1、化学反应速率 平衡移动,明确考纲,1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。 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)对反应速率及化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。 4.了解化学反应速率及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。,课前真题,1下列说法正确的是( ) A(2016浙江高考)探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时，若先将两种溶液混合并计时，再用水浴加热至设定温度，则测得的反应速率偏低 B(2015天津高考)FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同 C(20
2、14天津高考)增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率 D(2014安徽高考)因为反应物浓度越大，反应速率越快，所以常温下，相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完,【解析】：选A 先将两种溶液混合并计时，再用水浴加热至设定温度，导致反应时间加长，测得反应速率偏低，A项正确。,课前真题,2【2014北京高考】一定温度下，10 mL 0.40 molL1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如表所示。,下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( ) A06 min的平均反应速率：v(H2O2)3.3102 mo
3、lL1min1 B610 min的平均反应速率：v(H2O2)3.3102molL1min1 C反应至6 min时，c(H2O2)0.30 molL1 D反应至6 min时，H2O2分解了50%,课前真题,【解析】：选C 根据题目信息可知，06 min，生成22.4 mL O2(标准状况)，消耗0.002 mol H2O2，则v(H2O2)3.3102 molL1min1，A项正确； 随反应物浓度的减小，反应速率逐渐降低，B项正确； 反应至6 min时，剩余0.002 mol H2O2，此时c(H2O2)0.20 molL1，C项错误； 反应至6 min时，消耗0.002 mol H2O2，转
4、化率为50%，D项正确。,课前真题,3. 双选(2016江苏卷，15T)一定温度下，在三个体积约为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：,下列说法正确的是( ) A该反应的正反应为放热反应 B达到平衡时，容器I中的CH3OH体积分数比容器中的小 C容器I中反应达到平衡所需时间比容器中的长 D若起始时向容器I中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol，则反应将向正反应方向进行,课前真题,课前真题,4.【2018全国卷27节选】 CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。 （1）CH4-CO2催化重整反应为：CH
5、4(g)+ CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)；H0 有利于提高CH4平衡转化率的条件是_（填标号）： A高温低压 B低温高压 C高温高压 D低温低压 （2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。 相关数据如下表：,课前真题,由上表判断，催化剂X_Y（填“优于”或“劣于”），理由是_。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是_（填标号）。 AK积、K消均增加 Bv积减小，v消增加 CK积减小，K消增加 Dv消增加的倍数比v积增
6、加的倍数大,课前真题,在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程式v=kp(CH4)p(CO2)-0.5 （k为速率常数）。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为 。,课前真题,【答案】 (1)A (2) 劣于 相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大 AD pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)【解析】分析：（1）根据反应特点结合温度和压强对平衡状态的影响解答；（2）根据活化能对反应的影响分析；根据反应热结合温度对平衡状态
7、的影响以及图像曲线变化趋势解答；根据表中数据可知相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大，所以催化剂X劣于Y。 A正反应均是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，因此K积、K消均增加，A正确；B升高温度反应速率均增大，B错误；C根据A中分析可知选项C错误；D积碳量达到最大值以后再升高温度积碳量降低，这说明v消增加的倍数比v积增加的倍数大，D正确。答案选AD。 根据反应速率方程式分析影响其因素结合图像解答: 根据反应速率方程式可知在p(CH4)一定时，生成速率随p(CO2)的升高而降低，所以根据图像可知pa(CO2)、pb(CO2)、
8、pc(CO2)从大到小的顺序为pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。,课堂精讲,【考点分类】 一、化学反应速率 1.化学反应速率的2种比较方法 (1)同一物质、同一单位比较法。换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。 (2)归一法。当化学反应速率单位一致时，可用各物质的速率除以该物质前面的化学计量数，即全部“归一”，然后比较，数值大的反应速率最大。 特别提醒.反应速率通常是平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。 2影响化学反应速率因素的综合分析 (1)最主要的因素：反应物的性质。 (2)升高温度，不论是放热反应还是吸热反应，化学反应速率都加快。,课堂精讲
9、,(3)压强及“惰性气体”对化学反应速率的影响 改变压强，实质是通过改变浓度来实现化学反应速率改变的。若压强改变导致了反应物浓度增大或减小，则化学反应速率会增大或减小。 根据上述第条原则，充入“惰性气体”对化学反应速率的影响可分为以下两种情况： 恒温恒容 充入“惰性气体”总压强增大，但各物质的浓度不变(活化分子浓度不变)，反应速率不变 恒温恒压 充入“惰性气体”体积增大各反应物浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减慢,引起,引起,引起,引起,课堂精讲,拓展归纳 (1)催化剂能够同等程度地改变正、逆化学反应速率，但不能改变反应进行的程度，工农业生产过程中使用催化剂主要是为了提高生产效率。 (2)
10、综合比较四种条件对化学反应速率的影响，影响程度由大到小依次为催化剂、温度、浓度和压强。,对于没有气体参加的反应，改变体系压强，反应物的浓度不变，则化学反应速率不变。 (4)固体反应物量的增减，不能改变化学反应速率，固体的表面积改变才能改变化学反应速率。,课堂精讲,课堂精讲,1.化学平衡的建立过程,2.化学平衡状态的特点：逆、等、动、定、变,课堂精讲,3.化学平衡状态的判断 (1)判断化学反应是否达到化学平衡状态， “变并定”即看给定条件下能否推出“变量”达到“不变”即“正逆相等、变量不变”,典例剖析,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2是当前科学家研究的重要课题。 (1)科学家用H
11、2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。 从反应开始到3 min时，氢气的平均反应速率v(H2)_。 恒温恒容下，下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是_。 A在原容器中再充入1 mol CO2 B在原容器中充入1 mol He C在原容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2 D将水蒸气从体系中分离出,典例剖析,(2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学
12、反应方程式为2CO2(g)6H2(g) CH3CH2OH(g)3H2O(g) Ha kJmol1，在一定压强下，测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。 ,典例剖析,上述反应的a_0(填“大于”或“小于”)。 恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则反应产生的热量_(填“增大”、“减小”或“不变”)。 增大的值，则生成乙醇的物质的量_(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。,【答案】 (1)0.25 molL1min1 CD (2)小于 不变 不能确定,技巧点拨,（1）若反应物只有一种：aA(g) bB(g) + cC(g)，在不改变其他条件时（恒温恒容），增加A的量
13、平衡向正反应方向移动，但是A的转化率与气体物质的计量数有关：(可用等效平衡的方法分析)。 若a b + c ：A的转化率不变； 若a b + c ：A的转化率增大； 若a b + c ：A的转化率减小。,转化率问题,技巧点拨,（2）若反应物不只一种：aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)， 在不改变其他条件时，只增加A的量，平衡向正反应方向移动，但是A的转化率减小，而B的转化率增大。 若按原比例同倍数地增加A和B，平衡向正反应方向移动，但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关： 如a + b = c + d，A、B的转化率都不变； 如a + bc + d，A、B的转化率都增大；
14、 如a + b c + d，A、B的转化率都减小。,转化率问题,变式训练,一定条件下，体积为1 L的密闭容器中发生如下反应：SiF4(g)2H2O(g) SiO2(s)4HF(g) H148.9 kJmol1。 (1)下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是_(填字母序号)。 av消耗(SiF4)4v生成(HF) b容器内气体压强不再变化 c容器内气体的总质量不再变化 dHF的体积分数不再变化 (2)反应过程中测定的部分数据如下表(表中t2t1)所示。,通过a或b的值及化学平衡原理说明t1时反应是否达到化学平衡状态 。,变式训练,(3) 若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反应_
15、(填序号)。 a一定向正反应方向移动 b一定向逆反应方向移动 c一定是减小压强造成的 d一定是升高温度造成的 eSiF4的平衡转化率一定增大,【答案】： (1)bcd (2)a1.60(或b0.80)，说明在一定条件下，t1t2时各组分的浓度(或物质的量)均已不再发生改变，则t1时反应已经达到化学平衡状态 (3)ade,课后巩固,1下列说法正确的是( ) AN2(g)3H2(g) 2NH3(g) H 0，其他条件不变时升高温度，化学反应速率v(H2)和H2的转化率均增大 B对于反应2H2O2=2H2OO2，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率 C常温下钠与足量O2反应生成Na2O，随温
16、度升高生成Na2O的速率逐渐加快 D对于可逆反应H2(g)I2(g) 2HI(g)，H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为21,答案：B,课后巩固,答案：C,2NH3和O2在一定条件下发生反应：4NH3(g)3O2(g) 2N2(g)6H2O(g)，现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后反应达到平衡，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是( )Av(N2)0.125 molL1min1 Bv(H2O)0.375 molL1min1Cv(O2)0.225 molL1min1 Dv(NH3)0
17、.250 molL1min1,课后巩固,答案：C,3(2017郑州模拟)一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HI(g) H2(g)I2(g)。若c(HI)由0.1 molL1降到0.07 molL1时，需要15 s，那么c(HI)由0.07 molL1降到0.05 molL1时，所需反应的时间为( ) A等于5 s B等于10 s C大于10 s D小于10 s,4在恒温、恒压下，a mol A和b mol B在一个容积可变的容器中发生反应：A(g)2B(g) 2C(g)，一段时间后达到平衡，生成n mol C。则下列说法中正确的是( ) A物质A、B的转化率之比为12 B起始时
18、刻和达到平衡后容器中的压强之比为(ab)(ab0.5n) C当2v正(A)v逆(B)时，反应一定达到平衡状态 D充入惰性气体(如Ar)，平衡向正反应方向移动,课后巩固,答案：C,课后巩固,答案：D,5在一绝热密闭容器中存在反应甲：A(g)2B(g) 3C(g) H0和反应乙:2 E(g)2F(g) 3G(g) H0，当容器中两反应都达到平衡后，将容器的体积缩小，则（ ）A.反应甲不移动，反应乙向右移动 B.反应甲不移动，反应乙向左移动C.反应甲向左移动，反应乙向右移动 D.反应甲向右移动，反应乙向右移动,课后巩固,6.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100 mL稀盐酸中加入足量
19、的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如表所示(累计值，氢气体积已折算成标准状况下体积)：,(1)哪一时间段(指01 min、12 min、23 min、34 min、45 min，下同)的反应速率最大？_，原因是_。 (2)哪一时间段的反应速率最小？_，原因是 _。,课后巩固,(3)23 min内以盐酸的浓度变化来表示的反应速率为_。 (4)如果反应太剧烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，你认为可行的是_(填编号)。A蒸馏水 BNaCl溶液CNa2CO3溶液 DCuSO4溶液,答案： (1)23 min 反应为放热反应，温度升高，反应速率增
20、大 (2)45 min 45 min H浓度小 (3)0.1 molL1min1 (4)AB,课后巩固,7.“低碳循环”引起各国的高度重视,已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H2为主的合成气,合成气有广泛应用。试回答下列问题: (1)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) H0。已知在1 100 时,该反应的化学平衡常数K=0.263。 温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值_(填“增大”“减小”或“不变”); 1 100 时测得高炉中,c(CO2)=0.025 molL-1，c(CO)=0.1 molL-1,则在
21、这种情况下,该反应向_进行(填“左”或“右”),判断依据是_。,课后巩固,(2)目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H=-49.0 kJmol-1,现向体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_。 反应达到平衡后,下列措施能使 (CH3OH) (CO2) 增大的是_。 A.升高温度 B.再充入H2 C.再充入CO2 D.将H2O(g)从体系中分离 E.充入He(g),课后巩固,答案:(1)增大 右 因为 (CO2) (CO) =0.250.263 (2)0.225 molL-1min-1 B、D,
