2019届一轮复习人教版化学反应速率和化学平衡的综合专项突破教案 6页

化学反应速率和化学平衡的综合 专项突破 ‎【高考展望】‎ 化学反应速率和化学平衡理论的初步知识是中学化学的重要基本理论。从历年高考经典聚焦也不难看出，这是每年高考都要涉及的内容。从高考试题看，考查的知识点主要是：①有关反应速率的计算和比较；②条件对反应速率影响的判断；③确定某种情况是否是化学平衡状态的特征；④平衡移动原理的应用；⑤转化率的计算或比较；⑥速率、转化率、平衡移动等多种图象的分析。要特别注意本单元知识与图象结合的试题比较多。从题型看主要是选择题和填空题，其主要形式有：⑴根据化学方程式确定各物质的反应速率；⑵根据给定条件，确定反应中各物质的平均速率；⑶理解化学平衡特征的含义，确定某种情况下化学反应是否达到平衡状态；⑷应用等效平衡的方法分析问题；⑸应用有关原理解决模拟的实际生产问题；⑹平衡移动原理在各类平衡中的应用；⑺用图象表示外界条件对化学平衡的影响或者根据图象推测外界条件的变化；⑻根据条件确定可逆反应中某一物质的转化率、消耗量、气体体积、平均式量的变化等。预计以上考试内容和形式在今后的高考中不会有太大的突破。‎ 从考题难度分析，历年高考题中，本单元的考题中基础题、中档题、难题都有出现。因为在高考中前些年出现了这方面的难题，所以各种高难度的练习题较多。但从新大纲的要求预测命题趋势，这部分内容试题往往和其它知识综合，难度应该趋于降低，平衡方面的题目起点水平并不是太高，尤其是出现复杂的等效平衡题的可能性更不大。在今后的复习中应该抓牢基础知识，掌握基本方法，提高复习效率。‎ ‎【方法点拨】‎ 一、复习思路：‎ ‎1．复习化学反应速率，宜从准确把握概念的内涵入手，抓住概念的应用条件，对概念的内容进行拓宽，仔细分析外界条件对化学反应速率的影响情况，为化学平衡内容的复习打好基础。从内容框架的构建上看，可建立如下复习思路：概念→定量表示→内在因素→外在因素。同时要强调概念的内涵外延。‎ ‎2．有关化学反应速率的计算类型有几种，但难度都不大。在计算中首先要注意把握好时间、体积、物质的量、物质的量浓度等几个因素的运用以及单位换算。对于化学反应速率、化学平衡的计算的模式一般要进行分段设计，必经过“三态”，即起始态、变化态和最终态，如能根据反应方程式，对应地列出“三态”的变化，便可使问题变得一目了然。‎ 二、转化率的概念剖析：‎ ‎1．适用物质：只针对反应物而言。‎ ‎2．表达式：‎ ‎3．反应物转化率的变化规律：‎ ‎①对于有两种反应物的，增加其中一种反应物的浓度，另一种反应物的转化率升高。‎ 如：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)（增加A的浓度，A的转化率降低，B的转化率升高）‎ ‎②对于只有一种反应物的，增加反应物的浓度，其转化率变化与方程式中反应前后气体系数大小有关：‎ A(g)B(g)＋C(g) （增加A的浓度，A的转化率降低）‎ ‎2A(g)B(g)＋C(g) （增加A的浓度，A的转化率不变）‎ ‎3A(g)B(g)＋C(g) （增加A的浓度，A的转化率升高）‎ 要点诠释：‎ 在恒温恒容条件下，对反应物只有一种的可逆反应来说，增大反应物浓度，同时反应体系的压强也增大了(这是一个隐含结果)，讨论如下：①若压强增大能使平衡移动，且移动方向与增大反应物浓度使平衡移动方向一致，则反应物转化率增大，若方向不一致，则反应转化率减小。②若压强增大不能使平衡移动，则反应物的转化率不变。再结合题目的反应即可判断。‎ ‎③N2＋3H22NH3，△H＜0（升高温度，反应物的转化率降低，增大压强，反应物的转化率升高）‎ ‎④在不同条件下进行的可逆反应，A：定温定压容器，B：定温定容容器，反应物的转化率与方程式中反应前后气体系数大小有关。如，对气体系数和缩小的反应：N2＋3H22NH3，若起始反应物浓度相同，达平衡时，A中反应物的转化率高于B，因为B中压强相对较小。‎ ‎【典型例题】‎ 类型一：转化率问题 例1．反应：①PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)；②2HI(g) H2(g)＋I2(g) ；③2NO2(g) N2O4(g) 。在一定条件下，达到化学平衡时，反应物的转化率均是a%。若保持各反应的温度和容器的体积都不改变，分别再加入一定量的各自的反应物，则转化率(　　)‎ A．均不变 B．①增大，②不变，③减小 C．均增大 D．①减小，②不变，③增大 ‎【思路点拨】注意三个反应前后气体体积变化特点。‎ ‎【答案】D ‎【解析】对于可逆反应：aA(g) bB(g)＋cC(g)，增加A的量，平衡向正方向移动，但该反应物A的转化率的变化与化学方程式中气体的系数有关：Ⅰ.若a＝b＋c，A的转化率不变，如题给反应②；Ⅱ.若a>b＋c，A的转化率增大，相当于题给反应③，Ⅲ.若a ① > ②‎ C．达平衡时氨气的体积分数：① > ③‎ D．N2的转化率：② > ① > ③‎ ‎【答案】A ‎【变式2】相同温度下，体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：‎ N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=–92.6kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：‎ 容器 编号 起始时各物质物质的量/mol 达平衡时体系 能量的变化 ‎ N2‎ ‎ H2‎ ‎ NH3‎ ‎ ①‎ ‎ 1‎ ‎ 3‎ ‎ 0‎ ‎ 放出热量：23.15kJ ‎ ②‎ ‎ 0.9‎ ‎ 2.7‎ ‎ 0.2‎ ‎ 放出热量：Q 下列叙述错误的是(　　)‎ A．容器②中达平衡时反应放出热量：Q=23.15kJ/mol B．平衡时，两个容器中NH3的体积分数均为1/7‎ C．容器①、②中反应的平衡常数相等 D．若容器①体积为0.5L，则平衡时放出的热量<23.15kJ ‎【答案】A 类型三：综合类 例3.将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)+F(s)‎ ‎2G(g)。忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示：‎ 压强/MPa 体积分数/%‎ 温度/℃‎ ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎3.0‎ ‎810‎ ‎54.0‎ a b ‎915‎ c ‎75.0‎ d ‎1000‎ e f ‎83.0‎ ‎①b＜f ② 915℃、2.0MPa时E的转化率为60%‎ ‎③该反应的△S＞0 ④ K(1000℃)＞K(810℃)‎ 上述①~④中正确的有(　　)‎ A．4个 B．3个 C．2个 D．1个 ‎【思路点拨】①压强增大实则缩小容积；②温度不变时分析压强变化对平衡的影响。‎ ‎【答案】A ‎【解析】1.0MPa、810℃时G的平衡体积分数为54.0%，2.0MPa、915℃时G的平衡体积分数为75.0%，由题意可知加压平衡向左移动，G的体积分数减小，只有正反应为吸热反应，升温平衡向右移动才能得到上面的结果，故该反应的正反应为吸热反应。b与f相比压强大，温度低，均有利于平衡左移，①正确；‎ ‎915℃、2.0MPa时G的平衡体积分数为75.0%，设E的初始量为a mol，转化量为x mol。‎ 则，x＝0.6a，E的转化率为：，②正确；‎ 由方程式可知1 mol气体E与固体F反应可生成2 mol气体G，③正确；降温，平衡向左移动，平衡常数减小，④正确。故选项A正确。‎ ‎【总结升华】本题主要考查学生温度、压强对平衡移动的影响以及熵变、平衡常数的概念。‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】T ℃时，在1 L的密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2，一 定条件下发生反应： CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，△H＝－49.0 kJ/mol，测得H2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．0~10 min 内υ(H2)＝0.3 mol/(L·min) ‎ B．T ℃时，平衡常数K = 1/27，CO2与H2的转化率相等 C．T ℃时，上述反应中若有64 g CH3OH生成，同时放出98.0 kJ的热量 D．达到平衡后，升高温度或再充入CO2气体，都可以提高H2的转化率 ‎ ‎【答案】D ‎【变式2】已知：2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH＝－25 kJ/mol ‎ 某温度下的平衡常数为400。此温度下，在1 L的密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下： ‎ 物质 CH3OH CH3OCH3‎ H2O c/(mol·L-1)‎ ‎0.8‎ ‎1.24‎ ‎1.24‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．平衡后升高温度，平衡常数＞400‎ B．平衡时，c(CH3OCH3)＝1.6 mol/L C．平衡时，反应混合物的总能量减少20 kJ D．平衡时，再加入与起始等量的CH3OH，达新平衡后CH3OH转化率增大 ‎【答案】B