15专题十化学反应速率化学平衡配套精品教学案.docx

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15专题十化学反应速率化学平衡配套精品教学案

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%

模块二基本概念测试题

一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）

1．下列说法不正确的是（）   

 A．钢铁生锈与氧气、水蒸气有关  

 B．氢氧化钠固体潮解、变质与水蒸气、二氧化碳有关

 C．铜器表面生成铜绿与氧气、二氧化碳、水蒸气有关

 D．淀粉胶体中的食盐用鸡蛋壳膜和蒸馏水无法除去

2．下列变化肯定不可逆的组是（）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

①晶体的溶解;　②盐溶液的电解;③盐的水解;　④电解质的电离;

⑤乙酸乙酯的生成;　⑥Fe（OH）3溶液与硅酸溶胶混合;

⑦蛋白质溶液中加入饱和的硫酸铵溶液;⑧蛋白质溶液中加入福尔马林;⑨合成氨．

A．①②③④⑦⑨　　　B．②⑤⑥⑧　　　C．⑤⑥⑦⑧　　　D．②⑥⑧

3．下表各组变化中，后者一定包括前者的是（）

A

化学变化

物理变化

B

氧化还原反应

分解反应

C

氧化还原反应

化合反应

D

中和反应

复分解反应

4．下列叙述正确的是（）

A．

O2和

O2互为同位素，性质相似

B．水是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致

C．分子间一定存在分子间作用力，但分子中可以没有共价键

D．将标准状况下22．4L氨气溶于1L水配成溶液，可得1mol·L－1的氨水

5．化学科学需要借助化学专用语言描述，下列有关化学用语正确的是（）

A．CO2的电子式

B．Cl－的结构示意图

C．氢有三种同位素：

H、

Ｈ、

Ｈ，故可形成三种分子

D．氧气和臭氧、红磷和白磷、普通水和重水互称为同素异形体

6．设NA为阿伏加德罗常数，下列叙述中正确的是（）

A．1molNaHSO4晶体中离子总数为3NA

B．标准状况下，11.2LNO与11.2LO2混合后所含分子数为NA

C．S2和S8的混合物共6.4g，其中所含硫原子数一定为0.2NA

D．5.6g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA

7．某溶液中含有大量Fe2+、Fe3+、Mg2+和NH+4,其c（H+）=10－2mol·L－1,在该溶液中可以大量存在的阴离子是（）

A．SO42－        B．NO3－         C．SCN－       D．CO32－

8．[2012·山东理综化学卷7］下列与化学概念有关的说法正确的是

A．化合反应均为氧化还原反应B．金属氧化物均为碱性氧化物

C．催化剂能改变可逆反应达到平衡的时间D．石油是混合物，其分馏产品汽油为纯净物

9．下列是某学生自己总结的一些规律，其中正确的是（）

A．一种元素可能有多种氧化物，但是同种化合价只对应一种氧化物

B．阳离子只能得到电子被还原，只能做氧化剂

C．含有最高价元素的化合物不一定有强的氧化性

D．氧化物不可能是还原产物，只可能是氧化产物

10．已知单位体积的稀溶液中，非挥发性溶质的分子或离子数越多，该溶液的沸点就越高。

则下列溶液沸点最高的是（）

A．0.01mol·

的蔗糖溶液B.0.01mol·

的

溶液

C．0.02mol·

的

溶液D.0.02mol·

的

溶液

11．［2012·四川理综化学卷7］设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（）　　

A.标准状态下，33.6L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA

B.常温常压下，7.0g乙烯与丙烯的混合物红含有氢原子的数目为NA

C.50mL18.4mol·L－1浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46NA。

D.某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2，在一定条件下充分反应，转移电子的数目为0.6NA

12．离子M2O7X－与S2－能在酸性溶液中发生如下反应：

M2O7X－+3S2－+14H+==2M3++3S+7H2O,则M2O7X－中M的化合价为 （）　　

  A．+4           B．+5            C．+6           D．+7

13．下列物质：

①Cl2②Na③Na2O2④F2分别与水反应，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:

1的是（）

A．①②③      B．②③④       C．①②④       D．①②③④

14．根据下列反应判断有关的物质还原性由强到弱的顺序是（）　　　

H2SO3+I2+H2O=2HI+H2SO4               2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2

3FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe（NO3）3

A．H2SO3＞I－＞Fe2+＞NO                B．I－＞Fe2+＞H2SO3＞NO

C．Fe2+＞I－＞H2SO3＞NO                D．NO＞Fe2+＞H2SO3＞I－

15． 已知：

①向KMnO4晶体滴加浓盐酸，产生黄绿色气体；②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体，溶液变黄色；③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝色。

下列判断正确的是（）

A．上述实验证明氧化性：

MnO4－＞Cl2＞Fe3＋＞I2      

B．上述实验中，共有两个氧化还原反应

C．实验①生成的气体具有漂白性

D．实验②证明Fe2＋既有氧化性又有还原性

16．能正确表示下列反应的离子方程式是（）

A．醋酸钠的水解反应　CH3COO—+H3O+＝CH3COOH+H2O

B．碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应　Ca2++2HCO3—+2OH—＝CaCO3↓+2H2O+CO32—

C．苯酚钠溶液与二氧化碳反应　　C6H5O—+CO2+H2O＝C6H5OH+CO32—

D．稀硝酸与过量的铁屑反应　3Fe+8H++2NO3—＝3Fe3++2NO↑+4H2O

17．下列反应的离子方程式书写正确的是（）

A．浓烧减溶液中加入铝片：

Al+2OH－＝AlO2－+H2↑

B．以石墨作电极电解氯化铝溶液：

2Cl－+2H2O

2OH－+H2↑+Cl2↑

C．硫酸亚铁溶液与稀硫酸、双氧水混合：

2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O

D．硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合：

2H++SO42－+Ba2++2OH－＝BaSO4↓+2H2O

18．下列叙述正确的是（）

Ａ．

Ｏ2和

Ｏ2互为同位素，性质相似

Ｂ．常温下，PH＝1的水溶液中Na+、NO3－、HCO3－、Fe2+可以大量共存

Ｃ．明矾和漂白粉常用于自来水的净化和杀菌消毒，两者的作用原理相同

Ｄ．Ｃ（石墨，ｓ）＝Ｃ（金刚石，ｓ）　ΔＨ＞0，所以石墨比金刚石稳定

19．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。

下列说法不正确的是（）

A．明矾水解形成的Al（OH）3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化

B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率

C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料

D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁

20．常