【教學資料精創(chuàng)】高考備考一輪復習 化學平衡及反應速率圖像專題復習課件

1、化學反應速率和化學平衡1.化學反應速率的概念考點一化學反應速率及其影響因素減少增加2.化學反應速率與化學計量數(shù)關(guān)系同一化學反應中，其化學反應速率可用不同的反應物或生成物來表示，當單位相同時，化學反應速率的數(shù)值之比等于_之比，等于_之比，還等于_之比。說明：由于固體、純液體的濃度視為常數(shù)，所以不計算它們的化學反應速率。化學反應速率是平均速率而非瞬時速率。3.影響化學反應速率的因素(1)內(nèi)因：_?；瘜W計量數(shù)cn反應物本身的性質(zhì)(2)外因(其他條件不變，只改變一個影響條件)增大增大增大減小減小減小相同接觸面積4.理論解釋有效碰撞理論(1)活化分子、活化能、有效碰撞活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子?；?/p>

2、化能：如圖圖中：E1為_，使用催化劑時的活化能為_，反應熱為_。有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學反應的碰撞。反應的活化能E3E1E2(2)活化分子、有效碰撞與反應速率的關(guān)系活化分子有效碰撞次數(shù)活化分子【難點分析】1、氣體反應體系中充入惰性氣體(不參與反應)時對反應速率的影響（1）恒容：充入“惰性氣體”總壓增大物質(zhì)濃度不變(活化分子濃度不變)反應速率不變。（2）恒壓：充入“惰性氣體”體積增大物質(zhì)濃度減小(活化分子濃度減小)反應速率減小。2、常見含“斷點”的速率變化圖像分析方法 圖像t1時刻所改變的條件溫度升高降低升高降低適合正反應為放熱的反應適合正反應為吸熱的反應壓強增大減小增大減小適合正反應

3、為氣體物質(zhì)的量增大的反應適合正反應為氣體物質(zhì)的量減小的反應【難點分析】1、（2014全國I卷）已知分解1mol H2O2放出熱量98KJ。在含有少量I-的溶液中，H2O2分解的機理為： H2O2+ I- H2O+IO- H2O2+ IO- H2O+O2+ I-下列有關(guān)該反應的說法正確的是（ ）A反應速率與I-濃度有關(guān) BIO-也是該反應的催化劑C反應活化能等于98KJmol-1 D解析：決定化反應速率的主要是慢反應，所以I-濃度越大，則整個反應速率越快，A正確、B錯誤；98KJmol-1是該反應的H，活化能不能確定，C 錯誤；把兩個方程式處理得到：2H2O22H2OO2，v(H2O2)v(H2

4、O)2v(O2)，D錯誤。A實驗編號初始pH廢水樣品體積/mL草酸溶液體積/mL蒸餾水體積/mL460103056010305603、有可逆反應A(g)3B(g) 2C(g)H0。該反應的速率與時間的關(guān)系如下圖所示：如果t2、t4、t6、t8時都只改變了一個反應條件，則下列對t2、t4、t6、t8時改變條件的判斷正確的是()A.使用了催化劑、增大壓強、減小反應物濃度、降低溫度B.升高溫度、減小壓強、減小反應物濃度、使用了催化劑C.增大反應物濃度、使用了催化劑、減小壓強、升高溫度D.升高溫度、減小壓強、增大反應物濃度、使用了催化劑D考點二化學平衡狀態(tài)及影響因素1.化學平衡狀態(tài)(1)概念：一定條件

5、下的可逆反應中，正反應速率與逆反應速率_，反應體系中所有參加反應的物質(zhì)的_保持不變的狀態(tài)。相等濃度(2)特征v(正)v(逆)0質(zhì)量或濃度2.化學平衡移動(1)原因：反應條件改變引起_ 。(2)方向：v(正)v(逆)時，平衡向_方向移動；v(正)v(逆)時，平衡向_方向移動。3.影響化學平衡的因素(1)溫度的影響(假設正反應為吸熱反應)T升高K_Qc_K化學平衡向_方向移動；T降低K_Qc_K化學平衡向_方向移動。v(正)v(逆)正反應逆反應增大放熱反應(2)濃度的影響反應物濃度增大或生成物濃度減小時，QcK平衡_移動。(3)壓強的影響V0的反應：改變壓強，平衡_。V0不移動正向逆向(4)催化劑

6、的影響使用催化劑，v正和v逆_ ，化學平衡不發(fā)生移動，但能改變達到平衡的時間。4.勒夏特列原理如果改變影響化學平衡的條件之一(如溫度、壓強，以及參加反應的化學物質(zhì)的濃度)，平衡將向著能夠_的方向移動。同等程度增大減弱這種改變【方法技巧】化學平衡題的一般分析思路一、化學平衡狀態(tài)的判斷規(guī)避兩個易失分點1、化學平衡狀態(tài)判斷 關(guān)注反應條件，是恒溫恒容，恒溫恒壓，還是絕熱恒容容器；關(guān)注反應特點，是等體積反應，還是非等體積反應；關(guān)注特殊情況，是否有固體參加或生成，或固體的分解反應?！痉椒c撥】2、化學平衡狀態(tài)的“標志” -變量不變，一定平衡；不變量不變，不一定平衡例如：（1）反應組分的物質(zhì)的量之比等于化學

7、方程式中相應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。（2）恒溫恒容下的體積不變的反應，體系的壓強或總物質(zhì)的量不再隨時間而變化，如2HI(g) H2(g)I2(g)。（3）全是氣體參加的體積不變的反應，體系的平均相對分子質(zhì)量不再隨時間而變化，如2HI(g) H2(g)I2(g)。（4）全是氣體參加的反應，恒容條件下體系的密度保持不變。二、明晰化學平衡的移動四個易失分問題1、當反應混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)時，由于其“濃度”是恒定的，不隨其量的增減而變化，故改變這些固體或液體的量，對平衡沒有影響。2、“惰性氣體”對化學平衡的影響(1)恒溫、恒容條件(2)恒溫、恒壓條件3、同等程度地改變反應混合物

8、中各物質(zhì)的濃度時，應視為壓強的影響。4、移動的結(jié)果只是減弱了外界條件的變化，而不能完全抵消外界條件的變化，新平衡時此物理量更靠近于改變的方向。如增大反應物A的濃度，平衡右移，A的濃度在增大的基礎(chǔ)上減小，但達到新平衡時，A的濃度一定比原平衡大；同理，若改變的是溫度、壓強等，其變化也相似。1、（2012安徽卷）一定條件下，通過下列反應可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收：若反應在恒容的密閉容器中進行，下列有關(guān)說法正確的是（ ）A平衡前，隨著反應的進行，容器內(nèi)壓強始終不變B平衡時，其它條件不變，分享出硫，正反應速率加快C平衡時，其他條件不變，升高溫度可提高的轉(zhuǎn)化率D其它條件不變，使用不同催化劑，該反應的平衡常數(shù)

9、不變D H02、（2012大綱卷）合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)多步反應制得，其中的一步反應為CO（g）+ H2O(g) CO2(g) + H2(g) H 0，反應達到平衡后，為提高CO的轉(zhuǎn)化率，下列措施中正確的是（ ） A 增加壓強 B 降低溫度 C 增大CO 的濃度 D 更換催化劑 B 3、（2017天津卷）常壓下羰基化法精煉鎳的原理為：Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)。230時，該反應的平衡常數(shù)K=2105。已知：Ni(CO)4的沸點為42.2，固體雜質(zhì)不參與反應。第一階段：將粗鎳與CO反應轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4；第二階段：將第一階段反應后的氣體分離出來，加熱至230

10、制得高純鎳。下列判斷正確的是（ ）A增加c(CO)，平衡向正向移動，反應的平衡常數(shù)增大B第一階段，在30和50兩者之間選擇反應溫度，選50C第二階段，Ni(CO)4分解率較低D該反應達到平衡時，v生成Ni(CO)4=4v生成(CO)B 考點三化學平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的相關(guān)計算1.化學平衡常數(shù)(1)概念在一定_下，當一個可逆反應達到_時，生成物_之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù)(簡稱平衡常數(shù))，用符號K表示。溫度化學平衡濃度冪(2)表達式對于一般的可逆反應：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，在一定溫度下達到平衡時，K_。(3)影響因素K只與_有關(guān)。溫

11、度減小增大(4)意義(5)化學平衡常數(shù)是指某一具體反應方程式的平衡常數(shù)。若反應方向改變，則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質(zhì)的化學計算數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一反應，平衡常數(shù)也會改變。越大越大越小越小2.轉(zhuǎn)化率(1)表達式對于化學反應aAbB cCdD，反應物A的平衡轉(zhuǎn)化率為(A)_。(2)規(guī)律同一反應的不同反應物轉(zhuǎn)化率可以_。相同條件下，增大某一反應的濃度，可_另一反應物的轉(zhuǎn)化率，而增大濃度的反應物的轉(zhuǎn)化率一般會_。不同提高降低【方法歸納】化學平衡計算的基本模式平衡“三步曲”根據(jù)反應進行(或移動)的方向，設定某反應物消耗的量（物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度），然后列式求解。變化量之比是反應方程式系數(shù)之

12、比方法一、化學平衡常數(shù)的理解與應用【方法點撥】3.判斷反應的熱效應。(2014四川卷)在10 L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g)，發(fā)生反應X(g)Y(g) M(g)N(g)，所得實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗編號溫度/起始時物質(zhì)的量/mol平衡時物質(zhì)的量/moln（X）n（Y）n（M）7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b下列說法正確的是()A.實驗中，若5 min時測得n(M)0.050 mol，則0至5 min時間內(nèi)，用N表示的平均反應速率v(N)1.0102mol(Lmin)1B.實驗中，該反應的平衡常數(shù)K2.0C.實驗

13、中，達到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率為60%D.實驗中，達到平衡時，b0.060 X(g)Y(g) M(g)N(g)初始(molL1) 0.010 0.040 0 0轉(zhuǎn)化(molL1) 0.008 0.008 0.008 0.008平衡(molL1) 0.002 0.032 0.008 0.008 實驗，根據(jù)“三段式”得： X(g)Y(g) M(g)N(g)初始(molL1) 0.020 0.030 0 0轉(zhuǎn)化(molL1) x x x x平衡(molL1) 0.020 x 0.030 x x x根據(jù)溫度不變，K不變可得由實驗中數(shù)據(jù)可知該反應為放熱反應，900 時的平衡常數(shù)應小于800 時的平衡常數(shù)，假

14、設實驗中K1，則b0.06綜上所述，900 達到平衡時b0.06，D錯誤。答案C方法二、轉(zhuǎn)化率的分析與判斷常見誤區(qū)誤區(qū)一反應aA(g)bB(g) cC(g)dD(g)的轉(zhuǎn)化率分析(1)若反應物起始物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比，達到平衡后，它們的轉(zhuǎn)化率相等。(2)若只增加A的量，平衡正向移動，B的轉(zhuǎn)化率提高，A的轉(zhuǎn)化率降低。(3)若按原比例同倍數(shù)地增加(或降低)A、B的濃度，等效于壓縮(或擴大)容器體積，氣體反應物的轉(zhuǎn)化率與其化學計量數(shù)有關(guān)。誤區(qū)二反應mA(g) nB(g)qC(g)的轉(zhuǎn)化率分析在T、V不變時，增加A的量，等效于壓縮容器體積，A的轉(zhuǎn)化率與化學計量數(shù)有關(guān)。對于以下三個反應，從正反

15、應開始進行達到平衡后，保持溫度、體積不變，按要求回答下列問題。(1)PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g)再充入PCl5(g)平衡向方向移動，達到平衡后，PCl5(g)的轉(zhuǎn)化率，PCl5(g)的百分含量。(2)2HI(g) I2(g)H2(g)再充入HI(g)平衡向方向移動，達到平衡后，HI的分解率，HI的百分含量。(3)2NO2(g) N2O4(g)再充入NO2(g)，平衡向方向移動，達到平衡后，NO2(g)的轉(zhuǎn)化率，NO2(g)的百分含量。(4)上述問題若改為在保持溫度和壓強不變會有如何變化？答案（1）正反應減小增大（2）正反應不變不變（3）正反應增大減?。?）正反應不變不變正反應不變

16、不變正反應不變不變綜合研判模板“五看”、“兩法”解答化學 反應速率和化學平衡圖像題【典例分析1】在容積不變的密閉容器中存在如下反應：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H0，某研究小組研究了其他條件不變時，改變某一條件對上述反應的影響，下列分析正確的是()D A.圖研究的是t0時刻增大O2的物質(zhì)的量濃度對反應速率的影響B(tài).圖研究的是t0時刻通入氦氣增大體系壓強對反應速率的影響C.圖研究的是催化劑對化學平衡的影響，且甲的催化效率比乙高D.圖研究的是溫度對化學平衡的影響，且乙的溫度較高解題流程模板構(gòu)建【典例分析2】（2014重慶卷）在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應:2X(g) Y(g)，溫度T

17、1、T2下X的物質(zhì)的量濃度c(X)隨時間t變化的曲線如圖所示。下列敘述正確的是( )A該反應進行到M點放出的熱量大于進行到W點放出的熱量BT2下，在0-t1時間內(nèi)，v(Y)（a-b）/t1molL1min1CM點的正反應速率v正大于N點的逆反應速率v逆DM點時再加入一定量X，平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小a N b T1T2W t1 0 t/minc(X)/molL1 MC 1.化學平衡圖像類型對于反應mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，mnpq且H0，一般有如下幾種圖像類型。(1)vt圖像【方法歸納】(2)ct圖像（先拐先平條件高）(3)(或c)p(T)圖像（定一議二）(4)vp(T)圖像(5

18、)兩種特殊圖像對于化學反應：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，M點前，表示從反應物開始，v(正)v(逆)；M點為剛達到平衡點；M點后為平衡受溫度的影響情況，即升溫，A的百分含量增加或C的百分含量減少，平衡左移，故正反應的H0。對于化學反應：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，L線上所有的點都是平衡點。L線的上方(E點)，A的百分含量大于此壓強時平衡體系中A的百分含量，所以E點滿足v(正)v(逆)；同理L線的下方(F點)滿足v(正)v(逆)。2.解題思路(1)認清坐標系，搞清縱、橫坐標所代表的意義，并與勒夏特列原理相結(jié)合。(2)緊扣可逆反應的特征，搞清正反應是吸熱還是放熱；體積

19、增大、減小還是不變；有無固體、純液體物質(zhì)參加反應或生成等。(3)看清速率的變化及變化量的大小，在條件與變化之間搭橋。(4)看清起點、拐點、終點，看清曲線的變化趨勢。(5)先拐先平。(6)定一議二。3.分析過程考點四等效平衡1.化學平衡常數(shù)(1)概念在一定_下，當一個可逆反應達到_時，生成物_之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù)(簡稱平衡常數(shù))，用符號K表示。溫度化學平衡濃度冪1.等效平衡的定義 在一定條件（恒溫恒容或恒溫恒壓）下，同一可逆反應體系，不管是從正反應開始，還是從逆反應開始，還是正、逆反應同時投料，達到化學平衡狀態(tài)時，任何相同組分的百分含量（質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、體積分數(shù)等）均相同，這樣的化學平衡互稱等效平衡。2.對等效平衡的理解（1）外界條件：通?？梢允呛銣睾闳莼蚝銣睾銐?。（2）平衡狀態(tài)只與始態(tài)有關(guān)，而與途徑無關(guān)，只要起始濃度相當， 就達到相同的平衡狀態(tài)。（3）轉(zhuǎn)化方法：按可逆反應化學計量數(shù)之比換算成同一半邊物質(zhì)(一邊倒)考點四等效平衡3.等效平衡的類型和特征等效類型全等平衡等比平衡(類)等比平衡(類)適用對象恒溫恒容條件下的所有可逆反應恒溫恒容條件下，反應前后氣體分子數(shù)相同的可逆反應恒溫恒壓條件下的所有可逆反應起始投料(折算后)相同組分的物質(zhì)的物質(zhì)的量相同相同組分的物質(zhì)的物質(zhì)的量