化学反应速率和化学平衡课件

章末复习方案与全优评估整合·迁移·发散检测·发现·闯关考点一归纳·整合·串联考点三考点二化学反应速率是高考常考内容，是中学化学重要的理论内容之一，主要考查对化学反应速率的理解，有关化学反应速率的简单计算，外界条件对化学反应速率的影响。题型以选择题为主，也有通过图像考查数据处理能力的题目。解答该部分题目的易错点归纳如下：(1)混淆化学反应速率的表示方法：解有关化学反应速率的基本概念和基本规律题时，要把化学反应速率的概念和化学方程式的意义联系起来，明确以下相等比例关系：系数之比＝各物质在反应中变化的物质的量之比＝各物质在反应中变化的物质的量浓度之比＝化学反应速率之比。(2)忽视化学反应速率的变化特点：要理解化学反应速率的实质是某段时间内的平均速率。(3)对外界条件对化学反应速率的影响理解不深入：对于外界条件的改变对化学反应速率的影响要注意以下几点：①当正反应速率增大时，逆反应速率必然也随之增大，绝不可能一个增大另一个减小。②固体或纯液体的量的改变不会引起速率的改变。③对于没有气体参加的反应，压强的改变不会引起速率的改变。[考题印证]1.(2012·福建高考)一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是()A．在0～50min之间，pH＝2和pH＝7时R的降解百分率相等B．溶液酸性越强，R的降解速率越小C．R的起始浓度越小，降解速率越大D．在20～25min之间，pH＝10时R的平均降解速率为0.04mol·L－1·min－1解析：选项A，在0～50min之间，pH＝2和pH＝7时R降解百分率相等，A正确；选项B，溶液的酸性越强，R的降解速率越大，B错误；选项C，由题给信息，无法得出该结论，C错误；选项D，在20～25min，pH＝10时R的平均降解速率为0.2×10－4mol·L－15min＝4×10－6mol·L－1·min－1。答案：A2．[双选题](2012·上海高考)为探究锌与稀硫酸的反应速率[以v(H2)表示]，向反应混合液中加入某些物质，下列判断正确的是()A．加入NH4HSO4固体，v(H2)不变B．加入少量水，v(H2)减小C．加入CH3COONa固体，v(H2)减小D．滴加少量CuSO4溶液，v(H2)减小解析：A项，加入的NH4HSO4固体溶于水发生电离：NH4HSO4===NH＋4＋H＋＋SO2－4使溶液中c(H＋)增大，v(H2)增大；D项，滴加少量CuSO4溶液，发生反应：Cu2＋＋Zn===Cu＋Zn2＋，生成的Cu与Zn、稀H2SO4形成以Zn为负极，Cu为正极，稀H2SO4为电解质溶液的原电池，加快了反应速率，使v(H2)增大。答案：BC化学平衡经常会以图像来考查，是高考的热点题型，读图能力差造成图像与化学原理分离是造成失分的根本原因。(1)分析化学平衡移动的方向，关键要理解勒夏特列原理。(2)解答化学平衡图像要注意运用理论指导进行识图。方法技巧如下：①看坐标系，确定纵、横坐标所代表的含义。②分析反应的特征，搞清正反应方向是吸热还是放热；体积增大、减小还是不变；有无固体或纯液体物质参加反应或生成等。③分清楚自变量和因变量，弄明白始态、终态。必要时建立中间变化量以便使二者联系，并与勒夏特列原理相联系。④看清三点(起点、拐点、终点)，分清极值、最值，比较斜率，把握曲线的变化趋势和意义。[考题印证]3．(2011·重庆高考)一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是()A．CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＜0B．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)；ΔH＞0C．CH3CH2OH(g)CH2===CH2(g)＋H2O(g)；ΔH＞0D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)2C6H5CH===CH2(g)＋2H2O(g)；ΔH＜0解析：本题考查化学平衡知识，通过分析图像确定可能对应的反应。观察图像可知，达到平衡用的时间短反应速率快，T2T1、p1p2。升高温度水蒸气的百分含量降低，说明平衡逆向移动，反应放热，ΔH0；增大压强水蒸气的百分含量增大，说明平衡正向移动，正反应气体分子数减少，综合分析A选项中反应符合要求。答案：A4．(2011·安徽高考)电镀废液中Cr2O2－7可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4)：Cr2O2－7(aq)＋2Pb2＋(aq)＋H2Ol2PbCrO4(s)＋2H＋(aq)ΔH0该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是()解析：本题考查化学平衡及图像分析，意在考查考生对化学平衡移动、化学平衡常数、物质转化率等概念的理解以及对化学图像的认识。该反应放热(ΔH0)，升温平衡逆向移动，平衡常数K减小，A项正确；B项pH增大时，c(OH－)增大，平衡正向移动，Cr2O2－7转化率升高，B项错误；温度升高，化学反应速率增大，C项错误；c(Pb2＋)增大时，平衡正向移动，n(Cr2O2－7)减小，D项错误。答案：A5．(2012·山东高考节选)一定温度下，反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________。若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数________(填“增大”“不变”或“减小”)，反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则0～3s内的平均反应速率v(N2O4)＝________mol·L－1·s－1。解析：该反应从正反应开始进行，气体分子数逐渐增多，而压强保持不变，则容器体积逐渐增大，气体密度逐渐减小，达平衡时保持不变，a对；该反应的ΔH始终保持不变，不能作为反应达到平衡状态的标志，b错；该反应从正反应开始进行，N2O4的量逐渐减小，恒压过程中容积体积增大，N2O4的浓度减小，v(正)逐渐减小，达平衡时保持不变，c错；N2O4的转化率逐渐增大，达平衡时保持不变，d对。平衡常数只与温度有关，温度保持不变，平衡常数不变。v(N2O4)＝12v(NO2)＝12×0.6mol1L×3s＝0.1mol·L－1·s－1。答案：a、d不变0.1化学平衡的计算是高考的热点。主要涉及平衡常数，平衡转化率，平衡浓度以及平衡时的体积分数等的计算。常规的解题方法是运用“三段式”解题法。具体步骤如下：(1)写出有关反应的化学方程式；(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；(3)根据已知条件列方程计算；例如：反应mA＋nBpC起始浓度(mol·L－1)abc转化浓度(mol·L－1)xnxmpxm某时刻浓度(mol·L－1)a－xb－nxmc＋pxm(4)K＝[C]p[A]m[B]nα(A)＝xa×100%[考题印证]6．(2012·江苏高考)温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5，反应PCl5(g)===PCl3(g)＋Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：t/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20下列说法正确的是()A．反应在前50s的平均速率v(PCl3)＝0.0032mol·L－1·s－1B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)＝0.11mol·L－1，则反应的ΔH＜0C．相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，反应达到平衡前v(正)＞v(逆)D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%解析：A项，反应在前50s的平均速率为0.16mol2L50s＝0.0016mol·L－1·s－1，A错；B项，由表格数据可知平衡时c(PCl)3＝0.20mol2L＝0.1mol·L－1，升温时PCl3浓度增大，则该反应是吸热反应，ΔH＞0，B错；C项，由平衡常数K＝0.20mol2L×0.20mol2L0.80mol2L＝0.025mol·L－1，而Qc＝0.20mol2L×0.20mol2L1.0mol2L＝0.02mol·L－1＜0.025mol·L－1，故C项中起始时反应向正反应方向进行，即v(正)＞v(逆)，正确；D项，根据反应：PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)起始浓度(mol·L－1)110转化浓度(mol·L－1)xxx平衡浓度(mol·L－1)(1－x)(1－x)x根据K正＝1K逆，则K逆＝40＝x1－x1－x，解得x＝0.85，即PCl3的转化率为85%，故D错。答案：C7．(2011·江苏高考)700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)＋H2OgCO2(g)＋H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2t1)：反应时间/minn(CO)/moln(H2O)/mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是()A．反应在t1min内的平均速率为v(H2)＝0.40t1mol·L－1·min－1B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O，达到平衡时n(CO2)＝0.40molC．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大D．温度升高至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应解析：本题考查化学反应速率及化学平衡等知识，意在考查考生对影响化学反应速率及平衡的条件及化学平衡常数表示方法的综合运用能力。A项，t1时CO减少0.40mol，则H2增加0.40mol，用H2表示的平均反应速率为0.40mol2Lt1＝0.20t1mol·L－1·min－1，故不正确；D项，由表格中数据可知，从t1到t2，H2O(g)已不再改变，表明已达到平衡状态，则700℃时的平衡常数＝0.4mol2L×0.4mol2L0.8mol2L×0.20mol2L＝1，升温到800℃，平衡常数变为0.64，则表明化学平衡逆向移动，表明正反应是放热反应。答案：BC8．(2012·新课标全国卷节选)COCl2的分解反应为COCl2(g)===Cl2(g)＋CO(g)ΔH＝＋108kJ·mol－1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出)：①计算反应在第8min时的平衡常数K＝________；②比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低：T(2)________T(8)(填“”、“”或“＝”)；③若12min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)＝________mol·L－1；④比较产物CO在2～3min、5～6min和12～13min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小________________________；⑤比较反应物COCl2在5～6min和15～16min时平均反应速率的大小：v(5～6)________v(15～16)(填“”、或“＝”)，原因是__________________________________________________。解析：①第8min时的平衡常数K＝cCl2·cCOcCOCl2＝0.11×0.0850.04＝0.234。②从三种物质的浓度变化趋势可知，从第4min开始，平衡正向移动。由于该反应是吸热反应，所以改变的条件是升高温度。因此有：T(2)T(8)。③由于第12min与第8min温度相同，故其平衡常数相等，则有：0.11×0.0850.04＝0.12×0.06cCOCl2，解得c(COCl2)＝0.031mol·L－1。④根据化学反应速率的定义，可知反应在2～3min和12～13min处于平衡状态，平均反应速率为0，故v(5～6)v(2～3)＝