《高考化学二轮复习 必考部分 专题二 化学基本理论 第3讲 物质结构与性质课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学二轮复习 必考部分 专题二 化学基本理论 第3讲 物质结构与性质课件.ppt（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第3讲讲化学反应化学反应速率和化学平衡速率和化学平衡1.了解化学反应速率的概念和反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。3.了解化学反应的可逆性。4.了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。5.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。7.以上各部分知识的综合运用。考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响1.化学平衡移动的本质原因:外界条件变化正
2、、逆反应速率不再相等平衡发生移动2.外界条件对化学反应速率、化学平衡的影响(只改变一个条件)考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练(3)对于恒容密闭容器:(4)恒压密闭容器:考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练(2015安徽黄山校级二模,改编)已知NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020molL-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0mL混合,记录1055间溶液变蓝时间,55时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。
3、据图分析,下列判断不正确的是()A.40之前,溶液变蓝的时间随温度的升高而缩短B.图中a点对应的NaHSO3的反应速率为5.010-5molL-1s-1C.图中b、c两点对应的反应原理可能不同D.以我们已有的知识推断,55之后,一定没有I2生成考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练解析:从图像中可以看出,40以前,温度越高,变蓝所需时间越短,说明反应速率越快,A项正确;a点所对应的时间为80s,反应速率为molL-1s-1,B项正确;b点和c点在不同温度下变蓝的时间相同,不可能为同一反应,因为对同一反应来说,温度越高,反应速率应该越大,故只能说明b、c两点对应的反应原理不一样,C项
4、正确;55时,没有出现蓝色,可能没有I2生成,也可能有I2生成,但该温度下淀粉遇I2不变蓝,D项错误。答案:D点评:C项为本题的难点和亮点。b、c两点温度不同,但变蓝时间相同,但仍不能说反应速率相同,因为对同一反应来说,温度越高,反应速率越快。只能推测b、c两点发生的不是同一反应。考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练(2015北京海淀适应性练习)已知反应:2NO2(红棕色)N2O4(无色)HT(c)D.d点:v(正)v(逆)考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练解析:该反应为气体物质的量减小的反应,缩小注射器体积时,NO2的浓度增大,气体透光率减小,但平衡正向移动,会
5、使NO2的浓度在原来增大的基础上稍微减小,但仍高于原来的浓度,A项正确;c点表示重新达到平衡状态之前气体的透光率,此时因缩小注射器体积使N2O4的浓度比a点的大,B项错误;该反应为放热反应,缩小注射器的体积后平衡正向移动,放出热量,故T(b)T(c),C项错误;d点表示增大注射器体积,平衡逆向移动,此时v(正)v(逆),D项错误。答案:A考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练(2015福建校级三模)一定量的锌粒与足量稀硫酸反应,向反应混合液中加入某些物质,下列判断正确的是()A.加入少量水,产生H2的速率减小,生成H2的体积减小B.加入NH4HSO4固体,产生H2的速率不变,生成H
6、2的体积不变C.加入CH3COONa固体,产生H2的速率减小,产生H2的体积不变D.滴加少量CuSO4溶液,产生H2的速率变大,生成H2的体积不变解析:加入少量水,减小了H+的浓度,锌粒的物质的量不变,生成H2的体积不变,A项错误;加入NH4HSO4固体,增大了H+的浓度,锌粒的物质的量不变,反应速率加快,生成H2的体积不变,B项错误;加入CH3COONa固体,电离出的CH3COO-结合溶液中的H+生成醋酸,减小了H+的浓度,生成H2的速率减小,但生成H2的体积不变,C项正确;滴加少量CuSO4溶液,Zn置换出少量Cu,构成Cu-Zn原电池,反应速率加快,锌粒的物质的量减少,生成H2的体积减小
7、,D项错误。答案:C考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练(2015北京海淀期末练习)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)HK,反应向逆反应方向进行;Qc=K,反应处于平衡状态;QcK,反应向正反应方向进行。(2)判断反应的热效应若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练甲醇是一种重要的化工原料,也是一种重要的化工产品。(1)工业上用CO和H2在5MPa和250的条件下合成CH3OH。下表为合成反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1在不同温度下的平衡常数:该反应的平衡常数表达式为
8、。H1(填“”)0。在T时,1L密闭容器中,投入0.1molCO和0.2molH2,若达到平衡时CO的转化率为50%,则此时的平衡常数为。考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练下图表示该反应的反应速率与时间的关系,K1、K2、K3、K4表示对应阶段的化学平衡常数,则下列有关平衡常数大小的比较中正确的是。a.K1=K2b.K3最大c.K2=K3=K4d.K1K2=K3K4考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练(2)CO2和H2在一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H2,这对于减少CO2的排放具有积极的意义。在体积为1L的密闭容器中,充
9、入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间的变化如图所示。从1min到6min,v(H2)=molL-1min-1。能说明上述反应达到平衡状态的是(填编号)。a.总压强保持不变b.混合气体的密度不随时间的变化而变化c.H2的体积分数在混合气体中保持不变d.单位时间内消耗3molH2,同时生成1molH2Oe.反应中CO2与H2的物质的量之比为13保持不变考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练(3)合成甲醇的副反应为CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H。H=(用含H1和H2的式子表示)。某温度时,向体积相等的甲、乙、丙3个密闭容器中分别充入各
10、物质的物质的量如下表,则平衡时CO的物质的量由大到小的顺序是。考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练解析:(1)由表中数据看出随温度升高,平衡常数减小,说明该反应为放热反应。由“三段式”CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始(molL-1):0.10.20转化(molL-1):0.050.10.05平衡(molL-1):0.050.10.05所以平衡常数t3时改变条件后,正、逆反应速率均增大,且平衡逆向移动,说明为升高温度,则化学平衡常数减小,即K1K2,而t5改变的条件应为加入催化剂,平衡常数不变,即K2=K3,t6时改变条件后正、逆反应速率均减小,且平衡逆向移动,说明为减
11、小压强所致,温度不变化学平衡常数不变,即K3=K4。综上所述只有c项正确。考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练(2)从16min,v(H2)=3v(CO2)=3=0.15molL-1min-1。该反应为气体的物质的量减小的反应,压强为变量,当总压强保持不变时,说明反应达到平衡状态,a符合题意;混合气体的密度为恒量,密度不变与反应是否达到平衡无关,b不符合题意;根据化学平衡的定义可知c符合题意;d指的是同一反应方向,未体现正、逆反应速率的关系,不符合题意;反应中CO2与H2的物质的量之比恒为13,与反应是否达到平衡无关,e不符合题意。(3)根据盖斯定律CO(g)+2H2(g)CH3
12、OH(g)H1与CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H2两式相减可得CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H=H2-H1。乙与甲比较,相当于在甲的基础上再加了amolH2,则平衡右移,CO的物质的量增大;丙与甲比较,相当于在甲的基础上加入amolH2O,平衡左移,CO的物质的量减小。考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练答案:(1) 甲丙考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练某可逆反应为2X(g)3Y(g)+Z(g),混合气体中X的物质的量分数与温度的关系如图所示:下列推断正确的是()A.升高温度,该反应的平衡常数K减小B.压强大小有p3p
13、2p1C.平衡后加入高效催化剂使气体平均相对分子质量增大D.在该条件下M点处X的平衡转化率为考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练解析:根据图像知,升高温度,X的物质的量分数降低,说明平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,A项错误;该反应是气体分子数增大的反应,减小压强,X的物质的量分数减小,所以,压强大小关系有:p3p2p2p3则正反应为气体分子数减小的反应,HT2,则正反应为放热反应。考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练2.解答化学反应速率和化学平衡图像问题的常用技巧(1)紧扣特征。弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热,反应前后气体分子数增大、减小还是不变,有无纯液体
14、或固体物质参与反应等。(2)先拐先平。在含量(转化率)时间曲线中,先出现拐点的反应则先达到平衡,说明该曲线对应的反应速率快,表示温度较高、有催化剂、压强较大等。(3)定一议二。当图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,有时还需要作辅助线。(4)三步分析法。一看反应速率是增大还是减小;二看v(正)、v(逆)的相对大小;三看化学平衡移动的方向。考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练(2015课标全国卷,改编)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:回答下列问题:(1)反应的化学平衡常
15、数K的表达式为;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为(填曲线标记字母),其判断理由是。考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练(2)合成气组成时,体系中的CO平衡转化率()与温度和压强的关系如图2所示,(CO)值随温度升高而(填“增大”或“减小”),其原因是。(3)图2中的压强由大到小为,其判断理由是。考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练解析:(1)反应的K表达式为因反应为放热反应,所以平衡常数应随温度升高而变小,所以选a。(2)升高温度,反应平衡向左移动,使体系中n(CO)增大;反应为吸热反应,平衡向右移动,又使产生n(CO)增大;总结果是随温度升高,CO
16、的转化率降低。(3)因为相同温度下,由于反应为气体分子数减小的反应,加压有利于增大CO的转化率;反应为气体分子数不变的反应,压强改变对平衡不产生影响。所以压强增大,CO转化率升高,在图2中,同一温度下,CO转化率高的对应压强大,则p3p2p1。考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练答案:(1)a反应为放热反应,平衡常数数值应随温度升高变小(2)减小升高温度时,反应为放热反应,平衡向左移动,使得体系中CO的量增大;反应为吸热反应,平衡向右移动,又使产生CO的量增大;总结果,随温度升高,使CO的转化率降低(3)p3p2p1相同温度下,由于反应为气体分子数减小的反应,加压有利于提升CO的
17、转化率;而反应为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响。故增大压强时,有利于CO的转化率升高考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练(2015安徽合肥八中理综周考)已知可逆反应温度为T0时,在容积固定的密闭容器中发生X(g)+Y(g)Z(g)(未配平)反应,各物质浓度随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同,温度分别为T1 、T2时发生反应;Z的浓度随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是()考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练解析:由图a看出4min内消耗X、Y和生成Z的物质的量之比为112,则反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),则发生反应时,
18、用各物质表示的反应速率大小关系为v(X)=v(Y)=v(Z),A项错误;图a中反应达到平衡时,Y的转化率为B项错误;T0温度下,达到平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.05molL-1、0.15molL-1、0.5molL-1,则平衡常数,C项正确;由图b看出温度为T1时先达到平衡状态,说明T1T2,温度越高,达到平衡时Z的浓度越大,说明该反应正反应为吸热反应,H0,D项错误。答案:C考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练(2015江西鹰潭二模)在某恒容密闭容器中进行如下可逆反应:2A(g)+B(g)C(?)+2Q(g)H0,起始投料只有A和B。下列示意图一定正确且能表示该可逆反应达到
19、平衡状态的是()考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练解析:若C为气态物质,则反应体系中混合气体的密度和平均相对分子质量均不变,A、B两项错误;反应热(H)与反应进程无关,始终不变,但C项不能表达出反应是否达到平衡状态,错误;Q为气态产物,随反应进行,其体积分数逐渐增大,与C的状态无关,当其体积分数不再变化时,说明反应已达平衡状态,D项正确。答案:D考点1考点2考点3精要研析触类旁通失误诊断纠错训练(2015福建宁德5月质检)以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)Hc()c(NH2COO-)c()B.不同pH的溶液中
20、存在关系:c()+c(H+)=2c()+c()+c(NH2COO-)+c(OH-)C.随着CO2的通入,不断增大D.在溶液pH不断降低的过程中,有含NH2COO-的中间产物生成解析:对图像以pH=9做垂线,根据垂线与各离子物质的量分数的交点可知离子浓度关系为A选项正确;根据电荷守恒,溶液中离子浓度关系为B选项正确;根据NH3H2O的电离常数(Kb)可知随着CO2的通入,浓度增大,则减小,C选项错误;由图可知pH在10.58.0之间,NH2COO-浓度先增大后减小,D选项正确。答案:C(2015四川卷)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
21、衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示: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.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1molCO2,反应掉了xmol,则有:C(s)+CO2(g)2CO(g)始态:1mol0变化:xmol2xmol平衡:(1-x)mol2xmol因此有:100%=40%,解得x=0.25,故B项正确;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%,故,D项错误。答案:B体验与感悟解决动态多变量图像题关键是看清各曲线所代表的物理量的意义。
