【優(yōu)化探究】高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題2 第3講 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度和速率課件

第3講化學(xué)反應(yīng)的方向、限度和速率

3．條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響(1)濃度：增大反應(yīng)物濃度，v(正)立即增大，v(逆)逐漸增大，平衡向正反應(yīng)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(yīng)速率，但因表面積(接觸面積)的變化而改變反應(yīng)速率。(2)溫度：①升高溫度，不論正反應(yīng)還是逆反應(yīng)，不論放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率都加快，且對吸熱反應(yīng)方向影響較大，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動。②降低溫度，v(正)，v(逆)均減小，平衡向放熱反應(yīng)方向移動。(3)壓強：改變壓強，對化學(xué)反應(yīng)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(yīng)方向影響較大。(4)催化劑：加入催化劑，降低反應(yīng)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(xué)反應(yīng)速率的根本因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì)。2．比較同一反應(yīng)在不同條件下反應(yīng)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(rèn)為升高溫度，吸熱反應(yīng)速率增大，而放熱反應(yīng)速率減小。正確應(yīng)為：升高溫度，反應(yīng)速率都增大，只是增大程度不同。二、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法

1．利用反應(yīng)速率和各組分的含量判斷(1)v正＝v逆≠0，現(xiàn)以反應(yīng)N2＋3H22NH3為例，對等速標(biāo)志v正＝v逆≠0的理解：a．若有1molN2消耗，則有1molN2生成(同種物質(zhì)，物質(zhì)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(cè)不同種物質(zhì)，物質(zhì)的量之比＝化學(xué)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(cè)物質(zhì)，物質(zhì)的量之比＝化學(xué)計量數(shù)之比，代表的變化方向相反)。(2)各組分的物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、轉(zhuǎn)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(yīng)物與氣態(tài)生成物化學(xué)計量數(shù)之和不相等的反應(yīng)，當(dāng)密度不再改變時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。在恒溫恒容條件下，反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變時，氣體密度不能作為判據(jù)。(4)顏色對于反應(yīng)前后氣體顏色不同的可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)混合物的顏色不再改變時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。三、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用1．影響因素化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，升高或降低溫度對平衡常數(shù)的影響取決于相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)情況；反應(yīng)物和生成物的濃度對平衡常數(shù)沒有影響。2．應(yīng)用(1)判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度對于同類型的反應(yīng)，K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大；K值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小。(2)判判斷反應(yīng)應(yīng)進(jìn)行的的方向若任意狀狀態(tài)下的的生成物物與反應(yīng)應(yīng)物的濃濃度冪之之積的比比值為Qc，則Qc＞K，反應(yīng)向向逆反應(yīng)應(yīng)方向進(jìn)進(jìn)行；Qc＝K，反應(yīng)處處于平衡衡狀態(tài)；；Qc＜K，反應(yīng)向向正反應(yīng)應(yīng)方向進(jìn)進(jìn)行。(3)判判斷反應(yīng)應(yīng)的熱效效應(yīng)①若升高溫溫度，K值增大，，則正反反應(yīng)為吸吸熱反應(yīng)應(yīng)；②若升高溫溫度，K值減小，，則正反反應(yīng)為放放熱反應(yīng)應(yīng)。(4)利利用化學(xué)學(xué)平衡常常數(shù)計算算平衡濃濃度、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率、、體積分分?jǐn)?shù)等。?；瘜W(xué)反應(yīng)應(yīng)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(diào)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(guān)因素素對該降降解反應(yīng)應(yīng)速率的的影響。。[實驗設(shè)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(shè)設(shè)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(guān)關(guān)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(yīng)應(yīng)在50～150s內(nèi)的反反應(yīng)速率率；v(p-CP)＝________mol/(L·s)。[解釋與與結(jié)論](3)實實驗①、②表明溫度度升高，，降解反反應(yīng)速率率增大。。但溫度度過高時時反而導(dǎo)導(dǎo)致降解解反應(yīng)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(jié)結(jié)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(yīng)器器中取樣樣，并使使所取樣樣品中的的反應(yīng)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(yīng)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(yīng)速率率趨向于于零(或或該降解解反應(yīng)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?qū)⑺訕悠敷E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(yīng)應(yīng)，反應(yīng)應(yīng)物濃度度隨反應(yīng)應(yīng)時間變變化如右右圖所示示，計算算反應(yīng)4～8min間的平平均反應(yīng)應(yīng)速率和和推測反反應(yīng)16min時反反應(yīng)物的的濃度，，結(jié)果應(yīng)應(yīng)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(xué)平衡衡常數(shù)的的應(yīng)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(yīng)是是________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。。(2)在在800℃發(fā)生上述述反應(yīng)，，以表中中的物質(zhì)質(zhì)的量投投入恒容容反應(yīng)器器，其中中向正反反應(yīng)方向向移動的的有________(選填填A(yù)、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(guān)關(guān)系是________。(4)若若在500℃時進(jìn)行，，設(shè)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(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率為為________。。(5)若若反應(yīng)在在800℃進(jìn)行，設(shè)設(shè)起始時時CO和和H2O(g)共5mol，水蒸蒸氣的體體積分?jǐn)?shù)數(shù)為x；平衡時時CO轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率為為y，則y隨x變化的函函數(shù)關(guān)系系式為y＝________。。2．(2011年高高考江蘇蘇化學(xué))(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(yīng)：：CO(g)＋＋H2O(g)CO2(g)＋＋H2(g)反反應(yīng)過程程中測定定的部分分?jǐn)?shù)據(jù)見見下表(表中t2>t1)：答案：BC化學(xué)反應(yīng)應(yīng)速率和和化學(xué)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(yīng)應(yīng)中水蒸蒸氣含量量隨反應(yīng)應(yīng)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(dá)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(yīng)是放放熱反應(yīng)應(yīng)，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(dá)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(yīng)應(yīng)是氣體體體積減減小的反反應(yīng)，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(yīng)SO2(g)＋＋NO2(g)SO3(g)＋＋NO(g)達(dá)達(dá)到平衡衡，正反反應(yīng)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(jié)結(jié)論是()A．反應(yīng)應(yīng)在c點點達(dá)到平平衡狀態(tài)態(tài)B．反應(yīng)應(yīng)物濃度度：a點點小于b點C．反應(yīng)應(yīng)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(zhuǎn)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(zhì)的量量的氣體體A和B，一定定溫度下下發(fā)生反反應(yīng)：A(g)＋xB(g)2C(g)達(dá)到到平衡后后，只改改變反應(yīng)應(yīng)的一個個條件，，測得容容器中物物質(zhì)的濃濃度、反反應(yīng)速率率隨時間間變化的的關(guān)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(yīng)速速率為________；8min時，，v(正)________v(逆)。。(選填填“＞”、“＝”或“＜”)(2)反反應(yīng)方程程式中的的x＝________，，30min時改變變的反應(yīng)應(yīng)條件是是______。(3)20～30min時時反應(yīng)的的平衡常常數(shù)________30～～40min時反應(yīng)應(yīng)的平衡衡常數(shù)。。(選填填“＞”、“＝”或“＜”)(4)該該反應(yīng)的的正反應(yīng)應(yīng)為________(選填填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。。(5)反反應(yīng)過程程中B的的轉(zhuǎn)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(yīng)應(yīng)：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋＋Pb(s)，體系系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)變化關(guān)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(yīng)應(yīng)ΔH>0D．25℃時，該反應(yīng)應(yīng)的平衡常常數(shù)K＝2.2答案：D2．(2011年高考江江蘇化學(xué))(雙選)下下列說法正正確的是()A．一定溫溫度下，反反應(yīng)MgCl2(l)===Mg(l)＋Cl2(g)的ΔΔH>0、ΔS>0B．水解反反應(yīng)NH＋＋H2ONH3·H2O＋H＋達(dá)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(fù)極和和充電時的的陽極均發(fā)發(fā)生還原反反應(yīng)D．對于反反應(yīng)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(yīng)應(yīng)，反之則則為吸熱反反應(yīng)，A正正確；水解解反應(yīng)是吸吸熱的，升升高溫度會會促進(jìn)水解解，B錯；；鉛蓄電池池放電時的的負(fù)極、充充電時的陽陽極反應(yīng)均均失電子，，發(fā)生氧化化反應(yīng)，C錯；MnO2起催化劑的的作用，而而升高溫度度，反應(yīng)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(yīng)：：A(g)＋2B(g)2C(g)，，一段時間間后達(dá)到平平衡，生成成nmolC。則下列列說法中正正確的是()A．物質(zhì)A、B的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率之比比為1∶2B．起始時時刻和達(dá)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(dāng)2v正(A)＝v逆(B)時，，反應(yīng)一定定達(dá)到平衡衡狀態(tài)D．充入惰惰性氣體(如Ar)，平衡向向正反應(yīng)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(zhuǎn)化的A、B物質(zhì)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(yīng)，下列列能說明反反應(yīng)達(dá)到平平衡狀態(tài)的的是________。a．體系壓壓