专题2 化学反应速率与化学平衡(江苏省扬州市广陵区)

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名称 专题2 化学反应速率与化学平衡(江苏省扬州市广陵区)
格式 rar
文件大小 2.6MB
资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2007-11-05 21:26:00

文档简介


普通高中课程标准实验教科书--化学选修4[江苏版]
第一单元 化学反应速率
教案9(2-1-1:化学反应速率的表示方法)
知识目标:使学生了解化学反应速率的概念及表示方法。
重点 ?化学反应速率的表示方法。 难点? 化学反应速的有关计算。 教学方法? 诱思探究法 教学过程
[回顾必修有关内容]反应进行的快慢-化学反应速率问题。         反应进行的限度-化学平衡问题。 意义:是学习化学所必需的基础理论并能指导化工生产。 [板书]第一节 化学反应速率的表示方法 [观察与思考] 双氧水分解时双氧水浓度的变化分析交流 [作图]作出双氧水分解浓度-时间曲线
[分析] 抛物线图 结论:随着反应的进行,浓度的变化变小 [板书]一、化学反应速率 1. 定义:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的,通常用单位时间内反应物浓度
的减少或生成物浓度的增加来表示。 2. 表达式: [设问]
对于同一化学反应,用不同物质表示化学反应速率,数值是否一样呢?让我们看下面
的练习。
[投影]
练习:在给定条件下,氮气与氢气在密闭容器中合成氨。起始时加入氮气和氢气且浓度分别为1.0 mol/L 和3.0 mol/L,2秒后,氮气的浓度为0.8 mol/L ,氢气的浓度为2.4 mol/L,氨气的浓度为0.4 mol/L 。分别用氮气、氢气和氨气的浓度变化表示的这2秒内的化学反应速率是多少?有什么关系? [计算、思考] 3H2? +? N2??? =? 2NH3 起始浓度mol/L?? ? 3.0??? 1.0?????? 0 2S后浓度mol/L? 2.4??? 0.8????? ? 0.4 各物质表示的速率
[交流与与讨论]课本31页交流与计论
[活动与探究]课本32页活动与探究
[总结]
1.同一反应,用不同物质浓度表示化学反应速率,数值不一定相同,但数值之比等于方程式中计量数之比,
2.表示化学反应速率应指明是用那种物质的浓度变化表示的速率,
3.通常情况下化学反应速率是指平均反应速率。
4.实验时可通过测量体系中某一物质的相关性质(如体积、颜色、浓度)变化,再进行适当的换算
[课堂练习] 1.反应4NH3 (g) + 5O2(g) == 4NO(g)+6H2O(g),在10L的密闭容器中进行,半分钟后,水蒸
汽的物质的量增加了0.45 mol,则此反应的平均速率v(x)(反应外物的消耗速率或生成
物的生成速率)可表示为 ( ???? )
A.v(NH3)= 0.010 mol/(L·s)   B.v(O2)= 0.0010 mol/(L·s)
C.v(NO )= 0.0010 mol/(L·s)   D.v(H2O )= 0.045 mol/(L·s)
2.在四个不同的容器中,采用不同条件进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是? ( ??? )
A.用H2? 表示的反应速率为0.1 mol/(L·min)
B.用NH3表示的反应速率为0.3 mol/(L·min)
C.用N2表示的反应速率为0.2mol/(L·min)  
D.用H2? 表示的反应速率为0.3 mol/(L·min)
3.某温度时,在2升容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间
的变化曲线如右图所示。由图中数据分析,该反应的化学方程
式为 ;反应开始至2分钟的平均反应速率为 。
4.在25℃时,向100mL含HCl 14.6g盐酸溶液里,放入5.6g纯铁粉(设反应前后溶液的体积不变)。经2分钟收集到纯净干燥的H21.12L(标况),在这2分钟内,用FeCl2表示的平均反应速率为 ,在此之后,又经过4分钟,铁粉完全溶解,在这4分钟内用盐酸表示的平均反应速率VHCl为 ,前2分钟与后4分钟相比,前者反应速率 ,这主要是因为 。
5.11.将等物质的量的A.B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(气)+B(气)xC(气)+2D(气) 经5min达到平衡时,测得〔D〕=0.5mol/L,〔A〕:〔B〕=3:5,C的平均反应速率是0.1mol/L·min.则〔A〕平=      mol/L,B的平均反应速率为      mol/L·min,x值是       . 
6.在一个容积为2L的密闭容器中,发生如下反应: 3A+B2C   (A.B.C均为气体) 若最初加入的A.B都是4mol,A的平均反应速率为0.12mol/L·s,则10s后容器中的B是 
( )
A.2.8mol    B.1.6mol    C.3.2mol    D.3.6mol

普通高中课程标准实验教科书--化学选修4[江苏版]
课时练习9 化学反应速率的表示方法
一、选择题
1.某一反应物的浓度是 2.0 mol·L-1,经过4 min后,它的浓度变成1.68 mol·L-1,则在这4 min内它的平均反应速率为 ( )
A. 0.2 mol·L-1·min-1 B. 0.1 mol·L-1·min-1?
C. 0.04 mol·L-1·min-1 D. 0.08 mol·L-1·min-1?
2. 已知反应A+3B====2C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为
1 mol·L-1·min-1,则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为 ( )
A.0.5 mol·L-1·min-1? B.1 mol·L-1·min-1
C.2 mol·L-1·min-1 D.3 mol·L-1·min-1
3.在N2+3H22NH3的反应中,经过一段时间内,NH3的浓度增加了0.6 mol·L-1,在此段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 mol·L-1·s-1,则所经过的时间是 ( )
A.1 s B.2 s C.0.44 s D.1.33 s
4.反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2+Cl2→2HCl的反应速率v=k(CH2)m(CCl2)n,式中k为常数,m、n值可用下表中数据确定。由此可推得的m、n值正确的是 ( )
CH2 (mol·L-1)
CCl2 (mol·L-1)
v(mol·L-1·s-1)
1.0
1.0
1.0k
2.0
1.0
2.0k
2.0
4.0
4.0k
A.m=1,n=1 B.m=1/2,n=1/2
C.m=1/2,n=1 D.m=1,n=1/2
5.已知:4NH3+5O2==4NO+6H2O,若反应的速率分别用v (NH3)、v (NO)、v (H2O) (mol·L-1·s-1)来表示,则正确的关系是 ( )
A. B.
C. D.
6.某温度下,反应2N2O54NO2+O2开始进行时c(N2O5)=0.048 mol.L-1,过1 min后c(N2O5)=0.03 mol.L-1,则该反应的反应速率为 ( )
A.v(N2O5)=1.8×10-4mol·L-1·s-1 B.v(O2)=1.8×10-4mol·L-1·s-1
C.v(N2O5)=1.08×10-2mol·L-1·s-1 D.v(NO2)=2v(N2O5)
7.某温度下,浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z,经过tmin后,测得物质的浓度分别为c(X)=0.4mol/L,c(Y)=0.8mol/L,c(Z)=0.4mol/L,则反应式可表示为 ( )
A.X2+2Y2==2XY2 B.2X2+Y2==2X2Y
C.3X2+2Y2==2X3Y D.X2+3Y2==2XY3
8.在2A+B==3C+4D反应中,下面表示的反应速率最快的是 ( )
A.v(A)=0.5 mol·L-1·s-1 B. v (B)=0.005 mol·L-1·s-1
C.v (C)=0.9 mol·L-1·s-1 D.v (D)=1.0 mol·L-1·s-1
9.把0.6molX气体和0.4molY气体混合2L于容器中使它们发生如下反应,3X(气)+Y(气) nZ(气)+2W(气),5min末已生成0.2molW,若测知以Z浓度变化来表示的反应平均速率为0.01mol/L·min,则
 (1)上述反应中Z气体的反应方程式系数n的值是 ( )
   A.1    B.2    C.3     D.4
(2)上述反应在5分钟末时,已消耗的Y值占原来的分数是 ( )   A.20%   B.25%   C.33%   D.50% 
二、填空题
10.某温度时,在2 L容器中,X、Y、Z三种气体物质
的物质的量随时间变化的曲线图,由图中数据分析,
写出该反应的化学反应方程式?求反应开始至2s,
Z的平均反应速率?
11.在2SO2+O22SO3的反应里,开始SO2和O2的浓
度均为0.5mol/L,2分钟后测得SO2的浓度为0.25mol/L,则=_____________________,
各物质所表示的反应速率的最简整数比::=___________。
12.A和B反应生成C,假定反应由A、B开始,它们的起始浓度均为1mol/L。反应进行2min
后A的浓度为0.8mol/L,B的浓度为0.6mol/L,C的浓度为0.6mol/L。则2min内反应的
平均速率VA=__________,VB=_____________,VC=___________。该反应的化学反应
方程式为___________________________。
三、计算题
13.把0.6 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中,使它们发生如下反应:2X(g)+
Y(g)===nZ(g)+2W(g)。2 min末已生成0.2 mol W,若测知以Z的浓度变化表示的反应速
率为0.1 mol·L-1·min-1。,计算:(1)前2min内用X的浓度变化表示的平均反应速率;(2)2
min末时Y的浓度。
参考答案
一、选择题
1.D 2.C 3.B 4.D 5.D 6.D 7.C 8.C 9.(1)A (2)B
二、填空题
10.3x+y=2z 0.05mol/(L.s)
11. 0.0625mol/( L· min) 2:1:2
12. 0.1mol/( L· min), 0.2mol/( L· min), 0.3mol/( L· min), A+2B=3C
三、计算题
13.⑴0.05mol·-1·min-1 ⑵0.25mol·-1·min-1

普通高中课程标准实验教科书--化学选修4[江苏版]
第一单元 化学反应速率
教案10(2-1-2:影响化学反应速率的因素)
学习目标:
1.|理解浓度、温度、压强和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
2.能运用有效碰撞理论、过渡态理论等相关理论解释浓度、压强、温度、催化剂等对化学
反应速率的影响。
重点:?浓度对化学反应速度的影响。外界条件对可逆反应的正逆反应速率的影响。 难点:浓度对化学反应速率影响的原因。教学过程:
教学过程:
复习回顾
化学反应的快慢可 来表示,符号为 ,其表达式为 。
化学反应不同,化学反应速率不同。这说明化学反应速率取决于 。
对于同一个化学反应,在不同条件下其反应速率也不同。这说明化学反应速率受
的影响。
自主探究
根据我们的生活经验列举一些影响化学反应速率的因素:
Ⅰ、浓度对反应速率的影响
活动探究(教材33-34页)
实验结论:
规律小结:
原因:(用碰撞理论解释)
有效碰撞:
活化分子:
原理:
Ⅱ、压强对反应速率的影响
由于压强的改变对气体影响很大而对固体、液体及溶液影响很小,因此压强对反应速率的影响仅适用于有气体参加的反应。
规律小结:
原因:(归结为浓度的影响)
Ⅲ、温度对反应速率的影响
活动探究(教材35页)
实验结论:
规律小结:
原因:(用碰撞理论解释)
Ⅳ、催化剂对反应速率的影响
活动探究(教材36页)
实验结论 :
规律小结:
原因:(用过渡状态理论解释)

Ⅴ、其他因素对反应速率的影响
除上述因素外,反应物间的接触面积、光、电磁波、超声波、磁场等因素也会影响反应速率。
例如,增大反应物间的接触面积 ,反应速率会增大。
三、总结:
影响化学反应速率的因素
内因  反应物质的本性 外因  浓度、温度、压强、催化剂、其他,
1.浓度对化学反应速率的影响
当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大化学反应速率。
这是为什么呢?化学反应的过程的实质就是反应物分子中的原子重新组合,并形成生成物分子。
如:Cl2+H2==2HCl
[引导讨论]化学键如何变化呢?
[探究]H-H、Cl-Cl键断裂,而H-Cl共价键生成。
[引导]旧键的断裂和新键的形成怎样才能发生呢?
要通过接触,通过碰撞来实现。因此反应物分子(或离子)间的碰撞是反应发生的先决条件。
[引导]是不是所有碰撞都能发生反应呢?
要发生反应的条件是什么呢?请大家阅读课本P34页。
[阅读讨论]
(1)不是所有的碰撞都能发生反应,能够发生反应的碰撞叫做有效碰撞,
(2)发生有效碰撞的条件是发生碰撞的分子具有较高的能量,分子碰撞必须有合适的取向。
(3)能量较高、能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子
(4)活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能
[讲述]
(1)以投篮作比喻 (2)以具体的化学反应2HI=H2+I2为实例,让学生观看HI分子的几中可能的碰撞模式图
[设问]很明显,当单位体积的活化分子数越多,有效碰撞越多,反应速率也越大。
那么,浓度增大时,为什么反应速率就快呢?
[讨论]
(1)在其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子在反应物分子中所占的比例是一定的,单位体积内活化分子的数目与单位体积内反应物分子的总数成正比
(2)当反应物浓度增大时,单位体积内分子数增大,单位时间内的有效碰撞次数也相应增多,化学反应速率就增大。
2.压强对化学反应速率的影响
[探究]利用上述结论,对于反应N2+3H2=2NH3,增大压强,反应速率如何变化呢?
[探究]
(1)气体的压强增大,原来的气体的体积就缩小,单位体积内的分子数就增大,活化分子数变增大,有效碰撞次数也相应增大,化学反应速率就增大。 [总结并板书](2)、对于有气体参加的化学反应,增大压强化学反应速率增大,
[探究]对于反应:Zn+2HCl=H2+ZnCl2,增大反应的压强,化学反应速率会增大吗?
[分析]不会,因为参加反应的物质是固体、液体,改变压强对它们体积改变的影响很小
[探究]提高温度,对反应的速率会改变吗?
3.温度对化学反应速率的影响
?[活动与探究]课本35页
[分析]
(1)升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,从面增加了反应物分子中活化分子的百分数,使有效碰撞次数增多,因而使化学反应速率增大。
(2)。测定:许多反应的温度每升高10K,其反应速率增加2—4倍
[总结并板书]3、升高温度化学反应速率增大,
[过渡]初中我们学过用氯酸钾制取氧气,MnO2的作用是什么?
4.催化剂可以加快化学反应速率
[活动与探究]课本36页
[讲解]催化剂的作用机理:在化学反应中选择适当的正催化剂,可以使反应速率显著加快。这是因为催化剂降低了可有效碰撞的分子的能量,使更多的反应物分子变成能进行有效碰撞的分子,因而成倍地增加化学反应速率
[板书]催化剂的重要性。,
[拓展]酶的催化作用
酶是一种特殊的生物催化剂,它是具有催化作用的蛋白质,存在于动物、植物和微生物中。
酶与一般非生物催化剂相比较,具有以下几个主要特点:
高度的选择性:酶对所作用的底物 反应物 有高度的选择性,一种酶通常只能催化一种特定的反应。
(2)高度的催化活性:酶的催化活性非常高,其催化能力为一般非生物催化剂的 106 ~1013 倍。
(3)温和的催化条件:酶在常温常压下即可发挥催化作用,温度过高会引起酶变性,失去催化活性。
(4)特殊的 pH:酶只能在一定的 pH 范围内发挥催化作用,如果 pH 偏离这个范围,酶的活性就会降低,甚至完全丧失。
[小结]对于同一化学反应,条件不同时,反应会发生变化。除了浓度、温度、压强、催化剂能改变化学反应速率外,其他因素也会影响化学反应的速率。
[板书]5、化学反应速率的影响其它因素。
重点在光、反应物颗粒大小。

普通高中课程标准实验教科书--化学选修4[江苏版]
课时练习10 影响化学反应速率的因素
一、选择题
1.决定化学反应速率的根本因素是 ( )
A.温度和压强 B.反应物的浓度
C.参加反应的各物质的性质 D.催化剂的加入
2.升高温度时,化学反应速率加快,主要是由于 ( )
A.分子运动速率加快,使反应物分子间的碰撞机会增多
B.反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多,化学反应速率加快
C.该化学反应的过程是放热的
D.该化学反应的过程是吸热的
3.下列关于催化剂的说法,正确的是 ( )
A.催化剂能使不起反应的物质发生反应
B.催化剂在化学反应前后,化学性质和质量都不变
C.催化剂能改变化学反应速率
D.任何化学反应,都需要催化剂
E.通电分解水时,往水中加少量NaOH,可使分解速率明显加快,所以NaOH是这个反应的催化剂
4.下图是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图,其中属于有效碰撞的是 ( )
A B C D
5.四个试管中都装有 溶液,分别在不同温度下加入0.1mol/L的硫酸和一定量水,最先出现浑浊的是 ( )
  A.20℃,10 mL硫酸    B.20℃,5 mL硫酸,5 mL水
  C.30℃,5 mL硫酸,2 mL水   D.30℃,4 mL硫酸,3 mL水
6. 在温度不变,恒容的容器中进行反应H22H-Q,若反应物的浓度由0.1 mol·L-1降到0.06 mol·L-1需20s,那么由0.06 mol·L-1降到0.036mol·L-1,所需反应时间应( )
A.等于10s B.等于12s? C.大于12s D.小于12s?
7.对于一定条件下进行的化学反应,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)改变下列条件,可以提高反应物中的活化分子百分数的是 ( )
A.升高温度 B.增大压强 C.使用催化剂 D.增大反应物浓度
8.将A g块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示,在相同的条件下,将B g (A)B)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是 ( )
9. 对于反应:NO+CO2N02+CO在密闭容器中进行,下列哪些条件加快该反应的速率
( )
A.缩小体积使压强增大
B.体积不变充人CO2使压强增大
C.体积不变充人He气使压强增大
D.压强不变充入N2使体积增大
10.NO和CO都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体:2NO+2CO=N2+2CO2;对此反应,下列叙述正确的是 ( )
A.使用催化剂能加快反应速率
B.改变压强对反应速率没有影响
C.冬天气温低,反应速率降低,对人体危害更大
D.无论外界条件怎样改变,均对此化学反应的速率无影响
二、填空题
11.某反应在催化剂的作用下按以下两步进行,第一步X+Y==Z;第二步为Y+Z====M+N+X。此反应的总的化学方程式是________,反应的催化剂是_________。
12.在密闭容器里,通入x mol H2和y mol I2(g),改变下列条件,反应速率将如何改变?(填“增大”“减小”或“不变”)
(1)升高温度 ; (2)充入更多的H2 ;
(3)扩大容器的体积 ; (4)容器容积不变,通入氖气 。
13.用“增大” “减小”或“不变”填空:
采取措施
增大c(反)
降低温度
增大气体的压强
加入正催化剂
单位体积内分子数
活化分子百分数
单位体积内活化分子数
单位时间、单位体积内有效碰撞的次数
化学反应速率
14.氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成和的
速率。和时间t的关系如图所示,又知这个反应的速率随
着溶液中氢离子浓度的增加而加快。
(1)写出该反应的离子方程式 ;
(2)为什么反应开始时速率加快
为什么后期反应速率下降
参考答案
一、选择题
1.C 2.B 3.BC 4.C 5.C .6.C 7.AC 8.C 9.AB 10.AC
二、填空题
11. :2Y====M+N X
12. 增大、增大、减小、不变。
13. 增大、不变、增大、不变
不变、减小、不变、增大
增大、减小、增大、增大
增大、减小、增大、增大
增大、减小、增大、增大
14.⑴ClO3- +3HSO3-==Cl-+3SO42-+3H+
⑵反应生了H+,H+浓度增大导致反应速率加快 反应后期反应物浓度下降导致反应速率下降。

普通高中课程标准实验教科书--化学选修4[江苏版]
第二单元 化学反应的方向和限度
教案11(2-2-1:化学反应的方向及判断依据)
教学目标
1.了解自发反应的含义
2.了解焓变、熵变与反应方向的判断
3.学会利用反应方向的判据ΔG=ΔH- TΔS判断反应方向
重点 ?自发反应与反应方向的判断。
难点? 熵变与焓变的理解。
教学方法? 阅读讨论法
教学过程
(一)自主探究
一、什么是自发反应?
P39 (交流与讨论一): 写出方程式
1
2
3
4
二、放热反应大都是自发反应吗? (P40你知道吗)
理由 . 三、所有自发反应都是放热反应吗?
学生探究实验:(P40观察与思考)
1.硝酸铵溶于水 现象: 结论:
2.NH4Cl晶体+消石灰 现象: 结论:
反应发生的原因 。

构成物质的微粒之间无规则排列的程度越大,体系的混乱度 ,熵 .
四、导致混乱度增加的因素有哪些?
1. 同一物质在气态时熵值 ,液态 ,固态时 。
2. 固体的 过程、墨水 过程和气体的 过程。
3. 产生气体的反应和气体的物质的量 的反应。
反应的熵变
熵变: 。 ΔS>0体系的混乱度 ,有利于反应自发进行;
ΔS<0 体系的混乱度 ,不利于反应自发进行。
要正确判断一个化学反应能否自发进行, 必须综合考虑反应的焓变△H和熵变△S
恒T恒P ΔH<0,ΔS>0
ΔH>0,ΔS<0
ΔH>0,ΔS>0
ΔH<0,ΔS<0
(二)总结
1.自发反应 这种在一定条件下不需外界帮助,(一经引发)就能自动进行的反应,称为自发自发反应。
? 在研究各种体系的变化过程时,人们发现自然界的自发过程一般都朝着能量降低的方向进行。显然,能量越低,体系的状态就越稳定。化学反应一般亦符合上述能量最低原理。的确,很多放热反应,(ΔrHm<0) 在298.15K、标准态下是自发的。而且反应放出热量越多,体系能量降低得也越多,反应也越完全
2.判断化学反应方向的依据
(1)化学反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一,
此有人曾试图以反应的焓变(ΔH)作为反应自发性的判据。认为在等温等压条件下,当   ΔH < 0时:化学反应自发进行,  ΔH> 0时:化学反应不能自发进行 ? 但是,实践表明:有些吸热过程(ΔH>0)亦能自发进行。例如,水的蒸发,NH4Cl溶于水以及Ag2O的分解等都是吸热过程,但在298.15K、标准态下均能自发进行:
NH4Cl(s) ─→ NH4+(aq) + Cl-(aq);  ?△H = 14.7 kJ·mol-1 Ag2O(s) ─→ 2Ag(s) + 1/2O2(g);   △H = 31.05 kJ·mol-1 ? 又如,CaCO3的分解反应是吸热反应(ΔH >0)
CaCO3(s) ─→ CaO(s) + CO2(g);    △H = 178.32 kJ·mol-1 在298.15K、标准态下反应是非自发的。但当温度升高到约1123K时,CaCO3的分解反应就变成自发过程,而此时反应的焓变仍近似等于178.32kJ·mol-1,(温度对焓变影响甚小)。由此可见,把焓变作为反应自发性的普遍判据是不准确、不全面的。因此除了反应焓变以外,肯定有其它因素的的制约。
为什么有些吸热过程亦能自发进行呢?下面以NH4C1的溶解和Ag2O的分解为例说明之。例如,NH4Cl晶体中的NH4+和Cl-,在晶体中的排列是整齐、有序的。NH4C1晶体投入水中后,形成水合离子(以aq表示)并在水中扩散。在NH4Cl溶液中,无论是NH4+(aq)、Cl-(aq)还是水分子,它们的分布情况比NH4C1溶解前要混乱得多。
体系混乱度的增加和温度的改变,也是许多化学和物理过程自发进行的影响因素。
由此可见,自然界中的物理和化学的自发过程一般都朝着混乱程度(简称混乱度)增大的方向进行。 体系内组成物质粒子运动的混乱程度,在热力学中用另一个物理量──“熵”来表示(其符号为“S”)。
(2)化学反应的熵变   一定条件下处于一定状态的物质及整个体系都有其各自确定的熵值。因此,熵是描述
物质混乱度大小的物理量,物质(或体系)的混乱度越大,对应的熵值就越大,反应前
后体系熵的变化叫做反应的熵变,用△S表示。
物质的聚集状态不同其熵值不同, 同种物质的(g)>(1)>(s)。物质的熵值随温度的升高而增大。气态物质的熵值随压力的增大而减小。熵与焓一样,化学反应的熵变(ΔS)与反应焓变(ΔH)的计算原则相同,只取决于反应的始态和终态,而与变化的途径无关。
变化前后体系的混乱度增大,此过程△S >0, △S越大,越有利于反应的自发进行;变化前后体系的混乱度减少,此过程△S<0,△S越小,不利于反应的自发进行。
由此可见,判断反应能否自发进行,必须从焓变与熵变两个角度进行分析
(3)判断反应能否自发进行
恒温恒压时:
各种情况 ΔH的符号 ΔS 的符号 反应情况 1 ? ? ? ? ? ?(-) ? ? ? (+) ? ? ? 任何温度下均为自发反应 2 ? ? ? ? ? ?(+) ? ? ? (-) ? ? 任何温度下均为非自发反应 3 ? ? ? ? ? ?(+) ? ? ? (+) ? ? ?常温下为非自发反应 ? ??高温下为自发反应 4 ? ? ? ? ? ?(-) ? ? ? (-) ? ?常温下为自发反应 ?高温下为非自发反应
[交流与讨论]课本第42页
[补充]从吉布斯公式来表示规律:
ΔH-TΔS:<0,自发进行;>0,非自发进行;=0,平衡状态

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课时练习11 化学反应的方向及判断依据
一、选择题
1. 过程的自发性的作用是 ( )
A.判断过程的方向 B.确定过程是否一定会发生
C.判断过程发生的速率 D.判断过程的热效应
2.水的三态的熵值的大小关系正确的是 ( )
A.Sm(s)>Sm(l)>Sm(g) B.Sm (l)>Sm(s)>Sm(g)
C.Sm(g)>Sm(l)>Sm(s) D.Sm(g)>Sm(s)>Sm (l)
3.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨、s)+ O2(g)= CO2(g) ΔH2= —393.5kJ/mol,C(金刚石、s)+ O2(g)= CO2(g) ΔH2= —395.4kJ/mol。关于石墨和金刚石的相互转化,下列说法正确的是 ( )
A.石墨转化成金刚石是自发进行的过程
B.金刚石转化石墨成金刚石是自发进行的过程
C.相同质量时,石墨比金刚石能量低
D.相同质量时,金刚石比石墨能量低
4.下列关于化学反应的自发性叙述中正确的是 ( )
A.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的
B.焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的
C.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的
D熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的
5.自发进行的反应一定是 ( )
A.吸热反应 B.放热反应
C.熵增加反应 D.熵增加或者放热反应
6.下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是 ( )
A.化学反应的熵变与反应的方向无关
B.化学反应的熵变直接决定了反应的方向
C.熵值增大的反应都是混乱度增大的反应
D.熵值增大的反应都能自发进行
7.下列说法正确的是 ( )
A.放热反应一定是自发进行的反应 B.吸热反应一定是非自发进行的
C.自发进行的反应一定容易发生 D.有些吸热反应也能自发进行
8.碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气,对其说法中正确的是 ( )
A.其分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大
B.其分解是因为外界给予了能量
C.其分解是吸热反应,据能量判据不能自发分解
D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解
9.250℃和1.01×105Pa时,反应 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g);△H=+56.76kJ/mol,自发进行的原因是 ( )
A.是吸热反应 B.是放热反应
C.是熵减少的反应 D.熵增大效应大于能量效应。
二、填空题、简答
10.科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于 和由 变为 的自然现象,提出了互相关联的 判据和 判据,为最终解决上述问题提供了必要的依据。
11.由 判据(以焓变为基础)和 判据组合而成的 判据,将更适合于所有的过程。
12.在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的 增大,这个原理也叫做 原理。在用来判断过程的方向时,就称为 判据。不难理解,即使是同一物质,应该存在着 时的熵值最大, 时次之, 时最小的这样一种普遍规律。
三、计算题
13.由能量判据(以焓变为基础)(符号为△H,单位为kJ/mol)和熵判据(符号为△S,单位为J·mol-1·K-1)组合而成的复合判据,即体系自由能变化(符号为△G,单位为kJ/mol)将更适合于所有过程的自发性判断。公式为△G=△H-T△S(T指开尔文温度);若△G<0,反应自发进行。电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应是:SiO2(s)+4HF(g)==SiF4(g)+2H2O(g)
△H(298.15K)=-94.0kJ·mol-1 △S(298.15K)=-75.8J·mol-1·K-1 设△H和△S不随温度而变化,试求此反应自发进行的温度条件。
参考答案
一、选择题
1.A 2.C 3.BC 4.A 5.D 6.C 7.AD 8.A 9.D
二、填空题、简答
10.最低、有序、无序、焓、熵
11.焓、熵、复合
12.熵、熵增、熵、气态、液、固
三、计算题
13.小于1240K

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第二单元 化学反应的方向和限度
教案12(2-2-2:化学平衡状态及化学平衡常数)
教学目标:
1.了解可逆反应,掌握化学平衡状态的建立。
2.化学平衡常数的概念、,运用化学平衡常数进行计算,转化率的计算
教学重点:化学平衡状态的建立,运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断。
教学难点:化学平衡状态的建立
教学过程:
化学平衡状态
1、可逆反应
定义:在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应称可逆反应。
例:下列说法是否正确:
(1)氢气在氧气中燃烧生成水,水在电解时生成氢气和氧气,H2+O2=H2O是可逆反应。
(2)硫酸铜晶体加热变成白色粉末,冷却又变成蓝色,所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应。
(3)氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体,两种气体又自发变成氯化铵,氯化铵的分解是可逆反应。
可逆反应的特点:
(1)不能进行到底,有一定限度
(2)正反两个方向的反应在同时进行
(3)一定条件下,正逆反应达平衡
可逆反应在反应过程中的速率变化:
反应开始 V正 > V逆
反应过程中 V正减小, V逆增大
到一定时间 V正=V逆≠0
2.化学平衡
定义:在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。
要点: 对象——可逆反应
条件——一定条件下,V正=V逆
特征——各成份的浓度不再变化
特点:
动—化学平衡是一种动态平衡 V正=V逆≠0;
定—反应混合物中各组成的浓度保持不变;
变—当外界条件(C、P、T)改变时,V正≠V逆 ,平衡发生改变
化学平衡状态的标志:
(1)等速标志,υ正 = υ逆 (本质特征)
① 同一种物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率。
② 不同的物质:速率之比等于方程式中各物质的计量数之比,但必须是不同方向
的速率。
(2)恒浓标志,反应混合物中各组成成分的浓度保持不变(外部表现):
①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不
变。
② 各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。
③ 若反应前后的物质都是气体,且总体积不等,则气体的总物质的量、总压强(恒
温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)均保持不变。
④ 反应物的转化率、产物的产率保持不变。
判断化学平衡状态的方法
项目
m A(g) + n B (g) p C (g) +q D (g)
是否平衡
混合体系中各组分的
含量
各物质的物质的量或物质的量的分数一定
平衡
各物质的质量或质量分数一定
平衡
各气体的体积或体积分数一定
平衡
总压强、总体积、总物质的量一定
不一定
正、逆反应速率关系
在单位时间内消耗了mmolA的同时生成了mmolA
平衡
在单位时间内消耗了nmolB的同时消耗了pmolC
平衡
在单位时间内生成了nmolB的同时消耗了qmolD(均指ひ逆 )
不一定
ひ(A) ?ひ(B) ?ひ(C) ?ひ(D) == m ? n ? p ? q,ひ正不一定等于ひ逆
不一定
压强
当m + n≠p + q 时,总压力一定(其它条件一定)
平衡
当m + n =p + q时,总压力一定(其它条件一定)
不一定
混合气体的平均M
当 m + n≠ p + q 时,M一定
平衡
当 m + n = p + q 时,M一定
不一定
密度
ρ
C(s)+CO2(g)2CO(g)(ρ一定)
平衡
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(ρ一定)
不一定
H2(g)+I2(g)2HI(g)(ρ一定)
不一定
等效平衡
是指在一定条件下(恒温、恒容或恒温、恒压),对同一可逆反应,只要起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的含量相同的平衡状态。
[规律]
(1)在恒温恒容(T,V)下,若反应前后气体物质的总体积不相等:
只改变起始时加入物质的物质的量,如果根据反应方程式中的计量数换算成等号同一边的物质的物质的量,只要对应物质的物质的量相等就可达到同一平衡状态。
此时,混合物中各物质的质量(物质的量)百分含量与已知的平衡状态相同,物质的量、浓度、甚至总压强、总物质的量也相同。
(2)在恒温恒容(T,V)下,若反应前后气体物质的总体积相等:
只改变起始时加入物质的物质的量,如根据可逆反应方程式的计量数换算成等号同一边的物质的物质的量,对应物质的物质的量之比相等,各组分的百分含量与已知的平衡状态相同。
但各组分的物质的量及浓度不一定相同。
(3)在恒温恒压(T,P)下:
只改变起始时加入物质的物质的量,如根据可逆反应方程式的计量数换算成等号同一边的物质的物质的量,对应物质的物质的量之比相等,各组分的百分含量与已知的平衡状态相同。
但各组分的物质的量不一定相同。
化学平衡常数
一、化学平衡常数
1.定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度以系数为指数的幂的乘积与反应物浓度以系数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)
2.表达式:对于一般的可逆反应,mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)
当在一定温度下达到平衡时,K==cp(C)·cq(D)/cm(A)·cn(B)
阅读45页表2-7,你能得出什么结论?
3.平衡常数的意义:
(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的 程度 (也叫 反应的限度 )。
K值越大,表示反应进行得 越完全 ,反应物转化率 越大 ;
K值越小,表示反应进行得 越不完全 ,反应物转化率 越小 。
(2)判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行:
对于可逆反应:mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g),在一定的温度下的任意时刻,反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系:Qc=Cp(C)·Cq(D)/Cm(A)·Cn(B),叫该反应的浓度商。
Qc<K ,反应向 正反应方向 进行
Qc=K ,反应处于平衡状态
Qc>K ,反应向 逆反应方向 进行
(3)利用K可判断反应的热效应
若升高温度,K值增大,则正反应为 吸热 反应(填“吸热”或“放热”)。
若升高温度,K值减小,则正反应为 放热 反应(填“吸热”或“放热”)。
阅读45页表2-8、2-9,你能得出哪些结论?
二、使用平衡常数应注意的几个问题:
1.化学平衡常数只与 有关,与反应物或生成物的浓度无关。
2.在平衡常数表达式中:水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),K=c(CO)·c(H2)/c(H2O)
Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),K=c(CO2)/c(CO)
3.化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关
例如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1,1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2,NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3;
写出K1和K2的关系式: K1=K22 。
写出K2和K3的关系式: K2·K3=1 。
写出K1和K3的关系式: K1·K32=1 。
三、某个指定反应物的转化率=×100%
或者=×100%
或者=×100%
转化率越大,反应越完全!
四、有关化学平衡常数的计算:阅读46页例1和例2。完成47页问题解决。
【课堂练习】:
1.设在某温度时,在容积为1L的密闭容器内,把氮气和氢气两种气体混合,反应后生成氨气。实验测得,当达到平衡时,氮气和氢气的浓度各为2mol/L,生成氨气的浓度为3mol/L,求这个反应在该温度下的平衡常数和氮气、氢气在反应开始时的浓度。
(答案:K=0.5625 氮气、氢气在反应开始时的浓度分别为3.5mol/L和6.5mol/L)
2.现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),知CO和H2O的起始浓度均为2mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K=2.60,试判断,
(1)当CO转化率为50%时,该反应是否达到平衡状态,若未达到,哪个方向进行?
(2)达平衡状态时,CO的转化率应为多少?
(3)当CO的起始浓度仍为2mol/L,H2O的起始浓度为6mol/L时,CO的转化率为多少?
(答案:(1)不平衡,反应向正方向进行,(2)61.7% (3)86.5%)
3.在一定体积的密闭容器中,进行如下反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示:
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
⑴该反应化学平衡常数的表达式:K= c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2) ;
⑵该反应为 吸热 (填“吸热”或“放热”)反应;
⑶下列说法中能说明该反应达平衡状态的是 B
A、容器中压强不变
B、混合气体中c(CO)不变
C、混合气体的密度不变
D、c(CO) = c(CO2)
E、化学平衡常数K不变
F、单位时间内生成CO的分子数与生成H2O的分子数相等
⑷某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O),试判断此时的温度为 830℃ 。

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课时练习12 化学平衡状态、化学平衡常数
一、选择题
1.化学平衡主要研究下列哪一类反应的规律 ( )
A.可逆反应 B.任何反应 C.部分反应 D.气体反应
2. 14CO2与碳在高温条件下发生反应:14CO2+C2CO,达到化学平衡后,平衡混合物中含14C的微粒有 ( )
A.14CO2 B.14CO2,14CO
C.14CO2,14CO,14C D.14CO
3.在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图,下列表述中正确的是 ( )
A.反应的化学方程式为:2MN
B.t2时,正逆反应速率相等,达到平衡
C.t3时,正反应速率大于逆反应速率
D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍

4.关于平衡常数,下列说法不正确的是 ( )
A.平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变
B.平衡常数随温度的改变而改变
C.平衡常数随压强的改变而改变
D.使用催化剂能使平衡常数增大
5.下列哪种说法可以证明反应.N2+3H2 2NH3已达到平衡状态 ( )
A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键形成
B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键断裂
C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂
D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键形成
6.下列说法中正确的是 ( )
A.从平衡常数的大小可以推断任意反应进行的程度
B. K值越大,反应的转化率越小
C. K值越大,反应的转化率越大
D.温度越高,K值越大
7.在一定条件下,可逆反应2A B+3C在下列4种状态中,处于平衡状态的是 ( )
A.正反应速度 vA=2mol/(L·min)逆反应速度vB=2 mol/(L·min)
B.正反应速度 vA=2mol/(L·min)逆反应速度vC=2 mol/(L·min)
C.正反应速度 vA=1mol/(L·min)逆反应速度vB=1.5 mol/(L·min)
D.正反应速度 vA=1mol/(L·min)逆反应速度vC=1.5mol/(L·min)
8.在密闭容器中进行如下反应: X2(气) + Y2(气) 2Z(气), 已知 X2.Y2.Z的起始浓度分别为 0.1 mol/L, 0.3 mol/L, 0.2 mol/L, 在一定的条件下, 当反应达到平衡时, 各物质的浓度有可能是 ( )
A. Z为0.3 mol/L B. Y2 为0.35 mol/L
C. X2 为0.2 mol/L D. Z为 0.4 mol/L
9.在一定温度下,向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2mol Y气体,发生如下反应: X(g) + 2Y(g) 2Z(g) 此反应达到平衡的标志是 ( )
A.容器内压强不随时间变化
B.容器内各物质的浓度不随时间变化
C. 容器内X、Y、Z的浓度之比为l : 2 : 2
D.单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z
10.在一定温度下的定容密闭容器中,当下列物理量不再变化时,表明反应:A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达平衡的是 ( )
A.混合气体的压强 B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量
11.可逆反应2NO22NO+O2在恒容密闭容器中反应,可以作为达到平衡状态的标志是
( )
①单位时问内生成n mo1 O2的同时生成2nmol NO2
②单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmolNO
③混合气体的颜色不再改变
④混合气体的密度不再改变的状态
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①③⑤ B.②④⑤ C.①③④ D.①②③④⑤
12.在容积固定的2L密闭容器中,充入X、Y各2mol,发生可逆
反应X(g)+2Y(g) 2Z(g),并达平衡,以Y的浓度改变表示的
反应速率v正、v逆与时间t的关系如图。则Y的平衡浓度的表
达式正确的是(式中S指对应区域的面积) ( )
A.2-Saob B.2-Sbod
C.1-Saob D.1-Sbod
二、计算题
13.某温度时,将1molNO2分解:2NO22NO+O2,并达到平衡,此时NO的体积分数为40%,求:(1)平衡时NO的物质的量;(2)平衡时NO2、O2的体积分数。
14.一氧化碳发生反应CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),在773K时,平衡常数Kc=9,如反应开始时CO和H2O的浓度都是0.020mol·L-1,计算在此条件下,CO的转化率最大是多少?
15.在557℃时密闭容器中进行反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)。若CO起始浓度为2 mol·L-1,水蒸气的起始浓度为3 mol·L-1,达到平衡后,CO2起始浓度为1.2 mol·L-1,求CO和H2O(g)的平衡转化率和平衡常数Kc。
参考答案
一、选择题
1.A 2.C 3.D 4.CD 5.AC 6.C 7.D 8.AB 9.AB 10.BC 11.A 12.C
二、计算题
13.0.5mol 40% 20%
14.75%
15.CO和H2O(g)的平衡转化率分别是60%、40% 平衡常数Kc=1。

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第三单元 化学平衡的移动
教案13(2-3-1:化学平衡的移动)
教学目标:
1.了解化学平衡移动的概念。
2.掌握影响化学平衡移动的因素
教学重点:温度、浓度、压强对化学平衡移动的影响。
教学难点:改变温度、浓度、压强、催化剂中的一个条件,对可逆反应的正反应速率和逆反应速率分别有何影响。
教学过程:
一、化学平衡的移动
1.概念:改变外界条件,破坏原有的平衡状态,建立起新的平衡状态的过程。
2.移动的原因:外界条件发生变化。
3.移动的方向:由v正和v逆的相对大小决定。
①若V正>V逆 ,平衡向正反应方向移动。
②若V正=V逆 ,平衡不移动。
③若V正<V逆 ,平衡向逆反应方向移动。
二、影响化学平衡的因素
1.浓度变化对化学平衡的影响
[活动与探究]:
已知铬酸根和重铬酸根离子间存在以下平衡:2CrO42-(黄色)Cr2O72-(橙色)+H2O,进行以下实验:
[实验1]
向试管中加入4mL0.1mol/LK2CrO4溶液,滴加1mol/LHNO3溶液数滴,现象_____________,
结论:化学平衡向_____方向移动。
[实验2]
将上述溶液分成两份,向其中一份滴加1mol/LNaOH溶液,现象___________________,和另一份溶液对比得出结论:化学平衡向_________方向移动。
结论:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或小生成物的浓度,平衡向______方向移动;减小反应物的浓度或增大生成物的浓度,平衡向________方向移动。
思考:
1.在硫酸工业中制取三氧化硫时,通过向反应体系中通入过量空气,目的是什么?
2.在工业合成氨的生产过程中,人们通过向合成塔中通入过量氮气来提高氢气转化率,请用所学知识解释。
练习:
CuCl2溶液有时呈黄色,有时呈绿色或蓝色,这是因为在CuCl2溶液中存在如下平衡:
[Cu(H2O)4]2-(蓝色)+4Cl- [CuCl4]2-(黄色)+4H2O
现欲使溶液由黄色变为黄绿色或蓝色,请写出两种可采用的方法:
方法一:_______________________________________________________。
方法二:_______________________________________________________。
2.压强变化对化学平衡的影响
[交流与讨论]:
1.根据教材P49中图2-21的数据,分析压强改变是如何影响合成氨的平衡的?
2.写出下列可逆反应的平衡常数表达式,利用反应物与生成物浓度的变化来解释增大或减小体系的压强对平衡的影响。
可逆反应
平衡常数表达式
改变压强对平衡的影响
增大压强
减小压强
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
N2O4(g) 2NO2(g)
FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)
结论:对于可逆反应:aA(g) +bB(g)cC(g)+dD(g)
(1)若a+b>c+d,增大压强平衡向_______方向移动,减小压强平衡向_______方向移动。
(2)若a+b=c+d,增大压强和减小压强平衡_______移动。
(3)若a+b3、温度变化对化学平衡的影响
[活动与探究]
将CoCl2溶于浓盐酸中能形成CoCl42-,溶液中存在以下平衡:Co2+ + 4Cl- CoCl42- △H<0取三支试管,向其中分别加入适量CoCl2的盐酸溶液,将其中一支试管用酒精灯微热,现象为:____________________,说明平衡向________方向移动;其中一支试管置于冰水中,现象为:________________________________________________________________________
____________,说明平衡向_______方向移动。
结论:在其他条件不变的情况下,升高温度平衡向_________方向移动;降低温度平衡向_____方向移动。
化学平衡移动原理(勒夏特列原理):_________________________________________ 。
[问题探究]
已知工业合成氨的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol,试讨论分析为了提高氨的产率及产量,应采取哪些措施?
[课堂练习]
1.某研究单位把空气中的CO2浓度提高3~5倍,O2的浓度尽量减少,结果使C6H12O6取得了良好的增产效果。从反应6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2试解释增产原因_________________________________________________________。
2.煤的气化方法之一是:使煤和水作用生成CO和H2,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),这是一个体积增大的吸热反应,工业上常在高温(1273K)、加压(1.5X106Pa)条件下使煤粉和H2O(g)作用。
(1)为什么要用煤粉?_____________________
(2)为什么要在加压条件下进行?___________________________________________

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课时练习13 化学平衡的移动
一、选择题
1.关于催化剂的叙述,正确的是 ( )
A.催化剂在化学反应前后性质不变
B.催化剂在反应前后质量不变,故催化剂不参加化学反应
C.使用催化剂可以改变反应达到平衡的时间
D.催化剂可以提高反应物的转化率
2.对于可逆反应2A2(g)+B2(g) 2A2B(1)(正反应为放热反应)达到平衡,要使正、逆反应的速率都增大,而且平衡向右移动,可以采取的措施是 ( )
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.减小压强
3.在一容积固定的密闭容器中,反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达平衡后,再通入18O2气体,重新达平衡。有关下列说法不正确的是 ( )
A.平衡向正方向移动
B. SO2、O2、 SO3中18O的含量均增加
C.SO2、O2的转化率均增大
D.通18O2前、通18O2后、重新达平衡后三个时间段v(正)与v(逆)的关系依次是:
==、>、==。
4.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ( )
A.Cl2在饱和食盐水中溶解度比纯水中小
B.加压有利于N2和H2反应生成NH3
C.可以用浓氨水和氢氧化钠来制取氨气
D.加催加剂,使SO2和O2在一定条件下转化为SO3
5.某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:
 X(g)+Y(g)Z(g)+W(s);ΔH>0
下列叙述正确的是 ( )
A.加入少量W,逆反应速率增大 B.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡
C.升高温度,平衡逆向移动 D.平衡后加入X,上述反应的ΔH增大
6.有一处于平衡状态的可逆反应:X(s)+3Y(g) 2Z(g)(正反应为放热反应)。为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是 ( )
①高温 ②低温 ③高压 ④低压 ⑤加催化剂 ⑥分离出Z
A.①③⑤ B.②③⑤ C.②③⑥ D.②④⑥
7.下图为PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)(正反应为吸热反应)的平衡状态Ⅰ移动到状态Ⅱ的反应速率(V)与时间的曲线,此图表示的变化是 ( )
A.降温 B.降压 C.增加PCl5的量 D.增加PCl3的量
8.一个 6 L 的密闭容器中放入 3L 的 X(g) 和 2L 的 Y(g), 在一定的条件下发生下列反应: 4X(g) + 3Y(g) 2Q(g) + nR(g)达到平衡后, 容器内的温度保持不变, 混合气体的压强比原来增加 5%, X的浓度减小 1/3, 则反应式中的n 的值为 ( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
9.对于可逆反应mA(气)+nB(气) eC(气)+fD(气),当反应过程中其他条件不变时,C的质量分数(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示.下列叙述正确的是( )
A.达到平衡后,若使用催化剂,C的质量分数将增大
B.达到平衡后,若升高温度,化学平衡向逆方向移动
C.化学方程式中n>e+f D.达到平衡后,增加A的量有利于化学平衡向正方向移动
10.右图为化学反应:4NH3 (g)+5O2 (g) 4NO(g)+6H2O (g) ;△H<0 在一密闭容器中反应的v—t图。下列叙述不符合右图所给信息的是 ( )
A.t1时,向容器中通入一定量的NO气体
B.t1时,缩小容器的体积
C.t1时改变外界单一条件时,该反应的平衡常数一定减小
D.从t1开始到新的平衡建立的过程中,平衡向逆反应方向移动
二、填空题
11.某温度时,在一个2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为
(2)反应开始至2 min,气体Z的平均反应速率为
(3)当反应达平衡时后
①若X、Y、Z均为气体,若此时只将容器的体积扩大为原来
的2倍,达新平衡时,容器内温度将降低(容器不与外界进行热交换),则该反应为
反应(填放热或吸热);达到新平衡时,容器内混合气体的平均分子量比原平衡时
(填“增大”“减小” 或“相等”)
②若只加大体系压强,Z的物质的量减少,若Y是气体,则X的聚集状态是
12.温度一定时, 于密闭容器中发生可逆反应: mA(g) + nB(g) pC(g), 达到平衡后, 若将混合气体的体积压缩到原来的 1/2, 当再次达到平衡时, C的浓度为原平衡时C的浓度的 1 .9 倍, 试判断:⑴平衡向_ 方向移动;⑵C气体的体积分数_ (填增大、减少、不变)⑶.气体A的转化率_ (填增大、减少、不变) ⑷ m + n _ p(填“>、<、=” )。
13.如图所示,600K时,在容积可变的透明容器内,反应2HI(g) I2+H2(g)达到平衡状态A。保持温度不变,将容器的容积压缩成为原容积的一半,达到平衡状态B。按图示的观察方向________(填“能”或“不能”)看出两次平衡时容器内颜色深浅的变化,理由是___________ ______ ___________ __________

三、计算
14.一定温度下,反应2SO2 + O2 2SO2,达到平衡时,n(SO2):n(O2):n(SO3) = 2:3:4。缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O2)=0.8mol,n(SO3)=1.4mol,此时SO2的物质的量应是多少?
参考答案
一、选择题
1.C 2.C 3.C 4.D 5.B 6.C 7.D 8. D 9.BD 10. AC
二、填空题
11.⑴3X+Y2Z ⑵0.05mol·L-1·min-1 ⑶①放热 减少 ②固体或液体
12.:⑴逆反应;⑵减少;⑶减少 ⑷<
13.能;由于该反应是一个反应前后气体体积不变的反应,容积减半,压强增大到2倍时,平衡不移动,此时I2(气)及其它物质的物质的量均不变,但浓度却增大到2倍,故可以看到I2(气)的紫色加深。
三、计算
14.解:缩小体积平衡向正方向移动,达新平平衡时SO3增加的物质的量为x,并设原平衡中n(SO2)、n(O2)、n(SO3)分别为2a、3a、4a。
2SO2 + O2 2SO2
n(平1) 2a 3a 4a
n(转) x x
n(平2)
据题意有
解得:
故达新平衡时SO2为=
即故达新平衡时SO2为0.4mol
答案:0.4mol

普通高中课程标准实验教科书--化学选修4[江苏版]
专题2 复习与测试卷(一)
一、选择题
1.100ml 6mol/L H2SO4与过量锌粉反应,一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的 ( )
A.Na2SO4(s) B.NaOH
C.K2SO4溶液 D.(NH4)2SO4(s)?
2.已知200℃,反应2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)的平衡常数K=10则下列情况达到平衡状态的是 ( )
c(NO)
c(CO)
c(CO2)
c(N2)
A
1
1
0.1
0.1
B
0.1
0.1
0.1
0.1
C
0.2
0.1
0.2
1
D
0.3
0.2
0.2
0.3
3.下列说法正确的是: ( )
A.凡是放热反应都是自发的 B.铁在潮湿空气中生锈是自发过程
C.自发反应都是熵增大的反应 D.电解池的反应属于自发反应
4. 在容积为2L的密闭容器中,发生如下可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),经5min达到平衡,此时A减少a mol,B的平均反应速率为amol·L-1·min-1,C增加a mol·L-1,这时若增加系统压强,发现A和C的质量分数不变。则m:n:p:q为 ( )
A.1:3:2:2 B.1:3:2:1 C.1:3:1:3 D.3:1:1:3
5.过程的自发性的作用是 ( )
A.判断过程的方向 B.确定过程是否一定会发生
C.判断过程发生的速率 D.判断过程的热效应
6.对于合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
298K时△H=-92.2kJ·mol-1
△S=-198.2J·mol-1·K-1  下列说法正确的是 ( )
A.升高温度、增大压强都有利于平衡向生成氨的方向移动
B.298K时合成氨反应不能自发进行
C.298K时合成氨反应的反应速率一定很大
D. 298K时合成氨反应可自发进行
7.在容积一定的密闭容器中,反应2AB(g)+C(g)达到平衡后,升高温度容器内气体的密度增大,则下列叙述正确的是 ( )
A.正反应是吸热反应,且A不是气态
B.正反应是放热反应,且A是气态
C.其他条件不变,加入少量A,该平衡向正反应方向移动
D. 改变压强对该平衡的移动无影响
8.对于反应2X(g)+Y(g)2Z(g)不同温度(T1和T2)及压
强(p1和p2)下产物Z的物质的量n(Z)和反应时间t的关
系如右图所示,下列判断正确的是 ( )
A.T1<T2,p1<p2,△H<0
B.T1<T2,p1>p2,△H>0
C.T1>T2,p1>p2,△H<0
D.T1>T2,p1<p2,△H>0
9.下列措施肯定能使化学反应速率增大的是 ( )
A.增大反应物的量 B.增大压强
C.升高温度 D.增大生成物的物质的量
10.在一2L密闭容器中,盛有2molX和 2molY物质进行如下反应: X(s)+3Y(g)Z(g),
当反应进行10s后,测得生成0.5molZ,则平均反应速率正确的为 ( )
A.vZ=0.05 mol·L-1·s-1 B.vX.=0.025 mol·L-1·s-1
C.vY=0.05 mol·L-1·s-1 D.vY=0.075 mol·L-1·s-1
二、填空题
11.在某一容积为2L的密闭容器内,加入0.8mol的H2和
0.6mol的I2,在一定的条件下发生如下反应:
H2(g) + I2(g) 2HI(g) (△H<0=
反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为

(2)根据图1数据,反应开始至达到平衡时,
平均速率v(HI)为
(3)反应达到平衡后,第8分钟时:
①若升高温度,化学平衡常数K
(填写增大、减小或不变)HI浓度的变化正确
(用图2中a-c的编号回答)
②若加入I2,H2浓度的变化正确的是 ,
(用图2中d-f的编号回答)
(4)反应达到平衡后,第8分钟时,若反容器的容积
扩大一倍,请在图3中画出8分钟后HI浓度的
变化情况。
12.下图中α为反应物的平衡转化率,将符合下列反应的图的编号填入括号内。
(1)2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) △H>0 ( )
(2)3NO2(g)+H2O2HNO3+NO(g) △H<0 ( )
(3)2HI(g)H2(g)+I2(g) △H>0 ( )
(4)2NO2(g)N2O4(g) △H <0 ( )
13. 高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) △H>0 ,其平衡常数可表达为 K= ,已知1100℃时,K=0.263 。
(1)温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO体积比值 平衡常数K值 (本小题空格均备选:增大、减小或不变)
(2)1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025 mol·L-1 c(CO)=0.1 mol·L-1,在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态 (选填是或否),
14.二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。该反应进行到45s时,达到平衡,NO2浓度约为0.0125 mol·L-1。图中的曲线表示二氧化氮分解反应在前25s内的反应进程。
(1)请计算前20s内氧气的平均生成速率;v=
(2)若反应延续至70s,请在图中用实线画出25s至70s的反应进程曲线。
(3)若在反应开始时加入催化剂(其他条件都不变),请在图上用虚线画出加入催化剂后的反应进程曲线。
(4)写出该反应的化学平衡常数表达式_________________。
参考答案:
一、1.C 2.B 3.B 4.A 5.A 6.D 7.A 8.C 9.C 10.D
二、11.(1)K =
(2)0.167mol·L-1·min-1
(3) ① 减小 c ② f
(4)见右图
12.1.D A C A
13.增大 增大 否
14.(1)5.5×10-4mol·L-1·s-1
(2)从(25,0.016)到(45,0.0125)画逐渐下降的曲线;从(45,0.0125)到(70,0.0125)为平行坐标轴的直线。
(3)由于加入催化剂,反应速率增大。平衡前曲线应在原曲线的下方,并且达平衡的时间缩短,当曲线快速下至0.125时,往后为平行坐标轴的直线
(4)K=

普通高中课程标准实验教科书--化学选修4[江苏版]
专题2 复习与测试卷(二)
一、选择题
1.在500K,相同体积的甲、乙容器,甲容器中充入m g SO2和m g O2,乙容器中充入n g SO2和n g O2 (n>m),则下列叙述错误的是: ( )
A.化学反应速率:乙>甲 B.平衡时O2的浓度:乙>甲
C.SO2的转化率:甲>乙 D.平衡时SO2的体积分数:甲<乙
2.反应4A(g)+5B(g) 4C(g)+6D(g)在0.50 L密闭容器中进行,半分钟后,A减少了0.90 mol。则此反应的平均速率可以表示为 ( )
A.v(A)=3.6 mol·L-1·s-1 B.v(B)=0.075 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.030 mol·L-1·s-1 D.v(D)=0.060 mol·L-1·s-1
3.在一定温度下将CO(g)和H2O(g)各1 mol放在密闭容器中反应CO + H2OCO 2 + H2达平衡后测得CO2为0.6 mol,再通入4mol H2O(g),达到新平衡后CO2的物质的量是
( )
A.0.6mol B.1 mol
C.在0.6 ~ 1 mol之间 D.大于1 mol
4.一定条件下,在密闭容器中,能表示反应X(气)+ 2Y(气) 2Z(气)一定达到化学平衡状态的是 (  )
①X、Y、Z的物质的量之比为1:2:2 ② X、Y、Z的浓度不再发生变化
③容器中的压强不再发生变化 ④ 单位时间内生成n molZ,同时生成2n molY
A.①② B.①④   C.②③ D.③④
5.下列事实能用勒沙特列原理来解释的是 ( )
A.H2、I2、HI平衡混合气加压后颜色变深
B.加入催化剂有利于氨氧化的反应
C.高压有利于合成NH3的反应
D.500℃左右比室温更有利于合成NH3的反应
6.一定温度下,某密闭容器里发生可逆反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)   
△H>0,当达到平衡时,测得各物质均为n mol。欲使H2的平衡浓度增大1倍,其它条件不变时,下列措施可采用的是 ( )
A.升高温度 B.再通入n mol CO和n molH2O(气)
C.使用催化剂 D.再通入2n molCO2和2n molH2
7.下列化学反应的混乱度(△S)增大的是 ( )
A.S(s)+3C(s)+2KNO3(s)=N2(g)+3CO2(g)+K2S(s)
B.2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)
C.2CO(g)=C(s)+CO2(g)
D.2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)
8.图中表示外界条件(t、p)的变化对下列反应的影响:L(s)+
G(g) 2R(g)(正反应是吸热反应),y 轴表示的是(  )
A.平衡时,混合气中R的百分含量
B.平衡时,混合气中G的百分含量
C.G的转化率
D. L的转化率
9.在一定温度下,可逆反应:ClF(g)+F2(g) ClF3  △H>0,在密闭容器中达到平衡,下列说法中正确的是 (  )
A.温度不变,缩小体积,ClF的转化率增大
B.温度不变,增大体积,ClF3的产率提高
C.升高温度,增大体积,有利于平衡向正反应方向移动
D.降低温度,体积不变,F2的转化率提高
10.可逆反应A(g)+BC(g)+D,达到平衡时,下列说法不正确的是 (   )
A.若B是气体,增大A的浓度会使B转化率增大
B.若增大A的浓度,平衡体系颜色加深,D不一定是有颜色的气体
C.升高温度,C百分含量减少,说明正反应是放热反应
D.增大压强,平衡不移动,说明B是气体
二、填空题
11.在FeCl3+KSCNFe(SCN)Cl2+KCl的平衡体系中,回答下列问题:
(1)在溶液中加入少量的KSCN固体,平衡向 方向移动(填“正”、“逆”、“不”)。理由是:

(2)在溶液中加入少量的KCl固体,平衡向 方向移动(填“正”、“逆”、“不”)。理由是:

12.有两只密闭容器A和B,A能保持恒压,B能保持恒容。起始时向容积相等的A、B中分别通入体积比为2∶1的等量的SO2和O2,使之发生反应:2SO2+O22SO3,并达到平衡。则(填>、=、<;左、右;增大、减小、不变)。
⑴达到平衡所需要的时间:t(A) t(B),SO2的转化率:a(A)
a (B)
⑵起始时两容器中的反应速率:v(A) v(B),反应过程中
的反应速率:v(A) v(B)。
⑶达到平衡时,在两容器中分别通入等量的Ar气。A中的化学平衡向 反应方向
移动,B中的化学反应速率 。
⑷达到平衡后,向两容器中分别通入等量的原反应气体,再次达到平衡时,A容器中SO2
的质量分数 ,B容器中SO2的质量分数 。
13.在一定温度下,将2mol A和2molB 两种气体相混合于容积为2L的某密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),2分钟末反应达到平衡状态,生成了0.8mol D,并测得C的浓度为0.4 mol·L-1,请填写下列空白:
(1)x值等于________________;
(2)A的转化率为________;  
(3)生成D的反应速率为____________;
(4)如果增大反应体系的压强,则平衡体系中C的质量分数________(增大、减小、不变)
(5)如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行,开始加入C和D各4 /3mol,要使平衡时各物质的质量分数与原平衡时完全相等,则还应加入 物质 mol。
14.合成氨工厂常通过测定反应前后混合气体的密度来确定反应物的转化率。某工厂测得合成塔中N2、H2混合气体密度为0.554g·L-1(标准状况)从合成塔中出现的混合气体在相同条件下密度为0.693g·L-1。求该合成氨厂N2的转化率为多少?
参考答案
⒈CD  ⒉B  ⒊C ⒋C ⒌C  ⒍D  ⒎A ⒏B ⒐AD  ⒑D 
11.(1)正 增加反应物,平衡向正方向移动
(2)不 KCl没有参加反应,对于该离子反应没有影响  
12.(1)< > (2)= > (3)左 不变(4)不变 降低 [说明]反应开始时,两情况浓度相同,反应开始后,由于反应电体积缩小的反应,故使得B的压强小于A的压强,反应速率变小,其反应物的转化率降低,其浓度相应增加;在充入Ar气时,由于B的容积不变,故其浓度不变,反应速率不变,而A的体积变大,相当于减压,平衡向逆方向移动;在A中充入原气体,可先将其在成比例条件下,扩大体积,先达到平衡,然后再压缩,平衡向正方向移动,使得B中的SO2的含量降低。
13.(1)2 (2)60% (3)0.2 mol·L-1· min-1(4)不变 (5)B [说明]生成C的物质的量为:2L×0.4 mol·L-1=0.8mol=n(D);参加反应的A的物质的量为1.2mol,故可算出转化率;C的反应速率为:0.2 mol·L-1· min-1=D的反应速率;由于反应前后体积是不变的反应,改变压强平衡不移动。(3)反应前后体积是不变的反应,改变压强平衡不移动,将所加C、D完全复原为A、B时,其物质的量之比应与反应起始时加入的物质的量之比相等,可有下列关系:
3A(g) + B(g)2C(g) + 2D(g)
起始的物质的量/mol :
极值转化后的物质的量/mol: 2
由于生成B的量较少,故应加入物质B,设加入B的物质的量为b,则有: 2:(b+)=2:2,b=mol。
14. 25%
[全解]反应前混合气体的平均摩尔质量为:22.4L·mol-1×0.554 g·L-1=12.4g·mol-1,利用“十字交叉法”可得出混合气体中氮气、 氢气的物质的量之比,设混合气体的物质的量为1mol,则N2、H2的物质的量分别为0.4mol和0.6mol,设起反应的N2物质的量为x,根据方程式可得:
N2 + 3H2 2NH3
起始的物质的量/mol 0.4 0.6
转化的物质的量/mol x 3x 2x
平衡的物质的量/mol 0.4-x 0.6-3x 2x
n(总)= 0.4mol-x+0.6mol-3x+2x=1mol-2x,由于反应前后气体的总质量不变,故有:
1mol×12.4g·mol-1=(1mol-2x)×22.4 L·mol-1×0.693 g·L-1,解得x=0.10。
所以,N2的平衡转化率为:0.1/0.4×100%=25%

普通高中课程标准实验教科书--化学选修4[江苏版]
课时练习14 专题2整合
一、选择题
1.将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:NH4I(固) NH3(g)+HI(g),2HI(g) H2(g)+I2(g),当达到平衡时 ,[H2]=0.5 mol·L-1,[HI]=4 mol·L-1,则NH3的浓度为 ( )
A.3.5 mol·L-1 B.4 mol·L-1
C.4.5 mol·L-1 D.5 mol·L-1
2.在一个固定容积的密闭容器中充入2mol NO2,一定温度下建立如下平衡:2NO2 N2O4,此时平衡混合气中NO2的体积分数为x%,若再充入1mol N2O4,在温度不变的情况下,达到新的平衡时,测得NO2的体积分数为y%,则x和y的大小关系正确的是
( )
A.x>y B.x<y C.x=y D.不能确定
3.将 lmolSO2和 l mol O2 通入体积不变的密闭容器中,在一定温度和催化剂作用下,反应达到平衡时 SO3为0.3mol,若此时移走 0.5mol O2和 0.5mol SO2则反应达到新的平衡时,SO3的物质的量是 ( )
A.0.3mol B.0.15mol
C.小于 0.15mol D.大于0.15mol而小于 0.3mol
4.在密闭容器中,一定量混合气体发生下列反应: aM(g)+ bN(g)cW(g),达平衡后,测得M气体的浓度为0.5 mol·L-1。当在恒温下,将密闭容器的体积扩大1倍,再达平衡时,测得M气体的浓度为0.3 mol·L-1。则下列叙述正确的是 ( )
A.反应速率增大 B.平衡向右移动
C.N的转化率提高 D.W的体积分数降低
5.在恒温恒压的密闭容器中,充入 4L X和 3L Y的混合气体,在一定条件下发生下列反应:4X(g)+ 3Y(g)2Q(g)+ nR(g)达到平衡时测得 X的转化率为 25%,此时混合气体的体积为6.5L。则该反应方程式中的n值是 ( )
A.8 B.6 C.5 D.3
6.右图是温度和压强对X+Y2Z反应影响的示意图。图中
横坐标表示温度,纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。
下列叙述正确的是 ( )
A.上述可逆反应的正反应为放热反应
B.X、Y、Z均为气体
C.X和Y中只有一种为气态,Z为气态
D.上述反应的逆反应的ΔH>0
7.将4mol气体A和24mol气体B在2L的容器中混合并在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g) 2c(g)若经2s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1 ,现有下列几种说法:①用物质A表示的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1②用物质B表示的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1 ③2s时物质A的转化率为70% ④2s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1 其中正确的是( )
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ③④
8.在某容积一定的密闭容器中,有下列的可逆反应:A(g)+B(g)xC(g),有图I(T表示温度,P表示压强,C%表示C的体积分数)所示的反应曲线,试判断对图II的说法中正确的是 ( )
A.P3>P4,y轴表示B的百分含量
B.P3<P4,y轴表示B的体积分数
C.P3<P4,y轴表示混合气体的密度
D.P3>P4,y轴表示混合气体的平均摩尔质量
9.已知298K下反应2Al2O3(s)+3C(s)→4Al(s)+3CO2(g) ΔH=2171kJ·mol-1
△S=635.5J·mol-1·K-1 则此反应 ( )
A.常温下可自发进行
B.温度达2000K才可自发进行
C.任何条件下都不可自发进行
D.由于此反应自发进行需要的温度很高很难达到,所以一般不用此法制铝
10.总压强为3.0×107Pa时,氮氢混合气体(体积比1:3)通入合成塔,反应达平衡时,压强降为2.5×107Pa,则平衡时混合气体中氨的体积分数为 ( )
A.35% B.30% C.25% D.20%
二、填空题
11.当化学反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)处于平衡状态时,向其中加入一种37Cl含量较多的氯气,平衡发生移动。在建立新平衡以前,PCl3中所含37Cl的质量分数比原平衡状态时(填“增加”或“减少”)_________,理由是_______ _____。
12.下列反应在210℃时达到平衡:
①PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g);△H1>0 K1=1mol·L—1
②CO(g)+Cl2gCOCl2(g);△H1<0 K2=5×104L·mol—1
③COCl2(g) CO(g)+Cl2(g)
④2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H4<0
(1)反应③的平衡常数K3为 。

(2)要使反应①和反应②的K数值相等,可采取的措施是 (填序号)。
A.降低反应①、②体系中Cl2浓度 B.反应①、②选择不同的催化剂
C.反应①、反应②同时升高温度 D.反应①、反应②同时降低温度
E.反应①降低温度,反应②维持210℃
(3)在甲、乙两容器中分别发生反应④,甲恒容、乙恒压,温度相同且恒定。起始时甲中加入0.02molSO2和0.01molO2,乙中加入0.02molSO3气体,开始时两容器压强相等,最后分别达到平衡。下列有关它们达到平衡状态后的叙述正确的是
(填序号)。
A.体积:甲可能小于乙 B.SO3的物质的量:甲一定小于乙
C.压强:甲可能大于乙 D.浓度比c(SO2)/c(SO3):甲一定小于乙
(4)丙容器为容积不变的反应容器,要求通过调节体系的温度使反应④达到平衡时,保持容器内气体总物质的量为12mol。现向容器中加主xmolSO2,6.5mol O2,2.0molSO3。①若x=5.5,需要 (填“降低”“升高”或“保持”)体系温度,使反应在平衡时达到题设要求;
②欲使起始反应维持向逆反应方向移动,则x的取值范围为 。
三、计算
13.对于可逆反应:2A(g)+3B(g) xC(g)+D(g)_,已知A和B的起始浓度分别为5mol·L-1和3mol·L-1,反应开始到达平衡的时间是2 min,C的反应速率为0.5mol·L-1·min-1,平衡时D的浓度为0.5mol·L-1。求:
(1)x值;(2)B的平衡浓度为;(3)A的转化率为。
参考答案:
一.1.D 2.A 3.C 4.D 5.D 6.C 7.B 8.D 9.D 10.D
二.11.增加;在平衡向逆反应方向进行的同时,PCl5的分解仍在进行,故PCl3中37Cl的质量分数增加。
12.(1)K3 = 2×10-5 mol·L-1
(2)C
(3)B
(4) ①降低 ② 2.5<χ<3.5
三、计算
13. (1)x=2 (2)1.5mol·L-1 (3)20%
课件47张PPT。某些化学反应的速率太快或太慢了怎么办?例:夏天时食物变质得太快了;废弃的有机高分子材料降解速率太慢了;怎么办?影响化学反应速率的因素 在通常情况下,Na与水的反应和Mg与水的反应哪个剧烈(反应速率快)?为什么?这说明化学反应速率的决定因素是什么?影响化学反应速率的因素一、内因:
物质本身的结构和性质是化学反应速率大小的决定因素,反应类型不同有不同的化学反应速率,反应类型相同但反应物不同,化学反应速率也不同。 浓 度 压 强 温 度 催化剂 其他因素1、浓度对化学反应速率的影响。 结论:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应的速率。二、外界条件对化学反应速率的影响注意:a、此规律只适用于气体或溶液的反应,对于纯固体或液体的反应物,一般情况下其浓度是常数,因此改变它们的量不会改变化学反应速率。 阅读课本P34: 碰撞理论
什么是有效碰撞?
什么是活化分子?
什么是活化能?
什么是活化分子百分数? 活化分子百分数: (活化分子数/反应物总分子数)×100%碰撞理论简介例如:反应发生反应的两个基本前提: 发生碰撞的分子应有足够高的能量; 碰撞时有合适的取向。碰撞理论要点:
(1)反应物分子之间的相互碰撞是发生反应的必要条件;
(2)能发生反应的碰撞——有效碰撞;
﹡活化能——活化分子所具有的最低能量与分子的平均能量之差。
(3)活化分子之间采取合适的取向碰撞时,才能 发生反应。没足够的能量足够的能量
合适的取向类比法:借鉴投篮——获得灵感没合适的取向没足够的能量没合适的取向足够的能量
合适的取向活化能:活化分子具有的最低能量与分子的平均能量之差, 称为该反应的活化能,符号Ea。 单位:kJ·mol-1 相同条件下,Ea越大,活化分子百分数(f) 越小,反应越慢。反之,Ea越小,f 越大,反应越快。 Ea的大小:与反应本性(物质的分子结构、化学键)有关。碰撞理论中,Ea只能由实验来确定。E1:活化分子的最低能量。N:气体分子总数E1:活化分子的最低能量
Ea:反应的活化能△N:某能量区间的分子数阴影面积: 活化分子百分
数( f )浓度增大单位体积内活化分子的数目增大碰撞机会增多有效碰撞增多反应速率增大 原因:在其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子百分数是一定的,所以当反应物的浓度增大时,单位体积内的分子数增多,活化分子数也相应的增多,反应速率也必然增大。2、压强对反应速率的影响。  原因:对气体来说,若其他条件不变,增大压强,就是增加单位体积的反应物的物质的量,即增加反应物的浓度,单位体积内活化分子数增多,因而可以增大化学反应的速率。  结论:对于有气体参加的反应,若其他条件不变,增大压强,反应速率加快;减小压强,反应速率减慢。压强增大体积减小浓度增大反应速率增大1、全部由固体或液体参加的反应,压强的改变对反应速率没有影响。2、压强对反应的影响本质上是浓度的影响。当用不同方法改变反应的压强时,应从本质出发,具体分析。
若气体反应物浓度增大,则反应速率增大。若浓度不变,则反应速率不变;浓度减小,反应速率减小。备注特别提醒:
1、改变压强(参加反应的气体浓度发生变化),会使任何气体反应速率发生变化。
但对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应,其正反应速率与逆反应速率变化程度不同,即气体体积缩小方向的反应速度变化较大。特别提醒:
2、压强对反应速率的影响实质是浓度的影响。
所以当容器体积不变,充入与反应无关气体,反应速率不受影响,但若保持容器内压强不变,充入与反应无关气体,则反应速率减小(与减压引起的效果相同)。 气体反应物浓度增大化学反应速率增大3、恒温、恒压时,充入惰性气体保持压强不变体积增大浓度减小反应速率减慢4、恒温、恒容时,充入惰性气体体积不变浓度不变反应速率不变 3、温度对化学反应速率的影响。原因:(1)浓度一定时,升高温度,分子的能量增加,从而增加了活化分子的数量,反应速率增大。 (2)温度升高,使分子运动的速度加快,单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加,反应速率也会相应的加快。前者是主要原因。结论:其他条件不变时,升高温度,可以增大反应速率,降低温度,可以减慢反应速率。升高温度,反应物能量增加活化分子增多有效碰撞增多反应速率增大[经验规律]温度每升高10℃,化学反应速率通常增大到原来的2~4倍。V×倍数值(t2-t1)/10 = 变化后的反应速率特别提醒:1、温度对反应速率的影响,无论是放热反应,还是吸热反应都适用。特别提醒:2、温度对反应速率的影响,无论固体、液体、气体都适用。特别提醒:3、温度对任何反应的反应速率皆有影响,但对于吸热或放热反应影响的程度不同,对吸热反应影响程度较大。原因:当浓度一定,温度升高时,活化分子分数增多,有效碰撞百分数增大,使反应速率加快。4、催化剂对化学反应速率的影响。 结论:催化剂可以改变化学反应的速率。正催化剂:能够加快反应速率的催化剂。 负催化剂:能够减慢反应速率的催化剂。 如不特意说明,指正催化剂。过渡态理论简介活化能:活化络合物与反应物的势能之差称为反应的活化能。△H = E正 - E逆△H > 0,吸热反应 原因:在其他条件不变时,使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量,会使更多的反应物分子成为活化分子,大大增加活化分子百分数,因而使反应速率加快。催化剂反应所需能量降低活化分子增多反应速率加快对于可逆反应,催化剂对正、逆反应速率的影响是等同的。催化剂对反应活化能的影响活化能降低使活化分子数增加特别提醒:
?使用催化剂同等程度的增大(减慢)、正逆反应速率,从而改变反应到达平衡所需时间;
?没特别指明一般指正催化剂;
?催化剂只能催化可能发生的反应,对不发生的反应无作用;
?催化剂一定的具有选择性。5.其它因素使反应物颗粒变小;加大光照强度;采用不同的溶剂、电化学原理、超声波射线、激光、电磁波等对反应速率均有影响。若是将煤球粉碎,燃烧的速率大大加快,然而碳的转化率却不变。特别是微型原电池的形成可以加大反应速率。增大浓度(或加压)单位体积分子总数增多, 但活化分子百分数不变单位体积活化分子数增多升高温度或催化剂单位体积分子总数不变,但活化分子百分数增大有效碰撞次数增多反应速率加快应用: 1.人们为什么使用电冰箱储存食物?温度越高,食物腐败变质的速率越快,
电冰箱能提供较低的温度。2.实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细,并混匀后再进行反应。原因是什么?能增大反应物的接触面积,使反应物充分接触,使反应速率加快1.把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率可由如图2-1-1表示,在下列因素中,①盐酸的浓度,②镁条的表面积,③溶液的温度,④氯离子的浓度,影响反应速率的因素是( )。
(A) ①④ (B)③④
(C)①②③ (D)②③C综合练习: 2 、增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因是( )
对于气体参与体系增大压强使反应速率加快的主要原因是( )
升高温度使反应速率加快的主要原因是( )
使用催化剂使反应速率加快的主要原因是( )
A、活化分子百分数不变,但提高了单位体积内活化分子的总数
B、 增大分子的运动速率而使有效碰撞增加
C、 升高反应物分子的能量,使活化分子的百分数增加
D、降低反应所需的能量,使活化分子百分数增加AAC D3.氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl(-1)和S(+6)的反应速率如图2-1-4所示,已知这个反应速率随着溶液中[H+]增大而加快。
反应开始时反应速率加快的原因是
____ 。
反应后期反应速率下降的原因是
______ 。2KClO3+6NaHSO3=3Na2SO4+KCl+3H2SO4, 氢离子浓度增大,反应速率加快 反应物浓度减小,反应速率减慢 4.下列说法正确的是( )
A、一定条件下,增大反应物的量会加快化学反应速率。
B、增大压强,肯定会加快化学反应速率。
C、活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞。
D、能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。D 5.在C(固)+CO2(气)=2CO(气) 的反应中。现采取下列措施:
(1)增大压强 ;(2)增加碳的量
(3)通入CO2; (4)恒容下充入N2;
(5)恒压下充入N2
哪些措施能够使反应速率增大?为什么? 答案:(1)(3)6.下列条件的变化,是因为降低反应所需的能量而增加单位体积内的反应物活化分子百分数致使反应速率加快的是( )
A、增大浓度 B、增大压强 C、升高温度 D、使用催化剂D7.一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减慢反应速率,而不影响生成H2的总量,可向其中加入适量的( )
A、Na2CO3晶体 B、NaOH晶体
C、水 D、CH3COONa晶体C D课件21张PPT。化学反应的方向
及判断依据化学反应进行的快慢化学反应的限度化学反应进行的方向——化学反应速率——化学平衡——能量判据和熵判据化学反应原理的组成部分:水往低处流化学反应的方向及判断依据生活中的自发过程(1)自然界中水由高处往低处流,而不会自动从低处往高处流;(2) 铁器暴露在潮湿空气中会生锈;这些过程都是自发的,其逆过程就是非自发的。 这些生活中的现象将向何方发展,我们非常清楚,因为它们有明显的自发性。一、自发反应自发反应:在一定条件下,无需外界
帮助就能自动进行的反应(P39 交流与讨论)化学反应中的自发过程(P40 你知道吗?)共同特点:△H<0,即体系趋向于从高能状态转变
为低能状态能量判据:体系趋向于从高能状态转变为低能状态(△H < 0)。
对于化学反应而言,绝大多数的放热反应能自发进行,且放出的热量越多,体系能量降低越多,反应越完全
焓变(△H)是决定反应能否自发进行的因素之一,但不是唯一因素。二、焓变与反应方向(1)多数能自发进行的化学反应是放热反应(2)有不少吸热过程也能自发进行(3)有一些吸热反应在室温条件下不能自发进
行,但在较高温度下则能自发进行说明:如:硝酸铵溶于水(P40 观察与思考?)如:有序混乱三、熵变与反应方向研究表明,除热效应外,决定反应能否自发进行的另一因素——体系的混乱度(熵S)
熵:衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵,用符号S表示。
对于同一物质:S(g)﹥S(l)﹥S(s)
熵变:反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.用△S表示。
△S=S生成物总熵-S反应物总熵
反应的△S越大,越有利于反应自发进行
熵判据:体系趋向于由有序状态转变为无序状态,即混乱度增加( △S>0)。且△S越大,越有利于反应自发进行。正确判断一个化学反应 是否能够自发进行必须综合考虑反应的焓变和熵变恒温恒压时判断反应是否能够自发进行
△H <0 △S>0
△H >0 △S <0
△H <0 △S <0
△H >0 △S>0自发非自发不一定不一定吉布斯自由能判断反应自发进行的方向 NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
△H <0 △S <0
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△H >0 △S>0判断这两个反应什么条件下自发进行{△G <0,自发进行
△G=0,可逆反应
△G >0,非自发进行低温可行高温可行△G= △H -T△S 四、焓变和熵变对反应方向的共同影响1. △H <0,△S>0 该反应一定能自发进行;
如:Mg(s) + 2HCl(aq) = MgCl2(aq) + H2(g)
2. △H >0,△S<0 该反应一定不能自发进行;
如:CO2(g)+H2O(l)+CaCl2(l)=CaCO3(s)+2HCl(l)
3. △H <0,△S<0 该反应在较低温度下能自发进行
如:NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
4. △H >0,△S>0 该反应在较高温度下能自发进行
如:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)判断依据: △G= △H-T △S < 0 反应能自发进行(P42 交流与讨论)温度对反应自发性的情况 永远是—在任何温度都是自发反应永远是+在任何温度下都是非自发反应在高温+
在低温—在低温是自发反应
在高温是非自发反应在高温—
在低温+在低温是非自发反应
在高温是自发反应1.反应的自发性只能用于判断反应的方向,不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。例如金刚石有向石墨转化的倾向,但是能否发生,什么时候发生,多快才能完成,就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。注意2.在讨论过程的方向时,指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用,就可能出现相反的结果。例如石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。练习:1.下列说法不正确的是
A. 焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素,多数的能自发进行的反应是放热反应。
B. 在同一条件下不同物质有不同的熵值,其体系的混乱程度越大,熵值越大。
C. 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热
D. 一个反应能否自发进行,与焓变和熵变的共同影响有关C2.下列反应中,熵减小的是D. 2CO(g)=2C(s)+O2(g)B. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)A. (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)C. MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)D3. 下列过程是非自发的是∶( )
A、水由高处向低处流; B、天然气的燃烧;C、铁在潮湿空气中生锈; D、室温下水结成冰。
4. 碳酸铵〔(NH4)2CO3〕在室温下就能自发地分解产生氨气,对其说法中正确的是∶( )
A、其分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大;
B、其分解是因为外界给予了能量;
C、其分解是吸热反应,据能量判据不能自发分解;
D、碳酸盐都不稳定,都能自发分解。
DA5.下列说法正确的是∶( )
A、凡是放热反应都是自发的,由于吸热反应都是非自发的;
B、自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减少或不变;
C、自发反应在恰当条件下才能实现;
D、自发反应在任何条件下都能实现。
6. 自发进行的反应一定是∶( )
A、吸热反应; B、放热反应;
C、熵增加反应;D、熵增加或放热反应。CD
7.250C和1.01×105Pa时,反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g); △H=+56.76kJ/mol,自发进行的原因是∶( )
A、是吸热反应;
B、是放热反应;
C、是熵减少的反应;
D、熵增大效应大于能量效应。D影响因素:小结:焓减小有利于反应自发,熵增大有利于反应自发规律方法总结自发反应中的焓变和熵变的关系1、在温度、压力一定的条件下,放热的熵增加的反应一定能自发进行
2、在温度、压力一定的条件下,吸热的熵减少的反应一定不能自发进行
3、当焓变和熵变的作用相反时,如果二者大小相差悬殊,可能某一因素占主导地位
4、当焓变和熵变的作用相反且二者相差不大,温度可能对反应的方向起决定性作用
5、无热效应的自发过程是熵增加的过程,如两种理想
气体的混合等。课件50张PPT。思考:化学反应中,反应物能全部转
化为生成物吗?举例说明。
有些化学反应能进行完全,如镁的燃烧,钠与水的反应;有些化学反不能进行完全,如合成氨,二氧化硫的催化氧化等。化学平衡状态1、可逆反应定义:在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应称可逆反应。交流 · 研讨下列说法是否正确:
1、氢气在氧气中燃烧生成水,水在电解时生成氢气和氧气,H2+O2=H2O是可逆反应。
2、硫酸铜晶体加热变成白色粉末,冷却又变成蓝色,所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应。
3、氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体,两种气体又自发变成氯化铵,氯化铵的分解是可逆反应。1、可逆反应可逆反应的特点:
(1)不能进行到底,有一定限度
(2)正反两个方向的反应在同时进行
(3)一定条件下,正逆反应达平衡1、可逆反应人们利用可逆反应进行化工生产时要同时考虑两个因素:
反应进行的速和反应进行的限度。
化学反应限度决定原料利用率和产品的产率,因此,研究可逆反应,提高化学反应的限度具有重要意义。1、可逆反应2体积SO2
1体积O2
500℃, 101KPa,V2O5SO2—6%
O2—3%
SO3—91%如前如前?反应停止了吗反应开始
V正 > V逆到一定时间
V正=V逆≠0反应过程中
V正减小, V逆增大1、可逆反应在反应过程中的速率变化2、化学平衡定义:在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。要点:对象——可逆反应
条件——一定条件下,V正=V逆
特征——各成份的浓度不再变化特点动—化学平衡是一种动态平衡
V正=V逆≠0; 定—反应混合物中各组成的浓度
保持不变; 变—当外界条件(C、P、T)改变
时,V正≠V逆 ,平衡发生改变 2、化学平衡① 同一种物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率。
② 不同的物质:速率之比等于方程式中各物质的计量数之比,但必须是不同方向的速率。化学平衡状态的标志:(1)等速标志,υ正 = υ逆 (本质特征)(2)恒浓标志,反应混合物中各组成成分的浓度保持不变(外部表现):①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变。
② 各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。 ③ 若反应前后的物质都是气体,且总体积不等,则气体的总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)均保持不变。
④ 反应物的转化率、产物的产率保持不变。(2)恒浓标志,反应混合物中各组成成分的浓度保持不变(外部表现):重要题型判断可逆反应达到平衡状态?能够说明N2 + 3H2 2NH3反应在密闭容器中已达到平衡状态的是 :①容器内N2、H2、NH3三者共存
②容器内N2、H2、NH3三者浓度相等
③ 容器内N2、H2、NH3的浓度
比恰为1:3:2⑥ 某时间内断裂3molH-H键的同时,断裂6molN-H键
⑦容器内质量不随时间的变化
而变化④t min内生成1molNH3同时消耗0.5molN2
⑤t min内,生成1molN2同时消耗3molH2
⑧容器内压强不随时间的变化
而变化
⑨容器内密度不再发生变化
⑩容器内的平均摩尔质量不再
发生变化判断化学平衡状态的方法是指在一定条件下(恒温、恒容或恒温、恒压),对同一可逆反应,只要起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的含量相同的平衡状态。等效平衡只改变起始时加入物质的物质的量,如果根据反应方程式中的计量数换算成等号同一边的物质的物质的量,只要对应物质的物质的量相等就可达到同一平衡状态。 [规律] 在恒温恒容(T,V)下,若反应前后气体物质的总体积不相等:此时,混合物中各物质的质量(物质的量)百分含量与已知的平衡状态相同,物质的量、浓度、甚至总压强、总物质的量也相同。 只改变起始时加入物质的物质的量,如根据可逆反应方程式的计量数换算成等号同一边的物质的物质的量,对应物质的物质的量之比相等,各组分的百分含量与已知的平衡状态相同。但各组分的物质的量及浓度不一定相同。 在恒温恒容(T,V)下,若反应前后气体物质的总体积相等:只改变起始时加入物质的物质的量,如根据可逆反应方程式的计量数换算成等号同一边的物质的物质的量,对应物质的物质的量之比相等,各组分的百分含量与已知的平衡状态相同。但各组分的物质的量不一定相同。 在恒温恒压(T,P)下:1、当可逆反应2SO2+O2 2SO3达平衡时, 通入18O2, 再次平衡时, 18O存在于( )
A.SO3 O2 B.SO2 SO3
C. SO2 O2 D.SO2 O2 SO3D练习2、在密闭容器中进行如下反应X2(g)+Y2 (g)?2Z(g) 已知X2﹑Y2﹑Z的起始浓度分别为0.1mol/L﹑0.3mol/L﹑0.2mol/L。 在一定的条件下,当达到平衡时,各物质的浓度有可能是A.Z为0.3mol/L B.Y2为0.35mol/L C.X2为0.2mol/L D.Z为0.4mol/L答:AB3、N2+3H2 2NH3反应达到平衡时,下列说法正确的是( )
A、N2和H2不再化合了
B、N2、H2、NH3的浓度相等
C、平衡建立前体系的总质量在不断变化而平衡建立后体系的总质量就不再变了
D、N2、H2、NH3的浓度保持不变D4、在一定温度下,可逆反应:
A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是( )
A.A生成的速率与C分解的速率相等
B.A、B、C的浓度不再变化
C.单位时间生成n molA同时消耗3n molB
D.A、B、C的分子数之比为1:3:2BC5、 可逆反应N2+3H2 2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )
A.3v正(N2)=v正(H2)
B.v正 (N2)= v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3)
D.v正(N2)=3v逆(H2)C6、 体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反应:2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g) 并达到平衡,反应过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率为(  )。
A.等于p%    B.大于p%    
C.小于p%   D.无法判断B
V L P%
V L>P%
压甲乙起始状态 平衡状态 反应过程分析:7、在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反:2A(g)+B(g) 3C(g) + D(g) 达到平衡时,C的浓度为Wmol/L 。若维持容器体积和温度不变,按下列几种配比 作为起始物质,达到平衡后,C的物质的量浓 度:_______________大于 Wmol/L、_________等于Wmol/L、_______小于Wmol/L。 A、B、C、F、ID、GE、HA.4molA+1molB B.2molA+2molB
C.4molA+2molB D.3molC+1molD
E.2molA+1molB+3molC+1molD F.3molC+1molD+1molB G.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD H. 3molC+2molD
I.4molC+1molD 2 L2 L1 L 4molA+2molB 平衡状态1 平衡状态2加压8、在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度,进行以下反应:H2 (g) +Br2 (g) 2HBr (g),已知加入1mol H2和2mol Br2时,达到平衡后生成a mol HBr(见下表“已知”项)。在同温同压下,且保持平衡时各组成成分的百分含量不变,对下列编号⑴和⑵的状态,填写表中的空白:00.52a2 L 2 L1 L 1 L1 L已知甲乙丙(1)起始状态 平衡状态 加
压化学平衡常数—— K化学平衡常数实验测得,同一反应(如:aA+bB cC+dD)在某温度下达到的化学平衡状态,平衡体系中各物质的浓度满足下面关系:其中c为各组分的平衡浓度,温度一定,K为定值。一、表达式结论:一定温度下,生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积之比为一常数K值的大小,表示在一定温度下,反应达到平衡时该反应进行的程度(反应的限度)。(1)K值越大,反应程度增大,转化率越高;反之则转化率越低。(2)K值与浓度无关,随温度变化而变化二、意义化学平衡常数三、使用平衡常数应注意的问题化学平衡常数(1)必须指明温度,反应必须达到平衡状态(2)平衡常数表示反应进行的程度,不表示反
应的快慢,即速率大,K值不一定大(3)在进行K值的计算时,固体不作考虑,表达
式中不需表达一定温度下三、使用平衡常数应注意的问题(4)在进行K值的计算时,稀溶液中的H2O的浓
度可不表达一定温度下(5)平衡常数的表达式与方程式的书写有关N2+3H2 2NH32NH3 N2+3H21/2N2+3/2H2 NH3K1 = 1/K2 = K32三、使用平衡常数应注意的问题某温度下(6)利用K值可判断某状态是否处于平衡状态三、使用平衡常数应注意的问题如某温度下,可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)
平衡常数为K,若某时刻时,反应物和生成物的浓度关系如下: K’<K ,V正>V逆,反应向正方向进行K’=K ,V正=V逆,反应处于平衡状态K’>K ,V正<V逆,反应向逆方向进行则:四、平衡转化率平衡转化率=
平衡时已转化了的某反应物的量
转化前该反应物的量×100%例题:
一氧化碳变换反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在773K时,平衡常数Kc=9,如反应开始时CO和H2O的浓度都是0.020 mol·L,计算在这条件下,CO的转化率最大是多少?c(始) : 0.020 0.020 0 0
c(平) : 0.020-x 0.20-x x x 解得:x=0.015 (mol·L-1 )解:设平衡时CO2和H2的浓度为x mol·LCO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)答: 该反应在所给条件下的最大转化率是75%。例:高炉炼铁中发生的基本反应如下:
FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)―Q。其平衡常数可表达为: K=c(CO2)/c(CO),已知1100℃,K=0.263
(1)若平衡向右进行,高炉内CO2和CO的体积比值________,平衡常数K值________(填“增大”“减小”或“不变”)
(2)1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L,c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下该反应是否处于平衡状态_______(填“是”或“否”),此时化学反应速率是V正____V逆(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是
。增大增大否大于c(CO2)/c(CO)=0.25<0.263,说明不是平衡状态,且向正反应方向进行现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应:2SO2+O2 2SO3知C(SO2)始=0.4mol/L,C(O2)始=1mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K≈19,试判断,
(1)当SO2转化率为50%时,该反应是否达到平衡状态,若未达到,哪个方向进行?
(2)达平衡状态时, SO2的转化率应为多少?例题课件22张PPT。 化学平衡的移动一、化学平衡的移动1、概念:改变外界条件,破坏原有的平衡状态,建立起新的平衡状态的过程。2、移动的原因:外界条件发生变化。3、移动的方向:由v正和v逆的相对大小决定。①若V正>V逆 ,平衡向正反应方向移动。平衡不移动。②若V正=V逆 ,平衡向逆反应方向移动。③若V正<V逆 , 在其它条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使平衡向正反应方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆反应方向移动。1、浓度变化对化学平衡的影响P50 活动与探究二、影响化学平衡的因素
新平衡注意
(1)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以化学平衡不移动。
(2)在溶液中进行的反应,如果是稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度减小, V(正) 、V(逆)都减小,但减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。B练习2、在密闭容器中进行下列反应达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化:(1)增加C,平衡 c(CO) . 不移动不变2、压强变化对化学平衡的影响增大压强,则 a﹥1若 m+n﹥p+q ,则K’ ﹤ K ,平衡正向移动。若 m+n﹤p+q ,则K’ ﹥ K ,平衡逆向移动。若 m+n=p+q ,则K’ =K ,平衡不发生移动。增大压强,a﹥1减小压强,则 a﹤1若 m+n﹥p+q ,则K’ ﹥ K ,平衡逆向移动。若 m+n﹤p+q ,则K’ ﹤ K ,平衡正向移动。若 m+n=p+q ,则K’ =K ,平衡不发生移动。减小压强,则 a﹤1m+n﹥p+qm+n﹤p+q2.充入”惰性气体”
a 恒压 当成”减压”
b 恒容 速率不变,平衡不移动注意:练习3、在密闭容器中进行下列反应达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化:(2)减小密闭容器体积,保持温度不变,则平衡 ; c(CO2) 。 (3)通入N2,保持密闭容器体积和温度不变,则平衡 ; c(CO2) 。 (4)通入N2,保持密闭容器压强和温度不变,则平衡 ; c(CO2) 。 逆向移动增大不移动不变正向移动减小练习4:在一密闭容器中充入1 molNO2,建立平衡:测得NO2转化率为a%。在其它条件不变时,再充入1 molNO2 ,待新平衡建立时,又测NO2的转化率为b%,问 a、b值的大小关系。b﹥a温度升高,平衡向吸热方向移动;
温度降低,平衡向放热方向移动。3、温度变化对化学平衡的影响升高温度降低温度(正反应为放热反应)的正确图像为:AC4 、催化剂对化学平衡的影响 使用催化剂化学平衡移动原理(勒夏特列原理) 改变影响化学平衡的一个因素,平衡将向能减弱这种改变的方向移动。“减弱”的双重含义定性角度:平衡移动的方向为减弱外界改变的方向。定量角度:移动的结果只是减弱了外界条件的变化, 而不能完全抵消外界条件的变化量。
普通高中课程标准实验教科书--化学选修4[江苏版]
专题2 化学反应速率与化学平衡
教案14(专题2整合)
教学目的:
1.掌握化学反应速率和影响化学反应速率的因素。
2.掌握化学反应的方向与方向控制。
3.掌握化学反应的限度与化学平衡的移动。
4.掌握化学反应速率控制与限度控制的综合应用。
教学重点:
1.化学反应速率的表示方法和影响化学反应速率的因素。
2.化学反应的方向的判断。
3.化学平衡状态的建立与化学平衡的移动。
4.化学反应速率控制与限度控制的综合应用。
教学目的:
1.化学反应的限度与化学平衡的移动。
2.化学反应速率控制与限度控制的综合应用。
知识网络
本章主要内容有四项:
一、化学反应速率与速率控制(影响化学反应速率的因素)
⒈表示方法
实验测定与数据处理,平均速率与瞬时速率,速率图线
⒉化学动力学基础
有效碰撞、活化能、过渡态理论
⒊影响因素
浓度、压强、温度、催化剂、光、电、波、接触面、溶剂等
二、化学反应的方向与方向控制
⒈化学反应自发进行的方向
焓变(△H)与混乱度(△S)综合考虑
⒉化学反应方向的控制
△H<0、△S>0,一定能自发进行
△H>0、△S<0,一定不能自发进行
△H<0、△S<0,低温下能自发进行
△H>0、△S>0,高温下能自发进行
三、化学反应的限度与限度大小控制(化学平衡的移动)
⒈化学反应的限度
化学平衡状态的特点
化学平衡常数
物质转化率的计算
⒉化学平衡的移动
影响因素:浓度、压强、温度
平衡移动规律:勒夏特列原理
四、化学反应速率控制与限度控制的综合应用
以合成氨反应为例:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1
⒈合成氨反应的特点
气体分子数目减小、放热反应、速率慢、转化率小
⒉合成氨反应的条件
通往过量的N2,提高H2的转化率
采用适当的催化剂,合理的温度(500℃)以使催化剂活性最大,速率最快
在高压下进行反应(1.3×107~3×107Pa),提高转化率
将生成物氨及时液化取出
考点链接
本专题高考考点主要有:⒈化学反应速率的定性比较及定量计算 ⒉化学平衡状态的判断,主要是判断是否处于平衡状态及是否等效平衡等内容  ⒊化学平衡常数及转化率的计算  ⒋化学平衡移动方向的表示方法(图线)及判断方法(勒夏特列原理) ⒌化学平衡移动的方向及转化率、百分含量、平均相对分子质量等的变化
例⒈反应2SO2+O2 2SO2经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1,则这段时间为( )
A.0.1s B.2.5s C.5s D.10s
分析与解:因为不同物质的反应速率之比等于其化学方程式中各物质的化学计量数之比,所以由题目中O2的反应速率0.04mol·L-1·s-1,可推出SO3的反应速率为0.08mol·L-1·s-1;再由SO3的反应速率0.08mol·L-1·s-1及SO3的浓度增加值0.4mol·L-1,可推出反应持续的时间为
评注:本题主要考查化学反应速率的计算以及不同物质间化学反应速率的换算,属于常规基础题。
例⒉(2005年上海高考题)在某一容积为2L的密闭容器内,
加入0.8mol的H2和0.6mol的I2,在一定的条件下发生
如下反应:
H2(g) + I2(g ) 2HI(g)  △H<0
反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1:
⑴该反应的化学平衡常数表达式为____________。
⑵ 根据图1数据,反应开始至达到平衡时,平均速率
v(HI)为______________。
⑶ 反应达到平衡后,第8分钟时:
若升高温度,化学平衡常数K__________
(填写增大、减小或不变);HI浓度的变化正确的是
_________。(用图2中的a—c的编号回答)
若加入I2,H2浓度的变化正确的是_______。
(用图2中的d—f的编号回答)
⑷ 反应达到平衡后,第8分钟时,若把容器的体积
扩大一倍,请在图3中画出8分钟后HI浓度的
变化情况。
分析与解:
⑴ K =
⑵根据图1可判断:反应在第3分钟时达到平衡,再往后
H2、 I2、HI的物质的量浓度都保持不变。
v(HI)== 0.167mol·L-1·min-1
⑶ ①由于反应是放热反应,所以升高温度,化学平衡
向逆反应方向移动,化学平衡常数K减小,HI浓度
应减小,选 c。
② 若加入I2,化学平衡向正反应方向移动,H2浓度
应减小,选f。
⑷ 由于 H2(g) + I2(g ) 2HI(g)是气体分子数目不变的反应,所以若把容器的体积扩大一倍,并不能使平衡发生移动,物质的转化率也不变,但由于体积扩大,所以,HI浓度应由0.5mol·L-1减小为0.25mol·L-1。答案见右图
  评注:本题考查了化学反应速率的求法、化学平衡常数以及外界条件对化学平衡的影响等。本题的特点是考查读图、识图的能力以及用图线表达化学过程的能力。
例⒊高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)  △H>0 ,其平衡常数可表达为 K= ,已知1100℃时,K=0.263 。
(1)温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积比值 ,平衡常数K值 (本小题空格均备选:“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025 mol·L-1 , c(CO)=0.1 mol·L-1,在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态 (选填“是”或“否”),此时,化学反应速度是v正 v逆(选填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是 。
分解与解:⑴高炉练铁反应〔FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)  △H>
0 〕是吸热反应,温度越高,反应程度越大(与“升高温度,平衡向正反应方向
移动”意义相同),CO反应掉越多,CO2生成越多,因此,高炉内CO2和CO的
体积比值增大;平衡常数K值(K=)增大。
(3)==0.25<0.263,反应尚未处于平衡状态,反应仍在向正反应方向进行。v正>v逆。因为在同一温度下,平衡常数保持不变,要使的数值由0.25增大为0.263,必须使c (CO2)增大,c (CO)减小。
  评注:本题将平衡移动方向的定性判断与用平衡常数来定量讨论化学平衡的移动情况结合起来,便于对化学平衡移动的。利用平衡常数K来判断化学反应是否处于平衡状况并进一步判断反应进行的方向也是比较新颖的考查方式。
课件48张PPT。化学反应速率与化学平衡
专题整合一、化学反应速率 1、概念 (1)表示方法:υ=(2) 单位:mol/(L·s) ;mol/(L·min)(3)相互关系:4NH3 + 5O2 == 4NO + 6H2O(g)V(NH3):v(O2): v(NO) : v(H2O) == 4:5:4:6 2、? 影响化学反应速率的因素(1)内因:反应物本身的性质 (2)外因:浓度、温度、压强、催化剂1)在体积为2L的容积不变的密闭容器中充入0.8mol的氮气与1.6mol氢气,一定条件下发生反应。4min后,测得容器内生成的氨气为0.24mol,求:
①分别用H2 N2 NH3的浓度变化表示的反应速率。
②若反应前后温度不变,则4min时容器内的压强是反应前的多少倍? 2)对于反应A+3B=2C+2D,下列数据表示不同条件的反应速率,其中反应进行得最快的是( )
v (A) =0.15mol/(L·S)
v (B) =0.6mol/(L · S)
v (C) =1mol/(L · S)
v (D) =2mol/(L · min)3)在恒温、恒容的密闭容器中反应
A(g) B(g)+C(g);△H<0若反应物的浓度由2mol/L降到0.8mol/L需20s,那么反应物浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L 所需的时间为 ( )
A.10s
B.大于10s
C.小于10s
D.无法判断4)一定温度下,向一个容积为2L的真空密闭容器中(事先装入催化剂)通入1molN2和3molH2,3min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍,在此时间内V(H2)是( )mol/(L·min)
A. 0.2 B. 0.6 C.0.1 D.0.3 5)盐酸跟过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的( ) A. 硫酸钠固体 B. 水 C. 硫酸钾溶液 D. 硝酸钾溶液 6)能增加反应物分子中活化分子的百分数的是( )
A.升高温度 B.使用催化剂 C.增大压强 D.增加浓度BCBC1.自发反应在一定条件下,无需外界帮助就能自动进行的反应2.自发反应判断依据:熵变和焓变二、反应方向△G= △H -T△S △G <0, 自发进行△G=0,可逆反应平衡△G >0,非自发进行△H <0 △S>0
△H >0 △S <0
△H <0 △S <0
△H >0 △S>0一定自发一定非自发不一定不一定NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)低温自发高温自发3.熵大小判断混合物大于纯净物气体大于液体大于固体硝酸铵溶于水,吸热为什么自发钠与水反应为什么一定自发石墨生成金刚石自发吗4.自发反应是一定条件下的自发反应一定非自发反应也可以通过外力发生,碳酸钙分解高温自发,低温非自发三、化学平衡 1、可逆反应: 同一条件、同时2、动态平衡特征:
逆、等、动、定、变3、影响平衡移动的因素: 浓度、温度、压强生成物浓度减小
程度减弱
向正反应方向移动减小生成物浓度生成物浓度增大
程度减弱 向逆反应方向移动增大生成物浓度反应物浓度减小
程度减弱 向逆反应方向移动减小反应物浓度反应物浓度增大
程度减弱
向正反应方向移动增大反应物浓度化学平衡移动的结果化学平衡的移动改变影响条件外界条件对化学平衡的影响体系温度降低
程度减弱
向放热方向移动降低温度体系温度升高
程度减弱 向吸热方向移动升高温度体系压强减小
程度减弱
向气体体积增大的方向移动减小体系压强体系压强增大
程度减弱
向气体体积减小的方向移动增大体系压强化学平衡移动的结果化学平衡的移动改变影响条件外界条件对化学平衡的影响4、化学平衡状态的判断1.化学平衡的判断(1)v(正)=v(逆)(2)浓度不变(3)其他条件例 一定温度和容积下能说明2NO2=N2O4达到平衡的是①密度不变②压强不变③NO2浓度不变④NO2和N2O4浓度比为1:1⑤平均摩尔质量不变⑥ NO2百分含量不变⑦NO2转化率不变⑧单位时间内生成n mol的NO2同时生成2n mol的N2O4 ⑨体系颜色不变例 一定温度和容积下能说明I2+H2=2HI 达到平衡的是①密度不变②压强不变③平均摩尔质量不变④断裂1个H-H同时生成1个I-I键⑤断裂1个H-H同时断裂2个H-I键注意:有颜色气体:I2 Br2 NO25.平衡常数3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2K=c3(CO2)c3(CO)加入铁、三氧化二铁
平衡不移动BaCO3+Na2SO4= BaSO4+Na2CO3K=c(CO32-)c(SO42-)3KSCN+FeCl3=Fe(SCN)3+3KCl平衡后加入氯化钾平衡不移动①固体何纯液体浓度不变②未参加反应的离子浓度比不变6.平衡移动,与转化率百分含量的关系(1)加入单一物质不反应----直接判断2SO2+O2=2SO3平衡后加O2平衡右移,O2转化率变 ,体积
分数变 ,SO2转化率变 ,体积分数变 .小大大小(2)加入物质本身反应①2NO2=N2O4平衡后②2HI=I2+H2恒压加入NO2或N2O4平衡后NO2体积分数转化
率恒容加入NO2或N2O4平衡后NO2体积分数变
转化率变恒压加入HI平衡后HI体积分数转化率恒容加入HI平衡后HI体积分数转化率小大不变不变不变③在密闭容器中加2摩尔SO22摩尔O2
2SO2+O2=2SO3平衡后恒压加入1摩尔SO21摩尔O2平衡后SO2体积
分数转化率恒容加入1摩尔SO2摩尔O2平衡后SO2体积
分数减 转化率增结论:在恒容平衡后加入某一反应物则该
物质的转化率可能增大减小不变小大不变(3)不同状态-----等效平衡:平衡后各物质的百分含量相同的状态mA+nB=pX+qDm+n≠p+q各物质的浓度全部相等①等温等容m+n=p+q各物质的浓度成比例例:恒容2摩尔SO22摩尔O2平衡后SO2体积
分数a%按下列比例加入平衡后SO2为a%的是
A 2molSO3 1molO2
B 1molSO2 1mol SO3 1.5molO2
C 1molSO2 1molO2例:恒容2摩尔H2 1摩尔I2平衡后HI体积分
数a%按下列比例加入平衡后HI为
a%的是
A 1molH2 2molHI
B 2molH2 4molHI
C 3molH2 1molI2 2molHI ②等温等压各物质的浓度成比例例:恒压2摩尔SO22摩尔O2平衡后SO2
体积分数a%按下列比例加入平衡后
SO2为a%的是

A 4molSO2 4mol O2

B 2mol SO2 2mol SO3 3molO2

C 1molSO2 1molO2例:恒温恒容容器中充入2摩尔A 1摩尔B,
2A(g)+B(g)=xC(g)平衡后C的体积分数
a%若开始时充入0.6molA 0.3molB 1.4mol C
平衡时C的体积分数为a%,则x可能是
A 2
B 3
C 4
D 6某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A?g?+B?g? 2C?g?
达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为  4 mol、2 mol和4 mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是
A? 均减半 B? 均加倍
C? 均增加1 mol D? 均减少1 molC7、勒沙特列原理:
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。
8、化学平衡的有关计算   有关化学平衡的计算包括:求平衡常数、平衡时各组分含量,平衡浓度、起始浓度、反应物转化率、混合气体的密度或平均相对分子质量,某物质的化学计量数等。解这类试题时要用到下列方法或规律: (1)化学平衡计算的基本方法是“始”、“转”、“平”三段分析法 (2)化学平衡计算中用到的基本关系与定律: ①各物质变化浓度之比=反应式中的化学计量数之比; ②反应物转化率=其转化浓度与起始浓度之比;
③阿伏加德罗定律及其推论(如:同温同体积任何气体压强之比等于物质的量之比.同温同压下等质量的任何气体密度之比等于物质的量之比的倒数.)
在一定温度下,将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中,发生反应
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡状态,生成0.8molD,并测得C的浓度为0.4mol/L。由此推断:
(1)x值等于__________
(2)B的平衡浓度为__________
(3)A的转化率为_____________
(4)生成D的反应速率___________
(5)如果增大反应体系的压强,则平衡体系中C的质量分数________(填“增大”或“减小”或“不变”)(2;0.8mol/L;60%;o,2mol/L. min;不变)四、化学反应图像1、化学反应速率图象分析(1)看起点和终点分清反应物和生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,生成物多数是以原点为起点。看下图:
写反应方程式A + B = C213反应速率之比=反应方程式的系数之比1、化学反应速率图象分析(2). 看变化趋势分清正反应和逆反应; 分清放热反应和吸热反应; 分清“突变”和“渐变”此图表示:增大反应物浓度时,正反应、逆反应的速率变化情况练习: 看图:说出反应起始时是从正反应;还是从逆反应开始?然后是改变什么条件?化学平衡向什么方向移动?练习:看图:说出反应起始时是从正反应;还是从逆反应开始?然后是改变什么条件?化学平衡向什么方向移动?答:逆反应开始。
降温或减压。
平衡向正反应方向移动。时间V练习:看图:是改变什么条件?化学平衡向什么方向移动?V正V逆V'正V'逆=答:正、逆反应同时开始。
加催化剂或 。
平衡不移动。时间V2.化学平衡图象的解法转化率——压强——温度曲线解法:
作等
温线Tm+n p+q>△H<0等温线2.化学平衡图象的解法Pm+n p+q>△H>0看图技巧:图象中 有三个量时,“定一看二”,再看曲线的变化趋势。等压线2.化学平衡图象的解法Pm+n p+q<△H <0看图技巧:图象中 有三个量时,“定一看二”,再看曲线的变化趋势。等压线物质百分含量——压强——温度曲线物质百分含量——时间曲线看图技巧:先拐先平衡,先平衡则速率快。△H <0转化率——时间曲线看图技巧:先拐先平衡,先平衡则速率快。m+n p+q0练习:看图回答T2 P1T1 P2T1 P1C%t <△H>00转化率——时间曲线A转化率时间m+n = p+p0浓度——平衡——时间曲线AC时间浓度t1 t2 t3此图在t2时,如果是加热,那么 △H大于0,还是小于0?如果是减压,那么m+n与p的关系如何?ABCEDC点TNO转化率abA. 加入催化剂
B. 增大Y的浓度
C. 降低温度
D. 增大体系压强A.D 改变什么条件?化学平衡向什么方向移动?时间V改变什么条件?化学平衡向什么方向移动?改变什么条件?化学平衡向什么方向移动?V正V逆V'正V'逆=时间V转

率温度0mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)m+n p+q>△H<0转

率压强0mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)m+n p+q>△H >0mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)Pm+n p+q>0A%△H <0mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)0△H <0C%时间mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)0m+n时间产率时间△H >0mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(gC%m+n>p+qtT2 P1T1 P2T1 P1△H>0mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g课件19张PPT。化学反应速率的表示方法一、化学反应速率1、概念: 化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 衡量化学反应进行快慢程度的物理量。2、表示方法:单位: mol·L-1·min-1 、mol·L-1·S-1 等3、数学表达式:例题:在密闭容器中,合成氨反应N2 + 3H2 = 2NH3,开始时N2浓度8mol/L,H2浓度20mol/L,5min后N2浓度变为6mol/L,求该反应的化学反应速率。
解:
V (N2)== △C/△ t ==(8mol/L -6mol/L)/ 5min ==0.4 mol/(L·min)
V(H2)==1.2mol/(L·min)
V(NH3)==0.8 mol/(L·min)请大家认真观察分析:上述化学反应速率的比值与它们在方程式中的计量数的比值之间有什么关系?结论:在同一反应中,用不同的物质表示的化学反应速率数值不一定相等,但其速率之比等于其系数之比。理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题:
1.上述化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率。
2.无论浓度的变化是增加还是减少,一般都取正值,所以化学反应速率一般为正值。
3.同一反应的反应速率可用不同物质的浓度变化来表示;其数值可能相同,也可能不同,但其意义相同;其数值之比等于化学方程式的系数比。4.固体和纯液体单位V内n是定值,则C是常数,速率不变化。
5.对于在一个容器中的一般反应 aA + bB == cC + dD来说有: VA :VB :VC :VD === △CA :△CB :△CC :△CD === △nA :△nB :△nC :△nD==== a :b :c :d
6.用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时,应选择同一物质来比较。如何测定化学反应速率测定分为两个阶段,一是物质浓度和时间测定;二是利用
求得结果。对于可逆反应N2+3H2 2NH3下列各项所表示的反应速率最快的是( )
A.V(N2)=0.01mol/(L·S)
B.V(H2)=0.2mol/(L·S)
C.V(H2)=0.6mol/(L·min)
D.V(NH3)=1.2mol/(L·min)练 习B单位要同一、标准要同一1、m A + n B = p C的反应中,m、n、p为各物质的计量数。现测得C每分钟增加a mol/L,B每分钟减少1.5a mol/L,A每分钟减少0.5a mol/L,则m:n:p为
A、2:3:2
B、2:3:3
C、1:3:2
D、3:1:2C2、在铝与稀硫酸的反应中,已知10s末硫酸的浓度减少了0.6 mol/L,若不考虑反应过程中溶液体积的变化,则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是
A、0.02 mol/(L?min)
B、1.8mol/(L?min)
C、1.2 mol/(L?min)
D、0.18 mol/(L?min)C3、在一定条件下,反应N2+3H2=2NH3,在2L密闭容器中进行,5min内氨的质量增 加了1.7g,则反应速率为( )
A、V(H2)=0.015mol/(L·min)
B、V(N2)=0.02mol/(L·min)
C、V(NH3)=0.17mol/(L·min)
D、V(NH3)=0.01mol/(L·min)
D4.根据化学反应CO+H2O CO2+H2,填写下表中的空白:0.0050.0150.0150.0150.0150.0150.0155、在某一化学反应中,反应物B的浓度在5s内从2.0mil/L变成0.5mol/L,在这5s内B的化学反应为____________。
6、一个5L的容器中,盛入8.0mol某气体反应物,5min后,测得这种气体反应物还剩余6.8mol,这种反应物的化学反应速率为_______________。0.3mol/(L·S)0.048mol/(L·min)7、合成氨反应:3H2+N2 2NH3,其反应速率可分别为V(H2),V(N2),V(NH3)[用mol/(L·s)表示],则正确的关系式是( ) A. V(H2)=V(N2)=V(NH3) B. V(N2)=2V(NH3) C. V(H2)=3/2V(NH3) D. V(N2)=3 V(H2)C8、把0.6molX气体的0.4molY气体混合于2L容器中,做使它们发生如下反应:3X+Y= nZ+2W。5min末已生成0.2molW,若V(z)=0.01mol/(L·min),则
⑴上述反应中Z气体的剂量数n的值是A.1 B.2 C.3 D.4
⑵上述反应在5min末时,已消耗的Y占原来的百分比是( )
A.20% B.25% C.33% D.50%9. 某温度时,在2L容器中三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。由图中数据分析,该反应的化学方程式和反应开始至2min末Z的平均速率分别为( )
(A)3X+Y 2Z;0.05 mol/L·min
(B)2X+Y 2Z;0.1 mol/L·min
(C)X+2Y Z;0.1 mol/L·min
(D)X+3Y 2Z;0.05 mol/L·minA10、 A和B反应生成C,假定反应由A、B开始,它们的起始浓度均为1mol/L。反应进行2min后A的浓度为0.8mol/L,B的浓度为0.6mol/L,C的浓度为0.6mol/L。
(1)2min内反应的平均速率 V(A)= , V(B)= , V(C)= 。 (2)该反应的化学反应方程式为:A + 2B = 3C (3)对于反应 在四种不同的情况下的反应速率分别为:
① V(C)=0.75mol/(L·min);② V(A)=0.3 mol/(L·min); ③ V(B)=0.4mol/(L·min) ;④ V(C)=0. 45mol/(L·min) 则四种情况下该反应的进行快慢顺序为:② >①>③>④0.1 mol/(L·min)0.2 mol/(L·min)0.3 mol/(L·min)