[K12学习]2018高考化学大一轮学考复习考点突破 第七章 化学反应速率和化学平衡 第23讲 化学
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第七章化学反应速率和化学平衡第25讲化学平衡常数及其计算考纲要求 1.了解化学平衡常数(K)的含义。
2。
能利用化学平衡常数进行相关计算。
考点一化学平衡常数1.概念在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,用符号K表示。
2.表达式对于反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),K=错误!(固体和纯液体的浓度视为常数,通常不计入平衡常数表达式中).3.意义及影响因素(1)K值越大,反应物的转化率越大,正反应进行的程度越大.(2)K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
4.应用(1)判断可逆反应进行的程度。
(2)利用化学平衡常数,判断反应是否达到平衡或向何方向进行。
对于化学反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)的任意状态,浓度商:Q c=错误!。
Q<K,反应向正反应方向进行;Q=K,反应处于平衡状态;Q>K,反应向逆反应方向进行。
(3)利用K可判断反应的热效应:若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
化学反应速率及其影响因素3B(g) 2C(g))O(g) 2NH2HI(g) H,则下列说法正确三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化,只从图上2A(g) 2B(g)+C(g)0.1 mol·L-1·min-12A(g) 2B(g)2的锌片质量与时间关系曲线。
中实验④时误加少量0.10 mol·L-1CuCl中实验①接近。
该组同学对影响因素提出如下假设,请完成假设三:对该反应起催化剂作用对该反应起催化剂作用设三________________________________________________________________________ 请你设计实验验证上述假设三是否成立,写出实验步骤及预期现象:(1)实验①和②的不同点是盐酸的温度,所以是探究不同温度对Zn与盐酸反应速率的影响,实验①和③的不同点是盐酸的浓度,所以是探究不同浓度对Zn与盐酸反应速率的影响,实验①和④是探究相同温度下,相同浓度的盐酸、醋酸与锌反应速率的区别,4(3)形成Zn -Cu 原电池,加快反应速率(其他答案合理亦可)(4)①将不连接的铜、锌电极插入稀硫酸中,②将铜、锌电极用导线连接放入稀硫酸中 产生氢气的速率②大于①,证明构成原电池后可以大大加快反应速率[能力题组]1.(2017·济宁月考)下图是可逆反应A +2B 2C +3D 的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此可推断( )A .正反应是吸热反应B .若A 、B 是气体,则D 是液体或固体C .逆反应是放热反应D .A 、B 、C 、D 均为气体解析:由图像可以看出降低温度,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应移动,则该反应的正反应为放热反应,逆反应吸热,则A 、C 错误;增大压强,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡向正反应方向移动,则说明气体反应物的化学计量数之和大于气体生成物的化学计量数之和,若A 、B 、C 、D 均为气体,增大压强平衡向逆反应方向移动,若A 、B 是气体,则D 是液体或固体,增大压强平衡向正反应方向移动,则B 正确、D 错误。
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!化学反应速率、化学平衡(一)化学反应速率1.定义:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的,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。
单位:mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c·△t2.规律:同一反应里用不同物质来表示的反应速率数值可以是不同的,但这些数值,都表示同一反应速率。
且不同物质的速率比值等于其化学方程式中的化学计量数之比。
如反应mA+nB=pC+qD 的v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q3.影响反应速率的因素内因:参加反应的物质的结构和性质是影响化学反应速率的决定性因素。
例如H2、F2混合后,黑暗处都发生爆炸反应,化学反应速率极快,是不可逆反应。
而H2、N2在高温、高压和催化剂存在下才能发生反应,化学反应速率较慢,由于是可逆反应,反应不能进行到底。
外因:①浓度:当其他条件不变时,增大反应物的浓度,单位体积发生反应的分子数增加,反应速率加快。
②压强:对于有气体参加的反应,当其他条件不变时,增加压强,气体体积缩小,浓度增大,反应速率加快。
③温度:升高温度时,分子运动速率加快,有效碰撞次数增加,反应速率加快,一般来说,温度每升高10℃反应速率增大到原来的2~4倍。
④催化剂:可以同等程度增大逆反应速率。
⑤其他因素:增大固体表面积(粉碎),光照也可增大某些反应的速率,此外,超声波、电磁波、溶剂也对反应速率有影响。
【注意】:①改变外界条件时,若正反应速率增大,逆反应速率也一定增大,增大的倍数可能不同,但不可能正反应速率增大,逆反应速率减小。
②固体、纯液体浓度视为常数,不能用其表示反应速率,它们的量的变化不会引起反应速率的变化,但其颗粒的大小可影响反应速率。
③增大压强或浓度,是增大了分子之间的碰撞几率,因此增大了化学反应速率;升高温度或使用催化剂,提高了活化分子百分数,增大了有效碰撞次数,使反应速率增大。
化学高考一轮总复习化学反应速率知识点梳理反应速率是化学反应中重要的一个概念,它描述了反应物被转化为产物的速度。
在高考化学考试中,反应速率是一个常见的考点,考生需要掌握相关的知识点。
本文将对化学反应速率的知识点进行梳理,以便帮助考生更好地复习。
1. 什么是反应速率?反应速率指的是单位时间内反应物消失或产物生成的数量。
它可以用化学方程式表示,如A → B。
在实际反应中,反应速率可以通过反应物的浓度变化率来表示,即速率=Δ[反应物]/Δt。
反应速率与反应物的浓度有关,可以通过实验测定得到。
2. 影响反应速率的因素反应速率受到多个因素的影响,其中包括温度、浓度、表面积、催化剂以及光照等因素。
2.1 温度的影响在一定的反应物浓度下,温度升高会使反应速率加快。
这是因为在高温下,反应物中的分子具有更高的平均能量,更容易克服活化能,从而发生反应。
2.2 浓度的影响在其他条件不变的情况下,反应速率随着反应物浓度的增加而增加。
当反应物浓度增加时,有效碰撞的概率增加,从而导致反应速率的增加。
2.3 表面积的影响反应速率还受到反应物的表面积的影响。
通常情况下,反应物的粒子越小,表面积越大,反应速率越快。
这是因为表面积大的反应物分子更容易与其他分子发生碰撞,从而提高了反应速率。
2.4 催化剂的影响催化剂是可以增加反应速率但自身不参与反应的物质。
催化剂能够降低反应物的活化能,从而提高反应速率。
2.5 光照的影响某些反应需要光照才能发生。
例如光合作用中,光照是反应发生的必要条件。
光的能量提供了反应所需的激发能,从而影响反应速率。
3. 反应速率与反应机理反应速率与反应机理之间存在密切的关系。
反应机理描述了反应发生的详细过程,包括反应物的分子之间的碰撞、反应物之间的键的断裂与形成等。
在研究反应速率时,了解反应机理对于预测与控制反应速率具有重要意义。
4. 反应速率实验的设计与分析在实验室中,可以通过实验来测定反应速率。
设计反应速率实验时,应该合理选择反应物的浓度、温度、催化剂等条件,并制定准确的实验步骤。
第七章 化学反应速率和化学平衡 第23讲 化学反应速率考纲要求 1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法,能正确计算化学反应的转化率(α)。
2.了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律。
4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点一 化学反应速率1.表示方法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.数学表达式及单位v =Δc Δt,单位为mol·L -1·min -1或mol·L -1·s -1。
3.化学反应速率与化学计量数的关系同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能不同,但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。
如在反应a A(g)+bc C(g)+d D(g)中,存在v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)=a ∶b ∶c ∶d4.化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式” (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。
例如:反应 m A + np C起始浓度(mol·L -1) a b c 转化浓度(mol·L -1) x nx m px m某时刻浓度(mol·L -1) a -x b -nx m c +px m深度思考正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”(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)化学反应速率为0.8 mol·L -1·s -1是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L -1(×) (3)由v =ΔcΔt 计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值(×)(4)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同(√)(5)有时也可以用单位时间内某物质质量的变化量来表示化学反应速率(√)题组一 多角度计算化学反应速率1.一定条件下,在体积为10 L 的固定容器中发生反应:N 2(g)+3H 23(g),反应过程如下图。
下列说法正确的是( )A .t 1 min 时正、逆反应速率相等B .X 曲线表示NH 3的物质的量随时间的变化关系C .0~8 min ,H 2的平均反应速率v (H 2)=0.75 mol·L -1·min -1D .10~12 min ,N 2的平均反应速率v (N 2)=0.25 mol·L -1·min -1答案 B解析 t 1时刻没有达到平衡状态,正、逆反应速率不相等,A 项错误;根据图像,X 的物质的量增加,属于生成物,因此X 为NH 3的曲线,B 项正确;0~8 min 时,v (NH 3)=0.6 mol 10 L×8 min =0.007 5 mol·L -1·min -1,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比v (H 2)=v32=0.011 25 mol·L -1·min -1,C 项错误;10~12 min ,v (NH 3)=-10 L×2 min=0.005 mol·L-1·min -1,v (N 2)=v32=0.002 5 mol·L -1·min -1,D 项错误。
2.用O 2将HCl 转化为Cl 2,可提高效益,减少污染。
一定条件下测得反应过程中 n (Cl 2)的数据如下:计算2.0~6.0 1为单位,写出计算过程)。
答案 设2.0~6.0 min 内,HCl 转化的物质的量为n ,则 2HCl(g)+12O 2(g)H 2O(g)+Cl 2(g)2 mol 1 moln (5.4-1.8)×10-3 mol n=7.2×10-3 mol所以v(HCl) =7.2×10-3 mol6.0-2.0 min=1.8×10-3mol·min-1解析用时间段2.0~6.0 min内的HCl物质的量的变化量除以这段时间,即可得2.0~6.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率,计算过程见答案。
题组二化学反应速率的大小比较3.已知反应4CO+2NO22+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是( )A.v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1B.v(NO2)=0.7 mol·L-1·min-1C.v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1D.v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1答案 C解析转化为用相同的物质表示的反应速率进行比较,B项v(CO)=1.4 mol·L-1·min-1;C 项v(CO)=1.6 mol·L-1·min-1;D项v(CO)=1.1 mol·L-1·min-1,C项反应速率最快。
4.对于可逆反应A(g)+C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是( )A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1B.v(B)=1.2 mol·L-1·s-1C.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1D.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1答案 D解析本题可以采用归一法进行求解,通过方程式的化学计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质表示的反应速率进行比较,B项中的B物质是固体,不能表示反应速率;C 项中对应的v(A)=0.2 mol·L-1·min-1;D项中对应的v(A)=3 mol·L-1·min-1。
化学反应速率大小的比较方法由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。
(1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。
(2)换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小。
(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值,即对于一般反应a A +b B===c C +d D ,比较va与v b,若v a>v b,则A 表示的反应速率比B 的大。
考点二 影响化学反应速率的因素1.内因(主要因素) 反应物本身的性质。
2.外因(其他条件不变,只改变一个条件)3.理论解释——有效碰撞理论 (1)活化分子、活化能、有效碰撞 ①活化分子:能够发生有效碰撞的分子。
②活化能:如图图中:E 1为正反应的活化能,使用催化剂时的活化能为E 3,反应热为E 1-E 2。
(注:E 2为逆反应的活化能)③有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系深度思考1.改变反应Fe(s)+2HCl(aq)===FeCl2(aq)+H2(g)的下列条件时,判断生成H2的速率变化正误,正确的打“√”,错误的打“×”(1)升高溶液的温度,生成H2的速率增大(√)(2)增大盐酸的浓度,生成H2的速率增大(√)(3)增大铁的质量,生成H2速率增大(×)(4)增加盐酸的体积,生成H2速率减小(×)(5)加入几滴硫酸铜溶液,生成H2速率增大(√)(6)加入CH3COONa固体,生成H2速率减小(√)(7)加入NaCl固体,生成H2速率减小(×)(8)将稀盐酸换成浓硫酸或浓硝酸,生成H2速率增大(×)2.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”(1)催化剂能降低反应所需的活化能,ΔH也会发生变化(×)(2)温度、催化剂能改变活化分子的百分数(√)(3)催化剂参与化学反应,但反应前后的性质和质量均保持不变(×)3.一定温度下,反应N 2(g)+O2在密闭容器中进行,回答下列措施对化学反应速率的影响(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(1)缩小体积使压强增大:;(2)恒容充入N2:;(3)恒容充入He:;(4)恒压充入He:。
答案(1)增大(2)增大(3)不变(4)减小气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时对反应速率的影响(1)恒容:充入“惰性气体”―→总压增大―→物质浓度不变(活化分子浓度不变)―→反应速率不变。
(2)恒压:充入“惰性气体”―→体积增大―→物质浓度减小(活化分子浓度减小)―→反应速率减小。
1.对反应A +来说,常温下按以下情况进行反应:①20 mL 溶液中含A 、B 各0.01 mol ②50 mL 溶液中含A 、B 各0.05 mol ③0.1 mol·L -1的A 、B 溶液各10 mL④0.5 mol·L -1的A 、B 溶液各50 mL 四者反应速率的大小关系是( ) A .②>①>④>③ B .④>③>②>① C .①>②>④>③ D .①>②>③>④答案 A解析 ①中c (A)=c (B)=0.01 mol 0.02 L =0.5 mol·L -1;②中c (A)=c (B)=0.05 mol 0.05 L =1 mol·L -1;③中c (A)=c (B)=0.1 mol·L -12=0.05 mol·L -1;④中c (A)=c (B)=0.5 mol·L -12=0.25 mol·L -1;在其他条件一定的情况下,浓度越大,反应速率越大,所以反应速率由大到小的顺序为②>①>④>③。
2.(2017·烟台质检)反应C(s)+H 2+H 2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )①增加C 的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变,充入N 2使体系压强增大 ④保持压强不变,充入N 2使容器体积变大 A .①④ B .②③C .①③D .②④答案 C解析 增大固体的量,恒容时充入惰性气体对化学反应速率无影响。
3.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得在不同时间(t )内产生气体体积(V )的数据如图所示,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是( )A.第4组实验的反应速率最慢B.第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L-1C.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L-1D.第3组实验的反应温度低于30 ℃答案 D解析由图像可知,1、2、3、4组实验产生的氢气一样多,只是反应速率有快慢之分。