创新设计2016二轮化学全国通用专题复习上篇专题二化学基本理论-第7讲.

1、第7讲化学反应速率和化学平衡,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要作用。3.了解化学反应的可逆性。4.了解化学平衡建立的过程；了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，认识并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。,最新考纲,常考点一化学反应速率及其影响因素,1.通过判断回顾化学反应速率的概念及意义 化学反应速率是指某一时刻某种反应物的瞬时反应速率( ) 化学反应速率为0.8

2、molL1s1是指反应1 s时某物质的浓度为0.8 molL1( ) 根据化学反应速率的大小可推知化学反应的快慢( ) 对于一个化学反应来说，其反应速率越大，反应现象就越明显( ) 加入少量CH3COONa晶体可以减小Zn与稀硫酸反应的速率，但不影响产生H2的总量( ),知识特训,2.通过填空掌握化学反应速率的图像及计算 某温度时，在2 L容器中，X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲线如图所示。,(1)由图中的数据分析，该反应的化学方程式为_。 (2)反应开始至2 min，Z的平均反应速率为_。 (3)反应开始至2 min，用X、Y表示平均反应速率分别为_、_。 (4)5 min后Z的生成速率

3、与5 min后Z的分解速率_(填“变大”、“变小”、“相等”或“无法判断”)。,3XY2Z,0.05 molL1min1,0.075 molL1min1,0.025 molL1min1,相等,外界条件对化学反应速率影响的深度剖析 (1)纯液体和固体浓度可视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面积的大小发生变化，故影响化学反应速率。 (2)对于固体、液体物质，由于压强改变时对它们的体积影响很小，因而压强对它们浓度的影响可看作不变，故压强对无气体参加的化学反应速率无影响。 (3)对使用催化剂的反应，由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才能达到最大，故在许多

4、工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围。,精华聚焦,(5)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。 当增大反应物浓度时，v正增大，v逆瞬间不变，随后也增大； 改变压强，气体分子数减小方向的反应速率变化程度大； 对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强正、逆反应速率改变程度相同； 升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；降低温度、v正和v逆都减小，但吸热反应方向的反应速率减小的程度大； 使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。,1.(2015海南化学，8)10 mL浓度为1 molL1的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量

5、的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是(双选)() A.K2SO4 B.CH3COONa C.CuSO4 D.Na2CO3,重温真题,解析锌与稀盐酸反应过程中，若加入物质使反应速率降低，则溶液中的氢离子浓度减小，但由于不影响氢气的生成量，故氢离子的总物质的量不变。A项，硫酸钾为强酸强碱盐，不发生水解，若加入其溶液，则对盐酸产生稀释作用，氢离子浓度减小，但H物质的量不变，正确；B项，加入醋酸钠，则与盐酸反应生成醋酸，使溶液中氢离子浓度减小，随着反应的进行，CH3COOH最终又完全电离，故H物质的量不变，正确；C项，加入硫酸铜溶液，Cu2会与锌反应生成铜，构成原电池，会加快反应速率，错

6、误；D项，加入碳酸钠溶液，会与盐酸反应，使溶液中的氢离子的物质的量减少，导致反应速率减小，生成氢气的量减少，错误。 答案AB,2.(2015福建理综，12)在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是(),A.a6.00 B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变 C.b318.2 D.不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 解析A项，根据表中的数据可知：328.2 K时，蔗糖溶液的浓度越大，水解的速率越快。根据浓度与速率的变化关系可知，蔗糖的浓度每减小0.100 molL1，速率减小1.50 mmolL1min1，所以在浓度为0.400 mol

7、L1时，蔗糖水解的速率a6.00 mmolL1min1，正确；,B项，根据表中的数据可知：温度升高，水解速率越快，浓度越高，水解速率也越快，同时改变反应物的浓度和反应的温度，若二者对反应速率的影响趋势相反，并能相互抵消，反应速率也可能不变，正确；C项，在物质的浓度不变时，温度升高，水解速率加快，温度降低，水解速率减慢。由于在物质的浓度为0.600 molL1时，当318.2 K时水解速率是3.60 mmolL1min1，现在该反应的速率为2.16 mmolL1min1小于3.60 mmolL1min1，所以反应温度低于318.2 K，即b318.2，正确；D项，由于温度不同时，在相同的浓度时的

8、反应速率不同，所以不同温度下，蔗糖浓度减小一半所需的时间不同，错误。 答案D,3.2015课标全国，28(4)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题： Bodensteins研究了下列反应：2HI(g) H2(g)I2(g)H11 kJmol1在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表： (1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为 _。,(2)上述反应中，正反应速率为v正k正x2(HI)，逆反应速率为v逆k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为_(以K和k正表示)。若k正0.002 7 min1，在t

9、40 min时，v正_min1。 (3)由上述实验数据计算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_(填字母)。,感悟高考 1.题型：选择题填空题 2.考向：历年高考前有所涉及，属于高频考点，主要有以下考查角度：化学反应速率的定量计算；化学反应速率的大小比较；外界条件对化学反应速率的影响及其图像、数据表格分析。 3.注意点：比较化学反应速率大小时，一定要注意单位是否一样；注意外界条件对化学反应速率和平衡影响的差别性。,题组1化学反应速率的定量分析 1.NH3和O2在一定条件下发生反应：4NH3(g)3O2(g) 2N2(g)6H

10、2O(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(g)占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是() A.v(N2)0.125 molL1min1 B.v(H2O)0.375 molL1min1 C.v(O2)0.225 molL1min1 D.v(NH3)0.250 molL1min1,最新模拟,答案C,2.(2015华南师大附中统考)向体积为10 L的恒容密闭容器中通入3 mol X，在一定温度下发生如下反应：2X(g) Y(g)aZ(g)，经5 min后反应达到反应限度(即达到平衡状态)。 (

11、1)平衡时，测得容器内的压强为起始时的1.2倍，此时X的物质的量浓度为0.24 molL1，则化学方程式中a_；用Y表示的反应速率为_molL1min1。 (2)若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行，在同一时间内测得容器内的反应速率如下表所示：,若四个容器中仅反应温度不同，则反应温度最低的是_(填序号，下同)；若四个容器中仅有一个加入了催化剂，则该容器是_。,解析(1)根据阿伏加德罗定律可知平衡后气体的总物质的量为3.6 mol，X的物质的量为2.4 mol，则5 min内反应消耗0.6 mol X，生成Y、Z的物质的量分别为0.3 mol、0.3a mol，故有2.40.30.

12、3a3.6，解得a3。用Y表示的反应速率为0.3 mol10 L5 min0.006 mol/(Lmin)。 (2)都换算成用Z表示的反应速率为,显然反应速率由快到慢的顺序为，温度越高(低)反应速率越快(慢)，所以温度最低；催化剂能加快化学反应速率，所以中加入了催化剂。 答案(1)30.006(2),3.已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I的溶液中，H2O2分解的机理为： H2O2IH2OIO慢 H2O2IOH2OO2I快 下列有关该反应的说法正确的是() A.反应速率与I的浓度有关 B.IO也是该反应的催化剂 C.反应活化能等于98 kJmol1 D.v(H2O2)v(

13、H2O)v(O2),解析A项，H2O2的分解速率取决于第一步的慢反应，该反应中I为反应物，故反应速率与I的浓度有关。正确；B项，该反应的催化剂为I，IO只是该反应的中间物质，错误；C项，98 kJmol1是1 mol H2O2分解的反应热，反应热与活化能无关，错误；D项，将题给两个反应合并可得总反应为2H2O2=2H2OO2，由化学反应速率与其对应物质的化学计量数的关系可知，该反应的反应速率关系应为v(H2O2)v(H2O)2v(O2)，错误。 答案A,4.向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体，在一定条件下发生反应，各物质的物质的量浓度随时间变化的情况如

14、图1所示。图2为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中化学反应速率随时间变化的情况，四个阶段都各改变一种条件，且所改变的条件均不相同。已知t3t4阶段为使用催化剂。,答案C,常考点二正确理解化学平衡状态及其影响因素,1.通过以下判断，掌握化学平衡移动的影响因素 减小反应物的用量，化学反应速率一定减小，平衡一定向逆反应方向移动。( ) 降低温度，正反应速率的变化要根据反应的热效应来判断。( ) 化学平衡逆向移动，一定是逆反应速率增大或正反应速率减小。( ),知识特训,化学平衡向正反应方向移动，反应物的转化率一定增大。( ) 任何化学反应都伴随着能量的变化，因此当其他条件一定时，改变温度后化学平衡一定

15、发生移动。( ) H的数值与化学平衡移动有关。( ),精华聚焦,重温真题,则总反应的H_0(填“”、“”或“”)；A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是_。 在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应HClT曲线的示意图，并简要说明理由_。 下列措施中，有利于提高HCl的有_。 A.增大n(HCl) B.增大n(O2) C.使用更好的催化剂 D.移去H2O,答案(1)K(A) 见下图 增大压强，平衡右移，HCl增大，相同温度下，HCl的平衡转化率比之前的大BD,2.2015北京理综，26(3)反应： 2H2SO4(l)=2SO2(g)O22H2O(g) H550 kJmol1 它由两

16、步反应组成： .H2SO4(l)=SO3(g)H2O(g) H177 kJmol1 .SO3(g)分解。 L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度，下图表示L一定时，中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。,(1)X代表的物理量是_。 (2)判断L1、L2的大小关系，并简述理由：_ _。,解析首先根据反应和反应确定反应为2SO3(g) 2SO2(g)O2(g)H196 kJmol1。(1)根据反应的特点：正反应方向为气体体积增大、吸热反应，增大压强SO3(g)的转化率减小，故X代表压强。(2)在等压条件下，升高温度，反应的平衡向正向移动，SO3(g)的转化率增大，故L2所代表高温曲线，即L1

17、L2。 答案 (1)压强(2)L1L2SO3(g)分解的热化学方程式为2SO3(g) 2SO2(g)O2(g)H196 kJmol1，当压强一定时，温度升高，平衡转化率增大,感悟高考 1.题型：选择题填空题 2.考向：常见的考查角度有：化学平衡状态的判断；外界条件对化学平衡的影响规律；化学平衡图像的分析；有关影响化学平衡因素的实验探究。 3.注意点：注意平衡状态判据中的压强、密度、平均相对分子质量等判据的不确定性。,最新模拟,解析甲容器中，碳为固态，该可逆反应属于气体体积不相等的反应；乙容器中，该可逆反应属于气体体积相等的反应，气体相对分子质量、密度、压强都始终不变，错误；各气体组分浓度相等，

18、不能判断反应是否都达到了平衡状态，错误；断裂氢氧键速率等于断裂氢氢键速率的2倍，经转化得，氢氧键的断裂速率等于氢氧键的生成速率，正确；消耗水蒸气与生成氢气是同一反应方向，错误；消耗水蒸气是正向反应，消耗氢气是逆向反应，v正v逆，正确。 答案D,2.在一个2 L的密闭容器中，投入反应物， 发生反应2SO3(g) 2SO2(g)O2(g) H0，其中SO3的变化如图所示： (1)用O2表示0到8 min内该反应的平均速率v_。 (2)能说明该反应已达到平衡状态的是_。 A.v(SO3)2v(O2) B.容器内压强保持不变 C.v(SO2)逆2v(O2)正 D.容器内密度保持不变,(3)在第12 m

19、in时，容器压缩到1 L，则SO3的变化曲线为_。 A.a B.b C.c D.d,答案(1)0.012 5 mol/(Lmin)(2)BC(3)C,解析缩小容器体积，相当于加压，加压平衡正向移动，但由于体积缩小，则相应浓度增大，故平衡移动的结果不能抵消条件的改变，CO的浓度还是增大的，B项错误；工业生产的温度应考虑反应速率、催化剂的活性温度等，温度过低，反应速率太慢，不经济不划算，C项错误；从平衡体系中分离出水蒸气，平衡正向移动但反应速率减慢，D项错误。 答案A,解析三个反应均为放热反应，和为气体分子数增大的反应，为气体分子数不发生变化的反应，所以降低温度或减小压强均不合理；增大O2浓度，三

20、个反应均得到促进，也不合理。使用合适的催化剂可以增强反应的选择性，故D项符合题意。 答案D,解析从题图可知，曲线b先达到平衡，则对应的反应温度为500 ，但Z的含量较低，故该反应的正反应是放热反应，A、B项错误；该反应前后气态物质体积增大，故增大压强平衡逆向移动，Z的含量降低，C项错误；降低温度，平衡正向移动，Z的含量升高，D项正确。 答案D,解题微模板 分析化学平衡移动的一般思路,常考点三用平衡常数和转化率定量研 究化学反应的限度,知识特训,(2)若升高温度，反应速率_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，平衡常数K_，平衡向_方向移动。 (3)再通入一定量的CO2气体，反应速率_，平衡

21、常数K_，平衡向_方向移动，CO2的转化率_。 (4)再充入一定量的N2，反应速率_，平衡常数K_，平衡_移动。,增大,增大,正反应,增大,不变,正反应,减小,不变,不变,不,精华聚焦,重温真题,解析A项，由题意可知两种条件下X、Y、Z的初始物质的量不同，而最终平衡状态相同，则两种条件下建立的平衡为温度、容积不变时的等效平衡，故满足反应前后气态物质计量数之和相等，则1m3，m2，正确；B项，温度不变，平衡常数不变，正确；C项，X、Y 的初始物质的量之比为12，根据方程式可知参加反应的X、Y的物质的量之比也为12，故X与Y的平衡转化率之比为11，正确；D项，由化学方程式可知该反应的反应前后气体的

22、物质的量不变，所以第二次平衡时气体的总物质的量为4 mol，则Z的物质的量为4 mol10%0.4 mol，Z的浓度为0.4 mol2 L0.2 molL1，错误。 答案D,解析A项，升高温度，H2S浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应吸热，正反应放热，错误；B项，通入CO气体瞬间正反应速率增大，达到最大值，向正反应方向建立新的平衡，正反应速率开始减小，逆反应速率逐渐增大，当正反应速率和逆反应速率相等时，反应达到新的化学平衡状态，错误；C项，设反应前H2S的物质的量为n mol，列“三段式”进行解题,答案C,(2)2014福建理综，24(3)已知t 时，反应FeO(s) CO(g) Fe

23、(s)CO2(g)的平衡常数K0.25。 t 时，反应达到平衡时n(CO)n(CO2)_。 若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，t 时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x_。,感悟高考 1.题型：选择题(次)填空题(主) 2.考向：该部分内容通常是在化学反应原理综合题目中，通过与平衡浓度、转化率的计算，图像的分析等相结合，同时联系生产生活实际考查学生知识运用能力。 3.注意点：化学平衡常数是个温度常数；通过“三段式”解题培养解答计算题的条理性。,最新模拟,答案A,2.在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为

24、2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)B(g) xC(g)2D(g)。2 min末该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 molL1，下列判断正确的是() A.平衡常数约为0.3 B.B的转化率为60% C.从反应开始至平衡，A的平均反应速率为0.3 molL1min1 D.若混合气体的密度不变则表明该反应达到平衡状态,答案C,其他条件保持不变，由恒容条件(2 L)改为恒压条件，因该反应是气体分子数减小的反应，平衡正向移动，NO的转化率增大，即21；平衡常数只是温度的函数，故由恒容条件改为恒压条件时平衡常数不变；要使平衡常数减小，平衡应逆向移动，因为反应()是放热

25、反应，故应升高温度。,回答下列问题： (1)反应的H_0(填“大于”或“小于”)；100 时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在060 s时段，反应速率v(N2O4)为_molL1s1；反应的平衡常数K1为_。 (2)100 时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.002 0 molL1s1的平均速率降低，经10 s后又达到平衡。 a.T_100 (填“大于”或“小于”)，判断理由是_。 b.列式计算温度T时反应的平衡常数K2_。 (3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是_。,(2014广东理综，33节选)某

26、小组拟在同浓度Fe3的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30% H2O2、0.1 molL1Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。 设计实验方案：在不同H2O2浓度下，测定_ _ (所测得数据能直接体现反应速率大小)。,教材实验化学反应速率的测定与影响因素,高考真题,设计实验装置，完成如下装置示意图。 答案收集相同体积的氧气所需时间(或相同时间内所收集氧气的体积) 考向：化学反应速率的测定及对外界条件对反应速率影响的实验探究,反应物浓度对化学反应速率的影响的实验：实验中发生了如下反应： 2KMnO4

27、5H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O,教材寻源,知识：浓度、温度、压强、催化剂对化学反应速率的影响,一、考查反应速率的测定方法 对于有气体生成的反应，可测定相同时间内收集气体的多少或测定收集等量气体所耗时间的多少。 对于有固体参与的反应，可测定相同时间内消耗固体质量的多少。 对于有颜色变化或有沉淀生成的反应，可测定溶液变色或变浑浊所耗时间的多少。,考查角度,二、考查外界条件对反应速率的影响因素 分析浓度对化学反应速率的影响时，要注意改变固体或纯液体的用量对化学反应速率没有影响。 分析压强对化学反应速率的影响时，关键看气体浓度是否发生变化。 温度对反应速率影响的规

28、律适用于所有化学反应，注意区别温度对速率和平衡影响的差别。 催化剂对正、逆反应速率的影响程度是相同的。,1.把镁条直接投入到盛有盐酸的敞口容器中， 产生H2的速率如右图所示，在下列因素中， 影响反应速率的因素是() 盐酸的浓度镁条的表面积溶液的温度Cl的浓度 A. B. C. D.,我来预测,解析Mg2H=H2Mg2，实质是镁与H间的反应，与Cl无关。在镁条的表面有一层氧化膜，当将镁条投入盐酸中时，随着氧化膜的不断溶解，镁与盐酸接触的面积不断增大，产生H2的速率会加快；溶液的温度对该反应也有影响，反应放出热量，使温度升高，则反应速率会逐渐加快。 答案C,2.为了探究温度、硫酸铜对锌与稀硫酸反应速率的影响规律，某同学设计如下方案：,下列推断合理的是() A.为了选择和实验探究硫酸铜对反应速率的影响，必须控制t25 B.待测物理量是收集等体积(相同条件)气体所需要的时间，时间越长，反应越快 C.根据该方案，还可以探究硫酸浓度对反应速率的影响 D.根据该实验方案得出反应速率大小可能是,解析A项，根据控制变量法原理，和实验探究温度对反应速率的影响，而和实验探究硫酸铜