《2019版高考化学一轮（新课标ii b版）课件：专题七 化学反应速率和化学平衡 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考化学一轮（新课标ii b版）课件：专题七 化学反应速率和化学平衡 （153页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题七 化学反应速率和化学平衡,高考化学 (课标专用),考点一 化学反应速率 1.(2014课标,9,6分,0.359)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: H2O2+I- H2O+IO- 慢 H2O2+IO- H2O+O2+I- 快 下列有关该反应的说法正确的是 ( ) A.反应速率与I-浓度有关 B.IO-也是该反应的催化剂 C.反应活化能等于98 kJmol-1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2),五年高考,A组 统一命题课标卷题组,答案 A 由于反应速率由慢反应决定,故I-浓度越大,反应速率越快,A正确;IO-为中间产
2、物,不 是催化剂,B错误;活化能不是反应热,反应热是正、逆反应活化能的差值,C错误;D错误。,解题关键 第一步参加反应,第二步又通过反应生成,且质量不发生变化,这样的物质属于催化 剂。,2.(2018课标,28,15分)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题: (1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应 的化学方程式 。 (2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应: 2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) H1=48 kJmol-1 3SiH2Cl2(g) SiH4(g)+2SiHCl3(
3、g) H2=-30 kJmol-1 则反应4SiHCl3(g) SiH4(g)+3SiCl4(g)的H为 kJmol-1。 (3)对于反应2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K 和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。,343 K时反应的平衡转化率= %。平衡常数K343 K= (保留2位小数)。 在343 K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是 ;要缩短反应达到平衡 的时间,可采取的措施有 、 。 比较a、b处反应速率大小:va vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v=v正- v逆=
4、k正 -k逆 ,k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,计算a处的= (保留1位小数)。,答案 (1)2SiHCl3+3H2O (HSiO)2O+6HCl (2)114 (3)22 0.02 及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度) 大于 1.3,解析 本题考查化学方程式的书写、盖斯定律的应用、化学平衡的移动及相关计算。 (1)依据题意知,SiHCl3遇潮气时发烟的化学方程式为2SiHCl3+3H2O (HSiO)2O+6HCl。 (2)由盖斯定律可知H=3H1+H2=348 kJmol-1-30 kJmol-1=114 kJmol-1。 (3)反应2SiHCl3(g)
5、 SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) H1=48 kJmol-1,由于H10,升高温度,化学平衡 正向移动,SiHCl3的转化率增大,故曲线a表示343 K,观察图像知,343 K时反应的平衡转化率为 22%;设起始时SiHCl3的物质的量浓度为c,列出“三段式”:2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) 起始 c 0 0 变化 0.22c 0.11c 0.11c 平衡 0.78c 0.11c 0.11c 故K343 K= = 0.02。 已知2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) H1=48 kJ mol-1,该反应的正反应是气体体积不变 的吸热
6、反应,故要在温度不变的情况下提高SiHCl3转化率可采取的措施是及时移去产物;要缩 短反应达到平衡的时间,可采取的措施有提高反应物压强(浓度)和改进催化剂等。,a、b处SiHCl3的转化率相等,但a处温度比b处高,故va大于vb;依据题意知v正=k正 ,v逆=k逆,由平衡时v正=v逆知, = =0.02,对于a处,列出“三段式”计算知, =0.8,=0.1, =0.1,故a处 = = 1.3。,疑难点拨 (3)根据已知表达式表示出v正和v逆,利用达到化学平衡时v正=v逆计算出 ,然后结 合“三段式”即可求出 。,考点二 化学平衡 1.(2017课标,27,14分)丁烯是一种重要的化工原料,可由
7、丁烷催化脱氢制备。回答下列问题: (1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下: C4H10(g) C4H8(g)+H2(g) H1 已知:C4H10(g)+ O2(g) C4H8(g)+H2O(g) H2=-119 kJmol-1 H2(g)+ O2(g) H2O(g) H3=-242 kJmol-1 反应的H1为 kJmol-1。图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x 0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是 (填标 号)。 A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.降低压强,(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过
8、填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化 剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关 系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是 。 (3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合 物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是 、 ;590 之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是 。,答案 (1)123 小于 AD (2)氢气是产物之一,随着n(氢气)/n(丁烷)增大,逆反应速率增大 (3)升高温度有利于反应向吸热方向进行 温度升高反应速率加快 丁烯高温裂解生成短链 烃类,解析 本
9、题考查反应热的计算及影响化学平衡的因素。(1)运用盖斯定律,由-可得,故 H1=H2-H3=123 kJmol-1;由图(a)可知,温度一定时,压强由0.1 MPa变成x MPa,反应物平衡转化 率增大,对反应而言,减小压强,平衡正向移动,反应物平衡转化率增大,故x小于0.1;H10,升 高温度或减小压强,可使反应的平衡正向移动,丁烯的平衡产率提高,故选择A、D。(2)H2是 反应的产物之一,若混合气体中H2比例过大,会抑制反应正向进行,从而使丁烯产率降低。 (3)590 之前,升高温度,有利于反应正向进行,同时反应速率加快。反应速率加快,气流通过 反应器时反应物的利用率就会提高,丁烯的产率增
10、大。590 之后丁烯高温裂解生成的短链 烃类化合物增多,丁烯产率降低。,审题方法 (3)结合题给信息挖掘图(c)中隐含条件对问题进行解答。,2.(2015课标,28,15分,0.257)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: (1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。该反 应的还原产物为 。 (2)上述浓缩液中主要含有I-、Cl-等离子。取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl 开始沉淀时,溶液中 为 。已知Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgI)=8.510-17。 (3)已知反应2H
11、I(g) H2(g)+I2(g)的H=+11 kJmol-1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断 裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为 kJ。 (4)Bodensteins研究了下列反应: 2HI(g) H2(g)+I2(g) 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:,根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为 。 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
12、k正表示)。若k正=0.002 7 min-1,在t=40 min时,v正= min-1。 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)。,答案 (1)MnSO4(或Mn2+)(1分) (2)4.710-7(2分) (3)299(2分) (4) (2分) k正/K 1.9510-3(每空2分,共4分) A、E(4分),解析 (1)MnO2在酸性条件下可把I-氧化为I2,自身被还原为Mn2+,即还原产物为MnSO4。 (2)当AgCl开始沉淀时,AgI已经沉淀完全,此时溶液中 = = = = 4.710
13、-7。 (3)设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x kJ,由反应热与键能的关系可知,2x=436+151+ 11,解得x=299,故1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为299 kJ。 (4)观察表中数据知,120 min时反应达到平衡,此时x(HI)=0.784,x(H2)=x(I2)=(1-0.784) =0.108, 故反应的平衡常数K的计算式为 = 。 由于v正=k正x2(HI),v逆=k逆x(H2)x(I2),K= ,当达到平衡状态时,v正=v逆,即k逆= ;在t=40 min 时,x(HI)=0.85,v正=k正x2(HI)=0.002 7 min
14、-10.852=1.9510-3 min-1。 反应2HI(g) H2(g)+I2(g)是吸热反应,升高温度,反应速率加快,平衡正向移动,x(HI)减小,x(H2) 增大,观察图像知,对应的点分别为A和E。,审题方法 第(4)问的第小问要结合图示、化学平衡和化学反应速率关系的变化特点分析 问题。升高温度,反应速率增大。,易混易错 要注意平衡常数的表达式和计算式,很多学生在第(4)问第小问会错写成表达式, 应该写成计算式。,3.(2014课标,26,13分,0.513)在容积为1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。,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 molL-1s-1;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 molL-1s-1的平均速率降低,经10 s又 达到平衡。 T 100 (填“大于”或“小于”),判断理由是 。 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 。,
