《化学反应速率及化学平衡专题复习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学反应速率及化学平衡专题复习（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、-化学反响速率与化学平衡专题复习一、考纲分析1. 考纲原文1了解化学反响速率的概念及反响速率的表示方法。理解外界条件浓度、温度、压强、催化剂等对反响速率的影响。2了解化学反响的可逆性。理解化学平衡的含义及其与反响速率之间的联系。3理解勒夏特列原理的含义。理解浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。4以合成氨工业生产为例，用化学反响速率和化学平衡的观点理解工业生产的条件。2. 考情分析化学反响速率和化学平衡是近年来高考化学反响理论模块的重点内容之一，主要涉及反响方向、反响速率快慢以及反响程度等方面的判断。分析近年的高考试题，有以下几方面的特点：选择题一般会从平衡状态和平衡移动、物质转化率和浓
2、度变化、平衡体系密度和相对分子质量的变化等方面考察，也常结合图像考察根据图像获取数据分析、解决问题的能力等。而新课标中的化学平衡常数和化学反响方向的判断这些内容正成为本专题高考命题的新热点。3. 复习指导1准确了解、掌握有关概念，学会从概念相关的定义出发思考、分析问题。如气体压强对平衡移动的影响，必须通过浓度的变化来分析、思考，即只有浓度变化时，压强变化才对平衡移动有效。2要准确理解图表所表示的含义，也能通过图表获取关键信息，并用于分析与解决问题。同时，要会用文字、图表等方式进展清晰、准确地表述。3要善于归纳、整理影响物质变化的关键变量，并能运用这些变量找出其变化规律，然后再用图、表或文字的方
3、式将这些规律进展准确表达。4学会一些常规的方法，对反响体系进展分析、判断，如典型的三步计算分析法、等效平衡分析法、平衡常数计算法等，这些都是解决化学反响速率与化学平衡相关问题的重要方法。二、考点例析【例题1】煤制成天然气是煤气化的一种重要方法。其工艺核心是合成过程中的甲烷化，涉及的主要反响：CO(g) + 3H2(g) CH4(g) + H2O(g) H0 CO2(g) + 4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g) H0 现在300，容积为2L的密闭容器中进展有关合成天然气的实验，相关数据记录如下：CO/ molCO2/ molH2/ molCH4/ molH2O/ mol0 min43
4、400030 min22a370 min1bcd6以下有关说法错误的选项是A. a = 30，b = 1.5 B. c = 25，d = 4.5C. 前30 min内，反响的平均反响速率v(CH4) = 0.05 mol/(Lmin)D. 后40 min内，反响的平均反响速率v(H2) = 0.025 mol/(Lmin)【解析】根据表中数据，在前30 min内，反响消耗了2 mol CO，同时消耗H2的物质的量是消耗CO的3倍，即6 mol，而反响消耗了1 mol CO2，同时消耗H2的物质的量是消耗CO2的2倍，即4 mol，共消耗H2 10 mol，则a = 30；到70 min时，H2
5、O为6 mol，反响消耗的CO为3 mol，由反响生成的H2O为3 mol，则由应生成的H2O也为3 mol，同时消耗的CO2为1.5 mol，则不难得出，c = 25，。前30 min内由反响生成的CH4为2 mol,浓度该变量为 1 mol/L，对应的反响速率v(CH4) 约为 0.033 mol/(Lmin)；后40 min内由反响消耗的H2为2 mol，浓度改变量为1 mol/L，对应的反响速率 v(H2)为0.025 mol/(Lmin)。答案：C【点拨】化学反响速率是表示反响进展快慢的物理量，它用单位时间内反响物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，单位有mol/(Lh)、mol/(
6、Lmin)、mol/(Ls)等。计算公式如下：式中B是物质的化学式，c(B)表示物质B浓度的变化，n(B)表示物质B的物质的量的变化，V表示容器或溶液的体积，t表示反响进展的时间。用上式进展进展*物质反响速率计算时需注意以下几点：1浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。2化学反响速率是*段时间内的平均速率，而不是即时速率，且计算时取正值。3同一反响用不同的物质表示反响速率时，数值可能不同，但意义一样。不同物质表示的反响速率之比等于化学计量数之比。【例题2】在*温度时，将2 mol A和 1 mol B两种气体通入容积为2 L的密闭容器中，发生反响：2 A(g) + B(g)
7、 *C(g)，2 min 时反响到达平衡状态，经测定B的物质的量为 0.4 mol，C的反响速率为 0.45 mol/(Lmin)。以下各项能表示该反响到达平衡的是AvA正: vB逆 1 : 2 B混合气体的密度不再变化C混合气体的压强不再变化 DA的转化率不再变化【解析】解答此题的关键是首先根据题给A、B起始的物质的量、平衡B的物质的量以及C的反响速率求得*3。2 A(g) + B(g) *C(g)起始mol 2 1 0转化mol 2a a a*平衡mol 22a 1a a*1 mol a 0.4 mol，a 0.6 mol，a* 2 min2 L0.45 mol/(Lmin)，*3，2 A
8、(g) + B(g) 3C(g)，是等气体分子数反响。再判断反响是否到达平衡。化学平衡状态的根本标志是v正v逆同一物质，因此需要把A项中原来的vA正和vB逆换算成同一物质表示形式，根据反响式vA正: vB逆1中化学计量系数知，假设vB逆2，则vA逆4，由vA正 : vB逆1 : 2，可知，vA正 1，故vA正 vA逆，A错；因为该反响中各物质都是气体，其质量不变，该容器又是恒容容器，所以混合气体的密度始终不变，B错；该反响是等气体分子数的反响，故气体压强不变；即压强和密度不能作为本反响平衡判断的标志，C也错；当转化率不变时，说明该反响到达平衡状态。答案：D【点拨】关于平衡状态的判断，可以将各种
9、情况转化成同一物质正、逆反响速率是否相等，或平衡体系中个物质百分含量保持不变或浓度不变。判断是否到达平衡状态的标志有：1直接标志：v正v逆，即用速率关系表示化学平衡状态，式中既要有正反响速率，又要有逆反响速率，且两者之比等于该反响中的化学计量数之比。各组分的质量、物质的量不变，各组分的浓度或百分含量不变；2间接标志：对于有气体存在且反响前后气体的总体积发生改变n(g) 0的反响，如N2(g) +3H2(g)2NH3(g)，通过总量：n总或恒温恒压下的V总、恒温恒容下的p总不变，通过复合量：平均摩尔质量、密度不变，则说明该反响已达平衡状态。对于有气体存在且反响前后气体的总体积不发生改变n(g)
10、= 0的反响，如H2(g)+ I2(g)2HI(g)，反响过程中任何时刻体系的压强、气体的物质的量、平均摩尔质量都不变，故压强、气体的物质的量、平均摩尔质量不变均不能说明反响已达平衡状态。其它：对于有色气体存在的反响体系，如H2(g)+ I2(g)2HI(g)和 2NO2(g)N2O4(g)等，假设体系的颜色不再发生改变，则反响已达平衡状态。3微观标志：如N2(g) +3H2(g)2NH3(g)，以下各项均可说明该反响到达平衡状态：断裂1 mol NN键的同时生成1 mol NN键；断裂1 mol NN键的同时生成3 mol HH键；断裂1 mol NN键的同时生成6 mol NH键；生成1
11、mol NN键的同时断裂6 mol NH键。【例题3】在密闭容器中，发生以下反响：3A(g) + B(g) *C(g)1密闭容器中充有2 mol A和一定量的B，当反响进展到4 min时，测得A为0.4 mol。假设反响进展到2 min时，容器中A的物质的量为A1.2 mol B小于1.2 mol C1.6 mol D大于1.6 mol2现有甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器，向甲中通入6 mol A和2 mol B，向乙中通入1.5 molA、0.5 mol B和3 mol C，控制温度不变，使上述反响到达平衡，此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都为。假设平衡时，甲、乙两容器中A的物质的量相等
12、，则* _；假设平衡时甲、乙两容器中A的物质的量不相等，则* _；平衡时，甲、乙两容器中A、B的物质的量之比是否相等_填相等或不相等，平衡时甲中A的体积分数为_；假设平衡时两容器中的压强不相等，则两容器中的压强之比为_。【解析】1反响进展到4 min时，测得A为0.4 mol，消耗了1.6 mol。如果反响是匀速的，在2 min时，A 消耗了0.8 mol，实际上反响不是匀速的，开场时反响物的浓度大，反响速率较快，故消耗A的量大于0.8 mol。2假设平衡时，甲、乙两容器中A的物质的量相等，且C的体积分数都为。说明将乙中的C完全转化为A和B，再分别加上A和B的原始量，得A的物质的量等于6 mo
13、l，B的物质的量等于2 mol，这样可得* 2；假设平衡时，甲、乙两容器中A的物质的量不相等，C的体积分数也是为，说明该反响一定是个等体积反响，所以* 4；因为甲、乙中A、B的起始的物质的量之比为3 : 1，等于反响计量系数之比，所以不管反响程度如何，其比值均为3 : 1。根据n(A) : n(B) 3 : 1，假设甲中A的体积分数为3y，B的体积分数为y，即3y + y + 0.2 1，y，A的体积分数为。平衡时压强不等，即平衡时气体的物质的量不等，但是要求到达平衡时C的体积分数都为，根据的分析结果* 4，即反响就是一个等体积反响，故压强比实际上就是气体起始的物质的量之比。答案：1B 22
14、4 相等 0.6 8 : 5【点拨】学会利用建模思想建立等效平衡，来解决平衡移动问题。方法如下：1构建等温、等容平衡思想模式见图示：新的平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。2构建等温、等压平衡思想模式见图示：新的平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加而成，压强不变，平衡不移动。【例题4】二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过CH3OH分子间脱水制得：2CH3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O(g) H = 23.5kJmol1。在T1，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如下图。请答复以下问题：1该条件下反响平衡常数表达式K_。在T1时，反响的平衡常数为_。2一样条件下，假设改变起始浓度，*时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)0.4molL1、c(H2O)0.6 molL1、c(CH3OCH3)1.2molL1，此时正、逆反响速率的大小：v (正)_ v (逆)填、或。【解析】1由图像可知，反响在t1时到达平衡，平衡时各物质的浓度分别为c(CH3OCH3)1molL1，c(
