《優(yōu)化》化學(xué)二輪復(fù)習(xí)課件第部分專題第講化學(xué)反應(yīng)的方向限度和速率

第3講化學(xué)反應(yīng)的方向、限度和速率

3．條件對(duì)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(dòng)。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(duì)吸熱反應(yīng)方向影響較大，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。②降低溫度，v(正)，v(逆)均減小，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。(3)壓強(qiáng)：改變壓強(qiáng)，對(duì)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(duì)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(dòng)，ΔH不變。[易錯(cuò)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(shí)，易忽視單位換算，只有單位一致時(shí)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(duì)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(jì)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(jì)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(jì)量數(shù)之和不相等的反應(yīng)，當(dāng)密度不再改變時(shí)，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(shí)，氣體密度不能作為判據(jù)。(4)顏色對(duì)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(shí)，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(duì)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(duì)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(duì)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)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向若任意狀態(tài)下的生成物與反應(yīng)物的濃度冪之積的比值為Qc，則Qc＞K，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行；Qc＝K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；Qc＜K，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。(3)判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)①若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；②若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(4)利用化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算平衡濃度、轉(zhuǎn)化率、體積分?jǐn)?shù)等?；瘜W(xué)反應(yīng)速率的計(jì)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(jī)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?，F(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p－CP，探究有關(guān)因素對(duì)該降解反應(yīng)速率的影響。[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]控制p－CP的初始濃度相同，恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298K或313K(其余實(shí)驗(yàn)條件見下表)。設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)。[數(shù)據(jù)處理]實(shí)驗(yàn)測(cè)得p－CP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如上圖。(2)請(qǐng)根據(jù)上圖實(shí)驗(yàn)曲線①，計(jì)算降解反應(yīng)在50～150s內(nèi)的反應(yīng)速率；v(p-CP)＝________mol/(L·s)。[解釋與結(jié)論](3)實(shí)驗(yàn)①、②表明溫度升高，降解反應(yīng)速率增大。但溫度過高時(shí)反而導(dǎo)致降解反應(yīng)速率減小，請(qǐng)從Fenton法所用試劑H2O2的角度分析原因：_______。(4)實(shí)驗(yàn)③得出的結(jié)論是：pH等于10時(shí)，__________。[思考與交流](5)實(shí)驗(yàn)時(shí)需在不同時(shí)間從反應(yīng)器中取樣，并使所取樣品中的反應(yīng)立即停下來，根據(jù)上圖中信息，給出一種迅速停止反應(yīng)的方法：_________。[解析]本題揀是一題道新漿型的樣實(shí)驗(yàn)甘探究謙題，穴根據(jù)機(jī)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(shí)驗(yàn)姿溫度眠在29眾8毯K或31梅3割K(其余挽實(shí)驗(yàn)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(duì)降找解反優(yōu)應(yīng)速樹率的盲影響”，故僵表格諒這一蓋行應(yīng)奪該填妻寫“31雪3、3、6.罰0、0.攻30”；①戶③對(duì)績(jī)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(yīng)該稿填寫池的是“探究車溶液匪的pH對(duì)降住解反卡應(yīng)速供率的床影響”。(2范)根據(jù)鐘化學(xué)紀(jì)反應(yīng)楊速率哪的定釋義，跡結(jié)合練圖象捆即可烤計(jì)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(qǐng)從Fe藏nt占o(jì)n法所繩用試愈劑H2O2的角壟度解潛釋”，通蒸過平載時(shí)的堅(jiān)學(xué)習(xí)湖知，H2O2溫度輸高時(shí)哄不穩(wěn)突定，丑故雖更然高侵溫能起加快蠟化學(xué)執(zhí)反應(yīng)靜速率逼，但把溫度螺過高基就導(dǎo)樓致H2O2分解戲，消觸耗了陳反應(yīng)逼物，始速率炕自然販會(huì)減洽小。(4戶)由圖倒象觀族察得攔到圖簽象中失隨時(shí)莫間變憐化的許曲線尚③表煌示在pH＝10時(shí)，宵濃度辱不變屈，說途明反青應(yīng)速橡率為0，化待學(xué)反淋應(yīng)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(yīng)佩迅速趨停止行，可災(zāi)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(fù).0×10－6(3借)過氧芬化氫兩在溫甩度過妄高時(shí)加迅速影分解(4腰)反應(yīng)鞠速率賭趨向?qū)懹诹?或該骨降解杏反應(yīng)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(zhǎng)的區(qū)光照焰射下賺發(fā)生碎分解支反應(yīng)秘，反奧應(yīng)物磁濃度題隨反憑應(yīng)時(shí)肆間變趟化如次右圖躺所示幫，計(jì)夢(mèng)算反齡應(yīng)4～8乒mi虹n間的點(diǎn)平均釘反應(yīng)宣速率閘和推毀測(cè)反需應(yīng)16技m劫in時(shí)反胡應(yīng)物天的濃滑度，咸結(jié)果此應(yīng)是()A．2.個(gè)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(jī)0知μm皮ol誰·L－1答案拳：B化學(xué)蘋平衡娘常數(shù)借的應(yīng)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(tái)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(yīng)嚇是__續(xù)__燒__膝__貓(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)民。(2秋)在80訓(xùn)0℃發(fā)生英上述壺反應(yīng)纖，以罵表中廣的物邁質(zhì)的斃量投壁入恒煙容反妨應(yīng)器脹，其織中向絡(luò)正反扔應(yīng)方家向移避動(dòng)的搭有__滑__為__朽__單(選填A(yù)、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(shí)進(jìn)抖行，總設(shè)起疏始時(shí)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(zé)__虧__請(qǐng)__。(5益)若反慰應(yīng)在80擾0℃進(jìn)行狡，設(shè)攏起始乓時(shí)CO和H2O(儲(chǔ)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(shí)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(xué))(雙選)70悄0℃時(shí)，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(yīng)：CO柏(g擋)＋H2O(己g)竭夜C原O2(g準(zhǔn))＋H2(g巧)反應(yīng)毒過程泡中測(cè)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(xué)藝反應(yīng)漸速率些和化絡(luò)學(xué)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(yīng)譽(yù)中水粉蒸氣材含量堆隨反屬應(yīng)時(shí)直間的追變化族趨勢(shì)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(shí)間功圖像遮可知籮，T2先達(dá)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(dāng)應(yīng)是巖放熱笛反應(yīng)效，因詞此B、C不符繡合題責(zé)意；茂由壓鉤強(qiáng)-時(shí)間肆圖像區(qū)可知刊，p1先達(dá)撿到平擱衡，靠即p1>p2，隨半著壓導(dǎo)強(qiáng)的瓶增加資，水芳蒸氣炕含量唱增加欣，因淹此正絹反應(yīng)浪是氣巴體體悔積減關(guān)小的閣反應(yīng)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(yīng)SO2(g魯)＋NO2(g必)糖S毅O3(g負(fù))＋NO或(g帽)達(dá)到扁平衡猛，正擺反應(yīng)算速率鑄隨時(shí)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(yīng)在c點(diǎn)達(dá)漏到平洞衡狀測(cè)態(tài)B．反銳應(yīng)物蠟濃度染：a點(diǎn)小槳于b點(diǎn)C．反亮應(yīng)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(shí)，SO2的轉(zhuǎn)畢化率鹽：a～b段小潤(rùn)于b～c段解析窄：A項(xiàng)反抓應(yīng)在c點(diǎn)時(shí)v正達(dá)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(diǎn)時(shí)獲反應(yīng)扣未達(dá)偽平衡捏狀態(tài)竿；B項(xiàng)由供正反四應(yīng)速溜率變光化曲市線可財(cái)知，a點(diǎn)的組速率劈燕小于b點(diǎn)，孝但開井始時(shí)是通入SO2和NO2，反晌應(yīng)由講正反揀應(yīng)方皆向開蒙始，目故a點(diǎn)反趣應(yīng)物雄的濃呆度大瓶于b點(diǎn)；C項(xiàng)在c點(diǎn)之與前，踩反應(yīng)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(yīng)偏的溫疏度逐溝漸升件高，窩該反于應(yīng)為濾放熱殊反應(yīng)牙，反哄應(yīng)物瞞的總肢能量尖高于籠生成記物的累總能族量；D項(xiàng)由v正變化刊曲線烘可知謊，a～b段的都正反脹應(yīng)速稍率小次于b～c段的神正反河應(yīng)速元率，Δt1＝Δt2時(shí)，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(yīng)牙：A(始g)＋xB(朵g)燈喊2C廊(g宗)達(dá)到迎平衡純后，折只改關(guān)變反晚應(yīng)的盡一個(gè)使條件征，測(cè)圈得容柄器中挎物質(zhì)禽的濃析度、巷反應(yīng)綢速率逐隨時(shí)菌間變娃化的界關(guān)系艱如下袍圖所辦示。請(qǐng)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(yīng)速天率為__盯__鴿__舟__；8巡壽mi飲n時(shí)，v(正)遙__起__男__長(zhǎng)__v(逆)。(選填“＞”、“＝”或“＜”)(2助)反應(yīng)駕方程包式中糞的x＝__燒__斑_(dá)_尾__，30摸m黨in時(shí)改蠢變的雞反應(yīng)蠶條件問是__跟__亂__。(3淺)2醫(yī)0～30港m腿in時(shí)反教應(yīng)的唐平衡瘡常數(shù)__貌__初__奧__膨30～40趟m伙in時(shí)反延應(yīng)的庭平衡伐常數(shù)恨。(選填“＞”、“＝”或“＜”)(4屯)該反抓應(yīng)的擺正反鄰應(yīng)為__漂__泡__卸__揀(選填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)植。(5炮)反應(yīng)括過程狹中B的轉(zhuǎn)族化率見最大膊的時(shí)夾間段頭是__沫__評(píng)__激mi標(biāo)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(kuò)大瞎容器傲體積(或減糕小壓緣瑞強(qiáng))(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(shí)，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(yīng)：Sn剝(s勵(lì))＋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(hù)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(yīng)ΔH峽>0D．25℃時(shí)，定該反霸應(yīng)的貪平衡蠻常數(shù)K＝2.短2答案爭(zhēng)：D2．(2臂01港1年高童考江騾蘇化幕學(xué))(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(yīng)Mg偶Cl2(l針)==界=Mg謀(l攻)＋Cl2(g燈)的ΔH>0、ΔS>0B．水楚解反稿應(yīng)NH＋H2O良凝N這H3·H2O＋H＋達(dá)到旁平衡擊后，宏升高能溫度勻平衡付逆向固移動(dòng)C．鉛鍬蓄電然池放乘電時(shí)嚼的負(fù)骨極和妥充電趴時(shí)的俯陽極驕均發(fā)州生還投原反錫應(yīng)D．對(duì)距于反營(yíng)應(yīng)2H2O2==薄=2H2O＋O2↑，加化入Mn靠O2或升針高溫翁度都評(píng)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(yīng)，醉反之猶則為可吸熱樣反應(yīng)煉，A正確型；水匙解反幕應(yīng)是牧吸熱令的，帶升高煙溫度途會(huì)促容進(jìn)水糞解，B錯(cuò)；至鉛蓄中電池桌放電綿時(shí)的侮負(fù)極品、充墳電時(shí)珠的陽仿極反乞應(yīng)均論失電抵子，據(jù)發(fā)生貫氧化計(jì)反應(yīng)拴，C錯(cuò)；Mn袖O2起催烘化劑跨的作建用，罷而升世高溫習(xí)度，拳反應(yīng)鉆速率章會(huì)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(gè)容舞積可者變的掩容器嫂中發(fā)灰生反光應(yīng)：A(疼g)＋2B晴(g附)慈逃2夾C(莫g)，一戒段時(shí)腿間后卡達(dá)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(shí)曉刻和午達(dá)到否平衡額后容扶器中句的壓冬強(qiáng)之鋸比為(a＋b)∶(a＋b－n/2且)C．當(dāng)2v正(A錢)＝v逆(B番)時(shí)，寒反應(yīng)