人教版高中化学选修四课件第2章《化学反应速率与化学平衡》章末复习ppt.ppt

t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( ) A ． 0 ～ 6 min 的 平 均 反 应 速 率 ： v(H2O2)≈3.3×10 － 2 mol/(L·min) B ． 6 ～ 10 min 的 平 均 反 应 速 率 ： v(H2O2)<3.3×10 － 2 mol/(L·min) C．反应至 6 min 时，c(H2O2)＝0.30 mol/L D．反应至 6 min 时，H2O2 分解了 50%
对有气体存在且反应前后气体的总体积不发生改变的反应， 如 H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，反应过程中任何时刻体系的压强、气体 的物质的量、平均相对分子质量都不变，故压强、气体的物质的 量、平均相对分子质量不变均不能说明反应已达平衡状态。
(4)从微观的角度分析，如反应 N2(g)＋3H2(g) 列各项均可说明该反应达到了平衡状态。
(1)不要把反应体系中纯液体、固体写入平衡常数表达式中，
如 CaCO3(s) CaO(s)＋CO2(g)的平衡常数为 K＝c(CO2)。 (2)同一化学反应，化学方程式写法不同，其平衡常数表达式
及数值也不同，如：
N2O4(g) 1 2N2O4(g)
2NO2(g) NO2(g)
K1＝cc2（（NN2OO24） ）＝0.36； K2＝cc（（NN2OO24））＝0.60。
揭秘最新高考一 化学反应速率的计算及影响因素 直接利用化学反应速率的计算公式进行求解及通过速率比等 于化学计量数之比进行化学反应速率的转化是这类试题的传统考 查形式。近几年高考中又增加了改变外界条件对化学反应速率影 响的实验探究。命题时一般只改变一个条件，通过观察实验现象， 得出相关的结论。
(2014·北京高考)在一定温度下，10 mL 0.40 mol/L 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)如下表。
【解析】 2H2O2催==化==剂= 2H2O＋O2↑
A．6
min
时，生成
O2
的物质的量
n(O2)＝22.4
mL×10－3 L/mL 22.4 L/mol
＝1×10－3 mol，依据反应方程式，消耗 n(H2O2)＝2×10－3 mol，
所以
0～6
min
时
，
v(H2O2)
＝
2×10－3 mol 0.01 L×6 min
【答案】 C
——[知识归纳]————————————————— 关注化学反应速率计算及影响因素的三点问题
(1)化学反应速率的计算公式为：v＝ΔΔ
c，所以化学反应速率 t
与物质的量的变化量、容器的体积及反应进行的时间有关。利用
化学反应速率的定义计算时，必须注意分子为反应前后同一种物
质的物质的量浓度的变化，而且不能取负值(只能取绝对值)，分母 是反应所需的时间。计算中常见的错误有：①忽视体积因素，用
(3)K 的大小只与温度有关，而与反应物或生成物的起始浓度 无关。
(4)对于吸热反应，升高温度，K 值增大，对于放热反应，升 高温度，K化学反应速率、化学平衡 高考中此类题目比较多，它能很好地考查学生的分析推理能 力和综合应用能力。常见的类型有速率—时间图，浓度—时间图， 转化率—时间图，含量—时间—温度(压强)图等，同时近几年的考 题中有关表格数据处理及数形结合的题目也是常考常新。
化学·选修4
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章末复习提升课(二)
一、化学反应速率
表示方法：v（B）＝Δc（ΔtB）
单位：①
或②
化反 速学应 率因影素响内 外 因因浓 温 压：度 度 强③： ： ：浓 温 压度 度 强增 升 增大 高 大， ， ，反 反 反应 应 应速 速 速率 率率④ ⑤ ⑥ 催化剂：使用催化剂，反应速率⑦
单位时间内某物质的物质的量的变化量除以时间进行计算。②用
一段时间后某物质的物质的量浓度除以时间直接计算。
(2)灵活应用“反应速率之比＝化学计量数之比＝物质的量浓 度变化量之比＝物质的量变化量之比”这一公式求算化学反应速 率，确定物质的化学计量数、书写化学方程式。
(3)准确理解外界条件对化学反应速率的影响 ①固体、纯液体的浓度视为定值，不因其量的增减而影响反 应速率，但因表面积(接触面)的变化而改变反应速率。如将煤粉碎、 将液体以雾状喷出，均是为了增大接触面，加快反应速率。 ②升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸 热反应，反应速率一般都要加快，只是增大的程度不同。
(2)设投入 N2 和 H2 的物质的量分别是 1 mol、3 mol，平衡时
N2 反应掉 m mol。
N2 ＋ 3H2 2NH3
起始量/mol
1
3
0
变化量/mol
m
3m 2m
平衡量/mol
1－m 3－3m 2m
根据题意：（4－2m2m）＝42%，解得 m≈0.59，所以平衡时
N2 的体积分数为（（4－1－2×0.509.5）9）mmolol×100%≈14.5%。
(3)通入原料气，反应开始，氨气的量增加，因为合成氨是一 个放热反应，当达到平衡后温度升高，氨气的含量将减小。
(4)从流程图看，反应放出的能量得到充分利用是在热交换器 中。提高合成氨原料转化率的方法是：将未反应的原料重新送回 反应器中循环使用、对原料气加压。
【答案】 (1)a 90% (2)14.5% (3)
2NH3(g)，下
①断裂 1 mol N≡N 键的同时生成 1 mol N≡N 键。
②断裂 1 mol N≡N 键的同时生成 3 mol H—H 键。
③断裂 1 mol N≡N 键的同时断裂 6 mol N—H 键。
④生成 1 mol N≡N 键的同时生成 6 mol N—H 键。
2．化学平衡常数的四点注意问题
v(H2O2)
＝
0.67×10－3 mol 0.01 L×4 min
≈
1.68
×
10
－
2
mol/(L·min)<3.3×10 － 2
mol/(L·min)，B 正确。
C.反应至 6 min 时，消耗 n(H2O2)＝2×10－3 mol，剩余 n(H2O2) ＝0.40 mol/L×0.01 L－2×10－3 mol＝2×10－3 mol，c(H2O2)＝ 2×01.00－13Lmol＝0.20 mol/L，C 错误。D.反应至 6 min 时，消耗 n(H2O2) ＝2×10－3 mol，n(H2O2)总＝4×10－3 mol，所以 H2O2 分解了 50%， D 正确。
(4)Ⅳ 对原料气加压；分离液氨后，未反应的 N2、H2 循环使 用
——[知识归纳]————————————————— 1．“四角度”剖析化学反应是否达到平衡状态： (1)对普通可逆反应以 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)为例： ①各组分物质的量、物质的量浓度不发生变化。 ②v(SO2)消耗＝v(SO2)生成。 ③v(SO2)消耗∶v(O2)生成＝2∶1。 ④v(SO2)消耗∶v(SO3)消耗＝1∶1。 ⑤v(SO3)生成∶v(SO2)生成＝1∶1。 总之，若用速率关系表示化学平衡状态，式中既要有正反应 速率，又要有逆反应速率，且两者之比等于化学计量数之比。

Qc>K，v（正）<v（逆），反应向⑪
方向进行
三、化学反应方向的判定
化学反Δ H－TΔ S<0 反应①
自发进行
应方向ΔH－TΔ S＝0 反应达到平衡状态
的判据ΔH－TΔ S>0 反应②
自发进行
【答案】 一、①mol·L－1·s－1 ②mol·L－1·min－1 ③反应物本身的性质 ④增大 ⑤增大 ⑥增大 ⑦增大 二、1.①吸热 ②放热 ③正反应 ④逆反应 ⑤减小 ⑥增 大 2．⑦ccmp（（CA））··ccqn（（DB）） ⑧温度 ⑨化学平衡状态 ⑩正反应 ⑪逆反应 三、①能 ②不能
(2)对有有色气体存在的反应体系，如 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) 和 2NO2(g) N2O4(g)等，若体系的颜色不再发生改变，则反应已 达平衡状态。
(3)对有气体存在且反应前后气体的总体积发生改变的反应， 如 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，若反应体系的压强不再发生变化、 体系中气体的平均相对分子质量不再变化，则说明反应已达平衡 状态。
③改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起反 应体系浓度的改变。在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引 起压强改变的原因，这种改变对反应体系的浓度产生何种影响。
揭秘最新高考二 化学平衡及化学平衡常数 化学平衡状态、化学平衡移动及化学平衡常数是高考命题的 必考点之一，是高考综合题的知识载体。主要考查的知识点有： 判断化学平衡状态、平衡常数的计算、化学平衡移动的影响因素。 化学平衡思想和移动原理在其他平衡体系中的应用，化工生产中 适宜条件的选择会成为高考命题的新趋势。
②CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) Δ H＝－41.2 kJ·mol－1
对于反应①，一定可以提高平衡体系中 H2 百分含量，又能加 快反应速率的措施是________。
a．升高温度
b．增大水蒸气浓度
c．加入催化剂
d．降低压强
利用反应②，将 CO 进一步转化，可提高 H2 产量。若 1 mol CO 和 H2 的混合气体(CO 的体积分数为 20%)与 H2O 反应，得到 1.18 mol CO、CO2 和 H2 的混合气体，则 CO 转化率为________。
(4)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要 步骤是(填序号)________。简述本流程中提高合成氨原料总转化率 的方法：____。
【解析】 (1)反应①是一个吸热反应，升高温度平衡正向移动，将
会增加 H2 的含量，同时提高反应速率；增大水蒸气的浓度，会提高反应
速率，但 H2 的含量会降低；加入催化剂，不会引起 H2 含量的改变；降
的方向移动

压强减小压强：平衡向气体物质化学计量

数⑥
的方向移动
2．化学平衡常数：
化学平衡常数
表达式：对于反应mA（g）＋nB（g） pC（g）＋qD（g）
K＝⑦
影响因素：只与⑧
有关
应用QQ方cc＝向<KK进，，行vv（（正正））>＝v（v（逆逆）），，反反应应向处⑩于⑨
低压强，反应速率减小；故 a 正确。
设 CO 反应掉 n mol。
CO(g) ＋ H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
投入量/mol 0.2
0 0.8
变化量/mol n
n
n
最终量/mol 0.2－n n 0.8＋n
则：0.2－n＋n＋0.8＋n＝1.18 解得：n＝0.18 CO 的转化率为00..128mmooll×100%＝90%。
(2014·天津高考节选)合成氨是人类科学技术上的一 项重大突破，其反应原理为：
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1 一种工业合成氨的简易流程图如下：
(1)步骤Ⅱ中制氢气原理如下：
①CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g) Δ H＝＋206.4 kJ·mol－1
二、化学平衡状态
1．影响化学平衡的因素
温改度变升 降高 低温 温度 度： ：化 化学 学平 平衡 衡向 向① ②
方向移动 方向移动
影响化 学平衡 移动的
改变若Q<K：化学平衡向③ 浓度若Q>K：化学平衡向④
方向移动 方向移动
增大压强：平衡向气体物质化学计量
外因 改变 数⑤
(2)图 1 表示 500 ℃、60.0 MPa 条件下，原料气投料比与平衡 时 NH3 体积分数的关系。根据图中 a 点数据计算 N2 的平衡体积分 数：________。
(3)依据温度对合成氨反应的影响，在图 2 坐标系中，画出一 定条件下的密闭容器内，从．通．入．原．料．气．开．始．，随温度不断升高， NH3 物质的量变化的曲线示意图。
≈
3.3
×
10
－
2
mol/(L·min)，A 正确。
B.6 ～ 10 min 时 ， 生 成 O2 的 物 质 的 量 n(O2) ＝
（29.9－22.4）×10－3 22.4 L/mol
L≈0.335×10－3
mol，依据反应方程式，消
耗 n(H2O2)＝0.335×10－3mol×2＝0.67×10－3 mol，6～10 min 时，