（通用版）2018-2019版高中化学 第二章 化学反应与能量 微型专题重点突破（四）课件 新人教版必修2

微型专题重点突破(四),第二章 化学反应与能量,学习目标 1.会进行化学反应速率的计算与比较。 2.理解外界条件对化学反应速率的影响。 3.会判断化学平衡的状态。 4.会分析化学反应速率和化学平衡图像。 核心素养 1.变化观念：认识反应条件对化学反应速率及限度的影响，形成化学变化是有条件的观念。 2.模型认知：根据化学反应速率及化学平衡知识规律，建立相关思维模型，并运用模型解释实际问题。,微型专题,考题精选,内容索引,微型专题,一、化学反应速率的计算与比较,例1 NH3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(g)占混合气体总体积的40%，则下列表示的此段时间内该反应的平均速率不正确的是 A.v(N2)0.125 mol·L1·min1 B.v(H2O)0.375 mol·L1·min1 C.v(O2)0.225 mol·L1·min1 D.v(NH3)0.25 mol·L1·min1,答案,解析,解析 设转化的NH3的物质的量为x mol，则 4NH3(g)3O2(g) 2N2(g)6H2O(g) n(始)/mol 4 3 0 0 n(变)/mol x 0.75x 0.5x 1.5x n(平)/mol 4x 30.75x 0.5x 1.5x,则v(O2)0.187 5 mol·L1·min1，v(N2)0.125 mol·L1·min1， v(H2O)0.375 mol·L1·min1。,化学反应速率的计算及比较 (1)根据已知数据，找出某一时间段内指定物质的浓度的改变值，然后根据c和t的比值计算得出反应速率。 (2)已知具体反应方程式和某一物质的反应速率，根据“化学计量数之比等于对应物质的化学反应速率之比，也等于变化量之比”求解其他物质的反应速率。 (3)用不同物质表示的反应速率来判断反应进行的快慢时，不能认为其反应速率数值大，反应速率就快，一定要先转化为同一物质的反应速率再进行比较。 (4)在进行化学反应速率的计算与比较时要注意时间单位的转化。,变式1 在2A3B=2CD的反应中，表示反应速率最快的是 A.v(A)0.5 mol·L1·min1 B.v(B)0.6 mol·L1·min1 C.v(C)0.35 mol·L1·min1 D.v(D)0.4 mol·L1·min1,答案,解析,解析 将用B、C、D物质表示的化学反应速率换算成用A物质表示，然后进行比较。,C项，v(A)v(C)0.35 mol·L1·min1； D项，v(A)2v(D)2×0.4 mol·L1·min10.8 mol·L1·min1，通过数值大小比较知，D项反应速率最快。,二、控制变量法探究影响化学反应速率的因素,例2 (2017·山西大同一中月考)为研究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。下列说法正确的是,A.V130，V610 B.反应一段时间后，实验A、E中的金属呈暗红色 C.加入MgSO4与Ag2SO4可以起与硫酸铜相同的加速作用 D.硫酸铜的量越多，产生氢气的速率肯定越快,答案,解析,解析 A项，反应的总体积应该相同。A组中硫酸为30 mL，那么其他组硫酸量也都为30 mL，因此V130，而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F组中硫酸铜为20 mL，水为0 mL，那么总量为20 mL，因此V610，故正确； B项，A中Zn反应较慢，反应一段时间后金属呈灰黑色，而E中置换出大量的Cu，反应一段时间后金属呈红色，故错误； C项，硫酸镁与锌不反应，不能形成原电池，故错误； D项，如果硫酸铜过多，生成的铜附着在锌表面，会阻碍锌与硫酸的反应，反而会降低反应速率，故错误。,(1)确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，找出影响实验探究结果的因素。 (2)定多变一：在探究时，应先控制其他的因素不变，只改变一种因素，探究这种因素与题给问题的关系，然后按此方法依次分析其他因素与所探究问题的关系。 (3)数据有效：解答时注意选择的数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法做出正确判断。,变式2 (2017·湖南五市十校教改共同体联考)草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：2MnO 5H2C2O46H=2Mn210CO28H2O。用4 mL 0.001 mol·L1 KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol·L1 H2C2O4溶液，研究反应的温度、反应物的浓度与催化剂等因素对化学反应速率的影响。改变的条件如表所示：,(1)实验和可得出的结论：影响化学反应速率的因素是 ；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验和 (用表示)。,解析 实验、中温度、浓度相同，研究了催化剂对化学反应速率的影响；研究温度对化学反应速率的影响，应保证浓度相同，且不使用催化剂，则选实验和。,答案,解析,催化剂,(2)实验中加入1 mL蒸馏水的目的是_ 。,解析 实验和中，硫酸的浓度不同，可研究浓度对化学反应速率的影响，加1 mL蒸馏水可确保两实验中各物质浓度和总体积相等。,答案,解析,确保所有实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变和总体积不变，实验中c(H)不同,三、化学平衡状态的判断,例3 (2017·福建宁德霞浦一中月考)在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：(甲)2X(g)Y(g) (乙)A(s)2B(g)C(g)D(g)，当下列物理量不再发生变化时，其中能表明(甲)、(乙)均达到化学平衡状态的有 混合气体的密度 反应容器中生成物的百分含量 反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于化学计量数之比 混合气体的压强 混合气体的平均相对分子质量 混合气体的总物质的量 A. B. C. D.,答案,解析,解析 (甲)混合气体的密度始终不变，所以不能作为平衡状态的标志，故错误； 反应容器中生成物的百分含量不变，说明各组分物质的量不变，达平衡状态，故正确； 反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于化学计量数之比，说明正、逆反应速率相等，故正确； (乙)混合气体的压强始终不变，故错误； 混合气体的平均相对分子质量不变，说明正、逆反应速率相等，故正确； (乙)混合气体的总物质的量始终不变，故错误。综上所述，C正确。,判断可逆反应达到平衡状态的标志 1.直接标志 (1)v正v逆0(化学平衡的本质) 同一种物质的生成速率等于消耗速率。 在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于相应物质的化学计量数之比。 化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于相应物质的化学计量数之比。,(2)各组分的浓度保持一定(化学平衡的特征) 各组分的浓度不随时间的改变而改变。 各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。 2.间接标志“变量不变” (1)反应体系中的总压强不随时间的改变而变化(适用于有气体参与且反应前后气体的体积不等的可逆反应)。 (2)混合气体的密度不随时间的改变而变化(适用于恒压且反应前后气体的体积不等的可逆反应；恒容且有固体、液体参与或生成的可逆反应)。 (3)对于反应混合物中存在有颜色物质的可逆反应，若体系的颜色不再改变，则反应达到平衡状态。,(4)体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。 3.不能作为标志的条件定量不能作为判据 (1)恒容容器中，对于全部是气体的反应体系，密度不变不能作为反应达到化学平衡状态的标志。 (2)恒容容器中，对于化学方程式两边气态物质的化学计量数之和相等的反应，压强不变不能作为反应达到化学平衡状态的标志。 (3)对于全部是气体的反应体系，若反应物和生成物的化学计量数之和相等，则气体的平均相对分子质量不变不能作为反应达到化学平衡状态的标志。,变式3 (2017·湖北恩施月考)一定条件下，将NO2与SO2以体积比12置于密闭容器中发生NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)的可逆反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 A.体系压强保持不变 B.混合气体颜色保持不变 C.SO3和NO的体积比保持不变 D.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2,答案,解析,解析 A项，反应前后气体总物质的量不变，恒温恒容下，压强始终不变，故错误； B项，混合气体颜色保持不变，说明二氧化氮的浓度不变，反应达到平衡，故正确； C项，自反应开始，SO3和NO的体积比始终为11，保持不变不能说明达到平衡，故错误； D项，每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2，均表示逆反应速率，不能说明达到平衡，故错误。,四、化学反应速率和限度图像分析,例4 在某容积为2 L的密闭容器中，A、B、C、D四种气体物质发生可逆反应，其物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示： 下列说法正确的是 A.前2 min内，v(A)0.2 mol·L1·min1 B.在2 min时，图像发生改变的原因只可能是增加压强 C.其他条件不变，4 min时体系的压强不再发生变化 D.增加气体D的浓度，A的反应速率随之降低,答案,解析,解析 从前2 min看，A、B、C、D改变的物质的量分别为0.4 mol、0.5 mol、0.6 mol、0.4 mol，且A、B的物质的量减少，应为反应物；C、D的物质的量增加，应为生成物。故反应方程式为4A5B6C4D。,选项B，从图像看，23 min时的图像斜率变大，说明化学反应速率变快，增大压强、升高温度、加入催化剂等均可； 选项C,4 min时反应达到平衡状态，体系压强不再改变； 选项D，增加生成物D的浓度，A的浓度随之增大，故A的反应速率加快。,化学反应速率和反应限度图像题分析 (1)看图像 看面，弄清楚横、纵坐标所表示的含义； 看线，弄清楚线的走向和变化趋势； 看点，弄清楚曲线上点的含义，特别是曲线上的折点、交点、最高点、最低点等； 看辅助线，作横轴或纵轴的垂直线(如等温线、等压线、平衡线等)； 看量的变化，弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化，还是转化率的变化。,(2)想规律 如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系，各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系，外界条件的改变对化学反应速率的影响规律以及反应达到平衡时，外界条件的改变对正、逆反应速率的影响规律等。 (3)做判断 利用有关规律，结合图像，通过对比分析，做出正确判断。,变式4 在温度和容积不变的密闭容器中，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示，则下列叙述正确的是 A.该反应的化学方程式为A(g)3B(g)2C(g) B.到达t1 s时刻该反应停止 C.(t110) s时，升高温度，正、逆反应速率加快 D.若该反应在绝热容器中进行，也在t1时刻达到平衡,答案,解析,解析 A项，从开始到t1 s，A的浓度减小了(0.80.2) mol·L10.6 mol·L1，B的浓度减小了(0.50.3) mol·L10.2 mol·L1，C的浓度增大了(0.40) mol· L10.4 mol·L1，所以该反应的化学方程式为3A(g)B(g)2C(g)，错误；