（通用）高中化學 第二章 化學反應(yīng)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(yīng)與能量學習目標1.會進行化學反應(yīng)速率的計算與比較。2.理解外界條件對化學反應(yīng)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(yīng)速率和化學平衡圖像。核心素養(yǎng)1.變化觀念：認識反應(yīng)條件對化學反應(yīng)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(yīng)速率及化學平衡知識規(guī)律，建立相關(guān)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(yīng)速率的計算與比較例例1NH3和O2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：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(yīng)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(yīng)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(shè)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。化學反應(yīng)速率的計算及比較化學反應(yīng)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(yīng)速率。(2)已知具體反應(yīng)方程式和某一物質(zhì)的反應(yīng)速率，根據(jù)“化學計量數(shù)之比等于對應(yīng)物質(zhì)的化學反應(yīng)速率之比，也等于變化量之比”求解其他物質(zhì)的反應(yīng)速率。(3)用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率來判斷反應(yīng)進行的快慢時，不能認為其反應(yīng)速率數(shù)值大，反應(yīng)速率就快，一定要先轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)的反應(yīng)速率再進行比較。(4)在進行化學反應(yīng)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(yīng)中，表示反應(yīng)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(yīng)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(yīng)速率最快。二、控制變量法探究影響化學反應(yīng)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(yīng)生成氫氣速率的影響，該同學設(shè)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(yīng)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(yīng)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(yīng)的總體積應(yīng)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(yīng)

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(yīng)較慢，反應(yīng)一段時間后金屬呈灰黑色，而E中置換出大量的Cu，反應(yīng)一段時間后金屬呈紅色，故錯誤；C項，硫酸鎂與鋅不反應(yīng)，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(yīng)，反而會降低反應(yīng)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(yīng)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(guān)系，然后按此方法依次分析其他因素與所探究問題的關(guān)系。(3)數(shù)據(jù)有效：解答時注意選擇的數(shù)據(jù)(或

7、設(shè)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(yīng)：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(yīng)的溫度、反應(yīng)物的濃度與催化劑等因素對化學反應(yīng)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(yīng)速率的因素是 ；如果研究溫度對化學反應(yīng)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(yīng)速率的影響；研究溫度對化學反應(yīng)速率的影響，應(yīng)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(yīng)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(yīng)：(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(yīng)容器中生成物的百分含量 反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志判斷可逆反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)前后氣體的體積不等的可逆反應(yīng))。(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(yīng)前后氣體的體積不等的可逆反應(yīng)；恒容且有固體、液體參與或生成的可逆反應(yīng))。(3)對于反應(yīng)混合物中存在有顏色物質(zhì)的可逆反應(yīng)，若體系的顏色不再改變，則反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。(4)體系中某反應(yīng)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(yīng)體系，密度不變不能作為反應(yīng)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(yīng)，壓強不變不能作為反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)的標志。(3)對

12、于全部是氣體的反應(yīng)體系，若反應(yīng)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(yīng)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(yīng)，下列能說明反應(yīng)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(yīng)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(yīng)達到平衡，故正確；C項

13、，自反應(yīng)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(yīng)速率，不能說明達到平衡，故錯誤。四、化學反應(yīng)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(yīng)，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(yīng)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(yīng)為反應(yīng)物；C、D的物質(zhì)的量增加，應(yīng)為生成物。故反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)速率加快?；瘜W反應(yīng)速率和反應(yīng)限度圖像題分析化學反應(yīng)速率和反應(yīng)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(guān)系，各物質(zhì)的化學反應(yīng)速率之比與化學計量數(shù)之比的關(guān)系，外界條件的改變對化學反應(yīng)速率的影響規(guī)律以及反應(yīng)達到平衡時，外界條件的改變對正、逆反應(yīng)速率的影響規(guī)律等。(3)做判斷利用有關(guān)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(yīng)生成C氣體。反應(yīng)過程中，反應(yīng)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(yīng)的化學方程式為A(g)3B(g)2C(g)B.到達t1 s時刻該反應(yīng)停止C.(t110)s時，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率加快D.若該反應(yīng)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(yīng)的化學方程式為3A(g)B(g)2C(g)，錯誤；B項，在t1 s 時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，但是反應(yīng)仍在進行，錯誤；C項，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均加快，正確；D項，若該反應(yīng)在絕熱容器中

17、進行，隨反應(yīng)的進行溫度會發(fā)生變化，反應(yīng)速率也會發(fā)生變化，不會在t1時刻達到平衡，錯誤?？碱}精選1.(2018鞍山市期中)下列關(guān)于化學反應(yīng)速率的說法中，正確的是用鐵片和稀硫酸反應(yīng)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(yīng)物的用量，一定會增大化學反應(yīng)速率決定化學反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的濃度光是影響某些化學反應(yīng)速率的外界條件之一使用催化劑，使反應(yīng)的活化能降低，反應(yīng)速率加快用鋅與稀硫酸反應(yīng)制H2時，滴加幾滴硫酸銅溶液能加快反應(yīng)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(yīng)物的用量，不一定會增大化學反應(yīng)速率，例如改變

18、固體的質(zhì)量，錯誤；決定化學反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)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(yīng)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(yīng)達到平衡狀態(tài)，錯誤；反應(yīng)速率v正(H2)2v逆(HI)，速率之比與計量數(shù)不成比例，反應(yīng)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(yīng)達到平衡狀態(tài)，錯誤。7A.隨著反應(yīng)的進行，混合氣體的密度不斷增大B.反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)在5 min時已經(jīng)達到平衡狀態(tài)，平衡時正、逆反應(yīng)速率相等，B項正確；6 min時，X的轉(zhuǎn)化率為70%，即反應(yīng)消耗了2.8 mol X，由化學計量數(shù)的關(guān)系可知，反應(yīng)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(yīng)時可得4 mol Z，但Y不可能完全反應(yīng)，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(yīng)：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(yīng)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(yīng)的化學計量數(shù)之比可知x1，A項錯誤；消耗B應(yīng)該是0.2 molL1，則02 min內(nèi)B的反應(yīng)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(yīng)，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(yīng)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，得出相關(guān)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(yīng)速率可表示為v(SO2)0.01 molL1min1B.1520 min內(nèi)正、逆反應(yīng)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(yīng)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(yīng)達到平衡狀態(tài)，正、逆反應(yīng)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(yīng)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(yīng)ABCD，其中A、B在一定條件下反應(yīng)并測定反應(yīng)中生成物C的濃度隨反應(yīng)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(yīng)是吸熱反應(yīng)B.反應(yīng)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(yīng)速率后來減慢主要是受反應(yīng)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(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，A項錯誤；斜率越大，反應(yīng)速率越快，因此反應(yīng)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(yīng)后階段，反應(yīng)物濃度減小，因此反應(yīng)速率后來減慢主

25、要是受反應(yīng)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(yīng)N23H2 2NH3。起始時加入的N2、H2、NH3均為2 mol，5 min后反應(yīng)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(yīng)的反應(yīng)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(yīng)的反應(yīng)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