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化学反应速率与化学平衡专题复习化学反应速率与化学平衡专题复习1[考纲要求]

(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(α)。(2)了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用。(3)了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。(4)掌握化学平衡的特征。了解化学平衡常数(K)的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算。(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,能用相关理论解释其一般规律。(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。[考纲要求]考点一化学反应速率和化学平衡的易错知识点归纳考点一化学反应速率和化学平衡的易错知识点归纳3【化学反应速率】

用单位时间内浓度的变化量来(v=)表示化学反应速率只是最常见的一种,不是唯一的形式。例如:

v=_________Pa/min;v=_________mol/min。v=_________mg/min;v=_________mL/s。【化学反应速率】40.0047

1.0.00471.52.研究发现利用NH3可消除硝酸工业尾气中的NO污染。NH3与NO的物质的量之比分别为1∶3、3∶1、4∶1时,NO脱除率随温度变化的曲线如图所示。曲线a中,NO的起始浓度为6×10-4mg·m-3,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为______mg·m-3·s-1。从A点到B点的浓度变化为(0.75-0.55)×6×10-4mg·m-3=1.2×10-4mg·m-3,脱除速率为(1.2×10-4mg·m-3)/0.8s=1.5×10-4mg·m-3·s-1;2.研究发现利用NH3可消除硝酸工业尾气中的NO污染。NH6【速率常数与平衡常数关系】【速率常数与平衡常数关系】71.已知反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)生成N2的初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v=kcx(NO)·cy(H2),k为速率常数。在800℃时测得的相关数据如下表所示。实验数据初始浓度生成N2的初始速率/mol·L-1·s-1c(NO)/mol·L-1c(H2)/mol·L-112.00×10-36.00×10-31.92×10-321.00×10-36.00×10-34.80×10-432.00×10-33.00×10-39.60×10-4【学以致用】下列说法中不正确的是(

)A.关系式中x=1,y=2B.800℃时,k值为8×104C.若800℃时,初始浓度c(NO)=c(H2)=4.00×10-3mol·L-1,则生成N2的初始速率为5.12×10-3mol·L-1·s-1D.当其他条件不变时,升高温度,速率常数将增大A

1.已知反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H28(1-α)

AD

(1)若甲烷的转化率为α,则此时余下甲烷的浓度为c(CH4)×(1-α),根据速率方程,可以得出r2/r1=k·(1-α)c(CH4))/kc(CH4)=1-α,则r2=(1-α)r1;【链接高考】(1-α)AD(1)若甲烷的转化率为α,则此时余下甲烷的93.298K时,将20mL3xmol·L−1Na3AsO3、20mL3xmol·L−1I2和20mLNaOH溶液混合,发生可逆反应:AsO33−(aq)+I2(aq)+2OH−⇌AsO43−(aq)+2I−(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43−)与反应时间(t)的关系如图所示。②tm时,v正_____v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。③tm时v逆_____tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_______________________________。【链接高考】解析:

②tm时,反应未达到平衡,反应正向进行,故此时v正大于

v逆;③由tm到tn时,反应还没有达到平衡,逆反应不断增加,所以,tm时v逆小于

tn时v逆。大于小于反应还没有达到平衡,逆反应不断增加3.298K时,将20mL3xmol·L−1Na310反应已达平衡状态的标志

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

是否达到平衡状态混合物体系中各成分的量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总体积、总压强、总物质的量、总浓度一定不一定平衡【化学平衡状态判断】反应已达平衡状态的标志mA(g)+nB(g)p11

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

是否达到平衡状态正反应速率与逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA,同时生成mmolA,即v正=v逆

平衡②在单位时间内消耗了nmolB,同时消耗了pmolC,即v正=v逆

平衡③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q,v正不一定等于v逆不一定平衡④在单位时间内生成nmolB,同时消耗了qmolD,v正不一定等于v逆不一定平衡压强①若m+n≠p+q,总压强一定(其他条件一定)平衡②若m+n=p+q,总压强一定(其他条件不变)不一定平衡mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是12混合气体的平均相对分子质量()①一定,m+n≠p+q

平衡

②一定,m+n=p+q不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量的变化,当体系温度一定时(其他条件不变)平衡颜色对于有颜色的物质参与的反应,颜色不再变化平衡体系的密度(ρ)密度一定不一定平衡注意:(1)浓度商Qc保持不变时达到平衡;(2)对于CaC2O4(s)CaO(s)+CO(g)+CO2(g)这类反应,气体体积分数、气体平均相对分子质量始终不变,固体质量保持不变时达到平衡。混合气体的平均相对分子质量()①一定,m+13

1.在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强;②混合气体的密度;③混合气体的总物质的量;④混合气体的平均相对分子质量;⑤混合气体的颜色;⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比;⑦某种气体的百分含量。(1)能说明2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡状态的是__________。(2)能说明I2(g)+H2(g)

⇌2HI(g)达到平衡状态的是______。(3)能说明2NO2(g)

⇌N2O4(g)达到平衡状态的是____________。(4)能说明C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)达到平衡状态的是____________。(5)能说明NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是________。(6)能说明5CO(g)+I2O5(s)⇌5CO2(g)+I2(s)达到平衡状态的是________。①③④⑦⑤⑦①③④⑤⑦①②③④⑦①②③②④⑦【活学活用】1.在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变

2.在一定温度下的恒压容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强;②混合气体的密度;③混合气体的总物质的量;④混合气体的平均相对分子质量;⑤混合气体的颜色;⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比;⑦某种气体的百分含量。(1)能说明2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡状态的是__________。(2)能说明I2(g)+H2(g)

⇌2HI(g)达到平衡状态的是______。(3)能说明2NO2(g)

⇌N2O4(g)达到平衡状态的是____________。(4)能说明C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)达到平衡状态的是____________。(5)能说明NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是________。(6)能说明5CO(g)+I2O5(s)⇌5CO2(g)+I2(s)达到平衡状态的是________。②③④⑦⑤⑦②③④⑤⑦②③④⑦③②④⑦【活学活用】2.在一定温度下的恒压容器中,当下列物理量不再发生变D

【活学活用】3.(2020·河北唐山期末)298K时,将10mLamol·L-1Na3AsO3、10mLamol·L-1I2和10mLNaOH溶液混合,发生反应:AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l),溶液中c(I-)与反应时间(t)的关系如图所示。下列不能判断反应达到平衡的是

(

)A.溶液的pH不再变化B.v正(I-)=2v逆(AsO33-)C.c(I-)/c(AsO33-)不再变化D.c(AsO43-)=2bmol·L-1

D【活学活用】3.(2020·河北唐山期末)298K时,161.若反应物只有一种,如aA(g)bB(g)+cC(g),则增加A的量,平衡向正反应方向移动,但A的平衡转化率究竟如何变化,要具体分析反应前后气体体积的相对大小。①若a=b+c,则A的转化率不变;②若a>b+c,则A的转化率增大;③若a<b+c,则A的转化率减小。【转化率】注意:平衡正向移动,物质的转化率不一定提高1.若反应物只有一种,如aA(g)bB(g)+cC172.若反应物不止一种,如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)。则:(1)若只增加反应物A的量,平衡向正反应方向移动,则反应物B的转化率增大,但A的转化率减小。(2)若按原比例同倍数地增加反应物A与B的量,A、B的转化率的变化有以下三种情况:①当a+b=c+d时,A、B的转化率都不变;②当a+b>c+d时,A、B的转化率都增大;③当a+b<c+d时,A、B的转化率都减小。2.若反应物不止一种,如aA(g)+bB(g)cC182molSO2

1molO22molSO2

1molO2SO2a%O2b%SO3c%SO2a%O2b%SO3c%SO2a%O2b%SO3c%加压4molSO2

2molO2开始SO2<a%O2<b%SO3>c%平衡状态2molSO2

1molO2开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态2molSO22molSO2SO2a%SO2a%19在密闭容器中发生反应:CH3OCH3(g)CH4(g)+H2(g)+CO(g)

ΔH>0。下列既能提高H2平衡产率又能提高反应速率的是(

)。A.增大压强B.及时分离出CH4C.加入催化剂 D.升高温度D在密闭容器中发生反应:CH3OCH3(g)CH4(20考点二化学反应速率和化学平衡的影响因素考点二化学反应速率和化学平衡的影响因素21(3)温度(T):升高(降低)温度→活化分子百分数增大(减小)→有效碰撞频率提高(降低)→化学反应速率加快(减慢)。(4)催化剂①添加催化剂→降低反应的活化能→活化分子百分数增大→有效碰撞频率提高→化学反应速率加快。②添加催化剂→降低反应的活化能→降低反应所需的温度→减少能耗。(3)温度(T):升高(降低)温度→活化分子百分数增大(减小22④催化剂的选择性:对于在给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的情况,理想的催化剂还具有大幅度提高目标产物在最终产物中比率的作用。④催化剂的选择性:对于在给定条件下反应物之间能够同时发生多个23高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件24重要结论(1)升高温度、增大压强,无论平衡正移还是逆移,正逆反应均加快;增大反应物的浓度,正反应立即加快,逆反应随后加快。(2)不要把正反应速率增大与平衡向正反应方向移动等同起来,只有正反应速率大于逆反应速率时,才使平衡向正反应方向移动。重要结论(1)升高温度、增大压强,无论平衡正移还是逆移,正逆25(3)不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来,当反应物总量不变时,平衡向正反应方向移动,反应物转化率提高;重要结论(4)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时,由于其“浓度”是恒定的不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的量,对化学平衡没有影响。(5)由于压强的变化对非气态物质的浓度无影响,因此,当反应混合物中不存在气态物质时,压强的变化对平衡无影响。(3)不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来,26

(6)对于反应前后气体分子数无变化的反应,压强的变化对其平衡也无影响。

重要结论(7)恒容时,通入惰性气体,压强增大,但速率不变,平衡不移动。(8)恒压时,通入惰性气体,压强虽不变,但体积必然增大,反应物和生成物的浓度同时减小,相当于减小压强,平衡向总体积增大的方向移动。(6)对于反应前后气体分子数无变化的反应,压强的变化对27(9)对于反应3A+B⇌2C+2D,达到平衡后C的浓度为1mol/L,若压强增大为原来的2倍,C的浓度变为原来的1.8mol/L,平衡逆移;

若压强减小为原来的0.5倍,C的浓度为0.8mol/L,则平衡正移。(10)若同时改变反应物和生成物的浓度,若无法判断平衡是如何移动,可以通过平衡常数计算确定。重要结论(9)对于反应3A+B⇌2C+2D,达到平衡后C的浓度为1m281.工业上,用NH3还原法处理NO:4NH3+6NO5N2+6H2O。下列因素对反应速率影响程度最大的是()。A.催化剂 B.物质性质C.温度 D.浓度B【活学活用】1.工业上,用NH3还原法处理NO:B【活学活用】292.如图所示①②③三个容器,①②容器体积均为VL,③体积为0.5VL。若起始温度相同,分别向①②中通入2molA,向③中通入1molB,发生如下反应:2A(g)⇌B(g)△H<0,则达到平衡时各容器内B的体积分数由大到小的顺序为

A、①②③

B、③①②

C、③②①

D、①③②【活学活用】C2.如图所示①②③三个容器,①②容器体积均为VL,③体积30DD31DD323.在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:A(g)+B(g)2C(g)

ΔH1<0

①X(g)+3Y(g)2Z(g)

ΔH2>0

②平衡状态下进行相关操作且再次达到平衡后,下列叙述错误的是(

)。A.恒压时,通入惰性气体,C的物质的量不变B.恒压时,通入Z气体,反应器中温度升高C.恒容时,通入惰性气体,各反应速率不变D.恒容时,通入Z气体,Y的物质的量浓度增大A3.在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:A33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)。A.v(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D.第三步反应活化能较高AC

4.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34高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件35考点三化学反应速率、转化率和平衡常数有关计算考点三化学反应速率、转化率和平衡常数有关计算36高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件37高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件381.实验室用4molSO2与2molO2进行如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

ΔH=-196.64kJ·mol-1。当放出314.624kJ的热量时,SO2的转化率为(

)。A.40%

B.50%

C.80%

D.90%C【活学活用】1.实验室用4molSO2与2molO2进行如下反应392I2(g)+5O2(g)===2I2O5(s)

ΔH=-2038kJ·mol-12I2(g)+5O2(g)===2I2O5(s)ΔH=-240t/minn(HI)020406080120A容器10.910.850.810.7950.784B容器00.60.730770.780.784t/min020406080120A容器10.910.85041高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件42恒温恒容条件下,A容器从反应物HI1mol逐渐到达平衡,B容器从生成物H2、I2(g)各0.5mol逐渐到达平衡,在120min时n(HI)都为0.784mol,恰好到达平衡状态K·k逆恒温恒容条件下,A容器从反应物HI1mol逐渐到达平衡,43③由A容器中实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用如图表示(x为物质的量分数)。当降低到某一温度时,反应重新达到平衡,v正~x(HI)和v逆~x(H2)相对应的点可能分别为________、________(填字母)。若向A容器中加入催化剂,则达到平衡时,相对应点的横坐标值________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),纵坐标值________。DG不变增大③由A容器中实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H244分压及分压平衡常数

a.在恒温恒容情况下,混合气体的总压强等于各组分的分压强的和。

b.在恒温恒容情况下,混合气体中各成分的分压之比等于各成分的物质的量之比。

c.可逆反应:aA(g)+bB(g)=mM(g)+nN(g):分压及分压平衡常数a.在恒温恒容情况下,混合45

1.某温度下,等物质的量的碘和环戊烯(

)在刚性容器内发生反应:

(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)

ΔH=89kJ·mol−1。起始总压为105Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为_____,该反应的平衡常数Kp=_____Pa。达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有______(填标号)。A.通入惰性气体

B.提高温度

C.增加环戊烯浓度

D.增加碘浓度

解析:等物质的量的碘和环戊烯发生反应,起始总压为105Pa,环戊烯的分压为5×104Pa,平衡时总压增加了20%,根据反应方程式可知,反应消耗的环戊烯的分压为:105Pa×20%=2×104Pa,环戊烯的转化率为:2×104Pa/5×104Pa=40%。

达到平衡后,环戊烯、碘、环戊二烯、碘化氢的平衡分压分别为:3×104Pa、3×104Pa、2×104Pa、4×104Pa,该反应的平衡常数Kp=2×104Pa×(4×104Pa)2/(3×104Pa)2=32/9×104Pa=

3.56×104Pa。

欲增加环戊烯的平衡转化率,可以使平衡正移,由于该反应为吸热反应,可以采取的措施是BD。【链接高考】1.某温度下,等物质的量的碘和环戊烯(462.H2S与CO2在高温下发生反应制取硫氧化碳:H2S(g)+CO2(g)⇌COS(g)+H2O(g)。在610k时,将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后水蒸汽的物质的量分数为0.02。①H2S的平衡转化率a1=_____%,反应平衡常数K=_______。2.52.8x10-3解析:①设反应平衡后水的物质的量xmol。反应平衡后,由于该反应前后分子数不变,平衡后水的物质的量分数为0.02,故有:x÷(0.10+0.40)=0.02。

x=0.01

a1=0.01mol÷0.40mol=2.5%平衡时:n(CO2)=0.10-x=0.09,n(H2S)=0.40-x=0.39,n(COS)=x=0.01,总体积相同,反应平衡常数为:K=[c(COS)×c(H2O)]÷

[c(H2S)×c(CO2)]=(0.01×0.01)÷(0.09×0.39)=2.8×10-3【链接高考】2.H2S与CO2在高温下发生反应制取硫氧化碳:H2S(g47②在620K重复试验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S的转化率

a2___a1

,该反应的∆H___0。(填“>”“<”或“=”)③向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是___.A.H2SB.CO2C.COSD.N2>>B2.H2S与CO2在高温下发生反应制取硫氧化碳:H2S(g)+CO2(g)⇌COS(g)+H2O(g)。在610k时,将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后水蒸汽的物质的量分数为0.02。【链接高考】②在620K重复试验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H248解析:由PH4I(s)⇌PH3(g)+HI(g)可知,平衡常数K=c(PH3)∙c(HI)

。PH4I分解生成等物质的量的PH3和HI,由2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)可知HI分解生成c(H2)=c(I2)=cmol/L,故PH4I分解生成c(HI)为(2c+b)mol/L。由4PH3(g)⇌P4(g)+6H2(g)可知:PH3分解生成c(H2)=(d—c)mol/L,则体系中c(PH3)=[(2c+b)-(d—c)2/3]mol/L=(b+8c/3-2d/3)。已知:c(HI)=bmol/L。故,反应PH4I(s)

⇌PH3(g)+HI(g)的平衡常数:K=c(PH3)∙c(HI)=(b+8c/3-2d/3)×b3.在1L真空密闭容器中加入amolPH4I(碘化鏻)固体,t℃时发生如下反应:PH4I(s)⇌PH3(g)+HI(g)①4PH3(g)⇌P4(g)+6H2(g)

②2HI(g)⇌I2(g)+H2(g)

③达平衡时,体系中n(HI)=bmol,n(I2)=cmol,n(H2)=dmol,则

t℃时反应①的平衡常数

值为______(用字母表示)。【链接高考】解析:由PH4I(s)⇌PH3(g)+HI(g)可知,平衡常49容器温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/mol化学平衡常数n(A)n(B)n(D)n(D)甲5004.04.003.2K1乙5004.0a02.0K2丙6002.02.02.02.8K34.分别在三个容积均为2.0L的恒容密闭容器中发生反应:A(g)+B(g)⇌D(g)。其中容器甲中反应进行至5min时达到平衡状态,相关实验数据如表所示:下列说法不正确的是(

)

A.0~5min内容器甲中A的平均反应速率=0.64mol·L-1·min-1B.a=2.2C.若容器甲中起始投料为2.0molA、2.0molB,反应达到平衡时,A的转化率小于80%D.K1=K2>K3A容器温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/mol化学平衡50高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件51高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件52t/s02468n(Cl2)/mol00.300.390.400.405.一定条件下进行反应:COCl2(g)⇌Cl2(g)+CO(g)。向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molCOCl2(g),经过一段时间后达到平衡。反应过程中测得的有关数据见下表:下列说法正确的是(

)A.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(Cl2)=0.22mol·L-1,则反应的ΔH<0B.若在2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器进行该反应,化学平衡常数不变C.保持其他条件不变,起始向容器中充入1.2molCoCl2、0.60molCl2和0.60molCO,反应达到平衡前的速率:v(正)>v(逆)D.保持其他条件不变,起始向容器中充入1.0molCl2和0.8molCO,达到平衡时,Cl2的转化率小于60%t/s02468n(Cl2)/mol00.300.390.453高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件54高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件55考点四速率与平衡图像的应用考点四速率与平衡图像的应用56高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件57高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件581.如图表示可逆反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)ΔH<0的图像正确的是(

)。A【活学活用】1.如图表示可逆反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)ΔH<592.(双选)CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应CH4(g)+CO2(g)===2H2(g)+2CO(g)

ΔH=+247.1kJ·mol-1H2(g)+CO2(g)===H2O(g)+CO(g)

ΔH=+41.2kJ·mol-1在恒压、反应物起始物质的量比n(CH4)∶n(CO2)=1∶1条件下,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是()A.升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率

B.曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化C.相同条件下,改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠D.恒压、800K、n(CH4)∶n(CO2)=1∶1条件下,反应至CH4转化率达到X点的值,改变除温度外的特定条件继续反应,CH4转化率能达到Y点的值BD2.(双选)CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生603.(1)Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl)∶c(O2)分别等于1∶1、4∶1、7∶1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)=1∶1的数据计算K(400℃)=_________________(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)大于O2和Cl2分离能耗较高、HCl转化率较低增加反应体系压强、及时除去产物3.(1)Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O61高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件623.(2018·全国卷Ⅲ,节选)对于反应2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。(2)在343K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是________;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有________、________。及时移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度)大于1.33.(2018·全国卷Ⅲ,节选)对于反应2SiHCl3(g)63高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件64⇌D⇌D65⇌⇌66⇌B⇌B67高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件68高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件69高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件70【练类题·巩固提升】ABD【练类题·巩固提升】ABD71AA72高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件73高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件74高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件75高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件76本课结束,再见!本课结束,再见!77化学反应速率与化学平衡专题复习化学反应速率与化学平衡专题复习78[考纲要求]

(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(α)。(2)了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用。(3)了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。(4)掌握化学平衡的特征。了解化学平衡常数(K)的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算。(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,能用相关理论解释其一般规律。(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。[考纲要求]考点一化学反应速率和化学平衡的易错知识点归纳考点一化学反应速率和化学平衡的易错知识点归纳80【化学反应速率】

用单位时间内浓度的变化量来(v=)表示化学反应速率只是最常见的一种,不是唯一的形式。例如:

v=_________Pa/min;v=_________mol/min。v=_________mg/min;v=_________mL/s。【化学反应速率】810.0047

1.0.00471.822.研究发现利用NH3可消除硝酸工业尾气中的NO污染。NH3与NO的物质的量之比分别为1∶3、3∶1、4∶1时,NO脱除率随温度变化的曲线如图所示。曲线a中,NO的起始浓度为6×10-4mg·m-3,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为______mg·m-3·s-1。从A点到B点的浓度变化为(0.75-0.55)×6×10-4mg·m-3=1.2×10-4mg·m-3,脱除速率为(1.2×10-4mg·m-3)/0.8s=1.5×10-4mg·m-3·s-1;2.研究发现利用NH3可消除硝酸工业尾气中的NO污染。NH83【速率常数与平衡常数关系】【速率常数与平衡常数关系】841.已知反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)生成N2的初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v=kcx(NO)·cy(H2),k为速率常数。在800℃时测得的相关数据如下表所示。实验数据初始浓度生成N2的初始速率/mol·L-1·s-1c(NO)/mol·L-1c(H2)/mol·L-112.00×10-36.00×10-31.92×10-321.00×10-36.00×10-34.80×10-432.00×10-33.00×10-39.60×10-4【学以致用】下列说法中不正确的是(

)A.关系式中x=1,y=2B.800℃时,k值为8×104C.若800℃时,初始浓度c(NO)=c(H2)=4.00×10-3mol·L-1,则生成N2的初始速率为5.12×10-3mol·L-1·s-1D.当其他条件不变时,升高温度,速率常数将增大A

1.已知反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H285(1-α)

AD

(1)若甲烷的转化率为α,则此时余下甲烷的浓度为c(CH4)×(1-α),根据速率方程,可以得出r2/r1=k·(1-α)c(CH4))/kc(CH4)=1-α,则r2=(1-α)r1;【链接高考】(1-α)AD(1)若甲烷的转化率为α,则此时余下甲烷的863.298K时,将20mL3xmol·L−1Na3AsO3、20mL3xmol·L−1I2和20mLNaOH溶液混合,发生可逆反应:AsO33−(aq)+I2(aq)+2OH−⇌AsO43−(aq)+2I−(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43−)与反应时间(t)的关系如图所示。②tm时,v正_____v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。③tm时v逆_____tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_______________________________。【链接高考】解析:

②tm时,反应未达到平衡,反应正向进行,故此时v正大于

v逆;③由tm到tn时,反应还没有达到平衡,逆反应不断增加,所以,tm时v逆小于

tn时v逆。大于小于反应还没有达到平衡,逆反应不断增加3.298K时,将20mL3xmol·L−1Na387反应已达平衡状态的标志

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

是否达到平衡状态混合物体系中各成分的量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总体积、总压强、总物质的量、总浓度一定不一定平衡【化学平衡状态判断】反应已达平衡状态的标志mA(g)+nB(g)p88

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

是否达到平衡状态正反应速率与逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA,同时生成mmolA,即v正=v逆

平衡②在单位时间内消耗了nmolB,同时消耗了pmolC,即v正=v逆

平衡③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q,v正不一定等于v逆不一定平衡④在单位时间内生成nmolB,同时消耗了qmolD,v正不一定等于v逆不一定平衡压强①若m+n≠p+q,总压强一定(其他条件一定)平衡②若m+n=p+q,总压强一定(其他条件不变)不一定平衡mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是89混合气体的平均相对分子质量()①一定,m+n≠p+q

平衡

②一定,m+n=p+q不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量的变化,当体系温度一定时(其他条件不变)平衡颜色对于有颜色的物质参与的反应,颜色不再变化平衡体系的密度(ρ)密度一定不一定平衡注意:(1)浓度商Qc保持不变时达到平衡;(2)对于CaC2O4(s)CaO(s)+CO(g)+CO2(g)这类反应,气体体积分数、气体平均相对分子质量始终不变,固体质量保持不变时达到平衡。混合气体的平均相对分子质量()①一定,m+90

1.在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强;②混合气体的密度;③混合气体的总物质的量;④混合气体的平均相对分子质量;⑤混合气体的颜色;⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比;⑦某种气体的百分含量。(1)能说明2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡状态的是__________。(2)能说明I2(g)+H2(g)

⇌2HI(g)达到平衡状态的是______。(3)能说明2NO2(g)

⇌N2O4(g)达到平衡状态的是____________。(4)能说明C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)达到平衡状态的是____________。(5)能说明NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是________。(6)能说明5CO(g)+I2O5(s)⇌5CO2(g)+I2(s)达到平衡状态的是________。①③④⑦⑤⑦①③④⑤⑦①②③④⑦①②③②④⑦【活学活用】1.在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变

2.在一定温度下的恒压容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强;②混合气体的密度;③混合气体的总物质的量;④混合气体的平均相对分子质量;⑤混合气体的颜色;⑥各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比;⑦某种气体的百分含量。(1)能说明2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡状态的是__________。(2)能说明I2(g)+H2(g)

⇌2HI(g)达到平衡状态的是______。(3)能说明2NO2(g)

⇌N2O4(g)达到平衡状态的是____________。(4)能说明C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)达到平衡状态的是____________。(5)能说明NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)达到平衡状态的是________。(6)能说明5CO(g)+I2O5(s)⇌5CO2(g)+I2(s)达到平衡状态的是________。②③④⑦⑤⑦②③④⑤⑦②③④⑦③②④⑦【活学活用】2.在一定温度下的恒压容器中,当下列物理量不再发生变D

【活学活用】3.(2020·河北唐山期末)298K时,将10mLamol·L-1Na3AsO3、10mLamol·L-1I2和10mLNaOH溶液混合,发生反应:AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l),溶液中c(I-)与反应时间(t)的关系如图所示。下列不能判断反应达到平衡的是

(

)A.溶液的pH不再变化B.v正(I-)=2v逆(AsO33-)C.c(I-)/c(AsO33-)不再变化D.c(AsO43-)=2bmol·L-1

D【活学活用】3.(2020·河北唐山期末)298K时,931.若反应物只有一种,如aA(g)bB(g)+cC(g),则增加A的量,平衡向正反应方向移动,但A的平衡转化率究竟如何变化,要具体分析反应前后气体体积的相对大小。①若a=b+c,则A的转化率不变;②若a>b+c,则A的转化率增大;③若a<b+c,则A的转化率减小。【转化率】注意:平衡正向移动,物质的转化率不一定提高1.若反应物只有一种,如aA(g)bB(g)+cC942.若反应物不止一种,如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)。则:(1)若只增加反应物A的量,平衡向正反应方向移动,则反应物B的转化率增大,但A的转化率减小。(2)若按原比例同倍数地增加反应物A与B的量,A、B的转化率的变化有以下三种情况:①当a+b=c+d时,A、B的转化率都不变;②当a+b>c+d时,A、B的转化率都增大;③当a+b<c+d时,A、B的转化率都减小。2.若反应物不止一种,如aA(g)+bB(g)cC952molSO2

1molO22molSO2

1molO2SO2a%O2b%SO3c%SO2a%O2b%SO3c%SO2a%O2b%SO3c%加压4molSO2

2molO2开始SO2<a%O2<b%SO3>c%平衡状态2molSO2

1molO2开始SO2a%O2b%SO3c%平衡状态2molSO22molSO2SO2a%SO2a%96在密闭容器中发生反应:CH3OCH3(g)CH4(g)+H2(g)+CO(g)

ΔH>0。下列既能提高H2平衡产率又能提高反应速率的是(

)。A.增大压强B.及时分离出CH4C.加入催化剂 D.升高温度D在密闭容器中发生反应:CH3OCH3(g)CH4(97考点二化学反应速率和化学平衡的影响因素考点二化学反应速率和化学平衡的影响因素98(3)温度(T):升高(降低)温度→活化分子百分数增大(减小)→有效碰撞频率提高(降低)→化学反应速率加快(减慢)。(4)催化剂①添加催化剂→降低反应的活化能→活化分子百分数增大→有效碰撞频率提高→化学反应速率加快。②添加催化剂→降低反应的活化能→降低反应所需的温度→减少能耗。(3)温度(T):升高(降低)温度→活化分子百分数增大(减小99④催化剂的选择性:对于在给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应的情况,理想的催化剂还具有大幅度提高目标产物在最终产物中比率的作用。④催化剂的选择性:对于在给定条件下反应物之间能够同时发生多个100高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件101重要结论(1)升高温度、增大压强,无论平衡正移还是逆移,正逆反应均加快;增大反应物的浓度,正反应立即加快,逆反应随后加快。(2)不要把正反应速率增大与平衡向正反应方向移动等同起来,只有正反应速率大于逆反应速率时,才使平衡向正反应方向移动。重要结论(1)升高温度、增大压强,无论平衡正移还是逆移,正逆102(3)不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来,当反应物总量不变时,平衡向正反应方向移动,反应物转化率提高;重要结论(4)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时,由于其“浓度”是恒定的不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的量,对化学平衡没有影响。(5)由于压强的变化对非气态物质的浓度无影响,因此,当反应混合物中不存在气态物质时,压强的变化对平衡无影响。(3)不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来,103

(6)对于反应前后气体分子数无变化的反应,压强的变化对其平衡也无影响。

重要结论(7)恒容时,通入惰性气体,压强增大,但速率不变,平衡不移动。(8)恒压时,通入惰性气体,压强虽不变,但体积必然增大,反应物和生成物的浓度同时减小,相当于减小压强,平衡向总体积增大的方向移动。(6)对于反应前后气体分子数无变化的反应,压强的变化对104(9)对于反应3A+B⇌2C+2D,达到平衡后C的浓度为1mol/L,若压强增大为原来的2倍,C的浓度变为原来的1.8mol/L,平衡逆移;

若压强减小为原来的0.5倍,C的浓度为0.8mol/L,则平衡正移。(10)若同时改变反应物和生成物的浓度,若无法判断平衡是如何移动,可以通过平衡常数计算确定。重要结论(9)对于反应3A+B⇌2C+2D,达到平衡后C的浓度为1m1051.工业上,用NH3还原法处理NO:4NH3+6NO5N2+6H2O。下列因素对反应速率影响程度最大的是()。A.催化剂 B.物质性质C.温度 D.浓度B【活学活用】1.工业上,用NH3还原法处理NO:B【活学活用】1062.如图所示①②③三个容器,①②容器体积均为VL,③体积为0.5VL。若起始温度相同,分别向①②中通入2molA,向③中通入1molB,发生如下反应:2A(g)⇌B(g)△H<0,则达到平衡时各容器内B的体积分数由大到小的顺序为

A、①②③

B、③①②

C、③②①

D、①③②【活学活用】C2.如图所示①②③三个容器,①②容器体积均为VL,③体积107DD108DD1093.在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:A(g)+B(g)2C(g)

ΔH1<0

①X(g)+3Y(g)2Z(g)

ΔH2>0

②平衡状态下进行相关操作且再次达到平衡后,下列叙述错误的是(

)。A.恒压时,通入惰性气体,C的物质的量不变B.恒压时,通入Z气体,反应器中温度升高C.恒容时,通入惰性气体,各反应速率不变D.恒容时,通入Z气体,Y的物质的量浓度增大A3.在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:A110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)。A.v(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D.第三步反应活化能较高AC

4.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111高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件112考点三化学反应速率、转化率和平衡常数有关计算考点三化学反应速率、转化率和平衡常数有关计算113高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件114高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件1151.实验室用4molSO2与2molO2进行如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

ΔH=-196.64kJ·mol-1。当放出314.624kJ的热量时,SO2的转化率为(

)。A.40%

B.50%

C.80%

D.90%C【活学活用】1.实验室用4molSO2与2molO2进行如下反应1162I2(g)+5O2(g)===2I2O5(s)

ΔH=-2038kJ·mol-12I2(g)+5O2(g)===2I2O5(s)ΔH=-2117t/minn(HI)020406080120A容器10.910.850.810.7950.784B容器00.60.730770.780.784t/min020406080120A容器10.910.850118高中化学资源高考专题复习-化学反应速率与化学平衡-课件119恒温恒容条件下,A容器从反应物HI1mol逐渐到达平衡,B容器从生成物H2、I2(g)各0.5mol逐渐到达平衡,在120min时n(HI)都为0.784mol,恰好到达平衡状态K·k逆恒温恒容条件下,A容器从反应物HI1mol逐渐到达平衡,120③由A容器中实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用如图表示(x为物质的量分数)。当降低到某一温度时,反应重新达到平衡,v正~x(HI)和v逆~x(H2)相对应的点可能分别为________、________(填字母)。若向A容器中加入催化剂,则达到平衡时,相对应点的横坐标值________(填“增大”“减小”或“不变”,下同),纵坐标值________。DG不变增大③由A容器中实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2121分压及分压平衡常数

a.在恒温恒容情况下,混合气体的总压强等于各组分的分压强的和。

b.在恒温恒容情况下,混合气体中各成分的分压之比等于各成分的物质的量之比。

c.可逆反应:aA(g)+bB(g)=mM(g)+nN(g):分压及分压平衡常数a.在恒温恒容情况下,混合122

1.某温度下,等物质的量的碘和环戊烯(

)在刚性容器内发生反应:

(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)

ΔH=89kJ·mol−1。起始总压为105Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为_____,该反应的平衡常数Kp=_____Pa。达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有______(填标号)。A.通入惰性气体

B.提高温度

C.增加环戊烯浓度

D.增加碘浓度

解析:等物质的量的碘和环戊烯发生反应,起始总压为105Pa,环戊烯的分压为5×104Pa,平衡时总压增加了20%,根据反应方程式可知,反应消耗的环戊烯的分压为:105Pa×20%=2×104Pa,环戊烯的转化率为:2×104Pa/5×104Pa=40%。

达到平衡后,环戊烯、碘、环戊二烯、碘化氢的平衡分压分别为:3×104Pa、3×104Pa、2×104Pa、4×104Pa,该反应的平衡常数Kp=2×104Pa×(4×104Pa)2/(3×104Pa)2=32/9×104Pa=

3.56×104Pa。

欲增加环戊烯的平衡转化率,可以使平衡正移,由于该反应为吸热反应,可以采取的措施是BD。【链接高考】1.某温度下,等物质的量的碘和环戊烯(1232.H2S与CO2在高温下发生反应制取硫氧化碳:H2S(g)+CO2(g)⇌COS(g)+H2O(g)。在610k时,将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后水蒸汽的物质的量分数为0.02。①H2S的平衡转化率a1=_____%,反应平衡常数K=_______。2.52.8x10-3解析:①设反应平衡后水的物质的量xmol。反应平衡后,由于该反应前后分子数不变,平衡后水的物质的量分数为0.02,故有:x÷(0.10+0.40)=0.02。

x=0.01

a1=0.01mol÷0.40mol=2.5%平衡时:n(CO2)=0.10-x=0.09,n(H2S)=0.40-x=0.39,n(COS)=x=0.01,总体积相同,反应平衡常数为:K=[c(COS)×c(H2O)]÷

[c(H2S)×c(CO2)]=(0.01×0.01)÷(0.09×0.39)=2.8×10-3【链接高考】2.H2S与CO2在高温下发生反应制取硫氧化碳:H2S(g124②在620K重复试验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S的转化率

a2___a1

,该反应的∆H___0。(填“>”“<”或“=”)③向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是___.A.H2SB.CO2C.COSD.N2>>B2.H2S与CO2在高温下发生反应制取硫氧化碳:H2S(g)+CO2(g)⇌COS(g)+H2O(g)。在610k时,将0.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后水蒸汽的物质的量分数为0.02。【链接高考】②在620K重复试验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2125解析:由PH4I(s)⇌PH3(g)+HI(g)可知,平衡常数K=c(PH3)∙c(HI)

。PH4I分解生成等物质的量的PH3和HI,由2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)可知HI分解生成c(H2)=c(I2)=cmol/L,故PH4I分解生成c(HI)为(2c+b)mol/L。由4PH3(g)⇌P4(g)+6H2(g)可知:PH3分解生成c(H2)=(d—c)mol/L,则体系中c(PH3)=[(2c+b)-(d—c)2/3]mol/L=(b+8c/3-2d/3)。已知:c(HI)=bmol/L。故,反应PH4I(s)

⇌PH3(g)+HI(g)的平衡常数:K=c(PH3)∙c(HI)=(b+8c/3-2d/3)×b3.在1L真空密闭容器中加入amolPH4I(碘化鏻)固体,t℃时发生如下反应:PH4I(s)⇌PH3(g)+HI(g)①4PH3(g)⇌P4(g)+6H2(g)

②2HI(g)⇌I2(g)+H2(g)

③达平衡时,体系中n(HI)=bmol,n(I2)=cmol,n(H2)=dmol,则

t℃时反应①的平衡常数

值为______(用字母表示)。【链接高考】解析:由PH4I(s)⇌PH3(g)+HI(g)可知,平衡常126容器温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/mol化学平衡常数n(A)n(B)n(D)n(D)甲5004.04.003.2K1乙5004.0a02.0K2丙6002.02.02.02.8K34.分

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