《優(yōu)化》化學二輪復習課件第部分專題第講化學反應的方向限度和速率

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(zhì)。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(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)量分數(shù)、體積分數(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(zhì)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(guān)，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)判斷反應進行的方向若任意狀態(tài)下的生成物與反應物的濃度冪之積的比值為Qc，則Qc＞K，反應向逆反應方向進行；Qc＝K，反應處于平衡狀態(tài)；Qc＜K，反應向正反應方向進行。(3)判斷反應的熱效應①若升高溫度，K值增大，則正反應為吸熱反應；②若升高溫度，K值減小，則正反應為放熱反應。(4)利用化學平衡常數(shù)計算平衡濃度、轉(zhuǎn)化率、體積分數(shù)等。化學反應速率的計算及影響因素

[例1]

(2011年南京模擬)Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2＋濃度的廢水中加入H2O2，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物。現(xiàn)運用該方法降解有機污染物p－CP，探究有關(guān)因素對該降解反應速率的影響。[實驗設計]控制p－CP的初始濃度相同，恒定實驗溫度在298K或313K(其余實驗條件見下表)。設計如下對比實驗。[數(shù)據(jù)處理]實驗測得p－CP的濃度隨時間變化的關(guān)系如上圖。(2)請根據(jù)上圖實驗曲線①，計算降解反應在50～150s內(nèi)的反應速率；v(p-CP)＝________mol/(L·s)。[解釋與結(jié)論](3)實驗①、②表明溫度升高，降解反應速率增大。但溫度過高時反而導致降解反應速率減小，請從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因：_______。(4)實驗③得出的結(jié)論是：pH等于10時，__________。[思考與交流](5)實驗時需在不同時間從反應器中取樣，并使所取樣品中的反應立即停下來，根據(jù)上圖中信息，給出一種迅速停止反應的方法：_________。[解析]本題揀是一題道新漿型的樣實驗甘探究謙題，穴根據(jù)機題給炊信息惠能很寺容易釣解決旦。(1榨)由題弊中“慨控制p－CP的初孕始濃宿度相混同，戲恒定損實驗姿溫度眠在29眾8毯K或31梅3割K(其余挽實驗濃條件潔見下肉表)”這句再話中除的信注息能啦解決鍋表格摔的第喚二列“探究鮮溫度持對降找解反優(yōu)應速樹率的盲影響”，故僵表格諒這一蓋行應奪該填妻寫“31雪3、3、6.罰0、0.攻30”；①戶③對績比可廉以發(fā)任現(xiàn)溫犬度、液濃度振均沒頸發(fā)生協(xié)變化兇，只圈有pH由3變成10，所拴以第共三行泛空中泉應該稿填寫池的是“探究車溶液匪的pH對降住解反卡應速供率的床影響”。(2范)根據(jù)鐘化學紀反應楊速率哪的定釋義，跡結(jié)合練圖象捆即可烤計算脖出結(jié)趴果，v(p－CP他)＝(1棄.2－0.六4)×10－3mo因l/L紙÷(累15界0－50竭)同s＝8×茫10－6mo橋l/(L繼·s掌)。(3穿)提示“請從Fe藏nt占on法所繩用試愈劑H2O2的角壟度解潛釋”，通蒸過平載時的堅學習湖知，H2O2溫度輸高時哄不穩(wěn)突定，丑故雖更然高侵溫能起加快蠟化學執(zhí)反應靜速率逼，但把溫度螺過高基就導樓致H2O2分解戲，消觸耗了陳反應逼物，始速率炕自然販會減洽小。(4戶)由圖倒象觀族察得攔到圖簽象中失隨時莫間變憐化的許曲線尚③表煌示在pH＝10時，宵濃度辱不變屈，說途明反青應速橡率為0，化待學反淋應停高止。(5便)可以叉根據(jù)詢上一查小題脆回答浙，使具反應佩迅速趨停止行，可災以向斧溶液骨中加斷堿，關(guān)調(diào)節(jié)pH＝10即可港。[答案](1虎)(2忘)8復.0×10－6(3借)過氧芬化氫兩在溫甩度過妄高時加迅速影分解(4腰)反應鞠速率賭趨向?qū)懹诹?或該骨降解杏反應蘆趨于除停止)(5屋)將所響取樣丈品迅文速加竹入一銅定量燭的Na匙OH溶液涂中，烏使pH約為10棒(或?qū)⑼菜⌒Q樣品的驟冷少等其突他合邪理答斤案均奧可)1．(2焦01巖0年高直考福裁建理句綜)化合燒物Bi害li忠ru密bi節(jié)n在一翻定波句長的區(qū)光照焰射下賺發(fā)生碎分解支反應秘，反奧應物磁濃度題隨反憑應時肆間變趟化如次右圖躺所示幫，計夢算反齡應4～8乒mi虹n間的點平均釘反應宣速率閘和推毀測反需應16技m劫in時反胡應物天的濃滑度，咸結(jié)果此應是()A．2.個5僅μm索ol炊·L－1·m扛in－1和2.干0鋒μm汽ol餡·L－1B．2.爺5冒μm繳ol以·L－1·m桶in－1和2.鎮(zhèn)5嶺μm逗ol告·L－1C．3.疏0雄μm朱ol涼·L－1·m汗in－1和3.吳0循μm劫ol皆·L－1D．5.照0茅μm拆ol欄·L－1·m命in－1和3.機0知μm皮ol誰·L－1答案拳：B化學蘋平衡娘常數(shù)借的應泥用[例2]煤化宋工中易常需僻研究乘不同真溫度詞下平湖衡常系數(shù)、牌投料研比及較熱值返等問血題。已知思：CO扣(g輕)＋H2O(臺g)野脾H2(g帽)＋CO2(g然)平衡蒜常數(shù)醫(yī)隨溫猜度的弟變化鄙如下咱表：試回扶答下龜列問魔題：(1哪)上述說正向爬反應嚇是__續(xù)__燒__膝__貓(填“放熱”或“吸熱”)反應民。(2秋)在80訓0℃發(fā)生英上述壺反應纖，以罵表中廣的物邁質(zhì)的斃量投壁入恒煙容反妨應器脹，其織中向絡正反扔應方家向移避動的搭有__滑__為__朽__單(選填A、B、C、D、E)。(3涌)已知籍在一瀉定溫粥度下丙，C(騾s)＋CO2(g巴)所脈2耽CO相(g晶)平衡錦常數(shù)K；C(牙s)＋H2O(愉g)肺庭CO轉(zhuǎn)(g濁)＋H2(g把)平衡統(tǒng)常數(shù)K1；CO援(g翁)＋H2O(堪g)卡揮H2(g房誠)＋CO2(g駕)平衡視常數(shù)K2則K、K1、K2之間搜的關(guān)撲系是__咐__驅(qū)__亂__。(4別)若在50槍0℃時進抖行，總設起疏始時CO和H2O的起裂始濃渠度均東為0.桃02上0撿mo坊l·需L－1，在迫該條亂件下痛，CO的平診衡轉(zhuǎn)缸化率麻為__責__虧__請__。(5益)若反慰應在80擾0℃進行狡，設攏起始乓時CO和H2O(儲g)共5筑mo催l，水無蒸氣笛的體柱積分麻數(shù)為x；平箱衡時CO轉(zhuǎn)化四率為y，則y隨x變化南的函翠數(shù)關(guān)尸系式邀為y＝__銜__吧__農(nóng)__。2．(2迎01船1年高戚考江振蘇化慎學)(雙選)70悄0℃時，鑒向容很積為2夕L的密色閉容崗器中障充入暑一定仍量的CO和H2O，發(fā)椒生反突應：CO柏(g擋)＋H2O(己g)竭夜C原O2(g準)＋H2(g巧)反應毒過程泡中測糊定的受部分弟數(shù)據(jù)胞見下作表(表中t2>t1)：答案爪：BC化學藝反應漸速率些和化絡學平愛衡的辮圖像[例3](2儉01怎1年高站考重塌慶理嘩綜)一定慨條件社下，廟下列零反應譽中水粉蒸氣材含量堆隨反屬應時直間的追變化族趨勢儀符合牢下圖秒的是()A．CO2(g病)＋2N花H3(g憲)撇冬C酒O(虹NH2)2(s鍋)＋H2O(觸g)；ΔH<0B．CO2(g胞)＋H2(g押)窄C待O(沙g)＋H2O(懲g)；ΔH>0C．CH3CH2OH符(g煩)藏安CH2==嫂=CH2(g散)＋H2O(翼g)；ΔH>0D．2C6H5CH2CH3(g葡)＋O2(g霸)亮蘆2獄C6H5CH==沫=CH2(g德)＋2H2O(劣g)；ΔH<0[解析]由溫俯度-時間功圖像遮可知籮，T2先達忙到平再衡，坑因此T2>T1，溫晚度升朝高，仆水蒸訂氣含敘量減就少，死正反當應是巖放熱笛反應效，因詞此B、C不符繡合題責意；茂由壓鉤強-時間肆圖像區(qū)可知刊，p1先達撿到平擱衡，靠即p1>p2，隨半著壓導強的瓶增加資，水芳蒸氣炕含量唱增加欣，因淹此正絹反應浪是氣巴體體悔積減關(guān)小的閣反應良，因洗此D不符母合題姨意，壘只有A符合涌題意供。[答案]A3．(2竿01牌1年高織考天德津理閣綜)向絕汪熱恒同容密股閉容漁器中壇通入SO2和NO2，一焦定條線件下好使反培應SO2(g魯)＋NO2(g必)糖S毅O3(g負)＋NO或(g帽)達到扁平衡猛，正擺反應算速率鑄隨時禽間變接化的坦示意吳圖如辱右圖徹所示素。由悶圖可漫得出美的正脅確結(jié)脹論是()A．反差應在c點達漏到平洞衡狀測態(tài)B．反銳應物蠟濃度染：a點小槳于b點C．反亮應物淡的總交能量底低于伏生成遣物的非總能寧量D．Δt1＝Δt2時，SO2的轉(zhuǎn)畢化率鹽：a～b段小潤于b～c段解析窄：A項反抓應在c點時v正達最怎大值浴，隨惰后v正逐漸庫減小莊，并朵非保攜持不旁變，算故c點時獲反應扣未達偽平衡捏狀態(tài)竿；B項由供正反四應速溜率變光化曲市線可財知，a點的組速率劈燕小于b點，孝但開井始時是通入SO2和NO2，反晌應由講正反揀應方皆向開蒙始，目故a點反趣應物雄的濃呆度大瓶于b點；C項在c點之與前，踩反應佛物的抱濃度掃逐漸禾減小予，容劑器的末容積脊保持寧不變遙，v正逐漸在增大態(tài)說明壯反應偏的溫疏度逐溝漸升件高，窩該反于應為濾放熱殊反應牙，反哄應物瞞的總肢能量尖高于籠生成記物的累總能族量；D項由v正變化刊曲線烘可知謊，a～b段的都正反脹應速稍率小次于b～c段的神正反河應速元率，Δt1＝Δt2時，a～b段消園耗SO2的物莖質(zhì)的再量小玩于b～c段，自故a～b段SO2的轉(zhuǎn)桌化率嬌小于b～c段。答案月：D某密椒閉容疤器中果充入鑄等物恩質(zhì)的樓量的隱氣體A和B，一姜定溫砍度下掩發(fā)生救反應牙：A(始g)＋xB(朵g)燈喊2C廊(g宗)達到迎平衡純后，折只改關(guān)變反晚應的盡一個使條件征，測圈得容柄器中挎物質(zhì)禽的濃析度、巷反應綢速率逐隨時菌間變娃化的界關(guān)系艱如下袍圖所辦示。請回溜答下狐列問壩題：(1燥)0～20勒m豈in，A的平羞均反洪應速天率為__盯__鴿__舟__；8巡壽mi飲n時，v(正)遙__起__男__長__v(逆)。(選填“＞”、“＝”或“＜”)(2助)反應駕方程包式中糞的x＝__燒__斑__尾__，30摸m黨in時改蠢變的雞反應蠶條件問是__跟__亂__。(3淺)2醫(yī)0～30港m腿in時反教應的唐平衡瘡常數(shù)__貌__初__奧__膨30～40趟m伙in時反延應的庭平衡伐常數(shù)恨。(選填“＞”、“＝”或“＜”)(4屯)該反抓應的擺正反鄰應為__漂__泡__卸__揀(選填“放熱”或“吸熱”)反應植。(5炮)反應括過程狹中B的轉(zhuǎn)族化率見最大膊的時夾間段頭是__沫__評__激mi標n。答案飄：(1銅)0困.0劃5瞧mo膨l/克(L惑·m挨in跪)＞(2迅)1擴大瞎容器傲體積(或減糕小壓緣瑞強)(3艙)＝(4搜)放熱(5供)2貍0～401．(2漠01攪1年高稈考福屢建理廚綜)25℃時，勸在含戒有Pb2＋、Sn2＋的某辦溶液追中，愈加入握過量模金屬這錫(S徑n)，發(fā)儉生反箭應：Sn剝(s勵)＋Pb2＋(a劈燕q)循漸S份n2＋(a膛q)＋Pb森(s典)，體搶系中c(P秘b2＋)和c(S喊n2＋)變化鼓關(guān)系組如右牙圖所納示。臣下列程判斷有正確梨的是()A．往嶄平衡絞體系厲中加昆入金偽屬鉛護后，c(P尼b2＋)增大B．往贏平衡外體系溉中加貫入少虜量Sn猜(N叛O3)2固體公后，c(P昂b2＋)變小C．升廚高溫今度，緊平衡蝦體系詠中c(P齊b2＋)增大揉，說朱明該叢反應ΔH峽>0D．25℃時，定該反霸應的貪平衡蠻常數(shù)K＝2.短2答案爭：D2．(2臂01港1年高童考江騾蘇化幕學)(雙選)下列跪說法擱正確障的是()A．一首定溫卵度下告，反宵應Mg偶Cl2(l針)==界=Mg謀(l攻)＋Cl2(g燈)的ΔH>0、ΔS>0B．水楚解反稿應NH＋H2O良凝N這H3·H2O＋H＋達到旁平衡擊后，宏升高能溫度勻平衡付逆向固移動C．鉛鍬蓄電然池放乘電時嚼的負骨極和妥充電趴時的俯陽極驕均發(fā)州生還投原反錫應D．對距于反營應2H2O2==薄=2H2O＋O2↑，加化入Mn靠O2或升針高溫翁度都評能加瓦快O2的生帖成速期率解析液：鎂在職氯氣顫中的排燃燒籃是放圖熱反這應，醉反之猶則為可吸熱樣反應煉，A正確型；水匙解反幕應是牧吸熱令的，帶升高煙溫度途會促容進水糞解，B錯；至鉛蓄中電池桌放電綿時的侮負極品、充墳電時珠的陽仿極反乞應均論失電抵子，據(jù)發(fā)生貫氧化計反應拴，C錯；Mn袖O2起催烘化劑跨的作建用，罷而升世高溫習度，拳反應鉆速率章會加獸快，亭故D正確允。答案蠟：AD3．在仗恒溫鴉、恒渴壓下紹，amo份l姥A和bmo蔽l張B在一群個容舞積可者變的掩容器嫂中發(fā)灰生反光應：A(疼g)＋2B晴(g附)慈逃2夾C(莫g)，一戒段時腿間后卡達到撐平衡皆，生丹成nmo吹l早C。則張下列炸說法哄中正暫確的熔是()A．物療質(zhì)A、B的轉(zhuǎn)糕化率遍之比托為1∶2B．起爬始時曉刻和午達到否平衡額后容扶器中句的壓冬強之鋸比為(a＋b)∶(a＋b－n/2且)C．當2v正(A錢)＝v逆(B番)時，寒反應