《2020高考化学通用版提分大二轮复习课件：专题六 化学反应速率 化学平衡》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考化学通用版提分大二轮复习课件：专题六 化学反应速率 化学平衡（78页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题六 化学反应速率 化学平衡 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 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 考点二 化学平衡及其影响因素 内容索引 NEIRONGSUOYIN 考点一 化学反应速率及其影响因素 化学反应速率及其影响因素 HUA
2、 XUE FAN YING SU LV JI QI YING XIANG YIN SU01 一 化学反应速率的计算及速率常数 1 化学反应速率的计算 核心回扣 1 计算时一定要注意容器或溶液的体积 不能忽视容器或溶液的体积V 盲目地把 n 当作 c代入公式进行计算 同时还要注意单位及规范书写 还要根据要求注意有效 数字的处理 2 根据化学方程式计算 对于反应 mA nB pC qD 有v A v B v C v D m n p q 2 速率常数 1 假设基元反应 能够一步完成的反应 为aA g bB g cC g dD g 其速率可 表示为v kca A cb B 式中的k称为反应速率常数或速
3、率常数 它表示单位浓度下 的化学反应速率 与浓度无关 但受温度 催化剂 固体表面性质等因素的影响 通常反应速率常数越大 反应进行得越快 不同反应有不同的速率常数 2 正 逆反应的速率常数与平衡常数的关系 对于基元反应aA g bB g cC g dD g v正 k正 ca A cb B v逆 k逆 cc C 二 正确理解化学反应速率的影响因素 1 内因 活化能 活化能是指为了能发生化学反应 普通分子 具有平均能量的分子 变成活化分子所 需要吸收的最小能量 即活化分子比普通分子所多出的那部分能量 相同条件下 不同化学反应的速率不同 主要是内因 活化能大小不同所致 活化能小的化学 反应速率快 活化
4、能大的反应速率慢 注意 反应热为正 逆反应活化能的差值 2 外因 相同的化学反应 在不同条件下 化学反应速率不同 主要原因是外因 浓度 压强 温度 催化剂 光照 接触面积等因素不同所致 1 浓度 c 增大 减小 反应物浓度 单位体积内活化分子数目增加 减少 活化分子 百分数不变 有效碰撞频率提高 降低 化学反应速率加快 减慢 2 压强 p 对于气相反应来说 增大 减小 压强 相当于减小 增大 容器容积 相 当于增大 减小 反应物的浓度 化学反应速率加快 减慢 注意 惰性气体 对反应速率的影响 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
5、慢 4 催化剂 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 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 添加催化剂能改变反应的路径 如乙醇的氧化实验 该实验的总反应为 2CH3CH2OH O2 2CH3CHO 2H2O 活化能为E总 使用铜丝作催化剂将一步反 应改变为两步反应 第一步反应为2Cu O2 2CuO 活化能为E1 第二步反应 为CH3CH2OH CuO CH3CHO Cu H2O 活化能为E2 由于E1 E总 E2v 第二步反应 B 反应的中间产物只有NO3 C 第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效 D 第三步反应活化能
6、较高 1234 AC 56 解析 第一步反应快速平衡 说明正 逆反应速率很大 极短时间内即可达到平衡 A项正确 第二步反应慢 说明有效碰撞次数少 C项正确 由题给三步反应可知 反应的中间产物有NO3和NO B项错误 反应快 说明反应的活化能较低 D项错误 123456 角度二 化学反应速率的计算及速率常数的应用 4 1 2018 全国卷 28 2 改编 已知2N2O5 g 2N2O4 g O2 g 起始时N2O5 g 为35 8 kPa 分解的反应速率v 2 10 3 kPa min 1 t 62 min时 测得体 系中 2 9 kPa 则此时的 kPa v kPa min 1 1234 30
7、 06 0 10 2 解析 2N2O5 g 2N2O4 g O2 g 起始 kPa 35 8 0 0 62 min时 kPa 35 8 2 9 2 2 9 30 所以 30 0 kPa v 2 10 3 30 0 kPa min 1 6 0 10 2 kPa min 1 56 2 2015 广东 31 3 改编 一定条件下测得反应2HCl g Cl2 g H2O g 的 反应过程中n Cl2 的数据如下 1234 计算2 0 6 0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率 以mol min 1为单位 写 出计算过程 t min02 04 06 08 0 n Cl2 10 3 mol01
8、83 75 47 2 56 3 2015 全国 28 4 Bodensteins研究了下列反应 1234 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 t min020406080120 x HI 10 910 850 8150 7950 784 x HI 00 600 730 7730 7800 784 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 min 1 在t 40 min时 v正 min 1 1 95 10 3 56 解析 平衡
9、时 v正 v逆 即k正x2 HI k逆x H2 x I2 v正 k正x2 HI 0 002 7 min 1 0 852 1 95 10 3 min 1 123456 5 2018 北京 27 2 3 4 2 对反应3SO2 g 2H2O g 2H2SO4 l S s H 254 kJ mol 1 在某一投料比时 两种压强下 H2SO4在平衡体系中物质的量分数 随温度的变化关系如图所示 p2 p1 填 或 p1 反应是气体物质的量减小的反应 温度一定时 增大压强使平衡正向移动 H2SO4 的物质的量增大 体系总物质的量减小 H2SO4的物质的量分数增大 456 3 I 可以作为水溶液中SO2歧化
10、反应的催化剂 可能的催化过程如下 将 补充完 整 SO2 4I 4H S 2I2 2H2O I2 2H2O 2I 123 解析 根据歧化反应的特点 反应 生成S 则反应 需生成H2SO4 即I2将SO2氧化 为H2SO4 反应的离子方程式为I2 2H2O SO2 4H 2I SO24H 456 4 探究 反应速率与SO2歧化反应速率的关系 实验如下 分别将18 mL SO2饱 和溶液加入2 mL下列试剂中 密闭放置观察现象 已知 I2易溶解在KI溶液中 序号ABCD 试剂 组成 0 4 mol L 1KI a mol L 1KI 0 2 mol L 1H2SO4 0 2 mol L 1H2SO
11、4 0 2 mol L 1KI 0 000 2 mol I2 实验 现象 溶液变黄 一 段时间后出现 浑浊 溶液变黄 出现 浑浊较A快 无明显现象 溶液由棕褐色很快 褪色 变为黄色 出现浑浊较A快 解析 对比实验只能存在一个变量 因实验B比实验A多了H2SO4溶液 则B中KI溶 液的浓度应不变 故a 0 4 B是A的对比实验 则a 123 0 4 456 比较A B C 可得出的结论是 实验表明 SO2的歧化反应速率D A 结合 反应速率解释原因 123 解析 加入少量I2时 反应明显加快 说明反应 比反应 快 D中由反应 产生的 H 使反应 加快 I 是SO2歧化反应的催化剂 H 单独存在时
12、不具 反应 比 快 D中由反应 产生的H 使反应 加快 有催化作用 但H 可以加快歧化反应速率 456 6 2018 全国卷 27 2 CH4 CO2催化重整反应为CH4 g CO2 g 2CO g 2H2 g H 247 kJ mol 1 反应中催化剂活性会因积碳反应而降低 同时存在的消碳反应则使积碳量减少 相 关数据如下表 由上表判断 催化剂X Y 填 优于 或 劣于 理由是 劣于 催化剂Y积碳反应的活化能大 积碳反应的速率小 而消碳反应活化能相对较小 相对于催化剂X 消碳反应速率大 积碳反应 CH4 g C s 2H2 g 消碳反应CO2 g C s 2CO g H kJ mol 175
13、172 活化能 kJ mol 1催化剂X3391 催化剂Y4372 123456 在反应进料气组成 压强及反应时间相同的情况下 某催化剂表面的积碳量随温度 的变化关系如图所示 升高温度时 下列关于积碳反应 消碳反应的平衡常数 K 和 速率 v 的叙述正确的是 填标号 A K积 K消均增加 B v积减小 v消增加 C K积减小 K消增加 D v消增加的倍数比v积增加的倍数大 123 AD 456 解析 积碳反应中 由于催化剂X的活化能比催化剂Y的活化能要小 所以催化剂X 更有利于积碳反应的进行 而消碳反应中 催化剂X的活化能大于催化剂Y 所以催 化剂Y更有利于消碳反应的进行 综合分析 催化剂X劣
14、于催化剂Y 由表格可知积碳反应 消碳反应都是吸热反应 温度升高 平衡右移 K积 K消均增 加 反应速率均增大 从图像上可知 随着温度的升高 催化剂表面的积碳量是减 小的 所以v消增加的倍数要比v积增加的倍数大 积碳反应 CH4 g C s 2H2 g 消碳反应CO2 g C s 2CO g H kJ mol 175172 活化能 kJ mol 1 催化剂X3391 催化剂Y4372 123456 在一定温度下 测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v k p CH4 p CO2 0 5 k为速率常数 在p CH4 一定时 不同p CO2 下积碳量随时间的变化趋势如下图所 示 则pa CO2 pb
15、 CO2 pc CO2 从大到小的顺序为 123 解析 由速率方程表达式v k p CH4 p CO2 0 5可知 v与p CO2 成反比例关系 p CO2 越大 反应速率越小 所以pc CO2 pb CO2 pa CO2 pc CO2 pb CO2 pa CO2 456 题组一 全方位掌握化学反应速率及其应用 1 已知 反应aA g bB g cC g 某温度下 在 2 L 的密闭容器中投入一定 量的A B 两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示 题组集训 3 12345 1 经测定前4 s内v C 0 05 mol L 1 s 1 则该反应的化学方程式为 解析 前4 s内 c A
16、0 8 mol L 1 0 5 mol L 1 0 3 mol L 1 12345 v A v C a c 0 075 mol L 1 s 1 0 05 mol L 1 s 1 3 2 由图像知 在12 s时 c A c B 0 6 mol L 1 0 2 mol L 1 3 1 a b 则a b c三者之比为3 1 2 所以该反应的化学方程式为3A g B g 2C g 2 若上述反应分别在甲 乙 丙三个相同的密闭容器中进行 经同一段时间后 测 得三个容器中的反应速率分别为 甲 v A 0 3 mol L 1 s 1 乙 v B 0 12 mol L 1 s 1 丙 v C 9 6 mol L 1 min 1 则甲 乙 丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为 12345 乙 甲 丙 解析 丙容器中v C 9 6 mol L 1 min 1 0 16 mol L 1 s 1 12345 故甲 乙 丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙 甲 丙 密闭容器中发生如下反应 A g 3B g 2C g H 0 根据下面速率 时间 图像 回答下列问题 1 下列时刻所改变的外界条件 t1 t3 t4
