内容正文:
第二章化学反应速率与化学平衡
单元复习归纳
IIIIIIIII1III
知识体系构建
IIIIIIIIIIIIIIIIIIHIII
表示方法:o(B)=
△c
△t
化学反
应速率
特点:各物质的反应速率之比等于化学方程式中对应的化学计量数之比
内因:反应物的性质
影响因素
外因:浓度、压强、温度、催化剂等
化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变
表达式:K=(C)·c(D
ca(A)·c6(B)
[对于反应aA(g)+bB(g)一cC(g)+dD(g)]
化学平
衡常数
影响因素:只与温度有关
反
意义:反映了可逆反应进行的程度(限度)
原因:条件改变,V正卡V逆
率
化学
化学平衡
平衡
的移动
方向:V正>V递,正向移动;V正<V邀,逆向移动
与
华
结果:正=递,各成分的含量再次保持不变
勒
夏
温度:升高温度,反应向吸热反应方向移动;降低温度,反应向放热反应方向移动
影响化
学平衡
浓度:Q>K,平衡逆向移动;Q<K,平衡正向移动
的因素
△V。>0:减小压强,平衡正向移动;增大压强,平衡逆向移动
理
压强
△V。=0:改变压强,平衡不移动
△Vg<0:减小压强,平衡逆向移动;增大压强,平衡正向移动
焓变
△H一T△S<0,反应能自发进行
化学反应
的方向
△H一T△S=0,反应达到平衡状态
熵变
△H-T△S>0,反应不能自发进行
化学反应的调控(工业合成氨)
压强:10~30MPa;温度:400~500℃;催化剂:铁触媒
国IIMMMMMMMAAIMIMMAMI1
高考创新题型
MIMMMMIMMMMMMMIIBM0MMM0MM0IIMMM1
命题趋势
化剂a或催化剂b的作用下,丙烷脱氢制备丙
本章内容是近些年高考的必考内容,是命题热
烯,总反应的化学方程式为CH3CH2CH3(g)
点,主要是联系实际生产以定性、定量相互结合的
=CHCH=CH2(g)十H2(g),反应历程中
方式考查,难度较大。试题一般分为三种类型:(1)定
的相对能量变化如图所示(表示吸附态,
量计算与定性分析型;(2)表格数据型;(3)反应速
CH CHCH2+2"H-CH CH=CH2 (g)+
率和化学平衡图像型。
H2(g)中部分历程已省略)。
预计今年高考仍会以图像型试题出现,并结合
0-
催化剂a
CH,CH-CH,(g)+
氧化还原反应、反应热等知识命题,综合考查化学
△-催化剂b
H(g)
0△
反应速率和化学平衡,包括化学反应速率的计算、
CHCH.CH(g)
过渡态2
化学平衡的标志、化学平衡的移动、化学平衡常数
0
过渡态
和转化率的计算。
CH.CH.CH
CH,CHCH,+
①
例①[新角度:反应历程能垒图与化学平
CH CHCH,
H
2'H②
衡融合的创新考查](2025·河南选择考)在催
反应历程
91
重难点手册高中化学选择性必修1化学反应原理RJ
下列说法正确的是(
)。
加入A(g)
A.总反应是放热反应
M(g)k
≥A(g)k
=N(g)
B.两种不同催化剂作用下总反应的化学
平衡常数不同
CN,平衡
N
C.和催化剂b相比,丙烷被催化剂a吸附
M
xM,平
得到的吸附态更稳定
A
A,平
D.在①转化为②的进程中,决速步为
CH CH2 CH-CHCHCH3+*H
反应时间(t)
下列说法错误的是(
解析对该反应历程的分析如下图所示。
)。
反应物总能量低于生成物总能量,
A.该条件下工N,平衡=k-1kg
反应物/反应为吸热反应,A错误
生成物
xM,平衡飞1k-2
总能量
总能量
B.0~t1时间段,生成M和N的平均反应
2
。-催化剂a
CH,CH-CH.(g)+
△催化剂b
H(g)
速率相等
1
CH.CH.CH.(g)
过渡态2
C.若加入催化剂,1增大,2不变,则x1
过渡态】
和xM,平衡均变大
安
CH.CH,CH.
D.若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放
CH.CHCH,+
①
CH.CHCH,
2'H②
热反应,升高温度则xA,平衡变大
H
反应历程
解析反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,则
催化剂a作用下,丙烷吸附态能
活化能越大,反
应速率越慢,为反
量较低,能量越低越稳定,故催
对于反应M巡g会Ag)存在关泰式:-·业
化剂a吸附得到的吸附态更稳
应的决速步
定,C正确
点情,对于反应Ag号N@存在关系式k
化学平衡常数只与温度有关,而与其他条件无
关,因此两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常
工告=:·工A,平衡,两式联立可得N手费=飞-k2
xM,平衡k1k-2
数相同,B错误;反应的决速步为活化能最大的一步,
A正确;起始时,xM和xN均为O,t1时,xM=xN,则
O~t1时间段,生成M和N的平均反应速率相等,
即反应进行最慢的一步,由图像可以看出,在①转化为
B正确;催化剂不影响平衡移动,故xM,平衡不变,C错
②的进程中,*CH CHCH+H→*CH CHCH2+
误;A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应,则升
2H的活化能最大,因此在①转化为②的进程中,决速步
高温度,平衡均逆向移动,故xA,平衡变大,D正确。
为*CH CHCH+*H→*CH CHCH2+2H(或写成
答案C
CH CHCH3→*CH CHCH2十*H),D错误。
例3[新情境:自然资源的综合利用,创新
答案C
信息呈现形式,强化知识的迁移应用](2025·
例②[新题型:多重平衡图像与速率常
:山东等级考)利用CaS循环再生可将燃煤尾气
数、平衡常数的定性、定量考查](2025·安徽
中的SO2转化生产单质硫,涉及的主要反应
选择考)恒温恒压密闭容器中,t=0时加入
如下:
A(g),各组分物质的量分数x随反应时间t变
I.CaS(s)+2S02(g)CaSO (s)+
化的曲线如图(反应速率v=x,k为反应速率
S2(g)△H1
常数)。
II.CaSO(s)+4H2(g)CaS(s)+
92
,第二章化学反应速率与化学平衡通
4H2O(g)△H2
(2)根据图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数K=108基
Ⅲ.SO2(g)+3H2(g)→H2S(g)+2H2O(g)
本不变知,恒有
H,0=10,c,0)
c4(H2)
c(H2)
=102,则
△H3
恒容条件下,按1 mol CaS、1 mol SO2和
n(H2O)
n(H2)
=102,lgn(H2O)-lgn(H2)=2,结合图中
0.1molH2投料反应。平衡体系中,各气态物
曲线变化趋势知,乙线表示H2O,丁线表示H2。温度
种的lgn随温度的变化关系如图所示,n为气
升高,S2逐渐减少,反应I的平衡逆向移动,则SO2
态物种物质的量的值。已知:图示温度范围内
逐渐增多,故丙线为SO2,甲线为H2S,结合K3
反应Ⅱ平衡常数K=103基本不变。
c(H2S)·c2(H2O)104·c(H2S)
0
c(S0)·c(H)c(S0)·cH)知,温度升高,
K3减小,故反应Ⅲ的平衡逆向移动,反应Ⅲ为放热反
-2
应,△H3<0。(3)T1温度下,平衡体系中H2的物质
的量为amol,H2O和SO2的物质的量相等,根据
n(H2O)
T→增大T
n(H2)
=102,知n(H,0)=n(S02)=100amol,根
回答下列问题:
据H守恒,n(H2)十n(H2O)十n(H2S)=0.1mol,则
(1)反应4H(g)+2S02(g)=4H2O(g)+
n(H2S)=(0.1-101a)mol;根据S守恒,n(H2S)
S2(g)的焓变△H=
+n(S02)+2n(S2)=1mol,则n(S2)=
(用含△H1、△H2的代数式表示)。
1-100a-(0.1-101a)mol=0.9,+amol:根据0
2
(2)乙线所示物种为
(填化学
守恒,n(H2O)+2n(SO2)+4n(CaS04)=2mol,则
式)。反应Ⅲ的焓变△H3
0(填“>”
“<”或“=”)。
m(Cas0,)=2-100a-100aX2mol=1-150a
4
2
mol;
(3)T1温度下,体系达平衡时,乙线、丙线
根据Ca守恒,n(CaS)十n(CaSO4)=1mol,则n(CaS)=
所示物种的物质的量相等,若丁线所示物种物
(1-1-150a
质的量为amol,则S2物质的量为
mol
2
mol=1+150a
2
mol,故n(CaS)-
(用含a的代数式表示);此时,CaS与CaSO4
n(CaS0,)=1+150
mol-1-150a
2
2
mol=150amol。
物质的量的差值n(CaS)一n(CaSO4)=
mol(用含a的最简代数式表示)。
(4)T2温度下,体系达到平衡后,压缩容器体积,反应
(4)T2温度下,体系达到平衡后,压缩容
I、Ⅲ的平衡正向移动,重新达到平衡时,H2S与H2
器体积S2的产率增大。与压缩前相比,重新达
物质的量之比n(H,S)
增大,反应Ⅱ的平衡常数K=
n(H2)
到平衡时,H,S与H物质的量之比”H,S)
n(H2)
c(H2O)
基本不变,重新平衡时H2的物质的量减小,
c4(H2)
(填“增大”“减小”或“不变”,下同),
则n(H2O)减小。
H2O物质的量n(H2O)
答案(1)△H1十△H2。(2)H2O;<。
解析(1)根据盖斯定律,由I十Ⅱ可得4H2(g)十
2SO2(g)-=4H2O(g)+S2(g)△H=△H1+△H2。
(3)0.92+a,150a。
2
(4)增大;减小。
93