《（全國通用版）2019版高考化學大一輪復習 第七章 化學反應速率和化學平衡 學案六 化學速率平衡圖表分析與數據處理課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（全國通用版）2019版高考化學大一輪復習 第七章 化學反應速率和化學平衡 學案六 化學速率平衡圖表分析與數據處理課件.ppt（38頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、學案六化學速率平衡圖表分析與數據處理,【教學目標】 1.理解化學平衡圖像的意義，掌握化學平衡圖像題的解法。 2.借助速率和平衡的圖像，了解平衡在生活、生產和科學研究領域中的重要作用。 3.通過對“化學反應速率和化學平衡”的圖表以及“化學反應的過程圖像”的分析，提高學生對圖表信息進行綜合處理和加工的能力。 4.通過同學之間對圖像題的解題方法的討論分析，體會同伴間互助學習的必要性。,【教學重點】閱讀表格數據、圖像，對化學平衡的綜合分析，解決實際問題。 【教學難點】平衡圖像解題思路、方法與技巧。 【考情分析】從近幾年看，化學反應速率和化學平衡的考查，試題的創(chuàng)新性、探究性逐年提升，如：考查問題多樣化的

2、平衡圖像問題，通過設計新穎的速率、平衡計算以及通過圖像、表格獲取信息、數據等試題在情境上、取材上都有所創(chuàng)新，而且化學反應速率與化學平衡還與元素化合物知識相互聯系，綜合考查，并且兩者的結合也日趨緊密。如2015全國卷28，2016全國卷27，2017全國卷28等。,1.常見速率、平衡圖像,(1)物質的量(或濃度)時間圖像 例如，某溫度時，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。,(2)含量時間溫度(壓強) 常見形式有如下幾種。(C%指生成物的質量分數；B%指某反應物的質量分數),(3)恒壓(溫)的圖像分析 該類圖像的縱坐標為物質的平衡濃度(c)或反應物的轉化

3、率()，橫坐標為溫度(T)或壓強(p)，常見類型如下所示：,如圖2所示曲線是其他條件不變時，某反應物的最大轉化率()與溫度(T)的關系曲線，圖中標出的1、2、3、4四個點，表示v正v逆的點是3，表示v正v逆的點是1，而2、4點表示v正v逆。,2.解答化學平衡圖像題二個原則和三個步驟,(1)二個原則 先拐先平。例如，在轉化率時間圖上，先出現拐點的曲線先達到平衡，此時推理可得該變化的溫度高、濃度大、壓強高。 定一論二。當圖像中有三個量時，先確定一個量不變再討論另外兩個量的關系。 (1)三個步驟 看懂圖像：看圖像要五看。一看面，即看清橫坐標和縱坐標；二看線，即看線的走向、變化趨勢；三看點，即看曲線的

4、起點、終點、交點、拐點、原點、極值點等；四看要不要作輔助線、如等溫線、等壓線；五看定量圖像中有關量的多少。聯想規(guī)律：聯想外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響規(guī)律。推理判斷：結合題中給定的化學反應和圖像中的相關信息，根據有關知識規(guī)律分析作出判斷。,考點指導1化學平衡中的表格數據處理,(3)該溫度下，此反應的平衡常數K_；若在2 L恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)密閉容器中進行該反應，則該反應K將_(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (4)保持其他條件不變，起始時向容器中充入1.2 mol COCl2、0.60 mol Cl2和0.60 mol CO，反應達到平衡前的速率：v(正)_(填“”、“

5、”或“”)v(逆)。 (5)若起始時向該容器中充入2.0 mol COCl2(g)，經過一段時間后達到平衡，n(Cl2)_(填“”、“”或“”)0.8 mol。 (6)保持其他條件不變，起始向容器中充入1.0 mol Cl2和1.2 mol CO，達到平衡時，Cl2的轉化率_(填“”、“”或“”)60%。 (7)若該反應是在恒溫恒壓下進行，則達到平衡時反應物的轉化率將_(填“”、“”或“”)40%。,答案(1)0.075 molL1s1(2)(3)0.133 molL1減小(4)(5)(6)(7)k,【課堂對點訓練】 1.某同學學習了化學反應速率后，聯想到曾用H2O2制備氧氣，于是設計了下面的

6、實驗方案并進行實驗探究。,(1)上述實驗發(fā)生反應的化學方程式為_。 (2)實驗甲和實驗乙的實驗目的是_； 實驗丙、實驗丁和實驗戊的實驗目的是_。 (3)分析H2O2的性質，解釋實驗甲和實驗乙能否達到實驗目的：_。 (4)實驗過程中該同學對實驗丙、丁、戊中產生的氣體進行收集，并在2 min內6個時間點對注射器內氣體進行讀數，記錄數據如表。,對實驗戊，020 s的反應速率v1_ mLs1，100120 s的反應速率v2_ mLs1。不考慮實驗測量誤差，二者速率存在差異的主要原因是_ _。,如圖是根據實驗收集到最大體積的氣體時所用時間繪制的圖像。曲線c表示的是實驗_(填“丙”、“丁”或“戊”)。,解

7、析(1)過氧化氫在催化劑作用下分解生成氧氣和水。(2)對比實驗甲和乙，可知不同的是過氧化氫的濃度；對比實驗丙、丁、戊，可知不同的是H2O2溶液的酸堿性。(3)過氧化氫在不加熱且沒有催化劑作用的條件下性質比較穩(wěn)定，故實驗甲和乙盡管H2O2濃度不同，但H2O2均不會分解生成氧氣。(4)由于實驗戊產生氧氣的速率最快，實驗丁產生氧氣的速率最慢，可推知圖像中曲線a、b、c對應的分別為實驗戊、丙、丁。,考點指導2速率、平衡圖像分析,(1)推測反應是_反應(填“吸熱”或“放熱”) (2)相同條件下，反應在2 L密閉容器內，選用不同的催化劑，反應產生N2的量隨時間變化如圖所示。,計算04分鐘在A催化劑作用下，

8、反應速率v(NO)_。 下列說法正確的是_。 A.該反應的活化能大小順序是：Ea(A)Ea(B)Ea(C) B.增大壓強能使反應速率加快，是因為增加了活化分子百分數 C.單位時間內HO鍵與NH鍵斷裂的數目相等時，說明反應已經達到平衡 D.若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應，當K值不變時，說明反應已達到平衡 (3)一定條件下，反應達到平衡時體系中n(NO)n(O2)n(NO2)212。在其他條件不變時，再充入NO2氣體，分析NO2體積分數(NO2)的變化情況：恒溫恒壓容器，(NO2)_；恒溫恒容容器，(NO2)_(填“變大”、“變小”或“不變”)。,(4)一定溫度下，反應在容積可變的密閉容器中達到

9、平衡，此時容積為3 L，c(N2)與反應時間t變化曲線X如圖所示，若在t1時刻改變一個條件，曲線X變?yōu)榍€Y或曲線Z。則：,變?yōu)榍€Y改變的條件是_。 變?yōu)榍€Z改變的條件是_。 若t2時降低溫度，t3時達到平衡，請在圖中畫出曲線X在t2t4內c(N2)的變化曲線。,(3)恒溫恒壓容器中的平衡是等效平衡，(NO2)不變；恒溫恒容容器，再充入NO2氣體，等效于增大壓強，平衡正向移動，(NO2)變大。(4)曲線Y比曲線X先達到平衡，但平衡狀態(tài)相同，改變的條件是加入催化劑；曲線Z條件下，N2的濃度由2 molL1瞬間增大到3 molL1，容器體積應由3 L減小到2 L，改變的條件是：將容器的體積快速

10、壓縮至2 L。該反應是吸熱反應，降低溫度時，平衡逆向移動，c(N2)在原有基礎上逐漸減小，直到達到新的平衡。,答案(1)吸熱 (2)0.375 molL1min1CD (3)不變變大 (4)加入催化劑將容器的體積快速壓縮至2 L 圖像如圖,(2)600 時，在1 L的密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應過程中SO2、O2、SO3物質的量變化如圖所示。據圖判斷：,010 min，v(O2)_。 10 min到15 min內曲線變化的原因可能是_(填寫編號)。 a.使用了催化劑 b.縮小容器體積 c.降低溫度 d.增加SO3的物質的量 答案(1)1 600 Lmol1減小 (2)0.000 5

11、molL1min1ab,考點指導3平衡圖表題綜合應用,回答下列問題： (1)物質的標準生成熱是常用的化學熱力學數據，可以用來計算化學反應熱。即化學反應熱：H生成物標準生成熱總和反應物標準生成熱總和。 已知四種物質的標準生成熱如下表：,A.計算H1_kJ/ molB.H3_0(填“”“”),下列說法正確的是_。 A.該反應的正反應為放熱反應 B.達到平衡時，容器a中的CH3OH體積分數比容器b中的小 C.容器a中反應到達平衡所需時間比容器c中的長 D.若起始時向容器a中充入CH3OH 0.15 mol 、CH3OCH3 0.15 mol 和H2O 0.10 mol，則反應將向正反應方向進行,(3

12、)合成氣的組成n(H2)/n(COCO2)2.60時，體系中的CO平衡轉化率()與溫度和壓強的關系如圖所示。,(CO)值隨溫度升高而_(填“增大”或“減小”)，其原因是_。 圖中p1、p2、p3的大小關系為_，其判斷理由是_。 (4)甲醇可以制成燃料電池，與合成氣制成燃料電池相比優(yōu)點是_；若以硫酸作為電解質其負極反應為_。,解析(1)利用標準生成熱可計算反應的焓變H1(-201.25)(-110.52)20kJ/ mol90.73 kJ/ mol ；利用蓋斯定律即可得到，所以H3H2H1 58 kJ/ mol(90.73 kJ/ mol)32.73 kJ/ mol 0。(2)容器a、c中CH3

13、OH的物質的量相同，而容器a的溫度比容器c高，平衡時CH3OCH3的物質的量：ac, 所以升高溫度，平衡逆向移動，正反應為放熱反應，A項正確；比較容器a、b中數據，溫度不變，初始量成倍數，而該反應是氣體體積不變的反應，初始量加倍相當于加壓，平衡不移動，故達到平衡時，容器a中的CH3OH體積分數與容器b中的相等；容器a比容器c溫度高，反應快，達到平衡所需時間短，C項錯誤；利用容器a中的數據可求得該溫度下的化學平衡常數K4，然后通過比較選項D中數據計算出的濃度熵Qc0.67K，所以反應將向正反應方向進行，D項正確。,(3)由圖像可知(CO)值隨溫度升高而減小，可通過溫度升高對反應和反應的影響進行分

14、析，升高溫度時，反應為放熱反應，平衡向左移動，使得體系中CO的量增大；反應為吸熱反應，平衡向右移動，CO產生的量也增大；總結果，隨溫度升高，使CO的轉化率降低。相同溫度下，反應前后氣體分子數不變，壓強改變不影響其平衡移動，反應正反應為氣體分子數減小的反應，增大壓強，有利于平衡向正反應方向移動，從而引起CO的轉化率增大，所以增大壓強有利于CO的轉化率升高，故壓強：p1p2p3。(4)甲醇可以制成燃料電池，與合成氣制成燃料電池相比優(yōu)點是裝置簡單，減小了電池的體積。若以硫酸作為電解質其負極區(qū)CH3OH失去電子生成CO2，電極反應式為CH3OH6eH2O=CO26H。,答案(1)90.73 (2)AD

15、 (3) 減小升高溫度時，反應為放熱反應，平衡向左移動，使得體系中CO的量增大；反應為吸熱反應，平衡向右移動，CO產生的量也增大；總結果，隨溫度升高，使CO的轉化率降低 p3p2p1 相同溫度下，由于反應為氣體分子數減小的反應，加壓有利于提升CO的轉化率；而反應為氣體分子數不變的反應，產生CO的量不受壓強影響；故增大壓強，CO的轉化率升高 (4)裝置簡單，減小了電池的體積CH3OH6eH2O=CO26H,某科研小組用Fe2O3作催化劑。在380 時，分別研究了n(CO)n(SO2)為11、31時SO2轉化率的變化情況(圖2)。則圖2中表示n(CO)n(SO2)31的變化曲線為_。,(2)目前，科學家正在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝(NO)原理，其脫硝機理示意圖如下圖1，脫硝率與溫度、負載率(分子篩中催化劑的質量分數)的關系如圖2所示。,寫出該脫硝原理總反應的化學方程式：_。 為達到最佳脫硝效果，應采取的條件是_。,【課堂總結】 “斷平衡圖像”認知模型構建,