高考化学第二轮化学反应速率与化学平衡指导复习教案.docx

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高考化学第二轮化学反应速率与化学平衡指导复习教案

2012届高考化学第二轮化学反应速率与化学平衡指导复习教案

化学反应速率与化学平衡班级：

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【课前自主复习与思考】1．阅读并思考《世纪金榜》（回扣主干知识）（突破核心要点）2．整理出15道各地高考题或高考模拟题化学反应速率和化学平衡解答题，总结解题思路，联系考纲思考出题者意图。

【结合自主复习内容思考如下问题】1、在2L密闭容器中，800℃时反应2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如表：

（1）写出该反应的平衡常数表达式：

K＝___________________。

已知：

K（300℃）＞K（350℃），该反应是________热反应。

（2）右图中表示NO2的变化的曲线是____________。

用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝___________。

（3）能说明该反应已经达到平衡状态的是___________。

a、υ（NO2）=2υ（O2）b、容器内压强保持不变c、υ逆（NO）＝2υ正（O2）d、容器内的密度保持不变（4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是__________。

a、及时分离出NO2气体b、适当升高温度c、增大O2的浓度d、选择高效的催化剂2、（10分）煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。

（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。

反应为：

C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）ΔH=＋131.3kJ•mol-1，ΔS=＋133.7J•（K•mol）-1①该反应能否自发进行与有关；②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是（填字母，下同）。

a．容器中的压强不变b．1molH―H键断裂的同时断裂2molH―O键c．v正（CO）=v逆（H2O）d．c（CO）=c（H2）

（2）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），得到如下三组数据：

实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minH2OCOH2CO1650241.62.452900120.41.633900abcdt①实验1中以v（CO2）表示的反应速率为。

②该反应的逆反应为（填“吸”或“放”）热反应③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态（即各物质的质量分数分别相等），且t<3min，则a、b应满足的关系是（用含a、b的数学式表示）。

（3）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。

一定条件下发生反应：

CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g），右下图表示该反应进行过程中能量（单位为kJ•mol-1）的变化。

在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，下列措施中能使c（CH3OH）增大的是___________。

a．升高温度b．充入He（g），使体系压强增大c．将H2O（g）从体系中分离出来d．再充入1molCO2和3molH2【考纲点拨】①了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。

②了解温度、浓度、压强和催化剂影响化学反应速率的一般规律（删除活化能）。

③认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。

④了解化学反应的可逆性。

能用焓变和熵变说明常见简单化学反应的方向。

⑤理解化学平衡和化学平衡常数的含义，能用化学平衡常数计算反应物的转化率。

⑥理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。

⑦认识化学反应速率和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。

【自主研究例题】1、2009年江苏I2在KI溶液中存在下列平衡：

I2（aq）＋I－（aq）＝I3－（aq），某I2、KI混合溶液中，I3－的物质的量浓度c（I3－）与温度T的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。

下列说法正确的是：

A．反应I2（aq）＋I－（aq）＝I3－（aq）的△H＞0B．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1＞K2C．若反应进行到状态D时，一定有v正＞v逆D．状态A与状态B相比，状态A的c（I2）大

教师点评：

根据题中图示可知，c（I3－）是随着温度T的升高而减小的，说明：

I2（aq）＋I－（aq）＝I3－（aq）是一个放热反应，即△H＜0，所以A错误；根据平衡移动规律，c（I3－）变小，则c（I2）应变大，所以状态B的c（I2）大，所以D错误；正确答案为B、C。

2、2009年高考安徽卷27．为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

时间（s）012345c（NO）（mol/L）1.00×10－34.50×10－42.50×10－41.50×10－41.00×10－41.00×10－4c（CO）（mol/L）3.60×10－33.05×10－32.85×10－32.75×10－32.70×10－32.70×10－3请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：

（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H0（填写“＞”、“＜”、“＝”）。

（2）前2s内的平均反应速率υ（N2）＝。

（3）在该温度下，反应的平衡常数K＝。

（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是。

A．选用更有效的催化剂B．升高反应体系的温度C．降低反应体系的温度D．缩小容器的体积（5）研究表明：

在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。

为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

实验编号T（℃）NO初始浓度（mol/L）CO初始浓度（mol/L）催化剂的比表面积（m2/g）Ⅰ2801.20×10－35.80×10－382Ⅱ124Ⅲ350124①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。

②请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号。

2．[14分]

（1）＜；

（2）1.88×10－4；（3）5000；（4）C、D；（5）①280；1.20×10－3；5.80×10－3；1.20×10－3；5.80×10－3；②如图：

教师点评：

该题综合考察反应速率、反应方向，化学平衡等知识，并考察了实验化学的设计思路。

体现了新课程变化。

（1）该反应气体减少，△S＜0非自发，所以一定是放热才有可能自发；

（2）υ（NO）＝；υ（N2）＝υ（NO）＝（3）利用三段式计算出c（CO2）＝9×10－4；c（N2）＝4.50×10－4。

（4）加压、降温使该反应平衡正移。

（5）Ⅰ、Ⅱ比表面积不同，应控制温度相同，验证催化剂比表面积对速率的影响；Ⅰ、Ⅲ比表面积不同，温度不同；验证反应温度对速率的影响；所有浓度应控制相同。

②Ⅰ、Ⅱ温度相同，平衡不移动，但Ⅱ的速率大；Ⅲ的温度高，速率最大且平衡逆移，c（NO）增大。

我思我疑：

【高考链接】【例1】2009年高考重庆卷理综13．各可逆反应达平衡后，改变反应条件，其变化趋势正确的是D【例2】、2009年高考山东卷14．2SO2（g）+O2（g）V2O5△2SO3（g）是制备硫酸的重要反应。

下列叙述正确的是A．催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率B．增大反应体系的压强、反应速度一定增大C．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间D．在t1、t2时刻，SO3（g）的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，SO3（g）生成的平均速率为【解析】催化剂可以同等程度的增大正逆反应的反应速率；如果是通入惰性气体增大了体系压强，反应物浓度未变，反应速率不变；降温，反应速率减慢，达到平衡的时间增大；D是反应速率的定义，正确。

选D

【例3】（10分）联氨（N2H4）及其衍生物是一类重要的火箭燃料，N2H4与N2O4能放出大量的热。

（1）已知：

2NO2（g）＝N2O4（g）△H＝－57．20kJ•mol－1。

一定温度下，在密闭容器中反应2NO2（g）＝N2O4（g）达到平衡。

其它条件不变时，下列措施能提高NO2转化率的是（填字母）。

A．减小NO2的浓度B．降低温度C．增加NO2的浓度D．升高温度

（2）25℃时，1．00gN2H4（l）与足量N2O4（l）完全反应生成N2（g）和H2O（l），放出19．14kJ的热量。

则反应2N2H4（l）+N2O4（l）＝3N2（g）+4H2O（l）的△H＝kJ•mol－1（3）17℃、1．01×105Pa，密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时，c（NO2）＝0．0300mol•L－1、c（N2O4）＝0．0120mol•L－1。

计算反应2NO2（g）N2O4（g）的平衡常数K。

（4）现用一定量的Cu与足量的浓HNO3反应，制得1．00L已达平衡的N2O4和NO2混合气体（17℃、1．01×105Pa），理论上至少需消耗Cu多少克？

【例3】解析：

（1）由于该反应为气体体积减小的放热反应，要提高NO2转化率，则应该采取：

①降低温度，②增加NO2的浓度③增大压强等措施，所以B、C符合要求；

（2）由1．00gN2H4（l）放出19．14kJ，则2mol（即64g）N2H4（l）放热为1224．96kJ，所以△H＝1224．96kJ•mol－1（3）、（4）见答案。

答案：

（1）BC

（2）－1224．96（3）根据题意知平衡时：

c（N2O4）＝0．0120mol•L－1，c（NO2）＝0．0300mol•L－1K＝c（N2O4）/c2（NO2）＝0．0120/0．0300×0．0300＝13．3答：

平衡常数为13．3。

（4）由（3）可知，在17℃、1．01×105Pa达到平衡时，1．00L混合气体中：

n（N2O4）＝c（N2O4）×V＝0．0120mol•L－1×1．00L＝0．0120mol，n（NO2）＝c（NO2）×V＝0．0300mol•L－1×1．00L＝0．0300mol，则n总（NO2）＝n（NO2）＋2×n（N2O4）＝0．0540mol由Cu＋4HNO3＝Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O可得：

m（Cu）＝64g•mol－1×0．0540mol/2＝1．73g答：

理论上至少需消耗Cu1．73g。

【例4】（14分）运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。

（1）合成氨反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g），若在恒温、恒压条件下向平恒体系中通入氩气，则平衡移动（填“向左”“向右”或“不”）；使用催化剂反应的△H（填“增大”“减小”或“不改变”）。

（2）已知：

O2（g）=O2+（g）+e-H1=1175.7kJ•mol-1PtF6（g）+e-PtF6-（g）H2=―771.1kJ•mol-1O2+PtF6-（s）=O2+（g）+PtF6-（g）H3=482.2kJ•mol-1则反应O2（g）+PtF6（g）=O2+PtF6-（s）的H=_____________kJ•mol-1。

（3）在25℃下，向浓度均为0.1mol•L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__________沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为____________。

已知25℃时Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11,KsP[Cu（OH）2]=2.2×10-20。

（4）在25℃下，将amol•L-1的氨水与0.01mol•L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c（NH4*）=c（Cl-）。

则溶液显_____________性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH3•H2O的电离常数Kb=__________。

【解析】

（1）恒温、恒压条件下向平恒体系中通入氩气，则反应体系体积增大，平衡左移；使用催化剂只是改变了反应的途径，没有改变反应物与生成物的状态，△H不变；

（2）利用盖斯定律，H1+H2+（-H3）=―78.2kJ•mol-1；（3）由于,KsP[Cu（OH）2]=2.2×10-20＜Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，所以先生成沉淀；2NH3•H2O＋Cu2＋＝Cu（OH）2↓＋2NH4*；根据溶液的电中性原则，c（NH4*）=c（Cl-），则[H＋]＝[OH-]；溶液显中性；Kb=[OH-][NH4*][NH3•H2O]，c（NH4*）=c（Cl-）＝0.005mol•L-1；[H＋]＝[OH-]＝1×10-7mol•L-1（因为是25℃下且为中性）；[NH3•H2O]＝a2mol•L-1－0.005mol•L-1，则：

Kb=10-9a－0.01mol•L-1。

【答案】

（1）向左；不改变

（2）―78.2kJ•mol-1（3）Cu（OH）2；2NH3•H2O＋Cu2＋＝Cu（OH）2↓＋2NH4*；（4）中；10-9a－0.01mol•L-1【归纳与思考】

【自主检测】一、选择题（每题有1-2的答案）1、2009年高考宁夏卷理综10．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：

Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是实验反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/（mol•L―1）V/mLc/（mol•L―1）V/mLA2550．1100．15B2550．250．210C3550．1100．15D3550．250．2102．在一定温度下，反应1/2H2（g）+1/2X2（g）HX（g）的平衡常数为10。

若将1．0mol的HX（g）通入体积为1．0L的密闭容器中，在该温度时HX（g）的最大分解率接近于A．5%B．17%C．25%D．33%3、2009年高考北京卷理综9．已知：

H2（g）+I2（g）2HI（g）；△H<0。

有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0．1mol，乙中加入HI0．2mol，相同温度下分别达到平衡。

欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是A．甲、乙提高相同温度B．甲中加入0．1molHe，乙不变C．甲降低温度，乙不变D．甲增加0．1molH2，乙增加0．1molI24、2009年高考安徽卷11．汽车尾气净化中的一个反应如下：

NO（g）＋CO（g）1/2N2（g）＋CO2（g）�SH=－373.4kJ/mol在恒容得密闭容器中，反应达平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是5、2009年高考四川卷理综13.在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应kJ/mol。

反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：

气体体积/LC（Y）/mol•L-11231001.000.750.532001.200.900.633001.301.000.70下列说法正确的是A.m＞nB.Q＜0C.温度不变，压强增大，Y的质量分数减少D.体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动6、取5等份NO2，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：

2NO2（g）N2O4（g），△H＜0反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分量（NO2%），并作出其随反应温度（T）变化的关系图。

下列示意图中，可能与实验结果相符的是7、2009年高考广东卷化学试题难挥发性二硫化钽（TaS2）可采用如下装置提纯。

将不纯的TaS2粉末装入石英管一端，抽真空后引入适量碘并封管，置于加热炉中。

反应如下：

下列说法正确的是A．在不同温度区域，TaI4的量保持不变B．在提纯过程中，I2的量不断减少C．在提纯过程中，I2的作用是将TaS2从高温区转移到低温区D．该反应的平衡常数与TaI4和S2的浓度乘积成反比8、T℃时在2L密闭容器中使X（g）与Y（g）发生反应生成Z（g）。

反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。

则下列结论正确的是A．容器中发生的反应可表示为：

3X（g）＋Y（g）2Z（g）B．反应进行的前3min内，用X表示的反应速率v（X）＝0.3mol／（L•min）C．保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数K减小D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是增大压强

二、非选择题9、2009年高考全国II理综27．（15分）某温度时，在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如表所示。

（1）根据左表中数据，在右图中画出X、Y、Z的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线：

t/minX/molY/molZ/mol

01．001．000．0010．900．800．2030．750．500．5050．650．300．7090．550．100．90100．550．100．90140．550．100．90

（2）体系中发生反应的化学方程式是___________________________;（3）列式计算该反应在0-3min时间内产物Z的平均反应速率：

____;（4）该反应达到平衡时反应物X的转化率等于______;（5）如果该反应是放热反应。

改变实验条件（温度、压强、催化剂）得到Z随时间变化的曲线①、②、③（如右图所示）则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是：

①_______②_______③________

10、Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。

现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。

【实验设计】控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比实验。

（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。

【数据处理】实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如右上图。

（2）请根据右上图实验①曲线，计算降解反应在50―150s内的反应速率；v（p-CP）=mol•L－1•s－1【解释与结论】（3）实验①②表明温度升高，降解反应速率增大。

但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因：

（4）实验③得出的结论是：

pH=10时，【思考与交流】（5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。

根据上图中信息，给出一种迅速停止反应的方法：

11、（10分）甲酸甲酯水解反应方程式为：

HCOOCH3（l）+H2O（l）HCOOH（l）+CH3OH（l）；△H>0某小组通过试验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计）。

反应体系中各组分的起始量如下表：

组分HCOOCH3H2OHCOOHCH3OH物质的量/mol1．001．990．010．52甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间（t）的变化如下图：

（1）根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见下表：

反应时间范围/min0~510~1520~2530~3540~4550~5575~80平均反应速率/（10－3mol•min－1）1．97．47．84．41．60．80．0请计算15―20min范围内甲酸甲酯的减少量为mol，甲酸甲酯的平均反应速率为mol•min―1（不要求写出计算过程）。

（2）依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因：

。

（3）上述反应的平衡常数表达式为：

，则该反应在温度T1下的K值为。

（4）其他条件不变，仅改变温度为T2（T2大于T1），在答题卡框图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。

12、（10分）

（1）已知可逆反应：

M（g）＋N（g）P（g）＋Q（g）；ΔH＞0，请回答下列问题。

①若要增大M的转化率，在其它条件不变的情况下可以采取的措施为（填序号）。

A．加入一定量MB．降低反应温度C．升高反应温度D．缩小容器体积E．加入催化剂F．分离出一定量P②在某温度下起始反应物的浓度分别为：

c（M）＝1mol•L－1，c（N）＝2.4mol•L－1，达到平衡后，M的转化率为60％，此时N的转化率为；若保持温度不变，起始反应物的浓度改为：

c（M）＝4mol•L－1，c（N）＝amol•L－1，达到平衡后，c（P）＝2mol•L－1，则a＝mol•L－1。

（2）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。

试根据下列3个热化学反应方程式：

①Fe2O3（s）+3CO（g）＝2Fe（s）+3CO2（g）ΔH＝－24.8kJ•mol－1②3Fe2O3（s）+CO（g）＝2Fe3O4（s）+CO2（g）ΔH＝－47.2kJ•mol－1③Fe3O4（s）+CO（g）＝3FeO（s）+CO2（g）ΔH＝+640.5kJ•mol－1写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：

。

（3）一定温度下，向Na2CO3溶液中加入BaCl2和K2SO4，当两种沉淀共存时，c（CO32－）∶c（SO42－）＝。

[已知Ksp（BaSO4）＝1.3×10－10，Ksp（BaCO3）＝2.6×10－9]

【归纳与思考】

【自主检测】答案：

1、【答案】D【解析】影响化学反应速率的因素众多，本题从浓度和和温度两个因素考查，非常忠实于新教材必修2,只要抓住浓度越大，温度越高反应速率越大，便可以选出正确答案D。

【点评】本题主要考查影响化学反应速率的因素，题目来源于课本，考生很有亲切感。

2、【答案】B【解析】1/2H2（g）+1/2X2（g）HX（g）的平衡常数K1为10,那么HX（g）1/2H2（g）+1/2X2（g）的平衡常数K2为1/10,2HX（g）H2（g）+X2（g）的平衡常数K3为（1/10）2=0．01．设HX（g）分解xmol/L,有,2HX（g）H2（g）+X2（g）100xxx1―xxxK3=x•x/（1―x）2=0．01,得到x=0．17,所以,该温度时HX（g）的最大分解率接近于B．17%【点评】本题考查化学平衡常数的相关计算，题目难度不大，但要求考生平时要掌握方程式的变化对于化学平衡常数表达式的影响和数值的改变。

3、C4、【解析】C第11题是一道化学平衡题，题中涉及到新教材中新引人的化学平衡常数．转化率等概念，本题考查内容较多，分别为化学平衡常数的概念及影响因素，外界条件对化学平衡的影响。

由题给信息知，该反应为放热反应。

A项：

根据平衡移动原理，温度升高，平衡逆向移动，化学平衡常数减小，A错。

B项：

根据平衡移动原理，温度升高，平衡逆向移动，CO转化率减小，B错C项：

化学