2019-2020年高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)的方向限度與速率章末復(fù)習(xí)學(xué)案魯科版.doc

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2019-2020年高中化學(xué)第二章化學(xué)反應(yīng)的方向限度與速率章末復(fù)習(xí)學(xué)案魯科版 在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)，稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。 “一定條件”“可逆反應(yīng)”是前提，“相等”是實(shí)質(zhì)，“保持不變”是標(biāo)志。 1．化學(xué)平衡狀態(tài)具有的“五大特征” (1)逆：指化學(xué)平衡狀態(tài)只適用于可逆反應(yīng)，同一可逆反應(yīng)，在同一條件下，無(wú)論反應(yīng)從正反應(yīng)方向開(kāi)始還是從逆反應(yīng)方向開(kāi)始，或同時(shí)從正、逆反應(yīng)方向開(kāi)始，以一定的配比投入反應(yīng)物或生成物，則可以達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。 (2)動(dòng)：指動(dòng)態(tài)平衡，即化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，正、逆反應(yīng)并未停止，仍在進(jìn)行，只是正、逆反應(yīng)速率相等。 (3)等：指“v正＝v逆≠0”。即某一物質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)消耗的物質(zhì)的量濃度和生成的物質(zhì)的量濃度相等，也可以用不同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率表示該反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率相等。 (4)定：指參加反應(yīng)的各組分的含量保持不變，即各組分的濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)(有氣體參加的可逆反應(yīng))、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等均保持不變。 (5)變：指平衡移動(dòng)?？赡娣磻?yīng)的平衡狀態(tài)是相對(duì)的、暫時(shí)的，當(dāng)外界某一條件改變時(shí)，原平衡被破壞，化學(xué)平衡向著減弱這種改變的方向移動(dòng)，在新的條件下達(dá)到新的平衡狀態(tài)。 典例1　一定溫度下，向某容積恒定的密閉容器中充入1molN2、3molH2，經(jīng)充分反應(yīng)后達(dá)到如下平衡：N2＋3H22NH3，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是(　　) A．達(dá)平衡后再加入一定量的N2，體系內(nèi)各物質(zhì)含量不變 B．N2、H2、NH3的濃度一定相等 C．反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡時(shí)，NH3會(huì)不斷地分解，達(dá)到平衡時(shí)則不會(huì)再分解 D．平衡時(shí)，N2、H2物質(zhì)的量之比為1∶3 2．化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的“四大依據(jù)” (1)對(duì)于普通可逆反應(yīng)，以2SO2＋O22SO3為例： 若各組分的物質(zhì)的量、濃度不發(fā)生變化，則反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。若用反應(yīng)速率關(guān)系表示化學(xué)平衡狀態(tài)，式中既要有正反應(yīng)速率，又要有逆反應(yīng)速率，且兩者之比等于化學(xué)系數(shù)之比，就達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。 (2)對(duì)于有有色氣體存在的反應(yīng)體系，如2NO2(g) N2O4(g)等，若體系的顏色不再發(fā)生改變，則反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。 (3)對(duì)于有氣體存在且反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生改變的反應(yīng)，如N2＋3H22NH3，若反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化、平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化，則說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。 對(duì)有氣體存在且反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不發(fā)生改變的反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中的任何時(shí)刻，體系的壓強(qiáng)、氣體的總物質(zhì)的量、平均相對(duì)分子質(zhì)量都不變，故壓強(qiáng)、氣體的總物質(zhì)的量、平均相對(duì)分子質(zhì)量不變均不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。 (4)從微觀的角度分析，如反應(yīng)N2＋3H22NH3，下列各項(xiàng)均可說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。 ①斷裂1molN≡N鍵的同時(shí)生成1molN≡N鍵。 ②斷裂1molN≡N鍵的同時(shí)生成3molH—H鍵。 ③斷裂1molN≡N鍵的同時(shí)斷裂6molN—H鍵。 ④生成1molN≡N鍵的同時(shí)生成6molN—H鍵。 [特別提示]　(1)從反應(yīng)速率的角度來(lái)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡時(shí)，速率必須是一正一逆(不能同是v正或v逆)，且反應(yīng)速率之比等于化學(xué)系數(shù)之比。 (2)在可逆反應(yīng)過(guò)程中，能發(fā)生變化的物理量(如各組分的濃度、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、混合氣體密度、顏色、平均摩爾質(zhì)量等)，若保持不變，說(shuō)明可逆反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。 典例2　在一定溫度下的定容容器中，當(dāng)下列哪些物理量不再發(fā)生變化時(shí)，表明反應(yīng)A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　) ①混合氣體的壓強(qiáng)?、诨旌蠚怏w的密度?、跙的物質(zhì)的量濃度?、芑旌蠚怏w的總物質(zhì)的量?、莼旌蠚怏w的平均相對(duì)分子質(zhì)量?、辷(C)與v(D)的比值?、呋旌蠚怏w的總質(zhì)量　⑧混合氣體的總體積?、酑、D的分子數(shù)之比為1∶1 A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①③④⑤ C．①②③④⑤⑦ D．①③④⑤⑧⑨ 1．化學(xué)平衡移動(dòng)的分析判斷方法 應(yīng)用上述規(guī)律分析問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意： (1)不要把v正增大與平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)等同，只有v正>v逆時(shí)，才使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。 (2)不要把平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)與原料轉(zhuǎn)化率的提高等同，當(dāng)反應(yīng)物總量不變時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率才提高。當(dāng)增大一種反應(yīng)物的濃度，使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，會(huì)使另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高。 2．化學(xué)平衡移動(dòng)原理(移動(dòng)方向的判斷方法) 外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響可概括為勒夏特列原理：如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如濃度、壓強(qiáng)或溫度等)，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。 (1)對(duì)原理中“減弱這種改變”的正確理解應(yīng)當(dāng)是升高溫度時(shí)，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；增加反應(yīng)物，平衡向反應(yīng)物減少的方向移動(dòng)；增大壓強(qiáng)，平衡向壓強(qiáng)減小的方向移動(dòng)。 (2)移動(dòng)的結(jié)果只是減弱了外界條件的變化，而不能完全抵消外界條件的變化，達(dá)到新平衡時(shí)此物理量更靠近改變的方向。如增大反應(yīng)物A的濃度，平衡正移，但達(dá)到新平衡時(shí)，A的濃度仍比原平衡時(shí)大；同理，若改變溫度、壓強(qiáng)等，其變化也相似。 3．實(shí)例分析(正移指右移，逆移指左移) 反應(yīng)實(shí)例 條件變化與平衡移動(dòng)方向 達(dá)到新平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率變化情況 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH<0 增大O2濃度，平衡正移 SO2的轉(zhuǎn)化率增大，O2的轉(zhuǎn)化率減小 增大SO3濃度，平衡逆移 從逆反應(yīng)角度看，SO3的轉(zhuǎn)化率減小 升高溫度，平衡逆移 SO2、O2的轉(zhuǎn)化率都減小 增大壓強(qiáng)，平衡正移 SO2、O2的轉(zhuǎn)化率都增大 2NO2(g) N2O4(g) 體積不變時(shí)，充入NO2，平衡正移 NO2的轉(zhuǎn)化率增大 體積不變時(shí)，充入N2O4，平衡逆移 從逆反應(yīng)角度看，N2O4的轉(zhuǎn)化率減小 2HI(g) H2(g)＋I(xiàn)2(g) 增大H2的濃度，平衡逆移 從逆反應(yīng)角度看，H2的轉(zhuǎn)化率減小，I2的轉(zhuǎn)化率增大 增大HI的濃度，平衡正移 HI的轉(zhuǎn)化率不變 增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng) 轉(zhuǎn)化率不變 典例3　一定條件下，向一帶活塞的密閉容器中充入2molSO2和1molO2，發(fā)生下列反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)達(dá)到平衡后改變下述條件，SO3(g)平衡濃度不改變的是(　　) A．保持溫度和容器體積不變，充入1molSO3(g) B．保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入1molSO3(g) C．保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入1molO2(g) D．保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入1molAr(g) 典例4　COCl2(g) CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列措施：①升溫　②恒容通入惰性氣體?、墼黾覥O濃度?、軠p壓　⑤加催化劑?、藓銐和ㄈ攵栊詺怏w，能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是(　　) A．①②④B．①④⑥C．②③⑤D．③⑤⑥ 三　解讀化學(xué)平衡常數(shù)學(xué)習(xí)的“三個(gè)”基本要求 化學(xué)平衡常數(shù)是在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)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。常用符號(hào)K表示。 1．正確書(shū)寫化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式 對(duì)于反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) K＝ (1)不要把反應(yīng)體系中純固體、純液體以及稀水溶液中水的濃度寫進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式，但非水溶液中，若有水參加或生成，則此時(shí)水的濃度不可視為常數(shù)，應(yīng)寫進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式中。 (2)同一化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)方程式寫法不同，其平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值亦不同。因此書(shū)寫平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值時(shí)，要與化學(xué)反應(yīng)方程式相對(duì)應(yīng)，否則就沒(méi)有意義。 2．正確理解化學(xué)平衡常數(shù)的意義 (1)化學(xué)平衡常數(shù)可表示反應(yīng)進(jìn)行的程度。K越大，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大。K>105時(shí)，可以認(rèn)為該反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行完全。 (2)K的大小只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的起始濃度的大小無(wú)關(guān)。溫度一定時(shí)，濃度的變化、壓強(qiáng)的變化、固體顆粒大小(接觸面積)的變化、催化劑的使用等均不改變化學(xué)平衡常數(shù)。 3．熟練掌握化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用 (1)判斷可逆反應(yīng)的狀態(tài)：任意狀態(tài)的濃度冪之積的比值，稱為濃度商，用Q表示，若其與K比較，當(dāng) (2)判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)，若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；反之，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 (3)用于計(jì)算平衡濃度、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、轉(zhuǎn)化率等。 典例5　已知某化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝，在不同的溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如下表所示： t/℃ 700 800 830 1000 1200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) B．上述反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng) C．如果在一定體積的密閉容器中加入CO2和H2各1mol，5min后溫度升高到830℃，此時(shí)測(cè)得CO2為0.4mol時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) D．某溫度下，如果平衡濃度符合下列關(guān)系式：＝，判斷此時(shí)的溫度是1000℃ 典例6　高爐煉鐵過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)為Fe2O3(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)。已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下： 溫度/℃ 1000 1150 1300 平衡常數(shù) 4.0 3.7 3.5 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝____________________________________________， ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。 (2)在一個(gè)容積為10L的密閉容器中，1000℃時(shí)加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反應(yīng)經(jīng)過(guò)10min后達(dá)到平衡。求該時(shí)間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CO2)＝____________，CO的平衡轉(zhuǎn)化率＝________。 (3)欲提高(2)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是 ____________(填字母)。 A．減少Fe的量 B．增加Fe2O3的量 C．移出部分CO2 D．提高反應(yīng)溫度 E．減小容器的容積 F．加入合適的催化劑 四　化學(xué)平衡計(jì)算模式與公式 化學(xué)平衡的計(jì)算一般涉及各組分的物質(zhì)的量、濃度、轉(zhuǎn)化率、百分含量、氣體混合物的密度、平均摩爾質(zhì)量、壓強(qiáng)、平衡常數(shù)等。其計(jì)算方法、模式如下： 1．計(jì)算模式 化學(xué)平衡計(jì)算的最基本的方法模式是“三段式法”。具體步驟是在化學(xué)方程式下寫出有關(guān)物質(zhì)起始時(shí)的物質(zhì)的量、發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量、平衡時(shí)的物質(zhì)的量(也可以是物質(zhì)的量濃度或同溫同壓下氣體的體積)，再根據(jù)題意列式求解。 　　　　　mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) n(起始)(mol) ab00 n(轉(zhuǎn)化)(mol) mxnxpxqx n(平衡)(mol) a－mxb－nxpxqx 起始、轉(zhuǎn)化、平衡是化學(xué)平衡計(jì)算的“三步曲”。 2．計(jì)算公式 (1)v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q(未達(dá)到平衡時(shí)，用于確定化學(xué)方程式中未知的系數(shù))。 (2)K＝＝ (Q>K，v正v逆)。 (3)c(A)平＝＝。 (4)α(A)＝100%＝100%。 (5)φ(A)＝100%。 (6)平衡時(shí)與起始時(shí)的壓強(qiáng)比＝＝(同T、V時(shí))，混合氣體的密度比＝(同T、p時(shí))，＝(同質(zhì)量的氣體時(shí))等。 (7)混合氣體的密度(混)＝＝(gL－1)(T、V不變時(shí)，不變)。 (8)平衡時(shí)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量 ＝＝(gmol－1)。 典例7　已知可逆反應(yīng)：M(g)＋N(g) P(g)＋Q(g)　ΔH>0，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)＝1molL－1，c(N)＝2.4molL－1；達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。 (2)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)＝4molL－1，c(N)＝amolL－1；達(dá)到平衡后，c(P)＝2molL－1，a＝________。 (3)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為c(M)＝c(N)＝bmolL－1，達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。 典例8　在2L的密閉容器中，放入0.4molA和0.6molB，在一定溫度下，壓強(qiáng)為p，加入催化劑(體積忽略)，發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋3B(g)xC(g)＋2D(g)，保持溫度不變，在amin后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，容器中c(D)＝0.1molL－1，容器內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)?.9p，則： (1)物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化率是________。 (2)化學(xué)反應(yīng)速率v(C)是________________。 (3)x為_(kāi)_______。 五　全面解讀外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素包括內(nèi)因和外因。內(nèi)因是指反應(yīng)物本身的性質(zhì)；外因包括濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、反應(yīng)物顆粒大小等。這些外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的規(guī)律和原理如下： 1．濃度 (1)濃度增大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多(活化分子百分?jǐn)?shù)不變)，有效碰撞的幾率增加，化學(xué)反應(yīng)速率增大。 (2)濃度改變，可使氣體間或溶液中的化學(xué)反應(yīng)速率發(fā)生改變。固體或純液體的濃度可視為常數(shù)，它們的物質(zhì)的量的變化不會(huì)引起反應(yīng)速率的變化，但固體顆粒的大小會(huì)導(dǎo)致接觸面積的變化，故影響化學(xué)反應(yīng)速率。 2．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。對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)體系，有以下幾種情況： (1)恒溫時(shí)： 增大壓強(qiáng)體積縮小濃度增大反應(yīng)速率增大。 (2)恒容時(shí)： ①充入氣體反應(yīng)物反應(yīng)物濃度增大總壓增大反應(yīng)速率增大。 ②充入“稀有氣體”總壓增大，但各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變。 (3)恒壓時(shí)： 充入“稀有氣體”體積增大各物質(zhì)濃度減小反應(yīng)速率減小。 3．溫度 (1)溫度升高，活化分子百分?jǐn)?shù)提高，分子間的碰撞頻率提高，化學(xué)反應(yīng)速率增大。 (2)溫度升高，吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的速率都增大。實(shí)驗(yàn)測(cè)得，溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大為原來(lái)的2～4倍。 4．催化劑 (1)催化劑對(duì)反應(yīng)過(guò)程的影響通常可用圖表示(加入催化劑，B點(diǎn)降低)。催化劑能改變反應(yīng)路徑、降低活化能、增大活化分子百分?jǐn)?shù)、加快反應(yīng)速率，但不影響反應(yīng)的ΔH。 (2)催化劑只有在適宜的溫度下活性最大，反應(yīng)速率才達(dá)到最大。 (3)對(duì)于可逆反應(yīng)，催化劑能夠同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)無(wú)影響，生產(chǎn)過(guò)程中使用催化劑主要是為了提高生產(chǎn)效率。 [特別提示]　在分析多個(gè)因素(如濃度、溫度、反應(yīng)物顆粒大小、催化劑、壓強(qiáng)等)對(duì)反應(yīng)速率的影響規(guī)律時(shí)，逐一改變一個(gè)因素而保證其他因素相同，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析得出該因素影響反應(yīng)速率的結(jié)論，這種方法叫控制變量法。 典例9　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1.00molL－1、2.00molL－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。 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)： 實(shí)驗(yàn)編號(hào) T/K 大理石規(guī)格 HNO3濃度/molL－1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ① 298 粗顆粒 2.00 (Ⅰ)實(shí)驗(yàn)①和②探究HNO3濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響 (Ⅱ)實(shí)驗(yàn)①和________探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響(Ⅲ)實(shí)驗(yàn)①和________探究大理石規(guī)格(粗、細(xì))對(duì)該反應(yīng)速率的影響 ② ③ 粗顆粒 ④ 典例10　等質(zhì)量的鐵與過(guò)量的鹽酸在不同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)定在不同時(shí)間t產(chǎn)生氣體體積V的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到下圖，則曲線a、b、c、d所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)組別是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 組別 c(HCl)/molL－1 溫度/℃ 狀態(tài) 1 2.0 25 塊狀 2 2.5 30 塊狀 3 2.5 50 塊狀 4 2.5 50 粉末狀 A.4－3－2－1 B．1－2－3－4 C．3－4－2－1 D．1－2－4－3 六　化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像題目類型及其分析方法 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像題是化學(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)?；瘜W(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像題目類型及其分析方法如下： 1．主要題型 (1)分析條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率及平衡的影響。 (2)由反應(yīng)判斷圖像的正誤。 (3)由圖像判斷反應(yīng)特征(確定反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)、判斷熱效應(yīng)或氣體物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)間的關(guān)系)。 (4)由反應(yīng)和圖像判斷圖像或曲線的物理意義。 (5)由圖像判斷指定意義的化學(xué)反應(yīng)。 (6)由反應(yīng)和圖像判斷符合圖像變化的外界條件等。 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像，若按其圖像特點(diǎn)、縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)表示的意義可分為 ①濃度—時(shí)間圖：此類圖像能說(shuō)明平衡體系中各組分在反應(yīng)過(guò)程中的濃度變化情況。如A＋BAB反應(yīng)情況如圖1所示，解該類圖像題要注意各物質(zhì)曲線出現(xiàn)折點(diǎn)(達(dá)到平衡)的時(shí)刻相同，各物質(zhì)濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及比例符合化學(xué)方程式中的化學(xué)系數(shù)關(guān)系。 圖1　　　　　　　圖2 ②速率—時(shí)間圖：如Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化出現(xiàn)如圖2所示的情況，解釋原因：AB段(v漸增)，因反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，溫度漸高，導(dǎo)致反應(yīng)速率增大；BC段(v漸小)，主要原因是隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中c(H＋)逐漸減小，導(dǎo)致反應(yīng)速率減小。故分析時(shí)要抓住各階段的主要矛盾，認(rèn)真分析。 ③含量—時(shí)間—溫度(壓強(qiáng))圖：常見(jiàn)形式有如下幾種。(C%指生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；B%指某反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)) ④恒壓(溫)線：該類圖的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(α)，橫坐標(biāo)為溫度(T)或壓強(qiáng)(p)，常見(jiàn)類型如下所示： ⑤百分含量—溫度圖 對(duì)于反應(yīng)mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)　ΔH<0，M點(diǎn)前，表示化學(xué)反應(yīng)從反應(yīng)物開(kāi)始，則v正>v逆；M點(diǎn)為平衡點(diǎn)，M點(diǎn)后為平衡受溫度的影響情況。 2．分析方法 分析解答化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像題目的方法技巧可概括為 9字步驟：看圖像，想規(guī)律，作判斷； 8字技巧：定一議二，先拐先平。 (1)看圖像 一看“面”(即看清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo))；二看“線”(即看線的走向、變化的趨勢(shì))；三看“點(diǎn)”(即起點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、拐點(diǎn)、交叉點(diǎn))；四看輔助線(如等溫線、等壓線、平衡線等)；五看定量圖像中有關(guān)量的多少。 (2)想規(guī)律 即聯(lián)想外界條件的改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律。 (3)作判斷 依題意仔細(xì)分析，作出正確判斷。特別值得注意的是 ①圖像中有三個(gè)量時(shí)，應(yīng)確定一個(gè)量不變，再討論另兩個(gè)量的關(guān)系，即“定一議二”。 ②曲線中先出現(xiàn)拐點(diǎn)的，該曲線在所示條件下先出現(xiàn)平衡，該曲線所示的溫度較高或壓強(qiáng)較大或使用了催化劑，即“先拐先平”。 ③如果曲線反映達(dá)到平衡的時(shí)間不同但平衡狀態(tài)相同，則可能是加入催化劑或?qū)怏w體積不變的反應(yīng)改變壓強(qiáng)使其速率發(fā)生變化但平衡不移動(dòng)，或是幾種等效平衡的曲線。 ④化學(xué)反應(yīng)速率在平衡圖像中往往隱含出現(xiàn)，曲線斜率大的表示反應(yīng)速率快，相應(yīng)的條件可能是溫度較高或壓強(qiáng)較大或使用了催化劑。 典例11　反應(yīng)：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g) ΔH＝550kJmol－1，它由兩步組成： Ⅰ.H2SO4(l)===SO3(g)＋H2O(g)　ΔH＝177kJmol－1； Ⅱ.SO3(g)分解。 L(L1、L2)、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。如圖，表示L一定時(shí)，Ⅱ中SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。 (1)X代表的物理量是________。 (2)判斷L1、L2的大小關(guān)系，并簡(jiǎn)述理由：___________________________________ ________________________________________________________________________。 七　運(yùn)用“化歸思想”理解等效平衡原理 1．用“化歸思想”理解不同條件下等效平衡原理 (1)恒溫恒容條件 ①恒溫恒容時(shí)，對(duì)一般可逆反應(yīng)，不同的投料方式如果根據(jù)化學(xué)方程式中化學(xué)系數(shù)之比換算到同一邊時(shí)，反應(yīng)物(或生成物)中同一組分的物質(zhì)的量完全相同，即互為等效平衡。 ②恒溫恒容時(shí)，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，不同的投料方式如果根據(jù)化學(xué)方程式中化學(xué)系數(shù)的比例換算到同一邊時(shí)，只要反應(yīng)物(或生成物)中各組分的物質(zhì)的量的比例相同，即互為等效平衡。 (2)恒溫恒壓條件 在恒溫恒壓時(shí)，可逆反應(yīng)以不同的投料方式進(jìn)行反應(yīng)，如果根據(jù)化學(xué)方程式中化學(xué)系數(shù)比換算到同一邊時(shí)，只要反應(yīng)物(或生成物)中各組分的物質(zhì)的量的比例相同，即互為等效平衡。此時(shí)計(jì)算的關(guān)鍵是換算到一邊后只需比例相同即可。 條件 等效條件 結(jié)果 恒溫恒容：反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng) 投料換算成相同物質(zhì)表示的物質(zhì)的量相同 兩次平衡時(shí)各組分百分含量、n、c均相同 恒溫恒容：反應(yīng)前后等氣體分子數(shù)的可逆反應(yīng) 投料換算成相同物質(zhì)表示的物質(zhì)的量等比例 兩次平衡時(shí)各組分百分含量相同，n、c同比例變化 恒溫恒壓：所有可逆反應(yīng) 投料換算成相同物質(zhì)表示的物質(zhì)的量等比例 兩次平衡時(shí)各組分百分含量相同，n、c同比例變化 2.利用“一邊倒法”判斷等效平衡 判斷等效平衡四步曲：第一步，“看”：觀察可逆反應(yīng)特點(diǎn)(物質(zhì)狀態(tài)、氣體分子數(shù))，判斷反應(yīng)前后等氣體分子數(shù)的可逆反應(yīng)和反應(yīng)前后不等氣體分子數(shù)的可逆反應(yīng)；第二步，“挖”：挖掘題目條件，區(qū)分恒溫恒容和恒溫恒壓，注意密閉容器不等于恒容容器；第三步，“倒”：采用一邊倒法，將起始物質(zhì)轉(zhuǎn)化成一邊的物質(zhì)；第四步，“聯(lián)”：聯(lián)系等效平衡判斷依據(jù)，結(jié)合題目條件判斷是否達(dá)到等效平衡。 3．“中間態(tài)”法構(gòu)建等效平衡 (1)構(gòu)建恒溫恒容平衡思維模式 新平衡狀態(tài)可以認(rèn)為是兩個(gè)原平衡狀態(tài)簡(jiǎn)單的疊加并壓縮而成，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)。 (2)構(gòu)建恒溫恒壓平衡思維模式 新平衡狀態(tài)可認(rèn)為是兩個(gè)原平衡狀態(tài)簡(jiǎn)單的疊加，壓強(qiáng)不變，平衡不移動(dòng)。 典例12　已知：t℃時(shí)，2H(g)＋Y(g) 2I(g)　ΔH＝－196.6kJmol－1，此溫度下，在一壓強(qiáng)恒定的密閉容器中，加入4molH和2molY反應(yīng)，達(dá)到平衡后，Y剩余0.2mol。若在上面的平衡體系中，再加入1mol氣態(tài)的I物質(zhì)，t℃時(shí)達(dá)到新的平衡，此時(shí)H物質(zhì)的物質(zhì)的量n(H)為(　　) A．0.8mol B．0.6mol C．0.5mol D．0.2mol 答案精析 典例1　D 典例2　B　[要理解化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)“等、動(dòng)、定”的含義，在判斷化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)還要注意反應(yīng)前后氣體體積是否相等。題給反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不相等的反應(yīng)，因此在定容容器中，若①混合氣體的壓強(qiáng)、③B的物質(zhì)的量濃度、④混合氣體的總物質(zhì)的量、⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化，均能證明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。而②中ρ＝始終不變化，⑥中沒(méi)指明反應(yīng)進(jìn)行的方向，⑦m(g)始終不變化，⑧在定容容器中，混合氣體的總體積不能作為判斷依據(jù)，⑨反應(yīng)未達(dá)到平衡時(shí)，C、D氣體的分子數(shù)之比也為1∶1。] 典例3　B 典例4　B　[該反應(yīng)為氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，所以升溫和減壓均可以促使反應(yīng)正向移動(dòng)；恒壓通入惰性氣體，相當(dāng)于減壓；恒容通入惰性氣體與加催化劑均對(duì)平衡無(wú)影響；增加CO的濃度，將導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng)。] 典例5　C　[平衡常數(shù)的表達(dá)式中，分子中的物質(zhì)是生成物，分母中的物質(zhì)是反應(yīng)物，A項(xiàng)正確；由表中數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨著溫度的升高而降低，故該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，B項(xiàng)正確；利用化學(xué)反應(yīng)方程式確定各種物質(zhì)的物質(zhì)的量，代入平衡常數(shù)表達(dá)式可知該反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡，C項(xiàng)不正確；將所給關(guān)系式進(jìn)行變化，可知該條件下平衡常數(shù)為0.6，D項(xiàng)正確。] 典例6　(1)　<　(2)6.010－3molL－1min－1　60%　(3)C 解析　(1)Fe2O3、Fe均為固體，其濃度看作常數(shù)，不計(jì)入平衡常數(shù)表達(dá)式中。溫度升高，K值減小，說(shuō)明平衡向左移動(dòng)，逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。 (2)起始時(shí)＝1

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2019 2020 年高 化學(xué) 第二 化學(xué)反應(yīng) 方向 限度 速率 復(fù)習(xí) 學(xué)案魯科版

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