浙江选考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文档格式.docx
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(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vv(Al)。
(Mg)>
(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
引起引起
(1)恒温时,压缩体积――→压强增大―→气体反应物浓度增大――→反应速率增大。
(2)恒温恒容时
引起引起①充入气体反应物――→气体反应物浓度增大(压强也增大)――→反应速率增大。
引起引起②充入“惰性”气体――→总压强增大―→气体反应物浓度未改变――→反应速率不变。
引起引起引起(3)恒温恒压时,充入“惰性”气体――→体积增大――→气体反应物浓度减小――→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。
vv(逆))瞬间增大,随后逐渐减小;
瞬间不变,随后逐渐增
(1)当增大反应物浓度时,(正vv(逆)和相等时达到平衡。
大;
直至(正)
(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。
vv(逆)都增大,但吸热反应方向的反应速率增大的程度大。
(正)和(4)升高温度,(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
-1aH
3molY,一定条件下,将1molX2Z(g)Δ和=-·
kJ.1X(g)+mol3Y(g)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()
1-1-·
内,A.10minY的平均反应速率为0.03mol·
Ls1-1-min·
0.01mol·
L的反应速率为X时,10min.第B.
C.10min内,消耗0.2molX,生成0.4molZ
akJY反应放出的热量为内,X和D.10min答案:
C
1.化学反应速率的计算思路
除以体积n――→的物质的量变化Δ某一物质的浓度变化某一物质(不能是固体或纯液体)x除以时间化学计量数cvvv等。
―→、――Δ→―zxxy2.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。
mnp
C
A+例如:
反应B1-abc起始浓度(mol·
L)
nxpx1-x)转化浓度(mol·
L
mmnxpx1-cxab-)+-某时刻浓度(mol·
mm题组二化学反应速率的影响因素+c或弱碱的T22)2.(2019·
浙江4月选考,高温高压液态水具有接近常温下弱酸的)(H-c),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(OH()
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)增大,可催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催化水解C.高温高压液态水中,(H+c的酸或相同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)(H-c)的碱的水解(OH答案:
D
3.(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O的物质2的量分数分别为0.10和0.06,发生化学反应2NO(g)+O(g)===2NO(g),在其他条件相同时,22测得实验数据如下表:
NO达到所列转化率需要时间/s
5温度/℃Pa)
压强/(×
1050%90%98%
2830
250
12
30
1.0
90
255105760
36303.90.2
8.0
74
0.6
7.9
A.升高温度,反应速率加快
B.增大压强,反应速率变慢
5时反应已达平衡Pa、90℃条件下,当转化率为98%C.在1.0×
105tavn、Pa/ΔD.若进入反应塔的混合气体为表示,则在mol,反应速率以8.0×
10=Δ1-a/370mol·
sNO的反应速率为430℃条件下,转化率从50%增至90%时段D
答案:
的分解速率影响因素进行研究。
在相同月选考,T21)对水样中溶质M4.(2017·
浙江41-变化的有关实验数据见下表。
(min)温度下,M的物质的量浓度(mol·
L)随时间
时间
0510152025水样
0.090.100.19Ⅰ(pH=2)0.400.280.13
0.160.200.18Ⅱ(pH=4)0.240.310.40
0.050.090.20Ⅲ(pH=4)0.120.070.15
+20
0.03
0.09
0.20
0.05
)
,含Ⅳ(pH=4Cu0.01
下列说法不正确的是(
11--·
的分解速率为内,Ⅰ中~.在A020minM0.015mol·
Lmin.水样酸性越强,BM的分解速率越快内,Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大25min0C.在~+2存在,Ⅳ中.由于DCuM的分解速率比Ⅰ快D
P48]
[化学平衡状态及影响因素学生用书
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:
绝对标志
(1).
(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;
气体的总质量气体的总质量)、气体的平均相对分子质量(()不变时,②气体的密度
气体的总体积气体的总物质的量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
(g)2NH3H(g),下列各项均可说明该反应达到了从微观的角度分析,如反应N(g)+322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
vv,则化学平衡向正反应方向(或向右.若外界条件改变,引起)>
移动;
a逆正vv,则化学平衡向逆反应方向(或向左<
)移动;
b.若外界条件改变,引起逆正vvvv′仍保持相等,′c.若外界条件改变,虽能引起和和变化,但变化后新的逆逆正正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
vvvv不变大,不变;
减小反应物浓度的瞬间,变小,a.增大反应物浓度的瞬间,逆逆正正vvvv变小;
不变,变大;
减小生成物浓度的瞬间,变;
增大生成物浓度的瞬间,不变,逆正正逆.压强的变化对气体分子数较大的一边反应速率影响较大;
b
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。
QK)的大小来判断平衡移动的方向。
)与平衡常数(通过比较浓度商
(2)(QK,平衡逆向移动;
>
①若
QK,平衡不移动;
=②若
QK,平衡正向移动。
<
③若
(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()
(g)2HI(g)I,其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变A.H(g)+22
H(g)+O(g)CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡B.C(s)+H22
B(g))+?
C不能C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(2C(?
)已达平衡,则A、同时是气体
Q;
在相同温度和压,放出热量转化率为10%1molN和3molH反应达到平衡时HD.1222QQQ10%时,吸收热量不等于,的转化率为强下,当2molNH分解为N和H122232答案:
B
H
<
0,若在恒压绝热(g)(g)反应N(g)+3H2NHΔ.(2018·
浙江24月选考,T14)322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
ccc(NH)=1∶3D.容器内气体的浓度∶(N)∶(H)∶2322答案:
A
1-aHa
。
0)(+T12)已知:
X(g)mol·
2Y(g)kJ=-Δ3Z(g)月选考,(2017·
浙江3.4)
(下列说法不正确的是0.3molA.Z0.2molY0.1molX和充分反应生成的物质的量一定小于的浓度不再发生变化Z、Y、X.达到化学平衡状态时,B.
akJC.达到化学平衡状态时,反应放出的总热量可达D.升高反应温度,逆反应速率增大、正反应速率减小
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()
实验室制取乙酸乙(g)、C.(g)开启啤酒瓶盖后,B.由H、IA.22D.石灰岩受地下水长酯时,将乙酸乙酯不HI(g)组成的平衡体瓶中马上泛起大量泡期溶蚀形成溶洞断蒸出系加压后颜色变深沫
CO(aq),开启啤酒瓶盖,瓶中压强降低,平衡(g)解析:
选B。
啤酒中存在平衡:
CO22向气体体积增大的方向移动,即向生成CO气体的方向移动,A项排除;
反应H(g)+22
I(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,2此混合气体加压后颜色变深,是因为I(g)的浓度的增大,B项可选;
实验室制取乙酸乙酯的2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:
CaCO+CO+23
HOCa(HCO),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。
2232-2-+
溶液进O+)2H。
用K(OCr溶液中存在平衡:
CrO橙色)+HOCr2CrO(黄色.5K7722272224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
-2OHCH还原OB.②中Cr被5227CrO酸性溶液氧化性强C.对比②和④可知K722溶液至过量,溶液变为橙色SOD.若向④中加入70%H42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A解析:
选D。
项,②中酸性重铬酸钾溶液氧化乙醇,A项正确;
B加深,加入碱,平衡正向移动,溶液变黄,+3在酸KCBCr重铬酸钾被还原为绿色的,项正确;
项,②是酸性条件,④是碱性条件,OCr722.
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%HSO溶液至过量,溶液为酸性,KCrO可以氧化乙醇,溶液变为绿色,D72242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“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的量,对化学平衡没影响。
(2)同倍数地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。
化学平衡常数及有关计算[学生用书P49]
1.“三段式法”解答化学平衡计算题
(1)步骤
①写出有关化学平衡的反应方程式。
②确定各物质的起始、转化、平衡时的量(物质的量或物质的量浓度)。
③根据已知条件建立等式关系并做解答。
(2)方法
-1pqmnab
mol、L·
B起始物质的量浓度分别为A(g)+LB(g)mol·
C(g)+、D(g),令A如--11mxmol·
L。
,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为
qpqxpx)(()·
K=。
nmnxamxb)((--)·
说明(3)ccc))始-;
(=①反应物:
(平)变(ccc)。
=始()+(变)生成物:
(平②各物质的转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比。
反应物转化的浓度③转化率=×
100%。
反应物起始的浓度.化学平衡常数的全面突破2化学平衡常数的意义
(1).
5KK时,可以越大,反应进行的程度越大,①化学平衡常数可表示反应进行的程度。
10认为该反应已经进行完全。
虽然转化率也能表示反应进行的程度,但转化率不仅与温度有关,而且与起始条件有关。
K的大小只与温度有关,与反应物或生成物的起始浓度的大小无关。
②
(2)化学平衡常数的两个应用①判断反应进行的方向KQQ,反应向逆反应方向,则若任意状态下的生成物与反应物的浓度幂之积的比值为>
cc进行;
QK,反应处于平衡状态;
=cQK,反应向正反应方向进行。
c②判断反应的热效应
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。
若升高温度,(3)在使用化学平衡常数时应注意
①不要把反应体系中固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式中,但非水溶液中,若有水参加或生成,则此时水的浓度不可视为常数,应写进平衡常数表达式中。
②同一化学反应,化学反应方程式写法不同,其平衡常数表达式及数值亦不同。
因此书写平衡常数表达式及数值时,要与化学反应方程式相对应,否则就没有意义。
3.等效平衡思想是解决化学平衡类试题最常用的思维方法
(1)恒温、恒容条件下的等效平衡
对反应前后气体分子数改变的可逆反应,改变起始加入量时,“一边倒”(即通过可逆反应的化学计量数比换算成方程式同一半边的物质的物质的量)后与原起始加入量相同,则为等效平衡,平衡时各物质的百分含量相同。
对反应前后气体分子数不变的可逆反应,改变起始加入量时,“一边倒”后,投料时各物质的物质的量之比与原起始加入量的比值相同,则为等效平衡,平衡时各物质百分含量相同。
(2)恒温、恒压条件下的等效平衡
如果反应在恒温、恒压下进行,改变起始加入量时,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成反应物(或生成物),各物质的物质的量之比与原起始加入量的比值相同,则为等效平衡,平衡时各物质的百分含量相同。
=-197.8kJ·
mol2SO(g)(g)(g)T22).1(2018·
浙江11月选考,已知2SO+OΔ3221-。
起始反应物为SO和O(物质的量之比为2∶1,且总物质的量不变)。
SO的平衡转化率(%)222随温度和压强的变化如下表:
5Pa)
压强/(10/K温度50.710.125.31.015.07
99.999.799.299.899.6673
99.697.599.572399.298.9
99.0
93.5
773
97.8
98.6
96.9
A.一定压强下降低温度,SO平衡转化率增大2B.在不同温度、压强下,转化相同物质的量的SO所需要的时间相等2C.使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间
D.工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO转化率已相当高2解析:
A项,由于该反应是放热反应,所以一定压强下降低温度,平衡向放热反应方向移动,SO的转化率增大,故A正确;
B项,在不同温度、压强下,由于化学反应速率不2一定相同,所以转化相同物质的量的SO所需要的时间不一定相等,故B不正确;
C项,使用2催化剂的目的是加快化学反应速率,缩短反应达到平衡所需的时间,故C正确;
D项,分析
2SO(g)+O(g)2SO(g)可知,加压可以提高SO的转化率,但因为常压下SO的转化23222率已相当高,所以工业生产中通常不采取加压措施,故D正确。
=-92.4ΔkJ·
mol(g)2NH(g)月选考,11T16)已知:
N(g)+3H2.(2017·
浙江3221-。
起始反应物为N和H,物质的量之比为1∶3,且总物质的量不变,在不同压强和温度下,22反应达到平衡时,体系中NH的物质的量分数如下表:
3
A.体系中NH的物质的量分数越大,则正反应速率越大3B.反应达到平衡时,N和H的转化率之比均为122C.反应达到平衡时,放出的热量均为92.4kJ
D.600℃、30MPa下反应达到平衡时,生成NH的物质的量最多3解析:
A.反应达到平衡时,体系中NH的物质的量分数最大,而反应由开始到平衡3的过程是正反应速率减小的过程,错误;
B.N和H的起始物质的量之比均为1∶3,符合方程22式中化学计量数之比,所以平衡时N和H的转化率之比均为1,正确;
C.1molN和3molH2222完全反应时放出的热量为92.4kJ,但是N和H的反应为可逆反应,且N和H的物质的量未2222该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,生D.知,则放出的热量未知,错误;
成NH的物质的量减少,所以400℃、30MPa下反应达到平衡时,生成NH的物质的量最多,33错误。
3.(2017·
浙江11月选考,T21)在催化剂作用下,用乙醇制乙烯,乙醇转化率和乙烯选择性(生成乙烯的物质的量与乙醇转化的物质的量的比值)随温度、乙醇进料量(单位:
mL·
min-1)的关系如图所示(保持其他条件相同)。
在410~440℃温度范围内,下列说法不正确的是()
A.当乙醇进料量一定,随乙醇转化率增大,乙烯选择性升高
B.当乙醇进料量一定,随温度的升高,乙烯选择性不一定增大
C.当温度一定,随乙醇进料量增大,乙醇转化率减小
D.当温度一定,随乙醇进料量增大,乙烯选择性增大
4.[2018·
浙江4月选考,T30
(二)]乙酸乙酯一般通过乙酸和乙醇酯化合成:
浓HSO42-1H
=-2.7kJ·
molHO(l)ΔHCOOH(l)CH+C(l)CHCOOCOH(l)H+2225353△已知纯物质和相关恒沸混合物的常压沸点如下表:
纯物质
沸点/℃
恒沸混合物(质量分)
数
乙醇
78.3
+水(0.92)乙酸乙酯(0.08)
70.4
乙酸
117.9
+乙(0.69)乙酸乙酯(0.31)醇
71.8
乙酸乙酯
77.1
+乙(0.83)乙酸乙酯
70.2
醇(0.08)+水(0.09)
请完成:
(1)关于该反应,下列说法不合理的是________。
A.反应体系中硫酸有催化作用
S等于零ΔB.因为化学方程式前后物质的化学计量数之和相等,所以反应的H接近于零,所以温度变化对平衡转化率的影响大ΔC.因为反应的D.因为反应前后都是液态物质,所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计
K=4.0一定温度下该反应的平衡常数。
若按化学方程式中乙酸和乙醇的化学计量数比
(2)yn∶1,相应;
若乙酸和乙醇的物质的量之比为=________例投料,则乙酸乙酯的平衡产率xxn变化的示意图(随,请在图1中绘制计算时不计平衡体系中乙酸乙酯的物质的量分数为副反应)。
(3)工业上多采用乙酸过量的方法,将合成塔中乙酸、乙醇和硫酸混合液加热至110℃左右发生酯化反应并回流,直到塔顶温度达到70~71℃,开始从塔顶出料。
控制乙酸过量的作用有________________________________________________________________________。
(4)近来,科学家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法:
催化剂
CHCOOCH(g)HOH(g)+2H(g)
2C223525△在常压下反应,冷凝收集,测得常温下液态收集物中主要产物的质量分数如图2所示。
关于该方法,下列推测合理的是________。
A.反应温度不宜超过300℃
B.增大体系压强,有利于提高乙醇平衡转化率
C.在催化剂作用下,乙醛是反应历程中的中间产物
.提高催化剂的活性和选择性,减少乙醚、乙烯等副产物是工艺的关键D.
(1)BC
(2)0.67(或67%)
(3)提高乙醇转化率;
提高反应温度,从而加快反应速率;
有利于后续产物分离。
(4)ACD
课后达标检测[学生用书P119(单独成册)]
一、选择题
1.下列说法正确的是()
HS>
0的反应在温度低时不能自发进行、ΔA.Δ<
0H=+185.57kJ/mol能自发进行,原因是体(g)HO(g)+COΔB.NHHCO(s)===NH(g)+24332系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向
C.因为焓变