2024版新教材高中化学 专题6 化学反应与能量变化 专题共享学生用书 苏教版必修第二册.docx

1、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 molL1、b molL1，反应物 A 的转化浓度为 mx molL1，B 的转化浓度为 nx molL1，则：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始浓度/(molL1)a b 0 0 变化浓度/(molL1)mx nx px qx 终态浓度/(molL1)

2、amx bnx px qx 3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。(二)有关化学平衡状态的简单计算 1反应物转化率的计算公式 A 的转化率A 的转化量A 的起始量100%(计算式中 A 的量可以指反应物的物质的量、质量、浓度、体积等)2某组分的体积分数的计算公式 A 的体积分数体系中 A 的物质的量体系中总的物质的量100%例 在容积为

3、 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 molL1min1。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 v(A)5 molL1min1 v(B)6 molL1min1 v(C)4.5 molL1min1 v(D)8 molL1min1 其中反应速率最快的是_(填

4、编号)。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 t1t4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()测定时刻/s t1 t2 t3 t4 c(A)/(molL1)6 3 2 2 c(B)/(molL1)5 3.5 3 3 c(C)/(molL1)1 2.5 3 3 A.在 t4时刻，该反应处于化学平衡状态 Bt3时，A 的转化率比 B 的转化率高 Ct1至 t2时刻，该反应的速率为 3 molL1s1 D.该反应的化学方程式是 2A(g)B(g)C(g)2一定温度下，10 mL 0.40 mo

5、lL1 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。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)()3X、Y、Z 为三种气体，把 a mol X 和 b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应 X2Y2Z。达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)n(Y)n(Z)，则 Y 的转化率为()Aa+b5 100%B2(a+b)5b 100%C2(a+b)5100%Da+b5a 100%4在一定温度下，发生如下反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。

6、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_。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 molL1，c(A)c(B)35，C 的平均反应速率为 0.1 molL1min1。求：(1)此时 A 的物质的量浓度 c(A)_molL1，反应开始前容器中 A、B 的物质的量：n(A)n(B)_m

7、ol。(2)B 的平均反应速率：v(B)_molL1min1。(3)x 的值为_。6某温度下，真空密闭容器中发生反应：2NO22NOO2，经 4 min 后，测得混合气中NO2浓度为 0.12 molL1，O2的浓度为 0.24 molL1，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。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，

8、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

9、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

10、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 5A4B4C B2 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 molL1min1 D2 min 时，该反应达到平衡，此时 A、B、C 的浓度比为 544 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

11、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()组别 c(HCl)/(molL1)温度/状态 1 2.0 25 块状 2 2.5 30 块状 3 2.5 50 块状 4 2.5 30 粉末状 4、3、2、1 1、2、3、4 3、4、2、1 1、2、4、3 A B CD 3氯酸钾和亚硫酸氢钾溶液能发生氧化还原反应：ClO+3 3HSO3=3SO42Cl3H。已知该反应的速率随 c(H)的增大而加快，如图为ClO3的速率时间关系图。下列说法中正确的是()A.反应开始时速率增大一定是温度升高所致 B纵坐标为 v(Cl)的 vt 曲线与图中曲

12、线不重合 C图中阴影部分的面积表示 t1t2时间内 c(Cl)的减小 D后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小 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“”)。专题 6 专题共享 微专题一 例 解析：(1)A(g)2B(g)3C(g)nD(g)起始 4 mol 6 mol 0 0 转化 1 mol 2 mol

13、 3 mol n mol 5 min 末 3 mol 4 mol 3 mol n mol c(A)nV32 molL11.5 molL1。(2)v(B)nVt2 mol2 L5 min0.2 molL1min1。(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 molL1min10.2 molL1min12n，n2。(4)把所有速率都换算成 A 的反应速率；v(A)5 molL1min1 由 v(B)6 molL1min1知，v(A)3 molL1min1 由 v(C)4.5 molL1min1知，v(A)1.5 molL1min1 由 v(D

14、)8 molL1min1知，v(A)4 molL1min1 故选。答案：(1)1.5 molL1(2)0.2 molL1min1 (3)2(4)微训练一 1解析：A 对，由表中数据可知，从 t3时刻开始，该反应中各组分的浓度保持不变，说明该反应处于化学平衡状态。B 对，t3时，A 的转化率(626 100%66.7%)比 B 的转化率(535 100%40%)高。C 错，化学反应速率必须指明以哪种反应物来表示。D 对，达到平衡时 A、B、C 的物质的量浓度改变的量之比为 422211，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，故该反应的化学方程式是 2A(g)B(g)C(g)。答案：C 2解析：

15、10 mL 0.40 molL1 H2O2溶液含 H2O2的物质的量是 0.004 mol，6 min 时，生成氧气的物质的量为22.4103L22.4 Lmol10.001 mol，则有：2H2O22H2OO2 初始物质的量/mol 0.004 0 转化物质的量/mol 0.002 0.001 6 min 时物质的量/mol 0.002 0.001 A 对，06 min，H2O2的物质的量变化了 0.002 mol，则 v(H2O2)0.002 mol0.01 L6 min3.3102 molL1min1。B 对，随着反应的不断进行，H2O2的浓度越来越小，反应速率越来越慢，所以 610 m

16、in的平均反应速率要小于 06 min 的平均反应速率，即 v(H2O2)3.3102 molL1min1。C 错，反应至 6 min 时，剩余的 H2O2的物质的量是 0.002 mol，则此 时 H2O2的物质的量浓度 c(H2O2)0.002 mol0.01 L 0.20 molL1。D 对，反应至 6 min 时，参加反应的 H2O2的物质的量是 0.002 mol，所以 H2O2分解了 50%。答案：C 3解析：设反应达到平衡时消耗 Y 物质的量为 x。则：X 2Y2Z 起始量/mol ab 0 转变量/mol x2xx 平衡量/mol ax2bxx 依题意可得：(a x2)(bx)

17、x x2(a+b)5 mol Y 的转化率为2(a+b)5b100%2(a+b)5b 100%，选 B。答案：B 4解析：N2(g)3H2(g)2NH3(g)起始物质的量 3.0 mol 6.0 mol 0 mol 转化物质的量 1.2 mol 3.6 mol 2.4 mol 平衡物质的量 1.8 mol 2.4 mol 2.4 mol(1)H2的转化率3.6 mol6.0 mol100%60%。(2)N2的体积分数1.8 mol(1.8+2.4+2.4)mol100%27.3%。答案：(1)60%(2)27.3%5解析：(1)3A(g)B(g)xC(g)2D(g)起始(mol)aa 0 0

18、变化(mol)1.5 0.5 0.125 0.52 5 min(mol)a1.5 a0.5 0.125 0.52 根据 c(A)c(B)35，可得a1.5a0.535，解得 a3 即起始时 n(A)n(B)3 mol，5 min 时 c(A)(31.5)mol2 L0.75 molL1。(2)v(B)0.5 mol2 L5 min0.05 molL1min1。(3)由化学计量数之比等于物质的量的变化量之比，则x20.1250.52，解得 x2。答案：(1)0.75 3(2)0.05(3)2 6解析：2NO22NOO2 c(起始)/molL1a0 0 c(转化)/molL1 2c 2cc c(4

19、 min)/molL1a2c 2cc 由题意得：a2c0.12 molL1，c0.24 molL1。(1)NO2的起始浓度为 a0.12 molL120.24 molL10.6 molL1。(2)4 min 时 NO2的转化率为2ca 100%20.24 molL10.6 molL1 100%80%。(3)v(NO)2c4 min20.24 molL14 min0.12molL1min1。(4)设容器体积为 V L，则 NO 的体积分数n(NO)n(NO2)+n(NO)+n(O2)100%0.48V0.12V+0.48V+0.24V100%57.1%。(5)设容器体积为 V L，p(4 min

20、)p(开始)0.12V+0.48V+0.24V0.6V1.4。答案：(1)0.6 molL1(2)80%(3)0.12 molL1min1(4)57.1%(5)1.4 微专题二 微训练二 1解析：A 对，由图可得，当(61)molL1 A 反应，同时有(73)molL1 B 反应，生成 4 molL1 C，故该反应的化学方程式为 5A4B4C。B 对，2 min 前，反应物 A 和 B减少，生成物 C 增多，所以正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大。C 对，用 B 的浓度变化表示 2 min 内的速率为(7 3)mol L12 min2 molL1min1。D 错，2 min 时该反应达到平

21、衡，此时 A、B、C 的浓度比为 134。答案：D 2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 43，也可能是 43。答案：B 3解析：A 错，反应开始时速率增大，可能是该反应放热，温度升高，化学反应速率加快，也可能是反应的速率随 c(H)

22、的增大而加快。B 错，根据离子方程式+3 33=342+3，(3)v(Cl)11，纵坐标为 v(Cl)的 v t 曲线与题图中曲线重合。C 错，由于v(ClO3)ct，即 cv(ClO3)t，因此图中的阴影部分的面积为 t1t2时间内ClO3的物质的量浓度的减小值。D 对，随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减小，所以后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小。答案：D 4解析：(1)分析图中从反应开始到第 4 min 时，A、B 的物质的量变化为：A 减少 0.4 mol，B 增加 0.2 mol，可知 A 为反应物，B 为生成物，且反应为可逆反应(因为反应最终达到化学平衡)，因此化学方程式为 2AB。(2)反应开始时至 4 min 时，A 的平均反应速率 v(A)0.4 mol2 L4 min0.05 molL1min1。(3)4 min 时，反应尚未建立平衡，正在向正反应方向进行，8 min 时，反应已达到平衡，正、逆反应速率的大小关系为 v 正v 逆。答案：(1)2AB(2)0.05 molL1min1(3)否