（通用）高中化學 第二章 化學反應與能量 微型專題重點突破（四）課件 新人教必修2

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1、微型專題重點突破(四)第二章化學反應與能量學習目標1.會進行化學反應速率的計算與比較。2.理解外界條件對化學反應速率的影響。3.會判斷化學平衡的狀態(tài)。4.會分析化學反應速率和化學平衡圖像。核心素養(yǎng)1.變化觀念：認識反應條件對化學反應速率及限度的影響，形成化學變化是有條件的觀念。2.模型認知：根據(jù)化學反應速率及化學平衡知識規(guī)律，建立相關思維模型，并運用模型解釋實際問題。微型專題考題精選內(nèi)容索引微型專題一、化學反應速率的計算與比較例例1NH3和O2在一定條件下發(fā)生反應：4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g)，現(xiàn)向一容積不變的2 L密閉容器中充入4 mol NH3和3 mol O2，4

2、 min后反應達到平衡，測得生成的H2O(g)占混合氣體總體積的40%，則下列表示的此段時間內(nèi)該反應的平均速率不正確的是A.v(N2)0.125 molL1min1B.v(H2O)0.375 molL1min1C.v(O2)0.225 molL1min1D.v(NH3)0.25 molL1min1答案解析解析解析設轉(zhuǎn)化的NH3的物質(zhì)的量為x mol，則4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g)n(始)/mol 4 3 0 0n(變)/mol x 0.75x 0.5x 1.5xn(平)/mol 4x 30.75x 0.5x 1.5x則v(O2)0.187 5 molL1min1，v(N

3、2)0.125 molL1min1，v(H2O)0.375 molL1min1?；瘜W反應速率的計算及比較化學反應速率的計算及比較(1)根據(jù)已知數(shù)據(jù)，找出某一時間段內(nèi)指定物質(zhì)的濃度的改變值，然后根據(jù)c和t的比值計算得出反應速率。(2)已知具體反應方程式和某一物質(zhì)的反應速率，根據(jù)“化學計量數(shù)之比等于對應物質(zhì)的化學反應速率之比，也等于變化量之比”求解其他物質(zhì)的反應速率。(3)用不同物質(zhì)表示的反應速率來判斷反應進行的快慢時，不能認為其反應速率數(shù)值大，反應速率就快，一定要先轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)的反應速率再進行比較。(4)在進行化學反應速率的計算與比較時要注意時間單位的轉(zhuǎn)化。歸納總結(jié)歸納總結(jié)變式變式1在2A3B

4、=2CD的反應中，表示反應速率最快的是A.v(A)0.5 molL1min1B.v(B)0.6 molL1min1C.v(C)0.35 molL1min1D.v(D)0.4 molL1min1答案解析解析解析將用B、C、D物質(zhì)表示的化學反應速率換算成用A物質(zhì)表示，然后進行比較。C項，v(A)v(C)0.35 molL1min1；D項，v(A)2v(D)20.4 molL1min10.8 molL1min1，通過數(shù)值大小比較知，D項反應速率最快。二、控制變量法探究影響化學反應速率的因素例例2(2017山西大同一中月考)為研究硫酸銅的量對鋅與稀硫酸反應生成氫氣速率的影響，該同學設計了如下一系列實驗

5、。表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需的時間。下列說法正確的是 實驗混合溶液ABCDEF4 molL1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100A.V130，V610B.反應一段時間后，實驗A、E中的金屬呈暗紅色C.加入MgSO4與Ag2SO4可以起與硫酸銅相同的加速作用D.硫酸銅的量越多，產(chǎn)生氫氣的速率肯定越快答案解析解析解析A項，反應的總體積應該相同。A組中硫酸為30 mL，那么其他組硫酸量也都為30 mL，因此V130，而硫酸銅溶液和水的總量應

6、相同，F(xiàn)組中硫酸銅為20 mL，水為0 mL，那么總量為20 mL，因此V610，故正確；B項，A中Zn反應較慢，反應一段時間后金屬呈灰黑色，而E中置換出大量的Cu，反應一段時間后金屬呈紅色，故錯誤；C項，硫酸鎂與鋅不反應，不能形成原電池，故錯誤；D項，如果硫酸銅過多，生成的銅附著在鋅表面，會阻礙鋅與硫酸的反應，反而會降低反應速率，故錯誤。(1)確定變量：解答這類題目時首先要認真審題，找出影響實驗探究結(jié)果的因素。(2)定多變一：在探究時，應先控制其他的因素不變，只改變一種因素，探究這種因素與題給問題的關系，然后按此方法依次分析其他因素與所探究問題的關系。(3)數(shù)據(jù)有效：解答時注意選擇的數(shù)據(jù)(或

7、設置實驗)要有效，且變量統(tǒng)一，否則無法做出正確判斷。思維模型思維模型變式變式2(2017湖南五市十校教改共同體聯(lián)考)草酸與高錳酸鉀在酸性條件下能夠發(fā)生如下反應：2MnO 5H2C2O46H=2Mn210CO28H2O。用4 mL 0.001 molL1 KMnO4溶液與2 mL 0.01 molL1 H2C2O4溶液，研究反應的溫度、反應物的濃度與催化劑等因素對化學反應速率的影響。改變的條件如表所示：組別10%硫酸體積/mL溫度/其他物質(zhì)220 22010滴飽和MnSO4溶液230 1201 mL蒸餾水(1)實驗和可得出的結(jié)論：影響化學反應速率的因素是 ；如果研究溫度對化學反應速率的影響，使用

8、實驗和 (用表示)。解析解析實驗、中溫度、濃度相同，研究了催化劑對化學反應速率的影響；研究溫度對化學反應速率的影響，應保證濃度相同，且不使用催化劑，則選實驗和。答案解析催化劑(2)實驗中加入1 mL蒸餾水的目的是_ 。解析解析實驗和中，硫酸的濃度不同，可研究濃度對化學反應速率的影響，加1 mL蒸餾水可確保兩實驗中各物質(zhì)濃度和總體積相等。答案解析 確保所有實驗中c(KMnO4)、c(H2C2O4)不變和總體積不變，實驗中c(H)不同三、化學平衡狀態(tài)的判斷例例3(2017福建寧德霞浦一中月考)在兩個恒溫、恒容的密閉容器中進行下列兩個可逆反應：(甲)2X(g)Y(g)(乙)A(s)2B(g)C(g)

9、D(g)，當下列物理量不再發(fā)生變化時，其中能表明(甲)、(乙)均達到化學平衡狀態(tài)的有混合氣體的密度 反應容器中生成物的百分含量 反應物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于化學計量數(shù)之比 混合氣體的壓強混合氣體的平均相對分子質(zhì)量 混合氣體的總物質(zhì)的量A.B.C.D.答案解析解析解析(甲)混合氣體的密度始終不變，所以不能作為平衡狀態(tài)的標志，故錯誤；反應容器中生成物的百分含量不變，說明各組分物質(zhì)的量不變，達平衡狀態(tài)，故正確；反應物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于化學計量數(shù)之比，說明正、逆反應速率相等，故正確；(乙)混合氣體的壓強始終不變，故錯誤；混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變，說明正、逆反應速率

10、相等，故正確；(乙)混合氣體的總物質(zhì)的量始終不變，故錯誤。綜上所述，C正確。判斷可逆反應達到平衡狀態(tài)的標志判斷可逆反應達到平衡狀態(tài)的標志1.直接標志(1)v正v逆0(化學平衡的本質(zhì))同一種物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。在化學方程式同一邊的不同物質(zhì)的生成速率與消耗速率之比等于相應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比?；瘜W方程式兩邊的不同物質(zhì)的生成(或消耗)速率之比等于相應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。歸納總結(jié)歸納總結(jié)(2)各組分的濃度保持一定(化學平衡的特征)各組分的濃度不隨時間的改變而改變。各組分的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、體積分數(shù)不隨時間的改變而改變。2.間接標志“變量不變”(1)反應體系中的總壓強不隨時間的改變而變化

11、(適用于有氣體參與且反應前后氣體的體積不等的可逆反應)。(2)混合氣體的密度不隨時間的改變而變化(適用于恒壓且反應前后氣體的體積不等的可逆反應；恒容且有固體、液體參與或生成的可逆反應)。(3)對于反應混合物中存在有顏色物質(zhì)的可逆反應，若體系的顏色不再改變，則反應達到平衡狀態(tài)。(4)體系中某反應物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達到最大值且不再隨時間而變化。3.不能作為標志的條件定量不能作為判據(jù)(1)恒容容器中，對于全部是氣體的反應體系，密度不變不能作為反應達到化學平衡狀態(tài)的標志。(2)恒容容器中，對于化學方程式兩邊氣態(tài)物質(zhì)的化學計量數(shù)之和相等的反應，壓強不變不能作為反應達到化學平衡狀態(tài)的標志。(3)對

12、于全部是氣體的反應體系，若反應物和生成物的化學計量數(shù)之和相等，則氣體的平均相對分子質(zhì)量不變不能作為反應達到化學平衡狀態(tài)的標志。變式變式3(2017湖北恩施月考)一定條件下，將NO2與SO2以體積比12置于密閉容器中發(fā)生NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)的可逆反應，下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是A.體系壓強保持不變B.混合氣體顏色保持不變C.SO3和NO的體積比保持不變D.每消耗1 mol SO3的同時生成1 mol NO2答案解析解析解析A項，反應前后氣體總物質(zhì)的量不變，恒溫恒容下，壓強始終不變，故錯誤；B項，混合氣體顏色保持不變，說明二氧化氮的濃度不變，反應達到平衡，故正確；C項

13、，自反應開始，SO3和NO的體積比始終為11，保持不變不能說明達到平衡，故錯誤；D項，每消耗1 mol SO3的同時生成1 mol NO2，均表示逆反應速率，不能說明達到平衡，故錯誤。四、化學反應速率和限度圖像分析例例4在某容積為2 L的密閉容器中，A、B、C、D四種氣體物質(zhì)發(fā)生可逆反應，其物質(zhì)的量n(mol)隨時間t(min)的變化曲線如圖所示：下列說法正確的是A.前2 min內(nèi)，v(A)0.2 molL1min1B.在2 min時，圖像發(fā)生改變的原因只可能是增加壓強C.其他條件不變，4 min時體系的壓強不再發(fā)生變化D.增加氣體D的濃度，A的反應速率隨之降低答案解析解析解析從前2 min看

14、，A、B、C、D改變的物質(zhì)的量分別為0.4 mol、0.5 mol、0.6 mol、0.4 mol，且A、B的物質(zhì)的量減少，應為反應物；C、D的物質(zhì)的量增加，應為生成物。故反應方程式為4A5B6C4D。選項B，從圖像看，23 min時的圖像斜率變大，說明化學反應速率變快，增大壓強、升高溫度、加入催化劑等均可；選項C,4 min時反應達到平衡狀態(tài)，體系壓強不再改變；選項D，增加生成物D的濃度，A的濃度隨之增大，故A的反應速率加快?；瘜W反應速率和反應限度圖像題分析化學反應速率和反應限度圖像題分析(1)看圖像看面，弄清楚橫、縱坐標所表示的含義；看線，弄清楚線的走向和變化趨勢；看點，弄清楚曲線上點的含

15、義，特別是曲線上的折點、交點、最高點、最低點等；看輔助線，作橫軸或縱軸的垂直線(如等溫線、等壓線、平衡線等)；看量的變化，弄清楚是物質(zhì)的量的變化、濃度的變化，還是轉(zhuǎn)化率的變化。思維模型思維模型(2)想規(guī)律如各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量之比與化學計量數(shù)之比的關系，各物質(zhì)的化學反應速率之比與化學計量數(shù)之比的關系，外界條件的改變對化學反應速率的影響規(guī)律以及反應達到平衡時，外界條件的改變對正、逆反應速率的影響規(guī)律等。(3)做判斷利用有關規(guī)律，結(jié)合圖像，通過對比分析，做出正確判斷。變式變式4在溫度和容積不變的密閉容器中，A氣體與B氣體反應生成C氣體。反應過程中，反應物與生成物的濃度隨時間變化的曲線如圖所示，則下列敘述

16、正確的是A.該反應的化學方程式為A(g)3B(g)2C(g)B.到達t1 s時刻該反應停止C.(t110)s時，升高溫度，正、逆反應速率加快D.若該反應在絕熱容器中進行，也在t1時刻達到平衡答案解析解析解析A項，從開始到t1 s，A的濃度減小了(0.80.2)molL10.6 molL1，B的濃度減小了(0.50.3)molL10.2 molL1，C的濃度增大了(0.40)molL10.4 molL1，所以該反應的化學方程式為3A(g)B(g)2C(g)，錯誤；B項，在t1 s 時，反應達到平衡狀態(tài)，但是反應仍在進行，錯誤；C項，升高溫度，正、逆反應速率均加快，正確；D項，若該反應在絕熱容器中

17、進行，隨反應的進行溫度會發(fā)生變化，反應速率也會發(fā)生變化，不會在t1時刻達到平衡，錯誤。考題精選1.(2018鞍山市期中)下列關于化學反應速率的說法中，正確的是用鐵片和稀硫酸反應制取氫氣時，改用98%的濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率增加反應物的用量，一定會增大化學反應速率決定化學反應速率的主要因素是反應物的濃度光是影響某些化學反應速率的外界條件之一使用催化劑，使反應的活化能降低，反應速率加快用鋅與稀硫酸反應制H2時，滴加幾滴硫酸銅溶液能加快反應速率A.B.C.D.123456答案解析7123456解析解析常溫下鐵在濃硫酸中鈍化，得不到氫氣，錯誤；增加反應物的用量，不一定會增大化學反應速率，例如改變

18、固體的質(zhì)量，錯誤；決定化學反應速率的主要因素是反應物自身的性質(zhì)，錯誤。72.(2018桂林市期中)在容積固定的容器中，發(fā)生反應2HI(g)H2(g)I2(g)，下列方法中能證明已達到平衡狀態(tài)的是混合氣體的顏色不再變化各組分濃度相等 v正(H2)2v逆(HI)一個HH鍵斷裂的同時有兩個HI鍵斷裂混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化A.B.C.D.答案解析1234567123456解析解析各組分濃度相等，但相等并不是不變，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，錯誤；反應速率v正(H2)2v逆(HI)，速率之比與計量數(shù)不成比例，反應沒有達到平衡狀態(tài)，錯誤；混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是混合氣體的質(zhì)量和混合氣體的總的物質(zhì)

19、的量的比值，質(zhì)量和物質(zhì)的量均不變，所以混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化不能說明反應達到平衡狀態(tài)，錯誤。7A.隨著反應的進行，混合氣體的密度不斷增大B.反應在5.5 min時，v正(X)v逆(Z)C.6 min時，容器中剩余1.4 mol YD.其他條件不變，將X的物質(zhì)的量改為10 mol，則可得4 mol Z3.已知反應2X(g)Y(g)2Z(g)，某研究小組將4 mol X和2 mol Y置于一容積不變的密閉容器中，測定不同時間段內(nèi)X的轉(zhuǎn)化率，得到的數(shù)據(jù)如下表，下列判斷正確的是答案解析123456t/min24.556X的轉(zhuǎn)化率30%40%70%70%7123456解析解析X、Y、Z都是氣體，

20、隨著反應的進行，氣體總質(zhì)量不變，容器體積不變，則混合氣體的密度不變，A項錯誤；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，反應在5 min時已經(jīng)達到平衡狀態(tài)，平衡時正、逆反應速率相等，B項正確；6 min時，X的轉(zhuǎn)化率為70%，即反應消耗了2.8 mol X，由化學計量數(shù)的關系可知，反應消耗了1.4 mol Y，則容器中剩余0.6 mol Y，C項錯誤；其他條件不變，將X的物質(zhì)的量改為10 mol，當2 mol Y完全反應時可得4 mol Z，但Y不可能完全反應，所以得到的Z小于4 mol，D項錯誤。74.(2018貴陽期中)在一定條件下，將3 mol A和1 mol B投入容積為2 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：3A

21、(g)B(g)xC(g)2D(g)。2 min末測得此時容器中C和D的濃度分別為0.2 molL1和0.4 molL1。下列敘述正確的是A.x2B.2 min時，B的濃度為0.4 molL1C.02 min內(nèi)B的反應速率為0.2 molL1min1D.此時A的轉(zhuǎn)化率為40%答案解析1234567123456解析解析2 min末測得此時容器中C和D的濃度為0.2 molL1和0.4 molL1，根據(jù)濃度的變化量之比是相應的化學計量數(shù)之比可知x1，A項錯誤；消耗B應該是0.2 molL1，則02 min內(nèi)B的反應速率為0.2 molL12 min0.1 molL1min1，C項錯誤；75.(201

22、7沈陽校級模擬考試)工業(yè)生產(chǎn)硫酸的過程中，涉及SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應，某研究小組在450 時，在一容積固定的10 L密閉容器中研究該可逆反應2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，得出相關數(shù)據(jù)如下表：123456時間/minn(SO2)/moln(O2)/moln(SO3)/mol00.200.100100.190.0950.010150.160.0800.040200.160.0800.040250.150.150.0507根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是A.010 min內(nèi)的平均反應速率可表示為v(SO2)0.01 molL1min1B.1520 min內(nèi)正、逆反應速率不相等C.工業(yè)上常用

23、提高SO2的量來提高O2的轉(zhuǎn)化率D.2025 min內(nèi)各物質(zhì)數(shù)值變化的原因可能是增加了O2的物質(zhì)的量123456答案解析7123456解析解析010 min內(nèi)的平均反應速率可表示為v(SO2)0.000 1 molL1min1，A項錯誤；1520 min內(nèi)，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化，說明反應達到平衡狀態(tài)，正、逆反應速率相等，B項錯誤；工業(yè)上常用提高廉價的空氣(O2)的量來提高SO2的轉(zhuǎn)化率，C項錯誤；2025 min內(nèi)，反應物O2和生成物SO3的濃度都在增加，但SO2的濃度在減小，其原因可能是增大了O2的濃度，即增加了O2的物質(zhì)的量，D項正確。71234566.(2018湖北重點中學聯(lián)考)在溶

24、液中可進行反應ABCD，其中A、B在一定條件下反應并測定反應中生成物C的濃度隨反應時間的變化情況，繪制出如圖所示的圖線。(0t1、t1t2、t2t3各時間段相同)下列說法不正確的是A.該反應是吸熱反應B.反應速率最大的時間段是在t1t2C.四個時間段內(nèi)生成C的量最多的是t1t2D.反應速率后來減慢主要是受反應物濃度變化的影響答案解析7123456解析解析根據(jù)圖像無法判斷反應是放熱反應還是吸熱反應，A項錯誤；斜率越大，反應速率越快，因此反應速率最大的時間段是在t1t2，B項正確；根據(jù)縱坐標數(shù)據(jù)可知四個時間段內(nèi)生成C的量最多的是t1t2，C項正確；反應后階段，反應物濃度減小，因此反應速率后來減慢主

25、要是受反應物濃度變化的影響，D項正確。77.某固定容積的2 L密閉容器中進行反應N23H2 2NH3。起始時加入的N2、H2、NH3均為2 mol，5 min后反應達到平衡，NH3的物質(zhì)的量為3 mol，計算：(1)這5 min內(nèi)用N2來表示該反應的反應速率(請寫出計算過程，下同)。答案答案答案5 min內(nèi)由NH3表示的該反應的反應速率1234567(2)求平衡時H2的物質(zhì)的量濃度。答案1234567起始/mol 2 2 2平衡/mol 3變化/mol n(H2)32平衡時n(H2)(21.5)mol0.5 mol(3)平衡時容器的壓強為初始時的多少倍？答案1234567由(2)得n(N2)0.5 mol，平衡時n(N2)(20.5)mol1.5 mol平衡時n總2(1.50.53)mol5 mol