1、第第1 1讲化学反应速率讲化学反应速率第七章第七章2023内容索引强基础强基础 增分策略增分策略增素能增素能 精准突破精准突破强基础强基础 增分策略增分策略一、化学反应速率1.化学反应速率的概念与表示方法快慢 减少增加molL-1s-1 molL-1min-1 2 molL-1min-1 2.化学反应速率与化学计量数的关系(1)内容:对于已知反应mA(g)+nB(g) = pC(g)+qD(g),在同一段时间内,用不同物质来表示该反应速率,当单位相同时,反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的。即v(A) v(B) v(C) v(D)=。 (2)实例:一定温度下,在密闭容器中发生反应2S
2、O2(g)+O2(g) 2SO3(g)。已知v(O2)=0.5 molL-1s-1,则v(SO2)=,v(SO3)=。 化学计量数之比 mnpq 1 molL-1s-1 1 molL-1s-1 易错辨析判断正误:正确的画“”,错误的画“”。(1)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加。()(2)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显。()(3)化学反应速率为0.8 molL-1s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 molL-1。()(4)由v= 计算平均速率,用反应物表示时为正值,用生成物表示时为负值。()(5)根据反应速率的大小可以判断化
3、学反应进行的快慢。() 二、影响化学反应速率的因素1.影响化学反应速率的因素(1)内因主要因素反应物本身的是影响化学反应速率的决定因素。如在相同条件下卤素单质与H2反应的速率大小关系为,镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为。 性质 F2Cl2Br2I2 MgAlZnFe (2)外因(其他条件不变,只改变一个条件) 增大 减小增大 减小增大 减小增大 增大固体表面积2.化学反应速率的理论解释有效碰撞理论(1)有效碰撞:能够的碰撞。 (2)活化分子:能够发生的分子。 (3)活化能:分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量。 图中:E1为,E2为,使用催化剂时正反应的活化能为,反应热为。
4、发生化学反应 有效碰撞活化之差正反应的活化能逆反应的活化能E3 E1-E2 应用提升活化分子、有效碰撞与反应速率的关系 易错辨析判断正误:正确的画“”,错误的画“”。(1)对于反应2H2O2= 2H2O+O2,加入MnO2或降低温度都能加快O2的生成速率。()(2)由于固体浓度为常数,所以块状CaCO3和粉末状CaCO3与等浓度的盐酸反应产生氢气的速率一样快。()(3)两试管各加入5 mL 0.1 molL-1 Na2S2O3溶液,同时分别滴入55 mL 0.1 molL-1硫酸和盐酸,两支试管同时变浑浊。()(4)100 mL 2 molL-1盐酸和锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不
5、变。()(5)FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同。() 旁栏边角选修4绪言P3阅读教材“绪言”,根据下列叙述判断正误。有效碰撞理论认为:化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子转化为生成物分子的过程中,首先生成一种高能量的活化配合物,高能量的活化配合物再进一步转化为生成物分子。按照有效碰撞理论,NO2(g)+CO(g) = CO2(g)+NO(g)的反应历程如下:(1)第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞。()(2)活化配合物的能量越高,第一步的反应速率越慢。()(3)第一步反应需要吸收能量。()(4)该反应的反应速率主要取
6、决于第二步反应。() 提示 (1)活化配合物取向适当才是有效碰撞,错误;(2)活化配合物能量越高,第一步反应速率越慢,正确;(3)反应物需要吸收能量形成高能量的活化配合物,正确;(4)该反应的反应速率主要取决于慢反应,即取决于第一步反应,错误。增素能增素能 精准突破精准突破考点一考点二考点一考点一化学反应速率的计算与大小比较化学反应速率的计算与大小比较能力概述能力概述考点一考点二命题解读命题解读新教材变化删去“学与问”和“实验2-1”栏目,删除了用浓度表示速率的前提“当体系为气态或溶液时”考情透析高频考点分析近几年高考化学试题,常在选择题和非选择题中考查根据图像进行化学反应速率的计算与比较。预
7、测考向新的一年高考可能会以信息形式引入化学反应速率方程式,还可能出现用分压表示反应速率等新方向考点一考点二考向考向1.1.化学反应速率的计算化学反应速率的计算典例突破在298K时,实验测得溶液中的反应:H2O2+2HI= 2H2O+I2,在不同浓度时的化学反应速率见下表,由此可推知当c(HI)=0.500 molL-1,c(H2O2)=0.400 molL-1时的反应速率为()考点一考点二A.0.038 molL-1s-1B.0.152 molL-1s-1C.0.608 molL-1s-1D.0.760 molL-1s-1答案 B 解析 由题表中数据可知,速率与c(HI)、c(H2O2)成正比
8、。当c(HI)=0.100 molL-1、c(H2O2)=0.100 molL-1时,v=0.007 60 molL-1s-1,所以当c(HI)=0.500 molL-1,c(H2O2)=0.400 molL-1时,v=0.007 60 molL-1s-1考点一考点二针对训练1.(2021安徽淮南高三质检)把0.6 mol气体X和0.4 mol气体Y混合于2.0 L的密闭容器中,发生反应:3X(g)+Y(g) nZ(g)+2W(g),测得5 min末生成0.2 mol W,又知以Z表示的平均反应速率为0.01 molL-1min-1,则n等于()A.1B.2C.3D.4答案 A 解析 v(W)
9、= =0.02 molL-1min-1,v(Z)=0.01 molL-1min-1,即v(W) v(Z)=0.02 0.01=2 1,故n=1。考点一考点二2.(改编题)用氢气还原氮氧化物的反应为2H2+2NO= 2H2O+N2,该反应速率与反应物浓度之间满足下面的关系:v=kcm(H2)cn(NO),其中k是一个常数,m、n的值可由实验测定。某科研团队测定了该反应在不同投料关系时N2的起始反应速率,如表:实验编号起始浓度/(10-3 molL-1)v(N2)/(10-3 molL-1s-1)NOH216.001.003.1926.002.006.3831.006.000.4842.006.0
10、01.92考点一考点二下列说法正确的是()A.m=2、n=1B.实验2中NO的平均反应速率约为1.2810-3 molL-1s-1C.反应达到最大限度时,NO和H2的浓度之比为2 1D.与H2相比,NO浓度的变化对反应速率的影响更为显著考点一考点二答案 D 可知n=2,故A错误;实验2中NO的平均反应速率为6.3810-3 molL-1s-121.2810-2 molL-1s-1,故B错误;反应达到最大限度时,NO和H2的浓度之比与投料比和两者在反应中的化学计量数有关,不一定是2 1,故C错误;由n大于m可知,与H2相比,NO浓度的变化对反应速率的影响更为显著,故D正确。考点一考点二归纳总结化
11、学反应速率的计算方法1.根据定义公式直接计算。2.运用“三段式法”进行计算(具体步骤如下)。(1)写出有关反应的化学方程式;(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;(3)根据已知条件列方程式计算。考点一考点二例如:化学方程式mA+nB pCt0 s时刻浓度/(molL-1) a b 0转化浓度/(molL-1) xt1 s时刻浓度/(molL-1)a-x 3.根据图像计算:找出图像中相应物质的变化量,再根据定义公式计算。 考点一考点二考向考向2.2.化学反应速率大小比较化学反应速率大小比较典例突破氨的大规模合成主要依赖于传统的哈伯博施法,该法利用碳氢化合物制备原料气氢气的过程中会产生大量二
12、氧化碳副产物,约占全球碳排放的1.4%。一项研究提出了一种合成氢与其他元素间弱化学键的新方法。该方法使得无碳排放的氨合成过程成为可能,并为其下游产品硝酸铵化肥的绿色合成打下了基础。在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应:N2+3H2 2NH3。根据在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是()A.v(H2)=0.01 molL-1s-1 B.v(N2)=0.3 molL-1min-1C.v(NH3)=0.15 molL-1min-1 D.v(H2)=0.3 molL-1min-1考点一考点二答案 B 考点一考点二针对训练1.可逆反应2A(g)+3B(g) 3C(g)+D(g)在
13、四种不同条件下的反应速率分别为:v(A)=0.5 molL-1min-1;v(B)=0.6 molL-1min-1;v(C)=0.35 molL-1min-1;v(D)=0.4 molL-1min-1。下列有关反应速率的比较正确的是()A.B.C.D.考点一考点二答案 A 考点一考点二2.(2021陕西渭南三校联考)a、b、c三个容器分别发生合成氨反应,经过相同的一段时间后,测得数据如表所示:容器 abc反应速率v(H2)=3 molL-1min-1v(N2)=3 molL-1min-1v(NH3)=4 molL-1min-1则三个容器中合成氨的反应速率由大到小的顺序为()A.v(a)v(b)
14、v(c)B.v(b)v(c)v(a)C.v(c)v(a)v(b)D.v(b)v(a)v(c)考点一考点二答案 B 解析 合成氨反应的化学方程式为3H2(g)+N2(g) 2NH3(g),反应速率可换算成同一物质来表示,再比较其大小。考点一考点二归纳总结同一化学反应中反应快慢的比较方法(1)归一法:将同一反应中的不同物质表示的反应速率转化成同一单位、同一种物质表示的反应速率,再进行速率的大小比较。(2)比值法:将各物质表示的反应速率转化成同一单位后,再除以各物质对应的化学计量数,然后对求出的数值进行大小排序,数值大的反应速率快。考点一考点二考点二考点二影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素
15、能力概述能力概述考点一考点二命题解读命题解读新教材变化新教材删去“科学探究”和实验2-2、2-3、2-4栏目,改为“探究”栏目,引入反应历程(又称反应机理)和基元反应,将活化能由“绪言”部分移到正文。催化剂对反应速率影响的图中出现了“双峰”考情透析高频考点分析近几年高考化学试题,常在选择题和非选择题中考查根据图像考查改变条件,化学反应速率的计算;实验探究影响化学反应速率的外界因素;结合化工生产实际,选择提高化学反应速率的措施。预测考向结合化学反应历程能量变化图,考查化学反应速率的影响因素将成为新的考查方向考点一考点二考向考向1.1.外界条件对化学反应速率的影响外界条件对化学反应速率的影响典例突
16、破泳池中水的常用杀菌消毒处理方法有臭氧消毒、紫外线消毒和含氯消毒剂消毒。臭氧通过臭氧发生器产生,臭氧的消毒原理:臭氧作用于细胞膜使细胞膜组成成分受到损伤,进而导致其新陈代谢障碍,然后渗透并穿透细胞膜,破坏膜内脂蛋白和脂多糖,导致细胞溶解、死亡。O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如表所示。T/t/minpH=3.0pH=4.0pH=5.0pH=6.02030123116958301581084815503126157考点一考点二据表中的递变规律,推测O3在40 、pH=3.0,10 、pH=4.0,30 、pH=7.0条件下,分解速率依次增大的顺序为()A.B.C.
17、D.答案 C解析 由题表中数据可知,温度越高反应速率越快,pH越大反应速率越快,所以40 、pH=3.0时,所需时间在31 min158 min之间;10 、pH=4.0时,所需时间231 min;30 、pH=7.0时,所需时间T2B.a点的反应速率小于c点的反应速率C.a点的正反应速率小于b点的逆反应速率D.b点时二聚体的浓度为0.45 molL-1考点一考点二答案 D 解析 升高温度,反应速率增大,由题给c-t图的变化趋势可看出,T2时,环戊二烯浓度的变化趋势大,因此T2大于T1,选项A错误;由a、c点环戊二烯的浓度可知,a点浓度大于c点浓度,而T2T1,不能比较a点与c点反应速率大小,
18、选项B错误;相同温度下,随着时间的延长,反应物的浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小,因此a点的正反应速率大于b点的正反应速率,a、b两点均未达到平衡状态,正反应速率均大于逆反应速率,则a点的正反应速率大于b点的逆反应速率,选项C错误;由题图知,开始时环戊二烯的浓度为1.5 molL-1,b点时环戊二烯的浓度为0.6 molL-1,设环戊二烯转化的物质的量浓度为2x molL-1,则有:考点一考点二初始/(molL-1)1.5 0转化/(molL-1)2x xb点/(molL-1) 0.6 x可得1.5-2x=0.6,解得x=0.45,选项D正确。考点一考点二2.(2021四川泸州模拟)向某密闭容器
19、中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图甲所示t0t1阶段c(B)未画出。图乙为t2时刻后改变条件,平衡体系中化学反应速率随时间变化的情况,且四个阶段改变的条件均不同。已知,t3t4阶段为使用催化剂。下列说法错误的是()考点一考点二A.若t1=15,生成物C在t0t1时间段的化学反应速率为0.004 molL-1s-1B.t4t5阶段改变的条件为减小压强C.B的起始物质的量为0.02 molD.该化学反应的表达式为3A(g) B(g)+2C(g)考点一考点二答案 C 解析 15 s内c(C)=0.06 molL-1,化学反应
20、速率为 =0.004 molL-1s-1,A选项正确;结合图乙中的四个阶段对应四种条件,在t4时,正、逆反应速率降低了相同倍数,说明改变的条件是减压且反应前后体积不发生变化,B选项正确;结合图甲中物质的变化浓度c(A)=0.09 molL-1,c(C)=0.06 molL-1,所以3A(g) B(g)+2C(g)(V=0),即c(B)=0.03 molL-1,起始c(B)=0.02 molL-1,所以n(B)=0.04 mol,C选项错误,D选项正确。考点一考点二突破方法有关化学反应速率的图像分析方法(1)认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与有关的原理挂钩。(2)看清起点,分清反应物、
21、生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,一般生成物多数以原点为起点。(3)抓住变化趋势,分清正、逆反应,吸、放热反应。升高温度时,v(吸)v(放),在速率时间图上,要注意看清曲线是连续的还是跳跃的,分清渐变和突变,大变和小变。例如,升高温度,v(吸)大增,v(放)小增;增大反应物浓度,v(正)突变,v(逆)渐变。第第2 2讲化学平衡状态化学平衡的移动讲化学平衡状态化学平衡的移动第七章第七章2023内容索引强基础强基础 增分策略增分策略增素能增素能 精准突破精准突破研专项研专项 前沿命题前沿命题强基础强基础 增分策略增分策略一、可逆反应与化学平衡状态1.可逆反应(1)定义:在条件下既可以
22、向反应方向进行,同时又可以向反应方向进行的化学反应。 (2)表示方法:在化学方程式中用“ ”表示。(3)可逆反应的“三同一小”相同 正逆2.化学平衡状态(1)定义:一定条件下的可逆反应,当正反应速率和逆反应速率相等时,反应混合物中各组分浓度或质量分数保持不变的状态,称为化学平衡状态。但不一定相等 (2)化学平衡的建立在一定条件下,把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中发生反应,化学平衡的建立过程可用下图表示:平衡建立过程正、逆反应速率反应物、生成物的浓度反应开始阶段 v(正)v(逆)反应物浓度最大,生成物浓度为零反应过程中v(正)逐渐,v(逆)逐渐 反应物浓度逐渐减小,生成物浓度逐渐增
23、大平衡状态时v(正)v(逆)各组分浓度不再随时间的变化而变化 减小 增大= (3)化学平衡状态的特征 = 保持不变应用提升不能作为“平衡标志”的四种情况(1)反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。(2)恒温恒容下的气体体积不变的反应,体系的压强或总物质的量不再随时间而变化,如2HI(g) H2(g)+I2(g)。(3)全是气体参加的气体体积不变的反应,体系的平均相对分子质量不再随时间而变化,如2HI(g) H2(g)+I2(g)。(4)全是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度保持不变。易错辨析判断正误:正确的画“”,错误的画“”。(1)二次电池的充、放电为可逆反应。(
24、)(2)在化学平衡建立过程中,v(正)一定大于v(逆)。()(3)恒温恒容下进行的可逆反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时,反应达到平衡状态。()(4)在一定条件下,向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应,生成2 mol NH3。()(5)对于反应:A(g)+B(g) 2C(g)+D(g),当密度保持不变时,在恒温恒容或恒温恒压条件下,均不能作为达到化学平衡状态的标志。()(6)在一定条件下的绝热恒容的密闭容器中发生某一可逆反应,若容器内温度不再改变,则该反应已达平衡。() 二、化学平衡移动1.化学平衡移动的过程2.化
25、学平衡移动方向与化学反应速率的关系(1)v(正)v(逆):平衡向移动。 (2)v(正)=v(逆):反应达到平衡状态,平衡移动。 (3)v(正)v(逆):平衡向移动。 正反应方向 不发生 逆反应方向 3.影响化学平衡的条件若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响如下:正 逆减小增大不移动吸热放热不能4.勒夏特列原理(1)如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强或参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够的方向移动。不能“抵消” 减弱这种改变 (2)勒夏特列原理的适用范围平衡移动原理对所有的动态平衡都适用,如电离平衡、水解平衡等;不存在平衡状态、存在平衡状态但平衡未发生移动以及某些工业生产
26、特殊条件选择不能用勒夏特列原理解释。平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向,但不能用来判断建立新平衡所需要的时间。应用提升外界条件对化学平衡影响的特殊情况(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时,由于其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的量,对化学平衡没有影响。(2)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。(3)充入惰性气体(不参与反应的气体)与平衡移动的关系:恒温、恒容条件:原平衡体系 体系总压强增大体系中各组分的浓度不变平衡不移动恒温、恒压条件:原平衡体系 容器容积增大,各反应气体的分压减小旁栏边角选修4P26P28阅读教材实
27、验和“思考与交流”“学与问”,判断下列说法的正误。(1)平衡时,其他条件不变,分离出固体生成物,v(正)加快。()(2)化学平衡发生移动,速率一定改变。速率改变,化学平衡一定发生移动。()(3)化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大。()(4)合成氨反应需使用催化剂,说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动。()(5)二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系,加压后颜色加深。()(6)往平衡体系FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl中加入KCl固体,平衡将向逆反应方向移动,溶液颜色将变浅。() 增素能增素能 精准突破精准突破考点一考点二考点一考点一化学平衡的特征及判断依据化学平衡的特征
28、及判断依据能力概述能力概述考点一考点二命题解读命题解读新教材变化删除了溶液平衡的导入;新增“c-t”变化图像,增加“方法导引”图像分析考情透析高频考点分析近几年高考化学试题,常在选择题或非选择题中结合图像、生产实际等考查化学平衡的特征及达到化学平衡标志的判断。预测考向新的一年高考命题可能会结合化工生产实际考查化学平衡状态的判断考点一考点二考向考向1.“1.“极端假设法极端假设法”在可逆反应中的应用在可逆反应中的应用典例突破(2021湖南长沙月考)一定条件下,对于可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),若N2、H2、NH3的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,N2、
29、H2、NH3的浓度分别为0.15 molL-1、0.3 molL-1、0.08 molL-1,则下列判断正确的是()A.c1c2=1 3B.平衡时,H2和NH3的生成速率之比为2 3C.N2、H2的转化率不相等D.c1的取值范围为0c10.19 molL-1考点一考点二答案 C解析 N2、H2平衡浓度之比为1 2,转化浓度之比为1 3,故c1c21 3,N2、H2的转化率不相等,A错误,C正确;v生成(H2)表示逆反应,v生成(NH3)表示正反应,平衡时,v生成(H2) v生成(NH3)=3 2,B不正确;当0.08 molL-1 NH3全部由反应物生成时,c1最大为0.15 molL-1+(
30、0.08 molL-12)=0.19 molL-1,当c2=0时,c1最小为0.15 molL-1-(0.3 molL-13)=0.05 molL-1,由可逆反应的特点可知0.05 molL-1c10.19 molL-1,D错误。考点一考点二针对训练(2020宁夏吴忠模拟)在密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g) 2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 molL-1、0.3 molL-1、0.2 molL-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,X2、Y2、Z的浓度范围分别为,。 考点一考点二答案 0c(X2)0.2 molL-10.2 molL-1c(Y2)0.4 molL-1
31、0c(Z)0.4 molL-1解析 假设反应正向进行到底:X2(g)+Y2(g) 2Z(g)起始浓度/(molL-1)0.10.30.2转化浓度/(molL-1)0.10.10.2平衡浓度/(molL-1)00.20.4考点一考点二假设反应逆向进行到底:X2(g)+Y2(g) 2Z(g)起始浓度/(molL-1) 0.10.3 0.2转化浓度/(molL-1) 0.10.1 0.2平衡浓度/(molL-1) 0.20.4 0平衡体系中各物质的浓度范围为0c(X2)0.2 molL-1,0.2 molL-1c(Y2)0.4 molL-1,0c(Z)0.4 molL-1。考点一考点二归纳总结用极端
32、假设法确定各物质的浓度范围先假设反应正向或逆向进行到底,求出各物质浓度的最大值和最小值,同时不能忽略元素守恒,从而确定它们的浓度范围。考点一考点二考向考向2.2.化学平衡状态的判断化学平衡状态的判断典例突破反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H0,若在恒压绝热容器中发生,下列选项表明反应一定达到平衡状态的是()A.容器内的温度不再变化B.容器内的压强不再变化C.相同时间内,断开HH的数目和生成NH的数目相等D.容器内气体的浓度c(N2) c(H2) c(NH3)=1 3 2考点一考点二答案 A解析 该反应在绝热容器中进行,为放热反应,当放出的热量不再变化时则可以判断反应达到平衡状态,A
33、正确;反应在恒压绝热容器中进行,压强一直不变,B错误;断开HH和生成NH均指反应向正反应方向进行,C错误;气体浓度之比等于化学计量数之比无法判断反应是否达到平衡状态,D错误。考点一考点二考题点睛 考点一考点二针对训练1.(2021青海西宁模拟)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应2HI(g)+Cl2(g) 2HCl(g)+I2(s)。下列事实不能说明该反应达到平衡状态的是()A.容器内气体压强不再改变B.容器内气体密度不再改变C.容器内气体颜色不再改变D.断裂1 mol ClCl的同时断裂1 mol HCl考点一考点二答案 D 解析 在恒容密闭容器中发生反应2HI(g)+Cl2(g) 2HCl
34、(g)+I2(s),反应过程中压强为变量,压强不再改变说明达到平衡;反应过程中气体质量为变量,体积不变所以气体密度是变量,容器内气体密度不再改变说明达到平衡;容器内气体颜色不再改变,说明氯气的浓度不变,一定达到平衡状态;平衡时断裂1 mol ClCl的同时断裂2 mol HCl。考点一考点二2.一定温度下,反应N2O4(g) 2NO2(g)的焓变为H。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是()A. B.C. D.考点一考点二答案 D 解析 因反应容器保持恒压,所以容器体积随反应进行而不断变化,结合气= 可知,气体密度不再变化,说明容器体积不再变
35、化,即气体的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,符合题意;无论是否平衡,反应的H都不变,不符合题意;反应开始时,加入1 mol N2O4,随着反应的进行,N2O4的浓度逐渐变小,故v正(N2O4)逐渐变小,直至达到平衡,不符合题意;N2O4的转化率不再变化,说明N2O4的浓度不再变化,反应达到平衡状态,符合题意,故选D。考点一考点二归纳总结化学平衡状态的判断方法(1)判断化学平衡状态的方法“正、逆相等,变量不变”考点一考点二(2)常见的“变量”各物质的质量、物质的量或浓度。各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)。温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)。考点一
36、考点二考点二考点二化学平衡的移动化学平衡的移动能力概述能力概述考点一考点二命题解读命题解读新教材变化删去“重铬酸钾实验”“学与问”栏目,新教材增加“压强对平衡影响的实验”和“思考与讨论”栏目考情透析高频考点分析近几年高考试题,该部分主要考查判断影响化学平衡的外界因素;识别化学平衡图像;化学平衡原理在化工生产中的应用。预测考向新的一年高考的命题主要还是根据图像或实验考查平衡移动的改变条件;结合化工生产实际,运用化学平衡原理,选择提高平衡转化率的方法考点一考点二考向考向1.1.外界条件对化学平衡的影响外界条件对化学平衡的影响典例突破(2021辽宁阜新第二高级中学高三模拟)CO2是廉价的碳资源,将其
37、甲烷化具有重要意义。其原理是CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)H0。在某密闭容器中,充入1 mol CO2和4 mol H2发生上述反应,下列叙述正确的是()A.增大CO2的浓度,反应物的转化率都增大B.升高温度可增大活化分子的百分数及有效碰撞频率,因而温度越高越利于获得甲烷C.恒温、恒压条件下,充入He,平衡向正反应方向移动D.在绝热密闭容器中进行时,容器中温度不再改变,说明反应达到平衡考点一考点二答案 D解析 增大CO2的浓度,平衡向正反应方向移动,H2的转化率增大但CO2的转化率减小,故A错误;该反应是放热反应,升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,则温度越高越不利于
38、获得甲烷,故B错误;恒温、恒压条件下充入惰性气体氦气,容器的容积增大,相当于减小压强,该反应为气体体积减小的反应,减小压强,平衡向逆反应方向移动,故C错误;该反应是放热反应,在绝热密闭容器中进行时,反应温度会增大,则当容器中温度不再改变时,说明正、逆反应速率相等,反应已达到平衡,故D正确。考点一考点二针对训练1.一定条件下:2NO2(g) N2O4(g)HmD.Z的体积分数减小考点一考点二答案 C 解析 A项,根据c(X)=0.3 molL-1,其他条件不变,若容器容积缩小到原来的 ,若平衡不移动,则c(X)=0.6 molL-10.5 molL-1,说明平衡正向移动,错误;B项,缩小容积即增
39、大压强,平衡正向移动,说明正反应方向气体体积减小,Y必为气体,错误;C项,平衡正向移动,说明正反应方向气体体积减小,m+n2m,即nm,正确;D项,平衡正向移动,生成了Z,Z的体积分数增大,错误。考点一考点二归纳总结解答化学平衡移动类试题的一般思路考点一考点二考向考向2.2.化学平衡移动图像分析化学平衡移动图像分析典例突破(2021天津高三一模)正戊烷异构化为异戊烷是油品升级的一项重要技术。在合适的催化剂和一定压强下,正戊烷的平衡转化率()随温度变化如图所示。名称熔点/沸点/燃烧热H/(kJmol-1)正戊烷-13036-3 506.1异戊烷-159.427.8-3 504.1考点一考点二下列
40、说法不正确的是()A.正戊烷异构化为异戊烷反应的H”“”或“=”),理由是。 答案 0,根据盖斯定律又得H3=H1+H2,所以H1v(N)B.平衡常数KMv(逆);M点为刚达到的平衡点;M点后为平衡受温度的影响情况,即升温时A%增大(C%减小),平衡逆向移动,Hv(逆);同理,右下方F点v(正)v(逆)。针对训练4.6NO(g)+4NH3(g) 5N2(g)+6H2O(g)H=-1 807.0 kJmol-1;NO和NH3在Ag2O催化剂表面的反应活性随温度的变化曲线见图。随着反应温度的进一步升高,在有氧的条件下NO的转化率明显下降的可能原因是。 答案 该反应是放热反应,升温平衡逆向移动,温度
41、升高时还会发生氨的催化氧化解析 可逆反应转化率的变化一般可以从平衡移动的角度去分析,该反应是放热反应,升高温度更有利于反应向逆反应方向进行;高温条件下还会发生副反应4NH3+5O2=4NO+6H2O,导致NO转化率降低。本本 课课 结结 束束第第3 3讲化学平衡常数化学反应进行的方向讲化学平衡常数化学反应进行的方向第七章第七章2023内容索引强基础强基础 增分策略增分策略增素能增素能 精准突破精准突破研专项研专项 前沿命题前沿命题强基础强基础 增分策略增分策略一、化学平衡常数的定义及应用1.定义在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物与反应物的比值是一个常数,用符号K表示。 浓度幂之
42、积 浓度幂之积 2.表达式 (1)对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),K=。如C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)的平衡常数表达式K=。 平衡常数表达式的浓度是平衡浓度 固体和纯液体物质的浓度视为常数,通常不写入平衡常数表达式中,但水蒸气需写入(2)化学平衡常数是指某一个具体反应的平衡常数,当化学反应方向改变或化学计量数改变时,化学平衡常数也发生改变,例如3.意义与影响因素(1)K值越大,反应物的转化率越高,正反应进行的程度。 (2)K只受影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。 越大 温度 4.应用(1)判断可逆反应进行的程度K105反应程度很难进行反应可逆反应接
43、近完全(2)判断化学反应进行的方向对于化学反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)的任意状态,浓度商 浓度商Qc表达式的浓度是任意时刻的浓度 = (3)判断可逆反应的热效应 吸热 放热放热吸热 5.平衡转化率 易错辨析判断正误:正确的画“”,错误的画“”。(1)平衡常数发生变化,化学平衡必定发生移动。()(2)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度。()(3)其他条件不变,使用不同催化剂,反应的平衡常数不变。()(4)对某一可逆反应,升高温度化学平衡常数一定变大。()(5)改变条件,使反应物的平衡转化率都增大,该可逆反应的平衡常数一定增大。()(6)反应A(g)+3B(g) 2C
44、(g)达到平衡后,温度不变,增大压强,平衡正向移动,平衡常数K增大。() 二、化学反应进行的方向1.自发过程(1)含义:在一定条件下,不需要借助外力作用就能进行的过程。2.化学反应方向的判据 降低 一定能一定不能能能应用提升有关反应自发进行判断的注意事项(1)某些自发反应需在一定条件下才能自动进行,非自发反应具备了一定条件也能发生。(2)对于一个特定的气相反应,熵变的大小取决于反应前后的气体物质的化学计量数大小。旁栏边角选修4P36阅读“科学视野”,回答下列问题。合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H=-92.2 kJmol-1,S=-198.2 Jmol-1K-1。(1)分别根
45、据焓判据和熵判据分析298 K下该反应能否自发进行。提示 合成氨反应根据焓判据可知该反应能自发进行,根据熵判据可知该反应不能自发进行。所以判断一个反应能否自发进行,应用综合判据H-TS来分析。(2)我们应该如何判断反应的方向? 提示 焓判据和熵判据都有局限性,判断化学反应方向时需要同时考虑焓判据和熵判据。易错辨析判断正误:正确的画“”,错误的画“”。(1)凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的。()(2)Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行。()(3)放热过程有自发进行的倾向,但不一定能自发进行,吸热过程没有自发进行的倾向,但在一定条件下也可自发进行。()(4)-10 的
46、水结成冰,可用熵判据来解释反应的自发性。()(5)H0的反应在低温时不能自发进行。()(6)在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂可以改变化学反应进行的方向。() 增素能增素能 精准突破精准突破考点一考点二考点一考点一化学平衡常数的计算与应用化学平衡常数的计算与应用能力概述能力概述化学平衡常数 理解与辨析能力、分析与推测能力、归纳与论证能力考点一考点二命题解读命题解读新教材变化删除了平衡常数的实例,删除了“以其化学计量数为幂”;新增“本书不考虑有关量的单位”,强调不考虑平衡常数的单位考情透析高频考点分析近几年高考化学试题,选择题或非选择题中考查平衡常数表达式的书写、计算化学平衡常数和转化率等、
47、利用平衡常数判断化学反应的方向。预测考向新的一年高考命题方向:根据图像,利用“三段式”法计算平衡常数;利用Qc和K的相对大小,判断化学反应进行的方向考点一考点二考向考向1.1.化学平衡常数表达式及其影响因素化学平衡常数表达式及其影响因素典例突破水煤气是气体燃料的一种,主要成分是氢气和一氧化碳,由水蒸气和炽热的无烟煤或焦炭反应制得,用作合成氨、有机合成、氢气制造等的原料。在一定温度下,利用水煤气还原氧化铜的过程中,发生以下三个反应:反应:CO(g)+CuO(s) CO2(g)+Cu(s)K1反应:H2(g)+CuO(s) Cu(s)+H2O(g)K2反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+
48、H2(g)K3(1)反应的平衡常数表达式为。 (2)反应的K3与K1、K2的关系是K3=。 (3)随着温度的升高K3逐渐减小,则反应的反应热H0。 考点一考点二考点一考点二针对训练1.可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态时,保持恒温恒容,向容器中加入一定量的O2,下列说法正确的是()(K为平衡常数,Qc为浓度商)A.Qc不变,K变大,O2转化率增大B.Qc不变,K变大,SO2转化率减小C.Qc变小,K不变,O2转化率减小D.Qc增大,K不变,SO2转化率增大考点一考点二答案 C解析 保持恒温恒容,向容器中加入一定量的O2,浓度商Qc变小,K不变,平衡向右移动,SO2转
49、化率增大,但O2转化率减小。考点一考点二2.(2021陕西西安铁一中学质检)O3是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水,在水中易分解,产生的O为游离氧原子,有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下:反应O3 O2+OH0平衡常数为K1;反应O+O3 2O2H0平衡常数为K2;总反应:2O3 3O2H0平衡常数为K。下列叙述正确的是()A.降低温度,总反应K减小B.K=K1+K2C.适当升温,可提高消毒效率D.压强增大,K2减小考点一考点二答案 C解析 总反应放热,降低温度,K增大,A错误;反应+反应得总反应,则K=K1K2,B错误;升温反应右移,反应左移,O的
50、含量增大,可提高消毒效率,C正确;压强增大,K2不变,D错误。考点一考点二归纳总结化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系(1)正、逆反应的平衡常数互为倒数。(2)若化学方程式中各物质的化学计量数都变成n倍或 倍,则化学平衡常数变为原来的n次幂或 次幂。(3)两方程式相加得到新的化学方程式,其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积。考点一考点二考向考向2.2.利用平衡常数判断反应状态及其热效应利用平衡常数判断反应状态及其热效应典例突破(2021河北唐山三模)温度T1 ,反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)H0在起始温度、体积相同(T1 、2 L密闭容器)时,发生反应的部分数
