高中化学单元复习与巩固（基础）知识讲解学案新人教版选修4

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1、1单元复习与巩固单元复习与巩固【学习目标学习目标】 1、了解化学反应速率及其影响因素； 2、掌握化学平衡的建立及其影响因素，能用化学平衡常数进行定量分析； 3、初步了解化学反应方向的判断依据。 【知识网络知识网络】【要点梳理要点梳理】 要点一、化学反应速率要点一、化学反应速率 1化学反应速率的概念及表示方法(1)概念：通常用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示(2)表达式：(3)单位：molL1min1或 molL1s1等(4)注意点：化学反应速率均取正值化学反应速率一般不用固体物质表示同一反应，选用不同物质的浓度变化表示反应速率，数值可能不同，但意义相同，各物质表示的速率 之比

2、等于该反应方程式中的化学计量数之比注意区别平均速率和即时速率 2影响化学反应速率的因素(1)内因：反应物的结构、性质(2)外因：浓度：增大反应物的浓度，反应速率增大2温度：升高温度，反应速率增大压强：对于有气体参加的反应，增大压强，气体物质的浓度增大，反应速率增大催化剂：使用催化剂，反应速率增大 要点二、化学平衡要点二、化学平衡(1)可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应(2)化学平衡的概念：是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组 分的浓度保持不变的状态(3)化学平衡的特征：逆：可逆反应等：v(正)v(逆)动：动态平衡v(

3、正)v(逆)0定：平衡状态时反应混合物中各组分的浓度保持不变变：当浓度、温度、压强等条件改变时，化学平衡即发生移动 要点三、化学平衡的移动及影响因素要点三、化学平衡的移动及影响因素 1化学平衡的移动(1)定义：可逆反应中旧化学平衡的破坏，新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动(2)化学平衡移动的本质原因是v(正)v(逆)如催化剂能同等程度改变v(正)和v(逆)，所以，加入催 化剂，化学平衡不发生移动 2影响化学平衡的条件条件的变化平衡移动的方向平衡移动的结果(均与改变条件时比较)浓度向正反应方向移动向逆反应方向移动压强(气体)增大减小向缩小气体体积方向移动向增大气体体积方向移动使气体压强减小使

4、气体压强增大温度升高降低向吸热方向移动向放热方向移动使温度降低使温度升高 3化学平衡移动原理(即勒夏特列原理)如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动 要点四、化学平衡常数与转化率要点四、化学平衡常数与转化率 1、化学平衡常数： 对于一般的可逆反应：mA+nBpC+qD。其中 m、n、p、q 分别表示化学方程式中反应物和生成物的化学 计量数。当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数可以表示为：在一定温度下，可逆反应达到化学平衡时，生成物的浓度、反应物的浓度的关系依上述规律，其常数(用 K 表示)叫该反应的化学平衡常数 2、化学平衡常数的意义

5、平衡常数的大小不随反应物或生成物浓度的改变而改变，只随温度的改变而改变。3可以推断反应进行的程度。K 的意义：K 很大，反应进行的程度很大，转化率大；K 居中，典型的可逆反应，改变条件反应的方向 变化；K 很小，反应进行的程度小，转化率小。 3、转化率：可逆反应到达平衡时，某反应物的转化浓度(等于某反应物的起始浓度和平衡浓度的差)与该反应物的起 始浓度比值的百分比。可用于表示可逆反应进行的程度。要点五、化学反应进行的方向要点五、化学反应进行的方向 1、焓变和熵变的不同：焓变(H)指的是内能的变化值，常以热的形式表现出来。熵变(S)指的是体系的混乱程度。 S(g)S(l)S(s) 2、自发反应与

6、否的判断依据H-TS0 逆反应自发进行【典型例题典型例题】 类型一、化学反应速率的概念及简单计算例 1 一定条件下，体积为 10 L 的密闭容器中，1 mol X 和 1 mol Y 进行反应：2X (g)+Y (g) Z (g)， 经 60 s 达到平衡，生成 0.3 mol Z。下列说法正确的是（ ）A以 X 浓度变化表示的反应速率为 0.001 mol(Ls)B将容器体积变为 20 L，Z 的平衡浓度变为原来的1 2C若增大压强，则物质 Y 的转化率减小D若升高温度，X 的体积分数增大，则该反应的 H0 【思路点拨】解题时注意，题干中给出的是生成物的物质的量的变化，在分析选项时需要转化成

7、反应物 的浓度变化。 【答案】A 【解析】根据题意可以列出：所以0.06mol / L(X)0.001mol / (L s)60sv，故 A 选项正确；将容器的体积变为 20 L 的瞬间各物质的浓度均减半，根据平衡移动原理，此平衡应向逆反应方向移动，所以 Z 的平衡浓度比原来的1 2要小，故 B 选项错误；由于此反应的正反应是气体体积缩小的反应，因此增大压强此平衡向右移动，反应物 X 和 Y 的转化 率均增大，故 C 选项错误；X 的体积分数增大，说明平衡向逆反应方向移动，而升高温度平衡应向吸热反应方 向移动，因此此反应的正反应应为放热反应，即 H0，所以 D 选项错误。 【总结升华】本题的易

8、错点有：忽略化学反应速率为单位时间内物质浓度的变化而错选其他选项；对平 衡移动原理（勒夏特列原理）理解片面而错选 B 或 D。举一反三：举一反三： 【变式 1】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 48 min 间的平均反应速率和推测反应 16 min 时反应物的浓度，结果应是（ ）4A2.5molL1min1和 2.0molL1B2.5molL1min1和 2.5molL1C3.0molL1min1和 3.0molL1D5.0molL1min1和 3.0molL1 【答案】B【解析】在 48 min 内反应物的浓度改变量为

9、 10molL1，故 48 min 内的平均反应速率为 2.5molL1min1；图中从 0 min 开始到 8 min 反应物的浓度降低到原来的1 4，根据这一幅度，可以推测从第 8 min 到第 16 min，反应物的浓度降低到 2.5molL1。类型二、化学反应速率的影响因素例 2 等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积V的数据， 根据数据绘制得到氢气体积随时间变化曲线如图所示，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是（ ）组别c (HCl)（mol / L）温度（）状态12.025块状22.530块状32.550块状42.530粉末状A4321

10、 B1234 C3421 D1243 【思路点拨】需要综合考虑盐酸的浓度、温度以及反应物的铁的状态对反应速率的影响。【答案】AC【解析】由图可知，反应速率：abcd。由外界条件对反应速率的影响知，温度高、浓度大、固体 表面积大，反应速率就快，则 1 组最慢，2 组稍快，由于 3 组温度高但固体表面积小，4 组温度低但固体表面 积大，因此无法确定 3 组与 4 组的反应速率的快慢，但均比 2 组快，故 A、C 两项均正确，B、D 两项均错误。 【总结升华】盐酸浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越大；铁的颗粒越小，表面积越大， 反应速率越大。举一反三：举一反三：【变式 1】2SO2 (g)

11、+O2 (g)25V O 2SO3 (g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是（ ）A催化剂 V2O5，不改变该反应的逆反应速率B增大反应体系的压强，反应速率一定增大C该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间D在t1、t2时刻，SO3 (g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1t2内，SO3 (g)生成的平均速率为2121ccvtt【答案】D【解析】催化剂可以同等程度的改变正、逆反应速率，A 错；增大反应体系压强的方法有许多种，当向反 应体系中充入无关气体时，压强增大，但反应速率不变，B 错；降低温度将减小反应速率，达到平衡的时间增 长，C 错；反应速率就是用某一时间段内浓度的变

12、化值除以反应时间来计算的，D 对。类型三、化学平衡状态的判断例 3 （1）下列方法中可以证明 2 HI (g) H2 (g)+I2 (g)已达平衡状态的是_（填序号） 。单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI一个 HH 键断裂的同时有两个 HI 键断裂5(HI)=(I2)时反应速率22(HI)(H )(I )2vvv时c (HI)c (H2)c (I2)=211 时温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化时温度和体积一定时，容器内压强不再变化时条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化时温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化时温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化时（2

13、）在上述的说法中能说明 2NO2 (g) N2O4 (g)达到平衡状态的是_。【思路点拨】解答时特别需要注意，反应(1)和反应(2)的不同之处，前者反应前后分子数不变；后者的 正反应分子数减少。【答案】 （1） （2）【解析】由第（1）题反应的特征可知：此反应在反应前后气体的体积不发生变化，即在反应的任何一个 阶段，容器内压强不发生改变。气体的总质量不变、总物质的量不变，因此混合气体的密度、平均相对分子 质量均不发生改变。由第（2）题反应的特征可知：反应前后气体体积发生改变，因此若平衡发生移动则混合气体的平均相对 分子质量、混合气体密度都发生改变，当反应处于平衡状态时，这些都不再改变，此时c

14、(NO2)恒定，混合气 体的颜色不再变化。【总结升华】判断化学平衡状态时要抓住“v (正)=v (逆)”和“各物质的百分含量不变”这两个核心判 据。举一反三：举一反三： 【变式 1】低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：2NH3 (g)+NO (g)+NO2 (g)180 C 催化剂2N2 (g)+3H2O (g) H0，在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是（ ）A平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大B平衡时，其他条件不变，增加 NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小C单位时间内消耗 NO 和 N2的物质的量比为 12 时，反应达到平衡D其他条件不变

15、，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大【答案】C【解析】该反应是气体体积增大的放热反应。A 项升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，不正确；B 项增大 NH3的浓度，平衡向右移动，使氮氧化物的转化率增大，不正确；C 项 NO、N2的消耗分别代表正向、逆 向的反应速率，速率的比值等于方程式中的化学计量数的比值，说明正、逆反应速率相等，故 C 正确；催化 剂不影响化学平衡，D 不正确。类型四、根据化学平衡移动方向进行有关判断例 4 可逆反应：3A (g) 3B (?)+C (?) H0，随着温度升高，气体平均相对分子质量有变小的 趋势，则下列判断正确的是（ ）AB 和 C 可能都是固体 BB 和 C 一定都是气体C若 C 为固体，则 B 一定是气体 DB 和 C 可能都是气体【思路点拨】题目给出的化学方程式，正向为吸热反应，温度升高平衡正向移动。【答案】CD【解析】升温平衡正向移动，气体平均相对分子质量减小，有两种可能：气体质量不变，气体物质的 量增加，此时 B 与 C 均为气体。气体质量减小，气体物质的量不变，此时 B 为气体，C 为固体（或液体） 。6