2026届高三化学二轮复习课件：板块Ⅲ　化学反应的热效应、速率与平衡　专题三　化学反应速率与化学平衡的相关计算(含解析）

这是一份2026届高三化学二轮复习课件：板块Ⅲ　化学反应的热效应、速率与平衡　专题三　化学反应速率与化学平衡的相关计算(含解析），共125页。PPT课件主要包含了CONTENTS，真题导航，高考必备，模拟突破，6×10-5，三个量的关系，四个公式，0×1014，Kθ的含义，计算方法与步骤等内容，欢迎下载使用。
热点一　化学反应速率及速率常数的相关计算
热点二　化学平衡常数与转化率的常见计算
专题突破练（九）化学反应速率与化学平衡的相关 计算
热点三　压强平衡常数、物质的量分数平衡常数 和标准平衡常数的计算
热点四　多平衡体系计算中的“元素守恒”思维模型
1.(2024·河北卷)1,4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体,可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为
以上各反应的速率方程均可表示为v=k·c(A)·c(B),其中c(A)、c(B)分别为各反应中对应反应物的浓度,k为速率常数(k1~k5分别对应反应①~⑤)。
2.(2023·山东卷)一定条件下,水气变换反应CO+H2O CO2+H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程,研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应:
研究发现,在反应Ⅰ、Ⅱ中,H+仅对反应 Ⅰ 有催化加速作用;反应 Ⅰ 速率远大于反应Ⅱ,近似认为反应 Ⅰ 建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离,其浓度视为常数。
反应Ⅰ正反应速率方程为:v=k·c(H+)·c(HCOOH),k为反应速率常数。T1温度下, HCOOH电离平衡常数为Ka,当HCOOH平衡浓度为x ml·L-1 时,H+浓度为　　　 　ml·L-1, 此时反应Ⅰ正反应速率v=　　　　 ml·L-1·h-1(用含Ka、x和k的代数式表示)。 
解析　T1温度时,HCOOH建立电离平衡:
高考热点:速率常数与平衡常数的关系是在化学平衡常数基础上的延伸和拓展,它是定量研究化学平衡的建立及平衡移动的重要手段,借助有关计算考查学生对新知识的本质理解及迁移应用能力,是近年高考的热点和难点。
1.速率常数与速率方程
2.速率常数与化学平衡常数之间的关系
1.顺-1,2-二甲基环丙烷和反-1,2-二甲基环丙烷可发生如下转化:
该反应的速率方程可表示为v正=k正·c(顺)和v逆=k逆·c(反),k正和k逆在一定温度时为常数,分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题:(1)已知:T1温度下,k正=0.006 s-1,k逆=0.002 s-1,该温度下反应的平衡常数K1=　　。(2)T2温度下,图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是____(填字母),平衡常数K2=　　。 
(1)平衡常数K与速率常数k正、k逆之间的关系式为K=　　　　　(用含有k正、k逆的式子表示)。 (2)试求出图中c点时,上述反应的平衡常数K=　　　　　　 kPa-1。已知k逆=60 s-1,则速率常数k正=　　　　　　 s-1·kPa-1。 
3.氮的氧化物是大气污染物之一,研究氮氧化物的反应机理对缓解环境污染有重要意义。T ℃时,存在如下平衡:2NO2(g) N2O4(g)。该反应正、逆反应速率与NO2、N2O4的浓度关系为:v正=k正·c2(NO2),v逆=k逆·c(N2O4)(k正、k逆是速率常数),且lgv正~lgc(NO2)与lgv逆~lgc(N2O4)的关系如图所示。
(1)T ℃时,该反应的平衡常数K=　　　　。(2)T ℃时,向刚性容器中充入一定量NO2,平衡后测得c(N2O4)为1.0 ml·L-1,则平衡时NO2的物质的量分数为　　　(以分数表示)。平衡后v正=_____(用含a的表达式表示)。 
4.航天员呼吸产生的CO2用下列反应处理,可实现空间站中O2的循环利用。
350 ℃时,向体积为2 L的恒容密闭容器中通入8 ml H2和4 ml CO2发生以上反应,若反应起始和平衡时温度相同(均为350 ℃),测得反应过程中压强随时间的变化如表所示:
解析　(1)向体积为2 L的恒容密闭容器中通入8 ml H2和4 ml CO2发生以上反应,结合三段式计算平衡状态气体物质的量,设达到平衡状态消耗二氧化碳物质的量为x,
(1)0~50 min,经方式　　　　　　处理后的反应速率最快;在此期间,经方式丙处理后的平均反应速率v(SiHCl3)=　　　　　　 ml·L-1·min-1。 (2)当反应达平衡时,H2的浓度为　　　　　　 ml·L-1,平衡常数K的计算式为　　　　　　　　　　　　。 (3)增大容器体积,反应平衡向　　 　　　移动。 
CH4与Br2反应生成CH3Br,部分CH3Br会进一步溴化。将8 mml CH4和8 mml Br2通入密闭容器,平衡时,n(CH4)、n(CH3Br)与温度的关系如图(假设反应后的含碳物质只有CH4、CH3Br和CH2Br2)。
(1)图中CH3Br的曲线是　　　　(填“a”或“b”)。 (2)560 ℃时,CH4的转化率α=　　　　,n(HBr)=　　　　 mml。 (3)560 ℃时,反应CH3Br(g)+Br2(g)===CH2Br2(g)+HBr(g)的平衡常数K=　　　　。 
高考热点:在化学平衡的计算中,在反应方程式下用“三段式”列出各物质的开始、转化、平衡的量,培养学生结构化的方式思考问题,找出已知与未知的关系,增强逻辑性和条理性、对正确分析和解决问题有很大帮助。
1.一个模式——“三段式”
(1)三个量:即起始量、变化量、平衡量。(2)关系①对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量。②对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量。③各转化量之比等于各物质的化学计量数之比。
(1)用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应:　　　　　　　　　　　 　　　　　　。 (2)由图A点数据,计算该转化反应的平衡常数为　　　　　　。 
解析　(2)根据反应并结合A点数据,列三段式:
2.(2025·杭州学军中学月考)某化学兴趣小组模拟SO2催化氧化制备SO3,在2 L刚性容器中进行下列三组实验,数据如下:
(1)T1 ℃时平衡常数K=　　　　(保留两位有效数字)。 (2)若T1=T3,则α　　(填“>”“”或“Kp(A)=Kp(B)
解析　(1)该反应是气体分子数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,丁烷的平衡转化率降低,所以X不是压强,是温度;A点和B点处于同一温度下,A点→B点,丁烷的平衡转化率降低,说明化学平衡逆向移动,该反应是气体分子数增大的反应,则A点→B点,压强增大,即Y10的速率方程为v正=k正·c2(NO2),v逆=k逆·c2(NO)·c(O2),其中k正、k逆是正、逆反应的速率常数,只与温度有关,且随温度升高而增大。T1温度下,在2 L恒容密闭容器中充入一定量NO2气体发生上述反应,测得容器中不同时刻n(NO2)如表所示:
(1)1~4 s内该反应的平均反应速率v(NO2)=　　 　　　。 (2)T1温度下达到化学平衡时,k正/k逆=　　　　。 (3)若将容器的温度改为T2,其他条件不变,k正=k逆,则T2　　　　T1(填“”或“=”)。 
0.1 ml·L-1·s-1
解析　(1)根据表中数据,1~4 s内二氧化氮浓度减少0.8 ml·L-1-0.5 ml·L-1=0.3 ml·L-1,1~4 s内二氧化氮的平均反应速率是0.3 ml·L-1÷3 s=0.1 ml·L-1·s-1。(2)利用三段式求K:
反应Ⅰ为气体体积减小的反应,增大各组分的分压,平衡正向移动,转化率增大
烟酸的平衡分压为10 kPa,根据以上对应关系求得烟酸的n为0.9 ml,
3.(2025·浙江嘉兴基础测试)工业制丙烯的方法有多种,回答下列问题:
[对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp (类似于浓度平衡常数K),如p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡体系中B的物质的量分数]。
4.(2025·肥城模拟)我国科学家成功用二氧化碳人工合成淀粉,其中第一步是利用二氧化碳催化加氢制甲醇。在CO2(g)加氢合成CH3OH的体系中,同时发生以下反应:
(1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的焓变ΔH随温度T的变化如图所示。据图判断,表示反应Ⅰ的焓变曲线为　　　　(填“a”“b”或“c”);反应Ⅲ在　　　　　　(填“高温”或“低温”)下可自发进行。 
解析　(1)依据盖斯定律由Ⅰ-Ⅱ可得Ⅲ,只有反应Ⅱ的ΔH2>0,则曲线a代表Ⅱ,将T1时各曲线数据代入-49.4-41.2=-90.6,则曲线b代表Ⅰ,曲线c代表Ⅲ,反应Ⅲ是气体分子数减小的反应,则ΔS