高考化学总复习 第七章第1节 化学反应的方向和限度优化课件 鲁科版

第七章第七章 化学反应的方向、限度与速率化学反应的方向、限度与速率第七章第七章 化学反应的方向、限度与化学反应的方向、限度与速率速率第第1节节化学反应的方向和限度化学反应的方向和限度2 0 1 32 0 1 3 高 考 导 航高 考 导 航考纲要求考纲要求1.了解化学反应的可逆性。了解化学反应的可逆性。2.了解化学平衡建立的过程。理解化了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡的含义，能够利用化学平衡常学平衡的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。数进行简单的计算。3.理解外界条件理解外界条件(浓度、温度、压强、浓度、温度、压强、催化剂催化剂)对化学平衡的影响，认识其一对化学平衡的影响，认识其一般规律。般规律。4.了解化学平衡的调控在生活、生产了解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。和科学研究领域中的重要作用。命题热点命题热点1.主要考查主要考查“用焓变、熵变说明简单化用焓变、熵变说明简单化学反应的方向，化学反应的可逆性、化学反应的方向，化学反应的可逆性、化学平衡学平衡”的建立。的建立。2.命题主要趋向于命题主要趋向于“化学反应方向的判化学反应方向的判断和化学平衡的建立断和化学平衡的建立”；既有选择题又；既有选择题又有可能融合到综合题中去考查。有可能融合到综合题中去考查。一、化学反应的方向一、化学反应的方向1自发过程自发过程在一定条件下，不借助外部力量就在一定条件下，不借助外部力量就_进行的过程称为自发过程。进行的过程称为自发过程。教材回扣夯实双基教材回扣夯实双基自发自发2焓变与熵变对化学反应方向的影响焓变与熵变对化学反应方向的影响(1)焓变与反应方向焓变与反应方向研究表明，绝大多数研究表明，绝大多数_反应都能反应都能自发进行，因此焓变是制约化学反应能自发进行，因此焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。否自发进行的因素之一。放热放热(2)熵变与反应方向熵变与反应方向研究表明，熵研究表明，熵_有利于反应的有利于反应的自发进行，故熵变也是制约化学反应自发进行，故熵变也是制约化学反应能否自发进行的因素之一。能否自发进行的因素之一。增加增加3化学反应方向的判据化学反应方向的判据HTS在温度、压强一定的条件下在温度、压强一定的条件下若若_，反应不能自发进行；，反应不能自发进行；若若_，反应能自发进行；，反应能自发进行；若若_，反应达到平衡状态。，反应达到平衡状态。HTS0HTS0HTS01“HTS”判据不能适用所有反判据不能适用所有反应，为什么？应，为什么？【提示提示】“HTS”判据只适用于判据只适用于温度和压强一定的条件下的反应，不能温度和压强一定的条件下的反应，不能适用其他条件下适用其他条件下(如光照、雷电、通电、如光照、雷电、通电、溶剂改变等溶剂改变等)的反应。的反应。二、化学反应的限度二、化学反应的限度1可逆反应可逆反应(1)概念：概念：_条件下，既能向条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。方向进行的反应。(2)表示：采用表示：采用“_”表示。表示。相同相同(3)特点：任一时刻反应物与生成物特点：任一时刻反应物与生成物_存在；任一组分的转化率存在；任一组分的转化率_100%。2化学平衡状态及特征化学平衡状态及特征同时同时(1)在一定条件下的某个可逆反应，在在一定条件下的某个可逆反应，在向一定容积的密闭容器中投入一定量向一定容积的密闭容器中投入一定量反应物时，反应物的浓度最大。反应反应物时，反应物的浓度最大。反应开始后，反应物的浓度逐渐减小，生开始后，反应物的浓度逐渐减小，生成物的浓度则由零开始逐渐增大。成物的浓度则由零开始逐渐增大。因此，反应开始时，因此，反应开始时，v(正正)最大，最大，v(逆逆)为为_。随着反应的进行，。随着反应的进行，v(正正)逐渐减小，逐渐减小，v(逆逆)逐渐增大。反应进行到某一时刻，逐渐增大。反应进行到某一时刻，_，体系中所有物质的，体系中所有物质的_保持不变，此时，该可逆反应保持不变，此时，该可逆反应达到了平衡状态。达到了平衡状态。0v(正正)v(逆逆)百分含量百分含量某一反应物在此条件下的转化率最大，也某一反应物在此条件下的转化率最大，也只有在平衡时，讲转化率才有意义。只有在平衡时，讲转化率才有意义。(2)特征：可用特征：可用5个字来描述，即：逆、动、个字来描述，即：逆、动、等、定、变等、定、变(若改变条件，平衡可能会发生若改变条件，平衡可能会发生移动，再达到新的平衡状态移动，再达到新的平衡状态)。3平衡常数及转化率平衡常数及转化率(1)平衡常数的大小反映了化学反应可平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度。能进行的程度。K值越值越_，表示反，表示反应进行得越完全，转化率越大；应进行得越完全，转化率越大；K值越值越_，表示反应进行得越不完全，表示反应进行得越不完全，转化率越小。转化率越小。大大小小(2)对于一般的可逆反应，对于一般的可逆反应，mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，当在，当在一定温度下达到平衡时，化学平衡常一定温度下达到平衡时，化学平衡常数数K_ (式中式中各浓度为平衡浓度各浓度为平衡浓度)。浓度商浓度商Qc_ (式中各浓度为任意状态时的浓度式中各浓度为任意状态时的浓度)。CpDq/AmBncp(C)cq(D)/cm(A)cn(B)思考感悟思考感悟2为什么说某一反应物的平衡转化率为什么说某一反应物的平衡转化率大而平衡常数不一定大呢？大而平衡常数不一定大呢？【提示提示】K是一温度函数，只随温是一温度函数，只随温度改变而改变；当某一反应有两种反度改变而改变；当某一反应有两种反应物应物(A和和B)时，只增大时，只增大A的量，会使的量，会使B的平衡转化率增大，而此时的平衡转化率增大，而此时K不变。不变。三、影响化学反应限度的条件三、影响化学反应限度的条件放热放热吸热吸热温度对平衡的影响是通过改变平衡常数实现温度对平衡的影响是通过改变平衡常数实现的。对于放热反应，温度升高，的。对于放热反应，温度升高，K减小；减小；对于吸热反应，温度升高，对于吸热反应，温度升高，K增大。增大。逆向逆向正向正向无无1直接判断依据直接判断依据(1)v正正v逆逆。(2)混合体系中各物质浓度或百分含量保持混合体系中各物质浓度或百分含量保持一定，对混合体系中的任一物质而言。一定，对混合体系中的任一物质而言。(3)浓度商浓度商Q与平衡常数相等。与平衡常数相等。考点串讲深度剖析考点串讲深度剖析化学平衡状态的判断化学平衡状态的判断2间接判断依据间接判断依据(1)就某一可逆反应而言，能够反映出就某一可逆反应而言，能够反映出该反应向两个反应方向的速率相等或该反应向两个反应方向的速率相等或宏观速率为零，可判断已达平衡。宏观速率为零，可判断已达平衡。(2)间接判断所常用的物理量间接判断所常用的物理量压强压强对于对于vg0的可逆反应，混的可逆反应，混合体系的总压强不变时已达平衡。合体系的总压强不变时已达平衡。即时应用即时应用1可逆反应：可逆反应：2NO2(g) 2NO(g)O2(g)，在体积固定的密闭容器中，在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是达到平衡状态的标志是()单位时间内生成单位时间内生成n mol O2 的同时的同时生成生成2n mol NO2单位时间内生成单位时间内生成n mol O2 的同时生成的同时生成2n mol NO用用NO2、NO、O2表示的反应速率表示的反应速率之比为之比为221的状态的状态混合气体混合气体的颜色不再改变的状态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密度不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态改变的状态ABC D全部全部解析：选解析：选A。本题不仅考查了化学平。本题不仅考查了化学平衡的直接标志，也要求对化学平衡的衡的直接标志，也要求对化学平衡的间接标志进行分析，判断。间接标志进行分析，判断。中单位中单位时间内生成时间内生成 n mol O2 必消耗必消耗2n mol NO2，而生成，而生成2n mol NO2时，必消耗时，必消耗n mol O2，能说明反应达到平衡。，能说明反应达到平衡。不能说明。不能说明。中无论达到平衡与否，中无论达到平衡与否，化学反应速率之比都等于化学计量数之化学反应速率之比都等于化学计量数之比。比。有色气体的颜色不变，则表示物有色气体的颜色不变，则表示物质的浓度不再变化，说明反应已达到平质的浓度不再变化，说明反应已达到平衡。衡。体积固定、气体质量反应前后守体积固定、气体质量反应前后守恒，密度始终不变。恒，密度始终不变。反应前后反应前后vg0，压强不变，意味，压强不变，意味着各物质的物质的量不再变化。着各物质的物质的量不再变化。由由于气体的质量不变，气体的平均相对于气体的质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说明气体中各物质分子质量不变时，说明气体中各物质的量不变，该反应的量不变，该反应vg0，能说明反，能说明反应达到平衡。故应达到平衡。故正确。正确。1应用应用(见基础部分见基础部分)2相关计算相关计算(三段式法三段式法)(1)步骤步骤写出有关化学平衡的方程式。写出有关化学平衡的方程式。化学平衡常数的应用及计算化学平衡常数的应用及计算确定各物质的起始浓度、转化浓度、平确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。衡浓度。根据已知条件建立等式关系进行解答。根据已知条件建立等式关系进行解答。(2)方法方法如如mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，令令A、B起始物质的量浓度分别为起始物质的量浓度分别为a molL1、b molL1，达到平衡后消耗，达到平衡后消耗A的物的物质的量浓度为质的量浓度为mx molL1。mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)起始起始(molL1) a b 0 0变化变化(molL1) mx nx px qx平衡平衡(molL1) amx bnx px qx(3)说明说明反应物：反应物：平平始始变变；生成物：生成物：平平始始变变。各物质的转化浓度之比等于化学方各物质的转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比。程式中化学计量数之比。即时应用即时应用2(2011高考福建卷高考福建卷)25 时，在含时，在含有有Pb2、Sn2的某溶液中，加入过量的某溶液中，加入过量金属锡金属锡(Sn)，发生反应：，发生反应：Sn(s)Pb2(aq) Sn2(aq)Pb(s)，体系中，体系中c(Pb2)和和c(Sn2)变化变化关系如下图所示。关系如下图所示。下列判断正确的是下列判断正确的是()A往平衡体系中加入金属铅后，往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2)增大增大B往平衡体系中加入少量往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体固体后，后，c(Pb2)变小变小C升高温度，平衡体系中升高温度，平衡体系中c(Pb2)增大，增大，说明该反应说明该反应H0D25 时，该反应的平衡常数时，该反应的平衡常数K2.2解析：选解析：选D。由于铅是固体状态，往平衡。由于铅是固体状态，往平衡体系中加入金属铅后，平衡不移动，体系中加入金属铅后，平衡不移动，c(Pb2)不变；往平衡体系中加入少量不变；往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，平衡向左移动，固体后，平衡向左移动，c(Pb2)变大；变大；升高温度，平衡体系中升高温度，平衡体系中c(Pb2)增大，增大，平衡向左移动，说明该反应是放热反平衡向左移动，说明该反应是放热反应，即应，即H0；25 时，该反应的时，该反应的名师指津：名师指津：利用或计算平衡常数利用或计算平衡常数K时应注意时应注意(1)代入表达式的各量是各物质的平衡代入表达式的各量是各物质的平衡浓度，不是物质的量，也不是任意状浓度，不是物质的量，也不是任意状态的浓度。态的浓度。(2)对于有固体或纯液体参加的反应，对于有固体或纯液体参加的反应，它们的浓度不列入平衡常数的表达式它们的浓度不列入平衡常数的表达式中。例如：中。例如：CaCO3(s) CaO(s)CO2(g)KCO2稀溶液中进行的反应，如有水参加，水稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不写在平衡关系式中；非水溶液的浓度不写在平衡关系式中；非水溶液中进行的反应，如有水参加或生成，则中进行的反应，如有水参加或生成，则水的浓度必须写入平衡关系式。水的浓度必须写入平衡关系式。(3)平衡常数的表达式与化学方程式平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关。的书写方式有关。(4)对于给定的化学反应，正逆反应对于给定的化学反应，正逆反应的平衡常数互为倒数。的平衡常数互为倒数。1勒勒夏特列原理夏特列原理当改变影响平衡的一个外界条件时，当改变影响平衡的一个外界条件时，该平衡就向能够削弱这种该平衡就向能够削弱这种“改变改变”的的方向移动。方向移动。外界条件对化学平衡的影响外界条件对化学平衡的影响如升高温度时，可逆反应向着吸热反如升高温度时，可逆反应向着吸热反应方向移动，应方向移动，“吸热吸热”就能削弱就能削弱“升升温温”这种改变，但最终结果不是完全这种改变，但最终结果不是完全抵消，而是减弱，温度仍比原平衡状抵消，而是减弱，温度仍比原平衡状态高。态高。2几种值得关注的特殊情况几种值得关注的特殊情况(1)固体或纯液体量的增减对平衡无影响。固体或纯液体量的增减对平衡无影响。(2)对于无气体或对于无气体或vg0的可逆反应，压强的可逆反应，压强不影响其平衡状态。不影响其平衡状态。(3)同等程度地改变反应混合物中各物质的同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度，应视为浓度，应视为“压强压强”对平衡的影响。对平衡的影响。如：某平衡体系中：如：某平衡体系中：c(HCOOH)0.1 molL1，c(H)0.01 molL1，c(HCOO)0.01 molL1；当加入水使浓度均减小为原来的当加入水使浓度均减小为原来的 时，此时相当于减小时，此时相当于减小“压强压强”，平衡，平衡向向“系数系数”大的方向移动，即向电离大的方向移动，即向电离的方向移动。的方向移动。(4)在恒容的容器中，当改变其中一种在恒容的容器中，当改变其中一种物质的浓度时，必然同时引起压强改物质的浓度时，必然同时引起压强改变，但判断平衡移动的方向时，应仍变，但判断平衡移动的方向时，应仍以浓度的影响去考虑。以浓度的影响去考虑。如如2NO2(g) N2O4(g)，平衡，平衡后，向容器中再通入反应物后，向容器中再通入反应物NO2，使，使c(NO2)增大，平衡正向移动；如向容增大，平衡正向移动；如向容器中再通入生成物器中再通入生成物N2O4，则使，则使c(N2O4)增大，平衡逆向移动，但由于两种情增大，平衡逆向移动，但由于两种情况下，容器内的压强都增大，故对最况下，容器内的压强都增大，故对最终平衡状态的影响是一致的，终平衡状态的影响是一致的，如上两种情况下，重新达平衡后，如上两种情况下，重新达平衡后，NO2的的百分含量都比原平衡时小。百分含量都比原平衡时小。(5)考虑考虑“惰性惰性”气体影响时，关键看对气体影响时，关键看对混合体系中各组分浓度是怎样影响的。混合体系中各组分浓度是怎样影响的。3外界条件对化学平衡影响的图像外界条件对化学平衡影响的图像外界条件对化学平衡的影响，常用图外界条件对化学平衡的影响，常用图像的形式表现出来，解答此类题目的像的形式表现出来，解答此类题目的方法为：方法为：(1)步骤步骤(2)技巧技巧先拐先平先拐先平在含量在含量时间曲线中，先出现拐点时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的的则先达到平衡，说明该曲线表示的温度较高或压强较大。温度较高或压强较大。定一议二定一议二在含量在含量T/p曲线中，图像中有三个曲线中，图像中有三个变量，先确定一个量不变，再讨论另变量，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系外两个量的关系(因平衡移动原理只适因平衡移动原理只适用于用于“单因素单因素”的改变的改变)。即确定横坐标所示的量后，讨论纵坐即确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后量后(通常可画一垂线通常可画一垂线)，讨论横坐标，讨论横坐标与曲线的关系。与曲线的关系。特别提醒特别提醒平衡正向移动与反应物转化率的关系平衡正向移动与反应物转化率的关系平衡正向移动时反应物的转化率如何变平衡正向移动时反应物的转化率如何变化，这要根据具体反应及引起平衡移动化，这要根据具体反应及引起平衡移动的具体原因而定，不能一概而论。的具体原因而定，不能一概而论。(1)由于温度或压强改变而引起平衡正向由于温度或压强改变而引起平衡正向移动时，反应物的转化率必定增大。移动时，反应物的转化率必定增大。(2)由增加反应物浓度引起平衡正向移动由增加反应物浓度引起平衡正向移动时，有以下几种情况：时，有以下几种情况：对于反应物对于反应物(不考虑固体反应物不考虑固体反应物)不不止一种的可逆反应，如止一种的可逆反应，如N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，平衡时增加，平衡时增加N2的浓度，平衡正向移动，的浓度，平衡正向移动，H2的转化率的转化率增大，而增大，而N2的转化率减小。的转化率减小。对于反应物只有一种的可逆反应对于反应物只有一种的可逆反应(并并规定起始时只有反应物规定起始时只有反应物)，若反应前后，若反应前后气体分子数不变，如气体分子数不变，如2HI(g) H2(g)I2(g)，则无论增大或减小，则无论增大或减小HI的的浓度，浓度，HI的转化率都不改变；的转化率都不改变；若反应后气体分子数减少，如若反应后气体分子数减少，如2NO2(g) N2O4(g)，则增大，则增大NO2的的浓度，浓度，NO2的转化率增大；若反应后的转化率增大；若反应后气体分子数增多，如气体分子数增多，如2NH3(g) N2(g)3H2(g)，则增大，则增大NH3的浓度，的浓度，NH3的转化率减小。的转化率减小。即时应用即时应用该反应达平衡后，改变横坐标表示的反该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是应条件，下列示意图正确的是()解析：选解析：选A。由题意知该反应是一个。由题意知该反应是一个放热的可逆反应，升高温度平衡向吸放热的可逆反应，升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动，热的逆反应方向移动，命题视角把脉高考命题视角把脉高考教材高频考点教材高频考点 (2011高考北京卷高考北京卷)已知反应：已知反应：2CH3COCH3(l) CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量取等量CH3COCH3，分别在，分别在0 和和20 下，测得其转化分数随时间变化的下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线关系曲线(Yt)如图所示。下列说法如图所示。下列说法正确的是正确的是()【解析解析】温度高反应速率就快，到达温度高反应速率就快，到达平衡的时间就短，由图像可看出曲线平衡的时间就短，由图像可看出曲线b首先到达平衡，所以曲线首先到达平衡，所以曲线b表示的是表示的是20 时的时的Yt曲线，曲线，A不正确；根据图像不正确；根据图像温度越高温度越高CH3COCH3转化的越少，说明转化的越少，说明升高温度平衡向逆反应方向进行，即正升高温度平衡向逆反应方向进行，即正反应是放热反应，反应是放热反应，C不正确；不正确；根据图像可以看出当反应进行到根据图像可以看出当反应进行到66 min时时a、b曲线对应的转化分数均相同，都是曲线对应的转化分数均相同，都是0.113，这说明此时生成的这说明此时生成的CH3COCH2COH(CH3)2一一样多，所以从样多，所以从Y0到到Y0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的的【答案答案】D【名师点评名师点评】速率理论、化学图像、速率理论、化学图像、化学平衡移动原理相结合的题目会越来化学平衡移动原理相结合的题目会越来越多，越多，“三者之间知二推一三者之间知二推一”，只要按，只要按照解答图像题的思路去分析，就可以推照解答图像题的思路去分析，就可以推出，这类题属于中档题。出，这类题属于中档题。跟踪训练跟踪训练向一容积为向一容积为1 L的密闭容器中加入一定量的密闭容器中加入一定量的的X、Y，发生化学反应，发生化学反应X(g)Y(g) 2Z(g)H0。如图所示是容器中。如图所示是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线。下列的物质的量浓度随时间变化的曲线。下列关于在第关于在第7 min时和第时和第13 min时曲线变化时曲线变化的可能原因推测正确的是的可能原因推测正确的是()A第第7 min 时升高温度、第时升高温度、第13 min 时降低温度时降低温度B第第7 min 时使用催化剂、第时使用催化剂、第13 min 时升高温时升高温度度C第第7 min 时降低温度、第时降低温度、第13 min 时增大压强时增大压强D第第7 min 时减小压强、第时减小压强、第13 min 时升高温度时升高温度解析：选解析：选B。7 min 以前没有达到平衡，以前没有达到平衡，7 min10 min时间内，时间内，X的物质的量浓的物质的量浓度减小更快，度减小更快，Z的物质的量浓度增加更快，的物质的量浓度增加更快，均是因化学反应速率加快，因此均是因化学反应速率加快，因此C、D不不正确；正确；13 min18 min时间内，时间内，Z的物质的的物质的量浓度减小，量浓度减小，X的物质的量浓度增加的物质的量浓度增加均是达到平衡后的变化，即是平衡移均是达到平衡后的变化，即是平衡移动的结果，升高温度平衡向左移动。动的结果，升高温度平衡向左移动。 (2011高考浙江卷高考浙江卷)某研究某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。水解反应速率的测定。追踪命题热点追踪命题热点(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到，在恒定温度下使其达到分解平衡：分解平衡：NH2COONH4(s) 2NH3(g)CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：温度温度()15.020.025.030.0 35.0平衡总压强平衡总压强(kPa)5.78.312.017.1 24.0平衡气体总平衡气体总浓度浓度(103mol/L)2.43.4 4.86.89.4可以判断该分解反应已经达到化学可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是平衡的是_。A2v(NH3)v(CO2)B密闭容器中总压强不变密闭容器中总压强不变C密闭容器中混合气体的密度不变密闭容器中混合气体的密度不变D密闭容器中氨气的体积分数不变密闭容器中氨气的体积分数不变根据表中数据，列式计算根据表中数据，列式计算25.0 时的分时的分解平衡常数：解平衡常数：_。取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在塞的密闭真空容器中，在25 下达到分解下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量铵固体的质量_(填填“增加增加”、“减减少少”或或“不变不变”)。氨基甲酸铵分解反应的焓变氨基甲酸铵分解反应的焓变H_0，熵变，熵变S_0(填填“”、“”或或“”)。(2)已知：已知：NH2COONH42H2O NH4HCO3NH3H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO)随时间变化趋势如图所示。随时间变化趋势如图所示。计算计算25 时，时，06 min氨基甲酸铵氨基甲酸铵水解反应的平均速率：水解反应的平均速率：_。根据图中信息，如何说明该水解反应根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：速率随温度升高而增大：_。【解析解析】(1)A.不能表示正逆反应速不能表示正逆反应速率相等；率相等；B.反应进行则压强增大；反应进行则压强增大；C.恒恒容，反应进行则密度增大；容，反应进行则密度增大；D.反应物是反应物是固体，固体，NH3的体积分数始终为的体积分数始终为2/3。需将需将25 的总浓度转化为的总浓度转化为NH3和和CO2的浓度；的浓度；K可不带单位。可不带单位。加压，平衡向逆反应方向移动；加压，平衡向逆反应方向移动；据表中数据，升温，反应正移，据表中数据，升温，反应正移，H0，固体分解为气体，固体分解为气体，S0。【答案答案】(1)BCKc2(NH3)c(CO2)(2c/3)2(1c/3)1.6108(molL1)3增加增加(2)0.05 molL1min125 反应物的起始浓度较小，但反应物的起始浓度较小，但06 min的平均反应速率的平均反应速率(曲线斜率曲线斜率)仍比仍比15 大大【名师点评名师点评】将将“化学平衡状态的特征、判化学平衡状态的特征、判断，化学平衡常数断，化学平衡常数K的计算、化学平衡移动的计算、化学平衡移动”等知识点与科技、生产生活实际相联系，设计等知识点与科技、生产生活实际相联系，设计成一个综合性题目或将上述某一个或二个知识成一个综合性题目或将上述某一个或二个知识点融入到综合题中是今后高考命题的热点；解点融入到综合题中是今后高考命题的热点；解答这类试题要分析可逆反应的特点，结合有关答这类试题要分析可逆反应的特点，结合有关规律，逐个突破。规律，逐个突破。 在一体积可变的密闭容器中，在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的加入一定量的X、Y，发生反应，发生反应mX(g) nY(g)HQ kJ/mol。反。反应达到平衡时，应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如表所示：度、气体体积的关系如表所示：易错易误剖析易错易误剖析下列说法正确的是下列说法正确的是()AmnBQ0C温度不变，压强增大，温度不变，压强增大，Y的质量分数减少的质量分数减少D体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动移动【错因分析错因分析】(1)常见错误分析常见错误分析根据表中数据，错误的判断增大压强根据表中数据，错误的判断增大压强时，平衡向正反应方向移动，只是比时，平衡向正反应方向移动，只是比较较“1.00”比比“0.75”大，而没有注意到大，而没有注意到气体体积的变化是从气体体积的变化是从“1 L”到到“2 L”。(2)其他错误分析其他错误分析固定体积升温时，错判移动方向而错选固定体积升温时，错判移动方向而错选B项、项、D项。项。【正确解答正确解答】固定温度固定温度(如如100 )讨论气体讨论气体体积变化对体积变化对Y浓度的影响，当体积扩大浓度的影响，当体积扩大1倍时倍时(压强减小压强减小)，若平衡不移动，则，若平衡不移动，则c(Y)0.5 mol/L，而实际上为，而实际上为0.75 mol/L，大于大于0.5 mol/L，这表明平衡是向右移动的，这表明平衡是向右移动的，即减小压强平衡右移，这说明正反应是一个体即减小压强平衡右移，这说明正反应是一个体积扩大的反应，积扩大的反应，mn，A错、错、C正确。固定体正确。固定体积积(如如1 L)讨论温度变化对讨论温度变化对Y浓度的影响，可知浓度的影响，可知温度越高，温度越高，Y的浓度越大，说明升高温度平衡的浓度越大，说明升高温度平衡正向移动，正反应是吸热反应，正向移动，正反应是吸热反应，B、D错。错。【答案答案】C控制变量思想在实验中的应用控制变量思想在实验中的应用【实验目的及原理实验目的及原理】控制变量思想是控制变量思想是中学化学实验中常用的思想方法，对中学化学实验中常用的思想方法，对影响实验结果的因素进行控制，以达影响实验结果的因素进行控制，以达到明确各因素在实验中意义的目的。到明确各因素在实验中意义的目的。实验探究专项突破实验探究专项突破实验法优于观察法和描述法的地方就实验法优于观察法和描述法的地方就在于它可以人为地干预和控制所研究在于它可以人为地干预和控制所研究的对象，这实际上就是控制变量思想的对象，这实际上就是控制变量思想的重要体现。的重要体现。在研究影响化学反应速率和化学平衡在研究影响化学反应速率和化学平衡的因素时，由于外界影响因素较多，的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需控制其故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变时再进行实验。他因素相同或不变时再进行实验。因此，控制变量思想在这部分体现较为因此，控制变量思想在这部分体现较为充分，在近几年高考题中也考查较多，充分，在近几年高考题中也考查较多，且多以探究型实验题的形式出现。这类且多以探究型实验题的形式出现。这类题目以实验为研究手段，模拟科学探究题目以实验为研究手段，模拟科学探究过程对小课题展开研究。过程对小课题展开研究。尽管涉及因素较多，有其复杂性，但尽管涉及因素较多，有其复杂性，但仍然重在考查学生基础知识和基本技仍然重在考查学生基础知识和基本技能、分析能力和实验能力。能、分析能力和实验能力。典例探究典例探究(2010高考大纲全国卷高考大纲全国卷)在溶液中，在溶液中，反应反应A2B C分别在三种不同分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均实验条件下进行，它们的起始浓度均为为c(A)0.100 mol/L、c(B)0.200 mol/L及及c(C)0 mol/L。反应物。反应物A的的浓度随时间的变化如下图所示。浓度随时间的变化如下图所示。请回答下列问题：请回答下列问题：(1)与与比较，比较，和和分别仅改变一种分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理反应条件。所改变的条件和判断的理由是：由是：_；_；(2)实验实验平衡时平衡时B的转化率为的转化率为_；实验实验平衡时平衡时C的浓度为的浓度为_；(3)该反应的该反应的H_0，其判断理，其判断理由是由是_；(4)该反应进行到该反应进行到4.0 min时的平均反时的平均反应速率：应速率：实验实验：vB_；实验实验：vC_。【解析解析】(1)与与相比，反应物相比，反应物A的的起始浓度和平衡浓度相同，但达到平衡起始浓度和平衡浓度相同，但达到平衡所用的时间缩短，说明化学平衡没有发所用的时间缩短，说明化学平衡没有发生移动，只是反应速率加快了，由于该生移动，只是反应速率加快了，由于该反应是在溶液中进行的，改变压强不会反应是在溶液中进行的，改变压强不会影响化学反应速率，影响化学反应速率，改变温度会改变化学反应速率和使化学改变温度会改变化学反应速率和使化学平衡移动，所以反应平衡移动，所以反应应为使用了催化应为使用了催化剂；剂；与与相比，平衡时间缩短，相比，平衡时间缩短，A的的平衡浓度减小，说明化学平衡向正反应平衡浓度减小，说明化学平衡向正反应方向移动了，故改变的反应条件为升高方向移动了，故改变的反应条件为升高了温度，该反应的正反应是吸热反应。了温度，该反应的正反应是吸热反应。即实验即实验达到平衡时达到平衡时C的浓度为的浓度为0.060 mol/L。【答案答案】(1)加催化剂，达到平衡的加催化剂，达到平衡的时间缩短，平衡时时间缩短，平衡时A的浓度未变的浓度未变温度升高，达到平衡的时间缩短，平温度升高，达到平衡的时间缩短，平衡时衡时A的浓度减小的浓度减小(2)40%(或或0.4)0.060 mol/L(3)升高温度，平衡向正反应方向升高温度，平衡向正反应方向移动，故该反应是吸热反应移动，故该反应是吸热反应(4)0.014 mol/(Lmin)0.009 mol/(Lmin)