北京市房山区实验中学高中化学选修四《第二章 化学反应速率和化学平衡》学案.doc

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1、考试说明要求6化学反应速率和化学平衡（1）了解化学反应速率的概念和表示方法I（2）结合具体实例，理解外界条件对反应速率的影响II（3）了解化学反应的可逆性和化学平衡建立的过程I（4）理解化学平衡和化学平衡常数的含义，并进行简单计算II（5）结合具体实例，理解外界条件对化学平衡的影响II（6）认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用I（7）通过催化剂实际应用的实例，了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用I北京高考汇编（2013北京理综11）下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是（ ）A B将NO2球浸泡在冷水和热水中H2O2溶液MnO2C D（2011北京

2、12）已知反应：2CH3COCH3(l) CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3，分别在0和20下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线（Yt）如下图所示。下列说法正确的是A.b代表0下CH3COCH3的Yt曲线B.反应进行到20min末，H3COCH3的 C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率D.从Y=0到Y=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的（2010北京）某温度下， 的平衡常数该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入（）和CO（），其起始浓度如右表所示。下列判断不正确的是A平衡时，乙中CO的转化率大于60%B平衡时，甲中和丙中的转化

3、率均是60C平衡时，丙中(CO)是甲中的2倍，是0.012mol/LD反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢（2009北京9）已知有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入和各0.1mol ，乙中加入HI 0.2mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是A甲、乙提高相同温度 B 甲中加入0.1mol He，乙不变C甲降低温度，乙不变 D 甲增加0.1mol ，乙增加0.1mol 来源:Z_X_X_K（2008北京12）工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g);mol(Q0)某温度

4、、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应(此条件下为可逆反应)，下列叙述正确的是A.反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率B.若反应开始时SiCl4为1 mol,则达平衡时，吸收热量为Q kJC.反应至4 min时，若HCl浓度为0.12 mol/L,则H2的反应速率为0.03 mol/(Lmin)D.当反应吸收热量为0.025Q kJ时，生成的HCl通入100 mL 1 mol/L的NaOH溶液恰好反应（2012北京26） (12分)用生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A: (1) 已知:反应A中， 4mol HCI被氧化，放出115

5、.6kJ的热量。 的电子式是_.反应A的热化学方程式是_。断开1 mol HO 键与断开 1 mol HCl 键所需能量相差约为_KJ，中HO 键比HCl中HCl键（填“强”或“若”）_。（2）对于反应A，下图是4种投料比n（HCl）：，分别为1：1、2：1、4：1、6：1、下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。来源:Z*xx*k.Com曲线b对应的投料比是_.当曲线b, c, d对应的投料比达到相同的HCI平衡转化率时，对应的反应温度与投 料比的关系是_.投料比为2:1、温度为400时，平衡混合气中的物质的量分数是_.（2011北京25）（12分）在温度t1和t2下，X2（g）和 H2反

6、应生成HX的平衡常数如下表：化学方程式K （t1 ）K （t2） 21.8 4334 （1）已知t2 t1，HX的生成反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。 （2）HX的电子式是 。 （3）共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强，HX共价键的极性由强到弱的顺序是 。 （4）X2都能与H2反应生成HX，用原子结构解释原因： 。 （5）K的变化体现出化学性质的递变性，用原子结构解释原因：_，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。 （6）仅依据K的变化，可以推断出：随着卤素原子核电荷数的增加，_（选填字母）a在相同条件下，平衡于X2的转化率逐渐降低bX2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱cHX的还原

7、性逐渐减弱dHX的稳定性逐渐减弱考点突破一化学反应的限度1.化学平衡常数（1）定义： （2）表达式：用K表示，例如：反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)；平衡后K_ 【注意】使用平衡常数应注意的几个问题：（1）化学平衡常数只与 有关，与反应物或生成物的浓度无关。（2）在平衡常数表达式中：水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写 C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)，K= Fe(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)，K= （3）化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关例如：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常数为K1，1/2N2(g)+3/2H2(g) N

8、H3(g)的平衡常数为K2，NH3(g) 1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3；K1和K2的关系式： 。 K2和K3的关系式： 。K1和K3的关系式： 。（4）平衡常数的意义：平衡常数的大小反映了化学反应进行的 。K值越大，表示反应进行得 。 判断正在进行的可逆反应是否平衡及反应向何方向进行：对于可逆反应：mA(g)+ nB(g) pC(g)+ qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Qc=，叫该反应的浓度商。QcK，反应向 进行 QcK，反应处于 QcK，反应向 进行 利用可判断反应的热效应若升高温度，值增大，则正反应为 反应(填“吸热”或“

9、放热”)。若升高温度，值减小，则正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。2.平衡转化率（2013四川理综化学6）在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X(g)Y(g) 2Z(g) H (正)C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44D. 其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大（2013江苏化学15）一定条件下存在反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器I、II、III，在I中充入1molCO和1molH2O，在II中充入1molCO2和1mol H2，在

10、III中充入2molCO和2molH2O，700条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是A.容器I、II中正反应速率相同B.容器I、III中反应的平衡常数相同C.容器I中CO的物质的量比容器II中的多D.容器I中CO的转化率与容器II中CO2的转化率之和小于1（09海南卷4）在25时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：下列说法错误的是：A反应达到平衡时，X的转化率为50B反应可表示为X+3Y2Z，其平衡常数为1600C增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D改变温度可以改变此反应的平衡常数（2012海南化学卷15）(9分)已知A(g)+B(g) C(g)+D(

11、g)反应的平衡常数和温度的关系如下：|温度/ 70090083010001200平衡常数1.71.11.00.6来源:学.科.网0.4回答下列问题： (1)该反应的平衡常数表达式K= ，H 0（填“”“ =”)； (2)830时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0003 molL-1s-1。，则6s时c(A)= molL-1， C的物质的量为 mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为 ，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为 ； (3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的

12、字母)： a压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变 c. c(A)不随时问改变 d.单位时间里生成c和D的物质的量相等 (4)1200时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。3.外界条件对化学平衡的影响（2010重庆卷） 当反应达到平衡时，下列措施：升温 恒容通入惰性气体 增加CO的浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是A B C D（2010上海卷）17.据报道，在300、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH (g)+3H2O(g) 下列叙述错误的是A使用Cu-Zn-Fe催化剂可

13、大大提高生产效率B反应需在300进行可推测该反应是吸热反应 C充入大量CO2气体可提高H2的转化率D从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率（2013山东理综12）CO（g）+H2O（g） H2（g）+CO2（g）H0，在其他条件不变的情况下A加入催化剂，改变了反应的途径，反应的H也随之改变B改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变C升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变D若在原电池中进行，反应放出的热量不变（2013广西理综7）反应X(g)Y(g)2Z(g)；H0，达到平衡时，下列说法正确的是 A.减小容器体积，平衡向右移动 B.加入催化剂，Z的产率增

14、大C.增大c(X)，X的转化率增大 D.降低温度，Y的转化率增大（2012重庆理综化学卷13）在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：a(g)+b(g) 2c(g) H10进行相关操作且达到平衡后（忽略体积改变所做的功），下列叙述错误的是A.等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变 B.等压时，通入z气体，反应器中温度升高C.等容时，通入惰性气体，各反应速率不变 D.等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大 (09重庆卷13)各可逆反应达平衡后，改变反应条件，其变化趋势正确的是（2011上海）自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1km，压强增大约2500030000

15、 kPa。在地壳内SiO2和HF存在以下平衡：SiO2(s) +4HF(g)SiF4(g)+ 2H2O(g)+148.9 kJ根据题意完成下列填空：（1）在地壳深处容易有 气体逸出，在地壳浅处容易有 沉积。（2）如果上述反应的平衡常数K值变大，该反应 （选填编号）。 a一定向正反应方向移动 b在平衡移动时正反应速率先增大后减小 c一定向逆反应方向移动 d在平衡移动时逆反应速率先减小后增大（3）如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时， （选填编号）。 a2v正(HF)=v逆(H2O) bv(H2O)=2v(SiF4) cSiO2的质量保持不变 d反应物不再转化为生成物（4）若反

16、应的容器容积为2.0L，反应时间8.0 min，容器内气体的密度增大了0.12 g/L，在这段时间内HF的平均反应速率为 。二化学反应的速率1.化学反应速率（1）化学反应速率的表达式 单位 注意事项：a、随着反应的进行，物质浓度不断变化，反应速率也不断变化，因此某一段时间内的反应速率实际是 速率，而不是 速率。b、同一反应用不同物质浓度变化来表示反应速率时，其数值不一定相同，故应标明是用哪种物质表示的化学反应速率。c、对于化学反应：aA + bB = cC + dD来说有： VA ：VB ：VC ：VD = （2）用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择

17、 来比较。2.外界条件对化学反应速率的影响（江苏）700时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应：CO(g)H2O(g) CO2H2(g) 反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1t2）:反应时间/minn(CO)/molH2O/ mol来源:Z#xx#k.Com01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)0.40/t1 molL1min1B.保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O，到达平衡时，n(CO2)0.40 mol。C.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0. 20m

18、olH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大D.温度升至800，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应（2010全国卷1）27.（15分）在溶液中，反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为、及。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。（1）与比较，和分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：_；_；（2）实验平衡时B的转化率为_；实验平衡时C的浓度为_；（3）该反应的_0，判断其理由是_；（4）该反应进行到4.0min时的平均反应速度率：实验：=_；实验：=_。来源:学,科,网Z,X,X,K三化学反应条件的优化1.图像问题AB

19、Ctc0.40.30.20.11.浓度 - 时间图：例1右图可用于：(1)写出化学反应方程式：_(2)求反应物的转化率：A的转化率=_2、速度-时间图：例2(1) 已知引起平衡移动的因素，判断反应是吸热或放热，反应前后气体体积的变化。(2)已知反应判断引起平衡移动的因素。图1中引起平衡移动的因素是_，平衡将向_ 方向移动。tvv正v逆t1 t2t1 t2tvv正v逆t1 t2 t2tvv正v逆图2中引起平衡移动的因素是_ _，平衡将向 _ 方向移动。 图1 图2 图3例3已知对某一平衡改变温度时有如图3变化，则温度的变化是 (升高或降低)，平衡向 _ 反应方向移动，正反应是 _ 热反应。3、某

20、物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图：例4对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)， 改变压强时有如图3变化，则压强变化是 _ (增大或减小)，平衡向 _ 反应方向移动，m+n _ _(、=)p+q。 例5P1P2tB的转化率tA的转化率T1T2对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) tT1T2A%C%tP1P2正反应 热 m+n p+q 正反应 热 m+n p+q 例6:对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)有图4所示，则：m+n_p+q，正反_热练习:对于反应mA (g) + nB (g) pC (g) 有如图5所示的关系，则：(1)P

21、1 _ P2 ；T1 _ T2 ；(2)m+n _ p；(3)该反应正反应为_ 反应tB%T2P2T1P2T1P1C%tT2 P2T1 P1T1 P2来源:学#科#网图4 图5来源:高考资源网KS5U.COM4、某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图：例6：对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)TA的转化率1.01*107Pa1.01*106Pa1.01*105PaPA%500200正反应_热 m+n_p+q 正反应_热 m+n_p+q（2013海南化学15）（9分）反应A(g) B(g) +C(g)在容积为1.0L的密闭容器中进行，A的初始浓度为0.050mol/L。

22、温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题：（1）上述反应的温度T1 T2，平衡常数K(T1) K(T2)。（填“大于”、“小于”或“等于”）（2）若温度T2时，5min后反应达到平衡，A的转化率为70%，则：平衡时体系总的物质的量为 。反应的平衡常数K= 。反应在05min区间的平均反应速率v(A)= 。（2011安徽）电镀废液中Cr2O72可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4)：Cr2O72（aq）+2Pb2（aq）+H2O（l）2 PbCrO4（s）+2H（aq） H”、“”或“”)。 若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH3OH) _；该时间内反应

23、速率v(CH3OH) _。（2010上海卷）25接触法制硫酸工艺中，其主反应在450并有催化剂存在下进行：1)该反应所用的催化剂是 (填写化合物名称)，该反应450时的平衡常数 500时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。2)该热化学反应方程式的意义是 a b容器中气体的平均分子量不随时间而变化c容器中气体的密度不随时间而变化 d容器中气体的分子总数不随时间而变化4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10molSO2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO30.18mol，则= mol.L-1.min-1：若继续通入0.20mol SO2和0.10mol

24、O2，则平衡 移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向” 或“不”)，再次达到平衡后， moln(SO3)”、“”、“=”。（2）前2s内的平均反应速率v(N2)=_。（3）在该温度下，反应的平衡常数K= 。（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度C降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积（5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在上表格中填入剩余的实验条件数据。请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线是实验编号。