2027届高三化学一轮复习课件：第九章　化学反应速率与化学平衡_含解析

这是一份2027届高三化学一轮复习课件：第九章　化学反应速率与化学平衡_含解析，共180页。
第1节　化学反应速率第2节　化学平衡第3节　化学平衡常数及其相关计算考法突破16　分压平衡常数的计算第4节　化学反应的方向与调控考法突破17　反应速率常数的应用考法突破18　反应速率和平衡图像分析
目 录 CONTENTS
一、化学反应速率1.表示方法:反应体系的体积恒定时(即恒容体系),通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。2.表达式为v= ,单位为ml·L-1·s-1或ml·L-1·min-1。
注意①不能用固体或纯液体表示化学反应速率,因为固体或纯液体的浓度视为常数。②上述v指的是某段时间内的平均速率,而不是瞬时速率。
3.化学反应速率与化学计量数的关系:对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),用不同物质表示的反应速率的数值可能不同,但意义相同。单位相同时,各物质化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。4.化学反应速率大小比较的方法
(1)归一法:不同物质表示的速率,要先换算为同一物质、同一单位表示的速率,再比较数值的大小。(2)比值法:如反应aA(g)+bB(g)  cC(g)+dD(g)中,保证反应速率单位统一后比较 、 、 、 的值,比值越大速率越大。
(3)条件法:同一反应在其他条件相同时,温度越高、浓度越大、压强越大(气体),反应速率越大;使用正催化剂时,反应速率增大。(4)平衡移动法:当平衡正向移动时,v(正)>v(逆);当平衡逆向移动时,v(正)v逆:平衡向正反应方向移动。②v正0。取两支试管分别加入2 mL 0.5 ml/L CuCl2溶液,将其中一支试管先加热,然后置于冷水中,观察实验现象,与另一支试管比较。实验结果如下表:
注意①CuCl2溶液中Cl-的浓度会影响溶液的颜色。②在对CuCl2溶液加热的过程中,没有观察到[CuCl4]2-的黄色,这是因为在这个平衡体系中[Cu(H2O)4]2+呈蓝色,[CuCl4]2-呈黄色,因此CuCl2溶液呈绿色。升高温度,平衡正向移动,可以观察到溶液呈黄绿色。Ⅱ.温度对NO2和N2O4混合气体中平衡的影响2NO2(g)  N2O4(g)    ΔHc+dC.物质A的转化率减小D.物质D的浓度减小
　解析　容器容积缩小为原来的一半,若平衡不移动,A的浓度应变为原来的2倍,而此时A的浓度是原来的1.6倍,说明平衡正向移动,A错误。由A项分析可知,增大压强平衡正向移动,说明该反应为气体分子数减小的反应,即a>c+d,B正确。平衡向正反应方向移动,则A的转化率增大,C错误。容器容积缩小,同时平衡正向移动,则D的浓度增大,D错误。
2.一定条件下,将等体积的NO2和SO2置于密闭容器中发生反应NO2(g)+SO2(g)  SO3(g)+NO(g)。下列不能说明反应达平衡状态的是 (　　　 )A.v正(SO2)=v逆(SO3)B.混合气体颜色保持不变C.SO3和NO体积分数之比保持不变D.NO2的浓度保持不变
　解析    v正(SO2)=v逆(SO3),说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态;该体系中只有NO2为有色气体,当混合气体颜色保持不变时,说明NO2的浓度不再发生变化,反应达到平衡状态;SO3和NO均为生成物,两者的体积分数之比始终为1∶1,故两者的体积分数之比保持不变时,不能说明反应达到平衡状态;达到平衡时,体系中各物质的浓度保持不变,则NO2的浓度保持不变时,可说明反应达到平衡状态。故选C。
3.一定温度下,在体积恒定(均为1 L)的三个密闭容器中,发生反应:2H2(g)+CO(g)  CH3OH(g)。分别达到平衡时,下列说法正确的是 (　　　 )
A.该反应正反应的ΔH>0B.平衡时,反应物转化率:Ⅰ>ⅡC.平衡时,Ⅱ中CO的浓度是Ⅰ中的两倍D.平衡时,再向Ⅲ中投入0.1 ml N2,CH3OH的浓度不变
　解析　将容器Ⅲ中起始时CH3OH的物质的量浓度换算成H2和CO的物质的量浓度,相当于起始时容器Ⅲ中c(H2)=0.2 ml/L,c(CO)=0.1 ml/L,与容器Ⅰ中的投料相同,容器Ⅲ相当于在容器Ⅰ的基础上升高温度,平衡时c(CH3OH)减小,说明升高温度,平衡逆向移动,则该反应正反应为放热反应,ΔH105时,认为反应进行完全。(2)判断化学反应进行的方向对于可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),在一定温度下的任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系 ,称为浓度商,常用Q表示。Q (3)判断可逆反应的热效应
5.平衡常数与化学方程式的关系
二、化学平衡中的计算方法——“三段式”法　　对于mA(g)+nB(g)  pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量分别为a ml、b ml,达到平衡后,A的消耗量为mx ml,容器容积为V L。 mA(g)+ nB(g)  pC(g) + qD(g)起始/ml　    a　     b　　 0　　 0变化/ml　    mx　    nx　      px　     qx平衡/ml　    a-mx   b-nx　      px　     qx则(1)平衡常数K= 。
(2)A的转化率:α(A)= ×100%。(3)平衡时A的体积分数:φ(A)= ×100%。(4)平衡时和起始时的压强比: = 。
1.在25 ℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示:
下列说法错误的是 (　　　 )A.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大B.反应可表示为X(g)+3Y(g)  2Z(g),其平衡常数为1 600 (ml·L-1)-2C.反应达平衡时,X的转化率为50%D.改变温度可以改变此反应的平衡常数
　解析　先根据表中数据算出各物质的浓度变化量,再写出反应的化学方程式,然后进行分析。Δc(X)=0.1 ml·L-1-0.05 ml·L-1=0.05 ml·L-1,Δc(Y)=0.2 ml·L-1-0.05 ml·L-1=0.15 ml·L-1,Δc(Z)=0.1 ml·L-1,Δc(X)∶Δc(Y)∶Δc(Z)=1∶3∶2,则该反应可表示为X(g)+3Y(g)  2Z(g)。增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,即平衡向生成Z的方向移动,但平衡常数只和温度有关,温度不变,平衡常数不变;温度改变,平衡常数改变,A错误、D正确。平衡常数K= = =1 600 (ml·L-1)-2,B正确。反应达平衡时,X的转化率为 ×100%=50%,C正确。
2.已知某化学反应的平衡常数表达式为K= ,其平衡常数K和温度的关系如表所示:
下列有关叙述正确的是 (　　　 )A.该反应是放热反应B.该反应的化学方程式为CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)C.800 ℃时向容器中充入1 ml CO和1 ml H2O,保持温度不变,达到平衡后其K=0.9D.1 200 ℃时,当4c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)时,该反应向正反应方向进行
　解析　由题表中数据知,随温度升高,平衡常数K增大,则升温平衡正向移动,反应为吸热反应,A错误;根据平衡常数表达式可得反应的化学方程式为CO2(g)+H2(g)  CO(g)+H2O(g),B错误;温度不变,平衡常数不变,故800 ℃平衡后K=0.9,C正确;1 200 ℃时,K=2.6,当4c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)时,Q=4>K,反应逆向进行,D错误。
3.Ⅰ.在恒容密闭容器中通入CH4与CO2,使其物质的量浓度均为1.0 ml·L-1,在一定条件下发生反应:CO2(g)+CH4(g)  2CO(g)+2H2(g)。测得平衡时CH4的体积分数与温度及压强的关系如图所示。
回答下列问题:(1)向绝热的恒容密闭容器中通入CO(g)和H2(g)发生反应,一段时间后,容器内温度_______(填“升高”“不变”或“降低”)。(2)压强为p3时,b点的K(平衡常数)______Q(浓度商)(填“”或“=”)。(3)1 000 ℃时该反应的平衡常数为_________(ml·L-1)2(用含n的式子表示)。
　解析    (1)根据题图可知,压强相同时,升高温度,平衡时CH4的体积分数减小,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应,逆反应为放热反应,则向绝热的恒容密闭容器中通入CO(g)和H2(g),一段时间后,容器内温度升高。(2)压强为p3时,b点CH4的体积分数比平衡时小,则反应逆向进行,即K0;该反应正反应为气体分子数增大的反应,是熵增大的反应,即ΔS1>0;要使反应自发进行,则ΔH1-TΔS1