高考第二輪化學(xué)第課時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

1、1本課件主要使用工具為Office2003，Mathtype6.0, 幾何畫板4.0, Flashplayer10.0更多信息請(qǐng)登錄： 2011屆新課標(biāo)高中總復(fù)習(xí)（第屆新課標(biāo)高中總復(fù)習(xí)（第2輪）輪）（福建）2專題一 元素及其化合物3一、化學(xué)反應(yīng)速率(v) 1是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)快慢程度的，通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。 2影響因素： 濃度：增大氣體或溶液的濃度，v增大；反之則相反。 壓強(qiáng)：對(duì)氣體增加壓強(qiáng)，v增大；反之則相反。 溫度：升高溫度，v增大；反之則相反。 催化劑：一般情況下，加催化劑，v增大。4二、化學(xué)平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相

2、等，這是判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的根本標(biāo)志。由于v正=v逆 ，可使平衡體系中各組分的百分含量保持不變，所以一般情況下平衡體系的壓強(qiáng)、氣體密度、濃度等多種宏觀性質(zhì)也保持不變，這些宏觀的特征有時(shí)也可作為判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志。5三、化學(xué)平衡的移動(dòng) 1勒夏特列原理：如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如濃度、壓強(qiáng)和溫度等)，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。 其中包含：影響平衡的因素有濃度、壓強(qiáng)、溫度三種； 原理的適用范圍是只有一項(xiàng)條件變化的情況(溫度或壓強(qiáng)或一種物質(zhì)的濃度)，當(dāng)多項(xiàng)條件同時(shí)發(fā)生變化時(shí)，情況比較復(fù)雜，高中階段不討論； 平衡移動(dòng)的結(jié)果只能減弱(不可能抵消)外界條件的變化。6 2平衡移動(dòng)就是一個(gè)“平

3、衡狀態(tài)不平衡狀態(tài)新的平衡狀態(tài)”的過(guò)程。一定條件下的平衡體系，條件改變后，可能發(fā)生平衡移動(dòng)。可總結(jié)如下：7四、化學(xué)平衡的特征平衡常數(shù) 1平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)，與濃度無(wú)關(guān)，由K隨溫度的變化可推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。 2平衡常數(shù)K值的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。 3K的表達(dá)式和數(shù)值與方程式的具體寫法有關(guān)。8五、典型題型分析 【例1】化合物Bilirubin在一定波長(zhǎng)的光照射下發(fā)生分解反應(yīng)(不可逆)，反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時(shí)間變化如下圖所示，計(jì)算反應(yīng)在48min間的平均反應(yīng)速率和推測(cè)反應(yīng)進(jìn)行到16min時(shí)反應(yīng)物的濃度，結(jié)果應(yīng)是()A2.5molL-1min-1和2.0molL-1B2.5molL-

4、1min-1和2.5molL-1C3.0molL-1min-1和3.0molL-1D5.0molL-1min-1和3.0molL-19 解析：解析：第8 min與第4 min時(shí)反應(yīng)物濃度差c為10molL-1，所以在48 min間的平均反應(yīng)速率為2.5 molL-1min-1，可以排除CD兩個(gè)答案；圖中從0 min開始到8 min反應(yīng)物濃度減低了4倍，根據(jù)這一幅度，可以推測(cè)從第8 min到第16 min也降低4倍，即由10molL-1降低到2.5molL-1，所以可以排除A而選B。答案：答案： B10 【變式練習(xí)1】某探究小組利用丙酮的溴代反應(yīng)( )來(lái)研究反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系。反應(yīng)速率v

5、(Br2)通過(guò)測(cè)定溴的顏色消失所需的時(shí)間來(lái)確定。在一定溫度下，獲得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：HCl33232CH COCH +BrCH COCH Br+HBr實(shí)驗(yàn)序號(hào)初始濃度c/molL-1溴顏色消失所需時(shí)間t/sCH3COCH3HClBr20.800.200.00102901.600.200.00101450.800.400.00101450.800.200.002058011 分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所得出的結(jié)論不正確的是( )A增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大B實(shí)驗(yàn)和的v(Br2)相等C增大c(HCl)，v(Br2)增大D增大c(Br2)，v(Br)2增大 提示：提示：從表中數(shù)據(jù)看，兩組實(shí)驗(yàn)中CH3

6、COCH3、HCl的濃度是相同的，而中Br2濃度比中的大，時(shí)間變長(zhǎng)，速率不變，D錯(cuò)誤。其他選項(xiàng)正確。本道題關(guān)鍵要控制變量。D12 【例2】在2NO2N2O4的可逆反應(yīng)中，下列狀態(tài)屬于平衡狀態(tài)的是_。 v正=v逆0時(shí)的狀態(tài) NO2全部轉(zhuǎn)變成N2O4的狀態(tài) c(NO2)=c(N2O4)的狀態(tài) N2O4不再分解的狀態(tài) 混合物中，NO2的百分含量不再改變的狀態(tài) 體系的顏色不再發(fā)生變化的狀態(tài) v(NO2)=2v(N2O4)的狀態(tài)13 解析：解析：對(duì)于一可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡就是判斷該反應(yīng)是否滿足化學(xué)平衡狀態(tài)的內(nèi)在要求(v正=v逆)或是否表現(xiàn)出化學(xué)平衡狀態(tài)的外在特征(各組成的濃度或含量保持不變)。 顯然是平

7、衡狀態(tài)；對(duì)于反應(yīng)2NO2N2O4來(lái)講，只有NO2呈紅棕色，N2O4無(wú)色，體系的顏色不變就是NO2的濃度不變，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。 由于2NO2N2O4是可逆反應(yīng)，NO2不可能全部轉(zhuǎn)化為N2O4，這種狀態(tài)不存在； 14 平衡時(shí)NO2、N2O4的百分含量保持不變，但不一定存在c(NO2)=c(N2O4)的關(guān)系或NO2、N2O4的分子數(shù)之比等于2 1的情況(當(dāng)然在特殊條件下，也可能存在這樣的特殊的平衡狀態(tài))；N2O4不再分解，就 是 反 應(yīng) 速 率 等 于 零 ， 不 是 平 衡 狀 態(tài) 。v(NO2)=2v(N2O4)，化學(xué)反應(yīng)速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，無(wú)論可逆反應(yīng)達(dá)到平衡與否，都成立，不是平衡特有的

8、條件。 答案：答案： 15 【變式練習(xí)2】在一定溫度下，向a L密閉容器中加入1 mol X氣體和2 mol Y氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)+2Y(g)2Z(g)。此反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是( )A容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化 B容器內(nèi)各物質(zhì)的密度不隨時(shí)間變化C容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1 2 2D單位時(shí)間消耗0.1 mol X同時(shí)生成0.2 mol Z 提示：提示：由于反應(yīng)前后質(zhì)量守恒，且容器體積不變，因此氣體的密度始終不變。體系中各物質(zhì)的濃度比與平衡與否無(wú)關(guān)；任何狀態(tài)時(shí)消耗的X與生成的Z之比均為反應(yīng)的計(jì)量數(shù)之比。 A16 【例3】某溫度下，在一個(gè)2 L的密閉容器中，加入4 mol A和2 mol

9、B進(jìn)行如下反應(yīng)：3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g)，反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡，測(cè)得生成1.6 mol C，則下列說(shuō)法正確的是()A該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是K=c4(C)c2(D)/c3(A)c2(B)B此時(shí)，B的平衡轉(zhuǎn)化率是40%C增大該體系的壓強(qiáng)，平衡向右移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大D增加D，平衡向左移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)減小17 解析：解析：固體和純液體的濃度為定值，不列入平衡常數(shù)表達(dá)式，A錯(cuò)誤；生成1.6 mol C，B消耗0.8 mol，B的平衡轉(zhuǎn)化率=0.8/2=0.4，B正確；化學(xué)平衡常數(shù)只跟溫度有關(guān)，C、D錯(cuò)誤。 答案：答案：B 18 【 變 式 練 習(xí) 3 】 在 一 定 溫

10、 度 下 ， 反 應(yīng)1/2H2(g)+1/2X2(g)HX(g)的平衡常數(shù)為10。若將1.0 mol的HX(g)通入體積為1.0 L的密閉容器中，在該溫度時(shí)HX(g)的最大分解率接近于( B )A5% B17%C25% D33%19 提示：提示：1/2H2(g)+1/2X2(g)HX(g)的平衡常數(shù)K1為10，那么HX(g)1/2H2(g)+1/2X2(g)的平衡常數(shù)K2為1/10，HX(g)1/2H2(g)+1/2X2(g) 1 0 0 x x x 1-x x x12121212K2=( x)1/2( x)1/2/(1-x)=0.1，得到x0.17，所以，該溫度時(shí)HX(g)的最大分解率接近于

11、17%。121220 【例4】在容積固定的密閉容器中存在如下反應(yīng)：A(g)+3B(g)2C(g)DH0，某研究小組研究了其他條件不變時(shí)，改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出下列關(guān)系圖：21 下列判斷正確的是()A圖研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且乙使用的催化劑效率較高B圖研究的是壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且甲的壓強(qiáng)較高C圖研究的是溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且乙的溫度較高D圖研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且甲使用的催化劑效率較高22 解析：解析：圖中，說(shuō)明條件的改變不僅影響化學(xué)反應(yīng)速率，而且影響了化學(xué)平衡，而催化劑不影響化學(xué)平衡，因此A項(xiàng)是錯(cuò)誤的。 圖在乙條件下的化學(xué)反應(yīng)速率，比在甲條件下的化學(xué)

12、反應(yīng)速率慢，如果該條件是壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，從化學(xué)反應(yīng)速率來(lái)講，是甲的壓強(qiáng)較高，減壓平衡要逆向移動(dòng)，乙中B的轉(zhuǎn)化率應(yīng)降低，因此B項(xiàng)也是錯(cuò)誤的。 溫度高化學(xué)反應(yīng)速率快，則甲的溫度高，升溫平衡逆向移動(dòng)，甲中B的轉(zhuǎn)化率低于乙中B的轉(zhuǎn)化率，因此C項(xiàng)是錯(cuò)誤的。 催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率不影響化學(xué)平衡，因此D項(xiàng)是正確的。23 【變式練習(xí)4】右圖中的兩條曲線分別表示200 和300時(shí)，反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)DH體系中B的百分含量和時(shí)間t的關(guān)系，下列對(duì)DH的數(shù)值和表示300 時(shí)的變化曲線的說(shuō)法正確的是( )ADH0，R曲線CDH0，S曲線 24 提示：提示：由圖象中的曲線可知R曲線先達(dá)到平衡(先“拐”先

13、“平”)，所以R為300 時(shí)的變化曲線；由圖象又可知溫度升高，B%變大，平衡左移，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，DH0。答案：答案：A25一、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 1v正=v逆0(本質(zhì)特征) (1)同一種物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。 (2)不同的物質(zhì)：不同方向的速率之比等于方程式中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比。 2反應(yīng)混合物中各組成成分的含量保持不變(外部表現(xiàn))：26舉例反應(yīng) mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 混合物體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)恒定平衡各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定平衡各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)恒定平衡總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量恒定不一定平衡正、逆

14、反應(yīng)速率的關(guān)系在單位時(shí)間內(nèi)消耗了m mol A同時(shí)生成m mol A，即v正=v逆平衡在單位時(shí)間內(nèi)消耗了n mol B同時(shí)消耗p mol C，則v正=v逆平衡vA vB vC vD=m n p q，v正不一定等于v逆不一定平衡在單位時(shí)間內(nèi)生成了n mol B，同時(shí)消耗q mol D，因均指v逆不一定平衡27舉例反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)壓強(qiáng)m+np+q時(shí)，總壓力恒定(其他條件一定)平衡m+n=p+q時(shí)，總壓力恒定(其他條件一定)不一定平衡混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量（ ） 恒定時(shí)，只有當(dāng)m+np+q時(shí)平衡 恒定，但m+n=p+q時(shí)不一定平衡溫度任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，

15、在其他條件不變的條件下，體系溫度恒定時(shí)（絕熱條件下）平衡恒容時(shí)的密度密度恒定不一定平衡rMrMrM28 二、利用Q值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài) 如某溫度下，可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平衡常數(shù)為K，上述可逆反應(yīng)在任意狀態(tài)下，反應(yīng)物和生成物的濃度之間的關(guān)系用Q表示如下：Q= 當(dāng)Q=K時(shí)，v(正)=v(逆)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)； 當(dāng)Qv(逆)，反應(yīng)向正方向進(jìn)行； 當(dāng)QK時(shí)，v(正)v(放)，增大壓強(qiáng)時(shí)，v(減)v(增)，在速率時(shí)間圖上，要注意看清曲線是連續(xù)的還是跳躍的，分清漸變和突變，大變和小變。例如，升高溫度時(shí)，v(吸)大增，v(放)小增；增大壓強(qiáng)時(shí)，v(減)大增，v(增)小增；改變反應(yīng)物濃度時(shí)，v(正)突變，v(逆)不變。 (4)注意終點(diǎn)。例如在濃度時(shí)間圖上，一定要看清終點(diǎn)時(shí)反應(yīng)物的消耗量、生成物的增加量，并結(jié)合有關(guān)原理進(jìn)行推理判斷。 31 2對(duì)于化學(xué)平衡的有關(guān)圖象問(wèn)題，可按以下的方法進(jìn)行分析： (1)認(rèn)清坐標(biāo)系，搞清縱、橫