2024届高三化学二轮复习专题八　化学反应速率和化学平衡课件

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这是一份2024届高三化学二轮复习专题八　化学反应速率和化学平衡课件，共60页。PPT课件主要包含了答案C，答案B，答案D，答案BC，答案AB，考情分析，答案A等内容，欢迎下载使用。

解析：结合图像分析可知，A项正确，B项错误；该反应为吸热反应，温度升高，平衡常数增大，结合图像可知平衡常数Ka3．[2022·广东卷]在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X―→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则(　　)A．无催化剂时，反应不能进行B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低C．a曲线表示使用催化剂 Ⅱ 时X的浓度随t的变化D．使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)＝1.0 ml·L－1·min－1
4．[2022·广东卷]恒容密闭容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)⇌BaS(s)＋4H2O(g)在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是(　　)A．该反应的ΔH<0B．a为n(H2O)随温度的变化曲线C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动D．向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大
解析：从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH＞0，故A错误；在恒容密闭容器中，随着温度升高氢气平衡时的物质的量减少，则平衡随着温度升高正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化，故B错误；容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故C正确；BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故D错误。
5．[2022·湖南卷](双选)向体积均为1 L的两恒容容器中分别充入2 ml X和1 ml Y发生反应：2X(g)＋Y(g)⇌Z(g)　ΔH，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)A．ΔH>0B．气体的总物质的量：na12D．反应速率：va正解析：由图甲中的信息可知，随c(X)的减小，c(Y)先增大后减小，c(Z)增大，因此，反应①的速率随c(X)的减小而减小，而反应②的速率先增大后减小，A错误；根据体系中发生的反应可知，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量，因此，v(X)＝v(Y)＋v(Z)，但是，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量，故v(X)＋v(Y)＝v(Z)，B错误；升高温度可以加快反应①的速率，但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的，且反应②的速率随着Y的浓度的增大而增大，因此，欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间，C正确；由图乙信息可知，温度低于T1时，k1＞k2，反应②为慢反应，因此，总反应速率由反应②决定，D正确。
2．化学反应速率的影响因素(外因)
【特别提醒】(1)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。如升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；降低温度反之。(2)密闭容器中充入惰性气体①恒容条件，充入惰性气体，反应速率不改变。②恒压条件下，充入惰性气体，相当于扩大容器体积，反应速率减小。
典题精研考向1 化学反应速率及影响因素例1 某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是(　　)A.其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大C．条件①，反应速率为0.012 ml·L－1·min－1D．条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 ml·L－1时，半衰期为62.5 min
练1 用Na2FeO4溶液氧化废水中的还原性污染物M，为研究降解效果，设计如下对比实验探究温度、浓度、pH对降解速率和效果的影响，实验测得M的浓度与时间关系如图所示，下列说法不正确的是(　　)A.实验①在15 min内M的降解速率约为1.33×10－5 ml·L－1·min－1B．若其他条件相同，实验①②说明升高温度，M降解速率增大C．若其他条件相同，实验①③证明pH越高，越不利于M的降解D．实验④说明M的起始浓度越小，降解的速率越快
考向2 化学反应速率常数及其应用例2 室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M＋N===X＋Y；②M＋N===X＋Z。反应①的速率可表示为v1＝k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2＝k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是(　　)A．0～30 min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10－3 ml·L－1·min－1B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变C.如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为ZD．反应①的活化能比反应②的活化能大
练2 反应2H2(g)＋2NO(g)===2H2O(g)＋N2(g)的速率方程为v＝kcα(H2)×cβ(NO)，该反应在不同条件下的反应速率如下：下列说法正确的是(　　)A．T2考点2　化学平衡及其影响因素核心梳理1.化学平衡的判断(1)化学平衡状态标志的判断要注意“三关注”：一要关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压还是绝热容器；二要关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；三要关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。
(2)巧用“正逆相等，变量不变”做出判断。
2．化学平衡移动方向的判断(1)根据勒夏特列原理判断平衡移动的方向通过比较改变外界条件，平衡破坏瞬间的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。
【特别提醒】牢记几种不能用勒夏特列原理解释的问题(1)若外界条件改变后，无论平衡向正反应方向移动或向逆反应方向移动都无法减弱外界条件的变化，则平衡不移动。如对于H2(g)＋Br2(g)⇌2HBr(g)，由于反应前后气体的分子总数不变，外界压强增大或减小时，平衡无论正向或逆向移动都不能减弱压强的改变，所以对于该反应，压强改变，平衡不发生移动。(2)催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，所以催化剂不会影响化学平衡。
(2)根据浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小判断平衡移动的方向
(3)恒温条件下，密闭反应体系中通入稀有气体，平衡移动方向的判断
3．工业生产中适宜条件选择的原则
典题精研考向1 化学平衡状态的判断例3 在一定温度下，在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mn(s)并充入一定量的CO2(g)，发生反应：Mn(s)＋CO2(g)⇌MnO(s)＋CO(g)　ΔH<0。下列说法不能说明该反应达到平衡状态的是(　　)A．容器的体积不再改变B．固体的质量不再改变C．气体的总质量不再改变D．v正(CO2)＝v逆(CO)
解析：该反应为反应前后气体分子数不变的放热反应，根据“变量不变达平衡”进行判断。A项，反应前后气体分子数不变，反应过程中容器的体积始终不变，为定量，不能作为平衡状态的判断依据；B项，该反应是一个固体质量增大的反应，当固体质量不再改变说明反应达到平衡状态；C项，该反应是一个气体质量减小的反应，当气体的总质量不再改变说明反应达到平衡状态；D项，正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态。
练3 若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应2NO(g)＋2CO(g)⇌2CO2(g)＋N2(g)　ΔH<0，在进行到t1时刻达到平衡状态的是(　　)A．①② B．③④C．①②④ D．②④
解析：①可逆反应达到平衡状态后，正、逆反应速率相等且不再变化，由图像①知，t1时刻v(正反应速率)最大，之后随反应进行，反应速率发生变化，未达到平衡状态，错误；②该反应的正反应为放热反应，随反应进行，温度升高，平衡常数减小，达到平衡状态后，温度为定值，平衡常数不变，与图像符合，正确；③t1时刻后CO2、NO的物质的量发生变化，t1时刻未达到平衡状态，错误；④t1时刻后，NO的质量分数为定值，t1时刻达到平衡状态，正确。
考向2 化学平衡移动的分析例4 某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应2X(s)⇌Y(s)＋Z(g)，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是(　　)A．升高温度，若c(Z)增大，则ΔH>0B．加入一定量Z，达新平衡后m(Y)减小C．加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后c(Z)增大D．加入一定量氩气，平衡不移动
解析：根据勒夏特列原理可知，升高温度，化学平衡向着吸热反应方向移动，而c(Z)增大，说明平衡正向移动，故ΔH>0，A正确；加入一定量Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，故达新平衡后m(Y)减小，B正确；加入等物质的量的Y和Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，由于X、Y均为固体，故K＝c(Z)，达新平衡后c(Z)不变，C错误；加入一定量氩气，加入瞬间，X、Y、Z的浓度保持不变，故正、逆反应速率不变，故平衡不移动，D正确。
练4 某温度下，反应CH2===CH2(g)＋H2O(g)⇌CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是(　　)A．增大压强，v正>v逆，平衡常数增大B．加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大C.恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动D.恒容下，充入一定量的CH2===CH2(g)，CH2===CH2(g)的平衡转化率增大
解析：该反应是一个气体分子数减少的反应，增大压强可使平衡向正反应方向移动，故v正>v逆，但是因为温度不变，故平衡常数不变，A错误；催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度，B错误；恒容下，充入一定量的H2O(g)，H2O(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；恒容下，充入一定量的CH2===CH2(g)，平衡向正反应方向移动，但是CH2===CH2(g)的平衡转化率减小，D错误。
考点3　化学反应速率与化学平衡图像核心梳理1.三类基本图像反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0。(1)速率—时间图——注意断点
[图像分析]　t1时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大；t2时升高温度，对任何反应，正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的正反应速率增大较快；t3时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均减小；t4时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间同倍数增大。
(2)转化率(或含量)—时间图——先拐先平[图像分析]　甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应，压强越大，反应物的转化率越大；乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应物的转化率越大；丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应物的转化率。
(3)恒压(温)线——定一议二[图像分析]　分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即为等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的影响。
2．解答化学平衡图像题四步骤
典题精研考向1 常规图像的分析与应用例5 已知：A(g)＋2B(g)⇌3C(g)　ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1 ml A和3 ml B发生反应，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)A．容器内压强不变，表明反应达到平衡B．t2时改变的条件：向容器中加入CC．平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)<φ(Ⅰ)D．平衡常数K：K(Ⅱ)解析：该反应是反应前后气体分子数不变的反应，随着反应的进行，气体的总物质的量始终不变，总压强始终不变，A错误；t2时，设向容器中加入3 ml C，正反应速率逐渐增大，达到新的平衡后保持不变，变化情况与图像相符，B正确；t2时，设向容器中加入3 ml C，相当于加入1 ml A和2 ml B，A的比例增大，体积分数增大，即φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)，C错误；化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，即K(Ⅱ)＝K(Ⅰ)，D错误。
考向2 陌生图像的分析与应用例6 一定条件下，反应6H2(g)＋2CO2(g)⇌C2H5OH(g)＋3H2O(g)的数据如图所示。下列说法正确的是(　　)A．该反应的ΔH>0B．达平衡时，v正(H2)＝v逆(CO2)C．b点对应的平衡常数K值大于c点D．a点对应的H2的平衡转化率为90%
解析：升高温度，CO2的转化率减小，平衡向左移动，正反应为放热反应，ΔH<0，A项错误；达平衡时，v正(H2)＝3v逆(CO2)，B项错误；升温，平衡左移，b点温度高，其平衡常数小，C项错误。
练6 工业上利用S8与CH4为原料制备CS2，发生反应S8(s)⇌4S2(g)、2S2(g)＋CH4(g)⇌CS2(g)＋2H2S(g)，在密闭容器中，原料为1∶1时，部分物质变化曲线如图所示，下列说法正确的是(　　)A．生成CS2的反应为吸热反应B．一定温度下，气体总压不变时反应达平衡状态C．应在低温下进行反应以提高产出效率D．当温度为450 ℃时，S8转化率为69.5%
1．下列现象或做法与化学反应速率无关的是(　　)A．“冰墩墩”制作材料生产过程中添加抗老化助剂B．水果箱中放置乙烯利C．馒头制作过程中用酵头发酵D．新冠病毒可能通过气溶胶加速传播
解析：材料生产过程中添加抗老化助剂是为了减缓材料老化速率，A不符合题意；水果箱中放置乙烯利是为了加速水果成熟，B不符合题意；馒头制作过程中用酵头发酵，是为了加速发酵速率，C不符合题意；新冠病毒通过气溶胶传播不是化学反应过程，与化学反应速率无关，D符合题意。
2．氨气去除NO的反应原理为4NH3(g)＋6NO(g)⇌5N2(g)＋6H2O(g)　ΔH<0，反应速率与浓度之间存在如下关系：v正＝k正·c4(NH3)·c6(NO)，v逆＝k逆·c5(N2)·c6(H2O)，k正、k逆为速率常数，只受温度影响。350 ℃时，在2 L恒容密闭容器中，通入0.9 ml NH3(g)和1.2 ml NO(g)发生反应，保持温度不变，5 min后反应达平衡，NO的转化率为50%。下列说法正确的是(　　)A．用NH3表示的化学反应速率为0.06 ml·L－1·min－1B．350 ℃时，该反应的平衡常数为0.5C．其他条件不变，往反应后的容器中再通入0.9 ml NH3(g)和1.2 ml NO(g)，重新达平衡时NO的体积分数增大D．当温度改变为T ℃时，若k正＝k逆，则T>350
4．顺1，2二甲基环丙烷(M)和反1，2二甲基环丙烷(N)可发生如下转化：该反应的速率方程可表示为v正＝k正c(M)和v逆＝k逆c(N)，k正和k逆在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数；反应的平衡常数K＝3。下列说法正确的是(　　)A．该温度下，M的转化率为66.7%B．升高温度，k正和k逆都增大C．常温下，N为气态D．M比N更稳定
5．一定条件下，将CO2和H2按物质的量为1∶3的投料比充入某刚性密闭容器中，发生反应：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.5 kJ·ml－1，测得CO2的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示，下列说法正确的是(　　)A．0～5 min，共放出19.8 kJ的热量B．CO2和H2的转化率相等时，反应达到平衡C．9 min时，改变的外界条件可能是降温D．平衡常数Kb一定大于Ka
解析：不确定容器的体积和消耗的二氧化碳的物质的量，不能计算反应放出热量数值，A错误；反应中CO2和H2按反应的系数比投料，则两者的转化率一直相等，不能用来判断反应是否达到平衡，B错误；反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，二氧化碳的浓度减小，符合图像，C正确；对于确定反应，平衡常数只受温度的影响，不确定是否温度一定改变，故不能判断两者K值的大小，D错误。