2024版新教材高中化学专题6化学反应与能量变化课件苏教版必修第二册

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专题6　专题共享微专题一　化学反应速率和化学平衡状态的简单计算(一)“三段式”解题模式“三段式”指的是在方程式下方三行分别写上该物质的起始浓度，变化浓度和反应后该物质的浓度。其中起始浓度＝变化浓度＋反应后浓度。1．计算原理：化学反应速率之比＝浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。2．计算模式：设A、B两物质的起始浓度分别为a mol·L－1、b mol·L－1，反应物A的转化浓度为mx mol·L－1，B的转化浓度为nx mol·L－1，则：　　　　　　　　　　mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)起始浓度/(mol·L－1) 　a 　　　b　　　　0　　 　0变化浓度/(mol·L－1) mx　　　nx　 　　px　　　qx终态浓度/(mol·L－1) a－mx 　 b－nx　　px　　　qx3．运用“三段式”法解题时的注意事项：(1)起始量、变化量、一段时间后的量三者物理量及单位要统一，都是物质的量或物质的量浓度，否则无法计算。(2)起始量、变化量、一段时间后的量中，只有不同物质的变化量之比等于对应物质的化学计量数之比，不同物质的起始量或一段时间后的量之间没有必然的关系，不能列比例计算。 [例]　在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应：A(g)＋2B(g)⇌3C(g)＋nD(g)，开始时A为4 mol，B为6 mol，5 min末达到平衡，此时测得C的物质的量为3 mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L－1·min－1。计算：(1)平衡时A的物质的量浓度为________。(2)前5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为______________。(3)化学方程式中n值为________。(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)＝5 mol·L－1·min－1②v(B)＝6 mol·L－1·min－1③v(C)＝4.5 mol·L－1·min－1④v(D)＝8 mol·L－1·min－1其中反应速率最快的是________ (填编号)。1.5 mol·L－10.2 mol·L－1·min－12① (3)根据同一反应中、同一时间段内、各物质的反应速率之比等于计量数之比；所以v(B)∶v(D)＝0.2 mol·L－1·min－1∶0.2 mol·L－1·min－1＝2∶n，n＝2。(4)把所有速率都换算成A的反应速率；①v(A)＝5 mol·L－1·min－1②由v(B)＝6 mol·L－1·min－1知，v(A)＝3 mol·L－1·min－1③由v(C)＝4.5 mol·L－1·min－1知，v(A)＝1.5 mol·L－1·min－1④由v(D)＝8 mol·L－1·min－1知，v(A)＝4 mol·L－1·min－1故选①。[微训练一]1．已知：转化率＝某一反应物转化的量÷该反应物的初始量×100%。在一密闭容器中加入A、B、C三种气体，保持温度一定，在t1～t4时刻测得各物质的浓度如下表。据此判断下列结论不正确的是(　　)A. 在t4时刻，该反应处于化学平衡状态B．t3时，A的转化率比B的转化率高C．t1至t2时刻，该反应的速率为3 mol·L－1·s－1D. 该反应的化学方程式是2A(g)＋B(g)⇌C(g)答案：C 2．一定温度下，10 mL 0.40 mol·L－1 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。下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)(　　)答案：C   答案：B 4．在一定温度下，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)。起始时，充入的N2和H2的物质的量分别是3.0 mol和6.0 mol，平衡时生成NH3的物质的量是2.4 mol。已知容器的容积为5.0 L，试求：(1)H2的转化率是________。(2)平衡时混合气体中N2的体积分数是________。60%27.3% 5．将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)⇌xC(g)＋2D(g)，经5 min后，测得D的物质的量浓度为0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率为0.1 mol·L－1·min－1。求：(1)此时A的物质的量浓度c(A)＝__________mol·L－1，反应开始前容器中A、B的物质的量：n(A)＝n(B)＝________mol。(2)B的平均反应速率：v(B)＝________mol·L－1·min－1。(3)x的值为________。0.7530.052 6．某温度下，真空密闭容器中发生反应：2NO2⇌2NO＋O2，经4 min后，测得混合气中NO2浓度为0.12 mol·L－1，O2的浓度为0.24 mol·L－1，且各物质的浓度不再发生变化。求：(1)NO2的起始浓度是___________。(2)4 min时NO2的转化率是________。(3)4 min内生成NO的化学反应速率是________________。(4)4 min时NO的体积分数是________。(5)4 min时容器的压强是开始时的________倍。0.6 mol·L－180%0.12 mol·L－1·min－157.1%1.4 微专题二　化学反应速率与化学平衡图像一、作题模式1．看图像(1)看面，弄清楚横、纵坐标所表示的含义；(2)看线，弄清楚线的走向和变化趋势；(3)看点，弄清楚曲线上点的含义，特别是曲线上的起点、折点、交点、最高点、最低点等特殊点；(4)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)；(5)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。二、定量型图像分析化学反应速率图像是化学反应速率变化规律的反映。化学反应速率的定量型图像主要反映物质的量(或物质的量浓度、反应速率)与反应时间t的定量关系。该类图像所呈现的信息可用于：1．反应物、生成物的确定；2．反应起始时进行方向的确定；3．可逆或不可逆反应的确定；4．反应的化学方程式的确定；5．某时间段内的平均反应速率的确定；6．化学反应达到平衡的时刻及各量关系的确定。三、定性型图像分析定性型图像问题的主要分析方法是关注曲线的起点、折点、变化趋势(逐渐加快或逐渐减慢、先增后减或先减后增等)，结合外界条件影响反应速率的相关规律分析作答。比如，对于“先快后慢”型曲线，应分别分析“快”和“慢”的原因。“快”可能是因为反应放热，温度升高使速率加快；“慢”可能是因为浓度减小，使反应变慢至停止。若反应过程中反应速率突然明显加快，则可能是加入了催化剂或生成物对反应有催化作用。对有多个因素影响反应速率的图像题，在比较某个因素的影响时一定要保证其他因素相同。[微训练二]1．在一密闭容器中加入A和B，各物质的物质的量浓度随反应的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　)A.该反应的化学方程式为5A＋4B⇌4CB．2 min前，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大C．用B的浓度变化表示2 min内的速率为2 mol·L－1·min－1D．2 min时，该反应达到平衡，此时A、B、C的浓度比为5∶4∶4答案：D 2．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生的氢气的体积V的数据，根据数据绘制得到如图所示的图像，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是(　　)①4、3、2、1　②1、2、3、4　③3、4、2、1　④1、2、4、3A．① B．①③ C．②③ D．③④答案：B解析：该实验中化学反应速率与温度、浓度和固体物质的表面积有关。实验1中盐酸的浓度最小，反应的温度最低，块状铁的表面积小，所以化学反应速率最慢；由于实验3的反应温度比实验2的反应温度高，实验4的物质表面积比实验2的大，所以实验3、4的反应速率均大于实验2的；实验4和实验3的比较，温度不同、铁的状态不同，无法确定温度与物质的表面积变化哪个占主导作用，所以反应速率可能是4＞3，也可能是4＜3。 答案：D 4．某温度时，在2 L容器中A、B两种物质间的转化反应中A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析得：(1)该反应的化学方程式为________。(2)反应开始时至4 min时，A的平均反应速率为_________________。(3)4 min时，反应是否达平衡状态？________(填“是”或“否”)，8 min时v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)。2A⇌B0.05 mol·L－1·min－1否＝