化学反应速率和化学平衡-高考化学二轮复习课件

专题十化学反应速率和化学平衡第三编化学反应原理内容索引考点一化学反应速率及其影响因素考点二化学平衡状态与化学反应进行的方向三年选考五次真题考点三化学平衡移动、化学平衡常数化学反应速率及其影响因素考点一一、深度剖析速率的计算方法1核心回扣1.公式法：v(B)＝ΔcBΔt＝ΔnBVΔt用上式进行某物质反应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)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值。(3)对于可逆反应，通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率，当达到平衡时，总反应速率为零。(注：总反应速率也可理解为净速率)2.比值法：同一化学反应，各物质的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比。对于反应：mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)来说，则有vAm＝vBn＝vCp＝vDq。二、正确理解速率影响因素1.按要求填空。(1)形状大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率：铁(填“大于”“小于”或“等于”)铝。(2)对于Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，改变下列条件对生成氢气的速率有何影响？(填“增大”“减小”或“不变”)①升高温度：；②增大盐酸浓度：；③增大铁的质量：；④增加盐酸体积：；小于增大增大不变不变⑤把铁片改成铁粉：；⑥滴入几滴CuSO4溶液：；⑦加入NaCl固体：；⑧加入CH3COONa固体：；⑨加入一定体积的Na2SO4溶液：。(3)若把(2)中的稀盐酸改成“稀硝酸”或“浓硫酸”是否还产生H2，为什么？答案不会产生H2，Fe和稀硝酸反应生成NO；常温下，Fe在浓硫酸中钝化。增大增大不变减小减小2.对于化学反应：N2(g)＋O2(g)2NO(g)，在密闭容器中，下列条件的改变引起该反应的反应速率的变化是什么(填“加快”“不变”或“减慢”)。(1)缩小体积使压强增大：。(2)体积不变充入N2使压强增大：。(3)体积不变充入氩气使压强增大：。(4)压强不变充入氩气使体积增大：。(5)增大体积使压强减小：。加快加快不变减慢减慢3.外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。(1)当增大反应物浓度时，v正，v逆瞬间，随后也增大；(2)增大压强，气体分子数方向的反应速率变化程度大；(3)对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强可以程度地改变正、逆反应速率；(4)升高温度，v正和v逆都，但反应方向的反应速率增大的程度大；(5)使用催化剂，能程度地改变正、逆反应速率。增大不变减小同等增大吸热同等三、准确把握碰撞理论1.活化分子、活化能、有效碰撞(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。(2)活化能：如图图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－E2。(注：E2为逆反应的活化能)(3)有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。2.活化分子、有效碰撞与反应速率的关系分子总数百分数分子总数百分数题组一化学反应速率的计算1.(2018·宁波诺丁汉大学附属中学期中)5.6g铁粉投入到足量的100mL2mol·L－1的稀硫酸的烧杯中，2min时铁粉刚好溶解，下列表示这个反应的速率正确的是A.v(Fe)＝0.5mol·L－1·min－1B.v(H2SO4)＝1mol·L－1·min－1C.v(H2)＝0.5mol·L－1·min－1D.v(FeSO4)＝0.5mol·L－1·min－12题组集训答案√解析12345678910112.(2017·杭州市西湖高级中学高二12月月考)可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最快的是A.v(SO2)＝0.5mol·L－1·s－1B.v(O2)＝1mol·L－1·min－1C.v(SO3)＝0.6mol·L－1·s－1D.v(O2)＝0.4mol·L－1·s－1答案√12345678910113.现将0.40molA2气体和0.20molB2气体充入10L的密闭容器中，在一定条件下使其发生反应生成气体C，其物质的量的变化如下图所示，请回答下列有关问题：(1)若t1＝10min，则0到t1时间内C物质的平均反应速率为。(2)该反应在t2时达到平衡，其化学方程式为，若用A、B表示物质C，则物质C的化学式是。答案0.001mol·L－1·min－13A2＋B22CA3B(或BA3)1234567891011练后反思化学反应速率计算常常包括化学反应速率的常规计算、速率大小比较、书写化学方程式或化学式等。(1)反应速率大小(或快慢)比较方法同一反应的化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，而要进行一定的转化。一般采用“归一法”进行比较，即将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一种物质同一单位的反应速率，再进行比较。比较时要注意“一看”“二转”“三比较”。“一看”：看速率的单位是否一致；“二转”：利用化学反应速率之比等于化学计量数之比，转化成同一物质同一单位的化学反应速率；“三比较”：比较数值的大小，数值越大，反应速率越快。(2)书写化学方程式或化学式首先判断出反应物和生成物；然后计算化学方程式[对于反应aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)]中各物质前的化学计量数，计算时根据a∶b∶c∶d＝v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)；最后写出化学方程式，有时再根据质量守恒定律书写出某一反应物或某一生成物的化学式。解析答案题组二影响化学反应速率因素的实验探究4.(2018·浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三上学期考试)为探究影响化学反应速率的因素，将等质量的铁与过量盐酸反应，其他实验条件见下表。其中铁被反应完消耗时间最少的组别是组别c(HCl)/mol·L－1温度/℃铁的状态A2.025块状B2.530粉末状C2.550块状D2.550粉末状√解析根据化学反应速率的影响因素，温度越高，化学反应速率越快，接触面积越大，化学反应速率越快，答案选D。12345678910115.(2018·嘉兴市高三二模)已知：2N2(g)＋6H2O(g)4NH3(g)＋3O2(g)ΔH＝QkJ·mol－1(Q＞0)，右图为该反应在不同初始浓度的N2和不同催化剂Ⅰ、Ⅱ作用下(其他条件相同)，体积为2L的密闭容器中n(NH3)随反应时间的变化曲线，下列说法正确的是A.0～6h内，催化剂Ⅰ的催化效果比催化剂Ⅱ的好B.a点时，催化剂Ⅰ、Ⅱ作用下N2的转化率相等C.0～5h内，在催化剂Ⅰ的作用下，O2的反应速率为0.12mol·L－1·h－1D.0～12h内，催化剂Ⅱ作用下反应吸收的热量比催化剂Ⅰ的多√解析答案1234567891011题组三有效碰撞理论6.下列说法正确的是A.增大压强，活化分子数增加，化学反应速率一定增大B.升高温度，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大C.活化分子间所发生的分子间的碰撞为有效碰撞D.加入反应物，使活化分子百分数增加，化学反应速率增大答案解析√12345678910117.下列有关活化分子和活化能的说法不正确的是A.增加气体反应物的浓度可以提高活化分子百分数B.升高温度可增加单位体积活化分子数C.发生有效碰撞的分子一定是活化分子D.使用催化剂可降低活化能，提高活化分子百分数解析本题主要考查活化分子的性质。增加气体反应物的浓度可以增加单位体积内活化分子数，但是不能提高活化分子百分数，故A不正确；升高温度增加活化分子总数，可增加单位体积活化分子数，故B正确；发生有效碰撞的分子一定是活化分子，故C正确；使用催化剂可降低活化能，增加活化分子总数，提高活化分子百分数，故D正确。√1234567891011答案解析反思归纳(1)为了把“有效碰撞”概念具体化，人们把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，同时把活化分子所多出来的那部分能量叫做活化能，因此活化能是活化分子平均能量与普通反应物分子平均能量的差值。(2)活化能相当于化学反应的“门槛”，对于同一化学反应，其活化能越低，反应速率越大。催化剂就是通过参与反应，改变反应历程，降低反应的活化能来提高化学反应速率的。(3)活化分子百分数(浓度)增加，化学反应速率一定增大。题组四选择题专题强化练8.用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究降解效果.设计如下对比实验探究温度、浓度、pH、催化剂对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间关系如图所示。实验编号温度(℃)pH①251②451③257④2511234567891011答案解析下列说法不正确的是A.实验①在15min内M的降解速率为1.33×10－5mol·L－1·min－1B.若其他条件相同，实验①②说明升高温度，M降解速率增大C.若其他条件相同，实验①③证明pH越高，越不利于M的降解D.实验④说明M的浓度越小，降解的速率越快√12345678910119.一定条件下，用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收，使SO2转化生成S。催化剂不同，其他条件(浓度、温度、压强)相同情况下，相同时间内SO2的转化率随反应温度的变化如下图，下列说法不正确的是1234567891011A.不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3作催化剂可以节约能源B.相同其他条件下，选择Cr2O3作催化剂，SO2的平衡转化率最小C.a点后SO2的转化率减小的原因可能是温度升高催化剂活性降低了D.选择Fe2O3作催化剂，最适宜温度为340～380℃答案解析√123456789101110.硝基苯甲酸乙酯在OH－存在下发生水解反应：O2NC6H4COOC2H5＋OH－O2NC6H4COO－＋C2H5OH，两种反应物的初始浓度均为0.500mol·L－1，不同温度下测得O2NC6H4COOC2H5的浓度(mol·L－1)随时间变化的数据如下表所示。下列有关说法不正确的是t/s012018024033053060070080015℃0.5000.3350.2910.2560.2100.1550.1480.1450.14535℃0.5000.3250.27750.2380.190…0.1350.1350.1351234567891011A.该反应在15℃，120～180s区间的O2NC6H4COOC2H5的平均反应速率为7.33×10－4mol·L－1·s－1B.由数据可知，随着反应的进行，反应物的浓度降低，反应速率减慢C.530s时，表格中35℃对应的数据一定是0.135D.由数据可知，温度升高反应速率加快答案解析√123456789101111.(2018·台州市高三9月选考科目教学质量评估)对H2O2的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，实验测得不同条件下O2浓度随时间变化如图所示。下列说法不正确的是1234567891011答案解析A.图甲表明，可通过适当增大H2O2浓度，加快H2O2分解速率B.图乙表明，可通过调节溶液的酸碱性，控制H2O2分解速率快慢C.图丙表明，Mn2＋少量存在时，碱性太强，不利于H2O2分解D.图乙、图丙和图丁表明，Mn2＋是H2O2分解的催化剂，提高Mn2＋的浓度就能增大H2O2分解速率√1234567891011化学平衡状态与化学反应进行的方向考点二一、化学平衡状态1.可逆反应在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。2.化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。1核心回扣(2)化学平衡的建立(3)化学平衡状态的特点按要求回答下列问题①向含有2molSO2的容器中通入过量氧气发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q＞0)，充分反应后生成SO3的物质的量(填“＜”“＞”或“＝”，下同)2mol，SO2的物质的量0，转化率100%，反应放出