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2021版新高考化学一轮复习 第6章 化学反应的速率、限度与方向课件+教学案（打包8套）鲁科版

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内容简介：
1第第 1 1 节节化学反应速率化学反应速率课标解读要点网络1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。能正确计算化学反应的转化率()。2.了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，能用相关理论解释其一般规律。4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科研领域中的重要作用。 化学反应速率的有关计算1化学反应速率的含义(1)表示方法用单位时间内某物质浓度(或质量、物质的量等)的改变量(取绝对值)来表示。(2)定义式：v(a)，单位为 moll1min1或 moll1s1。c(a)t2化学反应速率与系数的关系同一反应在同一时间内，用不同的反应物或生成物表示的化学反应速率的数值可能不同，但用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的系数之比。如在反应aa(g)bb(g)cc(g)dd(g)中，存在v(a)v(b)v(c)v(d)abcd。3化学反应速率的有关注意事项(1)化学反应速率是一段时间内的平均速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。(2)在一定温度下，固体和纯液体物质，改变其用量，不影响化学反应速率。(3)同一化学反应在相同条件下，用不同物质表示的化学反应速率，其数值可能不同，但意义可能相同。(4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。2(5)化学反应速率在不同的时间间隔内一般不相等。基础判断(1)对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显。()(2)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加。()(3)甲、乙两容器中分别充入 2 mol no2和 4 mol no2，5 分钟后两者各反应掉 no2 1 mol 和 2 mol，则说明乙中反应速率大。()(4)对于反应 4nh3(g)5o2(g)=4no(g)6h2o(l)，v(no)与v(o2)的关系为 4v(no)5v(o2)。()(5)对于 2so2(g)o2(g)2so3(g)，v(so2)1 mol/(ls)与v(o2)0.5 mol/(ls)表示的反应前者快。()答案(1)(2)(3)(4)(5)命题点 1“v(a)”的应用与反应快慢判断c(a)t1一定条件下反应 a(s)3b(g)2c(g)在 10 l 的密闭容器中进行，测得 2 min 内，a 的物质的量由 20 mol(560 g)减小到 8 mol(224 g)，下列说法正确的是 ()a用 a 表示该反应的反应速率为 0.6 moll1min1b用 b 表示该反应的反应速率为 2.4 moll1min1c2v(b)3v(c)d2 min 末，用 c 表示该反应的反应速率为 3.6 moll1min1答案c2某温度时，在 2 l 容器中 x、y、z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由此分析：(1)该反应的化学方程式为_。(2)从反应开始至 2 min 时，z 的反应速率为_。(3)对于上述反应，在不同时间段内所测反应速率如下，则表示该化学反应进行快慢顺序为_(用字母表示)。av(x)1.2 moll1min13bv(y)1.5 moll1min1cv(z)0.6 moll1min1dv(z)0.015 moll1s1解析(3)先将 d 中单位统一为 moll1min1，v(z)0.01560 moll1min10.9 moll1min1各物质速率与系数之比为：a：0.6，b：0.5，c：0.6，d：0.9，比值越大，反应越快。故1.221.530.610.91反应快慢顺序为 dacb。答案(1)3y(g)z(g)2x(g)(2)0.025 moll1min1(3)dacb化学反应快慢比较的两种思路(1)统一物质法：统一单位，统一物质，反应速率值大反应快。(2)比值法：先统一单位；然后计算各物质反应速率与相应系数之比的值，比值大者反应快(此法易掌握)。命题点 2“三段式”法计算反应速率和转化率3(双选)将 2 mol x 和 2 mol y 充入 2 l 密闭容器中发生如下反应：x(g)3y(g) 2z(g)aq(g)，2 min 后达到平衡时生成 0.8 mol z，测得 q 的浓度为0.4 moll1，下列叙述错误的是()aa的值为 2b平衡时 x 的浓度为 0.2 moll1cx、y 的转化率之比为 11d反应速率v(y)0.3 mol(lmin)1bc x(g)3y(g)2z(g)aq(g)始态/(moll1)1100反应的量/(moll1) 0.2 0.6 0.4 0.4终态/(moll1) 0.8 0.4 0.4 0.4由已知量(无下划线)可求出其他未知量(带下划线)，在做这种类型的题时，一定要注意，方程式中的量要统一，一般用物质的量浓度。a 项，2a0.40.4，a2；b 项，c(x)0.8 moll1；c 项，(y)100%60%，(x)0.6 moll11 moll10.21100%20%， ；d 项，v(y)0.3 mol(lmin)1。(x)(y)130.6 moll12 min44nh3和纯净的 o2在一定条件下发生如下反应：4nh3(g)3o2(g)2n2(g)6h2o(g)现向一容积不变的 2 l 密闭容器中充入 4 mol nh3和 3 mol o2,4 min 后，测得生成的h2o 占混合气体体积的 40%。请回答：(1)用 o2、h2o 表示的反应速率分别为_、_。(2)nh3的转化率为_。(3)4 min 后 n2的浓度为_。解析设 4 min 时，生成 6x mol h2o(g) 4nh3(g)3o2(g)2n2(g)6h2o(g)n(总)43007起始量 (mol) 4x 3x 2x 6x变化量 (mol) 44x 33x 2x 6x 7x4 min量 (mol)据题意，则有：0.4解得：x0.5。6x7x(1)则 4 min 内 h2o 的变化浓度为c(h2o)1.5 moll1，3 mol2 lv(h2o)0.375 moll1min1，1.5 moll14 minv(o2)v(h2o)0.187 5 moll1min1。12(2)(nh3)100%50%。4 0.54(3)c(n2)(20.5) moll10.5 moll1。12答案(1)0.187 5 moll1min10.375 moll1min1(2)50%(3)0.5 moll1“三段式”求算v(x)、模板根据已知条件列方程式计算。例如，反应 ma(g)nb(g)pc(g)t0 s 浓度/(moll1) a b 0转化浓度/(moll1) x nxmpxm5t1 s 浓度/(moll1) ax b nxmpxmv(a)，v(b)，v(c)，xtnxmtpxmt(a) 100%。xa 化学反应速率的影响因素1化学反应速率的影响因素(1)内因(主要因素)反应物本身的性质，如 na、mg、al 与水反应的速率由大到小的顺序为 namgal。(2)外因(其他条件不变，只改变一个条件)(3)注意的问题固体和纯液体对化学反应速率无影响，但要注意水(液态)对溶液的稀释作用。浓度的改变必须是真正参加反应离子的浓度，如酸碱中和反应影响速率的是h、oh浓度。催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。升高温度正反应速率和逆反应速率都加快，但加快的程度不同；降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢，但减慢的程度不同。2理论解释有效碰撞理论(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化分子的能量较高。(2)有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。6有效碰撞的两个条件：一是具有较高能量的活化分子，二是碰撞有合理取向。(3)活化能：如图图中：e1为正反应活化能，使用催化剂时的活化能为e3，e2为逆反应活化能，反应热为e1e2。使用催化剂可以降低正、逆反应的活化能，但不影响反应的反应热。活化能越低，反应速率越快。(4)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系3利用vt图理解外因对v正、v逆的影响图甲图乙图丙图丁(1)增大反应物浓度(图甲)(2)增大压强(图乙)(3)升温温度(图丙)(4)使用催化剂或等气体体积反应加压(图丁)注意：压强改变对气体体积缩小的方向速率影响大。温度改变对吸热方向速率影响大。基础判断(1)决定化学反应速率快慢的根本因素是温度、浓度和催化剂。()(2)对于任何反应，升高温度和加压均可以使反应速率增大。()7(3)升高温度，增大压强，使用催化剂均可以增大活化分子百分数。()(4)可逆反应平衡后，升温，吸热反应速率增大，放热反应速率减小。()(5)对于 c(s)h2o(g)=co(g)h2(g)，增加 c 的量，可以增大反应速率。()(6)锌与硫酸反应时，硫酸的浓度越大，产生 h2的速率越快。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)知识应用1对于 n2(g)3h2(g)2nh3(g)，能量变化如图所示：(1)图中e的大小对该反应热有无影响？_。该反应需要用铁触媒作催化剂，加铁触媒会使图中 b 点升高还是降低？_，理由_。(2)如果反应速率v(h2)为 0.15 mol/(lmin)，则v(n2)_ mol/(lmin)，v(nh3)_mol/(lmin)。答案(1)无影响降低催化剂参与反应，改变了反应路径，降低了反应的活化能(2)0.050.12有人说压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的。你对这句话是如何理解的？并完成以下填空：_。一定温度下，反应 n2(g)o2(g)2no(g)在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大” “减小”或“不变”)。(1)缩小体积使压强增大：_。(2)恒容充入 n2：_。(3)恒容充入 he：_。(4)恒压充入 he：_。 答案这句话是正确的。但压强仅对有气体参加的反应起作用。增大压强，所有参与反应的气体的浓度均增大，如 2so2(g)o2(g)2so3(g)增大压强，so2、o2、so3的浓度均增大，正、逆反应速率均增大。而增大浓度可只增大反应物或生成物的浓度，若只增大反应物的浓度，v正瞬间增大，v逆不变。压强对无气体参与的反应无影响，但浓度仍可改变无气体参与的反应的化学反应速率。(1)增大(2)增大(3)不变(4)减小8压强对速率的影响是通过改变体积而使浓度改变来实现的。对于气体反应，有如下 3种情况：(1)恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。(2)恒温恒容：充入“惰性气体”总压强增大，但各物质的浓度不变(活化分子浓度不变)，反应速率不变。(3)恒温恒压：充入“惰性气体”体积增大各反应物浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减慢。命题点 1化学反应速率的一般影响因素1(2019松原模拟)反应 3fe(s)4h2o(g)fe3o4(s)4h2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()a保持容积不变，增加 h2o(g)的物质的量 b将容器的容积缩小一半c保持容积不变，充入 ar 使压强增大d保持压强不变，充入 ar 使容积增大ca 项，反应物 h2o(g)浓度增大，反应速率增大；b 项，容积缩小，气体浓度增大，反应速率加快；c 项，气体浓度不变，反应速率不变；d 项，气体浓度减小，反应速率减小。2在 ag催化作用下，cr3被 s2o氧化为 cr2o的机理为s2o2ag=2so2827282ag2(慢)，2cr36ag27h2o =6ag14hcr2o(快)，下列有关说法正2427确的是 ()a反应速率与 ag浓度有关bag2也是该反应的催化剂cag能降低该反应的活化能和焓变d反应决定整个反应的反应速率aag2为中间产物不是催化剂，b 错误；催化剂 ag不改变焓变，c 错误；慢反应决定整个反应速率，d 错误。3(2019武汉模拟)当 1,3丁二烯和溴单质以物质的量之比为 11 加成时，其反应机理及能量变化如下：9不同反应条件下，经过相同时间测得生成物组成如下表：实验编号反应条件反应时间产物中 a 的物质的量分数产物中 b 的物质的量分数115 t min62%38%225 t min12%88%下列分析不合理的是()a产物 a、b 互为同分异构体，由中间体生成 a、b 的反应互相竞争b实验 1 测定产物组成时，体系已达平衡状态c相同条件下由活性中间体 c 生成产物 a 的速率更快d实验 1 在t min 时，若升高温度至 25 ，部分产物 a 会经活性中间体 c 转化成产物 bb产物 a、b 分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，由题表知，活性中间体c 在不同温度下生成 a、b 的量不同，但 a、b 的总量不变，故由中间体生成 a、b 的反应互相竞争，a 项正确；实验 1 测定产物组成时，不能确定各物质含量保持不变，体系不一定达到平衡状态，b 项错误；从图像中反应活化能分析可知，相同条件下由活性中间体 c 生成产物 a 的活化能较小，则速率更快，c 项正确；结合题表中数据知，实验 1 在t min 时，若升高温度至 25 ，部分产物 a 会经活性中间体 c 转化成产物 b，d 项正确。命题点 2可逆反应的v(正)、v(逆)的影响问题分析4(双选)在恒温恒容密闭容器中的可逆反应：a(g)3b(g)2c(g)h0，下列叙述错误的是()a升高温度，v(正)、v(逆)都增大，但v(正)增加的程度更大b增大压强，v(正)、v(逆)都增大，但v(正)增加的程度更大c增大 a 的浓度，v(正)会增大，但v(逆)会减小d使用催化剂，一般v(正)、v(逆)同时增大，而且增大的倍数相同ac根据方程式可知，正反应是放热反应，所以升高温度，正、逆反应速率都是增大的，但吸热反应即逆反应速率增加的程度更大，a 错误；正反应是气体分子数减小的反应，所以增大压强，正、逆反应速率都是增大的，但正反应速率增加的程度更大，平衡向正反应方向移动，b 正确；增大反应物的浓度，正反应速率突然增大，而逆反应速率瞬间不变，后逐渐增大，平衡向正反应方向移动，c 错误；催化剂可同等程度改变正、逆反应速率，d10正确。5对于反应 2so2(g)o2(g)2so3(g)h0 已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图像不相符的是(ot1：v(正)v(逆)；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)() a增加氧气的浓度 b增大压强 c升高温度d加入催化剂c升高温度，v(正)、v(逆)均增大，c 错误。vt图模型2so2(g)o2(g)2so3(g)h0t1：增大 so2或 o2的浓度，t2：降低温度，t3：增大压强，t4：使用催化剂 “控制变量法”探究反应速率的影响因素科学探究与证据推理在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变，再进行实验，因此，常用控制变量思想解决该类问题。体现了科学探究与证据推理的化学核心素养。1解答策略11(1)确定变量解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。(2)定多变一在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。(3)数据有效解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。2解法示例探究温度、催化剂对反应：2h2o2=2h2oo2的影响，可以确定催化剂(是否加入mno2)和温度(加热、常温)作为可变量，其他的则控制为不变量。探究对象的反应2h2o2=2h2oo2控制的可变量催化剂温度控制的不变量浓度、温度等浓度、催化剂等实验方案取相同量的 5%h2o2溶液于两支规格相同的试管中，向其中一支试管中加入少量 mno2，另一支不加，在常温下观察取相同量的 5% h2o2溶液于两支规格相同的试管中，给其中一支试管加热，另一支不加热，观察1(2019郑州模拟)某兴趣小组将表中所给混合溶液分别加入 6 个盛有过量锌粒的反应瓶中，以研究硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响。下列判断错误的是()实验组别混合溶液1234564 moll1 h2so4溶液/ml30v1v2v3v4v5饱和 cuso4溶液/ml00.52.55v620h2o/mlv7v8v9v10100av130，v610，v720b本实验利用了控制变量思想，变量为铜离子浓度c反应一段时间后，实验 1 中的金属呈灰白色，实验 6 中的金属呈现红色d该小组的实验结论是硫酸铜的浓度与生成氢气的速率成正比d本实验利用控制变量思想，通过改变铜离子浓度，来研究硫酸铜的浓度对反应速率的影响，b 项正确；要研究硫酸铜的浓度对反应速率的影响，则每组硫酸的量要保持相同，6 组实验的总体积也应该相同，根据实验 1 和实验 6 的数据，可知12v130，v610，v720，a 项正确；反应一段时间后，实验 1 中的金属为 zn，呈灰白色，实验 6 中生成的铜附着在锌上，金属呈现红色，c 项正确；硫酸铜的浓度较小时，锌与置换出的铜形成原电池，化学反应速率加快，硫酸铜的浓度较大时，锌与硫酸铜反应生成的铜会附着在锌上，阻碍锌与硫酸反应，氢气生成速率下降，故硫酸铜的浓度与生成氢气的速率不成正比，d 项错误。2(2019黑龙江名校联考)图甲表示的是 h2o2分解反应进程中的能量变化。在不同温度下，分别向 h2o2溶液(20 gl1)中加入相同体积且物质的量浓度均为 0.5 moll1的不同溶液，反应中 h2o2浓度随时间的变化如图乙所示。从图中得出的结论不正确的是()图甲图乙ah2o2的分解反应为放热反应 b断裂共价键所需的能量：2e(oo)1e(o=o)c加入相同物质时，温度越高，h2o2分解的速率越慢d相同温度下，加入不同物质的溶液，碱性越强，h2o2分解的速率越慢c根据题图甲知反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应，a 项正确；根据 2h2o2(aq)=2h2o(l)o2(g)h0，以及反应中的能量变化等于反应物的总键能减去生成物的总键能，可知 4e(ho)2e(oo)4e(ho)1e(o=o)0，即 2e(oo)c，温度：ca，故无法判断， 选项 b 错误；相同温度下，随着时间的延长，反应物的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，因此 a 点的正反应速率大于 b 点的逆反应速率，选项 c 正确；由图像知，开始时环戊二烯的浓度为 1.5 moll1，b 点时的浓度为 0.6 moll1，设环戊二烯转化的物质的量浓度为 2x moll1，则有： 2二聚体初始物质的量浓度/(moll1) 1.5 0转化物质的量浓度/(moll1) 2x x平衡物质的量浓度/(moll1) 0.6 x则有 1.52x0.6，解得x0.45，因此选项 d 正确。答案cd2(2018全国卷，节选)(1)f.daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了 25 时 n2o5(g)分解反应：2n2o5(g)4no2(g)o2(g)2n2o4(g)其中 no2二聚为 n2o4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示t时，n2o5(g)完全分解：t/min040801602601 3001 700p/kpa35.840.342.545.949.261.262.363.1研究表明，n2o5(g)分解的反应速率v2103 pn2o5(kpamin1)。t62 min 时，测得体系中po22.9 kpa，则此时的pn2o5_ kpa，v_ kpamin1。(2)对于反应 2n2o5(g)4no2(g)o2(g)，r.a.ogg 提出如下反应历程：第一步n2o5no2no3快速平衡第二步no2no3nono2o2慢反应第三步nono32no2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_(填标号)。av(第一步的逆反应)v(第二步反应)b反应的中间产物只有 no3c第二步中 no2与 no3的碰撞仅部分有效15d第三步反应活化能较高解析(1)t62 min 时，体系中po22.9 kpa，根据三段式法得2n2o5(g)=2n2o4(g)o2(g)起始35.8 kpa0 0转化5.8 kpa 5.8 kpa2.9 kpa62 min30.0 kpa5.8 kpa2.9 kpa则 62 min 时pn2o530.0 kpa，v210330.0 kpamin16.0102 kpamin1。(2)快速平衡，说明第一步反应的正、逆反应速率都较大，则第一步反应的逆反应速率大于第二步反应的速率，a 项正确；反应的中间产物除 no3外还有 no，b 项错误；第二步反应慢，说明有效碰撞次数少，c 项正确；第三步反应快，说明反应的活化能较低，d 项错误。答案(1)30.06.0102(2)ac3(2014全国卷，节选)在容积为 1.00 l 的容器中，通入一定量的 n2o4，发生反应 n2o4(g)2no2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。在 060 s 时段，反应速率v(n2o4)为_moll1s1。解析由题图可知，060 s 时段，n2o4的物质的量浓度变化为 0.060 moll1，v(n2o4)0.001 0 moll1s1。0.060 moll160 s答案0.001 01第第 2 2 节节化学反应的限度化学反应的限度工业合成氨工业合成氨课标解读要点网络1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2.掌握化学平衡的特征。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。4.了解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。 可逆反应与化学平衡状态1可逆反应示例2 mol so2和 2 mol o2在一定条件下的密闭容器中发生 2so2(g)o2(g)2so3(g)，平衡时的 o2物质的量范围为 1_moln(o2)2_mol。2化学平衡状态(1)概念一定条件下可逆反应进行到一定程度时，反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化，正反应速率与逆反应速率相等，这种状态称为化学平衡状态。(2)建立在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下： 反应开始时反应物浓度最大，v(正)最大，生成物浓度为0，v(逆)为02 反应进行时反应物浓度逐渐减小v(正)逐渐减小；生成物浓度逐渐增大v(逆)逐渐增大，v(正)v(逆) 达到平衡时v(正)v(逆)，反应混合物中各组分的浓度保持不变以上过程可用如图表示：；若开始加入生成物，从逆反应建立平衡，则v t图为。由此，化学平衡状态的建立可以从正反应建立，也可以从逆反应方向建立，也可以从正、逆两反应方向同时建立，即平衡建立与反应途径无关。(3)特征3判断化学平衡状态的两种方法(1)动态标志：v正v逆0同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aabbccdd，v正(a)v逆(b)时，反应达到平衡状态。ab(2)静态标志：各种“量”不变各物质的质量、物质的量或浓度不变。各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。基础判断(1)工业上合成氨的反应、so2的催化氧化反应、cl2溶于水的反应、二次电池的反应均为可逆反应。()(2)在化学平衡的建立过程中，v正一定大于v逆。()(3)对于 n2(g)3h2(g)2nh3(g)反应，当v正 (n2)v逆(nh3)时反应达到平衡状态。()(4)在相同温度下，相同容器(恒容)发生 2so2(g)o2(g)2so3(g)反应，当分别向容器中充入 2 mol so2、1 mol o2与 2 mol so3平衡时，c(so2)相同。()3(5)在恒温恒容条件下，对于 c(s)h2o(g)co(g)h2(g)和 2no2(g) n2o4(g)两反应，当密度不变时，两反应均达平衡状态。()(6)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)知识应用1通过图像判断反应是否达到平衡是高考命题新方向：判断：一定温度下，反应 n2o4(g)2no2(g)的焓变为 h。现将 1 mol n2o4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是_。答案2在密闭容器中进行反应：x2(g)y2(g)2z(g)，已知 x2、y2、z 的起始浓度分别为 0.1 moll1、0.3 moll1、0.2 moll1，在一定条件下，当反应达到平衡时，x2、y2、z 的浓度范围分别为_、_、_。答案0c(x2)0.2 moll10.2 moll1c(y2)0.4 moll10c(z)0.4 moll1命题点 1极值转化法分析可逆反应各时刻的量1在一个密闭容器中发生反应 2so2(g)o2(g)2so3(g)，反应过程中某一时刻测得 so2、o2、so3的浓度分别为 0.2 moll1、0.2 moll1、0.2 moll1，当反应达到平衡时，可能出现的数据是()ac(so3)0.4 moll1bc(so2)c(so3)0.15 moll1cc(so2)0.25 moll1dc(so2)c(so3)0.5 moll1c当c(so3)0.4 moll1时，c(so2)0，不合理，a 错误；c(so2)、c(so3)不可能均为 0.15 moll1，只能一种物质增大，另一种物质减小，b 错误；c(so2)c(so3)应等于 0.4 moll1，d 错误。2(双选)一定条件下，对于可逆反应 x(g)3y(g)2z(g)，若 x、y、z 的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，x、y、z 的浓度分别为 0.1 moll1、0.3 moll1、0.08 moll1，则下列判断正确的是()4ac1c213b平衡时，y 和 z 的生成速率之比为 23cx、y 的转化率不相等dc1的取值范围为 0c10.14 moll1ad平衡浓度之比为 13，转化浓度之比亦为 13，故c1c213，a 正确，c 不正确；平衡时 y 的生成表示的是逆反应速率，z 的生成表示的是正反应速率，且vy(生成)vz(生成)32，b 不正确；由可逆反应的特点可知 0c10.14 moll1，d 正确。极值转化法确定范围的思维模板范围正向进行完全反应物最小值，生成物最大值逆向进行完全反应物最大值，生成物最小值说明：可逆反应的平衡物理量一定在最大值和最小值之间，但起始物理量可以为最大值或最小值。命题点 2化学平衡状态的判定标志3(2019长春模拟)在一定温度下，向 2 l 固定容积的密闭容器中通入 1 mol co2、3 mol h2，发生反应 co2(g)3h2(g) ch3oh(g)h2o(g)h0。在温度为t1时，此反应的平衡常数k0.5。在 2 l 密闭容器中加入乙苯(g)与 co2，反应到某时刻测得混合物中各组分的物质的量均为 1.0 mol，请回答下列问题：(1)该时刻的化学反应_(填“已达到”或“未达到”)平衡状态。(2)下列能说明乙苯与 co2在该条件下反应已达到平衡状态的是_(填字母)。5av正(co2)v逆(co2)b混合气体的密度不变cco2的体积分数保持不变解析(1)各组分的浓度均为0.5 moll1，q 1.0 mol2 l0.5 0.5 0.50.5 0.5moll10.5k，则该时刻反应达到平衡状态。 (2)a 项，对同一物质来说，正、逆反应速率相等，说明反应已达到平衡状态；b 项，在恒容容器中，混合气体的总质量在反应过程中始终没有变化，即密度始终没有变化，与是否达到平衡状态无关；c 项，随着反应进行，co2的体积分数逐渐减小，当 co2的体积分数保持不变时，即达到平衡状态。答案(1)已达到(2)ac5在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：混合气体的压强，混合气体的密度，混合气体的总物质的量，混合气体的平均相对分子质量，混合气体的颜色，各反应物或生成物的浓度之比等于系数之比，某种气体的百分含量(1)能说明 i2(g)h2(g)2hi(g)达到平衡状态的是_。(2)能说明 2no2(g)n2o4(g)达到平衡状态的是_。(3)一定能说明 a(s)2b(g)c(g)d(g)达到平衡状态的是_。(4)能说明 nh2coonh4(s)2nh3(g)co2(g)达到平衡状态的是_。(5)能说明 5co(g)i2o5(s)5co2(g)i2(s)达到平衡状态的是_。答案(1)(2)(3)(4)(5)化学平衡状态判定思路第一步：审题干一审“反应条件”：恒温恒容或恒温恒压二审“反应特点”：等气体反应或非等气体反应或是否有固、液体参与等第二步：审标志一审“正逆相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。二审“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当其不变时为平衡状态；一个随反应的进行而保持不变的量，不能作为是否达到平衡状态的判断依据。命题点 3平衡建立过程中的v正、v逆的变化与比较6(2019菏泽一模)在一个体积固定的真空密闭容器中充入等物质的量的 co2和 nh3，在恒定温度下使其发生反应 2nh3(g)co2(g)co(nh2)2(s)h2o(g)并达到平衡，混合气体中氨气的6体积分数随时间的变化如图所示：(1)a 点的v正(co2)_(填“” “” “(2)由图像知，a 点未达平衡，b 点已达平衡，a 点v正(co2)b 点v正(co2)b 点v逆(co2)b 点v逆(h2o)，故 a 点v正(co2)b 点v逆(h2o)(3)v正(co2)v逆(nh3)(4)a 点v逆(co2)v逆，平衡向正反应方向移动；(2)v正v逆，反应达到平衡状态，不发生平衡移动；(3)v正v逆，平衡向逆反应方向移动。即哪方向速率大平衡就向哪方向移动。3影响化学平衡的外界因素7(1)实验探究实验：已知在 k2cr2o7的溶液中存在平衡h2o2h取两支试管各加入 5 ml 0.1 moll1的 k2cr2o7溶液。a向 1 号试管中加入几滴浓硫酸，橙色变深，说明平衡向逆反应方向移动。b向 2 号试管中加入几滴浓 naoh 溶液，橙色变黄色，说明平衡向正反应方向移动。实验：将充入 no2的球放入热水，颜色变化为红棕色变深，放入冰水中颜色变化为红棕色变浅，说明 2no2(g)n2o4(g)h0。(2)影响化学平衡的外界因素增大反应物浓度或减小生成物浓度向正反应方向移动浓度减小反应物浓度或增大生成物浓度向逆反应方向移动增大压强向气体分子总数减小的方向移动反应前后气体体积改变减小压强向气体分子总数增大的方向移动压强(对有气体参加的反应)反应前后气体体积不变改变压强平衡不移动升高温度向吸热反应方向移动温度降低温度向放热反应方向移动补短板(1)催化剂同等程度改变v正与v逆，平衡不移动。(2)温度改变对任何可逆反应均有平衡移动，但压强改变只对有气体参与且反应前后气体系数不相等的反应有平衡移动。(3)气体反应中，改变固体或纯液体的量，对化学平衡无影响。(3)通过vt图像分析影响化学平衡移动的因素某温度下，在密闭容器中 so2、o2、so3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应 2so2(g)o2(g)2so3(g)h0 的正、逆反应速率的影响如图所示：abcd加催化剂对反应速率影响的图像是 c(填字母，下同)，平衡不移动。升高温度对反应速率影响的图像是 a，平衡向逆反应方向移动。8增大反应容器体积对反应速率影响的图像是 d，平衡向逆反应方向移动。增大 o2的浓度对反应速率影响的图像是 b，平衡向正反应方向移动。4勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。如对 n2(g)3h2(g)2nh3(g)反应在一定温度下达到平衡时n2a moll1，压强为p，在恒温下，将容器容积缩小一半，达到平衡时，n22a moll1，p2p。基础判断(1)k2cr2o7溶液中存在：cr2oh2o2cro2h，向溶液中加入 kcl 固体，2724平衡不移动。()(2)增加可逆反应反应物的量，平衡一定发生移动。()(3)若平衡向正反应方向移动，平衡转化率一定增大。()(4)对于反应 n2(g)3h2(g)2nh3(g)，若断裂 2 mol hh 键，同时形成 1 mol nn 键，则平衡正向移动。()(5)对于反应 2a(g)b(g)2c(g)，当v正(a)3v逆(b)时，平衡正向移动。()(6)合成氨反应需使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动。()(7)除去 cl2中 hcl 可将气体通入饱和食盐水，体现了勒夏特列原理。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)知识应用勒夏特列原理又称平衡移动原理，可以解决平衡移动问题，完成下列问题。(1)对于 n2(g)3h2(g)2nh3(g)h0，达平衡后，改变条件，请回答：升温，平衡向_移动，新平衡的温度比原来的_。缩小容器体积至原体积的 ，平衡向_移动，新平衡的压强p与原平衡的压12强p0的关系为_，新平衡时n2与原平衡的n2的关系为_。(2)下列说法或事实不能用勒夏特列原理解释的是_。so2氧化为 so3，往往需要使用催化剂 2so2(g)o2(g)2so3(g)500 左右的温度比室温更有利于合成氨反应 n2(g)3h2(g)2nh3(g)h0h2、i2、hi 平衡混合气体加压后颜色加深 h2(g)i2(g)2hi(g)so2氧化为 so3常采用常压不采用高压答案(1)逆反应高正反应p0p2p0n2n22n2(2)9命题点 1化学平衡移动的判断1对于一定条件下的可逆反应甲：a(g)b(g)c(g)h0乙：a(s)b(g)c(g)h0达到化学平衡后，改变条件，按要求回答下列问题：(1)升温，平衡移动的方向分别为(填“向左” “向右”或“不移动”)：甲_；乙_；丙_。此时反应体系的温度均比原来_(填“高”或“低”)。混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大” “减小”或“不变”)甲_；乙_；丙_。(2)加压，使体系体积缩小为原来的12平衡移动方向分别为(填“向左” “向右”或“不移动”)：甲_；乙_；丙_。设压缩之前压强分别为p甲、p乙、p丙，压缩后压强分别为p甲、p乙、p丙，则p甲与p甲、p乙与p乙、p丙与p丙的关系分别为：甲_；乙_；丙_。(3)恒温恒压充入氖气，平衡移动方向分别为(填“向左” “向右”或“不移动”)：甲_；乙_；丙_。答案(1)向左向左向右高减小减小不变(2)向右不移动不移动p甲p甲2p甲p乙2p乙p丙2p丙(3)向左不移动不移动2一定温度下，将一定量的 so2与 o2通入密闭容器中发生反应：2so2(g)o2(g)2so3(g)h0，一段时间后达到平衡，测得各物质的浓度。(1)若体积不变，仅增加a，a 的转化率将_(填“增大” “减小”或“不变” ，下同)，b 的转化率将_，达到新平衡时，a将_，c将_。(2)体积不变，再充入a mol a 和b mol b，则平衡_移动，达到新平衡时，a将_，c将_。若abcd，则 a 的转化率将_；若abcd，则 a 的转化率将_；若abbc时，(a)增大，(a)11减小；abc时，(a)减小，(a)增大。命题点 3平衡移动结果的分析4(双选)在一密闭容器中，反应aa(g)bb(s)cc(g)dd(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器缩小为原来的一半，当达到新的平衡时，a 的浓度是原来的 1.6 倍，则下列说法正确的是 ()a平衡向正反应方向移动bacdc物质 a 的转化率增大d物质 d 的浓度减小ac容器缩小为原来的一半，若平衡不移动，则 a 的浓度应变为原来的 2 倍，说明平衡正向移动，a 的转化率增大。5(2019日照模拟)t 时，在恒容密闭容器中充入一定量的 h2和 co，在催化剂作用下发生反应：co(g)2h2(g)ch3oh(g)h0。反应达到平衡时，ch3oh 的体积分数与的关系如图所示。下列说法正确的是()n(h2)n(co)a反应达平衡时，升高体系温度，co 转化率升高b反应达平衡时，再充入一定量 ar，平衡右移，平衡常数不变c反应达平衡时，加入 co，平衡右移，co 的转化率升高d.2.5 时达到平衡状态，ch3oh 的体积分数可能是图中的f点n(h2)n(co)d在相同条件下，当配料比等于系数比时，产物的含量最高。当2.5 时的n(h2)n(co)(ch3oh)低于2 时的(ch3oh)，即f点，d 正确。n(h2)n(co)6(2019武汉质检)一定温度下，密闭容器中进行反应：2so2(g)o2(g)2so3(g)hv逆时，才使平衡向正反应方向移动。(3)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。(4)对于缩小体积增大压强，不管是否移动，各成分的浓度均增大，但增大的倍数可能不同也可能相同。(5)不要把化学平衡向正反应方向移动与反应物转化率的提高等同，当反应物总量不变时，化学平衡向正反应方向移动，反应物的转化率提高；当增大一种反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动时，会使另一种反应物的转化率提高，而本身的转化率降低。 化学平衡的调控在化工生产中的应用科学精神与社会责任“学以致用”是学习化学知识的一个重要使命。对于化学平衡中条件控制在生产、生活中应用广泛，近三年命题的频率为 100%，预测 2021 年命题将会加强。此类试题充分体现了科学精神和社会责任的化学核心素养。1化工生产适宜条件选择的一般原则条件原则从化学反应速率分析既不能过快，又不能太慢从化学平衡移动分析既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性从原料的利用率分析增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本循环操作13从实际生产能力分析如设备承受高温、高压能力等从催化剂的使用活性分析注意催化剂的活性对温度的限制2工业合成氨的原理与条件选择(1)反应原理n2(g)3h2(g)2nh3(g)h92.4 kjmol1反应特点：反应为可逆反应；正反应为放热反应；反应物、生成物均为气体，且正反应为气体物质的量减小的反应。(2)条件选择压强：10 mpa30 mpa 的压强。压强越高，转化率越大，但对材料设备的要求越高，成本越高。温度：400500 的温度。温度要适宜，既要考虑速率又要考虑反应程度，同时还要考虑催化剂的活性温度。催化剂：使用催化剂可提高反应速率，同时不同的催化剂有不同的活性和选择性。循环操作：提高原料利用率。典例导航(2016全国卷，节选)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 kjmol132c3h6(g)o2(g)=c3h4o(g)h2o(g)h353 kjmol1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14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_。思路点拨1.0丙烯腈的产率最高，根据反应n(氨)n(o2)11.5，故n(氨)n(氨)n(丙烯)n(空气)1(1.55)17.5。答案(1)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17.511(2019陕西名校联考)在一定条件下，利用 co2合成 ch3oh 的反应为 co2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g)h1，研究发现，反应过程中会发生副反应为 co2(g)h2(g)co(g)h2o(g)h2，温度对 ch3oh、co 的产率影响如图所示。下列说法中不正确的是()15ah10b增大压强有利于加快合成反应的速率c生产过程中，温度越高越有利于提高 ch3oh 的产率d选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生c根据图像可以看出，温度越高，co 的产率越高，ch3oh 的产率越低。2某工业生产中发生反应：2a(g)b(g)2m(g)h0。下列有关该工业生产的说法中正确的是 ()a这是一个放热的熵减反应，在低温条件下该反应一定可自发进行b若物质 b 价廉易得，工业上一般采用加入过量的 b，以提高 a 的转化率c工业上一般采用较高温度合成 m，因温度越高，反应物的转化率越高d工业生产中常采用催化剂，因为使用催化剂可提高反应物的转化率答案b3(2019湘东六校联考)“丁烯裂解法”是一种重要的丙烯生产方法，但生产过程中会有生成乙烯的副反应发生。主反应：3c4h84c3h6；副反应：c4h82c2h4。测得上述两反应的平衡体系中，各组分的质量分数(w)随温度(t)和压强(p)变化的趋势分别如图 1 和图 2 所示。图 1图 2(1)平衡体系中的丙烯和乙烯的质量比是工业生产丙烯时选择反应条件的重要指标之一，从产物的纯度考虑，该数值越高越好，从图 1 和图 2 中表现的趋势来看，下列反应条件最16适宜的是_ (填字母序号)。a300 0.1 mpa b700 0.1 mpac300 0.5 mpa d700 0.5 mpa(2)有研究者结合图 1 数据并综合考虑各种因素，认为 450 的反应温度比 300 或700 更合适，从反应原理角度分析其理由可能是_。(3)图 2 中，随压强增大平衡体系中丙烯的质量分数呈上升趋势，从平衡角度解释其原因是_。解析(1)由题图 1 可知，300 时，乙烯的质量分数最低，虽然丙烯的质量分数不是最高，但丙烯与乙烯的质量比最大。由题图 2 可知， 当压强为 0.5 mpa 时，乙烯的质量分数最低，丙烯的质量分数最高，则丙烯与乙烯的质量比最大。故最适宜的条件为 300 、0.5 mpa。答案(1)c(2)450 比 300 的反应速率快，比 700 的副反应程度小；该温度下丁烯转化成丙烯的转化率高；该温度下催化剂的选择性最高；该温度是催化剂的活性温度(合理即可)(3)压强增大，生成乙烯的副反应平衡逆向移动，丁烯浓度增大，导致主反应的平衡正向移动，从而使丙烯含量增大 “假设等效”思想突破平衡状态比较证据推理与模型认知“平衡状态比较”在近几年的高考中时常出现，难度较大，不易分析。如果运用“假设等效”思想去领悟，就容易理解了。本部分也充分体现了“证据推理与模型认知”的化学核心素养。1等效平衡(1)等效平衡的概念在相同条件下(恒温、恒容或恒温、恒压)，同一可逆反应体系，不管是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数等)均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。(2)等效平衡的分类及特点等效类型条件恒温、恒容恒温、恒容恒温、恒压反应的特点任何可反应前后气体分子任何可逆17逆反应数相等反应起始投料换算为化学方程式同一边物质， 其“量”相同换算为化学方程式同一边物质，其“量”符合同一比例换算为化学方程式同一边物质，其“量”符合同一比例质量分数(w%)相同相同相同浓度(c)相同成比例相同(气体)平衡特点物质的量(n)相同成比例成比例2.“假设等效”思想比较平衡状态(1)构建恒温恒容等效平衡新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。(2)构建恒温恒压等效平衡(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。 (3)恒温恒容与恒温恒压条件平衡比较模式(起始量相同)典例导航把晶体 n2o4放入一固定容积的密闭容器中气化并建立 n2o4(g) 2no2(g)平衡后，保持温度不变，再通入与起始时等量的 n2o4气体，反应再次达平衡，则新平衡 n2o4的转化率与原平衡比()a变大b变小c不变d无法确定思路点拨设计过程图示如下：18答案b若将“固定容积”改为“固定压强” ，则答案应选_。答案c1在相同温度下，分别将 1 mol so2和 0.5 mol o2充入 a、b 两容器中发生反应：2so2(g)o2(g)2so3(g)hbbso2的体积分数：abc反应速率：abd能量变化：abba 容器平衡时的压强小于 b 容器平衡时的压强，a 中反应程度较小，转化率较小。2已知 h2(g)i2(g)2hi(g)h0)，现有三个相同的 2 l 恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器、，在中充入 1 mol co 和 1 mol h2o，在中充入 1 mol co2和 1 mol h2，在中充入 2 mol co 和 2mol h2o，均在 700 条件下开始反应。达到平衡时，上述三个过程对应的能量变化值分别为q1、q2、q3，下列说法正确的是()a2q12q2q3，无法比较q1、q2大小。1(2019全国卷)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：(1)deacon 发明的直接氧化法为：4hcl(g)o2(g)=2cl2(g)2h2o(g)。如图为刚性容器中，进料浓度比c(hcl)c(o2)分别等于 11、41、71 时 hcl 平衡转化率随温度变化的关系：可知反应平衡常数k(300 )_k(400 )(填“大于”或“小于”)。设 hcl 初始浓度为c0，根据进料浓度比c(hcl)c(o2)11 的数据计算k(400 )20_(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(hcl)c(o2)过低、过高的不利影响分别是_。(2)在一定温度的条件下，进一步提高 hcl 的转化率的方法是_(写出 2 种)。解析(1)由图像知，随着温度的升高，hcl 的平衡转化率降低，所以 4hcl(g)o2(
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本文标题：2021版新高考化学一轮复习 第6章 化学反应的速率、限度与方向课件+教学案（打包8套）鲁科版
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