高考化学一轮复习 第四章 化学反应速率 化学平衡学案

化学反应速率化学平衡

第一课时化学反应速率

【考纲要求】

1. 会利用化学反应速率的概念进行计算及速率大小的比较;

2.会利用化学反应速率与化学方程式的计量数关系进行计算;

3.会分析影响化学反应的因素.

教与学方案

【自学反馈】

一. 化学反应速率

1、概念:;

公式:υ=△C/△t (△C—浓度变化量;△t—反应时间)单位:;

2、特点:(1).是平均速率,均取正值;

(2).方程式中的系数之比等于各物质反应速率之比;

(3).同一反应中用不同的物质表示的速率,其数值可能不同.

3、一个重要规律:不同物质的速率的比值等于化学方程式中相应的系数比。

如对:mA + nB pC + qD 有:υ(A)∶υ(B)∶υ(C)∶υ(D)=m∶n∶p∶q

4、影响反应速率因素:

①浓度:浓度越大,反应速率越快(不能改变其浓度)

②温度:温度越高,反应速率越快(注意:正逆反应速率同时增大)

③压强:增大压强(减小体积),反应速率增大(只适用于)

④催化剂:加快反应速率;(正逆反应速率同时同倍数增大)

⑤其它条件:例如等等。

二.有效碰撞理论

1. 有效碰撞概念

高考化学一轮复习 第四章 化学反应速率 化学平衡学案

2.活化分子的概念;

3.外界条件对反应速率的影响是由

决定的;(1)浓度的影响就是

(2)压强的影响就是;

(3)温度的影响就是

(4)催化剂的影响就是

【小结】外界条件对化学反应速率影响的规律(勒沙特列原理) 。【例题解析】

[例1]在2A + B3C + 4D反应中,表示该反应速率最快的是()

A V A = 0.5 mol·L-1·S-1

B V B = 0.3 mol ·L-1·S-1

C V C = 0.8 mol·L-1·S-1

D V D= 1 mol L-1·S-1

A

B C

[例2] 右图表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况,t是到达平衡状态的时间。试回答:(1) 该反应的反应物是_____________。

(2) 该反应的化学反应方程式为_____________。

(3) 若达到平衡状态的时间是2分钟,A物质的平均反应速率为___________。

【巩固练习】

课堂反馈

用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是()

A、对该反应体系加热

B、不能稀硫酸,改用98%的浓硫酸

C、滴加少量CuSO4溶液

D、不用铁片,改用铁粉

2、设反应C + CO 22CO ΔΗ1> 0反应速率为V1;N2 + 3H2 == 2NH3ΔΗ2< 0 ,反应速率为V2。对上述反应,当温度升高时,V1和V2的变化为……………()

A、同时增大

B、同时减小

C、V1增大,V2减少

D、V1减小,V2增大

3、可逆反应2SO 2 + O2 2SO3,如果SO2的起始浓度为2 mol/L ,2min后SO2的浓度为1.8mol/L,则用SO2的浓度变化表示的反应速率为…………………()

A、1mol/(L·min)

B、0.9mol/(L·min)

C、0.2mol/(L·min)

D、0.1mol/(L·min)

4、在2SO 2(气)+O2(气)2SO3(气)反应中,反应物消耗速率、生成物的生成速率之间的关系不正确的是………………………………………()

A、V(SO2)=V(O2)=V(SO3)

B、V(O2)=1/2 V(SO2)

C、V(SO2)= V(SO3)

D、V(SO3)= 2V(O2)

5、NO和CO都是汽车尾气里有害的物质,它们能缓慢地起反应生成N2和CO2,对此反应,下列叙述中正确的是……………………………………………………()

A、使用催化剂不能改变反应速率

B、降低压强能使反应速率加快

C、改变压强对反应速率没有影响

D、升高温度能加快反应速率

课外作业

1.在恒温、恒容的密闭容器进行反应A(g)B(g)+C(g);ΔΗ> 0。若反应物的浓度由2mol/L降到0.8mol/L需要20s,那么反应物浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L所需要反应时间为………………………………………………………()

A、10 s

B、大于10s

C、小于10s

D、无法判断

2.反应2A(气)2B(气)+C(气);ΔΗ> 0,在未用催化剂的条件下已达到平衡,现要使正反应速率降低,[B]减小,应采用的措施…………………………()

A、升温

B、增大反应器体积

C、增大[A]

D、降温

3.某温度时,浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2在密闭容器中反应生成气体Z,达到平衡后C(X2)为0.4mol/L ,C(Y2)为0.8mol/L,生成C(Z)为0.4mol/L,则该反应式可表示为…………………………………………………………………()

A、X 2+2Y22XY2

B、2X2+2Y22X2Y

C、X 2+3Y22XY3

D、3X2+Y22X3 Y

4..在一定条件下,可逆反应N 2+3H22NH3ΔΗ<0;达到平衡,当单独改变下列条件后,有关叙述错误的是…………………………………………………………………( )

加催化剂V正V逆都发生变化且变化的倍数相等;

加压V正V逆都增大,且V正增大的倍数大于V逆增大的倍数;

降温V正V逆都减小, 且V正的减小倍数大于V逆减小的倍数;

加入氩气, V正V逆都增大, 且V正增大的倍数大于V逆增大的倍数.

第四章化学反应速率化学平衡

第二课时化学平衡影响化学平衡的条件

【考纲要求】

1. 会对化学平衡状态进行判断;

2. 会分析外界条件(浓度、压强、温度)对平衡移动的影响;

3 .能利用化学平衡原理判断平衡移动的方向以及由此引起的反应转化率、各组分的体积分数、压强、平均相对分子质量的变化;

4. 会判断等效平衡及分析等效平衡形成的条件及相关的计算.

教与学方案

【自学反馈】

一. 化学平衡

研究的对象:

2.化学平衡状态:在一定条件下可逆反应中相等,反应混合物中各组分的质量分数的状态。

3、化学平衡的特征:

动——动态平衡;等——正逆反应速率相等;

定——各物质含量保持不变;变——条件改变,平衡移动。

4、平衡状态的标志:

以mA + nB pC + qD为例:

(1)速率关系:(a).V(B耗)= V(B生) (b). V(C耗) :V(D生) = p: q

(c). V(A耗) :V(C耗) = m : p

(2)各成分含量保持不变

合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间而变(不适用于前后无体积变化的反应)

②各物质的物质的量、物质的量浓度不随时间而变化。

5、化学平衡的移动:

勒沙特列原理:如果改变影响化学平衡的某一条件,平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动.

(1)浓度: 增反应物浓度或减生成物浓度, 平衡移动减反应物浓度或增生成物浓度, 平衡移动.

(2)温度: 升温,平衡向方向移动; 降温,平衡向方向移动.

(3)压强: 加压,平衡向气体体积方向移动;减压,平衡向气体体积方向移动.

(4)催化剂: 对化学平衡无影响,但能缩短到达平衡所需的时间.

6、化学平衡计算的基本模式——平衡“三步曲”

设平衡时,A的物质的量的变化为mx mol

例: mA + nB pC + qD

起始: a b 0 0

转化:

平衡:

注意: ①转化量与方程式中各物质的系数成比例;

②这里a、b可指物质的量、浓度、体积等。

③对反应物:平= 始—转对生成物:平= 始+ 转

7、解答图象题常用的几条重要规律:

①定点分析; (固定某一条件,观察另某一条件的改变对反应的影响)

②温度越高到达平衡所需时间就越短;(同压强时)

③压强越大到达平衡所需时间就越短;(同温度时)

④使用催化剂到达平衡所需时间就越短;

8、两类重要的等效平衡:

1、同温同压下,若起始加入量与原加入量比例相等的,则为等效平衡(组成百分比相同)

2、同温同体积下,若起始加入量与原加入量的物质的量等效相同,则为等效平衡(实为同一状态)

9、一个重要的等效操作:

体积不变,各物质加入量增加一倍等效于增大压强体积减小一倍(因为其效果相同:都是浓度增大一倍) 10、惰气对化学平衡的影响:

(1)压强不变,充入惰气, (实质:体积增大)平衡向气体体积增大方向移动;

(2)体积不变,充入惰气,平衡不移动。

实质:(看体积是否变化)

①体积增大,平衡向气体体积增大方向移动;

②体积减小,平衡向气体体积减小方向移动。

【例题解析】

[例1]在一定温度下,向容积固定不变的密闭容器里充入amolNO 2发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g),达到平衡后,再向该容器充入a mol NO2,达平衡后与原平衡比较错误的是

A、平均相对分子质量增大

B、NO2的转化率提高

C、压强为原来的2倍

D、颜色变浅

解题思路: 。

易错点: 。

[例2]将装有1molNH3的密闭容器加热,部分NH3分解后达到平衡,此混合气体中NH3的体积分数为x%;若在同一容器中最初充入的是2 mol NH3,密封、加热到相同温度,反应达到平衡时,设此时混合气体中NH3的体积分数为y%。则x和y的正确关系是…()

A、x>yB、x<yC、x=yD、x≥y

课堂反馈

1、在恒温下的密闭容器中,有可逆反应2NO(气)+O 2(气)2NO2(气);ΔΗ<0,不能说明已达到平衡状态的是………………………………………………………()

A、正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等

B、反应器中压强不随时间变化而变化

C、混合气体颜色深浅保持不变

D、混合气体平均分子量保持不变

2、在一定温度下,反应A 2(气)+ B2(气)2AB(气)达到平衡的标志是………()

A、单位时间生成的n mol的A2同时生成n mol的AB

B、容器内的总压强不随时间变化

C、单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2

D、单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2

3、下列叙述表示可逆反应N 2 + 3H22NH3一定处于平衡状态的是…………………()

A、N2、H2、NH3的百分含量相等

B、单位时间,消耗a mol N2的同时消耗3mol H2

C、单位时间,消耗a molN2的同时生成3a mol H2

D、反应若在定容的密器中进行,温度一定时,压强不随时间改变

4、对于固定体积的密闭容器中进行的气体反应可以说明A(气) + B(气)C(气)+D(气)在恒温下已达到平衡的是………………………………………………………()

A、反应容器的压强不随时间而变化

B、A气体和B气体的生成速率相等

C、A、B、C三种气体的生成速率相等

D、反应混合气体的密度不随时间而变化

5、下列说法中,可以表明反应N 2+3H22NH3已达到平衡状态的是……………………()

A、1molN≡N键断裂的同时,有3molH—H键形成

B、1molN≡N键断裂的同时,有3molH—H键断裂

C、1molN≡N键断裂的同时,有6molH—H键形成

D、1molN≡N键断裂的同时,有6molH—H键断裂

课外作业

1、在2NO 2N2O4的可逆反应中,下列状态说明达到平衡标志的是…………………()

A、[N2O4]=[NO2]的状态

B、N2O4处于不再分解的状态

C、NO2的分子数与N2O4分子数比为2∶1的状态

D、体系的颜色不再发生改变的状态

2、在高温下,反应2HBr(气)H 2(气)+Br2(气)ΔΗ> 0达到平衡,要使混合气体颜色加深,可采取的方法是…………………………………………………………………()

A、减小压强

B、缩小体积

C、升高温度

D、增大氢气浓度

3、把氢氧化钙放入蒸馏水中,一定时间后达到如下平衡:Ca(OH)2(固)Ca2+ + 2OH -加入以下溶液,可使Ca(OH)2减小的是……………………………………………………()

A、Na2S

B、AlCl3溶液

C、NaOH溶液

D、CaCl2溶液

4、在t 1℃时2A(气) B(气) ΔΗ=Q;达到平衡时混合气体的平均分子量为M1, t2℃时该反应的平衡混合气体的平均分子量为M2 , 当平衡从t1℃升温至t2℃时,下列说法中正确的是()

A、若M1>M2 ,平衡右移,Q<0

B、若M1<M2 ,平衡左移,Q<0

C、若M1>M2,平衡左移,Q>0

D、若M1<M2 ,平衡右移,Q>0

5、在密闭容器中发生如下反应:mA(气)+nB(气)pC(气)达到平衡后,温度一定时,将气体体积压缩到原来的1/2 ,当达到平衡时,C的浓度的为原来的1.9倍,若压缩时温度不变,则下列说法中不正确的是………………………………………………()

A、m + n >p

B、A的转化率降低

C、平衡向逆反应方向移动

D、C的体积百分含量增加

第四章化学反应速率化学平衡

第三课时合成氨工业有关化学平衡的计算

【考纲要求】

1.了解合成氨工业的反应原理和生产阶段、主要设备;

2.理解合成氨适宜的条件;

3.掌握有关化学平衡的计算

教与学方案

【自学反馈】

合成氨的原理

二.合成氨工业

合成氨适宜的条件

(1)温度;理由

(2)压强;理由

(3)浓度;理由

(4)催化剂

2.合成氨工业简述

(1).原料气的制备净化和压缩

①N2来源于空气:方法一;方法二 .

②H2来源于;相关的化学方程式是

除去杂质的混合气体用压缩机压缩至高压,送入合成塔.

(2)氨的合成:

(3)氨的分离:

3.工业流程

原料气的制取→净化→压缩→合成→分离→液氨

【例题解析】

[例1]在673k,1.01×105帕的条件下,有1摩某气体A发生如下反应:2A(气) xB(气)+ C(气),在一定条件下已达平衡,在平衡混合气中,A在混合气中的体积百分比为58.84%,混合气的总质量为46克,密度为0.72g·L‐1,求:

(1)达平衡后,混合气的平均分子量

(2)A的平衡转化率

(3)x = ?

(4)相同条件下,反应前A气体的密度是平衡混合气密度的几倍?

[例2.] 将2mol SO2 和2mol SO3气体混和于某固定体积的密闭容器中,在一定条件下反应。2SO2(气) + O 2(气) 2SO3(气) 平衡时SO3为n mol,相同温度下,分别按下列配比在相同体积的容器中反应,反应达平衡时,SO3的物质的量大于n mol的是()

A . 2 mol SO2 + 1 mol O2 B. 4 mol SO2 + 1mol O2

C . 2 mol SO2 + 1 mol O2 + 2 mol SO3

D 3 mol SO2 + 1 mol O2 + 1 mol SO3

【巩固练习】

课堂反馈

1. 在一定温度下,反应A 2(气) +B2(气) 2AB(气)达到平衡的标志是()

A. 单位时间内生成n mol的A2同时生成n mol的AB

B. 容器内总压不随时间变化

C. 单位时间内生成2n mol AB同时生成n mol B2

D. 单位时间生成n mol A2的同时生成n mol的B2

2. 在一固定体积的密闭容器中,加入2 mol A和1 mol B,发生反应:2A(气) +B(气) 3C(气)+D(气) 达平衡时,C的浓度为Wmol·L-1,若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比做起始物质,达平衡后,C的浓度仍为Wmol·L-1的是()

A. 4molA + 2 molB

B. 2molA + 1molB + 3molC + 1molD

C. 3molC + 1molD + 1molB

D. 3molC + 1molD

3. 将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:

NH 4I(固) NH3(气) + HI(气)

2HI(气) H 2(气) + I2(气)

当反应达平衡时,[H2]= 0.5 mol·L-1[HI]= 4 mol·L-1则NH3的浓度为()

A. 3.5 mol·L-1

B. 4 mol·L-1

C. 4.5 mol·L-1

D. 5 mol·L-1

4. 下列事实中不能利用勒沙特列原理来解释的()

A. 往硫化氢水溶液中加碱有利于S2-的增多

B. 加入催化剂有利于氨氧化的反应

C. 高压有利于合成氨的反应

D. 500℃左右比室温更有利于氨的合成

5. 在一个6L的密闭容器内,放入3LX(气)和2LY(气),在一定条件下发生下列反应:4X (气) + 3Y(气)

2Q(气) + nR(气)达平衡后,容器内温度不变,混和气体的压强比原来增加5%,X的浓度减小1/3,则该反应方程式中的n值是()

A. 3

B. 4

C. 5

D. 6

课外作业

高考化学一轮复习 第四章 化学反应速率 化学平衡学案

1. 已知某可逆反应mA(g) + n B(g) pC(g) + Q在密闭容器中进行,图中表示在不同反应时间t时,温度T和压强P与反应物B在混合气体中的百分含量B%的关系曲线,由曲线分析下列判断正确的()

A. T1 < T2P1 > P2m + n >P Q < 0

B. T1 > T2P1 < P2m + n >P Q < 0

C. T1 < T2P1 > P2m + n

0

D. T1 > T2P1 < P2m + n

2. 近年来,某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨,其反应的化学方程式为:

NH 3 + HClO H2O + NH2Cl(一氯氨)

NH2Cl较HClO稳定,试分析液氨能延长液氯杀菌时间的原因:___________________

3. 一定条件下A 2、B2、C的起始浓度分别为a、b、c mol·l-1可逆反应A2(g) + B2(g) 2C(g)达平衡状态,测得[A2]=0.5 mol·L-1[B2]= 0.1 mol·L-1,[C]= 1.6 mol·L-1

问:(1)a、b应满足的条件是_________

(2)a的取值范围是_________,理由是_________。

4. 在一固定容积的密闭容器中进行下列反应:

A(气) + B(气) 2C(气) 已知加入1molA和2molB时,达平衡时生成a molC,保持温度等其它条件不变,要求达平衡时各物质的百分含量不变,请填写下表中(1)(2)(3)中的空格。

起始状态时各物质的物质的量/mol 平衡状态时C的物质的量mol-1

A B C

已知: 1 2 0 a

(1)2 4 0 2a

(2) 1 0.5a

(3)m n(n≥2m)

5.在某合成氨厂合成氨的反应中,测得合成塔入口处气体N2、H2、NH3的体积比为6∶18∶1,出口处气体N2、H2、NH3的体积比为9∶27∶8,则氮气的转化率为………………()

A、75%

B、50%

C、25%

D、20%

6、在一定条件下,其密闭容器中发生了如下反应:2SO 2(气)+O2(气)2SO3(气)ΔΗ<0;反应达平衡后,SO2、O2、SO3的物质的量之比为3∶2∶5。保持其它条件不变,升温后达到新平衡时,SO2、O2的物质的量分别为1.4mol和0.9mol,此时容器内SO3的物质的量应为………………………()

A、1.8mol

B、2mol

C、2.2mol

D、2.4mol

7、在体积为a L的密闭容器中,放入2 LA气体和1 LB气体,在一定条件下发生反应:3A(气)+B(气)

nC(气)+2D(气),反应达平衡后,A的浓度减少到原来的1/2,混合气体的平均相对分子质量增大了1/8倍,则反应式中的n值为……………………()

A、1

B、2

C、3

D、4

第四章化学反应速率化学平衡

第一课时化学反应速率

【例题解析】1.B 2. A、2A=3B+C、0.4mol/L.min

【巩固练习】

课堂反馈1. B 2. A 3. D 4.A 5.D

课外作业1 . B 2.BD 3. D 4.CD

第二节化学平衡影响化学平衡的条件

【例题解析】1.C 2. D

【巩固练习】

课堂反馈1. A 2.C 3.CD 4.C 5.A

课外作业1.D 2.BC 3.B 4. D 5.BC

第三节合成氨工业有关化学平衡的计算

【例题解析】1. 39.7、32%、2、1.157 2.B

【巩固练习】

课堂反馈

1. C

2. D

3. D

4. B D

5. D

课外作业

1. D

2. 加液氨后,使部分HClO转化为较稳定的NH2Cl,当HClO开始消耗后,平衡向左移动,又产生HClO 起杀菌作用。

3. (1)a - b = 0.4

(2)0.4≤a≤1.3 当C = 0时,a最大值为1.3,当b = 0时,a最小值为0.4.

4.(1)4 (2)0 0.5 (3)2n - 4m (n- m) a

5.C

6.A

7.A

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