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文檔簡介
1、目錄第23講化學(xué)反響的方向和限度 第24講影響化學(xué)平衡的因素 第25講化學(xué)反響速率工業(yè)合成 氨 專題八全面突破化學(xué)平衡圖像 第八單元化學(xué)反響速率 和化學(xué)平衡 新課標(biāo)山東科技版第八單元化學(xué)反響速率 和化學(xué)平衡 第八單元 知識(shí)系統(tǒng)總覽知識(shí)系統(tǒng)總覽第八單元 知識(shí)系統(tǒng)總覽第八單元 知識(shí)系統(tǒng)總覽第八單元 知識(shí)系統(tǒng)總覽第八單元 高考縱覽高考縱覽考點(diǎn)2009年2010年2011年化學(xué)反應(yīng)速率福建12(選擇);寧夏10(選擇)安徽10(選擇);福建12(選擇);課標(biāo)全國28(解答);全國27(解答)安徽9(選擇);江蘇12(選擇);重慶29(解答)考點(diǎn)2009年2010年2011年化學(xué)平衡移動(dòng)安徽11(選擇)
2、;海南4(選擇);廣東15(選擇);北京9(選擇);重慶13(選擇);四川13(選擇);上海25(解答);安徽28(解答)江蘇14(選擇)天津6(選擇);福建12(選擇);重慶10(選擇);全國新課標(biāo)28(解答)化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算天津5(選擇)北京12(選擇);全國13(選擇)全國8(選擇);北京12(選擇);江蘇15(選擇);山東28(解答);廣東31(解答)第八單元 高考縱覽第八單元 使用建議使用建議 教學(xué)建議 本單元化學(xué)反響速率和化學(xué)平衡理論是重要的理論根底之一,它貫穿于整個(gè)中學(xué)化學(xué)之中。任何一個(gè)化學(xué)反響都要涉及兩個(gè)方面的問題:一是化學(xué)反響的快慢,也就是化學(xué)反響速率的問題;二是化學(xué)反響進(jìn)
3、行的程度,也就是化學(xué)平衡問題。因此,在歷年的高考命題中,化學(xué)反響速率和化學(xué)平衡測試的范圍比較廣,且重要的知識(shí)點(diǎn)在高考中出現(xiàn)的頻率較高。 化學(xué)反響速率是高考的常考題,主要對(duì)考查化學(xué)反響速率的理解,對(duì)化學(xué)反響速率表示方法的認(rèn)識(shí),以及運(yùn)用化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系進(jìn)行有關(guān)的簡單計(jì)算。從試題的類型來看,主要以選擇題的形式出現(xiàn)?;瘜W(xué)平衡是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn),出現(xiàn)的題目主要是選擇題和填空型計(jì)算題。在選擇題中多以考查化學(xué)平衡的概念和影響化學(xué)平衡移動(dòng)的條件為主;填空題主要考查學(xué)生的能力。 化學(xué)平衡是中學(xué)化學(xué)涉及的電離平衡、水解平衡及沉淀溶解平衡等知識(shí)的核心,對(duì)很多知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解起著指導(dǎo)作用,學(xué)習(xí)這局
4、部知識(shí)時(shí)要注意以下幾點(diǎn):第八單元 使用建議 (1)要準(zhǔn)確理解有關(guān)概念的內(nèi)涵與外延,善于揭示概念間的內(nèi)在聯(lián)系,并應(yīng)用所學(xué)概念和有關(guān)規(guī)律,特別要準(zhǔn)確掌握化學(xué)反響速率、化學(xué)平衡狀態(tài)、化學(xué)平衡常數(shù)和化學(xué)平衡移動(dòng)四個(gè)概念,弄清三者的范疇及相互聯(lián)系。 (2)要準(zhǔn)確把握外界條件對(duì)化學(xué)反響速率和化學(xué)平衡的影響,學(xué)會(huì)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理來解決有關(guān)的平衡問題,尤其是等效平衡、化學(xué)平衡實(shí)質(zhì)和化學(xué)平衡常數(shù)的理解和應(yīng)用。 (3)要重視化學(xué)實(shí)驗(yàn),認(rèn)真觀察和理解課本上安排的有關(guān)實(shí)驗(yàn),弄清實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,發(fā)生的反響及所要說明的問題,通過典型的實(shí)驗(yàn)得出一般規(guī)律,加深對(duì)所學(xué)概念、理論的理解和應(yīng)用,提高解決實(shí)際問題的能力。 第八單元 使用
5、建議 (4)要學(xué)會(huì)對(duì)圖表、數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析的方法,多加強(qiáng)練習(xí),做到學(xué)、用、練、糾相結(jié)合,以提高解決各類問題的能力。 課時(shí)安排 本單元建議用8課時(shí)完成,其中4課時(shí)用于在課堂上互動(dòng)式完成第2325講,2課時(shí)用于處理各講的習(xí)題講評(píng),2課時(shí)用于測試和講評(píng)。第八單元 使用建議第23講 化學(xué)反響的方向和限度 第23講化學(xué)反響的方向和限度 課標(biāo)考綱展示第23講 課標(biāo)考綱展示 考綱要求考向追蹤 1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。 2.了解化學(xué)平衡建立的過程。了解化學(xué)平衡常數(shù)的含義,能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 1.高考中主要考查化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向與反應(yīng)熱的關(guān)系等,難度較小。 2.化學(xué)平衡的概念
6、、特征、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,主要考查化學(xué)平衡的移動(dòng)、有關(guān)化學(xué)平衡的圖像、化學(xué)平衡的計(jì)算等知識(shí),主要以選擇題和填空型計(jì)算題的形式考查,難度中等??季V要求考向追蹤 3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,認(rèn)識(shí)并能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。 4.了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。 3.化學(xué)平衡在第卷中結(jié)合化學(xué)平衡圖像、化學(xué)平衡常數(shù)等一起以填空題的形式出現(xiàn),難度中等。預(yù)測2013年高考仍將通過圖表(或圖像)的分析,判斷化學(xué)平衡移動(dòng)的方向,將化學(xué)平衡的移動(dòng)與化工生產(chǎn)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算等方面結(jié)合設(shè)計(jì)成綜合試題考查。第23講 課標(biāo)考綱
7、展示 第23講 考向互動(dòng)探究 考向互動(dòng)探究 探究考向一化學(xué)反響進(jìn)行的方向 【知識(shí)梳理】 1自發(fā)過程 (1)含義:在一定條件下,不需要借助外力作用就能自發(fā)進(jìn)行的過程。 (2)特點(diǎn) 體系趨向于從_狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)開狀態(tài)(體系對(duì)外部_或_熱量)。 在密閉條件下,體系有從_轉(zhuǎn)變?yōu)開的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定)。高能量 低能量 做功 放出 有序 無序 2化學(xué)反響方向的判據(jù) (1)焓判據(jù)放熱過程中體系能量_,H_0,具有自發(fā)進(jìn)行的傾向,但有些吸熱反響也可以自發(fā)進(jìn)行,故只用焓變判斷反響方向不全面。 (2)熵判據(jù) 熵:量度體系_程度的物理量,符號(hào)為_。 熵的大小:同種物質(zhì),三種狀態(tài)下,熵值由大到小的順序?yàn)開。降低
8、第23講 考向互動(dòng)探究 (3)復(fù)合判據(jù) 恒溫、恒壓下,判斷化學(xué)反響自發(fā)性的判據(jù),不僅與焓變和熵變有關(guān),還與溫度有關(guān),可推出以下關(guān)系式: a當(dāng)H0,S0時(shí),HTS_0,反響一定自發(fā)進(jìn)行。 b當(dāng)H0,S0時(shí),HTS_0,反響不可自發(fā)進(jìn)行。 c當(dāng)H0,S0或H0,S0時(shí),反響是否能自發(fā)進(jìn)行與_有關(guān)。第23講 考向互動(dòng)探究 溫度 問題導(dǎo)思 1.能自發(fā)進(jìn)行的反響一定能實(shí)際發(fā)生嗎? 2“放熱過程都可以自發(fā)進(jìn)行,但吸熱過程都不能自發(fā)進(jìn)行。這句話對(duì)嗎?應(yīng)如何理解? 問題導(dǎo)思 提示:1.不一定。化學(xué)反響方向的判據(jù)指出的僅僅是在一定條件下化學(xué)反響自發(fā)進(jìn)行的趨勢,并不能說明在該條件下反響是否實(shí)際發(fā)生,還要考慮化學(xué)反
9、響的快慢問題。 2不對(duì)。放熱過程有自發(fā)進(jìn)行的傾向性,但并不一定能自發(fā)進(jìn)行,還要看熵變和溫度。吸熱過程沒有自發(fā)進(jìn)行的傾向性,但并不一定不能自發(fā)進(jìn)行,還要看熵變和溫度,如水的蒸發(fā)等。 第23講 考向互動(dòng)探究 【要點(diǎn)深化】 1焓變和熵變對(duì)反響方向的共同影響“四象限法判斷化學(xué)反響的方向。第23講 考向互動(dòng)探究 在二維平面內(nèi)建立坐標(biāo)系,第象限的符號(hào)為“、,第象限的符號(hào)為“、,第象限的符號(hào)為“、,第象限的符號(hào)為“、。借助于數(shù)學(xué)坐標(biāo)系四個(gè)象限的符號(hào),聯(lián)系焓變與熵變對(duì)反響方向的共同影響,可以從熱力學(xué)的角度快速判斷化學(xué)反響的方向。若H0時(shí),反應(yīng)一定自發(fā)若H0和S0時(shí),反應(yīng)一定不自發(fā)若H0和S0和S0時(shí),反應(yīng)可能
10、自發(fā),也可能不自發(fā)第23講 考向互動(dòng)探究 2.焓變、熵變和溫度對(duì)化學(xué)反響方向的影響 HSHTS反應(yīng)情況永遠(yuǎn)是負(fù)值在任何溫度下過程均自發(fā)進(jìn)行永遠(yuǎn)是正值在任何溫度下過程均非自發(fā)進(jìn)行低溫為正高溫為負(fù)低溫時(shí)非自發(fā)高溫時(shí)自發(fā)低溫為負(fù)高溫為正低溫時(shí)自發(fā)高溫時(shí)非自發(fā)第23講 考向互動(dòng)探究 【典例精析】 例12021臨汾模擬 反響2AB(g)=C(g)3D(g)在高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行,其逆反響在低溫下能自發(fā)進(jìn)行,那么該反響的H、S應(yīng)為() AH0BH0,S0,S0 DH0,S0第23講 考向互動(dòng)探究 答案 C 解析 根據(jù)化學(xué)反響進(jìn)行方向的復(fù)合判據(jù)HTS,當(dāng)HTS0反響不能自發(fā)進(jìn)行。結(jié)合題意得出該反響的H0,S0。
11、 方法點(diǎn)撥 此題考查了化學(xué)反響自發(fā)性的判斷方法,焓變和熵變都是與反響能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素。但不能獨(dú)立作為反響自發(fā)性的判據(jù);要判斷反響進(jìn)行的方向,必須綜合考慮體系的焓變和熵變對(duì)反響方向的綜合影響。第23講 考向互動(dòng)探究 變式題2021長春調(diào)研 對(duì)于反響:4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)=4Fe(OH)3(s)H444.3 kJmol1,且熵減小,在常溫常壓下該反響能自發(fā)進(jìn)行,對(duì)該反響的方向起決定作用的是() A焓變 B溫度 C壓強(qiáng) D熵變 答案 A 解析 根據(jù)焓判據(jù)和熵判據(jù)組成的復(fù)合判據(jù)HST0時(shí),反響能夠自發(fā)進(jìn)行,由于熵減小,即S v逆時(shí),才使平衡向正反響方向移動(dòng)。 (2)不要
12、把平衡向正反響方向移動(dòng)與原料轉(zhuǎn)化率的提高等同起來,當(dāng)反響物總量不變時(shí),平衡向正反響方向移動(dòng),反響物轉(zhuǎn)化率提高。 4化學(xué)平衡移動(dòng)與氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量變化規(guī)律平衡移動(dòng)后,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量可能增大,可能減小,也可能不變。平均相對(duì)分子質(zhì)量的變化,既要考慮平衡體系中反響物、生成物的狀態(tài),又要考慮原平衡混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量。 第23講 考向互動(dòng)探究 第23講 考向互動(dòng)探究 第23講 考向互動(dòng)探究 (2)濃度的變化,平衡移動(dòng)會(huì)使?jié)舛茸兓菨舛鹊淖兓灰欢ㄊ蛊胶庖苿?dòng)。 (3)各組分百分含量的變化。 (4)平均相對(duì)分子質(zhì)量的變化。 (5)顏色的變化(顏色變化,平衡不一定發(fā)生移動(dòng))。 (6)
13、混合氣體密度的變化(密度變化,平衡不一定發(fā)生移動(dòng),密度不變,平衡也不一定不移動(dòng))。 (7)轉(zhuǎn)化率的變化。第23講 考向互動(dòng)探究 【典例精析】 例32021海南化學(xué)卷 對(duì)于可逆反響H2(g)I2(g) 2HI(g),在溫度一定下由H2(g)和I2(g)開始反響,以下說法正確的選項(xiàng)是() AH2(g)的消耗速率與HI(g)的生成速率之比為21 B反響進(jìn)行的凈速率是正、逆反響速率之差 C正、逆反響速率的比值是恒定的 D到達(dá)平衡時(shí),正、逆反響速率相等第23講 考向互動(dòng)探究 答案 BD 解析 H2(g)的消耗速率與HI(g)的生成速率比決定于該反響的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,應(yīng)為12,A錯(cuò);正、逆反響速率的比值是
14、隨反響時(shí)間的變化而變化的,不是恒定的,C錯(cuò)。對(duì)于一個(gè)可逆反響的凈速率就是正、逆反響速率之差,B正確;可逆反響到達(dá)平衡的標(biāo)志就是正、逆反響速率相等,D正確。 方法點(diǎn)撥 化學(xué)平衡狀態(tài)的根本標(biāo)志是:(1)v正v逆;(2)各組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變。解題時(shí),要牢牢抓住兩個(gè)根本標(biāo)志,并明確氣體的顏色、密度、壓強(qiáng)、平均相對(duì)分子質(zhì)量的變化與根本標(biāo)志間的關(guān)系,才能全面分析,順利解答。第23講 考向互動(dòng)探究 互動(dòng)探究 可逆反響到達(dá)平衡時(shí),v正v逆,即單位時(shí)間內(nèi)任一物質(zhì)生成多少,就消耗多少,表現(xiàn)在外部的特點(diǎn)是什么? 互動(dòng)探究 提示:各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,總物質(zhì)的量也不變,每一種物質(zhì)的物質(zhì)的量的百分含量也不變,混合氣體
15、的平均相對(duì)分子質(zhì)量也不變,每一種物質(zhì)的濃度也不變,如溫度、體積固定,反響容器內(nèi)的總壓也不隨時(shí)間的變化而變化(但對(duì)反響前后氣體物質(zhì)的分子數(shù)相等的可逆反響,就不能用總壓、平均相對(duì)分子質(zhì)量等是否隨時(shí)間的變化判斷反響是否到達(dá)平衡)。 第23講 考向互動(dòng)探究 變式題可逆反響:2NO2(g) 2NO(g)O2(g)在密閉容器中反響,到達(dá)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是() 單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2 單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO 用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反響速率的比為221的狀態(tài) 混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài) 混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)
16、 混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài) 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A B C D全部第23講 考向互動(dòng)探究 答案 A 解析 此題不僅考查了化學(xué)平衡的直接標(biāo)志,也要求對(duì)化學(xué)平衡的間接標(biāo)志進(jìn)行分析、判斷。中單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)必消耗2n mol NO2,而生成2n mol NO2時(shí)必消耗n mol O2,能說明反響到達(dá)平衡;不能說明;中無論到達(dá)平衡與否,化學(xué)反響速率之比都等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比;有色氣體的顏色不變,那么表示物質(zhì)的濃度不再變化,說明反響已到達(dá)平衡;體積固定、氣體質(zhì)量反響前后守恒,密度始終不變;反響前后可逆反響壓強(qiáng)不變,意味著各物質(zhì)的含量不再變化;由于氣體的質(zhì)量不變,
17、氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí),說明氣體中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,該反響g0,能說明反響到達(dá)平衡。 第23講 考向互動(dòng)探究 探究考向四化學(xué)平衡常數(shù)及計(jì)算 【知識(shí)梳理】 一、化學(xué)平衡常數(shù) 1概念 在一定溫度下,一個(gè)可逆反響到達(dá)_時(shí),生成物_與反響物_的比值是一個(gè)常數(shù),用符號(hào)_表示。 2表達(dá)式 對(duì)于一般的可逆反響mA(g)nB(g) pC(g)qD(g),在一定溫度下到達(dá)平衡時(shí),K_。第23講 考向互動(dòng)探究 化學(xué)平衡狀態(tài) 濃度冪之積 濃度冪之積 K 3意義 (1)K值越大,正反響進(jìn)行的程度_,反響物的轉(zhuǎn)化率_;K值越小,正反響進(jìn)行的程度_,反響物的轉(zhuǎn)化率_。 (2)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體化學(xué)反響方程
18、式的平衡常數(shù)。 假設(shè)反響方向改變,那么平衡常數(shù)變?yōu)樵胶獬?shù)的倒數(shù)。 假設(shè)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)改變,那么平衡常數(shù)改變。 此外,如兩個(gè)方程式相加得出新的方程式,那么新的方程式的K等于兩方程式平衡常數(shù)相乘,反之相除。 4影響因素:K只受_影響,與反響物或生成物的濃度變化無關(guān)。 第23講 考向互動(dòng)探究 越大 越大 越小 越小溫度 第23講 考向互動(dòng)探究 限度 相等 問題導(dǎo)思 是否存在:“溫度改變,化學(xué)平衡常數(shù)不改變的可逆反響?為什么? 問題導(dǎo)思 提示:不存在。但凡化學(xué)反響都伴隨著能量變化,不是吸熱,就是放熱,不存在既不吸熱也不放熱的化學(xué)反響。第23講 考向互動(dòng)探究 【要點(diǎn)深化】 1有關(guān)化學(xué)平衡
19、常數(shù)的本卷須知 (1)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與其他因素?zé)o關(guān)。即在一定溫度下,不管反響物的初始濃度如何,也不管反響從哪一個(gè)方向進(jìn)行的,化學(xué)平衡常數(shù)是一定值。 (2)假設(shè)可逆反響正反響為吸熱反響,升高溫度,平衡正移,K值越大;降低溫度,平衡逆移,K值減小。假設(shè)可逆反響正反響為放熱反響,升高溫度,平衡逆移,K值減??;降低溫度,平衡正移,K值增大。 (3)對(duì)一定溫度下的可逆反響而言,在建立平衡的整個(gè)過程中,反響在平衡狀態(tài)時(shí)的轉(zhuǎn)化率最大。 第23講 考向互動(dòng)探究 第23講 考向互動(dòng)探究 第23講 考向互動(dòng)探究 第23講 考向互動(dòng)探究 2特點(diǎn) (1)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與反響物或生成物的濃度無關(guān)。
20、(2)反響物或生成物中有固體和純液體存在時(shí),由于其濃度可看做“1而不代入公式。 (3)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反響方程式的平衡常數(shù)。假設(shè)反響方向改變,那么平衡常數(shù)改變,假設(shè)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小,盡管是同一反響,平衡常數(shù)也會(huì)改變,但意義不變。第23講 考向互動(dòng)探究 第23講 考向互動(dòng)探究 (2)判斷可逆反響的反響溫度化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響,與反響物或生成物的濃度變化無關(guān)。根據(jù)平衡狀態(tài)中各組分的物質(zhì)的量濃度,可以計(jì)算出該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù),從而判斷反響溫度。 (3)判斷反響的熱效應(yīng),假設(shè)升高溫度,K值增大,那么正反響為吸熱反響;反之,K值減小,那么正反響為放熱反響。 (4)用于計(jì)
21、算平衡濃度、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、轉(zhuǎn)化率等。第23講 考向互動(dòng)探究 4化學(xué)平衡計(jì)算的思路和方法 化學(xué)平衡計(jì)算的一般思路和方法是:建立模式、確定關(guān)系、根據(jù)題意、列出方程。 學(xué)習(xí)化學(xué)反響速率和化學(xué)平衡的計(jì)算時(shí),抓住“三量一態(tài)是掌握有關(guān)計(jì)算的關(guān)鍵?!叭考雌鹗剂?物質(zhì)的量、濃度、體積)、變化量、平衡量,“一態(tài)即可逆反響到達(dá)平衡時(shí)的平衡態(tài),要明確平衡狀態(tài)的混合物的組成成分及物質(zhì)的相關(guān)量(物質(zhì)的量、濃度、體積)。 第23講 考向互動(dòng)探究 5化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算三段式 化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算一般要涉及化學(xué)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率,常常與阿伏加德羅定律一起進(jìn)行綜合考查。解決該類試題的方法一般用“三段式:在解題過程中經(jīng)常用“起始量
22、、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量的解題模式來分析、解決問題。例如: 對(duì)于反響:mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)。A的起始濃度為a molL1,B的起始濃度為b molL1,反響進(jìn)行至t1 s時(shí),A消耗了x molL1,反響容器的體積為V。那么:第23講 考向互動(dòng)探究 第23講 考向互動(dòng)探究 第23講 考向互動(dòng)探究 第23講 考向互動(dòng)探究 第23講 考向互動(dòng)探究 答案 A 方法點(diǎn)撥 進(jìn)行化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算時(shí)要注意:濃度是指平衡狀態(tài)時(shí)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,不是物質(zhì)的量,也不是某一時(shí)刻(未達(dá)平衡)時(shí)的濃度。第23講 考向互動(dòng)探究 變式題2021全國卷 在容積可變的密閉容器中,2 mol N2和8
23、mol H2在一定條件下發(fā)生反響,到達(dá)平衡時(shí),H2的轉(zhuǎn)化率為25%,那么平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)接近于() A5%B10% C15% D20% 答案 C 第23講 考向互動(dòng)探究 第23講 考向互動(dòng)探究 第23講 考向互動(dòng)探究 方法點(diǎn)撥 該題考查了化學(xué)平衡的相關(guān)計(jì)算,必須掌握平衡時(shí)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)等于其物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)才是解題的關(guān)鍵。 第23講 考向互動(dòng)探究 【備選理由】考查化學(xué)平衡的影響因素和化學(xué)平衡移動(dòng)。 2021山西師大附中 某?;瘜W(xué)興趣小組為探究溫度和壓強(qiáng)對(duì)可逆反響X(g)Y(g) Z(g)W(g)的影響,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):恒溫條件下,往一個(gè)容積為1 L的密閉容器中充入1 mol X和1 mol Y
24、,反響到達(dá)平衡后測得容器中X、Y、Z的物質(zhì)的量濃度均為0.5 mol/L,然后改變外界條件(其他條件不變),A、B、C、D四位同學(xué)所得數(shù)據(jù)中可能正確的選項(xiàng)是()第23講 備用習(xí)題備用習(xí)題改變條件各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度XYZA升高溫度0.78 mol/L0.78 mol/L0.2 mol/LB增大壓強(qiáng)1 mol/L1 mol/L1 mol/LC增大壓強(qiáng)1.1 mol/L1.1 mol/L0.7 mol/LD減小壓強(qiáng)0.3 mol/L0.3 mol/L0.2 mol/L第23講 備用習(xí)題 答案 B 解析這是一個(gè)反響前后氣體物質(zhì)的量不變的反響,改變壓強(qiáng),平衡不移動(dòng)。改變壓強(qiáng),各物質(zhì)的濃度應(yīng)同等程度地改
25、變。假設(shè)容器體積變?yōu)樵瓉淼囊话耄敲锤鹘M分的濃度都增大為原來的2倍,B項(xiàng)正確。 第23講 備用習(xí)題第24講 影響化學(xué)平衡的因素 第24講影響化學(xué)平衡的因素 課標(biāo)考綱展示第24講 課標(biāo)考綱展示 考綱要求考向追蹤 1.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,認(rèn)識(shí)并能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。 2.了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。 1.影響化學(xué)平衡的因素及計(jì)算是近幾年高考新增的熱點(diǎn),主要以選擇題的形式考查,難度較小。 2.化學(xué)平衡的判斷及計(jì)算一直是高考的熱點(diǎn),主要以選擇題和填空型計(jì)算題的形式出現(xiàn),難度較小。 預(yù)測2013年的高考,
26、結(jié)合化工生產(chǎn)、日常生活等,綜合考查化學(xué)平衡的判斷及化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算會(huì)有所體現(xiàn)。第24講 考向互動(dòng)探究 考向互動(dòng)探究探究考向一影響化學(xué)平衡的因素 【知識(shí)梳理】 1外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響第24講 考向互動(dòng)探究 增大 減小 吸熱 減小 增大 放熱 第24講 考向互動(dòng)探究 正反響方向 逆反響方向 氣體體積減小 氣體體積增大 不移動(dòng) (4)催化劑的影響使用催化劑,因其能同等倍數(shù)地改變正、逆反響速率,平衡_移動(dòng)。 2勒夏特列原理 (1)內(nèi)容 如果改變影響平衡的條件之一(如濃度、壓強(qiáng)或溫度),平衡將向著_的方向移動(dòng)。 (2)適用 該原理適用于化學(xué)平衡、溶解平衡、電離平衡、水解平衡等動(dòng)態(tài)平衡。 這種減弱并
27、不能消除外界條件的變化。 第24講 考向互動(dòng)探究 不 能夠減弱這種改變 問題導(dǎo)思 1.某一可逆反響,一定條件下到達(dá)平衡,假設(shè)化學(xué)反響速率改變,平衡一定發(fā)生移動(dòng)嗎?假設(shè)平衡發(fā)生移動(dòng),化學(xué)反響速率一定改變嗎? 22 mol SO2和2 mol O2放在密閉容器中反響,反響到達(dá)平衡時(shí),O2的物質(zhì)的量在什么范圍? 問題導(dǎo)思 提示:1.正、逆反響速率同等倍數(shù)改變,平衡不移動(dòng),不同等倍數(shù)改變,平衡發(fā)生移動(dòng)。平衡發(fā)生移動(dòng),化學(xué)反響速率一定改變。 21 moln(O2)2 mol第24講 考向互動(dòng)探究 第24講 考向互動(dòng)探究 2對(duì)勒夏特列原理的理解 在封閉體系中,如果只改變平衡體系中的一個(gè)條件時(shí),平衡將向減弱
28、這個(gè)條件改變的方向移動(dòng)。以2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)Hv逆正向減小SO3的濃度不變減小v正v逆減小SO2的濃度減小不變v正v逆逆向增大SO3的濃度不變增大v正v逆正向擴(kuò)大容器的體積減小減小v正v逆逆向溫度升高溫度增大增大v正v逆正向使用催化劑增大增大v正v逆不移動(dòng)勒夏特列原理改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)條件,平衡向減弱這種改變的方向移動(dòng)第24講 考向互動(dòng)探究 3.影響化學(xué)平衡因素的特殊情況 (1)當(dāng)反響混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)時(shí),由于其“濃度是恒定的,不隨其量的增減而變化,故改變這些固體或液體的量,對(duì)平衡沒有影響。 (2)對(duì)于反響前后氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等的反響
29、,壓強(qiáng)的變化對(duì)正、逆反響的速率的影響程度是相同的,故平衡不移動(dòng)。 (3)“惰性氣體對(duì)化學(xué)平衡的影響第24講 考向互動(dòng)探究 第24講 考向互動(dòng)探究 4影響化學(xué)平衡因素的思維模型第24講 考向互動(dòng)探究 【典例精析】 例12021海南化學(xué)卷 氯氣在298 K、100 kPa時(shí),在1 L水中可溶解0.09 mol,實(shí)驗(yàn)測得溶于水的Cl2約有三分之一與水反響。請答復(fù)以下問題: (1)該反響的離子方程式為_; (2)估算該反響的平衡常數(shù)_(列式計(jì)算) (3)在上述平衡體系中參加少量NaOH固體,平衡將向_移動(dòng); (4)如果增大氯氣的壓強(qiáng),氯氣在水中的溶解度_(填“增大“減小或“不變),平衡將向_移動(dòng)。 第
30、24講 考向互動(dòng)探究 第24講 考向互動(dòng)探究 第24講 考向互動(dòng)探究 (3)參加少量NaOH固體,將中和H使得氫離子的濃度降低,平衡將向正反響方向移動(dòng)。 (4)由氣體的溶解度隨著壓強(qiáng)的增大而增大,可知增大壓強(qiáng)平衡將向正反響方向移動(dòng),氯氣的溶解度增大。 第24講 考向互動(dòng)探究 互動(dòng)探究 為什么實(shí)驗(yàn)室用飽和氯化鈉溶液來除去氯氣中的氯化氫氣體?請你用化學(xué)平衡移動(dòng)原理加以說明。 互動(dòng)探究 提示:飽和氯化鈉溶液中Cl濃度大,抑制反響Cl2H2O HClHClO的正向進(jìn)行。 第24講 考向互動(dòng)探究 變式題2021福建卷 25 時(shí),在含有Pb2、Sn2的某溶液中,參加過量金屬錫(Sn),發(fā)生反響:Sn(s)
31、Pb2(aq) Sn2(aq)Pb(s),體系中c(Pb2)和c(Sn2)變化關(guān)系如圖241所示。以下判斷正確的選項(xiàng)是()第24講 考向互動(dòng)探究 A往平衡體系中參加金屬鉛后,c(Pb2)增大 B往平衡體系中參加少量Sn(NO3)2固體后,c(Pb2)變小 C升高溫度,平衡體系中c(Pb2)增大,說明該反響H0 D25 時(shí),該反響的平衡常數(shù)K2.2答案 D第24講 考向互動(dòng)探究 第24講 考向互動(dòng)探究 探究考向二等效平衡 【知識(shí)梳理】 等效平衡的含義 相同條件下,同一可逆反響體系,不管反響從_開始,還是從_開始,到達(dá)化學(xué)平衡時(shí),任何相同物質(zhì)的_(體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))都相同的化學(xué)平衡
32、互稱等效平衡。 第24講 考向互動(dòng)探究 逆反響 正反響 百分含量 【要點(diǎn)深化】 1等效平衡概念的理解 (1)只要是等效平衡,平衡時(shí)同一物質(zhì)的百分含量(體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等)一定相同。 (2)外界條件相同:通常可以是:恒溫恒容、恒溫恒壓。 (3)平衡狀態(tài)只與始態(tài)有關(guān),而與途徑無關(guān)。 2等效平衡的分類 等效平衡根據(jù)外界溫度、壓強(qiáng)和體積的變化情況,可以分為三類:第24講 考向互動(dòng)探究 條件等效條件結(jié)果恒溫恒容:反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等A(g)B(g) C(g)n(g)0投料換算成相同物質(zhì)表示時(shí)量相同兩次平衡時(shí)各組分百分含量、n、c均相同完全相同等同平衡恒溫恒容:反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等A(g)B(
33、g) 2C(g)n(g)0投料換算成相同物質(zhì)表示時(shí)等比例兩次平衡時(shí)各組分百分含量相同,n、c同比例變化等效平衡恒溫恒壓:所有氣體可逆反應(yīng)投料換算成相同物質(zhì)表示時(shí)等比例兩次平衡時(shí)各組分百分含量、c相同,n同比例變化等效平衡第24講 考向互動(dòng)探究 3.等效平衡的判斷方法 等效平衡有兩類反響(即n0、n0的反響)、兩種狀態(tài)(即恒溫恒容、恒溫恒壓)。 (1)恒溫恒容條件下的體積可變反響 判斷方法:極值等量即等效。 例如:一定條件下的可逆反響: 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) 2 mol 1 mol 0 0 0 2 mol 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol a mol b mo
34、l c mol第24講 考向互動(dòng)探究 第24講 考向互動(dòng)探究 第24講 考向互動(dòng)探究 第24講 考向互動(dòng)探究 4等效平衡的計(jì)算方法 (1)“一邊推法:將從中間狀態(tài)開始的可逆反響轉(zhuǎn)化為正反響方向開始或從逆反響方向開始的狀態(tài)(即兩個(gè)極端點(diǎn))。常分為“正推(即:使可逆反響正向進(jìn)行到底)和“逆推(即:使可逆反響逆向進(jìn)行到底)。 (2)原子守恒法:兩狀態(tài)中各原子數(shù)或各原子數(shù)之比分別相等。第24講 考向互動(dòng)探究 5等效平衡規(guī)律的應(yīng)用 (1)等效平衡 相同條件下可逆反響不管從正反響方向開始,還是從逆反響方向開始,或從正、逆反響兩個(gè)方向同時(shí)開始,假設(shè)到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí),各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(或氣體體積分?jǐn)?shù))相同,
35、那么稱為等效平衡。 兩平衡狀態(tài)間要互為等效應(yīng)滿足四點(diǎn): 同一條件;同一可逆反響;僅僅由于初始投料不同(即建立平衡的方向可以不同);平衡時(shí)相應(yīng)物質(zhì)在各自平衡體系中的體積分?jǐn)?shù)(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))相同。第24講 考向互動(dòng)探究 (2)等效平衡規(guī)律 對(duì)于恒溫、恒容條件下的體積可變反響 如果按方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì),其物質(zhì)的量與對(duì)應(yīng)組分的起始參加量相同,那么建立的化學(xué)平衡狀態(tài)完全相同,也稱為“等同平衡。例如: 常溫、常壓下的可逆反響:2SO2O2 2SO3 a. 2 mol 1 mol 0 b. 0 0 2 mol c. 0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol上述三種配比,
36、按方程式的計(jì)量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反響物,那么SO2均為2 mol,O2均為1 mol,三者建立的平衡狀態(tài)完全相同。第24講 考向互動(dòng)探究 如果按方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì),其物質(zhì)的量比與對(duì)應(yīng)組分的起始參加量比相同,那么建立的化學(xué)平衡是等效的,也稱為等比平衡。例如:H2(g)I2(g) 2HI(g) a. 1 mol 1 mol 0 b. 2 mol 2 mol 1 mol 上述兩種配比,按方程式中化學(xué)計(jì)量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反響物,兩種情況下H2(g)與I2(g)的物質(zhì)的量比均為11,因此上述兩種情況建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。第24講 考向互動(dòng)探究 對(duì)于恒溫、恒壓條件下的可逆反響(無論
37、體積可變反響或體積不變反響) 如果按方程式中化學(xué)計(jì)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì),其物質(zhì)的量比與對(duì)應(yīng)組分的起始參加量比相同,那么建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效平衡。 6解答等效平衡的常見方法“放縮法 “放縮法是數(shù)學(xué)解題中常用的一種方法,在解化學(xué)平衡題時(shí),也可借助“放縮法來構(gòu)建一些解題模型,從而快速、準(zhǔn)確地得出正確結(jié)論。第24講 考向互動(dòng)探究 “放縮法解化學(xué)平衡題的適用條件是:研究對(duì)象的有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量成倍地增減,增減倍數(shù)可以是整數(shù)倍,也可以是分?jǐn)?shù)倍。解題思路是:當(dāng)有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量成倍地增減后,我們先通過假設(shè)同倍增減容器的容積來創(chuàng)設(shè)一個(gè)與起始條件完全相同的情況,從而得到一個(gè)與原平衡完全相同的平衡
38、狀態(tài),然后把容器的容積恢復(fù)成條件時(shí)的情況。我們重點(diǎn)分析在容器的容積恢復(fù)成條件過程中該狀態(tài)的變化情況(即平衡移動(dòng)情況)。 第24講 考向互動(dòng)探究 “放縮法解題之所以有“放有“縮是因?yàn)槿萜鞯娜莘e固定。當(dāng)恒壓條件時(shí),也可利用“放縮法思考解題,只是此時(shí)“只放不縮或只縮不放。 注意:放縮法只能用于不同起始條件到達(dá)平衡后各種量的比較,不能用于判斷化學(xué)平衡移動(dòng)的方向?;瘜W(xué)平衡移動(dòng)方向的判斷要利用化學(xué)平衡移動(dòng)原理。第24講 考向互動(dòng)探究 【典例精析】 例22021江蘇卷 在溫度、容積相同的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反響物,保持恒溫、恒容,測得反響到達(dá)平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下N2(g)3H2(g)=2NH3(g
39、)H92.4 kJmol1: 容器甲乙丙反應(yīng)物投入量1 mol N2、3 mol H22 mol NH34 mol NH3NH3的濃度(molL1)c1c2c3反應(yīng)的能量變化放出a kJ吸收b kJ吸收c kJ體系壓強(qiáng)(Pa)p1p2p3反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率123第24講 考向互動(dòng)探究 以下說法正確的選項(xiàng)是() A2c1c3 Bab92.4 C2p2p3 D132c2,即c32c1;B項(xiàng)甲反響生成NH3的量加乙反響消耗NH3的量恰好為2 mol,那么ab92.4;C項(xiàng),將丙兩步反響完成,第一步將4 mol NH3參加2倍體積的容器,到達(dá)與乙一樣的平衡狀態(tài),此時(shí)丙的壓強(qiáng)p3等于p3,第二步將丙的體積壓縮
40、至1倍體積,在這一時(shí)刻,丙的壓強(qiáng)p32p2,增大壓強(qiáng),平衡向右移動(dòng),壓強(qiáng)減小,最終平衡時(shí),2p2p3;D項(xiàng),甲乙為等同平衡,121,丙的轉(zhuǎn)化率小于乙,131。 第24講 考向互動(dòng)探究 方法點(diǎn)撥 此題主要考查等效平衡的問題。難度較大。熟悉等效平衡的相關(guān)知識(shí)是解題的關(guān)鍵。在分析等效平衡問題時(shí),首先要看平衡建立的外界條件(是恒溫恒容還是恒溫恒壓),再看可逆反響的特點(diǎn)(是氣體體積可變還是不變),最后再分析初始投料情況是否符合相關(guān)要求。 第24講 考向互動(dòng)探究 變式題H2(g)I2(g) 2HI(g)H0,有相同容積的定容密封容器甲和乙,甲中參加H2和I2各0.1 mol,乙中參加HI 0.2 mol,
41、相同溫度下分別到達(dá)平衡。欲使甲中HI的平衡濃度大于乙中HI的平衡濃度,應(yīng)采取的措施是() A甲、乙提高相同溫度 B甲中參加0.1 mol He,乙不改變 C甲降低溫度,乙不變 D甲增加0.1 mol H2,乙增加0.1 mol I2第24講 考向互動(dòng)探究 答案 C 解析 此題考查化學(xué)平衡移動(dòng)、等效平衡。 在相同條件下,甲、乙容器中達(dá)平衡時(shí)是等效平衡,欲使甲中HI的平衡濃度大于乙中HI的平衡濃度,那么甲中平衡向著正反響方向移動(dòng),同時(shí)乙向著逆反響方向移動(dòng)或者不移動(dòng)。選項(xiàng)A,甲、乙提高相同溫度時(shí),平衡均向逆反響方向移動(dòng),且達(dá)平衡時(shí)二者等效,HI濃度相等。選項(xiàng)B,參加稀有氣體時(shí),平衡不移動(dòng),二者HI濃
42、度相等。選項(xiàng)C,甲降低溫度平衡向著正反響方向移動(dòng),達(dá)平衡時(shí)HI濃度增大,而乙中HI濃度不變,符合題意。選項(xiàng)D,甲、乙中分別增加等量的H2或I2,達(dá)平衡時(shí)HI濃度相等。 第24講 考向互動(dòng)探究 探究考向三化學(xué)反響速率與化學(xué)平衡圖像 【知識(shí)梳理】 1速率與時(shí)間的圖像 此類圖像揭示了正逆反響速率隨時(shí)間(包括條件的改變)的變化規(guī)律,表達(dá)了化學(xué)平衡移動(dòng)的方向等。如N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H或“v逆正向移動(dòng)減小反應(yīng)物的濃度v正、v逆均減小,且v逆v正逆向移動(dòng)第24講 考向互動(dòng)探究 平衡體系 條件變化 速率變化 平衡變化 速率變化曲線 任一平衡體系增大生成物的濃度v正、v逆均增大,且v逆v正逆
43、向移動(dòng)減小生成物的濃度v正、v逆均減小,且v正v逆正向移動(dòng)第24講 考向互動(dòng)探究 平衡體系 條件變化 速率變化 平衡變化 速率變化曲線 正反應(yīng)方向?yàn)闅怏w體積增大的放熱反應(yīng)增大壓強(qiáng)或升高溫度v正、v逆均增大,且v逆v正逆向移動(dòng)減小壓強(qiáng)或降低溫度v正、v逆均減小,且v正v逆正向移動(dòng)第24講 考向互動(dòng)探究 平衡體系 條件變化 速率變化 平衡變化 速率變化曲線 任意平衡(或反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)和相等的平衡)正催化劑(或增大壓強(qiáng))v正、v逆同等倍數(shù)增大平衡不移動(dòng)負(fù)催化劑(或減小壓強(qiáng))v正、 v逆同等倍數(shù)減小第24講 考向互動(dòng)探究 第24講 考向互動(dòng)探究 【典例精析】 例32021全國卷 反響aA(g)
44、bB(g) cC(g)(H“此反響為放熱反響,降低溫度,平衡向正反響方向移動(dòng) (6) (注:只要曲線能表示出平衡向逆反響移動(dòng)及各物質(zhì)濃度的相對(duì)變化比例即可)第24講 考向互動(dòng)探究 第24講 考向互動(dòng)探究 第24講 考向互動(dòng)探究 (4)第階段C是從0開始的,因此可以確定第一次平衡后從體系中移出了C,即減少生成物濃度,平衡正向移動(dòng)。 (5)第階段的開始與第階段的平衡各物質(zhì)的量均相等,根據(jù)A、B的量減少,C的量增加可判斷平衡是正向移動(dòng)的,根據(jù)平衡開始時(shí)濃度確定此平衡移動(dòng)不可能是由濃度的變化引起的,另外題目所給條件容器的體積不變,那么改變壓強(qiáng)也不可能,因此一定為溫度的影響,此反響正向?yàn)榉艧岱错?,可以?/p>
45、測為降低溫度,另外結(jié)合A的速率在三個(gè)階段的情況,確定改變的條件一定為降低溫度。 (6)首先應(yīng)該考慮到氣體的物質(zhì)的量濃度為氣體的物質(zhì)的量與容器體積的比值,因此容器擴(kuò)大一倍,那么各物質(zhì)的濃度減小為原來的一半,另外考慮容器體積增大,平衡向氣體的物質(zhì)的量增大的方向移動(dòng),即向逆反響方向移動(dòng)。第24講 考向互動(dòng)探究 方法點(diǎn)撥 解答有關(guān)化學(xué)平衡圖像的試題時(shí),比較快而準(zhǔn)的方法是抓住以下“三看:一看可逆反響的特征:該反響是吸熱反響還是放熱反響,是氣體總體積擴(kuò)大、縮小還是不變的反響。二看外界條件的變化:橫坐標(biāo)是時(shí)間、濃度、壓強(qiáng)還是溫度,縱坐標(biāo)是濃度、轉(zhuǎn)化率還是物質(zhì)的百分含量等。三看曲線的變化趨勢:每條曲線的變化趨
46、勢是上升還是下降,曲線有無拐點(diǎn)、最低點(diǎn)。由以上“三看,再結(jié)合勒夏特列原理,不難解答有關(guān)化學(xué)平衡問題。第24講 考向互動(dòng)探究 變式題在30 時(shí),將0.40 mol的二氧化氮?dú)怏w充入2 L抽空的密閉容器中,經(jīng)過10 s到達(dá)平衡,濃度變化曲線如圖249所示,試答復(fù): (1)在上述條件下,從反響開始至10 s時(shí),二氧化氮的平均反響速率為_。第24講 考向互動(dòng)探究 第24講 考向互動(dòng)探究 圖24-9 (2)30 時(shí),反響2NO2(g)N2O4(g)H 第25講 考向互動(dòng)探究 加快 減小 加快減小加快減小相同 接觸面積 問題導(dǎo)思 1.固體物質(zhì)對(duì)化學(xué)反響速率沒有影響嗎? 2增大反響體系的壓強(qiáng),反響速率是否一
47、定加快? 問題導(dǎo)思 要點(diǎn)提示:1.固體反響物的濃度可視為常數(shù),假設(shè)增加其用量,對(duì)化學(xué)反響速率無影響;但固體物質(zhì)的顆粒大小會(huì)影響化學(xué)反響速率,如粉末狀的固體反響物比塊狀的接觸面積大,與同樣物質(zhì)反響,化學(xué)反響速率較大。2不一定,壓強(qiáng)的改變能引起反響物濃度的改變時(shí),反響速率才能發(fā)生改變。 第25講 考向互動(dòng)探究 【要點(diǎn)深化】 1深化理解外界因素對(duì)化學(xué)反響速率的影響 (1)從“有效碰撞理論理解外因?qū)Ψ错懰俾实挠绊懙?5講 考向互動(dòng)探究 (2)外界條件的變化對(duì)v正、v逆的影響 溫度的影響 對(duì)于可逆反響,改變溫度時(shí),吸熱反響速率受到的影響程度大。即升溫時(shí),吸熱反響速率增大的程度大;降溫時(shí),吸熱反響速率減小
48、的程度也大。如圖252所示。 第25講 考向互動(dòng)探究 壓強(qiáng)的影響 a對(duì)于體積可變的反響,方程式中氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)大的一側(cè),其反響速率受壓強(qiáng)的影響程度大。加壓時(shí),它增大的程度大;減壓時(shí),它減小的程度大。如圖253所示。 b對(duì)于體積不變的反響,改變壓強(qiáng)時(shí),正、逆反響速率會(huì)同等程度改變。第25講 考向互動(dòng)探究 溫度對(duì)化學(xué)反響速率的影響:其他條件不變時(shí),升高溫度,化學(xué)反響速率增大,降低溫度,化學(xué)反響速率減小。實(shí)驗(yàn)說明,溫度升高10 ,化學(xué)反響速率通常增大到原來的24倍。 催化劑對(duì)化學(xué)反響速率的影響:在其他條件不變時(shí),催化劑一般可以大幅度增大化學(xué)反響速率。在可逆反響中,能同等程度地改變正逆反響速率。在
49、使用時(shí)要注意催化劑的活化溫度及防止催化劑中毒。 “惰性氣體對(duì)化學(xué)反響速率的影響 我們把與化學(xué)反響體系中各反響成分均不起反響的氣體統(tǒng)稱為“惰性氣體。第25講 考向互動(dòng)探究 第25講 考向互動(dòng)探究 2化學(xué)反響速率的變化規(guī)律 對(duì)于可逆反響,在討論外界條件對(duì)反響速率的影響時(shí)要注意,只有濃度變化對(duì)反響速率的影響有選擇性,即增大反響物濃度那么增大正反響速率,增大生成物濃度那么增大逆反響速率,反之亦然。而溫度、壓強(qiáng)(對(duì)有氣體參加的反響有影響)、催化劑的影響是廣泛的,不管反響吸熱、放熱,溫度升高都將增大反響速率(反響物能量升高、活化分子百分?jǐn)?shù)升高);不管氣體體積增大還是縮小,增大壓強(qiáng)都將增大反響速率(反響物濃
50、度增大,活化分子總數(shù)增大)。第25講 考向互動(dòng)探究 外界條件條件變化活化分子的數(shù)量變化速率變化反應(yīng)物的濃度增大單位體積里總數(shù)增大,百分?jǐn)?shù)不變增大減小單位體積里總數(shù)減小,百分?jǐn)?shù)不變減小氣體反應(yīng)物的壓強(qiáng)增大單位體積里總數(shù)增大,百分?jǐn)?shù)不變增大減小單位體積里總數(shù)減小,百分?jǐn)?shù)不變減小反應(yīng)物的溫度升高百分?jǐn)?shù)增大,單位體積里總數(shù)增大增大降低百分?jǐn)?shù)減小,單位體積里總數(shù)減小減小反應(yīng)物的催化劑使用百分?jǐn)?shù)劇增,單位體積里總數(shù)劇增劇增撤去百分?jǐn)?shù)劇減,單位體積里總數(shù)劇減劇減其他光、電磁波、超聲波、固體反應(yīng)物顆粒的大小、溶劑或形成原電池等第25講 考向互動(dòng)探究 【典例精析】 例22021撫順聯(lián)考 甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組利用酸
51、性KMnO4溶液與H2C2O4溶液反響研究影響反響速率的因素。 (1)該反響的離子方程式為(提示:H2C2O4的一級(jí)電離常數(shù)為5.4102)_。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下(實(shí)驗(yàn)中所用KMnO4溶液均已參加H2SO4): 第25講 考向互動(dòng)探究 第25講 考向互動(dòng)探究 圖25-4序號(hào)A溶液B溶液2 mL 0.1 mol/LH2C2O4溶液4 mL 0.01 mol/L KMnO4溶液2 mL 0.2 mol/LH2C2O4溶液4 mL 0.01 mol/LKMnO4溶液2 mL 0.2 mol/LH2C2O4溶液4 mL 0.01 mol/L KMnO4溶液和少量MnSO4 (2)甲組:通過測定單位時(shí)間內(nèi)
52、生成CO2氣體體積的大小來比較化學(xué)反響速率的大小。實(shí)驗(yàn)裝置如圖254所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)分液漏斗中A溶液一次性放下,A、B的成分見下表:第25講 考向互動(dòng)探究 該實(shí)驗(yàn)探究的是_對(duì)化學(xué)反響速率的影響。在反響停止之前,相同時(shí)間內(nèi)針筒中所得CO2的體積由大到小的順序是_(用實(shí)驗(yàn)序號(hào)填空)。 (3)乙組:通過測定KMnO4溶液褪色所需時(shí)間的多少來比較化學(xué)反響速率的大小。 取兩支試管各參加2 mL 0.1 mol/L H2C2O4溶液,另取兩支試管各參加4 mL 0.1 mol/L KMnO4溶液。將四支試管分成兩組(各有一支盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液的試管),一組放入冷水中,另一組放入熱水中,經(jīng)過一
53、段時(shí)間后,分別混合并振蕩,記錄溶液褪色所需時(shí)間。 該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯縚對(duì)化學(xué)反響速率的影響,但該組同學(xué)始終沒有看到溶液褪色,其原因是_。第25講 考向互動(dòng)探究 第25講 考向互動(dòng)探究 解析 (1)根據(jù)題中提示可知H2C2O4是弱酸,在離子方程式中應(yīng)保存化學(xué)式。(2)比照實(shí)驗(yàn)可探究濃度對(duì)化學(xué)反響速率的影響,比照實(shí)驗(yàn)可探究催化劑對(duì)化學(xué)反響速率的影響。(3)很顯然乙組實(shí)驗(yàn)是探究溫度對(duì)化學(xué)反響速率的影響,但在反響物的使用量上控制不當(dāng),題中KMnO4溶液過量,因此不能看到明顯的褪色現(xiàn)象。 方法點(diǎn)撥 化學(xué)反響速率是通過實(shí)驗(yàn)測定的。用實(shí)驗(yàn)測定化學(xué)反響速率時(shí)分為以下幾種情況:(1)能夠直接觀察的某些性質(zhì),如釋放
54、出氣體的體積和體系的壓強(qiáng)。(2)根據(jù)科學(xué)儀器才能測量的性質(zhì),如顏色的深淺、光的吸收、光的發(fā)射以及導(dǎo)電能力等。(3)在溶液中,當(dāng)反響物或生成物本身有比較明顯的顏色時(shí),常常利用顏色的深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反響的過程和測量反響速率。第25講 考向互動(dòng)探究 互動(dòng)探究 1.為什么高錳酸鉀溶液的濃度不要太大? 2實(shí)驗(yàn)開始時(shí)溶液褪色較慢,隨后為什么會(huì)加快速率? 互動(dòng)探究 提示: 1KMnO4溶液的濃度不要太大,否那么溶液顏色過重,需要草酸的量及褪色時(shí)間都要發(fā)生相應(yīng)的變化,配制成0.01 mol/L較適宜,KMnO4溶液用硫酸酸化效果更好。 2實(shí)驗(yàn)開始時(shí)溶液顏色褪色較慢,由于反響中生成的Mn2具
55、有催化作用,隨后褪色會(huì)加快。 第25講 考向互動(dòng)探究 變式題2021寧夏卷 某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)參加少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請答復(fù)以下問題: (1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反響的化學(xué)方程式有_; (2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是_; (3)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4 4種溶液,可與上述實(shí)驗(yàn)中CuSO4溶液起相似作用的是_;第25講 考向互動(dòng)探究 (4)要加快上述實(shí)驗(yàn)中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措施有_(答兩種); (5)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列的實(shí)驗(yàn)。將表中所給的混合溶液分別參加
56、到6個(gè)盛有過量Zn粒的反響瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間。第25講 考向互動(dòng)探究 實(shí)驗(yàn)混合溶液ABCDEF4 molL1 H2SO4/mL30V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100 請完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),其中:V1_,V6_,V9_。 反響一段時(shí)間后,實(shí)驗(yàn)A中的金屬呈_色,實(shí)驗(yàn)E中的金屬呈_色。 該同學(xué)最后得出的結(jié)論為:當(dāng)參加少量CuSO4溶液時(shí),生成氫氣的速率會(huì)大大提高,但當(dāng)參加的CuSO4溶液超過一定量時(shí),生成氫氣的速率反而會(huì)下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因。 第25講 考向互動(dòng)探究 答案(1)ZnC
57、uSO4=ZnSO4Cu,ZnH2SO4=ZnSO4H2 (2)CuSO4與Zn反響產(chǎn)生的Cu與Zn形成Cu/Zn原電池,加快了氫氣產(chǎn)生的速率 (3)Ag2SO4 (4)升高反響溫度、適當(dāng)增加硫酸的濃度、增加鋅粒的比外表積等(任答兩種) (5)301017.5灰黑暗紅 當(dāng)參加一定量的CuSO4后,生成的單質(zhì)Cu會(huì)沉積在Zn的外表,降低了Zn與溶液的接觸面積第25講 考向互動(dòng)探究 解析 此題考查H2SO4與Zn反響中CuSO4溶液所起的作用。 (1)Zn置換出CuSO4中的Cu,也可以與H2SO4反響放出H2。 (2)Zn與Cu構(gòu)成原電池,反響速率加快。 (3)Zn可以置換出Ag2SO4中的Ag
58、,可構(gòu)成Zn/Ag原電池。 (4)影響速率的因素還有溫度、濃度、接觸面積等。第25講 考向互動(dòng)探究 (5)研究CuSO4的量對(duì)生成H2速率的影響,那么必須保證H2SO4的濃度相同。由于Zn過量,那么可比較生成相同H2的體積所需的時(shí)間即可,所以稀硫酸的體積要相等,即V1V2V3V4V530 mL。飽和CuSO4溶液與H2O的總體積也要相等,才能保證H2SO4的濃度相等,由F的數(shù)據(jù)知,兩者之和為20 mL,V610 mL20 mL,得V610 mL。2.5 mLV920 mL,得V917.5 mL。A組中,Zn過量,最終為灰黑色。E組有銅生成,那么為暗紅色。當(dāng)CuSO4較多時(shí),Cu會(huì)覆蓋在Zn的外
59、表,從而阻止了Zn與H2SO4的反響。第25講 考向互動(dòng)探究 探究考向三工業(yè)合成氨 【知識(shí)梳理】 1反響特點(diǎn) N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H_0S_0。 2合成氨適宜條件的選擇 (1)溫度以_左右為宜; (2)壓強(qiáng)大致可分為_(1107 Pa)、_(2107 Pa3107 Pa)和_(8.5107 Pa1108 Pa)三種類型;第25講 考向互動(dòng)探究 700 K 低壓 中壓 高壓 (3)用_做催化劑; (4)按N2與H2的物質(zhì)的量之比為_投料并及時(shí)別離出_。第25講 考向互動(dòng)探究 鐵 12.8 NH3 問題導(dǎo)思 工業(yè)合成氨是否是壓強(qiáng)越大越好,溫度越低越好? 問題導(dǎo)思 要點(diǎn)提示:應(yīng)綜合
60、考慮條件的選擇,壓強(qiáng)越大對(duì)材料、動(dòng)力、設(shè)備的要求也高;而溫度低反響速率慢不經(jīng)濟(jì)。要充分理解“適宜的含義。第25講 考向互動(dòng)探究 【要點(diǎn)深化】 1合成氨工業(yè)的簡要流程 合成氨工業(yè)的簡要流程可用方框圖表示為:第25講 考向互動(dòng)探究 第25講 考向互動(dòng)探究 (4)氨的別離:經(jīng)冷凝使氨液化,將氨別離出來,為提高原料的利用率,將沒有完全反響的N2和H2循環(huán)送入合成塔,使其充分被利用。 2化工生產(chǎn)適宜條件的選擇 (1)選擇合成氨適宜條件的原那么 選擇合成氨的條件時(shí),應(yīng)該尋找以較高的反響速率獲得適當(dāng)平衡轉(zhuǎn)化率的反響條件。此外,還應(yīng)該考慮原料的價(jià)格、未轉(zhuǎn)化合成氣的循環(huán)利用、反響熱的綜合利用等。 (2)合成氨條
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