高中化学总复习课件第2单元第8讲 化学反应速率和化学平衡（2）

欢迎进入化学课堂 2 2 考查化学反应速率问题 2010 福建卷 化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应 不可逆 反应物浓度随反应时间变化如下图所示 计算反应在4 8min间的平均反应速率和推测反应进行到16min时反应物的浓度 结果应是 3 A 2 5 mol L 1 min 1和2 0 mol L 1B 2 5 mol L 1 min 1和2 5 mol L 1C 3 0 mol L 1 min 1和3 0 mol L 1D 5 0 mol L 1 min 1和3 0 mol L 1 4 答案 A 第8min与第4min时反应物浓度差 c为10 mol L 1 所以在4 8min间的平均反应速率为2 5 mol L 1 min 1 可以排除CD两个答案 图中从0min开始到8min反应物浓度降低4倍 根据这一幅度 可以推测从第8min到第16min也降低4倍 即由10 mol L 1降低到2 5 mol L 1 所以可以排除A而选B 5 方法指导 化学反应速率的表示方法是较基础的知识 在高考中常与化学平衡 元素化合物 化学实验等知识相综合 考核运用基础知识综合分析问题的能力 6 考查化学平衡概念 在一定条件下 可逆反应A g B g 2C g 达到平衡的标志是 A A B C的分子数比为1 1 2B A B C的浓度不再发生变化C 单位时间内生成nmolA 同时消耗2nmolCD 平衡体系中的压强不再发生变化 7 B 反应达到平衡时v正 v逆 各组分的浓度不再改变这是可以肯定的 但浓度不变并不是说它们的物质的量之比不变或者为某一个比值 所以B选项正确 A选项错误 由反应可知要生成nmolA 任何时候都需要消耗2nmolC 不能说明反应到达平衡 因为反应前后气体的体积不变 无论反应进行到什么时候压强都不会发生变化 8 方法指导 对化学平衡状态的本质和特点透彻理解 是正确判断反应是否达到化学平衡的关键 如果把达到平衡时各物质的量不变 理解成平衡时各物质的量之比等于其反应方程式中的化学计量数之比 就会认为A选项是正确的 如果不注意此反应前后的物质的量不变 且反应物与生成物均为气态 就会错选D选项 9 考查化学平衡移动问题 在恒温时 一固定容积的容器内发生如下反应 2NO2 g N2O4 g 达平衡时 再向容器内通入一定量的NO2 g 重新达到平衡后 与第一次平衡时相比 NO2的体积分数 A 不变B 增大C 减小D 无法判断 10 C 在固定体积的容器内通入一定量的反应物NO2 相当于增大反应物的浓度 平衡右移 且每生成1molN2O4消耗2molNO2 与原平衡的体积分数相比较 也就是平衡向着增大N2O4体积分数方向移动 即NO2的体积分数与第一次平衡相比减小 该题的分析也可以借助于数学模型 如下图 11 在 中存在2NO2 g N2O4 g 已达到平衡 容器体积为V 是通入的NO2 我们假设这部分NO2也建立了与 相同的平衡状态 即各物质的百分含量与 中各物质相同 再进行压缩到V 很明显 压强增大平衡向右移 NO2的体积分数必然下降 12 方法指导 对于固定容积 即体积不变 与可变容积 即压强不变 的问题 可以选择一个参照物进行比较 也就是当有浓度 压强等多种因素同时影响化学平衡移动时 要能根据化学平衡移动的规律 转化思维方式去分析问题 防止概念不清或思考角度片面 13 14 15 16 方法指导 考查化学反应限度及平衡移动原理及其应用 17 考查化学平衡计算问题 在一定体积的密闭容器中 进行如下化学反应 CO2 g H2 g CO g H2O g 其化学平衡常数K和温度T的关系如下表 18 回答下列问题 1 该反应为反应 选填 吸热 或 放热 2 能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 多选扣分 a 容器中压强不变b 混合气体中c CO 不变c v正 H2 v逆 H2O d c CO2 c CO 19 bc 吸热 3 800 固定容积的密闭容器中 放入混合物 起始浓度为c CO 0 01mol L 1 c H2O 0 03mol L 1 c CO2 0 01mol L 1 c H2 0 05mol L 1 则反应开始时 H2O的消耗速率比生成速率 填 大 小 或 不能确定 4 850 在1L的固定容积的密闭容器中放入2molCO2和1molH2 平衡后CO2的转化率为 H2的转化率为 20 66 7 小 33 3 平衡常数是达到平衡时 生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值 本题反应的平衡常数K c CO c H2O c CO2 c H2 1 根据平衡常数随温度的升高而增大 可推知升温平衡向正反应方向移动 2 化学平衡的本质是正逆反应速率相等 特征是各物质的浓度不变 3 起始浓度代入平衡常数的表达式中 其比值小于K值 则平衡将向正反应方向移动 H2O的消耗速率比生成速率小 21 4 850 平衡常数为1 设反应中转化的CO2为x 则反应过程中物质浓度的变化为CO2 g H2 g CO g H2O g 起始时2100转化时xxxx平衡时2 x1 xxx根据平衡常数的关系可得 2 x 1 x x xx 2 3 则CO2的转化率为1 3 H2的转化率为2 3 22 方法指导 有关化学反应速率和化学平衡的计算是综合性较强的问题 在解答这类试题时 关键是要能正确分析化学平衡中的起始量 转化量 平衡量 以及这三种量与反应速率 平衡常数 反应物转化率之间的关系 23 考查等效平衡问题 将2molH2O和2molCO置于1L容器中 在一定条件下 加热至高温 发生如下可逆反应 2H2O g 2H2 O2 2CO O22CO2 1 当上述系统达到平衡时 欲求其混合气体的平衡组成 则至少还需要知道两种气体的平衡浓度 但这两种气体不能同时是和 或和 填它们的分子式 24 H2 H2O CO CO2 2 若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n O2 平 amol n CO2 平 bmol 试求n H2O 平 用含a b的代数式表示 3 若在同样的条件下 将一定量的H2 O2和CO2置于1L容器中 使平衡时O2和CO2的物质的量也分别为n O2 平 amol n CO2 平 bmol 则开始加入的H2 O2和CO2的物质的量分别为n H2 始 mol n CO2 始 mol n O2 始 mol 25 2 2a b 2 2 0 1 在同一反应容器连续发生了两个反应 只有H2O g 分解了 CO才能被O2氧化 两反应相互制约 同时达到平衡 但第一反应中H2O和H2与第二个反应无关 同样第二个反应中CO和CO2的浓度与第一个反应无关 26 2 思路一 根据反应中的物质的量变化列关系 设反应中转化的H2O和CO的物质的量分别为x y 则 2H2O g 2H2 O2转化的物质的量为xxx 22CO O22CO2转化的物质的量为yy 2y由于n O2 平 x 2mol y 2mol amol n CO2 平 y bmol 可求出消耗的H2O的物质的量为x 2amol y 2amol bmoln H2O 平 2mol x 2mol 2amol bmol 27 思路二 从原子守恒角度分析 由CO生成CO2分子内增加的氧原子来源于H2O 另外O2中的氧也来源于H2O 因此 n H2O 反应 2n O2 n CO2 2a b mol 所以n H2O 平 2 2a b mol 28 3 根据等效平衡的知识可知 只要加入的H2 O2和CO2物质的量相当于加入的2molH2O和2molCO的物质的量 就可以达到同样的平衡状态 当n CO2 始 2mol时 相当于加入2molCO和1molO2 而加入2molH2和1molO2时相当于加入2molH2O 即加入2molCO2和2molH2就可达到与加入2molH2O和2molCO时的同一平衡状态 29 方法指导 等效平衡问题是化学平衡中一类难度较大的试题 判断等效平衡的方法是利用极限转化的方法 将各种不同的情况变换成同一反应物或同一生成物 然后观察有关物质的数量是否相同 解决这类问题一方面要运用好反应过程中物质起始量 转化量和平衡量三者之间关系的知识 另一方面要注意提高思维的灵活性 30 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全