班级:______________
姓名:_____________________
分数______________
一、选择题(本题包括20个小题,每小题3分,共60分)
1.哈伯因发明用氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖.现向一密闭容器中充入1mol
N2和3mol
H2,在一定条件下使该反应发生N2+3H2 2NH3.下列说法正确的是
A.一定条件下达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度之比为1:3:2
B.达到化学平衡时,N2完全转化为NH3
C.达到化学平衡时,正反应和逆反应速率相等,且都为零
D.单位时间内消耗a
mol
N2同时消耗2amol
NH3,说明该反应已达到平衡状态
【答案】D
2.下列各组反应中,属于可逆反应的一组是
A.2H2O2H2↑+O2↑,2H2+O22H2O
B.NH3+CO2+H2ONH4HCO3,NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑
C.H2+I22HI,2HIH2↑+I2↑
D.2Ag+Br22AgBr,2AgBr2Ag+Br2
【答案】C
【解析】A、条件不同,不是可逆反应,A错误;B、条件不同,不是可逆反应,B错误;C、条件相同,既能向生成物方向进行,同时又能向反应物方向进行的反应,故是可逆反应,C正确;D、条件不同,故不是可逆反应,D错误,答案选C。
3.将少量的A、B两份锌粉装入试管中,分别加入足量的等浓度、等体积的稀硫酸中,同时向装A的试管中加入少量CuSO4溶液。如下图表示产生氢气的体积V与时间t的关系,其中正确的是(
)
【答案】D
【解析】向装a的试管中加入少量CuSO4溶液,则锌和硫酸铜发生置换反应,生成铜,则可以构成原电池,锌是负极,加快反应速率。但由于消耗了部分锌,则生成的氢气减少,答案选D。
4.下列说法正确的是:
A.用酸性KMnO4溶液可以检验绿矾(FeSO4·7H2O)是否部分变质
B.加热法不可以分离I2和NH4Cl固体混合物
C.氢氧化铁胶体具有很强的吸附性,可用于除去水中的所有杂质
D.分别向2支试管中加入相同体积不同浓度的H2O2溶液,再向其中1支试管加入少量MnO2,可以研究催化剂对H2O2分解速率的影响
【答案】B
5.用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.图1可用于吸收多余的NO
B.图2可用于检验SO2的漂白性
C.图3可用于比较Fe与Cu的金属活动性强弱
D.图4可用于测定CO2的生成速率
【答案】C
6.人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力,CO吸入肺中发生反应:CO+HbO2==O2+HbCO
,37
℃时,该反应的平衡常数K=220
。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍,会使人智力受损。下列结论错误的是
(
)
A.CO与HbO2反应的平衡常数K=
B.人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的O2越少
C.当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损
D.把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒,其原理是使上述平衡向左移动
【答案】C
【解析】A.平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积,反应的方程式为CO+HbO2 O2+HbCO,则平衡常数K=,故A正确;B.人体吸入的CO越多,CO的浓度增大,平衡向正反应分析移动,与血红蛋白结合的O2越少,故B正确;C.当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时,根据平衡常数K=可知,=220,=4.4,智力早就受到伤害了,故C错误;D.CO中毒的病人放入高压氧仓中,氧气的浓度增大,平衡向左移动,故D正确;故选C。
7.N2O5是一种新型硝化剂,在一定温度下可发生下列反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0,
T1温度下的部分实验数据为:
t/s
0
500
1
000
1
500
c(N2O5)/(mol·L-1)
5.00
3.52
2.50
2.50
下列说法不正确的是
A.500
s内N2O5分解速率为2.96×10-3mol·L-1·s-1
B.T1温度下的平衡常数为K1=125,1
000
s时转化率为50%
C.其他条件不变,T2温度下反应到1000s时测得N2O5(g)浓度为2.98
mol·L-1,则T1<T2
D.T1温度下的平衡常数为K1,T3温度下的平衡常数为K3,若K1>K3,则T1>T3
【答案】C
8.下列图示与对应的叙述正确的是(
)
A.图①所示柱形图,纵坐标表示第二周期元素最高正价随原子序数的变化
B.图②所示曲线,表示该反应是吸热反应
C.图③所示曲线的阴影部分面积,表示正反应速率改变值
D.图④所示曲线,甲、乙分别表示有、无催化剂时发生的反应
【答案】D
【解析】A、第二周期中O、F无正价,A错误;B、反应物能量比生成物高,该反应放热,B错误;C、阴影部分面积表示正逆反应速率的差值,C错误;D、催化剂能加快化学反应速率,缩短达到平衡所用时间,不影响平衡移动,所以,甲表示有催化剂时发生的反应,D正确,答案选D。
9.在一定温度下的恒容容器中,发生反应:2A(g)+B(s) C(g)+D(g),下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是(
)
①混合气体的密度不变
②混合气体的压强不变
③C(g)的物质的量浓度不变
④容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2:1:1
⑤单位时间内生成n
molC,同时生成n
mol
D
⑥单位时间内生成n
molD,同时生成2n
mol
A.
A.①③⑤
B.②③④
C.②⑥
D.①③⑥
【答案】D
10.在300mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:
Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如下表:
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10-5
下列说法不正确的是
A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应
B.在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol/L,则此时V(正)>V(逆)
C.25℃时反应Ni(CO)4(g) Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5
(mol·L-1)3
D.80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,则Ni(CO)4的平衡浓度2
mol/L。
【答案】B
【解析】A.由表中数据可知,温度越高平衡常数越小,说明升高温度平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故正反应为放热反应,A正确;B.浓度商Qc=0.5/0.54=8,大于80℃平衡常数2,故反应进行方向逆反应进行,故v(正)<v(逆),B错误;C.25℃时反应Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)的平衡常数为5×104,相同温度下,对于同一可逆反应的正、逆反应平衡常数互为倒数,故25°C时反应Ni(CO)4(g) Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为1/5×104=2×10-5,C正确;D.80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,c(CO)=0.3mol/0.3L=1mol/L,故c[Ni(CO)4]=K c4(CO)=2×14mol/L=2mol/L,D正确;答案选B。
11.T℃时,对于可逆反应:A(g)+B(g)
2C(g)+D(g)
△H>0,下列各图中正确的是(
)
【答案】C
12.可逆反应A(g)+3B(g)
2C(g)+2D(g)在4种不同情况下反应速率分别如下,其中反应速率v最大的是
A.v(A)=9.0mol/(L min)
B.v(B)=0.6
mol/(L s)
C.v(C)=0.3
mol/(L s)
D.v(D)=0.1
mol/(L s)
【答案】B
【解析】根据
;A、v(A)=9.0mol/(L min)=0.15
mol/(L s)
B.v(B)÷3=0.2
mol/(L s)
C.v(C)÷2=0.15
mol/(L s)
D.v(D)÷2=0.05
mol/(L s),故B正确。
13.下列事实能用勒夏特列原理解释的是(
)
A.紫色石蕊试液遇酸变为红色
B.使用铁触媒,可加快合成氨反应速率
C.合成氨工业采用500℃的高温进行生产
D.一定条件下2HI(g)
H2(g)+I2(g)达平衡后,压缩体系的容器,颜色迅速变深
【答案】A
14.在容积一定的密闭器中发生可逆反应:A(g)+2B(g)
2C(g)
H=+Q(Q>0),条件变化时,影响平衡移动的关系如图所示。下列说法不正确的是(
)
A.,纵坐标指A的质量分数
B.,纵坐标指C的质量分数
C.,纵坐标指混合气体的平均摩尔质量
D.,纵坐标指A的转化率
【答案】A
【解析】升高温度,A(g)+2B(g)
2C(g)平衡正向移动,A的质量分数减小,故A错误;升高温度、增大压强,A(g)+2B(g)
2C(g)平衡正向移动,C的质量分数增大,故B正确;升高温度、增大压强,A(g)+2B(g)
2C(g)平衡正向移动,气体物质的量减小,混合气体的平均摩尔质量增大,故C正确;升高温度、增大压强,A(g)+2B(g)
2C(g)平衡正向移动,A的转化率增大,故D正确。
15.向甲、乙两个容积均为1
L的恒容容器中,分别充入2
mol
A、2
mol
B和1
mol
A、1
mol
B。相同温度下发生反应:A(g)+B(g)
xC(g)
ΔH<0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是(
)
A.x不可能等于1
B.甲、乙两容器中反应达平衡时,平衡常数K甲<K乙
C.将乙容器升温可使甲、乙容器内各物质的体积分数相同
D.若向甲容器中再充入2
mol
A、2
mol
B,则平衡时甲容器中0.78
mol·L-1<c(A)<1.56
mol·L-1
【答案】D
16.下列对化学反应预测正确的是( )
选项
化学方程式
已知条件
预测
A
M(s)===X(g)+Y(s)
ΔH>0
它是非自发反应
B
W(s)+xG(g)===2Q(g)
ΔH<0,自发反应
x可能等于1、2、3
C
4X(g)+5Y(g)===4W(g)+6G(g)
能自发反应
ΔH一定小于0
D
4M(s)+N(g)+2W(l)===4Q(s)
常温下,自发进行
ΔH>0
【答案】B
17.CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为;CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
△H1。现在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1molCO和2molH2的混合气体,控制温度,进行实验,测得相关数据如图(图1:温度分别为300℃
、500℃的密闭容器中,甲醇的物质的量:图2:温度分别为Tl~T5的密闭容器中,反应均进行到5min时甲醇的体积分数)。下列叙述正确的是
A.该反应的△H1>0,且K1>K2
B.将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态,可采取的措施有升温或加压
C.300℃时,向平衡后的容器中再充入0.8molCO,
0.6molH2,0.2molCH3OH,平衡正向移动
D.500℃时,向平衡后的容器中再充入1molCH3OH,重新平衡后,H2浓度和百分含量均增大
【答案】C
【解析】A、由图1可知,升高温度,甲醇减少,平衡逆向移动,正向放热,△H1<0,且K1>K2,故A错误;B、正反应放热,反应后体积减小,从c到d,甲醇减少,平衡逆向移动,故可采取的措施有升温或减压,故B错误;C、先算平衡常数,平衡时甲醇的物质的量为
0.8mol代入平衡常数计算式,300℃时,向平衡后的容器中再充入0.8molCO,
0.6molH2,0.2molCH3OH,浓度商
Qc=,平衡正向移动,故C正确;D、500℃时,向平衡后的容器中再充入1molCH3OH,相当于增大压强,平衡正向移动,重新平衡后,H2浓度增大,但百分含量均减小,故D错误;故选C。
18.在反应容器中充入1molA气体和n
molB气体,在一定条件下发生反应:A(气)+nB(气)
mC(气),达平衡时,测得A的转化率为50%,在相同温度和相同压强下,平衡时混合气体的体积是反应前的
,则n和m的数值可能是(
)
A.n=1
m=1
B.n=2
m=2
C.n=3
m=3
D.n=2
m=3
【答案】A
19.一定温度下,体积均为0.25
L的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4
kJ·mol-1,达到平衡。下列说法正确的是( )
容器编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
N2
H2
NH3
NH3
①
500
1
3
0
0.5
②
500
0.6
1.8
0
③
550
0
0
2
a
A.容器①、②中反应的平衡常数不相等
B.达平衡时,容器②中H2的转化率大于25%
C.a>0.5
D.起始时向容器①中充入1
mol
N2、2
mol
H2、0.5
mol
NH3,则反应将向逆反应方向进行
【答案】D
20.在容积均为1L的三个密闭容器中,分别放入铁粉并充入1mo1CO
,控制在不同温度下发生反应:当反应进行到5min时,测得CO的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法一定正确的是
A.反应进行到5min时,b容器中v(正)=v(逆)
B.正反应为吸热反应,平衡常数:K(T1)>K(T2)
C.b中v(正)大于a中v(逆)
D.达到平衡时,a、b、c中CO的转化率为b>c>a
【答案】C
二、非选择题(本题包括4个小题,共40分)
21.(11分)甲醇是一种重要的有机化工原料。
(1)已知:
①C2H4(g)+H2O(g)
C2H5OH(g)
ΔH1=-45.5kJ/mol
②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH2=-23.9kJ/mol
③C2H5OH(g)
CH3OCH3(g)
ΔH3=+50.7kJ/mol
请写出乙烯和水蒸气化合生成甲醇气体的热化学方程式:_____________。
(2)合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
ΔH。
相同条件下,向容积相同的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入等量的物质的量之比为1:2的CO和H2的混合气体,改变温度进行实验,测得反应进行到t
min时甲醇的体积分数如图甲所示。
①温度升高甲醇的体积分数增大的原因是___________;
②根据图像判断ΔH________________(填“>”、“<”或“=”)0。
(3)为了研究甲醇转化为二甲醚的反应条件,某研究与小组在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)
ΔH2=-23.9KJ/mol。
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
Ⅰ
T1
0.20
0.080
0.080
Ⅱ
T1
0.40
a
a
Ⅲ
T2
0.20
0.090
0.090
①T1温度下该反应的平衡常数K=_______;反应温度T1_________T2(填“大于”或“小于”。)
②容器Ⅱ中a=______。
③下列说法能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.容器中气体压强不再变化
B.用CH3OH
和CH3OCH3表示的反应速率之比为2:1
C.混合气体的密度不变
D.容器内CH3OH和CH3OCH3的浓度之比为2:1
E.单位时间内生成2molCH3OH
的同时生成1mol
H2O(g)
【答案】
C2H4(g)+2H2O(g)2CH3OH(g)
ΔH2=+29.1kJ/mol
a到c反应未达平衡,温度越高反应速率越快,甲醇的体积分数越大
<
4
大于
0.16
E
②c点达到平衡,升高温度,甲醇的体积分数减小,平衡逆向移动,因此逆反应是吸热反应,则正反应是放热反应,ΔH<0,故答案为:<;
(3)①根据表中数据,平衡时CH3OH(g)、CH3OCH3(g)、H2O(g)的物质的量分别为0.20-0.080×2=0.04mol、0.08mol、0.08mol,浓度分别为0.04mol/L、0.08mol/L、0.08mol/L,因此T1温度下该反应的平衡常数K==4,根据Ⅰ和Ⅲ可知,改变温度后平衡正向移动,因为正反应为放热反应,因此温度降低,即T1大于T2,故答案为:4;大于;
②增大压强,平衡不移动,但物质的量会变成原来的2倍,因此容器Ⅱ中a=0.16mol,故答案为:0.16;
③A.该反应属于气体的体积不变的反应,容器中气体压强始终不变化,不能说明反应达到平衡状态,错误;B.在任何时刻,用CH3OH
和CH3OCH3表示的反应速率之比为2:1,不能说明反应达到平衡状态,错误;C.,该反应中气体的质量和体积均不变,混合气体的密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,错误;D.容器内CH3OH和CH3OCH3的浓度之比为2:1,不能说明浓度是否不变,因此不能说明反应达到平衡状态,错误;E.单位时间内生成2molCH3OH
的同时生成1mol
H2O(g),说明正逆反应速率相等,能够说明反应达到平衡状态,正确;故选E。
22.(10分)在200
℃和a
℃时,反应X(g)
4Y(g)+Z(g)中X的浓度随时间变化的关系如图所示。
(1)200
℃时,5
min内用Y表示的平均反应速率为________________。
(2)200
℃、8
min时,Z的浓度为____________。
(3)200
℃时,在__________时,反应达到平衡状态。
(4)200
℃、7
min时,v正_________v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(5)从图中可以看出,a__________200
(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】
0.64
mol/(L·min)
0.85
mol·L-1
6
min
=
<
23.(9分)下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验序号
金属质量/g
金属状态
c(H2SO4)/mol L-1
V(H2SO4)/mL
溶液温度/℃
金属消失的时间/s
反应前
反应后
1
0.10
丝
0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10
丝
1.0
50
20
35
125
4
0.10
丝
1.0
50
35
50
50
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验1和2表明,_______对反应速率有影响,而且,________,则反应速率越快;
(2)表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验是_________(填实验序号);
(3)实验中影响反应速率的其他因素还有______,其实验序号是________(填实验序号);
(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因:_____。
【答案】
固体反应物的表面积
表面积越大
1、3
反应温度
3和4
可能是硫酸过量,等质量的金属完全反应,放出的热量相等,所以使等体积溶液的温度升高值相近
24.(10分)在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2
L的密闭容器中发生反应:N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,反应过程中各物质的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示。
(1)该温度下,该反应的平衡常数为___________,若温度升高,K值将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的是________点。从起点开始首次达到平衡时,以NO2表示的反应速率为________。
(3)25
min时,加入了________(填加入物质的化学式及加入的物质的量),使平衡发生了移动。
(4)d点对应NO2的物质的量浓度_______(填“大于”、“小于”或“等于”)0.8
mol·L-1,理由是
__________________________________________。
【答案】0.9
增大
bd
0.04
mol·L-1·min-1
0.8
mol
NO2
小于
假设平衡时二氧化氮的浓度为0.8
mol·L-1,则此时Q=1.28>K=0.9,平衡要逆向移动,使二氧化氮的浓度降低,所以平衡时二氧化氮的浓度小于0.8
mol·L-1【教学目标】
一、知识与能力
1.学会简单的化学反应速率的计算,以及掌握影响化学反应速率的因素。
2.理解影响化学平衡移动的因素,会看化学平衡图像
3.学会化学平衡的计算,以及等效平衡
4.会运用符合复合判据
二、过程与方法
对学习过知识进行整合,形成自己的知识网络;。
三、情感态度与价值观
提高学生思考的能力,体现合作学习,让学生自主地获取知识,感受到学习的乐趣。
教学重点:化学平衡图像。
教学难点:等效平衡。
【基础知识自查】
知识点一:化学反应速率和影响化学反应速率的因素
1.化学反应速率的定义:单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化。
2.数学表达式:v(A)=△c/△t
单位:mol/(L·s)或mol·L1
·s-1,时间可以是s也可以是min或h
3.注意几个问题:(1)化学反应速率表示平均速率,不是瞬时速率;(2)无论浓度增加还是减少,一般取正值,因此化学反应速率一般为正值;(3)纯固体或液体浓度视为常数,因此一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率;(4)对于同一个反应来说,用不同的物质来表示该反应的速率时,其数值可能不同,当表示的意义是相同,即都表示此反应的快慢,因此表示化学反应速率时,必须指明用哪种物质作标准;(5)对于同一容器中的一般反应,化学反应速率之比等于浓度的变化比,等于化学计量数之比
4.影响化学反应速率的因素
(1)内在因素:物质本身的结构决定,这是主要因素。
(2)外在因素:①温度:升高温度→活化分子百分数增大→有效碰撞次数增多→反应速率加快
②催化剂:使用催化剂
③压强:增大压强→单位体积内活化分子个数增大
→有效碰撞次数增多→反应速率加快
④浓度:增大浓度
特别注意:压强研究的对象是气体,恒容状态下,充入非反应气体,虽然压强增大,但反应组分的浓度不变,化学反应速率不变;恒压状态下,充入非反应气体,容器的体积增大,反应组分的浓度减小,化学反应速率降低;固体和纯液体的浓度视为常,增加固体或纯液体的量,一般化学反应速率不变。
【例题1】将固体NH4Br置于密闭容器中,在某一温度下,发生下列反应:NH4BrNH3(g)
+
HBr(g)
;
2HBrH2(g)
+
Br2(g)
,两分钟后测知H2为0.5mol/L
,HBr为4mol/L
,若NH4Br
的分解速率用v(NH3)表示,下列速率正确的是(
)
A.0.5mol·L-1·min-1
B.2.5
mol·L-1·min-1
C.2mol·L-1·min-1
D.1.2
mol·L-1·min-1
【答案】B
【例题2】.控制变量法是化学实验的常用方法之一。下表探究影响H2O2分解反应速率的因素是
温度
浓度
体积
催化剂
25℃
5%H2O2
5mL
FeCl3
25℃
5%H2O2
5mL
MnO2
A.温度
B.浓度
C.体积
D.催化剂
【答案】D
【解析】根据表格数据,反应时的温度、浓度和溶液的体积均相同,不同的是催化剂,因此该实验探究的是催化剂对H2O2分解反应速率的影响,故选D。
【例题3】.已知反应4NH3+5O2=4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(mol·L-1·min-1)表示,则下列关系正确的是(
)
A.4v(NH3)=5v(O2)
B.6v(O2)=5v(H2O)
C.2v(NH3)=3v(H2O)
D.5v(O2)=4v(NO)
【答案】B
【解析】反应速率之比是相应的化学计量数之比,则根据方程式可知v(NH3):v(O2):v(NO):v(H2O)=4:5:4:6,答案选B。
知识点二:化学平衡状态
1.概念:在一定条件下,可逆反应中,正反应速率等于逆反应速率,且组分的浓度保持不变,这种状态为化学平衡状态。
2.勒夏特列原理:可逆反应达到平衡,改变某一因素,平衡向消弱这一因素的方向移动。
【例题4】可逆反应:2NO2(g)
2NO(g)
+
O2(g),在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是(
)
①单位时间内生成n
mol
O2的同时生成2n
mol
NO2
②单位时间内生成n
mol
O2的同时生成2n
mol
NO
③混合气体的总压强不再改变的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
A.①④
B.②③⑤
C.①③④
D.①②③④⑤
【答案】C
知识点三:化学平衡图像
1.某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)
对于反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
正反应___吸__热
m+n__<_p+q
正反应__放_热
m+n__=_p+q
提醒:此图像先拐说明对应的温度高或压强大,然后根据勒夏特列原理分析。
2.某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图:对于反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
正反应_放热
m+n_>_p+q
正反应__放_热
m+n__<_p+q
正反应__吸_热
m+n__>_p+q
正反应__吸_热
m+n_=_p+q
提醒:先看线的走向,然后作等温线或等压线,根据勒夏特列原理进行判断。
3.对于反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
正反应_吸_热
正反应__吸_热
正反应_放__热
m+n__<_p+q
提醒:考虑化学平衡的移动,首先建立平衡体系,然后在分析影响化学平衡移动的因素。
【例题5】.对于2A(g)+B(g)
C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化,图中Y轴可能表示:(
)
A.B物质的转化率
B.正反应的速率
C.平衡体系中的A%
D.平衡体系中的C%
【例题6】.右图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g)
Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是(
)
A.升高温度
B.加大X的投入量
C.加催化剂
D.减小体积
【例题7】.对于反应A(s)+2B(g)3C(g);△H>0,C%跟外界条件X.Y的关系如图所示,下列结论正确的是
(
)
A.Y表示温度,X表示压强,且Y3>Y2>Y1
B.Y表示压强,X表示温度,且Y3>Y2>Y1
C.X表示压强,Y表示温度,且Y1>Y2>Y3
D.X表示温度,Y表示压强,且Y1>Y2>Y3
知识点四:等效平衡
内容:对于同一可逆反应,在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,以不同投料方式(即从正反应、逆反应或从正、逆反应同时开始)进行反应,只要达到平衡时各组分在混合物中的百分数(体积分数、物质的量分数或质量分数)相等,这样的化学平衡互称为等效平衡。
一、恒温、恒容下
A.如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量与对应组分的起始加入量相同,则两次平衡等效。
平衡的结果:各组分百分含量、n、c(物质的量浓度)均相同--
全等平衡
B.对于气态物质反应前后分子数不变化的可逆反应的等效平衡的判断方法:
如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质,其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同,则两次平衡等效。
平衡的结果:各组分百分含量相同,n、c同比例变化
二、恒温、恒压下(无论体积可变或不变)
等效平衡的判断方法是:
如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质,其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同,则两次平衡等效,则两次平衡等效。
平衡的结果:各组分百分含量、c相同,n同比例变化
小结:
【例题8】.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应,xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,在达到平衡时,测得A的浓度降低为0.30mol/L。下列说法正确的是(
)
A.平衡向正反应方向移动
B.C的体积分数下降
C.B的转化率升高
D.x+y【答案】B
【例题9】.在甲、乙、丙三个不同密闭容器中,按不同方式投料,起始浓度和起始容积相同,一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
△H
下列说法正确的是(
)
A.V甲>V乙
B.K丙>K乙
C.V甲=V丙
D.c乙>c甲
【答案】D
知识点5:化学反应进行的方向
△G=△H-T△S,当△G>0,不能自发进行,△G=0,说明达到平衡,△G<0,能够自发进行。
【例题10】.在101kPa,任何温度下,都不可能自发进行的反应是(
)
A.N2
(g)
+
3H2
(g)2NH3
(g)
ΔH
<0
B.CaCO3(g)CaO
(s)
+
CO2
(g)
ΔH
>0
C.2CO
(g)2C
(s)
+
O2
(g)
ΔH
>0
D.4NH3
(g)
+
5O2
(g)4NO
(g)
+
6H2O
(g)
ΔH
<0
【答案】C
【解析】反应自发进行的判断依据是:△H-T△S<0。A.N2
(g)
+
3H2
(g)2NH3
(g)
ΔH
<0,△S<0,在低温下△H-T△S
<0,能够自发,故A不选;B.CaCO3(g)CaO
(s)
+
CO2
(g)
ΔH
>0,△S>0,在高温下△H-T△S
<0,能够自发,故B不选;C.2CO
(g)2C
(s)
+
O2
(g)
ΔH
>0,△S<0,在任何温度下△H-T△S
>0,不能够自发,故C选;D.4NH3
(g)
+
5O2
(g)4NO
(g)
+
6H2O
(g)
ΔH
<0,△S>0,在如何温度下△H-T△S
<0,能够自发,故D不选;故选C。
t
B的转化率
P1
P2
t
A的转化率
T1
T2
t
T1
T2
A%
C%
t
P1
P2
T
A的转化率
1.01
107Pa
1.01
106Pa
1.01
105Pa
P
A%
500℃
200℃
P
A%
300℃
200℃
T
C%
1.01
106Pa
1.01
105Pa
1.01
104Pa
T
v
v正
v逆
T
v
v逆
v正
T1
T2
P
A%
P1
T
C%
450℃【学习目标】
1.学会简单的化学反应速率的计算,以及掌握影响化学反应速率的因素。
2.理解影响化学平衡移动的因素,会看化学平衡图像
3.学会化学平衡的计算,以及等效平衡
4.会运用符合复合判据
教学重点:化学平衡图像。
教学难点:等效平衡。
【基础知识自查】
知识点一:化学反应速率和影响化学反应速率的因素
1.化学反应速率的定义:单位时间内反应物_______________或生成物__________________的变化。
2.数学表达式:______________________________
单位:___________________________________,时间可以是s也可以是min或h
3.注意几个问题:(1)化学反应速率表示__________________,不是_____________________;(2)无论浓度增加还是减少,一般取正值,因此化学反应速率一般为______________;(3)_________________________视为常数,因此一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率;(4)对于同一个反应来说,用不同的物质来表示该反应的速率时,其数值可能不同,当表示的意义是相同,即都表示此反应的快慢,因此表示化学反应速率时,___________________________;(5)对于_____________的一般反应,___________________等于浓度的变化比,等于______________________
4.影响化学反应速率的因素
(1)内在因素:___________的结构决定,这是主要因素。
(2)外在因素:①温度:升高温度→___________________增大→有效碰撞次数增多→反应速率加快
②催化剂:使用催化剂
③压强:增大压强→-_____________________增大
→有效碰撞次数增多→反应速率加快
④浓度:增大浓度
特别注意:压强研究的对象是气体,恒容状态下,充入非反应气体,虽然压强增大,但反应组分的浓度不变,化学反应速率不变;恒压状态下,充入非反应气体,容器的体积增大,反应组分的浓度减小,化学反应速率降低;固体和纯液体的浓度视为常,增加固体或纯液体的量,一般化学反应速率不变。
【例题1】将固体NH4Br置于密闭容器中,在某一温度下,发生下列反应:NH4BrNH3(g)
+
HBr(g)
;
2HBrH2(g)
+
Br2(g)
,两分钟后测知H2为0.5mol/L
,HBr为4mol/L
,若NH4Br
的分解速率用v(NH3)表示,下列速率正确的是(
)
A.0.5mol·L-1·min-1
B.2.5
mol·L-1·min-1
C.2mol·L-1·min-1
D.1.2
mol·L-1·min-1
【例题2】.控制变量法是化学实验的常用方法之一。下表探究影响H2O2分解反应速率的因素是
温度
浓度
体积
催化剂
25℃
5%H2O2
5mL
FeCl3
25℃
5%H2O2
5mL
MnO2
A.温度
B.浓度
C.体积
D.催化剂
【例题3】已知反应4NH3+5O2=4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(mol·L-1·min-1)表示,则下列关系正确的是(
)
A.4v(NH3)=5v(O2)
B.6v(O2)=5v(H2O)
C.2v(NH3)=3v(H2O)
D.5v(O2)=4v(NO)
知识点二:化学平衡状态
1.概念:在_________________下,_______________中,_____________________________________,这种状态为化学平衡状态。
2.勒夏特列原理:______________________________________________________。
【例题4】可逆反应:2NO2(g)
2NO(g)
+
O2(g),在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是(
)
①单位时间内生成n
mol
O2的同时生成2n
mol
NO2
②单位时间内生成n
mol
O2的同时生成2n
mol
NO
③混合气体的总压强不再改变的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
A.①④
B.②③⑤
C.①③④
D.①②③④⑤
知识点三:化学平衡图像
1.某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)
对于反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
正反应___
__热
m+n___p+q
正反应__
_热
m+n___p+q
提醒:此图像先拐说明对应的温度高或压强大,然后根据勒夏特列原理分析。
2.某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图:对于反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
正反应______热
m+n__p+q
正反应__
_热
m+n___p+q
正反应__
_热
m+n__p+q
正反应_
_热
m+n__p+q
提醒:先看线的走向,然后作等温线或等压线,根据勒夏特列原理进行判断。
3.对于反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
正反应_
_热
正反应__
_热
正反应_
__热
m+n___p+q
提醒:考虑化学平衡的移动,首先建立平衡体系,然后在分析影响化学平衡移动的因素。
【例题5】.对于2A(g)+B(g)
C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化,图中Y轴可能表示:(
)
A.B物质的转化率
B.正反应的速率
C.平衡体系中的A%
D.平衡体系中的C%
【例题6】.右图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g)
Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,
可采取的措施是(
)
A.升高温度
B.加大X的投入量
C.加催化剂
D.减小体积
【例题7】.对于反应A(s)+2B(g)3C(g);△H>0,C%跟外界条件X.Y的关系如图所示,下列结论正确的是
(
)
A.Y表示温度,X表示压强,且Y3>Y2>Y1
B.Y表示压强,X表示温度,且Y3>Y2>Y1
C.X表示压强,Y表示温度,且Y1>Y2>Y3
D.X表示温度,Y表示压强,且Y1>Y2>Y3
知识点四:等效平衡
内容:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
一、恒温、恒容下
A.如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质,其物质的量与对应组分的起始加入量相同,则两次平衡等效。
平衡的结果:各组分百分含量、n、c(物质的量浓度)均相同--
全等平衡
B.对于气态物质反应前后分子数不变化的可逆反应的等效平衡的判断方法:
如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质,其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同,则两次平衡等效。
平衡的结果:各组分百分含量相同,n、c同比例变化
二、恒温、恒压下(无论体积可变或不变)
等效平衡的判断方法是:
如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质,其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同,则两次平衡等效,则两次平衡等效。
平衡的结果:各组分百分含量、c相同,n同比例变化
小结:
【例题8】.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应,xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,在达到平衡时,测得A的浓度降低为0.30mol/L。下列说法正确的是(
)
A.平衡向正反应方向移动
B.C的体积分数下降
C.B的转化率升高
D.x+y【例题9】.在甲、乙、丙三个不同密闭容器中,按不同方式投料,起始浓度和起始容积相同,一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
△H
下列说法正确的是(
)
A.V甲>V乙
B.K丙>K乙
C.V甲=V丙
D.c乙>c甲
知识点五:化学反应进行的方向
△G=△H-T△S,当△G________0,不能自发进行,△G__________0,说明达到平衡,△G__________0,能够自发进行。
【例题10】.在101kPa,任何温度下,都不可能自发进行的反应是(
)
A.N2
(g)
+
3H2
(g)2NH3
(g)
ΔH
<0
B.CaCO3(g)CaO
(s)
+
CO2
(g)
ΔH
>0
C.2CO
(g)2C
(s)
+
O2
(g)
ΔH
>0
D.4NH3
(g)
+
5O2
(g)4NO
(g)
+
6H2O
(g)
ΔH
<0
参考答案
知识点一:1.浓度
浓度;2.v(A)=△c/△t
mol/(L·s)或mol·L1
·s-1;3.(1)平均速率
瞬时速率;(2)瞬时速率;(3)纯固体或液体的浓度;(4)必须指明用哪种物质作标准;(5)同一容器中
化学反应速率之比
化学计量数之比;4.(1)物质本身;(2)活化分子百分数;单位体积内火花分子个数;【例题1】B;【例题2】D;【例题3】B;知识点二:1.一定条件下
可逆反应
正反应速率等于逆反应速率
且组分浓度保持不变;2.可逆反应达到平衡时,改变某一因素,平衡向削弱这一因素的方向移动;【例题4】C;知识点三:1.吸
<
放
=2.放
>
放
<
吸
>
吸
=;3.吸
吸
放
<;【例题5】D;【例题6】C;【例题7】A;知识点四:对于同一可逆反应,在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,以不同投料方式(即从正反应、逆反应或从正、逆反应同时开始)进行反应,只要达到平衡时各组分在混合物中的百分数(体积分数、物质的量分数或质量分数)相等,这样的化学平衡互称为等效平衡;【例题8】B;【例题9】D;知识点五:>
=
<;【例题10】C。
t
B的转化率
P1
P2
t
A的转化率
T1
T2
t
T1
T2
A%
C%
t
P1
P2
T
A的转化率
1.01
107Pa
1.01
106Pa
1.01
105Pa
P
A%
500℃
200℃
P
A%
300℃
200℃
T
C%
1.01
106Pa
1.01
105Pa
1.01
104Pa
T
v
v正
v逆
T
v
v逆
v正
T1
T2
P
A%
P1
T
C%
450℃