2022年高三化学一轮复习化学反应速率和化学平衡教学案 .pdf
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1、学而不思则惘,思而不学则殆高三化学一轮复习教学案化学反应速率和化学平衡一 、化学反应速率1、化学反应速率的表示方法:用单位时间内反应物或者生成物来表示,单位是2、对于反应N2+3H2=2NH3,反应的速率用不同物质的浓度变化表示时,数值一定相同吗?,这些数值表示的意义是否相同?,能取负值吗?它们的比值与方程式中各物质计量系数的关系是注意:同一反应在不同条件下进行,比较反应速率时应转化为用同一物质浓度的变化来表示。3、使用范围:适用于有和参加的反应,对于一般不表示化学反应速率。【练习题 1.】1.已知反应A+3B 2C+D 在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1molL-1,则此段时间
2、内以C的浓度变化表示的化学反应速率为()A、0.5molL-1min-1 B、1molL-1min-1C、2molL-1min-1 D、3molL-1min-12. 有关 2SO2O2 2SO3反应的下列图象正确的是()3. 根据以下叙述回答下列问题. 把 0.6mol X 气体和 0.4mol Y气体混合于2L 容器中, 使它们发生反应: 3X (气) Y(气) nZ(气) 2W(气) 5 min 末已生成0.2 molW,若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol/(L.min),则: (1) 上述反应中系数n 的值是().1 .2 .3 .4 4. 反应: A + 3B 2C
3、 + D ,在四种不同情况下的反应速率分别为:v0.15molLminA11v0.6molLminB11v0.4molLminC11v0.45molLminD11该反应进行得最快的是() A B CD5. 反应 4NH3+5O2 4NO+6H2O 在 5L 的密闭容器中进行,半分钟后, NO 的物质的量增加了0.3mol,则此反应的平均速率xV(表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率)为()A、)/(001.02slmolVOB、)/(008.0slmolVNOC、)/(03.02slmolVOHD、)/(002.03slmolVNH4、影响反应速率的因素影响因素对化学反应速率的影响说明或举例
4、tcSO2O2OS3tctc2O2OS3SOtcO2SO23OSABCD2311231231230.52.5OS2OS3O2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 13 页学而不思则惘,思而不学则殆主要因素反 应 物本 身 的性质把 Mg 粉和 Fe 粉分别投入等浓度的盐酸中,Mg与盐酸的反应较剧烈,产生H2的速率较快外界条件浓度固体和纯液体的浓度可认为是常数,因此反应速率的大小只与其接触面的大小有关,而与固体量的多少无关,改变固体的量不影响反应速率压强改变压强,实际上是改变气体的体积,使气体的浓度改变,从而使反应速率改变;改变
5、压强,不影响液体或固体之间的反应速率温度通常每升高10,反应速率增大到原来的24 倍催化剂催化剂参加化学反应,但反应前后物质的质量、组成保持不变, 如向 H2O2溶液中加入少量MnO2,产生 O2的速率加快光照、反应 物 颗粒 的 大小等AgBr 、HClO 、HNO3 等见光分解速率加快;大理石粉与盐酸反应比大理石块更剧烈1、内因:化学反应速率是由反应物的决定的,它是决定化学反应速率的因素。2、外因:主要是指、及其他因素,如光辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等等。总之,向反应体系输入能量,都有可能改变化学反应速率。 浓度:在其他条件不变时,增大反应物的浓度,化学反应速率,与反应物的总量。
6、 压强:对有参加的化学反应而言,在温度一定时,对一定量气体,增大压强就会使缩小,使气体增大,化学反应速率。若减小压强,气体体积扩大,气体反应物浓度就减小,化学反应速率也减小。 温度升高,化学反应速率,一般的说,温度每升高10,反应速率增大到原来的倍。升高温度,无论是吸热反应还是放热反应,速率。催化剂能化学反应速率,但不能使本来不会发生的反应变为可能。催化剂反应过程,只是反应前后的质量与组成。【考点 3 】 外界条件对正逆反应速率的影响升温, V正、V逆一般均,吸热反应增加的倍数放热反应减小的倍数;降温,V正、V逆一般均,吸热反应减小的倍数放热反应减小的倍数。加压对有气体参加的反应V正, V逆均
7、,气体体积之和大的一侧增加的倍数气体体积之和小的一侧增加的倍数;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 13 页学而不思则惘,思而不学则殆降压, V正V逆均,气体体积之和大的一侧减小的倍数气体体积之和小的一侧减小的倍数。增加反应物的浓度,V正急剧, V逆逐渐。加催化剂可同倍的V正、V逆。注意: 解释化学反应速率快慢的链条思维:活化能活化分子有效碰撞化学反应速率。影响外因单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大 C反增大压强升高温度使用催化剂【典型例题】例题1:反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO
8、(g)+6H2O(g)在 10L 密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率)(Xv(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为()A)mol/(L0.010)(NH3svB)mol/(L0.001)(O2svC)mol/(L0.001(NO)svD)mol/(L0.045O)(H2sv【规律总结】化学反应速率的计算及注意事项例题 2:把下列四种X 溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L 盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时, X 和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是()A1020mL 3mol/L 的 X 溶液B2030mL 2mol/L 的
9、 X 溶液C2010mL 4mol/L 的 X 溶液D1010mL 2mol/L 的 X 溶液【规律总结】影响化学反应速率的因素1. 把下列四种X溶液, 分别加入四个盛有10 ml 2 mol/L盐酸的烧杯中,均加入水稀释到50ml,此时 X和盐酸和缓地进行反应,其中反应速率最大的是().10 ml 4 mol/L的 X溶液.20 ml 3 mol/L的 X溶液.20 ml 2 mol/L的 X溶液.10 ml 2 mol/L的 X溶液3. 足量的Fe 粉与一定量的盐酸反应, 反应速率太快 , 为了减慢反应速率, 但又不影响产生氢气的总量, 应加入下列物质中的 . . 水.NaCl( 固) .
10、NaCl 溶液. Na2SO4溶液.NaNO3溶液.NaOH溶液.Na2CO3溶液 .NaAc 溶液.CuSO4溶液4在其它条件不变时,10时以某物质表示的反应速率为3molLmin11,已知温度每升高10反应速率是原来的 2 倍,则温度为50时,该反应的速率为: ( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 13 页学而不思则惘,思而不学则殆A48molL1S1 B36molL1S1 C24molL1S1 D12molL1S1 5. (上海)设C+CO22CO -Q1反应速度为V1 N2+3H22NH3 +Q2反应速度为V2
11、,对于上述反应,当温度升高时,V1和 V2的变化情况为 ( ) A 同时增大 B 同时减小 C 增大,减小 D 减小,增大二、化学平衡状态的判断可逆反应典型的可逆反应如:氨的合成、二氧化硫与水的反应及催化氧化、酯化反应、弱电解质的电离、盐类水解等。一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变,这一状态称作化学平衡状态. 可逆反应(1)前提外界条件一定v正v逆 0(同种物质)(2)特征百分含量不随时间而变化(各种物质)化学平衡状态是指在一定条件下的反应里,相等,的状态。3化学平衡状态的特征是:“ 逆” 是指,“ 等” 是指 _ “动 ” 是,“ 定
12、” 是指,“ 变” 是指 _ 4平衡状态的判断(填“ 一定 ” 、“ 不一定 ” )1等速标志:v正v逆指反应体系中的同一种物质来表示的正反应速率和逆反应速率相等.对不同种物质而言,速率不一定相等.2百分含量不变标志正因为 v正v逆0,所以同一瞬间同一物质的生成量等于消耗量.总的结果是混合体系中各组成成分的物质的量、质量、物质的量浓度、各成分的百分含量、转化率等不随时间变化而改变. 举例反应mA(g)+ nB(g) pC(g)+ qD(g) 混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定各物质的质量或各物质的质量分数一定各气体的体积或体积分数一定总压强、总体积、总物质的量一
13、定正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m molA 同时生成m molA ,在单位时间内消耗了n molB 同时生成p molC,vA:vB:vC:vD=m:n:p:q ,在单位时间内生成了n molB ,同时消耗q molD,压强m+n p+q 时,总压强一定(其他条件一定)m+n=p+q 时,总压强一定(其他条件一定)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 13 页学而不思则惘,思而不学则殆混合气体的平均分子量(Mr)Mr一定时,Mr一定时,温度任何化学反应都伴随着能量变化,在其他条件不变的条件下,体系温度一定时体系的密度
14、密度一定【典型例题】例 1、在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g) 2Z(g) ,已知 X2、Y2、Z 的起始浓度分别为0.1mol/L 、0.3mol/L 、0.2mol/L ,在一定条件下当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是()A.Z 为 0.3mol/L B.Y2为 0.35mol/L C.X2为 0.2mol/L D.Z 为 0.4mol/L 例 2、在容积不变的密闭容器中,有反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)下列能说明该反应已达平衡状态的是:(1)N2、H2、NH3的物质的量之比是132(2)V(N2)、V(H2)、V(NH3)1 32 (3)NH3的生成速率和
15、消耗速率相等(4)H2的生成速率和NH3的消耗速率之比是32 (5)各成分的质量不随时间变化(6)单位时间内有1 molN2生成,同时有2molNH3生成(7)1 mol 氮氮键断开的同时有3 mol 氢氢键断开( 8)气体的总质量不随时间变化(9)气体总物质的量不随时间变化(10)体系的总压强不随时间变化【规律总结】判断平衡状态的依据:【变式练习】 :1、可逆反应:2NO22NO+O2在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是()单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmol NO 单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmol NO2 用 NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率
16、的比为2:2:1 的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态ABCD2、 (上海高考)可逆反应N23H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()A 、3v正(N2) v正(H2)B 、v正( N2) v逆( NH3)C 、2v正(H2) 3v逆( NH3)D 、v正(N2) 3v逆(H2)3. 在恒温下的密闭容器中,有可逆反应A2(g) B2(g)2AB(g), 达到平衡的标志是() A 容器内总压强不随时间变化 B 混和物中A2、B2和 AB的百分含量一定 C 混和物
17、中A2、B2和 AB各浓度相等 D 单位时间内生成n mol A2 , 同时生成n mol B2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 13 页学而不思则惘,思而不学则殆4. 反应 3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g) 在温度和容积不变的条件下进行。能表明反应达到平衡状态的叙述是( ) A.容器内压强不再变化 B.Fe3O4的物质的量不变 C.(H2O)=(H2) D. 反应不再进行5(上海, 11)可逆反应N23H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达
18、到平衡状态的是 ( ) A 3v正(N2) v正(H2) B v正(N2) v逆(NH3)C 2v正(H2) 3v逆(NH3) D v正(N2) 3v逆(H2)6. 298K 时,合成氨反应的热化学方程式为:N2(气) +3H2(气) 2NH3(气) H=-92.4KJ 。在该温度下,取1 mol N2和 3 mol H2放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量总是小于92.4KJ 。其原因是。三、平衡移动方向的判断(勒沙特列原理的应用化学平衡常数、转化率)1.影响化学平衡的条件与平衡移动原理2从正、逆反应速度是否相等分析:一定条件改变条件新条件一定v正v逆0 v正v逆v正
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