高考化学二轮复习 123化学反方向、限度和速率考点研习课件.ppt

第3讲化学反方向 限度和速率 例1 2012年高考福建卷 一定条件下 溶液的酸碱性对tio2光催化染料r降解反应的影响如下图所示 下列判断正确的是 a 在0 50min之间 ph 2和ph 7时r的降解百分率相等b 溶液酸性越强 r的降解速率越小c r的起始浓度越小 降解速率越大d 在20 25min之间 ph 10时r的平均降解速率为0 04mol l 1 min 1 解析 在0 50min之间 ph 2和ph 7时反应物r都能完全反应 降解率都是100 故a正确 ph为2 7 10时 通过曲线的倾斜程度可看出溶液的酸性越强 r的降解速率越大 故b错误 图中无法比较同一ph条件下 r的起始浓度与降解速率的关系 故c错误 20 25min之间 ph 10时r的平均降解速率为0 2 10 4mol l 1 5min 4 10 6mol l 1 min 1 故d错误 答案 a 1 化学反应速率的计算 1 灵活应用 反应速率之比 化学计量数之比 浓度变化量之比 物质的量变化量之比 这一公式求算化学反应速率 确定物质的化学计量数 书写化学方程式 2 表示化学反应速率时要指明具体物质 比较同一反应不同条件下的反应速率时 一般采用 归一 法 换算成同一种物质 一般换算成化学计量数小的物质 把各物质的单位进行统一 2 外界条件对可逆反应的正 逆反应速率的影响方向是一致的 但影响程度不一定相同 1 浓度 增大反应物浓度 v 正 立即增大 v 逆 逐渐增大 平衡向正反应方向移动 特别提醒 固体 纯液体的浓度视为定值 不因其量的增减而影响反应速率 但因表面积 接触面积 的变化而改变反应速率 2 温度 升高温度 不论正反应还是逆反应 不论放热反应还是吸热反应 反应速率都加快 且对吸热反应方向影响较大 平衡向吸热反应方向移动 降低温度 v 正 v 逆 均减小 平衡向放热反应方向移动 3 压强 改变压强 对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变 且对缩体反应方向影响较大 4 催化剂 加入催化剂 降低反应的活化能 使v 正 v 逆 同倍增大 平衡不移动 h不变 1 2011年高考福建卷 在酸性溶液中 碘酸钾 kio3 和亚硫酸钠可发生如下反应 2io 5so 2h i2 5so h2o生成的碘可以用淀粉溶液检验 根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率 某同学设计实验如下表所示 该实验的目的是 表中v2 ml 解析 通过分析表中的数据可知 该实验研究的是温度 浓度对反应速率的影响 由于实验1和实验2的温度相同 故实验2与实验3的溶液的浓度一定相同 即水的体积一定相同 因此v2 40ml 答案 探究该反应的速率与温度 亚硫酸钠溶液浓度的关系 或其它合理答案 40 例2 2011年高考浙江卷 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 实验测得不同温度下的平衡数据列于下表 1 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 2 根据表中数据 列式计算25 0 时的分解平衡常数 3 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将 填 增加 减少 或 不变 1 化学平衡状态的判断方法 2 分析化学平衡移动的一般思路 2 在恒温 恒压下 amola和bmolb在一个容积可变的容器中发生反应 a g 2b g 2c g 一段时间后达到平衡 生成nmolc 则下列说法中正确的是 a 物质a b的转化率之比为1 2b 起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为 a b a b n 2 c 当2v正 a v逆 b 时 反应一定达到平衡状态d 充入惰性气体 如ar 平衡向正反应方向移动 解析 由于a b数值之比不一定为1 2 故虽然转化的a b物质的量之比为1 2 二者转化率之比不一定为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 例3 2012年高考新课标全国卷节选 cocl2的分解反应为cocl2 g cl2 g co g h 108kj mol 1 反应体系达到平衡后 各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示 第10min到14min的cocl2浓度变化曲线未示出 1 计算反应在第8min时的平衡常数k 2 比较第2min反应温度t 2 与第8min反应温度t 8 的高低 t 2 t 8 填 或 3 若12min时反应于温度t 8 下重新达到平衡 则此时c cocl2 mol l 1 4 比较产物co在2 3min 5 6min和12 13min时平均反应速率 平均反应速率分别以v 2 3 v 5 6 v 12 13 表示 的大小 5 比较反应物cocl2在5 6min和15 16min时平均反应速率的大小 v 5 6 v 15 16 填 或 原因是 解得x 0 031mol l 1 4 分析图像表示的意义 根据图像可得出平均反应速率为v 5 6 v 2 3 v 12 13 5 分析图像可知反应在5 6min和15 16min时 反应温度相同 因为在相同温度时 该反应的反应物浓度越高 反应速率越大 故v 5 6 v 15 16 答案 1 0 234mol l 1 2 v 2 3 v 12 13 5 在相同温度时 该反应的反应物浓度越高 反应速率越大 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 1 若升高温度 k值增大 则正反应为吸热反应 2 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 3 2011年高考江苏卷 700 时 向容积为2l的密闭容器中充入一定量的co和h2o 发生反应 co g h2o g co2 g h2 g 反应过程中测定的部分数据见下表 表中t2 t1 b 保持其他条件不变 起始时向容器中充入0 60molco和1 20molh2o 达到平衡时n co2 0 40molc 保持其他条件不变 向平衡体系中再通入0 20molh2o 与原平衡相比 达到新平衡时co转化率增大 h2o的体积分数减小d 温度升高至800 上述反应平衡常数为0 64 则正反应为吸热反应 例4 2011年高考北京卷 已知反应 2ch3coch3 l ch3coch2coh ch3 2 l 取等量ch3coch3分别在0 和20 下 测得其转化分数随时间变化的关系曲线 y t 如下图所示 下列说法正确的是 1 化学反应速率和化学平衡图像题的解法 2 化学平衡移动时速率图像变化与条件的关系 增上减下 哪移哪大 浓度要连 温压要断 即 增加浓度 温度 压强的图像在原图像的上方 反之在原图像的下方 平衡朝哪移动 哪个方向速率就大 等温等容条件下 浓度变化图像与原图像要相连 温度 压强变化改变的速度图像与原图像要断开 4 2011年高考天津卷 向绝热恒容密闭容器中通入so2和no2 一定条件下使反应so2 g no2 g so3 g no g 达到平衡 正反应速率随时间变化的示意图如右图所示 由图可得出的正确结论是 a 反应在c点达到平衡状态b 反应物浓度 a点小于b点c 反应物的总能量低于生成物的总能量d t1 t2时 so2的转化率 a b段小于b c段 解析 a项反应在c点时v正达最大值 随后v正逐渐减小 并非保持不变 故c点时反应未达平衡状态 b项由正反应速率变化曲线可知 a点的速率小于b点 但开始时通入so2和no2 反应由正反应方向开始 故a点反应物的浓度大于b点 c项在c点之前 反应物的浓度逐渐减小 容器的容积保持不变 v正逐渐增大说明反应的温度逐渐升高 该反应为放热反应 反应物的总能量高于生成物的总能量 d项由v正变化曲线可知 a b段的正反应速率小于b c段的正反应速率 t1 t2时 a b段消耗so2的物质的量小于b c段 故a b段so2的转化率小于b c段 答案 d 1 易忽视影响化学反应速率的根本因素是反应物本身的性质 2 比较同一反应在不同条件下反应速率的大小时 易忽视单位换算 只有单位一致时才能比较数值大小 3 在一定条件下 平衡混合物中各组分的浓度不变 可逆反应一定达到平衡 平衡混合物中各组分的浓度变化误认为平衡一定移动 4 化学平衡正向移动 某反应物的转化率不一定增大 向平衡体系中加入某种反应物 该反应物的转化率不一定减小 如容积一定的密闭容器中反应2no2 n2o4达到平衡 再加入一定量的no2 no2的转化率不是减小而是增大 5 平衡正向移动 误认为平衡常数一定增大 6 浓度 时间 c t 图像中 误认为反应物和生成物的曲线交点是平衡点 如 7 错误认为曲线的转折 极值 点才是平衡点 而其他各点一定不是平衡点 如对于5个容器中 2no2 g n2o4 g h 0 反应相同时间后 若5个容器中有未达到平衡状态的 那么温度越高 反应速率越大 会出现温度高的no2转化得快 导致no2的百分含量少的情况 在图中转折点为平衡状态 转折点左侧为未平衡状态 右侧为平衡状态 判断正误 正确的打 号 错误的打 号 1 在恒温 恒容条件下 n2 g 3h2 g 2nh3 g 达到平衡后 向密闭容器中再充入h2 平衡向正反应方向移动 平衡常数增大 2 2012年长春模拟 正反应速率增大 则平衡向右移动 3 2010年高考天津卷 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 4 2012年石家庄模拟 平衡向正反应方向移动 生成物的浓度一定增大 5 2011年高考江苏卷 一定温度下 反应mgcl2 l mg l cl2 g 的 h 0 s0 达到平衡后 保持温度和容器体积不变 再充入1mola a的转化率不变 案例1 将固体nh4i置于密闭容器中 在一定温度下发生下列反应 nh4i s nh3 g hi g 2hi g h2 g i2 g 达到平衡时 c h2 0 5mol l c hi 4mol l 则此温度下反应 的平衡常数为 a 9b 16c 20d 25 易错剖析 没理解求k时是利用平衡体系中 各有关物质的平衡浓度求算的 错误解法为 c h2 0 5mol l 需要1mol lhi 所以反应 生成的hi的总浓度是5mol l 同时也生成