高中化学第二轮专题复习教学案化学反应速率化学平衡.docx
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高中化学第二轮专题复习教学案化学反应速率化学平衡
专题十化学反应速率化学平衡
[考纲要求]
①了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。
②了解化学反应的可逆性及化学平衡建立的过程。
③理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，正确认识勒夏特列原理。
④理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
[考点点拔]
化学反应速率和化学平衡是化学基本理论中的重点内容，也是高考的热点和难点。
考点主要集中在同一反应用不同物质表示的速率关系，外界条件对反应速率的影响等。
化学平衡的考查主要集中在：
化学平衡的标志和建立途径，外界条件对化学平衡的影响。
运用平衡移动原理判断平衡移动方向，及各物质的物理量的变化与物态的关系,等效平衡等。
[知识梳理]
一、化学反应速率：
1.表示方法：
单位是一段时间内的平均速率
2.反应中各物质的量的变化值之比=各物质的浓度的变化值之比=各物质表示的某一时间内反应速率之比=化学方程式中各物质的之比。
3.影响化学反应速率的内因是。
对同一反应，压强只对有参加的反应有影响；浓度只对气体或溶液中的反应有影响；催化剂只对需要使用催化剂的反应有影响；温度对所有反应均有影响。
4.写出速率演示实验中有关的化学方程式及实验现象：
⑴过氧化氢分解：
现象
⑵硫代硫酸钠与稀硫酸反应：
现象
⑶酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液
现象
【思考】实验2-1怎样检查气密性？
气体体积误差的主要来源有哪些?
【例题1】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（）
A．10℃20mL3mol/L的X溶液B．20℃30mL2mol/L的X溶液
C．20℃10mL4mol/L的X溶液D．10℃10mL2mol/L的X溶液（答案：
B）
二、化学平衡
1.可逆反应：
在条件下既能向正反应方向同时又能向逆反应方向进行的反应。
2.化学平衡状态
化学平衡状态是指在里，相等，反应混合物中各组分的浓度的状态。
可逆反应是否达到平衡状态的实质是__________，即单位时间内任一物质生成多少的同时就消耗多少。
外在特征是各组分的物质的量不变，所以，一般情况下平衡体系的压强、气体密度、各组分的浓度及气体的体积分数等多种宏观性质保持，这些宏观特征有时也可作为判断达到化学平衡状态的标志。
化学平衡状态的特征：
逆、动、等、定、变
化学平衡状态的标志：
同一物质的v正＝v逆≠0或反应混合物中各组分的百分含量保持不变。
【例题2】下列方法中可以证明2HI
H2+I2（g）已达平衡状态的。
①单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI；②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂；
③百分组成w（HI）=w（I2）；④反应速率v（H2）=v（I2）=v（HI）/2时；
⑤c（HI）]:
c（H2）:
c（I2）=2:
1:
1时；⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化；
⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化；
⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化；
⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化；
⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化。
（答案：
②⑥⑨）
3.化学反应的限度：
化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是给定条件下所能达到或完成的最大程度，化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大的转化率。
改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度，也就是改变反应的化学平衡状态。
4.勒夏特列原理：
（1）如果改变影响平衡的一个条件（如），平衡就向能这种改变的方向移动。
⑵平衡移动方向的判断：
移动跟着大者行。
v正＞v逆，向移动；v正＜v逆，向移动；v正＝v逆，移动。
⑶等效平衡
Ⅰ.恒温恒容条件下的可逆反应，①若新平衡与原平衡投料相等即原子守恒，则新平衡与原平衡等效；②若该可逆反应反应前后气体体积不变，则投料比相等，平衡亦等效。
Ⅱ.恒温恒压条件下的可逆反应，投料比相等，平衡等效。
注意：
采用极端分析法（极限转化法）判断投料或投料比是否相等。
【例题3】在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入1gN2和1gH2，乙容器中充入2gN2和2gH2。
下列叙述中的错误的是（）
A．化学反应速率：
乙＞甲B．平衡混合气中H2的体积分数：
乙＞甲
C．H2的转化率：
乙＞甲D．平衡后N2的浓度：
乙＞甲
【点拨】因为乙的原料投入量正好是甲的两倍，假设开始时乙容
器的体积也是甲的两倍（如图所示），则此时甲与乙是等效平衡。
再将乙容器体积压缩至与甲相等（如图丙），在此过程中平衡：
N2＋3H2
2NH3要正向移动，即N2、H2的转化率增大，在
体系中的体积分数减小。
但此时，丙中N2、H2、NH3的浓度都比甲中大，但丙中N2、H2的浓度要小于甲中的两倍，而丙中NH3的浓度的浓度要大于甲中的两倍。
答案：
B。
【例题4】在一个体积固定的密闭容器中加入2molA和1molB，发生反应：
2A（g）＋B（g）
3C（g）＋D（g），达到平衡时C的浓度为amol·L－1。
若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为amol·L－1的是（）
A．4molA＋2molBB．2molA＋1molB＋3molC＋1molD
C．3molC＋1molD＋1molBD．3molC＋1molD（答案：
D）
5.研究平衡移动时的演示实验中有关的离子方程式（或化学方程式）和现象
⑴重铬酸钾溶液中
现象
⑵Fe3+与SCN一
现象
⑶NO2气体：
现象
6.化学平衡常数
mA（g）+nB（g）
pC（g）+qD（g）数学表达式：
⑴温度不变时，K为常数；由K随温度的变化可推断正反应是吸热反应还是放热。
平衡常数K值的大小，可推断反应进行的程度。
⑵常数K与反应的起始浓度大小无关；
⑶常数K与正向建立还是逆向建立平衡无关即与平衡建立的过程无关。
⑷在某温度下，某时刻反应是否达平衡，可用该时刻产物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比即浓度商Q与K比较大小来判断。
注意：
①反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，其浓度看作“1”而不代入公式。
稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也不必写在平衡关系式中。
非水溶液中的反应，如有水生成或有水参加反应，此时水的浓度不可视为常数，必须表示在平衡关系式中。
②将化学计量数扩大或缩小，K值会相应改变。
③可逆反应的K（正）与K（逆）互为倒数。
【例题5】已知可逆反应CO＋H2O（g）CO2＋H2，达到平衡时，K＝，K是常数，只与温度有关，与浓度无关。
⑴830K时，若起始时：
c（CO）＝2mol/L，c（H2O）＝3mol/L，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为；K值为。
（答案：
40%；1）
⑵830K，若只将起始时c（H2O）改为6mol/L，则水蒸气的转化率为。
（答案：
25%）
⑶若830K时，起始浓度c（CO）＝amol/L，c（H2O）＝bmol/L，H2的平衡浓度c（H2）＝cmol/L，
①a、b、c之间的关系式是；②当a＝b时，a＝c。
6.解图象题思路（答案：
c2/（a-c）（b-c）=1；2）
⑴看清图象：
一看纵横坐标意义；二看曲线变化趋势；三看起点、折点、终点、接点、最高点或最低点；四看相关量的关系。
⑵联想规律，准确推断。
通过联想外界条件对化学反应速率，化学平衡的影响规律，挖掘图象中蕴含的化学意义。
仔细分析，得出正确结论。
三、化学反应进行的方向：
焓判据
熵判据
【智能训练】
1.已知：
4NH3（g）+5O2（g）
4NO（g）+6H2O（g），若反应速率分别用
（NH3）、
（O2）、
（NO）、
（H2O）[mol/（L·min）]表示，则下列关系正确的是（）
2.2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）是制备硫酸的重要反应。
下列叙述正确的是（）
A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率B.增大反应体系的压强，反应速率一定增大
C.该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D.在t1、t2时刻，SO3（g）的浓度分别是c1、c2，则在时间间隔t1~t2内，SO3（g）生成的平均速率为v=（c2-c1）/（t2-t1）
3.在一定温度下的固定容积的密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应：
A（s）＋2B（g）
C（g）＋D（g）已达平衡的是（）
A．混合气体的压强B．混合气体的密度C．B的物质的量浓度D．气体的总物质的量
4.［2012·江苏化学卷14］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/s
0
50
150
250
350
n（PCl3）/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
下列说法正确的是（）
A.反应在前50s的平均速率为v（PCl3）=0.0032mol·L－1·s－1
B.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△H＜0
C.相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，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、2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%
5.如图所示，反应X（g）＋3Y（g）
2Z（g）（正反应为放热反应），在不同温度、不同压强（p1>p2）下，达到平衡时，混合气体中Z的体积分数
（Z）随温度变化的曲线应为（）
6.在一密闭容器中，aA（g）
bB（g）达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60％，则（）
A．平衡向正反应方向移动了B．物质A的转化率减小了
C．物质B的质量分数增大了D．a>b
7.已知NO2和N2O4可以相互转化：
2NO2（g）
N2O4（g）；△H＜0，现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如右图所示。
根据右图，回答下列问题：
⑴图中共有两条曲线X和Y，其中曲线表
示N2O4浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表
示化学反应处于平衡状态的是，并计算该点时
反应的平衡常数为。
⑵反应进行到25min时，曲线发生变化的原因是
。
若要达到最后相
同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施
是（填字母代号）。
A．升高温度B．缩小容器体积C．加入催化剂D．加入一定量的N2O4
《专题十化学反应速率化学平衡》参考答案
【知识梳理】
一、1.v（B）=
mol/（L·s）或mol/（L·min）2.化学计量数3.反应物本身的性质；气体
4.⑴2H2O2
2H2O+O2↑现象：
滴入FeCl3溶液比滴入CuSO4溶液产生气泡更快。
⑵Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O现象：
放入热水中的一组先出现浑浊。
⑶2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
现象：
加入较浓H2C2O4溶液的试管，溶液褪色更快些。
【思考】气密性检查：
关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向里推，移开手后，注射器活塞
又恢复到原位置。
误差的主要①读数误差②由分液漏斗加入液体带来的体积误差。
二、1.同一2.可逆反应；正、逆反应速率；不变；v（正）=v（逆）；不变
4.⑴温度、压强及参加反应的化学物质的浓度；减弱⑵正；逆；不
5.⑴Cr2O7—+H2O
2CrO42—+2H+；现象：
滴入酸后溶液呈橙色，滴入碱后溶液变为黄色。
⑵Fe3++3SCN—=Fe（SCN）3现象：
滴加浓的FeCl3或KSCN溶液时，溶液颜色都变深。
向溶液
中滴加NaOH溶液时，红色变浅。
⑶2NO2
N2O4现象：
浸泡在冰水中的NO2球的红棕色明显变浅，浸泡在热水中的NO2
球的红棕色明显变深。
三、焓判据：
△H<0反应有自发进行的可能性熵判据：
△S>0反应有自发进行的可能性
【智能训练】
1.D2.D3.BC4.C5.C6.AC7.⑴Y；b；10/9⑵增大NO2浓度；BD
4题解析：
本题素材似乎来源于《选修四》课本第32页习题的第8题，属于基本理论中化学平衡问题，主要考查学生对速率概念理解与计算，平衡常数概念与计算，平衡移动等有关内容理解和掌握程度。
A.反应在前50s内的平均速率应该是前50s内PCl3浓度变化与时间的比值，而不是PCl3物质的量的变化与时间的比值。
B．升温后，PCl3的浓度由
＝0.10mol/L到新平衡的c（PCl3）＝0.11mol/L，浓度增大，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，ΔH>0，故B项错误．
C.相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2应先求平衡常数K为0.025，再求浓度商（Qc）为0.02,K＞Qc,说明平衡向正反应方向移动。
D.从等效平衡的角度，先建立原容器两倍关系的模型，即与原平衡完全等效，再把容器两倍关系压缩成原容器，则平衡向逆反应方向移动，PCl3的转化率应大于80%
《专题十化学反应速率化学平衡》参考答案
【知识梳理】
一、1.v（B）=
mol/（L·s）或mol/（L·min）2.化学计量数3.反应物本身的性质；气体
4.⑴2H2O2
2H2O+O2↑现象：
滴入FeCl3溶液比滴入CuSO4溶液产生气泡更快。
⑵Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O现象：
放入热水中的一组先出现浑浊。
⑶2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
现象：
加入较浓H2C2O4溶液的试管，溶液褪色更快些。
【思考】气密性检查：
关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向里推，移开手后，注射器活塞
又恢复到原位置。
误差的主要①读数误差②由分液漏斗加入液体带来的体积误差。
二、1.同一2.可逆反应；正、逆反应速率；不变；v（正）=v（逆）；不变
4.⑴温度、压强及参加反应的化学物质的浓度；减弱⑵正；逆；不
5.⑴Cr2O7—+H2O
2CrO42—+2H+；现象：
滴入酸后溶液呈橙色，滴入碱后溶液变为黄色。
⑵Fe3++3SCN—=Fe（SCN）3现象：
滴加浓的FeCl3或KSCN溶液时，溶液颜色都变深。
向溶液中滴加NaOH溶液时，红色变浅。
⑶2NO2
N2O4现象：
浸泡在冰水中的NO2球的红棕色明显变浅，浸泡在热水中的NO2
球的红棕色明显变深。
三、焓判据：
△H<0反应有自发进行的可能性熵判据：
△S>0反应有自发进行的可能性
【智能训练】
1.D2.D3.BC4.C5.C6.AC7.⑴Y；b；10/9⑵增大NO2浓度；BD
4题解析：
本题素材似乎来源于《选修四》课本第32页习题的第8题，属于基本理论中化学平衡问题，主要考查学生对速率概念理解与计算，平衡常数概念与计算，平衡移动等有关内容理解和掌握程度。
A.反应在前50s内的平均速率应该是前50s内PCl3浓度变化与时间的比值，而不是PCl3物质的量的变化与时间的比值。
B．升温后，PCl3的浓度由
＝0.10mol/L到新平衡的c（PCl3）＝0.11mol/L，浓度增大，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，ΔH>0，故B项错误．
C.相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2应先求平衡常数K为0.025，再求浓度商（Qc）为0.02,K＞Qc,说明平衡向正反应方向移动。
D.从等效平衡的角度，先建立原容器两倍关系的模型，即与原平衡完全等效，再把容器两倍关系压缩成原容器，则平衡向逆反应方向移动，PCl3的转化率应大于80%
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