【優(yōu)化探究】高考化學二輪復習 第1部分 專題2 第3講 化學反應的方向、限度和速率課件

第3講化學反應的方向、限度和速率

3．條件對化學反應速率和化學平衡的影響(1)濃度：增大反應物濃度，v(正)立即增大，v(逆)逐漸增大，平衡向正反應方向移動。注意：固體、純液體的濃度視為定值，不因其量的增減而影響反應速率，但因表面積(接觸面積)的變化而改變反應速率。(2)溫度：①升高溫度，不論正反應還是逆反應，不論放熱反應還是吸熱反應，反應速率都加快，且對吸熱反應方向影響較大，平衡向吸熱反應方向移動。②降低溫度，v(正)，v(逆)均減小，平衡向放熱反應方向移動。(3)壓強：改變壓強，對化學反應速率產(chǎn)生影響的根本原因是引起濃度的改變。且對縮體反應方向影響較大。(4)催化劑：加入催化劑，降低反應的活化能，使v(正)、v(逆)同倍增大，平衡不移動，ΔH不變。[易錯警示]1．易忽視影響化學反應速率的根本因素是反應物本身的性質。2．比較同一反應在不同條件下反應速率的大小時，易忽視單位換算，只有單位一致時才能比較數(shù)值大小。3．誤認為升高溫度，吸熱反應速率增大，而放熱反應速率減小。正確應為：升高溫度，反應速率都增大，只是增大程度不同。二、化學平衡狀態(tài)的判斷方法

1．利用反應速率和各組分的含量判斷(1)v正＝v逆≠0，現(xiàn)以反應N2＋3H22NH3為例，對等速標志v正＝v逆≠0的理解：a．若有1molN2消耗，則有1molN2生成(同種物質，物質的量相等，代表的變化方向相反)；b．若有1molN2消耗，則有3molH2生成(同側不同種物質，物質的量之比＝化學計量數(shù)之比，代表的變化方向相反)；c．若有1molN2消耗，則有2molNH3消耗(異側物質，物質的量之比＝化學計量數(shù)之比，代表的變化方向相反)。(2)各組分的物質的量濃度、質量分數(shù)、體積分數(shù)、轉化率等保持不變。(3)混合氣體的密度在恒溫恒壓條件下，氣態(tài)反應物與氣態(tài)生成物化學計量數(shù)之和不相等的反應，當密度不再改變時，反應達到平衡狀態(tài)。在恒溫恒容條件下，反應前后氣體質量不變時，氣體密度不能作為判據(jù)。(4)顏色對于反應前后氣體顏色不同的可逆反應，當反應混合物的顏色不再改變時，反應達到平衡狀態(tài)。三、化學平衡常數(shù)的應用1．影響因素化學平衡常數(shù)只與溫度有關，升高或降低溫度對平衡常數(shù)的影響取決于相應化學反應的熱效應情況；反應物和生成物的濃度對平衡常數(shù)沒有影響。2．應用(1)判斷反應進行的程度對于同類型的反應，K值越大，表示反應進行的程度越大；K值越小，表示反應進行的程度越小。(2)判判斷反應應進行的的方向若任意狀狀態(tài)下的的生成物物與反應應物的濃濃度冪之之積的比比值為Qc，則Qc＞K，反應向向逆反應應方向進進行；Qc＝K，反應處處于平衡衡狀態(tài)；；Qc＜K，反應向向正反應應方向進進行。(3)判判斷反應應的熱效效應①若升高溫溫度，K值增大，，則正反反應為吸吸熱反應應；②若升高溫溫度，K值減小，，則正反反應為放放熱反應應。(4)利利用化學學平衡常常數(shù)計算算平衡濃濃度、轉轉化率、、體積分分數(shù)等。?；瘜W反應應速率的的計算及及影響因因素[例1](2011年南南京模擬擬)Fenton法法常用于于處理含含難降解解有機物物的工業(yè)業(yè)廢水，，通常是是在調節(jié)節(jié)好pH和Fe2＋濃度的廢廢水中加加入H2O2，所產(chǎn)生生的羥基基自由基基能氧化化降解污污染物。?，F(xiàn)運用用該方法法降解有有機污染染物p－CP，，探究有有關因素素對該降降解反應應速率的的影響。。[實驗設計計]控制p－CP的的初始濃濃度相同同，恒定定實驗溫溫度在298K或313K(其余實實驗條件件見下表表)。設設計如下下對比實實驗。[數(shù)據(jù)處處理]實驗測得得p－CP的的濃度隨隨時間變變化的關關系如上上圖。(2)請請根據(jù)上上圖實驗驗曲線①，計算降降解反應應在50～150s內(nèi)的反反應速率率；v(p-CP)＝________mol/(L·s)。[解釋與與結論](3)實實驗①、②表明溫度度升高，，降解反反應速率率增大。。但溫度度過高時時反而導導致降解解反應速速率減小小，請從從Fenton法所用用試劑H2O2的角度分分析原因因：_______。。(4)實實驗③得出的結結論是：：pH等等于10時，__________。[思考與與交流](5)實實驗時需需在不同同時間從從反應器器中取樣樣，并使使所取樣樣品中的的反應立立即停下下來，根根據(jù)上圖圖中信息息，給出出一種迅迅速停止止反應的的方法：：_________。[解析]本題是一一道新型型的實驗驗探究題題，根據(jù)據(jù)題給信信息能很很容易解解決。(1)[答案](1)(2)8.0×10－6(3)過過氧化氫氫在溫度度過高時時迅速分分解(4)反反應速率率趨向于于零(或或該降解解反應趨趨于停止止)(5)將將所取樣樣品迅速速加入一一定量的的NaOH溶液液中，使使pH約約為10(或將將所取樣樣品驟冷冷等其他他合理答答案均可可)1．(2010年高高考福建建理綜)化合物Bilirubin在在一定波波長的光光照射下下發(fā)生分分解反應應，反應應物濃度度隨反應應時間變變化如右右圖所示示，計算算反應4～8min間的平平均反應應速率和和推測反反應16min時反反應物的的濃度，，結果應應是()A．2.5μμmol·L－1·min－1和2.0μmol··L－1B．2.5μμmol·L－1·min－1和2.5μmol··L－1C．3.0μμmol·L－1·min－1和3.0μmol··L－1D．5.0μμmol·L－1·min－1和3.0μmol··L－1答案：B化學平衡衡常數(shù)的的應用[例2]煤化工中中常需研研究不同同溫度下下平衡常常數(shù)、投投料比及及熱值等等問題。。已知：CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋＋CO2(g)平平衡常數(shù)數(shù)隨溫度度的變化化如下表表：試回答下下列問題題：(1)上上述正向向反應是是________(填“放熱”或“吸熱”)反應。。(2)在在800℃發(fā)生上述述反應，，以表中中的物質質的量投投入恒容容反應器器，其中中向正反反應方向向移動的的有________(選填填A、B、C、、D、E)。(3)已已知在一一定溫度度下，C(s)＋CO2(g)2CO(g)平平衡常常數(shù)K；C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)平平衡常常數(shù)K1；CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋＋CO2(g)平平衡常常數(shù)K2則K、K1、K2之間的關關系是________。(4)若若在500℃時進行，，設起始始時CO和H2O的起始始濃度均均為0.020mol·L－1，在該條條件下，，CO的的平衡轉轉化率為為________。。(5)若若反應在在800℃進行，設設起始時時CO和和H2O(g)共5mol，水蒸蒸氣的體體積分數(shù)數(shù)為x；平衡時時CO轉轉化率為為y，則y隨x變化的函函數(shù)關系系式為y＝________。。2．(2011年高高考江蘇蘇化學)(雙選)700℃時，向容容積為2L的的密閉容容器中充充入一定定量的CO和H2O，發(fā)生生反應：：CO(g)＋＋H2O(g)CO2(g)＋＋H2(g)反反應過程程中測定定的部分分數(shù)據(jù)見見下表(表中t2>t1)：答案：BC化學反應應速率和和化學平平衡的圖圖像[例3](2011年高高考重慶慶理綜)一定條件件下，下下列反應應中水蒸蒸氣含量量隨反應應時間的的變化趨趨勢符合合下圖的的是()A．CO2(g)＋＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋＋H2O(g)；ΔH<0B．CO2(g)＋＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)；ΔH>0C．CH3CH2OH(g)CH2===CH2(g)＋＋H2O(g)；ΔH>0D．2C6H5CH2CH3(g)＋＋O2(g)2C6H5CH===CH2(g)＋＋2H2O(g)；ΔH<0[解析]由溫度--時間圖圖像可知知，T2先達到平平衡，因因此T2>T1，溫度升升高，水水蒸氣含含量減少少，正反反應是放放熱反應應，因此此B、C不符合合題意；；由壓強強-時間間圖像可可知，p1先達到平平衡，即即p1>p2，隨著壓壓強的增增加，水水蒸氣含含量增加加，因此此正反應應是氣體體體積減減小的反反應，因因此D不不符合題題意，只只有A符符合題意意。[答案]A3．(2011年高高考天津津理綜)向絕熱恒恒容密閉閉容器中中通入SO2和NO2，一定條條件下使使反應SO2(g)＋＋NO2(g)SO3(g)＋＋NO(g)達達到平衡衡，正反反應速率率隨時間間變化的的示意圖圖如右圖圖所示。。由圖可可得出的的正確結結論是()A．反應應在c點點達到平平衡狀態(tài)態(tài)B．反應應物濃度度：a點點小于b點C．反應應物的總總能量低低于生成成物的總總能量D．Δt1＝Δt2時，SO2的轉化率率：a～～b段小小于b～～c段解析：A項反答案：D某密閉容容器中充充入等物物質的量量的氣體體A和B，一定定溫度下下發(fā)生反反應：A(g)＋xB(g)2C(g)達到到平衡后后，只改改變反應應的一個個條件，，測得容容器中物物質的濃濃度、反反應速率率隨時間間變化的的關系如如下圖所所示。請回答下下列問題題：(1)0～20min，A的平均均反應速速率為________；8min時，，v(正)________v(逆)。。(選填填“＞”、“＝”或“＜”)(2)反反應方程程式中的的x＝________，，30min時改變變的反應應條件是是______。(3)20～30min時時反應的的平衡常常數(shù)________30～～40min時反應應的平衡衡常數(shù)。。(選填填“＞”、“＝”或“＜”)(4)該該反應的的正反應應為________(選填填“放熱”或“吸熱”)反應。。(5)反反應過程程中B的的轉化率率最大的的時間段段是______min。答案：(1)0.05mol/(L·min)＞(2)1擴大大容器體體積(或或減小壓壓強)(3)＝＝(4)放熱熱(5)20～401．(2011年高高考福建建理綜)25℃時，在含含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液液中，加加入過量量金屬錫錫(Sn)，發(fā)發(fā)生反應應：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋＋Pb(s)，體系系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)變化關系系如右圖所所示。下列列判斷正確確的是()A．往平衡衡體系中加加入金屬鉛鉛后，c(Pb2＋)增大B．往平衡衡體系中加加入少量Sn(NO3)2固體后，c(Pb2＋)變小C．升高溫溫度，平衡衡體系中c(Pb2＋)增大，說說明該反應應ΔH>0D．25℃時，該反應應的平衡常常數(shù)K＝2.2答案：D2．(2011年高考江江蘇化學)(雙選)下下列說法正正確的是()A．一定溫溫度下，反反應MgCl2(l)===Mg(l)＋Cl2(g)的ΔΔH>0、ΔS>0B．水解反反應NH＋＋H2ONH3·H2O＋H＋達到平衡后后，升高溫溫度平衡逆逆向移動C．鉛蓄電電池放電時時的負極和和充電時的的陽極均發(fā)發(fā)生還原反反應D．對于反反應2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或升高溫度度都能加快快O2的生成速率率解析：鎂在氯氣中中的燃燒是是放熱反應應，反之則則為吸熱反反應，A正正確；水解解反應是吸吸熱的，升升高溫度會會促進水解解，B錯；；鉛蓄電池池放電時的的負極、充充電時的陽陽極反應均均失電子，，發(fā)生氧化化反應，C錯；MnO2起催化劑的的作用，而而升高溫度度，反應速速率會加快快，故D正正確。答案：AD3．在恒溫溫、恒壓下下，amolA和bmolB在一個容容積可變的的容器中發(fā)發(fā)生反應：：A(g)＋2B(g)2C(g)，，一段時間間后達到平平衡，生成成nmolC。則下列列說法中正正確的是()A．物質A、B的轉轉化率之比比為1∶2B．起始時時刻和達到到平衡后容容器中的壓壓強之比為為(a＋b)∶(a＋b－n/2)C．當2v正(A)＝v逆(B)時，，反應一定定達到平衡衡狀態(tài)D．充入惰惰性氣體(如Ar)，平衡向向正反應方方向移動解析：由于a、b數(shù)值之比不不一定為1∶2，故雖然然轉化的A、B物質答案：C一定條件下下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉閉容器中發(fā)發(fā)生上述反反應，下列列能說明反反應達到平平衡狀態(tài)的的是________。a．體系壓壓