《2017-2018学年高中化学 专题2 化学反应速率与化学平衡习题课课件 苏教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中化学 专题2 化学反应速率与化学平衡习题课课件 苏教版选修4（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题2习题课,任务一,任务二,知识网整合构建 复习回顾本专题所学内容,完善下列知识网,熟练掌握本专题的知识结构。,任务一,任务二,任务一,任务二,小专题概括总结 1.在进行有关化学反应速率、化学平衡计算时一般从哪些方面进行考虑? 2.有关化学平衡图像题的解法和类型有哪些? 3.你知道什么是等效平衡吗?等效平衡有哪些类型和应用?,探究活动一,探究活动二,探究活动三,提炼化学反应速率、化学平衡的计算方法 【典型例题】 在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g) M(g)+N(g),所得实验数据如下表:,探究活动一,探究活动二,探究活动三,下列说法正确的是() A.实
2、验中,若5 min时测得n(M)=0.050 mol,则05 min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.010-2 molL-1min-1 B.实验中,该反应的平衡常数K=2.0 C.实验中,达到平衡时,X的转化率为60% D.实验中,达到平衡时,b0.060 解析:根据各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比,实验中X(g)+Y(g) M(g)+N(g) c起始/(molL-1) 0.010.04 00 c转化/(molL-1) 0.0080.008 0.0080.008 c平衡/(molL-1) 0.0020.032 0.0080.008,探究活动一,探究活动二,探究活动三,根据
3、温度相同,则K相等, 实验X(g)+Y(g) M(g)+N(g) c起始/(molL-1)0.02 0.03 00 c转化/(molL-1)x x xx c平衡/(molL-1)0.02-x 0.03-x xx,探究活动一,探究活动二,探究活动三,由实验中数据可求出K(700 )= =2.6,而800 时K=1.0,说明温度升高,K减小,该反应为放热反应。实验与比较,起始时n(X)、n(Y)均为的一半,若温度也为800 ,则与是等效平衡,b是a的一半即b=0.060,但的温度是900 ,升高温度平衡向逆反应方向移动,n(M)减小,所以b0.060,D项错误。 答案:C,探究活动一,探究活动二,
4、探究活动三,规律方法点拨化学反应速率、化学平衡的计算方法 1.计算步骤 书写有关化学平衡的化学方程式 | 标示各物质的起始量、转化量、平衡量 | 计算根据已知条件列方程式计算 2.计算模式(三段式) mA(g)+ nB(g) pC(g),探究活动一,探究活动二,探究活动三,3.计算公式 (1)对反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度; 对生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度。,探究活动一,探究活动二,探究活动三,学以致用导学号22014039总压强为30 MPa时,氮氢混合气体(体积比为13)通入合成塔,反应达平衡时,压强降为25 MPa。则平衡时混合气体中氨的体积分数为() A.35%B.30
5、%C.25%D.20%,探究活动一,探究活动二,探究活动三,答案:D,探究活动一,探究活动二,探究活动三,提炼有关化学平衡图像题的解法和类型 【典型例题】 一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g) 2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:,探究活动一,探究活动二,探究活动三,已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)体积分数。下列说法正确的是() A.550 时,若充入惰性气体,v(正)、v(逆)均减小,平衡不移动 B.650 时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0% C.T 时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动 D
6、.925 时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总 解析:550 时,若充入惰性气体,由于是恒压反应,因此相当于扩大了体积,v(正)、v(逆)均减小,平衡正向移动,A选项错误;根据图示可知,在650 时,CO的体积分数为40%,根据反应方程式:C(s)+CO2(g) 2CO(g)。设开始加入1 mol CO2,反应掉了x mol,则有:,探究活动一,探究活动二,探究活动三,C(s)+CO2(g) 2CO(g) 始态: 1 mol 0 变化: x mol 2x mol 平衡: (1-x) mol 2x mol,由图可知T 达到平衡时CO和CO2的体积分数相等,则T 时充入等
7、体积的CO2和CO时平衡不移动,C项错误;925 时,CO的体积 分数为96%,答案:B,探究活动一,探究活动二,探究活动三,规律方法点拨有关化学平衡图像题的解法和类型 首先,解答有关化学平衡的图像题,比较快而准的方法是抓好以下“三看”: 一看可逆反应的特征:该反应是吸热反应还是放热反应,是气体总体积增大、减小,还是不变的反应; 二看外界条件的变化:横坐标是时间、浓度、压强还是温度,纵坐标是浓度、转化率还是物质的百分含量等; 三看曲线变化的趋势:每条曲线的变化趋势是上升还是下降,曲线有无拐点、断点、最值点等。 第二,解答化学平衡的图像题必须弄清以下六种图像的特点和解题思路:,探究活动一,探究活
8、动二,探究活动三,(1)已知反应物、生成物的量(物质的量、浓度等)随时间变化的曲线,推断反应的化学方程式。,探究活动一,探究活动二,探究活动三,解答这类图像题应抓住三点: 物质的量减少的是反应物,物质的量增加的是生成物;反应前后物质的量不变的可能是催化剂。 反应一段时间后,各物质的量保持不变且都大于零,则该反应是可逆反应,需用“ ”连接;若一段时间后,某物质的量减少至零或趋向于零,说明该反应是不可逆反应,需用“ ”连接。 根据相同时间内各物质的化学反应速率(或物质的量浓度的改变量)之比等于化学方程式中的化学计量数之比,可求出化学方程式的化学计量数。 如上图中反应物是X、Y,生成物是Z,催化剂为
9、W;反应为可逆反应;n(X)n(Y)n(Z)=323,则发生的反应为3X+2Y 3Z。,探究活动一,探究活动二,探究活动三,(2)已知反应的速率v(正)、v(逆)与时间的关系曲线,推测改变的单一反应条件。 解这类图像题应抓住以下三点: 改变条件使平衡移动的瞬间若曲线是连续的,则改变的单一反应条件是物质的浓度发生改变所致;改变条件使平衡移动的瞬间若曲线出现断点,则改变的单一反应条件要么是温度改变,要么是压强改变;改变条件平衡不移动但反应速率变化,此时曲线也出现断点,则改变的单一反应条件要么是使用了催化剂,要么是反应前后气体分子数目不变的可逆反应中压强改变所致。 若新平衡时反应速率比原平衡的大,则
10、改变的条件应是增大物质的浓度,或增大压强,或升高温度,或使用正催化剂;若新平衡时反应速率比原平衡的小,则改变的条件应是减小物质的浓度,或减小压强,或降低温度。,探究活动一,探究活动二,探究活动三,根据改变条件的瞬间v(正)与v(逆)的相对大小可判定平衡移动的方向,进而确定改变的条件是增大还是减小反应物(或生成物)的浓度;反应是吸热反应还是放热反应;反应中左右两边气体分子数目的大小关系;如图中,图甲是增大反应物的浓度所致,平衡将向正反应方向移动;图乙可以是减小压强所致,平衡将向逆反应方向移动,且反应中左边气体物质的化学计量数之和大于右边气体物质的化学计量数之和;也可以是降低温度所致,平衡将向逆反
11、应方向移动,且正反应是吸热反应。图丙可以是增大压强所致,平衡不发生移动,且反应前后气体分子数目不变;也可以是使用适宜的催化剂所致,平衡不发生移动。,探究活动一,探究活动二,探究活动三,(3)已知不同温度或压强下,反应物的转化率与时间的关系曲线,推测温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数间的关系。 解答这类图像题应注意以下三点: “先拐先平,数值大”原则:分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡时所需时间的长短可推知反应所需的条件。若为温度变化引起,则温度较高时,反应达到平衡所需的时间较短,温度较低时,反应达到平衡所需的时间较长;若为压强变化引起,则压强较大时,反应达到平衡
12、所需的时间较短,压强较小时,反应达到平衡所需的时间较长;若为是否使用催化剂引起,则使用适宜催化剂时,反应达到平衡所需的时间较短,不使用催化剂时,反应达到平衡所需的时间较长。,探究活动一,探究活动二,探究活动三,再由不同反应条件下反应达到平衡时反应物的转化率的变化判断出平衡移动的方向,进而得出反应的热效应(温度变化引起时)、反应中化学方程式两边气体物质的化学计量数之和的大小关系(压强变化引起时),以及是否使用了适宜的催化剂。 要掌握这类图像的正误判断方法。 如图中,图甲中T2T1,温度升高,A的转化率降低,平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应;图乙中p1p2,增大压强,A的转化率升高,平衡向
13、正反应方向移动,则正反应为气体分子数目减小的反应;图丙中,若b曲线是无催化剂时的反应情况,则a曲线可能表示的是使用适宜催化剂时的反应情况。,探究活动一,探究活动二,探究活动三,(4)已知不同温度或压强下反应物(或生成物)的百分含量与时间关系的曲线,推测温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数间的关系。 解答这类图像题的分析思路跟(3)基本相同,可仿(3)分析之。 (5)已知不同温度下的转化率压强图像或不同压强下的转化率温度图像,推断可逆反应的热效应或反应的气体物质间的化学计量数的关系。,探究活动一,探究活动二,探究活动三,解答这类图像题应注意以下四点: 此类图像中,每一条曲
14、线均为相同温度下不同压强时的平衡转化率曲线或相同压强下不同温度时的平衡转化率曲线,也就是说曲线上的每一点都对应一个压强或温度下的化学平衡状态。 “定一议二”原则:可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应方程式中反应的气体物质间的化学计量数的大小关系。 也可通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应的热效应。,探究活动一,探究活动二,探究活动三,值得注意的是此类图中只要起始状态相同,则在不同温度下的转化率压强图像或在不同压强下的转化率温度图像中的各曲线是不可能相交的。 如上图,图甲中,温度升高,A的转化率提高,
15、表明平衡将向正反应方向移动,则正反应为吸热反应;压强增大,A的转化率也提高,表明平衡将向正反应方向移动,则正反应为气体分子数目减小的反应。请你照此分析一下曲线乙。 (6)除上述五类图像外,还有诸如反应物(或生成物)的百分含量温度曲线等,可仿照上述有关图像的解答思路去分析。,探究活动一,探究活动二,探究活动三,学以致用汽车尾气净化中的一个反应如下:,在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是(),探究活动一,探究活动二,探究活动三,解析:该反应为气体分子数目减小的放热反应。升温,平衡逆向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,平衡常数减小,同时,CO的转化率减小,故A项、
16、B项都错;平衡常数只与温度有关,与物质的量无关,C项正确;增加氮气的物质的量,平衡逆向移动,NO的转化率减小,D项错。 答案:C,探究活动一,探究活动二,探究活动三,【典型例题】 (2016江苏联考)在相同温度和压强下,对反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表:,上述四种情况达到平衡后,n(CO)的大小顺序是() A.乙=丁丙=甲B.乙丁甲丙 C.丁乙丙=甲D.丁丙乙甲,探究活动一,探究活动二,探究活动三,解析:起始投料情况如下: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) 甲:a mol a mol00 乙:2a mol a mol00 丙:0 0 a mola mol 丁:a mol 0 a mola mol 根据“一边倒”的方法,将丙和丁中的生成物全部转化为反应物,发现甲和丙的起始量相同,均为a mol CO2和a mol H2,乙和丁的起始量相同,均为2a
