高二化学反应速率与平衡培优学案(1)

1、化学反应速率与平衡导学学案编辑整理:周勤翀 2012年9月17日一、 高考大纲展示: 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大作用。 3、了解化学反应的可逆性。 4、了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。 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。 二、高考考点指引:1、化学反应速率的计算。2、化学平衡常数应用与计算。3、化学平衡原理的应用。4、绘制化学反应速率和

2、化学平衡的各种曲线图。三、知识网络梳理：四、直通高考尝试：1、(2011全国II卷8)在容积可变的密闭容器中，2mo1N2和8mo1H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时的氮气的体积分数接近于A5%B10%C15%D20%2、（2011天津）向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，在一定条件下使反应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下所示。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.t1t2时，SO2的转化率：ab段小于bc段3、（201

3、1重庆） 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题图10 的是ACO2(g)2NH3(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)； H0BCO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)； H0CCH3CH2OH (g)CH2=CH2(g)H2O(g)； H0D2C6H5CH2CH3(g)O2(g)2 C6H5CH=CH2(g)2H2O(g)； H04、（2011北京高考12）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（Yt）如下图所示。下列说法正确的是A.b代表0下CH3

4、COCH3的Yt曲线B.反应进行到20min末，CH3COCH3的 C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率D.从Y=0到Y=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的5、.(2011年浙江理综27题)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH2COONH4）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。（1）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：温度/15.020.025.030.035.0平衡总压强/kPa5

5、.78.312.017.124.0平衡气体总浓度/molL-12.410-33.410-34.810-36.810-39.410-3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根据表中数据，列式计算25.0时的分解平衡常数：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是 (填“增加”，“减少”或“不变”）。氨基甲酸铵分解反应的焓变H O(填“”、“=”或“”),熵变S O(填“”、“=”或“”

6、)。（2） 已知：NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3H2O 该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO-）时间的变化趋势如图所示。 计算25.0C时，0-6min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率：_ _。根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：_ _。6、（2011安徽高考28题） 地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO3溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。（1）实验前：先用0.1mol L-1H2SO4洗涤Fe粉，其目的是 ，然后用蒸馏水

7、洗涤至中性；将KNO3溶液的pH调至2.5；为防止空气中的O2对脱氮的影响，应向KNO3溶液中通入 （写化学式）。（2）下图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系（部分副反应产物曲线略去）。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式 。t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH4的浓度在增大，Fe2+的浓度却没有增大，可能的原因是 。（3）该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请你完成假设二和假设三： 假设一：溶液的pH； 假设二： ；假设三： ；.（4）请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论。 （已知：溶液中的NO3浓度可用离子

8、色谱仪测定）实验步骤及结论：7、（2011广东高考31，15分）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂（I、II、III）作用下，CH4产量随光照时间的变化如图13所示。（1）在030小时内，CH4的平均生成速率VI、VII和VIII从大到小的顺序为 ；反应开始后的12小时内，在第 种催化剂的作用下，收集的CH4最多。（2）将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。该反应的H=+206 kJmol-1。在答题卡的坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图（进行必要的标注）将等物

9、质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数K=27，此时测得CO的物质的量为0.10mol，求CH4的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）。（3）已知：CH4(g)2O2(g) =CO2(g)2H2O(g) H=802kJmol-1 写出由CO2生成CO的热化学方程式 。8、（2011山东高考28，14分）研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2 8NH37N212 H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是 L。（2）已知：2SO2（g

10、）+O2（g）2SO3（g） H=-196.6 kJmol-12NO（g）+O2（g）2NO2（g） H=-113.0 kJmol-1 则反应NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的H= kJmol-1。 一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，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cSO3和NO的体积比保持不变d每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2 测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6，则平衡常数K 。（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同

11、温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应H 0（填“”或“ ”“”“=”），判断的理由是_;(6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示第IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（曲线上必须标出A、B、C）。0.05.010.00.05.010.01.02.0时间/min浓度/molL1BAC11、（2012广东理综31题）碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50molL-1KI、0.2淀粉溶液、0.20molL-1K2S2O8、0.10molL-1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：（1） 向KI

12、、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的_耗尽后，溶液颜色将由无色变成为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O32-与S2O82初始的物质的量需满足的关系为：_。（2） 为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：表中Vx=_mL，理由是_。（3） 已知某条件下，浓度反应时间t的变化曲线如图13，若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时t的变化曲线示意图（进行相应地标注）（4） 碘也可用作心脏起搏器电源锂碘电池的材料。该电池反应为：2Li（s）+I2（s）=2LiI（s） H已知：4Li（s）+O2（g）=2Li2O

13、（s） H14LiI（s）+O2（g）=2I2（s）+2Li2O（s） H2则电池反应的H=_；碘电极作为该电池的_极。12、（2012江苏卷14题） 温度为T时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，反应PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：t / s 0 50 150250 350n(PCl3) / mol00. 16 0. 190. 20 0. 20下列说法正确的是 A 反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)= 0. 0032 molL-1s-1 B 保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)= 0

14、. 11 molL-1，则反应的Hv(逆) D 相同温度下，起始时向容器中充入2. 0 mol PCl3 和2. 0 mol Cl2，达到平衡时，PCl3 的转化率小于80%13、（2012山东卷29题）偏二甲肼与N2O4 是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：(CH3)2NNH2 ()+2N2O4 ()=2CO2 (g)+3N2(g)+4H2O(g)（）(1) 反应（ ）中氧化剂是_.(2) 火箭残骸中常出现红棕色气体，原因为：N2O4 (g) 2NO2 (g) （）(3) 一定温度下，反应（）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

15、状态的是_.若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数_（填“增大”“不变”或“减小”），反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则03s内的平均反应速率v（N2O4）=_molL-1S-1。15、（2012上海18题）为探究锌与稀硫酸的反应速率(以v(H2)表示)，向反应混合液中加入某些物质，下列判断正确的是 A加入NH4HSO4固体，v(H2)不变 B加入少量水，v(H2)减小 C加入CH3COONa固体，v(H2)减小 D滴加少量CuSO4溶液，v(H2)减小16、（2012新课标27)光气( COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下

16、CO与C12在活性炭催化下合成。 (1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为 ； (2)工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2 和CO的燃烧热(H)分别为890.3kJmol1、285. 8 kJmol1和283.0 kJmol1，则生成1m3（标准状况）CO所需热量为 ： (3)实验室中可用氯仿(CHC13)与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为 ； (4)COCl2的分解反应为COCl2(g)Cl2(g)CO(g) H=108kJmol1 。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COC

17、l2浓度变化曲线未示出）：0246810121416180.000.020.040.060.080.100.120.14Cl2COCOCl2t/minc/molL1 计算反应在第8 min时的平衡常数K= ； 比较第2 min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低：T(2) _ T(8)（填“”或“=”）；若12min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)= molL1； 比较产物CO在23 min、56 min和1213 min时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小 ； 比较反应物COCl2在56min和1516 mi

18、n时平均反应速率的大小： v(56) v(1516)（填“”或“=”），原因是 。17、（2010上海卷25）接触法制硫酸工艺中，其主反应在450并有催化剂存在下进行： 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)190kJ该反应所用的催化剂是 (填写化合物名称)，该反应450时的平衡常数 500时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。该热化学反应方程式的意义是 下列描述中能说明上述反应已达化学平衡的是： av(O2)正2v(SO3)逆 b容器中气体的平均分子量不随时间而变化c容器中气体的密度不随时间而变化 d容器中气体的分子总数不随时间而变化在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 m

19、ol SO2和0.10molO2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO30.18mol，则v(O2)= mol.L-1.min-1：若继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2，则平衡 移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向” 或“不”)，再次达到平衡后， moln(SO3)”、“”、“=”。（2）前2s内的平均反应速率v(N2)=_。（3）在该温度下，反应的平衡常数K= 。（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度C降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积（5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。实验编号T/NO初始浓度/ molL1CO初始浓度/ molL1催化剂的比表面积/m2g1I2801.201035.801038212