2017屆高考化學二輪復習 專題八 化學反應速率 化學平衡（課件+學案+試題）（打包3套）新人教版,2017屆高考化學二輪復習,專題八,化學反應速率,化學平衡（課件+學案+試題）（打包3套）新人教版,2017,高考,化學,二輪,復習,專題,化學反應,速率,化學平衡,課件,試題,打包,新人 專題八 化學反應速率 化學平衡 【考綱解讀】 1、化學反應速率：計算、影響因素。 2、化學平衡狀態(tài)：判斷、平衡常數(shù)、平衡移動、轉化率。 3、特點：方程式特點、容器特點。 4、關系：速率與平衡的關系、Q與K的關系。 5、結合：速率、平衡理論與生活、生產(chǎn)的結合，數(shù)形結合(幾種平衡圖像)。 【考點回顧】 1．某溫度時，在2 L密閉容器中X、Y、Z三種物質隨時間的變化關系曲線如圖所示。 （1）由圖中的數(shù)據(jù)分析，該反應的化學方程式為_____________________________________。 （2）反應開始至2 min，Z的平均反應速率為__________________________________________。 （3）反應開始至2 min，用X、Y表示的平均反應速率分別為________________、________________。 （4）5 min后 Z的生成速率________(填“大于”、“小于”或“等于”)5 min末Z的分解速率。 【答案】（1）3X＋Y2Z （2）0.05 mol·L－1·min－1　 （3）0.075 mol·L－1·min－1　0.025 mol·L－1·min－1 （4）等于 2．一定條件下反應C(s)＋CO2(g)?2CO(g)　ΔH>0，在體積不變的密閉容器中達到平衡，按要求回答下列問題： （1）平衡常數(shù)表達式是______________。 （2）若升高溫度，反應速率________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，平衡常數(shù)K________，平衡向________方向移動。 （3）若再通入一定量的CO2氣體，反應速率________，平衡常數(shù)K________，平衡向________方向移動，CO2的轉化率________。 （4）若再充入一定量的N2，反應速率________，平衡常數(shù)K________，平衡________移動。 【答案】（1）K＝?。?）增大　增大　正反應 （3）增大　不變　正反應　減小?。?）不變　不變　不 3．正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×” （1）在其他條件不變時，使用催化劑，正反應速率和逆反應速率同等倍數(shù)加快，平衡不移動(　　) （2）當某反應達到限度時，反應物和生成物的濃度一定相等(　　) （3）在一定條件下，向密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反應，達到平衡時N2、H2、NH3三者共存(　　) （4）當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正向反應速率和逆向反應速率相等且都等于0(　　) （5）在相同溫度下，在相同容積的兩個密閉容器中分別充入1 mol N2和3 mol H2、2 mol NH3，當反應達到平衡時，兩平衡狀態(tài)中NH3的體積分數(shù)相同(　　) （6）化學平衡移動，化學平衡常數(shù)不一定改變(　　) （7）加入少量CH3COONa晶體可以減小Zn與稀硫酸反應的速率，但不影響產(chǎn)生H2的總量(　　) （8）化學平衡向右移動，一定是正反應速率增大或逆反應速率減小(　　) (9)任何可逆反應達到平衡后，改變溫度，平衡一定發(fā)生移動(　　) (10)化學反應速率發(fā)生變化，化學平衡一定發(fā)生移動(　　) (11)對于反應Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，增加Zn的質量(不考慮表面積變化)，生成H2的速率加快(　　) (12)對于可逆反應2SO2＋O22SO3，改變條件使平衡向右移動，SO2的轉化率可能增大，也可能減小(　　) (13)在溫度不變的條件下，改變條件使2SO2＋O22SO3的平衡向右移動，平衡常數(shù)不變(　　) 【答案】（1）√?。?）×?。?）√?。?）×?。?）√?。?）√ （7）√?。?）×　(9)√　(10)×　(11)×　(12)√　(13)√ 【題型預測】 題型1　化學反應速率及影響因素 1．(2015·海南，8改編)10 mL濃度為1 mol·L－1的鹽酸與過量的鋅粉反應，若加入適量的下列溶液，能減慢反應速率但又不影響氫氣生成量的是(　　) A．K2SO4 B．CH3COOH C．CuSO4 D．Na2CO3 【答案】A 【解析】鋅與稀鹽酸反應過程中，若加入物質使反應速率降低，則溶液中的氫離子濃度減小，但由于不影響氫氣的生成量，故氫離子的總物質的量不變。A項，硫酸鉀為強酸強堿鹽，不發(fā)生水解，若加入其溶液，則對鹽酸產(chǎn)生稀釋作用，氫離子濃度減小，但H＋物質的量不變，正確；B項，加入醋酸使溶液中氫離子的物質的量增加，生成氫氣的量增加，錯誤；C項，加入硫酸銅溶液，Cu2＋會與鋅反應生成銅，構成原電池，會加快反應速率，錯誤；D項，加入碳酸鈉溶液，會與鹽酸反應，使溶液中的氫離子的物質的量減少，導致反應速率減小，生成氫氣的量減少，錯誤。 【歸納】 1．化學反應速率的簡單計算 對于反應mA(g)＋nB(g)===cC(g)＋dD(g) （1）計算公式：v(B)＝＝。 （2）同一反應用不同的物質表示反應速率時，數(shù)值可能不同，但意義相同。不同物質表示的反應速率，存在如下關系：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶c∶d。 （3）注意事項 ①濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質，不適用于固體和純液體。 ②化學反應速率是某段時間內(nèi)的平均反應速率，而不是即時速率，且計算時取正值。 2．外界條件對化學反應速率的影響 （1）溫度：因為任何反應均伴隨著熱效應，所以只要溫度改變，反應速率一定改變。如升溫，v正和v逆均增大，但v吸增大程度大。 （2）催化劑能同等程度地增大正、逆反應速率，縮短達到化學平衡的時間。 （3）增大反應物(或生成物)濃度，正反應(或逆反應)速率立即增大，逆反應(或正反應)速率瞬時不變，隨后增大。 （4）改變壓強可以改變有氣體參加或生成的化學反應的速率，但壓強對化學反應速率的影響是通過改變物質濃度產(chǎn)生的。無氣體的反應，壓強變化對反應速率無影響。 （5）純液體和固體濃度視為常數(shù)，它們的量的改變不會影響化學反應速率。但固體顆粒的大小導致接觸面的大小發(fā)生變化，故影響反應速率。 3．稀有氣體對反應速率的影響 （1）恒容：充入“惰性氣體”總壓增大―→物質濃度不變(活化分子濃度不變)―→反應速率不變。 （2）恒壓：充入“惰性氣體”體積增大物質濃度減小(活化分子濃度減小)反應速率減小。 易錯警示 （1）不注意容器的容積，如第1題錯選C。 （2）誤認為壓強增大，化學反應速率一定增大，如第2題錯選C。 （3）平均速率是根據(jù)一段時間的濃度改變量計算而得，與瞬時速率不同，如第4題（1）問忽視2～3 min、12～13 min濃度的改變量為0，而不會判斷速率的大小。 （4）忽視壓強、溫度對v正、v逆影響的一致性。如第2題(B、D項)升高溫度、增大壓強，v正、v逆都增大，只是增大的程度不同。 題型2　化學平衡狀態(tài)及移動方向的判斷 2．(高考選項組合題)下列說法正確的是(　　) A．對CO(g)＋H2S(g) ?COS(g)＋H2(g)達到平衡后，升高溫度，H2S濃度增加，表明該反應是吸熱反應(2015·重慶理綜，7A) B．對CO(g)＋H2S(g) ?COS(g)＋H2(g)達到平衡后，通入CO后，正反應速率逐漸增大(2015·重慶理綜，7B) C．一定條件下反應N2＋3H2?2NH3達到平衡時，3v正(H2)＝2v逆(NH3)(2015·江蘇，11D) D．對于反應CO(g)＋H2O(g) ?CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0，只改變壓強，平衡不發(fā)生移動，反應放出的熱量不變(2013·山東理綜，12B) 【答案】D 【解析】A項，升高溫度，H2S濃度增加，說明平衡逆向移動，則該反應是放熱反應，錯誤；B項，通入CO后，正反應速率瞬間增大，又逐漸減小，錯誤；C項，N2＋3H22NH3達到平衡時，應為2v正(H2)＝3v逆(NH3)，錯誤。 【歸納】 1．化學平衡狀態(tài)的判斷方法 指導思想：選定反應中的“變量”，即隨反應進行而變化的量，當“變量”不再變化時，反應已達平衡。 （1）直接判斷依據(jù) （2）間接判斷依據(jù) ①對于有有色氣體存在的反應體系，如2NO2(g)N2O4(g)等，若體系的顏色不再發(fā)生改變，則反應已達平衡狀態(tài)。 ②對于有氣體存在且反應前后氣體的物質的量發(fā)生改變的反應，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，若反應體系的壓強不再發(fā)生變化或平均相對分子質量不再發(fā)生變化，則說明反應已達平衡狀態(tài)。 注意：對于有氣體存在且反應前后氣體的物質的量不發(fā)生改變的反應，如：2HI(g)H2(g)＋I2(g)，反應過程中的任何時刻體系的壓強、氣體的物質的量、平均相對分子質量都不變，故體系壓強、氣體的物質的量、平均相對分子質量不變均不能說明反應已達平衡狀態(tài)。 2．分析化學平衡移動的一般思路 題型3　結合圖表綜合考查平衡常數(shù)和轉化率 1．(2015·四川理綜，7)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。平衡時，體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關系如下圖所示： 已知：氣體分壓(p分)＝氣體總壓(p總)×體積分數(shù)。下列說法正確的是(　　) A．550 ℃時，若充入惰性氣體，v正、v逆均減小，平衡不移動 B．650 ℃時，反應達平衡后CO2的轉化率為25.0 % C．T ℃時，若充入等體積的CO2和CO，平衡向逆反應方向移動 D．925 ℃時，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp＝24.0p總 【答案】B 【解析】A項，C(s)＋CO2(g)2CO(g)的正反應是氣體物質的量增加的反應，由于反應容器為體積可變的恒壓密閉容器，充入惰性氣體容器體積擴大，對反應體系相當于減小壓強，故v正、v逆均減小，平衡正向移動，錯誤；B項，由圖可知，650 ℃時若設起始時CO2的體積為1 L，平衡時CO2消耗的體積為x，則 C(s)＋CO2(s)  2CO(g) V始 1 0 V變 x 2x V平 1－x 2x ×100%＝40.0%，x＝0.25 L，CO2的轉化率為25%，正確；C項，由圖可知，T ℃時平衡體系中CO和CO2的體積分數(shù)均為50%，故若恒壓時充入等體積的CO2和CO兩種氣體平衡不發(fā)生移動，錯誤；D項，925 ℃時，CO的平衡分壓pCO＝p總×96.0%，CO2的平衡分壓pCO2＝p總×4%，根據(jù)化學平衡常數(shù)的定義可知 Kp＝＝＝23.04p總，錯誤。 【歸納】 1．化學平衡計算中常用公式 對于可逆反應：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在一定溫度下達到化學平衡時，其計算的表達式為 （1）化學平衡常數(shù)K＝(式中的濃度是指平衡狀態(tài)的濃度) Q＝(式中的濃度是任意時刻的濃度) （2）轉化率計算公式 轉化率α＝×100% 2．平衡常數(shù)的應用 （1）根據(jù)平衡常數(shù)判斷可逆反應進行的程度 平衡常數(shù)越大，正反應進行的程度越大，反應物的轉化率越高，平衡后生成物的濃度越大，反應物的濃度越小。 （2）利用K與Q的關系判斷反應所處狀態(tài) Q＝K，反應達到平衡狀態(tài)； QK，反應向逆反應方向移動。 （3）根據(jù)K隨溫度的變化關系確定正反應是吸熱反應還是放熱反應。 （4）利用化學平衡常數(shù)計算反應物或生成物的濃度及反應物的轉化率。 3．化學平衡計算解題模板 （1）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，然后列式求解。 例：　　　　mA?。B　pC　＋　qD 起始量： a b 0 0 變化量： mx nx px qx 平衡量： a－mx b－nx px qx 注意：①變化量與化學方程式中各物質的化學計量數(shù)成比例； ②這里a、b可指：物質的量、濃度、體積等； ③弄清起始濃度、平衡濃度、平衡轉化率三者之間的互換關系； ④在使用平衡常數(shù)時，要注意反應物或生成物的狀態(tài)。 （2）極限思維模式——“一邊倒”思想 極限思維有如下口訣：始轉平、平轉始，欲求范圍找極值。 例：　　　　　mA　　＋　　nB　　pC 起始： a b c 轉化極限： a a a 平衡極限： 0 b－a c＋a 4．熟悉五種常考的與化學反應速率、化學平衡相關的圖像 （1）濃度(或物質的量)—時間圖像，描述可逆反應到達平衡的過程，如： 反應A(g)＋B(g) ?AB(g)的濃度—時間圖像如圖所示。 （2）體積分數(shù)—溫度圖像，描述平衡進程，如： 在容積相同的不同密閉容器內(nèi)，分別充入相同量的N2和H2，在不同溫度下，任其發(fā)生反應N2＋3H2?2NH3，在某一時刻，測定NH3的體積分數(shù)，如圖，A、B未到達平衡；C點最大，恰好到達平衡；D、E體積分數(shù)變小，是升溫平衡逆向移動的結果?？赏浦摲磻獮榉艧岱磻?。 （3）速率—時間圖像，描述平衡移動的本質，如： N2＋3H2?2NH3　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，在一定條件下達到化學平衡，現(xiàn)升高溫度使平衡發(fā)生移動，正、逆反應速率(v)變化圖像為 （4）物質的量(或濃度、轉化率、含量)—時間—溫度(或壓強)圖像，描述溫度(或壓 強)對平衡移動的影響，如： 放熱反應2X(g)＋Y(g) ?2Z(g)，在不同溫度(T1和T2)及壓強(p1和p2)下，產(chǎn)物Z的物質的量n(Z)與反應時間t的關系如圖，則：T1>T2，p1>p2。 （5）恒壓(或恒溫)線，描述反應在不同壓強或溫度下，平衡移動與反應特征的關系，如： mA(g)＋nB(g) ?xC(g)＋yD(g)，A的轉化率RA與p、T的關系如圖，則該反應的正反應吸熱，m＋n>x＋y。 答題模板 （1）解答化學反應速率和化學平衡圖像題的一般步驟 （2）解答化學反應速率和化學平衡圖像題常用技巧 ①先拐先平 在含量—時間曲線中，先出現(xiàn)拐點的則先達到平衡，說明該曲線表示的溫度較高或壓強較大。 ②定一議二 在含量—T/p曲線中，圖像中有三個變量，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關系(因平衡移動原理只適用于“單因素”的改變)。即確定橫坐標所示的量后，討論縱坐標與曲線的關系(或確定縱坐標所示的量后，討論橫坐標與曲線的關系)。 8