。有机反应中要提高某反应的选择性，关键是选择合适的催化剂。(2)由于反应是放热反应，温度降低，平衡右移，丙烯腈的平衡产率应增大，因此图(a)中460 以下的产率不是对应温度下的平衡产率。反应的平衡常数随温度的升高而变小，反应的活化能不受温度的影响，故当温度高于460 时，丙烯腈的产率降低的可能原因是催化剂活性降低和副反应增多。(3)由图(b)可知，当n(氨)/n(丙烯)1时，丙烯腈的产率最高，而丙烯醛的产率已趋近于0，如果n(氨)/n(丙烯)再增大，丙烯腈的产率反而降低，故最佳n(氨)/n(丙烯)约为1。空气中o2的体积分数约为，结合反应方程式及最佳n(氨)/n(丙烯)约为1可知，进料气氨、空气、丙烯的理论体积比应为1117.51。【答案】(1)两个反应均为放热量大的反应降低温度、降低压强催化剂(2)不是该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低ac(3)1该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低17.51点拨解答化学平衡图像题的方法(1)看坐标