高考化学专项课件第一部分专题二第讲化学反应速率与化学平衡

高考化学专项课件第一部分专题二第讲化学反应速率与化学平衡高考点击1.了解化学反应速率的概念和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。第2页,共52页，2024年2月25日，星期天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。7．理解等效平衡原理。第3页,共52页，2024年2月25日，星期天重点知识整合一、化学平衡状态的判断方法第4页,共52页，2024年2月25日，星期天1．利用化学平衡状态的本质[即v(正)＝v(逆)]判断。凡能直接或间接地反映出同一反应、同一时间内v(正)＝v(逆)的标志，都能说明反应已达平衡。2．利用化学平衡状态的特点(即“三定”——反应物的转化率、混合体系中各物质的百分含量、混合体系中各物质的浓度均一定)判断。第5页,共52页，2024年2月25日，星期天3．利用“变量”与“不变量”来判断。选定反应中“变量”，即随反应进行而变化的量，当变量不再变化时，反应已达平衡。常见的变量有：气体的颜色；对于气体体积变化的反应来说，恒压反应时的体积、恒容反应时的压强；对于反应体系中全部为气体，且气体物质的量变化的反应来说，混合气体的平均相对分子质量；对于反应体系中不全部为气体的反应来说，恒容时混合气体的密度等等。总之要判断准确哪个是“变量”。第6页,共52页，2024年2月25日，星期天二、化学反应速率和化学平衡图象第7页,共52页，2024年2月25日，星期天1．速率­时间图象对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)第8页,共52页，2024年2月25日，星期天2．物质的量浓度与时间图象由这类图象可以判断化学方程式。由如图可知：2C2A＋3B第9页,共52页，2024年2月25日，星期天3．百分含量与时间、压强、温度的图象对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)由(1)可知，T1温度先达到平衡，故T1>T2，升温C%增加，ΔH>0。第10页,共52页，2024年2月25日，星期天由(2)可知，p1先达到平衡，p1>p2，加压，C%增加，m＋n>p＋q。第11页,共52页，2024年2月25日，星期天由(3)可知，p1先到达平衡，p1>p2，而C%不变，说明m＋n＝p＋q，或条件为加入了催化剂。第12页,共52页，2024年2月25日，星期天由(4)中(A)、(B)两线可知，p1<p2，m＋n<p＋q。由(C)、(B)两线可知，T1<T2，ΔH<0。第13页,共52页，2024年2月25日，星期天三、化学平衡常数的应用1．影响因素化学平衡常数只与温度有关，升高或降低温度对平衡常数的影响取决于相应化学反应的热效应情况；反应物和生成物的浓度对平衡常数没有影响。第14页,共52页，2024年2月25日，星期天2．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。第15页,共52页，2024年2月25日，星期天(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。第16页,共52页，2024年2月25日，星期天四、等效平衡1．含义与分类第17页,共52页，2024年2月25日，星期天2．规律特点第18页,共52页，2024年2月25日，星期天命题热点演练化学反应速率及有关计算热点一(2011年高考江苏卷改编题)下列说法正确的是(

)A．一定温度下，反应MgCl2(l)===Mg(l)＋Cl2(g)的ΔH<0、ΔS>0B．水解反应NH＋H2ONH3·H2O＋H＋达到平衡后，升高温度平衡逆向移动例1第19页,共52页，2024年2月25日，星期天C．铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应D．对于反应2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率【解析】

A项，该反应为吸热反应，所以ΔH>0；B项，水解为吸热反应，升温平衡正向移动；C项发生的均是氧化反应。【答案】

D第20页,共52页，2024年2月25日，星期天变式训练1

第21页,共52页，2024年2月25日，星期天(2010年高考福建卷)化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如图所示，计算反应4～8min间的平均反应速率和推测反应16min时反应物的浓度，结果应是(

)A．2.5μmol·L－1·min－1和2.0μmol·L－1B．2.5μmol·L－1·min－1和2.5μmol·L－1C．3.0μmol·L－1·min－1和3.0μmol·L－1D．5.0μmol·L－1·min－1和3.0μmol·L－1第22页,共52页，2024年2月25日，星期天第23页,共52页，2024年2月25日，星期天化学平衡状态及平衡移动热点二(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图所示。例2第24页,共52页，2024年2月25日，星期天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．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段第25页,共52页，2024年2月25日，星期天【解析】只有正反应速率等于逆反应速率且为定值时，可逆反应才达到平衡状态，图中曲线在c点处没有出现水平线，故A项错误；随着正反应的进行，未达到平衡状态时反应物的浓度应随时间的延长而减小，因此反应物浓度：a点大于b点，故B项错误；化学反应速率随反应物浓度的增大而增大，随温度的升高而增大，分析曲线a→c，从浓度方面考虑v正应减小，而v正是增大的，说明该反应是放热的，且温度变化对v正的影响在a→c段大于反应物浓度变化对v正第26页,共52页，2024年2月25日，星期天的影响，因此a→c段反应混合物的温度是升高的，该反应的正反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故C项错误；若Δt1＝Δt2，分析图中曲线可知：a～b段的正反应速率的平均值小于b～c段，所以b～c段转化的SO2的量比a～b段转化的SO2的量多，而a点浓度比b点大，所以SO2的转化率：b～c段大于a～b段，故D项正确。【答案】

D第27页,共52页，2024年2月25日，星期天变式训练2

(2011年高考重庆卷)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下图的是(

)第28页,共52页，2024年2月25日，星期天A．CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH<0B．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)；ΔH>0C．CH3CH2OH(g)CH2===CH2(g)＋H2O(g)；ΔH>0D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)2C6H5CH===CH2(g)＋2H2O(g)；ΔH<0第29页,共52页，2024年2月25日，星期天解析：选A。四个选项中水蒸气均为生成物。依题图中左图可知T2>T1，升温，水蒸气含量减小，平衡左移，所以正反应为放热反应即ΔH<0，B、C错；依题图中右图可知p1>p2，增压，水蒸气含量增加，即正反应为气体体积减小的反应，D错。第30页,共52页，2024年2月25日，星期天化学平衡常数的应用热点三例3(2011年高考山东卷)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＋8NH37N2＋12H2O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。第31页,共52页，2024年2月25日，星期天(2)已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

ΔH＝－196.6kJ·mol－12NO(g)＋O2(g)2NO2(g)

ΔH＝－113.0kJ·mol－1则反应NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝________kJ·mol－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________。第32页,共52页，2024年2月25日，星期天a．体系压强保持不变b．混合气体颜色保持不变c．SO3和NO的体积比保持不变d．每消耗1molSO3的同时生成1molNO2测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6，则平衡常数K＝__________。第33页,共52页，2024年2月25日，星期天(3)CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右图所示。该反应ΔH________0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是________________________________。第34页,共52页，2024年2月25日，星期天第35页,共52页，2024年2月25日，星期天第2问，由于该反应为前后气体体积相等的反应，故体系的压强始终保持不变，故不能以压强不变作为判断标志，故a错误；SO3与NO的体积比始终保持1∶1，故c错；根据“异方向，量相当”的原理可知d错。设NO2和SO2的起始加入量分别为1mol和2mol，容器体积为V。则有：(设NO的转化量为x)第36页,共52页，2024年2月25日，星期天第37页,共52页，2024年2月25日，星期天(3)从图象来看，随着温度的升高，CO的转化率变小，故ΔH<0,综合温度、压强对CO转化率的影响来看，在题给压强下，CO的转化率大。第38页,共52页，2024年2月25日，星期天第39页,共52页，2024年2月25日，星期天起始浓度甲乙丙c(H2)/mol·L－10.0100.0200.020c(CO2)/mol·L－10.0100.0100.020第40页,共52页，2024年2月25日，星期天第41页,共52页，2024年2月25日，星期天解析：选C。温度相同，反应物浓度越大，反应速率越大，D项正确；可利用三段式来求算甲达到平衡时氢气的转化率。设甲中反应达平衡时氢气浓度的减小量为x第42页,共52页，2024年2月25日，星期天第43页,共52页，2024年2月25日，星期天增加一种反应物的浓度可以使另一种反应物的转化率增大，A项正确；由以上计算看出，甲达到平衡时CO2的浓度为0.004mol·L－1；该反应是气体体积不变的反应，压强对该反应的平衡没有影响，甲和丙中起始反应物之比一样，达到平衡时为等效平衡，各物质的百分组成相等，但丙中各物质的平衡浓度是甲的2倍，故其CO2的平衡浓度为0.008mol·L－1，C项错误。第44页,共52页，2024年2月25日，星期天等效平衡热点四例4(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)：第45页,共52页，2024年2月25日，星期天反应时间/minn(CO)/moln(H2O)/mol01.200.60t10.80t20.20第46页,共52页，2024年2