【精品推荐】2020年高考化学二轮专题复习精品教考案:化学反应的速率与化学平衡(含13真题及名校质检题)
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第8讲化学反应速率和化学平衡知考点明方向满怀信心正能量设问方式①化学反应速率影响分析及计算[例](2018·全国卷Ⅲ,10),(2018·北京卷,9)②化学平衡移动原理应用[例](2018·全国卷Ⅱ,27),(2017·江苏卷,15),(2018·天津卷,5)③平衡常数、转化率等相关计算[例](2018·全国卷Ⅰ,28),(2018·全国卷Ⅱ,27),(2018·天津卷,6),(2018·全国卷Ⅲ,28)④反应速率与化学平衡图像问题[例](2018·全国卷Ⅱ,27),(2018·北京卷,10),(2018·江苏卷,10)知识点网络线引领复习曙光现释疑难研热点建模思维站高端考点一化学反应速率及其影响因素▼ 命题规律:1.题型:选择题、填空题。
2.考向:历年高考都有所涉及,属于高频考点,主要有以下考查角度:①化学反应速率的定量计算;②化学反应速率的大小比较;③外界条件对化学反应速率的影响及其图像、数据表格分析。
▼ 方法点拨:1.化学反应速率计算公式的理解与灵活运用v(B)=Δc(B)Δt=Δn(B)V·Δt(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体。
(2)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率,而不是瞬时速率。
(3) 同一化学反应中不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比,如反应:a A(g)+b B(g)===c C(g)+d D(g)v(A)=ab v(B),v(C)=cb v(B),v(D)=db v(B)(4)计算反应速率时,物质的量的变化值要转化为物质的量浓度的变化值。
2.活化分子、有效碰撞与反应速率的关系实质3.影响反应速率的因素、方式与结果(1)气体反应体系中充入“惰性气体”(不参加反应)时的影响恒温恒容:充入“惰性气体”→p总增大→c i不变→v不变。
化学反应速率与化学平衡化学反应速率和化学平衡是化学中两个重要的概念。
化学反应速率指的是反应物转化为产物的速度,而化学平衡则是指在一个封闭系统中,反应的前进和逆反应达到相互抵消的状态。
本文将探讨化学反应速率和化学平衡之间的关系以及相关的影响因素。
一、化学反应速率化学反应速率是指在单位时间内,反应物的消耗量或产物的生成量。
通常表示为物质浓度的变化速率,具体公式为:反应速率= ΔC/Δt其中,ΔC表示反应物浓度或产物浓度的变化量,Δt表示时间的变化量。
化学反应速率受多种因素的影响,包括温度、浓度、催化剂和表面积等。
其中,温度是最主要的影响因素之一。
根据反应速率理论,温度升高10摄氏度,反应速率大约增加两倍。
这是因为温度的升高会增加反应物的动能,提高分子碰撞的频率和能量,从而加快反应速率。
浓度也会影响反应速率。
一般来说,反应物浓度越高,分子碰撞的概率越大,反应速率也越快。
当浓度较低时,分子碰撞的频率较低,反应速率会减慢。
催化剂是能够提高反应速率的物质,但不参与反应本身。
催化剂能够通过降低反应物分子之间的活化能,加速反应速率。
催化剂在反应结束后可以循环使用,因此只需少量添加即可。
表面积也是一个影响因素。
反应物粒子的表面积越大,与其他反应物相互作用的机会越多,反应速率也会增加。
这是因为粒子表面上的分子碰撞更频繁,反应更容易发生。
二、化学平衡化学平衡是指在封闭系统中,正反应和逆反应达到相互抵消的状态。
在达到化学平衡时,反应物和产物的浓度保持不变,但反应仍在进行。
化学平衡可以用化学方程式表示,通常使用双箭头(↔)表示正反应和逆反应。
化学平衡受到温度、压力和浓度的影响。
温度的变化可以改变反应平衡。
根据勒夏特列原理(Le Chatelier's principle),温度升高会使平衡向反应物生成的方向移动,而温度降低则使平衡向产物生成的方向移动。
这是因为平衡位置会随着反应热力学性质的变化而改变。
压力的变化对涉及气体的反应有影响。
2020年高考化学二轮专题复习6:化学反应速率与化学平衡(附解析)考纲指导1.了解化学反应速率的概念及反应速率的定量表示方法。
2.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。
3.掌握化学平衡的特征,了解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行相关计算。
4.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。
5.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
Ⅰ.客观题(1)考查化学反应速率、化学平衡常数的简单计算。
(2)外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响,化学平衡状态的判断。
(3)以图像表格考查化学反应速率、化学平衡的综合应用。
Ⅱ.主观题常常与基本理论,工业生产相联系,通过图像或表格提供信息进行命题,主要考查化学反应速率的表示方法、外界条件对速率和平衡的影响规律、化学平衡常数的应用以及平衡转化率、起始或平衡浓度的计算等。
知识梳理一、化学反应速率及影响因素1.对化学反应速率计算公式的理解对于反应m A(g)+n B(g)===c C(g)+d D(g)(1)计算公式:v (B)=Δc (B)Δt =Δn (B)V Δt 。
(2)同一反应用不同的物质表示反应速率时,数值可能不同,但意义相同。
不同物质表示的反应速率,存在如下关系:v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)=m ∶n ∶c ∶d 。
(3)注意事项①浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体。
②化学反应速率是某段时间内的平均反应速率,而不是即时速率,且计算时取正值。
2.外界条件对化学反应速率的影响3.稀有气体对反应速率的影响(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。
二、平衡的判定与平衡移动原理1.化学平衡状态的判断标志(1)速率标志①同一物质在同一时间内生成速率与消耗速率相等。
化学反应的速率与化学平衡【考情分析】一、考纲要求1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。
2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
3.了解化学反应的可逆性。
4.了解化学平衡建立的过程。
理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
5.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。
6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
二、命题趋向化学反应速率和化学平衡部分内容与旧大纲相比,增加了“了解催化剂的作用”等要求,并且引入了“平衡常数的含义和相关计算”等新增考点,删除了“理解勒夏特列原理的含义”的要求,在知识点要求的表述上也有一些变化,主要是更加强调这部分知识在生产、生活和科学研究领域的重要作用。
化学反应速率和化学平衡知识一直是高考化学中考查的热点内容,化学平衡问题也比较容易设计出综合性强、难度大的试题。
在复习中一是要注意对基础知识的理解,特别是要理解好化学平衡的含义;二是要注意在做题时总结解题的基本规律,同时也要提高利用这些原理分析生产、生活和科学研究领域中具体问题的能力。
复习时要在掌握各个知识点的基础上,学会运用平衡的观点理解知识点之间的联系,建立知识网络体系,提高运用知识解决问题的能力。
需要提醒考生注意的是近几年高考化学试题中均涉及到了有关平衡常数的计算和应用问题,预计在2013年高考中还会有这种题型。
【知识归纳】(一)化学反应速率1.表示方法:用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
v = △c/△t2.单位:mol/(L·s) ;mol/(L·min);mmol/(L·s)。
3.相互关系:4NH 3 + 5O24NO + 6H2O(g)v(NH3):v(O2): v(NO) : v(H2O) = 4:5:4:6(二)影响化学反应速率的因素1.内因:反应物本身的性质。
2.外因:浓度、压强、温度、催化剂等。
(三)化学平衡1.概念:在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态叫化学平衡状态。
2.特点:“等”——处于密闭体系的可逆反应,化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等。
即v (正)=v (逆)≠O 。
这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。
“定”——当一定条件下可逆反应一旦达平衡(可逆反应进行到最大的程度)状态时,在平衡体系的混合物中,各组成成分的含量(即反应物与生成物的物质的量,物质的量浓度,质量分数,体积分数等)保持一定而不变(即不随时间的改变而改变)。
这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据。
“动”——指定化学反应已达化学平衡状态时,反应并没有停止,实际上正反应与逆反应始终在进行,且正反应速率等于逆反应速率,所以化学平衡状态是动态平衡状态。
“变”——任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的(与浓度、压强、温度等有关)。
而与达平衡的过程无关(化学平衡状态既可从正反应方向开始达平衡,也可以从逆反应方向开始达平衡)。
当外界条件变化时,原来的化学平衡即被打破,在新的条件不再改变时,在新的条件下建立起新的化学平衡。
新平衡时正、逆反应速率,各组成成分的含量均与原平衡不同。
3.化学平衡常数(1)化学平衡常数的数学表达式:在一定条件下,可逆反应:a A+b B=c C+d D 达到化学平衡时,b a d c B A D C K ][][][][⋅⋅= (2)化学平衡常数表示的意义:平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小,K 值越大,反应进行越完全,反应物转化率越高,反之则越低。
(3)影响因素:K 只是温度的函数,如果正反应为吸热反应,温度升高,K 值增大;如果正反应为放热反应,温度升高,K 值减小。
(四)平衡移动原理如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
它是浓度、压强和温度等外界条件对平衡移动影响的概括和总结,只适用于已经达到平衡状态的可逆反应,未处于平衡状态的体系不能用此原理分析,但它也适用于其他动态平衡体系,如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等。
催化剂能够同等程度地增加正反应速率和逆反应速率,因此它对化学平衡的移动没有影响。
(五)有关化学平衡的基本计算(1)物质浓度的变化关系反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度其中,各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。
(2)反应的转化率(α):α=(或质量、浓度)反应物起始的物质的量(或质量、浓度)反应物转化的物质的量×100% (3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应,在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论: 恒温、恒容时:;恒温、恒压时:n 1/n 2=V 1/V 2(4)计算模式浓度(或物质的量) a A(g)+b B(g) c C(g)+d D(g)起始 m n 0 0转化 ax bx cx dx平衡m-ax n-bx cx dxα(A)=(ax/m)×100%ω(C)=×100%(3)化学平衡计算的关键是准确掌握相关的基本概念及它们相互之间的关系。
化学平衡的计算步骤,通常是先写出有关的化学方程式,列出反应起始时或平衡时有关物质的浓度或物质的量,然后再通过相关的转换,分别求出其他物质的浓度或物质的量和转化率。
概括为:建立解题模式、确立平衡状态方程。
说明:①反应起始时,反应物和生成物可能同时存在;②由于起始浓度是人为控制的,故不同的物质起始浓度不一定是化学计量数比,若反应物起始浓度呈现计量数比,则隐含反应物转化率相等,且平衡时反应物的浓度成计量数比的条件。
③起始浓度,平衡浓度不一定呈现计量数比,但物质之间是按计量数反应和生成的,故各物质的浓度变化一定成计量数比,这是计算的关键。
(六)几个应注意的问题1.等效平衡:在两种不同的初始状态下,同一个可逆反应在一定条件(定温、定容或定温、定压)下分别达到平衡时,各组成成分的物质的量(或体积)分数相等的状态。
在恒温恒容条件下,建立等效平衡的一般条件是:反应物投料量相当;在恒温恒压条件下,建立等效平衡的条件是:相同反应物的投料比相等。
2.平衡移动的思维基点(1)“先同后变”,进行判断时,可设置相同的平衡状态(参照标准),再根据题设条件观察变化的趋势;(2)“不为零原则”,对于可逆反应而言,无论使用任何外部条件,都不可能使其平衡体系中的任何物质浓度变化到零。
3.速率平衡图象题的解题策略首先要看清楚横轴和纵轴意义(特别是纵轴。
表示转化率和表示反应物的百分含量情况就完全相反)以及曲线本身属等温线还是等压线(当有多余曲线及两个以上条件时,要注意“定一议二”);然后找出曲线上的特殊点,并理解其含义(如“先拐先平”);再根据纵轴随横轴的变化情况,判定曲线正确走势,以淘汰错误的选项。
具体情况如下:(1)对于化学反应速率的有关图象问题,可按以下的方法进行分析:①认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与有关的原理挂钩。
②看清起点,分清反应物、生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物一般生成物多数以原点为起点。
③抓住变化趋势,分清正、逆反应,吸、放热反应。
升高温度时,v(吸)>v(放),在速率-时间图上,要注意看清曲线是连续的还是跳跃的,分清渐变和突变,大变和小变。
例如,升高温度,v(吸)大增,v(放)小增,增大反应物浓度,v(正)突变,v(逆)渐变。
④注意终点。
例如在浓度-时间图上,一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量,并结合有关原理进行推理判断。
(2)对于化学平衡的有关图象问题,可按以下的方法进行分析:①认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与勒沙特列原理挂钩。
②紧扣可逆反应的特征,搞清正反应方向是吸热还是放热,体积增大还是减小、不变,有无固体、纯液体物质参加或生成等。
③看清速率的变化及变化量的大小,在条件与变化之间搭桥。
④看清起点、拐点、终点,看清曲线的变化趋势。
⑤先拐先平。
例如,在转化率-时间图上,先出现拐点的曲线先达到平衡,此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。
⑥定一议二。
当图象中有三个量时,先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。
【考点例析】例1.把下列四种X溶液分别加入盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,均加水稀释到50 mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是()A.10℃20 mL 3 moL·L-1的X溶液B.20℃30 mL 2 moL·L-1的X溶液C.20℃10 mL 4 moL·L-1的X溶液D.10℃10 mL 2 moL·L-1的X溶液解析:化学反应速率随浓度的增大而加快,随浓度的降低而减慢。
当在其他条件相同的情况下,温度高化学反应速率快,温度低化学反应速率慢。
对本题,要比较反应速率的大小,在其他条件不变的情况下,比较速率大小,先比较浓度的大小。
此时,浓度必须是混合后的浓度,由于混合后各烧杯中盐酸浓度相等,所以只要求出X的浓度是最大者反应最快,然后比较温度的高低。
因反应后溶液体积为50 mL,所以X的物质的量最大者即为浓度最大。
通过观察可知,混合后,A、B选项中X的浓度最大,但是二者温度不同,A项中10℃,B项中20℃,故选项B中化学反应的速率最大。
答案:B例2.反应E + F == G在温度T1下进行,反应M + N == K在温度T2下进行,已知T1>T2,且E和F的浓度均大于M和N的浓度(其他条件均相同),则两者的反应速率()A.前者大B.后者大C.一样大D.无法判断解析:在比较反应速率时,应主要比较反应物的性质,即内因。
例如H2与F2的反应和H2与I2的反应,即使后者浓度大且温度高,反应速率也应是前者快,这是由F2和I2的化学性质的活泼程度(或其氧化能力)决定的。
所以本题应为无法判断。
答案:D例3.一定温度下,某一密闭恒容的容器内可逆反应:A(s)+3B(g)2C(g)达到平衡状态的标志是()A.C的生成速率与C的分解速率相等B.容器内混合气体的密度不随时间而变化C.单位时间内生成n mol A,同时生成3n mol B D.A、B、C的分子数之比为1:3:2 解析:选项A中,C的生成速率与分解速率分别就是该反应中C的正、逆反应速率,由于相等,说明该反应已达到化学平衡;容器中气体的总质量不变,容器的容积不变,无论是否达到平衡,混合气体的密度不会改变,因此B中所述不是化学平衡状态;对于该可逆反应,不论是否平衡,只要生成n mol A的同时必然生成3n mol B,它们仅表明了该反应的逆反应速率,因此选项C不能判断是否达到化学平衡状态;而选项D并不能说明反应混合物中A、B、C浓度不变,也无法判断该反应是否达到化学平衡状态。