蘇教版選修4 專題2 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 專題優(yōu)化總結(jié) 課件（43張）.ppt

專題2化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 定多變一 突破變量探究實(shí)驗(yàn)變量控制思想是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的思想方法 對(duì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素進(jìn)行控制 以達(dá)到明確各因素在實(shí)驗(yàn)中意義的目的 實(shí)驗(yàn)法優(yōu)于觀察法和描述法的地方就在于它可以人為地干預(yù)控制所研究的對(duì)象 這實(shí)際上就是控制變量思想的重要體現(xiàn) 在研究影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素時(shí) 由于外界影響因素較多 故為搞清某個(gè)因素的影響均需控制其他因素相同或不變時(shí) 再進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 因此 變量控制思想在這部分體現(xiàn)較為充分 在高考題中近幾年也考查較多 且多以探究型實(shí)驗(yàn)題的形式出現(xiàn) 這類題目以實(shí)驗(yàn)為研究手段 模擬科學(xué)探究過(guò)程對(duì)小課題展開研究 盡管涉及因素較多 有其復(fù)雜性 但仍然重在考查學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能 學(xué)生分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?實(shí)際上這類題目并不可怕 1 常見(jiàn)考查形式 1 以表格的形式給出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 讓考生找出每組數(shù)據(jù)的變化對(duì)反應(yīng)的影響 2 給出影響化學(xué)反應(yīng)的幾種因素 讓考生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析各因素對(duì)反應(yīng)的影響 2 解題策略 1 確定變量解答這類題目時(shí)首先要認(rèn)真審題 理清影響實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的因素有哪些 2 定多變一在探究時(shí) 應(yīng)該先確定其他的因素不變 只變化一種因素 看這種因素與探究的問(wèn)題存在怎樣的關(guān)系 這樣確定一種以后 再確定另一種 通過(guò)分析每種因素與所探究問(wèn)題之間的關(guān)系 得出所有影響因素與所探究問(wèn)題之間的關(guān)系 3 數(shù)據(jù)有效解答時(shí)注意選擇數(shù)據(jù) 或設(shè)置實(shí)驗(yàn) 要有效 且變量統(tǒng)一 否則無(wú)法做出正確判斷 某探究小組用hno3與大理石反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量減小的方法 研究影響反應(yīng)速率的因素 所用hno3濃度為1 00mol l 1 2 00mol l 1 大理石有細(xì)顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格 實(shí)驗(yàn)溫度為298k 308k 每次實(shí)驗(yàn)hno3的用量為25 0ml 大理石用量為10 00g 1 請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表 并在實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)編號(hào) 298 粗顆粒 1 00 308 粗顆粒 2 00 298 細(xì)顆粒 2 00 2 實(shí)驗(yàn) 中co2質(zhì)量隨時(shí)間變化的關(guān)系見(jiàn)下圖 3 請(qǐng)?jiān)?2 的坐標(biāo)系中 畫出實(shí)驗(yàn) 和 中co2質(zhì)量隨時(shí)間變化關(guān)系的預(yù)期結(jié)果示意圖 解析 1 實(shí)驗(yàn) 和實(shí)驗(yàn) 探究hno3的濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響 其他條件應(yīng)相同而hno3的濃度不同 故實(shí)驗(yàn) 中hno3的濃度應(yīng)為1 00mol l 1 實(shí)驗(yàn) 和 探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響 除了溫度不同 其余條件要保持一樣 實(shí)驗(yàn) 和 探究大理石規(guī)格 粗 細(xì) 對(duì)反應(yīng)速率的影響 因此要求二者大理石的規(guī)格不同 一個(gè)用粗顆粒 另一個(gè)用細(xì)顆粒 2 反應(yīng)時(shí)間70 90s范圍內(nèi) m co2 0 95g 0 84g 0 11g n co2 0 11g 44g mol 1 0 0025mol hno3的減少量 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像類試題是化學(xué)試題中的一種特殊題型 其特點(diǎn)是圖像是題目的主要組成部分 把所要考查的化學(xué)知識(shí)寓于圖中曲線上 具有簡(jiǎn)明 直觀 形象的特點(diǎn) 隨著高考的不斷改革以及對(duì)學(xué)科內(nèi)能力要求不斷提高 這種數(shù)形結(jié)合的試題將頻頻出現(xiàn) 化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡圖像 圖 表示 該平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 引起平衡移動(dòng)的原因是增加反應(yīng)物濃度 圖 表示 該平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 引起平衡移動(dòng)的原因可能是升高溫度 也可能是增大壓強(qiáng)引起的平衡移動(dòng) 圖 兩曲線交叉點(diǎn)即為平衡點(diǎn) 平衡后 溫度升高 v正 v逆 平衡逆移 所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 圖 兩曲線交叉點(diǎn)即為平衡點(diǎn) 平衡后 壓強(qiáng)增大 v正 v逆 平衡正移 所以正反應(yīng)為氣體體積減小的方向 即m n p q 圖 曲線最高點(diǎn)即為平衡點(diǎn) 平衡后 溫度升高 平衡逆移 所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 圖 曲線最低點(diǎn)即為平衡點(diǎn) 平衡后 壓強(qiáng)增大 平衡逆移 所以正反應(yīng)為氣體體積增大的方向 即m n p q 2 解題思路 1 看圖像 一看軸 即縱 橫坐標(biāo)的意義 二看點(diǎn) 即起點(diǎn) 拐點(diǎn) 交點(diǎn) 終點(diǎn) 三看線 即線的走向和變化趨勢(shì) 四看輔助線 即等溫線 等壓線 平衡線等 五看量的變化 如濃度變化 溫度變化 轉(zhuǎn)化率變化 物質(zhì)的量的變化等 2 依據(jù)圖像信息 利用平衡移動(dòng)原理 分析可逆反應(yīng)的特征 吸熱還是放熱 氣體計(jì)量數(shù)增大 減小還是不變 有無(wú)固體或純液體參加或生成等 3 先拐先平 在化學(xué)平衡圖像中 先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng)先達(dá)到平衡 可能是該反應(yīng)的溫度高 濃度大 壓強(qiáng)大或使用了催化劑 4 定一議二 勒夏特列原理只適用于一個(gè)條件的改變 所以圖像中有三個(gè)變量時(shí) 先固定一個(gè)量 再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系 1 等效平衡原理一定條件下 恒溫 恒容或恒溫 恒壓 對(duì)同一可逆反應(yīng) 只要起始時(shí)加入的物質(zhì)的物質(zhì)的量不同 而達(dá)到化學(xué)平衡時(shí) 各物質(zhì)的百分含量 體積分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) 均相同 這樣的平衡互稱為等效平衡 等效平衡 2 等效平衡的規(guī)律 換算為方程式同一邊物質(zhì) 其 量 相同 換算為方程式同一邊物質(zhì) 其 量 符合同一比例 換算為方程式同一邊物質(zhì) 其 量 符合同一比例 任何可逆反應(yīng) 反應(yīng)前 后氣體體積相等 任何可逆反應(yīng) 恒溫 恒容 恒溫 恒容 恒溫 恒壓 質(zhì)量分?jǐn)?shù) w 相同 相同 相同 濃度 c 相同 成比例 相同 氣體 物質(zhì)的量 n 相同 成比例 成比例 質(zhì)量 m 相同 成比例 成比例 分子數(shù) n 相同 成比例 成比例 等效情況 完全等效 不完全等效 不完全等效 3 等效平衡原理的應(yīng)用 1 判斷同一可逆反應(yīng)在相同的反應(yīng)條件下是否為相同的平衡狀態(tài) 2 求要達(dá)到等效平衡 兩種不同狀態(tài)下起始量之間的關(guān)系式 3 求屬于等效平衡狀態(tài)下的反應(yīng)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù) 特別提醒兩種情況下所達(dá)到的等效平衡及其等效程度的區(qū)別 1 中所達(dá)到的等效平衡狀態(tài) 反應(yīng)混合物中各組分的濃度 物質(zhì)的量 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 或氣體的體積分?jǐn)?shù) 均相同 類似于幾何學(xué)上的全等圖形 2 中所達(dá)到的等效平衡狀態(tài) 反應(yīng)混合物中各組分的百分含量相同 各組分的物質(zhì)的量與原平衡成比例 類似于幾何學(xué)上的相似圖形 4 解決等效平衡的常用方法分析等效平衡的關(guān)鍵是分清全等平衡和等比平衡 分析化學(xué)平衡有關(guān)問(wèn)題時(shí)常用以下兩種方法 1 極限思維法 任何可逆反應(yīng)均可以看成完全不反應(yīng)和完全反應(yīng)的中間狀態(tài) 我們?cè)谇竽骋晃镔|(zhì)在平衡狀態(tài)的濃度取值范圍時(shí) 常采用極限思維法 讓正反應(yīng) 或逆反應(yīng) 完全進(jìn)行 可以求得其取值范圍或取值 2 虛擬法 任何一個(gè)可逆反應(yīng)體系 在相同條件下從不同的狀態(tài)開始 只要達(dá)到平衡時(shí)的條件 溫度 壓強(qiáng) 濃度 完全相同 則可以形成等效平衡 我們?cè)诮忸}中若遇到將兩個(gè)狀態(tài)進(jìn)行比較這類問(wèn)題 可以 虛擬 一個(gè)中間過(guò)程 如一個(gè)容器 一個(gè)隔板等 然后再進(jìn)行比較 化學(xué)平衡移動(dòng)與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系 1 溫度和壓強(qiáng)的影響溫度或壓強(qiáng)改變后 若能引起平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 則反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大 解析 選a 注意該反應(yīng)的特點(diǎn)為放熱 反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和不變 其他條件不變 加壓平衡不移動(dòng) 各物質(zhì)的含量不變 正 逆反應(yīng)速率同等程度增大仍相等 故b d錯(cuò) 升高溫度 平衡左移 a的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增加 故c錯(cuò) 上述四種情況達(dá)到平衡后 n co 的大小順序是 a 乙 丁 丙 甲b 乙 丁 甲 丙c 丁 乙 丙 甲d 丁 丙 乙 甲 解析 選a 本題主要考查外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響及等效平衡問(wèn)題 解題時(shí)應(yīng)注意該反應(yīng)及反應(yīng)的特點(diǎn) 即反應(yīng)前后氣體體積不變 同時(shí)要明確等效平衡的條件 把丙中amolco和amolh2o按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)成co2和h2 也分別為amol 則甲與丙是等量等效 則達(dá)到平衡時(shí) n co 應(yīng)相等 把丁中amolco和amolh2o按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)成co2和h2 則起始時(shí)丁中co2為2amol h2為amol 則與乙等量等效 達(dá)到平衡時(shí)n co 相等 乙與甲相比相當(dāng)于在甲的平衡中又加入了amol的co2 導(dǎo)致平衡正向移動(dòng) 則平衡時(shí)n co 乙 n co 甲 故選a 回答下列問(wèn)題 1 該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式k h 0 填 或 2 830 時(shí) 向一個(gè)5l的密閉容器中充入0 20mol的a和0 80mol的b 如反應(yīng)初始6s內(nèi)a的平均反應(yīng)速率v a 0 003mol l 1 s 1 則6s時(shí)c a mol l 1 c的物質(zhì)的量為 mol 若反應(yīng)經(jīng)一段時(shí)間后 達(dá)到平衡時(shí)a的轉(zhuǎn)化率為 如果這時(shí)向該密閉容器中再充入1mol