（浙江选考）2020版高考化学二轮复习 专题六 第3讲 化学反应速率和化学平衡教案

第3讲化学反应速率和化学平衡[考试说明]知识内容考试要求(1)化学反应速率及其简单计算b(2)影响化学反应速率的因素，控制反应条件在生产和科学研究中的作用b(3)活化分子、活化能、有效碰撞的概念a(4)碰撞理论b(5)实验数据的记录与处理c(6)化学反应的限度b(7)化学平衡的概念b(8)化学平衡状态的特征b(9)自发反应的概念a(10)熵变的概念a(11)用熵变、焓变判断化学反应的方向c(12)化学平衡常数b(13)反应物的转化率b(14)化学平衡常数与反应限度、转化率的关系c(15)化学平衡移动的概念a(16)影响化学平衡移动的因素及平衡移动方向的判断b(17)用化学平衡移动原理选择和确定合适的生产条件c化学反应速率及影响因素[学生用书P46]1．对化学反应速率计算公式的剖析v(B)＝Δc(B)Δt＝Δn(B)VΔt(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，而不是瞬时速率，且计算时取正值。(3)同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。同一化学反应中用不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比。(4)对于可逆反应，反应进行的净速率是正、逆反应速率之差，当达到平衡时，净速率为零。2．影响反应速率的因素(1)内因反应物本身的性质是主要因素，如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为v(Mg)v(Al)。(2)外因(只改变一个条件，其他条件不变)3．分析有气体参与的化学反应的反应速率(1)恒温时，压缩体积――→引起压强增大―→气体反应物浓度增大――→引起反应速率增大。(2)恒温恒容时①充入气体反应物――→引起气体反应物浓度增大(压强也增大)――→引起反应速率增大。②充入“惰性”气体――→引起总压强增大―→气体反应物浓度未改变――→引起反应速率不变。(3)恒温恒压时，充入“惰性”气体――→引起体积增大――→引起气体反应物浓度减小――→引起反应速率减小。4．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)瞬间增大，随后逐渐减小；v(逆)瞬间不变，随后逐渐增大；直至v(正)和v(逆)相等时达到平衡。(2)增大压强，气体分子数减小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，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率。(4)升高温度，v(正)和v(逆)都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大。(5)使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。题组一化学反应速率1．X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH＝－akJ·mol－1，一定条件下，将1molX和3molY通入2L的恒容密闭容器中，反应10min，测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是()A．10min内，Y的平均反应速率为0.03mol·L－1·s－1B．第10min时，X的反应速率为0.01mol·L－1·min－1C．10min内，消耗0.2molX，生成0.4molZD．10min内，X和Y反应放出的热量为akJ答案：C1．化学反应速率的计算思路某一物质(不能是固体或纯液体)的物质的量变化Δnx――→除以体积某一物质的浓度变化Δcx――→除以时间vx――→化学计量数vy、vz等。2．对于较为复杂的关于反应速率的题目，采用以下步骤和模板计算(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式计算。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题组二化学反应速率的影响因素2．(2019·浙江4月选考，T22)高温高压液态水具有接近常温下弱酸的c(H＋)或弱碱的c(OH－)，油脂在其中能以较快的反应速率水解。与常温常压水相比，下列说法不正确的是()A．高温高压液态水中，体系温度升高，油脂水解反应速率加快B．高温高压液态水中，油脂与水的互溶能力增强，油脂水解反应速率加快C．高温高压液态水中，c(H＋)增大，可催化油脂水解反应，且产生的酸进一步催化水解D．高温高压液态水中的油脂水解，相当于常温下在体系中加入了相同c(H＋)的酸或相同c(OH－)的碱的水解答案：D3．(2018·浙江4月选考，T22)某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06，发生化学反应2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)，在其他条件相同时，测得实验数据如下表：压强/(×105Pa)温度/℃NO达到所列转化率需要时间/s50%90%98%1.030122502830902551057608.0300.23.936900.67.974根据表中数据，下列说法正确的是()A．升高温度，反应速率加快B．增大压强，反应速率变慢C．在1.0×105Pa、90℃条件下，当转化率为98%时反应已达平衡D．若进入反应塔的混合气体为amol，反应速率以v＝Δn/Δt表示，则在8.0×105Pa、30℃条件下，转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370mol·s－1答案：D4．(2017·浙江4月选考，T21)对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol·L－1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。时间水样0510152025Ⅰ(pH＝2)0.400.280.190.130.100.09Ⅱ(pH＝4)0.400.310.240.200.180.16Ⅲ(pH＝4)0.200.150.120.090.070.05Ⅳ(pH＝4，含Cu2＋)0.200.090.050.030.010下列说法不正确的是()A．在0～20min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015mol·L－1·min－1B．水样酸性越强，M的分解速率越快C．在0～25min内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大D．由于Cu2＋存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快答案：D化学平衡状态及影响因素[学生用书P48]1．化学平衡状态判断的“两类标志”及“一角度”判断化学反应是否达到化学平衡状态，关键是看给定条件下能否推出“变量”达到“不变”。常用到的判断标志有：(1)绝对标志(2)相对标志①有气体参加的反应，气体的总压强、总体积、总物质的量不变时，对于反应前后气体分子数不变的反应来说，不一定达到平衡；对于反应前后气体分子数不相等的反应来说，达到平衡；②气体的密度(气体的总质量气体的总体积)、气体的平均相对分子质量(气体的总质量气体的总物质的量)不变时，要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况，判断是否平衡；③如果平衡体系中的物质有颜色，则平衡体系的颜色不变时，达到平衡。(3)一角度从微观的角度分析，如反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列各项均可说明该反应达到了平衡状态：2．化学平衡移动判断的方法和规律(1)通过比较化学平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。①外界条件改变对化学平衡的影响a．若外界条件改变，引起v正v逆，则化学平衡向正反应方向(或向右)移动；b．若外界条件改变，引起v正v逆，则化学平衡向逆反应方向(或向左)移动；c．若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v′正和v′逆仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。②常见外界条件的变化对正、逆反应速率的影响规律a．增大反应物浓度的瞬间，v正变大，v逆不变；减小反应物浓度的瞬间，v正变小，v逆不变；增大生成物浓度的瞬间，v正不变，v逆变大；减小生成物浓度的瞬间，v正不变，v逆变小；b．压强的变化对气体分子数较大的一边反应速率影响较大；c．温度的变化对吸热反应速率影响较大；d．催化剂对正、逆反应速率影响相同。(2)通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。①若QK，平衡逆向移动；②若Q＝K，平衡不移动；③若QK，平衡正向移动。(3)外界条件对平衡移动影响的规律——勒夏特列原理①温度的影响：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动；②浓度的影响：增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动；③压强的影响：增大压强会使平衡向着气体体积减小的方向移动；减小压强会使平衡向着气体体积增大的方向移动。题组一化学平衡状态1．(2019·浙江4月选考，T17)下列说法正确的是()A．H2(g)＋I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变B．C(s)＋H2O(g)H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(？)＋B(g)2C(？)已达平衡，则A、C不能同时是气体D．1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出热量Q1；在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收热量Q2，Q2不等于Q1答案：B2．(2018·浙江4月选考，T14)反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH0，若在恒压绝热容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是()A．容器内的温度不再变化B．容器内的压强不再变化C．相同时间内，断开H—H键的数目和生成N—H键的数目相等D．容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2答案：A3．(2017·浙江4月选考，T12)已知：X(g)＋2Y(g)3Z(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a0)。下列说法不正确的是()A．0.1molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3molB．达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度不再发生变化C．达到化学平衡状态时，反应放出的总热量可达akJD．升高反应温度，逆反应速率增大、正反应速率减小答案：D题组二化学平衡的影响因素4．(2019·浙江名校联考)下列事实不能用平衡移动原理解释的是()A.开启啤酒瓶盖后，瓶中马上泛起大量泡沫B.由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深C.实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出D.石灰岩受地下水长期溶蚀形成溶洞解析：选B。啤酒中存在平衡：CO2(g)CO2(aq)，开启啤酒瓶盖，瓶中压强降低，平衡向气体体积增大的方向移动，即向生成CO2气体的方向移动，A项排除；反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)是一个反应前后气体分子数不变的反应，压强的改变并不能使平衡发生移动，此混合气体加压后颜色变深，是因为I2(g)的浓度的增大，B项可选；实验室制取乙酸乙酯的反应为可逆反应，制取乙酸乙酯时，采用加热的方式将生成的乙酸乙酯不断蒸出，从而使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动，C项排除；石灰岩地貌的形成与以下反应有关：CaCO3＋CO2＋H2OCa(HCO3)2，固体的溶解和凝结的反复发生，涉及了平衡的移动，D项排除。5．K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O2－7(橙色)＋H2O2CrO2－4(黄色)＋2H＋。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：结合实验，下列说法不正确的是()A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄B．②中Cr2O2－7被C2H5OH还原C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强D．若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色解析：选D。A项，在平衡体系中加入酸，平衡逆向移动，重铬酸根离子浓度增大，橙色加深，加入碱，平衡正向移动，溶液变黄，A项正确；B项，②中酸性重铬酸钾溶液氧化乙醇，重铬酸钾被还原为绿色的Cr3＋，B项正确；C项，②是酸性条件，④是碱性条件，K2Cr2O7在酸性条件下能氧化乙醇，而在碱性条件下不能，说明其在酸性条件下氧化性强，C项正确；D项，若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液为酸性，K2Cr2O7可以氧化乙醇，溶液变为绿色，D项错误。判断平衡移动方向常见的两个易错点(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“