《2021年高考化学二轮复习专题六化学反应速率化学平衡-教学设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年高考化学二轮复习专题六化学反应速率化学平衡-教学设计（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 化学反应速率 化学平衡化学反应速率 化学平衡 考纲要求1.了解化学反应速率的概念和平均反应速率的表示方法。2.理解温度、浓度、 压强和催化剂等对化学反应速率影响的一般规律。3.认识催化剂在生产、生活和科学研究领 域中的重大作用。 4.认识化学反应的可逆性。 能用焓变和熵变说明常见简单化学反应的方向。 5. 理解化学平衡和化学平衡常数的含义，能用化学平衡常数进行简单计算。6.理解浓度、温度、 催化剂等对化学平衡影响的一般规律。7.认识化学反应速率和化学平衡的调控在生产、生活 和科学研究领域中的重要作用。 考点一化学反应速率及其影响因素考点一化学反应速率及其影响因素 (一)化学反应速率的计算及
2、速率常数(一)化学反应速率的计算及速率常数 1(2021 学年学科教研组复习备考编写)化学反应速率的计算1(2021 学年学科教研组复习备考编写)化学反应速率的计算 (1)根据图表中数据和定义计算 ：v(X)， 即v(X)， X的浓度变化量molL1 时间的变化量s或min或h |c| t |n| Vt 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“mAnB=pCqD” ，有v(A)v(B)v(C)v(D) mnpq。 2速率常数2速率常
3、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)cd(D)， 平衡常数K ， 反应达到平衡时v正v逆， 故K。 cc C cdD ca A cbB k正v逆
4、k逆v正 k正 k逆 2 (二)正确理解化学反应速率的影响因素(二)正确理解化学反应速率的影响因素 1(2021 学年学科教研组复习备考编写)内因活化能1(2021 学年学科教研组复习备考编写)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
5、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 恒容：充入“惰性气体”总压增大参与反应的物质浓度不变(活化分子浓度不 引起 变)反应速率不变。 恒压：充入“惰性气体”体积增大参与反应的物质浓度减小(活化分子浓度减 引起 引起 小)反应速率减小。 引起 (3)温度(T)：升高(降低)
6、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 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。 3 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 O22CH3CHO2H2O，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 2CuO22CuO，活化能为E1；第二步反应为 CH3CH2OHCuO= CH3CHOCuH2O，活化能为E2；由于E1E总、E2T1 答案CD 解析由中数据可计算温度T1时反
7、应的平衡常数。 13 2NO2(g)2NO(g)O2(g) 起始/molL10.600 转化/molL10.40.40.2 平衡/molL10.20.40.2 平衡后气体总物质的量：n(气体)(0.2molL10.4molL10.2molL1)1L 0.8mol。 K0.8。 c2NOc O 2 c2 NO 2 0.42 0.2 0.22 A 项，此时容器中，Q(0.3molL10.5molL1 0.2molL 1)1L 1.0mol， 则 达 到 平 衡 后 容 器 和 容 器 中 的 总 压 强 之 比 p()p()0.8mol1.0mol45，错误；B 项，根据等效平衡特点可知，容器中平
8、衡 体系相当于在容器平衡体系中同时加入 0.2molL1NO 和 0.05molL1O2，平衡左移的结 果 ， 故 容 器 的 平 衡 体 系 中 ， 0.2molL 1c(O2)0.25molL 1,0.2molL 1c(NO2)0.3molL1， 达平衡时， 容器中 1， 容器中 c O 2 c NO 2 0.2molL1 0.2molL1 0.2molL1 0.3molL1 T1，正确。 14 题组一利用图像、Q与K的关系判断化学平衡状态 1(2021 学年学科教研组复习备考编写)汽车尾气净化的主要原理为 2NO(g)2CO(g) 催化剂 2CO2(g)N2(g)H0。若该反应在绝热、恒
9、容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能 说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是_(填标号)。 答案 解析达到平衡时，v正应保持不变。 由于是放热反应，又是绝热容器，体系温度升高，平衡左移，K减小。 图中达到平衡时，CO、CO2的物质的量的变化量之比不是 11。 w(NO)逐渐减小，达到平衡时保持不变。 因正反应放热，容器绝热，故反应开始后体系温度升高，达到平衡状态时，体系温度不再 发生变化。 H是一个定值，不能用于判断可逆反应是否达到平衡状态。 2一定温度下，将 2molNO、1molCO 充入 1L 固定容积的密闭容器中发生反应：2NO(g) 2CO(g)N2(g)2CO2(g)H0。反应
10、过程中部分物质浓度变化如图所示： 15 若 15min 时再向容器中充入 CO、N2各 0.6mol，该反应是否处于平衡状态？ 答案该反应处于平衡状态。 解析由图像知，10min 时反应达到平衡状态， K， 0.2 0.42 0.62 1.62 5 144 Q，QK， 0.20.6 0.42 0.60.62 1.62 5 144 所以该反应仍处于平衡状态。 题组二“建模、解模”分析法在平衡移动结果判定中的应用 3在一定条件下，可逆反应 2NO2(g)N2O4(g)H0 达到平衡，当分别改变下列条件时， 请回答下列问题： (1)保持容器容积不变， 通入一定量NO2， 则达到平衡时NO2的百分含量
11、_(填 “增大” “减 小”或“不变” ，下同)；保持容器容积不变，通入一定量 N2O4，则达到平衡时 NO2的百分含 量_。 (2)保持压强不变，通入一定量 NO2，则达到平衡时 NO2的百分含量_； 保持压强不变， 通入一定量 N2O4，则达到平衡时 NO2的百分含量_。 (3)保持容器容积不变，通入一定量氖气，则达到平衡时 NO2的转化率_； 保持压强 不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，则达到平衡时 NO2的转化率_。 答案(1)减小减小(2)不变不变(3)不变减小 解析(1)保持容器容积不变，通入一定量 NO2，等效为增大压强，平衡正向移动，NO2的百 分含量减小 ； 保持容器容积不
12、变， 通入一定量 N2O4， 等效为增大压强， 平衡正向移动， 所以 NO2 的百分含量减小。(2)保持压强不变，通入一定量 NO2或 N2O4，不影响平衡，所以 NO2的百分 16 含量不变。(3)保持容器容积不变，通入一定量氖气，此过程中各物质的物质的量浓度都没有 发生改变，所以平衡不移动，NO2的转化率不变 ； 保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大 一倍，则相当于减小压强，所以平衡向生成 NO2的方向移动，所以 NO2的转化率会减小。 反思归纳 1(2021 学年学科教研组复习备考编写)对于反应物或生成物只有一种的可逆反应而言，在 改变物质浓度而引起化学平衡移动时应遵循或应用下列方法进
13、行分析： (1)建模法分析化学平衡 当容器中的投料量是容器中的n倍时，可通过建模思想来进行考虑。 一般解题步骤以 PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)为例： 建模：构建容器的模型： p(始)p(平) 1molPCl5 恒容 PCl5M% 解模 ： 将容器进行拆分，构建新的模型(用实线箭号表示状态变化的方向，用虚线箭号表 示虚拟的过程)： 17 最后将虚拟出的两个平衡状态进行加压， 把体积较大的平衡状态转化为体积较小的平衡状态。 即容器的反应相当于在虚拟容器的基础上增大压强， 平衡逆向移动， 容器相对于容器， PCl5的体积分数增大。 (2)在温度、压强不变的体系中加入某种气体反应物(或生成
14、物)的平衡移动问题： 对于aA(g)bB(g)cC(g)或bB(g)cC(g)aA(g)，当T、p不变时，加入 A 气体，平衡 移动的最终结果与原平衡等效， 相当于平衡不移动 ； 而加入 B 或 C， 则平衡的移动由浓度决定。 2转化率的变化分析 在一恒容密闭容器中通入amolA、bmolB 发生反应aA(g)bB(g)cC(g)，达到平衡后，改 变下列条件，分析转化率的变化情况： (1)再通入bmolB，(A)增大，(B)减小。 (2)再通入amolA、bmolB： 若abc，(A)增大、(B)增大； 若abc，(A)不变、(B)不变； 若abc，(A)减小、(B)减小。 题组三反应热与化学
15、平衡移动 4已知 298K 时，2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197kJmol1，在相同温度下，向密 闭容器中通入 2molSO2和 1molO2，达到平衡时放出热量Q1；向另一体积相同的密闭容器中通 入 1molSO2和 1molO2，达到平衡时放出热量Q2。则下列关系正确的是() A2Q2Q1 18 B2Q2Q1 CQ2Q1197kJ DQ2Q1197kJ 答案C 解析反应的热化学方程式：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197kJmol1，由热化学方 程式可知， 加入 2molSO2和 1molO2， 生成的 SO3量小于 2mol， 所以Q1197kJ,1molSO2和
16、 1molO2 相当于在 2molSO2和 1molO2达到平衡的基础上， 减少反应物的浓度， 平衡逆向移动， 即Q2Q1， 综上：Q2Q1197kJ，故选 C。 5已知 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197kJmol1。在 25时，向恒压密闭容器中 通入 2molSO2和 1molO2，达到平衡时放出热量a1；若 25时，在此恒压密闭容器中只通入 1molSO2和 0.5molO2，达到平衡时放出热量a2。则下列关系正确的是() A2a2a1197kJ B197kJa12a2 Ca2a1197kJ D2a2a1197kJ 答案B 解析恒温恒压下，对于可逆反应 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，向恒压密闭容器中通入 2molSO2和 1molO2与只通入 1molSO2和 0.5molO2互为等效平衡，达到平衡时反应物的转化率 一定相等，则反应放出的热量关系：a
