【三维设计】2011届高三化学二轮三轮总复习 重点突破专题二 第三讲 化学反应速率和化学平衡课件

1．了解化学反应速率的概念及反应速率的表示方法，理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响．2．了解化学反应的可逆性．理解化学平衡的含义及与反应速率之间的联系．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，用化学反应速率和化学平衡的观点理解工业生产的条件．1.在一定条件下，反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，在2L的密闭容器中进行，30s后测得NH3的物质的量减少了3mol.这段时间内，v(NH3)＝mol/(L·s)，v(O2)＝mol/(L·s)．半分钟内NO(g)的浓度增加了mol/L.0.050.06251.52．(1)将同质量的Na、Mg、Al投入足量的浓度相同的稀盐酸中，反应速率最快的是，放出H2最多的是.(2)对于反应Fe(s)＋2HCl(aq)===FeCl2(aq)＋H2(g)↑，加快反应速率的方法有：①；②；③；④．(3)对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，加快反应速率的方法有：①；②；③；④．NaAl升温将铁块改为铁粉增大盐酸的浓度滴加少量CuCl2溶液升温增压加入催化剂增大反应物浓度3．一定条件下反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；ΔH0，在某密闭容器(体积可变)中达到平衡．(1)升高温度，反应速率，平衡向方向移动．(2)减少容器的容积，反应速率，平衡向方向移动．(3)保持恒温、恒压，充入N2，反应速率，平衡向方向移动．(4)加入正催化剂，反应速率，平衡．(5)加入C(s)，反应速率，平衡．增大正反应增大逆反应减小正反应增大不移动不变不移动用“√”或“×”判断下列高考选项的正误．1．(2010·重庆高考T10－B)对于反应：COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)ΔH＞0，升温、减压、恒压下通入惰性气体，都能提高COCl2的转化率(√)2．(2010·北京高考T10－B)根据反应2NO2(g)N2O4(g)；ΔH0可知：(红棕色)(无色)将“NO2球”浸泡在冷水中，颜色变浅(√)3．(2010·江苏高考T8－C)一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率(×)4．(2009·全国卷ⅠT13－D)对于反应：X(g)===4Y(g)＋Z(g)；ΔH＜0，降低温度，v正和v逆将以同样倍数减小(×)5．(2009·广东理基T29－D)已知反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡(√)6．(2009·四川高考T13－D)对于反应mX(g)yY(g)；ΔH＞0，温度升高，平衡向逆反应方向移动(×)一、化学平衡状态1．化学平衡状态的建立2．可逆反应达到平衡状态的标志(1)直接标志①v正＝v逆②各组分的物质的量或质量不变③各组分的含量w、φ不变(2)间接标志①总量：n总[或恒温恒压下的V总、恒温恒容下的p总]不变②复合量：混合气体的平均相对分子质量Mr不变，或混合气体的密度ρ不变需具体分析③其他：如平衡体系的颜色不变实际上是有色物质的浓度不变对于反应前后气体物质分子数相等的可逆反应，不能用总物质的量、总压强、平均相对分子质量等是否随时间变化来判断反应是否达到了平衡状态，因为这些物理量不随时间的变化而变化．二、等效平衡1．概念同一可逆反应，当外界条件一定时，反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，最后都能达到相同的平衡状态．2．类型和规律对于可逆反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)类型规律恒温、恒压恒温、恒容a＋b＝c＋da＋b≠c＋d等效条件(起始投料)换算为方程式同一边物质，其“量”符合同一比例(或其“量”相同)换算为方程式同一边物质，其“量”符合同一比例(或其“量”相同)换算为方程式同一边物质，其“量”相同类型规律恒温、恒压恒温、恒容a＋b＝c＋da＋b≠c＋d等效程度相似(或全等)相似(或全等)全等平衡时结果质量分数w相同相同相同浓度c相同成比例(或相同)相同物质的量n成比例(或相同)成比例(或相同)相同解答等效平衡的题目时，先依据反应条件和反应的特点确定是哪种情况下的等效平衡，然后利用平衡后的“结果”去解决实际问题．三、化学平衡的计算1．有关化学平衡计算的一般步骤(1)写出有关平衡的化学反应方程式；(2)找出各物质的起始量、转化量、平衡量；(3)根据已知条件列方程计算．2．化学平衡计算的基本方法——三段分析法mA(g)＋npC(g)＋qD(g)起始ab00变化xnmxpmxqmx平衡a－xb－nmxpmxqmx3．对于反应物：n(平)＝n(起)－n(变)对于生成物：n(平)＝n(起)＋n(变)4．A的转化率：xa×100%(2010·全国卷Ⅰ)在溶液中，反应A＋2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)＝0.100mol/L、c(B)＝0.200mol/L及c(C)＝0mol/L.反应物A的浓度随时间的变化如下图所示．请回答下列问题：(1)与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件．所改变的条件和判断的理由是：②____________________________________________；③____________________________________________；(2)实验②平衡时B的转化率为________；实验③平衡时C的浓度为________；(3)该反应的ΔH________0，其判断理由是_______________________________________________________________；(4)该反应进行到4.0min时的平均反应速率：实验②：vB＝________；实验③：vC＝________.[思路点拨][解析](1)分析图象可知，①和②在平衡时刻A的浓度相等，且②的曲线斜率较大，说明反应速率较大，故是改变某一条件使反应加快，但平衡没有移动，故只可能是使用了催化剂．①和③相比较，平衡时刻③中A的浓度较小，曲线斜率较大，说明③的反应速率较大且平衡向正方向移动，而起始浓度相等，故只可能是升高温度．(2)由起始到平衡时刻Δc(A)＝0.10mol·L－1－0.060mol·L－1＝0.040mol·L－1，故Δc(B)＝0.080mol·L－1，则B的转化率为0.080÷0.20×100%＝40%；实验③平衡时刻，c(C)＝0.060mol·L－1.(3)由(1)可知，温度升高平衡向正方向移动，那么该反应正反应方向要吸热，ΔH0.(4)观察图象可知，在第4.0min时，②中c(A)＝0.072mol·L－1，③中c(A)＝0.064mol·L－1.②中vA＝(0.10mol·L－1－0.072mol·L－1)/4.0min＝0.007mol·L－1·min－1，而vB＝2vA＝0.014mol·L－1·min－1.③中vA＝(0.1mol·L－1－0.064mol·L－1)/4.0min＝0.009mol·L－1·min－1，而vC＝vA＝0.009mol·L－1·min－1.[答案](1)加催化剂达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变温度升高达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小(2)40%(或0.4)0.060mol/L(3)温度升高，平衡向正反应方向移动，故该反应是吸热反应(4)0.014mol/(L·min)0.009mol/(L·min)(1)催化剂能同等程度的改变正、逆反应速率，但对化学平衡无影响．(2)压强对化学反应速率的影响，实质上是改变反应物或生成物浓度造成的影响．压强变―→物质的浓度改变―→化学反应速率改变.物质的浓度不变―→化学反应速率不变.1．(2010·福建高考)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4～8min间的平均反应速率和推测反应16min时反应物的浓度，结果应是()A．2.5μmol·L－1·min－1和2.0μmol·L－1B．2.5μmol·L－1·min－1和2.5μmol·L－1C．3.0μmol·L－1·min－1和3.0μmol·L－1D．5.0μmol·L－1·min－1和3.0μmol·L－1答案：B解析：4～8min间化合物Bilirubin的浓度变化为Δc＝10μmol·L－1，则v(Bilirubin)＝10μmol·L－14min＝2.5μmol·L－1·min－1；根据图示，每隔4min化合物Bilirubin的浓度减小一半，则16min时化合物Bilirubin的浓度为8min时浓度的1/4，故16min时其浓度为10μmol·L－1×1/4＝2.5μmol·L－1，B项正确．(2010·重庆高考)COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)ΔH0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温②恒容通入惰性气体③增加CO浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是()A．①②④B．①④⑥C．②③⑤D．③⑤⑥[思路点拨][解析]该反应为吸热反应，升温则平衡正向移动，反应物转化率提高，①正确；恒容时，通入惰性气体，反应物与生成物浓度不变，平衡不移动，②错；增加CO浓度，平衡逆向移动，反应物转化率降低，③错；该反应正反应为气体分子数增大的反应，减压时平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高，④正确；催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡状态，⑤错；恒压时，通入惰性气体，容器体积增大，反应物与生成物浓度降低，平衡向气体增加的方向移动，即向正反应方向移动，反应物转化率提高，⑥正确．[答案]B(1)由于温度改变或容器体积的改变导致平衡正向移动，反应物的转化率一定增大．(2)对于有多种物质参加的化学反应，增大反应物的浓度导致平衡正向移动，该反应物的转化率减小，而其他反应物的转化率增大．(3)恒容下通入与反应无关的气体，尽管压强增大，但平衡不发生移动，反应物的转化率不变.2．(2010·上海高考)据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实．2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)下列叙述错误的是()A．使用CuZnFe催化剂可大大提高生产效率B．反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应C．充入大量CO2气体可提高H2的转化率D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率解析：本题考查化学反应速率和化学平衡，意在考查考生对化学平衡移动原理的理解和应用能力．使用催化剂可以加快反应速率，从而提高生产效率，A项正确；仅仅根据反应发生所需温度，不能判断反应的热效应，B项错误；充入大量CO2气体，平衡向正反应方向移动，H2的转化率增大，C项正确；从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O，反应不断向正反应方向进行，CO2和H2的利用率增大，D项正确．答案：B表格数据分析题，就是将物质的某组数据以表格的形式呈现，根据表格中数据提供的信息对数据进行分析处理，按其内在联系将其转化为知识与规律，进而达到解决问题的目的．表格数据题目主要有两种形式：一是记录表的形式，命题的内容主要是探究性学习方式的渗透．特点是围绕所探究的主题，以实验报告的形式分析实验现象；或对研究课题的实验目的、仪器、现象、假设、数据进行分析讨论，填写实验报告；或对实验记录的数据进行定量计算等．二是比较或归纳．该类型题一般提供一个有序的框架，根据你所需要了解的特性对事物进行比较，或对同一类问题进行归纳小结．特点是在表格中设置纵横关联的数据，通过比较具有一定逻辑关系的几个化学量，从而推出相应规律来回答相应问题．(2010·江苏高考)在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1)：容器甲乙丙反应物投入量1molN2、3molH22molN