2022年高考化學(xué)大串講 專題15 化學(xué)平衡教案

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1、2022年高考化學(xué)大串講 專題15 化學(xué)平衡教案一、化學(xué)反應(yīng)速率1. 化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率，而不是瞬時速率。 無論濃度的變化是增加還是減少，一般都取正值，所以化學(xué)反應(yīng)速率一般為正值。 由于在反應(yīng)中純固體和純液體的濃度是恒定不變的，因此對于有純液體或純固體參加的反應(yīng)一般不用純液體或純固體來表示化學(xué)反應(yīng)速率。其化學(xué)反應(yīng)速率與其表面積大小有關(guān)，而與其物質(zhì)的量的多少無關(guān)。通常是通過增大該物質(zhì)的表面積來加快反應(yīng)速率。 對于同一個反應(yīng)來說，用不同的物質(zhì)來表示該反應(yīng)的速率時，其數(shù)值不同，但每種物質(zhì)都可以用來表示該反應(yīng)的快慢。因此，表示化學(xué)反應(yīng)速率時，必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)做標準。

2、對于在一個容器中的一般反應(yīng) aA + bB = cC + dD來說有： VA ：VB ：VC ：VD = CA ：CB ：CC ：CD = nA ：nB ：nC ：nD= a ：b ：c ：d2. 化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法 看單位是否統(tǒng)一，若不統(tǒng)一，換算成相同的單位。 比較反應(yīng)速率大小時，不僅需看反應(yīng)速率數(shù)值的大小，且要結(jié)合化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)及單位,化歸到同一物質(zhì)，再進行比較。 對于一般反應(yīng)aAbB=cCdD，比較與，若，則A表示的反應(yīng)速率比B的大。3. 化學(xué)反應(yīng)速率的計算方法（1）概念法：（2）化學(xué)計量數(shù)法：一般是先用概念法計算出一種物質(zhì)的反應(yīng)速率，再用化學(xué)計量數(shù)法算出其他物質(zhì)的

3、化學(xué)反應(yīng)速率。4. 影響化學(xué)反應(yīng)的因素 濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響： 一個反應(yīng)的速率主要取決于反應(yīng)物的濃度，與產(chǎn)物的濃度關(guān)系不大 。 物質(zhì)為固體或純液體時，濃度為常數(shù)，改變固體或純液體的量，不改變濃度，不影響化學(xué)反應(yīng)速。 . 若參加反應(yīng)的物質(zhì)為固體、液體或溶液，由于 壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 壓強的變化對它們的濃度幾乎無影響，可以認為反應(yīng)速率不變。 改變壓強的涵義，一般是指：氣體物質(zhì)的量不變，改變?nèi)萜鞯娜莘e。比如像a. N2 + 3H2 2NH3，反應(yīng)物為氣體的反應(yīng)，縮小體積，壓強增大，反應(yīng)物氣體的濃度增大，反應(yīng)速率加快。如果增大體積，壓強減小，反應(yīng)物氣體的濃度減小，反應(yīng)速率減小。b. 氣體的容

4、器容積不變，充入不相關(guān)的氣體。比如像 N2 + 3H2 2NH3的反應(yīng)，充入Ne，壓強增大，但各反應(yīng)物的濃度沒有變化，反應(yīng)速率不變。如果充入Ne，壓強不變，必然是容器的容積增大，而氣體容積的增大，一定引起反應(yīng)物濃度的減小，所以化學(xué)反應(yīng)速率減小。 像化學(xué)反應(yīng)：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2生成物中有氣體，反應(yīng)物中沒有氣體，增大壓強，速率不增大；減小壓強，速率也不減小。 溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響不管是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，只要是升高溫度一定加快反應(yīng)速率，降低溫度一定減慢反應(yīng)速率。 催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影對可逆反應(yīng)來說使用催化劑，可同時加快正逆反應(yīng)速率 。例1已知：一定溫度下的某恒容密閉容器中

5、僅發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g) 2NO(g) + O2(g) H +Q kJ/mol (Q0) 。若向2L該容器中通入1.2 mol NO2 氣體，測得100s時反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)，此時c(O2) 為0.2 mol/L。下列說法正確的是A 增加c(NO)，平衡逆向移動，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)減小B 100s 內(nèi)NO2的分解速率為8103 mol/(Ls)C 反應(yīng)達平衡時，吸收的熱量為0.2QD 其他條件不變時，若開始時n(NO2)為2.4 mol，則達到平衡后，c(O2)c(NO2)【答案】D例2常壓下羰基化法精煉鎳的原理為: Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)。230時，該反應(yīng)的平衡常

6、數(shù)K=2105。已知：Ni(CO)4的沸點為42.2，固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。第一階段：將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4；第二階段：將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來，加熱至230制得高純鎳。下列判斷不正確的是A 該反應(yīng)達到平衡時，v分解Ni(CO)4=4v消耗(CO)B 第一階段應(yīng)選擇稍高于42.2的反應(yīng)溫度C 第二階段,230時Ni(CO)4分解率較高D 其他條件不變，增加c(CO),平衡向正向移動,反應(yīng)的平衡常數(shù)不變【答案】A例3298 K時，在2 L固定體積的密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)：2NO2(g) N2O4(g)Ha kJ/mol(a0)。N2O4的物質(zhì)的量濃度隨時間變化如圖。達平衡

7、時，N2O4的濃度為NO2的2倍，若反應(yīng)在398 K進行，某時刻測得n(NO2)0.6 mol，n(N2O4)1.2 mol，則此時，下列大小關(guān)系正確的是()A v(正)v(逆)B v(正)0)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動，所以若反應(yīng)在398K進行，反應(yīng)達到平衡時的化學(xué)平衡常數(shù)K16.67。若反應(yīng)在398K進行，某時刻測得n（NO2）=0.3mol/L、n（N2O4）=0.6mol/L，則Q= c(N2O4)/ c2(NO2)= 0.6mol/L(0.3mol/L)2=6.67L/mol，說明反應(yīng)未處于平衡狀態(tài)，反應(yīng)逆向進行，因此v（正）0(即同一物質(zhì)的消耗速率

8、與生成速率相等)。(2 )各物質(zhì)的濃度保持不變。2間接判斷法(1) 各物質(zhì)的百分含量保持不變。(2) 各物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨時間的改變而改變。(3) 各氣體的體積不隨時間的改變而改變。例如：我們以密閉容器中的反應(yīng)mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)為例來說明：化學(xué)反應(yīng)mA(g) + nB(g) pC(g)+ qD(g)是否平衡混合物體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)一定平衡各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分數(shù)一定平衡各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡總體積、總壓強、總物質(zhì)的量一定不一定平衡正、逆反應(yīng)速率之間的關(guān)系在單位時間內(nèi)消耗了m mol A，同時也生成了m mol A，即v(正) v(逆

9、)平衡在單位時間內(nèi)消耗了n mol B，同時也消耗了p mol C，即v(正) v(逆)平衡v() : v(B) : v(C) : v(D) m : n : p : q ，v(正) 不一定等于v(逆)不一定平衡在單位時間內(nèi)生成了n mol B，同時也消耗了q mol D，即敘述的都是v(逆)不一定平衡壓強其它條件一定、總壓強一定，且m + n p + q平衡其它條件一定、總壓強一定，且m + n p + q不一定平衡混合氣體的平均相對分子質(zhì)量平均相對分子質(zhì)量一定，且m + n p + q平衡平均相對分子質(zhì)量一定，且m + n p + q不一定平衡溫度任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，當(dāng)體系溫度一定

10、時平衡氣體的密度密度一定不一定平衡顏色反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色穩(wěn)定不變平衡例4在恒容密閉容器中，可逆反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO（g）達到平衡狀態(tài)的標志是（ ）單位時間內(nèi)生成n molCO2的同時生成n molC 單位時間內(nèi)生成n molCO2 的同時生成2n mol CO CO2 、CO的物質(zhì)的量濃度之比為1: 2的狀態(tài) 混合氣體的密度不再改變的狀態(tài) 混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài) C的質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A B C D 【答案】B例5反應(yīng)N2O4(g）2NO2(g）H57kJmol1，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是( ）A A、C兩

11、點的反應(yīng)速率：ACB A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺C A、C兩點氣體的平均相對分子質(zhì)量：ACD 由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法【答案】D三、化學(xué)平衡圖像圖像題解題方法（1）分析反應(yīng)速度圖像：看起點：分清反應(yīng)物和生成物，濃度減小的是反應(yīng)物，濃度增大的是生成物，生成物多數(shù)以原點為起點?？醋兓厔荩悍智逭磻?yīng)和逆反應(yīng)，分清放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。升高溫度時，V吸熱V放熱?？唇K點：分清消耗濃度和增生濃度。反應(yīng)物的消耗濃度與生成物的增生濃度之比等于反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)之比。對于時間速度圖像，看清曲線是連續(xù)的，還是跳躍的。分清“漸變”和“突變”、“大變”和“小變”。增大反應(yīng)物濃度V正 突變，V逆

12、 漸變。升高溫度，V吸熱 大增，V放熱 小增。（2）化學(xué)平衡圖像問題的解答方法：三步分析法：一看反應(yīng)速率是增大還是減小；二看V正 、 V逆的相對大?。蝗椿瘜W(xué)平衡移動的方向。四要素分析法：看曲線的起點；看曲線的變化趨勢；看曲線的轉(zhuǎn)折點；看曲線的終點。先拐先平：對于可逆反應(yīng)mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) ，在轉(zhuǎn)化率時間曲線中，先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡。它所代表的溫度高、壓強大。這時如果轉(zhuǎn)化率也較高，則反應(yīng)中m+np+q。若轉(zhuǎn)化率降低，則表示m+np+q。定一議二：圖像中有三個量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關(guān)系。強調(diào)：不管是速率圖像還是平衡圖像，都要搞清縱、橫

13、坐標的含義，都要與化學(xué)原理相聯(lián)系，特別是與平衡移動原理相聯(lián)系。例6在一定溫度下，發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)HKcKaD b、c點均為化學(xué)平衡點,a點未達平衡且反應(yīng)正向進行【答案】B例7下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是A圖1表示H2與O2發(fā)生反應(yīng)過程中的能量變化，則H2的燃燒熱為241.8 kJmol1B圖2表示壓強對可逆反應(yīng)2A(g)+2 B(g) 3C(g)+D（s）的影響，乙的壓強比甲的壓強大C圖3表示等質(zhì)量的鉀、鈉分別與足量水反應(yīng)，則甲為鈉D圖4表示常溫下，稀釋HA、HB兩種酸的稀溶液時，溶液pH隨加水量的變化，則相同條件下NaA溶液的pH大于同濃度的NaB溶液

14、的pH【答案】C【解析】A、燃燒熱是在一定條件下，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，與圖象不吻合，故A錯誤；B、該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積減小的可逆反應(yīng)，增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動，則反應(yīng)物的含量減少，該圖中改變條件后，反應(yīng)物的含量不變，說明平衡不移動，加入的是催化劑，故B錯誤；C、鉀比鈉活潑，反應(yīng)速率快。鈉的摩爾質(zhì)量小于鉀的摩爾質(zhì)量，在質(zhì)量相等的條件下鈉放出的氫氣多，與圖像吻合，故C正確；D、在稀釋過程中HA的pH變化大，說明HA的酸性比HB強，越弱越水解，所以NaA的水解程度小于NaB，NaA與NaB水解顯堿性，所以NaA溶液的pH小于同濃度的NaB溶液的pH，故D錯誤。例8T時，反應(yīng)物和生成物均為氣體的某反應(yīng)，反應(yīng)過程中濃度變化如圖（）所示。若保持其他條件不變，溫度分別為T1和T2時，B的體積分數(shù)與時間的關(guān)系如圖（）所示，則下列結(jié)論正確的是A在t1時間內(nèi)用B表示該反應(yīng)的平均速率為：06molL-1mim-1B在（t1+10）時，保持其他條件不變，增大壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動CT時，在相同容器中，若由01molL-1A、03molL-1B和04molL-1C反應(yīng)，達到平衡后，C的濃度仍為04molL-1D在其他條件不變時，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，且A的轉(zhuǎn)化率增大【答案】C