高中化學(xué)總復(fù)習(xí)課件第2單元第8講 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡（2）

歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 2 2 考查化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題 2010 福建卷 化合物Bilirubin在一定波長(zhǎng)的光照射下發(fā)生分解反應(yīng) 不可逆 反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時(shí)間變化如下圖所示 計(jì)算反應(yīng)在4 8min間的平均反應(yīng)速率和推測(cè)反應(yīng)進(jìn)行到16min時(shí)反應(yīng)物的濃度 結(jié)果應(yīng)是 3 A 2 5 mol L 1 min 1和2 0 mol L 1B 2 5 mol L 1 min 1和2 5 mol L 1C 3 0 mol L 1 min 1和3 0 mol L 1D 5 0 mol L 1 min 1和3 0 mol L 1 4 答案 A 第8min與第4min時(shí)反應(yīng)物濃度差 c為10 mol L 1 所以在4 8min間的平均反應(yīng)速率為2 5 mol L 1 min 1 可以排除CD兩個(gè)答案 圖中從0min開(kāi)始到8min反應(yīng)物濃度降低4倍 根據(jù)這一幅度 可以推測(cè)從第8min到第16min也降低4倍 即由10 mol L 1降低到2 5 mol L 1 所以可以排除A而選B 5 方法指導(dǎo) 化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法是較基礎(chǔ)的知識(shí) 在高考中常與化學(xué)平衡 元素化合物 化學(xué)實(shí)驗(yàn)等知識(shí)相綜合 考核運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)綜合分析問(wèn)題的能力 6 考查化學(xué)平衡概念 在一定條件下 可逆反應(yīng)A g B g 2C g 達(dá)到平衡的標(biāo)志是 A A B C的分子數(shù)比為1 1 2B A B C的濃度不再發(fā)生變化C 單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA 同時(shí)消耗2nmolCD 平衡體系中的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化 7 B 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)v正 v逆 各組分的濃度不再改變這是可以肯定的 但濃度不變并不是說(shuō)它們的物質(zhì)的量之比不變或者為某一個(gè)比值 所以B選項(xiàng)正確 A選項(xiàng)錯(cuò)誤 由反應(yīng)可知要生成nmolA 任何時(shí)候都需要消耗2nmolC 不能說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡 因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體的體積不變 無(wú)論反應(yīng)進(jìn)行到什么時(shí)候壓強(qiáng)都不會(huì)發(fā)生變化 8 方法指導(dǎo) 對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)和特點(diǎn)透徹理解 是正確判斷反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡的關(guān)鍵 如果把達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的量不變 理解成平衡時(shí)各物質(zhì)的量之比等于其反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 就會(huì)認(rèn)為A選項(xiàng)是正確的 如果不注意此反應(yīng)前后的物質(zhì)的量不變 且反應(yīng)物與生成物均為氣態(tài) 就會(huì)錯(cuò)選D選項(xiàng) 9 考查化學(xué)平衡移動(dòng)問(wèn)題 在恒溫時(shí) 一固定容積的容器內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng) 2NO2 g N2O4 g 達(dá)平衡時(shí) 再向容器內(nèi)通入一定量的NO2 g 重新達(dá)到平衡后 與第一次平衡時(shí)相比 NO2的體積分?jǐn)?shù) A 不變B 增大C 減小D 無(wú)法判斷 10 C 在固定體積的容器內(nèi)通入一定量的反應(yīng)物NO2 相當(dāng)于增大反應(yīng)物的濃度 平衡右移 且每生成1molN2O4消耗2molNO2 與原平衡的體積分?jǐn)?shù)相比較 也就是平衡向著增大N2O4體積分?jǐn)?shù)方向移動(dòng) 即NO2的體積分?jǐn)?shù)與第一次平衡相比減小 該題的分析也可以借助于數(shù)學(xué)模型 如下圖 11 在 中存在2NO2 g N2O4 g 已達(dá)到平衡 容器體積為V 是通入的NO2 我們假設(shè)這部分NO2也建立了與 相同的平衡狀態(tài) 即各物質(zhì)的百分含量與 中各物質(zhì)相同 再進(jìn)行壓縮到V 很明顯 壓強(qiáng)增大平衡向右移 NO2的體積分?jǐn)?shù)必然下降 12 方法指導(dǎo) 對(duì)于固定容積 即體積不變 與可變?nèi)莘e 即壓強(qiáng)不變 的問(wèn)題 可以選擇一個(gè)參照物進(jìn)行比較 也就是當(dāng)有濃度 壓強(qiáng)等多種因素同時(shí)影響化學(xué)平衡移動(dòng)時(shí) 要能根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)的規(guī)律 轉(zhuǎn)化思維方式去分析問(wèn)題 防止概念不清或思考角度片面 13 14 15 16 方法指導(dǎo) 考查化學(xué)反應(yīng)限度及平衡移動(dòng)原理及其應(yīng)用 17 考查化學(xué)平衡計(jì)算問(wèn)題 在一定體積的密閉容器中 進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng) CO2 g H2 g CO g H2O g 其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如下表 18 回答下列問(wèn)題 1 該反應(yīng)為反應(yīng) 選填 吸熱 或 放熱 2 能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 多選扣分 a 容器中壓強(qiáng)不變b 混合氣體中c CO 不變c v正 H2 v逆 H2O d c CO2 c CO 19 bc 吸熱 3 800 固定容積的密閉容器中 放入混合物 起始濃度為c CO 0 01mol L 1 c H2O 0 03mol L 1 c CO2 0 01mol L 1 c H2 0 05mol L 1 則反應(yīng)開(kāi)始時(shí) H2O的消耗速率比生成速率 填 大 小 或 不能確定 4 850 在1L的固定容積的密閉容器中放入2molCO2和1molH2 平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為 H2的轉(zhuǎn)化率為 20 66 7 小 33 3 平衡常數(shù)是達(dá)到平衡時(shí) 生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值 本題反應(yīng)的平衡常數(shù)K c CO c H2O c CO2 c H2 1 根據(jù)平衡常數(shù)隨溫度的升高而增大 可推知升溫平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 2 化學(xué)平衡的本質(zhì)是正逆反應(yīng)速率相等 特征是各物質(zhì)的濃度不變 3 起始濃度代入平衡常數(shù)的表達(dá)式中 其比值小于K值 則平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng) H2O的消耗速率比生成速率小 21 4 850 平衡常數(shù)為1 設(shè)反應(yīng)中轉(zhuǎn)化的CO2為x 則反應(yīng)過(guò)程中物質(zhì)濃度的變化為CO2 g H2 g CO g H2O g 起始時(shí)2100轉(zhuǎn)化時(shí)xxxx平衡時(shí)2 x1 xxx根據(jù)平衡常數(shù)的關(guān)系可得 2 x 1 x x xx 2 3 則CO2的轉(zhuǎn)化率為1 3 H2的轉(zhuǎn)化率為2 3 22 方法指導(dǎo) 有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的計(jì)算是綜合性較強(qiáng)的問(wèn)題 在解答這類(lèi)試題時(shí) 關(guān)鍵是要能正確分析化學(xué)平衡中的起始量 轉(zhuǎn)化量 平衡量 以及這三種量與反應(yīng)速率 平衡常數(shù) 反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系 23 考查等效平衡問(wèn)題 將2molH2O和2molCO置于1L容器中 在一定條件下 加熱至高溫 發(fā)生如下可逆反應(yīng) 2H2O g 2H2 O2 2CO O22CO2 1 當(dāng)上述系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí) 欲求其混合氣體的平衡組成 則至少還需要知道兩種氣體的平衡濃度 但這兩種氣體不能同時(shí)是和 或和 填它們的分子式 24 H2 H2O CO CO2 2 若平衡時(shí)O2和CO2的物質(zhì)的量分別為n O2 平 amol n CO2 平 bmol 試求n H2O 平 用含a b的代數(shù)式表示 3 若在同樣的條件下 將一定量的H2 O2和CO2置于1L容器中 使平衡時(shí)O2和CO2的物質(zhì)的量也分別為n O2 平 amol n CO2 平 bmol 則開(kāi)始加入的H2 O2和CO2的物質(zhì)的量分別為n H2 始 mol n CO2 始 mol n O2 始 mol 25 2 2a b 2 2 0 1 在同一反應(yīng)容器連續(xù)發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng) 只有H2O g 分解了 CO才能被O2氧化 兩反應(yīng)相互制約 同時(shí)達(dá)到平衡 但第一反應(yīng)中H2O和H2與第二個(gè)反應(yīng)無(wú)關(guān) 同樣第二個(gè)反應(yīng)中CO和CO2的濃度與第一個(gè)反應(yīng)無(wú)關(guān) 26 2 思路一 根據(jù)反應(yīng)中的物質(zhì)的量變化列關(guān)系 設(shè)反應(yīng)中轉(zhuǎn)化的H2O和CO的物質(zhì)的量分別為x y 則 2H2O g 2H2 O2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為xxx 22CO O22CO2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為yy 2y由于n O2 平 x 2mol y 2mol amol n CO2 平 y bmol 可求出消耗的H2O的物質(zhì)的量為x 2amol y 2amol bmoln H2O 平 2mol x 2mol 2amol bmol 27 思路二 從原子守恒角度分析 由CO生成CO2分子內(nèi)增加的氧原子來(lái)源于H2O 另外O2中的氧也來(lái)源于H2O 因此 n H2O 反應(yīng) 2n O2 n CO2 2a b mol 所以n H2O 平 2 2a b mol 28 3 根據(jù)等效平衡的知識(shí)可知 只要加入的H2 O2和CO2物質(zhì)的量相當(dāng)于加入的2molH2O和2molCO的物質(zhì)的量 就可以達(dá)到同樣的平衡狀態(tài) 當(dāng)n CO2 始 2mol時(shí) 相當(dāng)于加入2molCO和1molO2 而加入2molH2和1molO2時(shí)相當(dāng)于加入2molH2O 即加入2molCO2和2molH2就可達(dá)到與加入2molH2O和2molCO時(shí)的同一平衡狀態(tài) 29 方法指導(dǎo) 等效平衡問(wèn)題是化學(xué)平衡中一類(lèi)難度較大的試題 判斷等效平衡的方法是利用極限轉(zhuǎn)化的方法 將各種不同的情況變換成同一反應(yīng)物或同一生成物 然后觀察有關(guān)物質(zhì)的數(shù)量是否相同 解決這類(lèi)問(wèn)題一方面要運(yùn)用好反應(yīng)過(guò)程中物質(zhì)起始量 轉(zhuǎn)化量和平衡量三者之間關(guān)系的知識(shí) 另一方面要注意提高思維的靈活性 30 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全