化學(xué)反應(yīng)方向和限度

1、 第第1616課時(shí)課時(shí)1.已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：C(金剛石、金剛石、s)+O2(g)CO2(g) H1= - 395.41 kJ/molC(石墨、石墨、s)+O2(g)CO2(g) H2= - 393.51 kJ/mol關(guān)于金剛石與石墨的轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是關(guān)于金剛石與石墨的轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是A.金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進(jìn)行的過程金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進(jìn)行的過程B.石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進(jìn)行的過程石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進(jìn)行的過程C.石墨比金剛石能量高石墨比金剛石能量高D.金剛石比石墨能量低金剛石比石墨能量低2.一

2、定條件下，可逆反應(yīng)一定條件下，可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)22Z(g)，若，若X、Y、Z起始起始濃度分別為濃度分別為c1、c2、c3(均不為均不為0)，當(dāng)達(dá)平衡時(shí)，當(dāng)達(dá)平衡時(shí)X、Y、Z的濃度的濃度分別為分別為0.1 mol/L，0.3 mol/L，0.08 mol/L，則下列判斷，則下列判斷不合不合理理的是的是A. c1 c2=1 3B. 平衡時(shí)，平衡時(shí)，Y和和Z的生成速率之比為的生成速率之比為3 2C. X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等的轉(zhuǎn)化率不相等D. c1的取值范圍為的取值范圍為0c1”、“p1B.圖圖可能是不同壓強(qiáng)對反應(yīng)的影響，且可能是不同壓強(qiáng)對反應(yīng)的影響，且p1p2C.圖圖可能是不同溫度對反應(yīng)的

3、影響，且可能是不同溫度對反應(yīng)的影響，且T1T2D.圖圖可能是同溫同壓下不同催化劑對反應(yīng)的影響，催化劑效果可能是同溫同壓下不同催化劑對反應(yīng)的影響，催化劑效果12D【例例1】在一個(gè)密閉容器中充入在一個(gè)密閉容器中充入1 mol CO2和和3 mol H2，在，在850時(shí)，氣體混合物達(dá)到下式所示平衡：時(shí)，氣體混合物達(dá)到下式所示平衡：CO2+H2CO+H2O。已知達(dá)。已知達(dá)到平衡時(shí)生成到平衡時(shí)生成0.75 mol CO。那么當(dāng)。那么當(dāng)H2改為改為9 mol，在上述條件下，在上述條件下平衡時(shí)生成平衡時(shí)生成CO和和H2O的物質(zhì)的量之和可能為（的物質(zhì)的量之和可能為（ ） A. 1.2 mol B. 1.5 m

4、ol C. 1.8 mol D. 2.5 mol典例精析典例精析典例精典例精析析C【例例2】 將不同量的將不同量的H2O(氣氣)和和CO氣體分別通入到一體積為氣體分別通入到一體積為1 L的的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)： H2O(g)+CO(g)催化劑催化劑加熱加熱CO2(g)+H2(g) 得到以下三組數(shù)據(jù)，據(jù)此回答下列問題：得到以下三組數(shù)據(jù)，據(jù)此回答下列問題：(1)由以上數(shù)據(jù)，由以上數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1中以中以v(CO2)表示的反應(yīng)速率為表示的反應(yīng)速率為實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)組組 溫度溫度 起始量起始量 平衡量平衡量 達(dá)到平衡達(dá)到平衡所需時(shí)間所需時(shí)間 H2O CO H2 CO1650 1 m

5、ol 2 mol 0.8 mol 1.2 mol 5 min 22900 0.5 mol 1 mol 0.2 mol 0.8 mol 3min 33900 abcdt0.16 molL- -1min- -1【例【例2】 將不同量的將不同量的H2O(氣氣)和和CO氣體分別通入到一體積為氣體分別通入到一體積為1 L的的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)： H2O(g)+CO(g)催化劑催化劑加熱加熱CO2(g)+H2(g) 得到以下三組數(shù)據(jù)，據(jù)此回答下列問題：得到以下三組數(shù)據(jù)，據(jù)此回答下列問題：(1) 該反應(yīng)在該反應(yīng)在650時(shí)平衡常數(shù)數(shù)值為時(shí)平衡常數(shù)數(shù)值為 8/3 ，該反應(yīng)的逆反應(yīng)，該

6、反應(yīng)的逆反應(yīng)為為(填填“吸吸”或或“放放”) 放熱放熱熱反應(yīng)。熱反應(yīng)。典例精析典例精析實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)組組 溫度溫度 起始量起始量 平衡量平衡量 達(dá)到平衡達(dá)到平衡所需時(shí)間所需時(shí)間 H2O CO H2 CO 1650 1 mol 2 mol 0.8 mol 1.2 mol 5 min 22900 0.5 mol 1 mol 0.2 mol 0.8 mol 3min 33900 abcdt 8/3 吸吸【例例2】 將不同量的將不同量的H2O(氣氣)和和CO氣體分別通入到一體積為氣體分別通入到一體積為1 L的的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)： H2O(g)+CO(g)催化劑催化劑加熱加熱CO

7、2(g)+H2(g) 得到以下三組數(shù)據(jù)，據(jù)此回答下列問題：得到以下三組數(shù)據(jù)，據(jù)此回答下列問題：(1) 若實(shí)驗(yàn)若實(shí)驗(yàn)3要達(dá)到與實(shí)驗(yàn)要達(dá)到與實(shí)驗(yàn)2相同的平衡狀態(tài)相同的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的質(zhì)量分即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等數(shù)分別相等)，且，且t1 。 典例精析典例精析實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)組組 溫度溫度 起始量起始量 平衡量平衡量 達(dá)到平衡達(dá)到平衡所需時(shí)間所需時(shí)間 H2O CO H2 CO 1650 1 mol 2 mol 0.8 mol 1.2 mol 5 min 22900 0.5 mol 1 mol 0.2 mol 0.8 mol 3min 33900 abcdt2a=b1【例例2】 (2)下圖下圖1、2表示

8、上述反應(yīng)在時(shí)刻表示上述反應(yīng)在時(shí)刻t1達(dá)到平衡，在時(shí)刻達(dá)到平衡，在時(shí)刻t2因因改變某個(gè)條而發(fā)生變化的情況：改變某個(gè)條而發(fā)生變化的情況：圖圖1中時(shí)刻中時(shí)刻t2發(fā)生改變的條件可能是發(fā)生改變的條件可能是增大壓強(qiáng)增大壓強(qiáng) (寫一條即可，下寫一條即可，下 同同)。圖圖2中時(shí)刻中時(shí)刻t2發(fā)生改變的條件可能是發(fā)生改變的條件可能是降低溫度降低溫度 。 典例精析典例精析典例精析典例精析增大壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)降低溫度降低溫度【例例2】 (3)在在850時(shí)，其平衡常數(shù)時(shí)，其平衡常數(shù)K=1，850時(shí)在該容器中同時(shí)在該容器中同時(shí)充入時(shí)充入1.0 moI CO，3.0 mol H2O，1.0 mol CO2，5.0 mol H2

9、，此時(shí)反應(yīng)向此時(shí)反應(yīng)向 逆反應(yīng)逆反應(yīng) (填填“正反應(yīng)正反應(yīng)”或或“逆反應(yīng)逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行，平方向進(jìn)行，平衡時(shí)衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為 0.8 mol。典例精析典例精析典例精析典例精析逆反應(yīng)逆反應(yīng) 0.8 mol【備選題備選題】在一容積為在一容積為2 L的密閉容器內(nèi)加入的密閉容器內(nèi)加入0.2 mol的的N2和和0.6 mol的的H2，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)： N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H0 ；反應(yīng)中反應(yīng)中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化的情況如下圖：的物質(zhì)的量濃度的變化的情況如下圖：(1)根據(jù)上圖，計(jì)算從反應(yīng)開始到平衡時(shí)，平均反應(yīng)速率根據(jù)上圖，計(jì)

10、算從反應(yīng)開始到平衡時(shí)，平均反應(yīng)速率v(NH3)為為 0.025 mol/(Lmin) 。典例精析典例精析0.025 mol/(Lmin)【備選題備選題】在一容積為在一容積為2 L的密閉容器內(nèi)加入的密閉容器內(nèi)加入0.2 mol的的N2和和0.6 mol的的H2，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)： N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H0 ；反應(yīng)中反應(yīng)中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化的情況如下圖：的物質(zhì)的量濃度的變化的情況如下圖：(2)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c(NH3)2/c(N2)c(H2)3 。典例精析典例精析K=c(NH3)2/c(N

11、2)c(H2)3【備選題備選題】在一容積為在一容積為2 L的密閉容器內(nèi)加入的密閉容器內(nèi)加入0.2 mol的的N2和和0.6 mol的的H2，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)： N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H0 ；反應(yīng)中反應(yīng)中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化的情況如下圖：的物質(zhì)的量濃度的變化的情況如下圖：(3)反應(yīng)達(dá)到平衡后，第反應(yīng)達(dá)到平衡后，第5分鐘末，保持其他條件不變，若改變反應(yīng)分鐘末，保持其他條件不變，若改變反應(yīng)溫度，則溫度，則NH3的物質(zhì)的量濃度不可能為（的物質(zhì)的量濃度不可能為（ ）A.0.20 mol/L B.0.12 mol/L C.0.10 mol/L D

12、.0.08 mol/L 典例精析典例精析AC【備選題備選題】在一容積為在一容積為2 L的密閉容器內(nèi)加入的密閉容器內(nèi)加入0.2 mol的的N2和和0.6 mol的的H2，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)： N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H0 ；反應(yīng)中反應(yīng)中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化的情況如下圖：的物質(zhì)的量濃度的變化的情況如下圖：(4)反應(yīng)達(dá)到平衡后，第反應(yīng)達(dá)到平衡后，第5分鐘末，保持其他條件不變，若只把容器分鐘末，保持其他條件不變，若只把容器的體積縮小一半，平衡的體積縮小一半，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)(填填“向逆反應(yīng)方向向逆反應(yīng)方向”、“向正反應(yīng)方向向正

13、反應(yīng)方向”或或“不不”)，化學(xué)平衡常數(shù)，化學(xué)平衡常數(shù)K不變不變 (填填“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”)。 典例精析典例精析向正反應(yīng)方向移動(dòng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)不變不變【備選題備選題】在一容積為在一容積為2 L的密閉容器內(nèi)加入的密閉容器內(nèi)加入0.2 mol的的N2和和0.6 mol的的H2，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)： N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H0 ；反應(yīng)中反應(yīng)中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化的情況如下圖：的物質(zhì)的量濃度的變化的情況如下圖：(5)在第在第5分鐘末將容器的體積縮小一半后，若在第分鐘末將容器的體積縮小一半后，若在第8分鐘末達(dá)到新分鐘末達(dá)到

14、新的平衡的平衡(此時(shí)此時(shí)NH3的濃度約為的濃度約為0.25 mol/L)，請?jiān)谏蠄D中畫出第，請?jiān)谏蠄D中畫出第5分鐘分鐘末到此末到此平衡時(shí)平衡時(shí)NH3濃度的變化曲線濃度的變化曲線。典例精析典例精析方法指導(dǎo)方法指導(dǎo)1.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法：舉例反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 是否平衡 混合物體系中各成分的含量 各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì) 的量分?jǐn)?shù)一定 平衡 各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定 平衡 各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定 平衡 總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量一定 不一定平衡 方法指導(dǎo)方法指導(dǎo)1.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法：舉例反應(yīng)

15、mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 是否平衡 正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系 在單位時(shí)間內(nèi)消耗了m mol A同時(shí)生成m mol A，即v正正=v逆逆平衡 在單位時(shí)間內(nèi)消耗了n mol B同時(shí)生成p mol C，均指v正正不一定平衡vA vB vC vD=m n p q，v正不一定等于v逆逆不一定平衡在單位時(shí)間內(nèi)生成了n mol B，同時(shí)消耗q mol D，均指v逆逆不一定平衡 方法指導(dǎo)方法指導(dǎo)1.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法：舉例反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 是否平衡 壓強(qiáng) m+np+q時(shí)，總壓力一定(其他條件一定)平衡m+n=p+q時(shí)，總壓力一定(其他

16、條件一定)不一定平衡混合氣體的平均分子量(Mr) Mr一定時(shí)，且m+np+q時(shí)平衡 Mr一定，但m+n=p+q時(shí)不一定平衡 方法指導(dǎo)方法指導(dǎo)1.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法：舉例反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 是否平衡 溫度 任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，在絕熱容器中進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)體系溫度不再改變時(shí)平衡體系的密度密度一定不一定平衡方法指導(dǎo)方法指導(dǎo)1.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法： 注意：注意：(1)化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)進(jìn)行到最大限度的結(jié)果，可逆反應(yīng)有達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的可能，但可逆反應(yīng)在未進(jìn)行到最大限度之前還不是化學(xué)平衡狀態(tài)，一經(jīng)建立了化學(xué)平

17、衡狀態(tài)，就不會(huì)因時(shí)間的改變而變化。(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，要抓住正、逆反應(yīng)速率相等，注意壓強(qiáng)對氣體等體積變化的影響。掌握常見化學(xué)平衡的判斷方法。(3)正逆反應(yīng)速率相等是化學(xué)平衡的本質(zhì)，各組分的濃度不變是現(xiàn)象。 方法指導(dǎo)方法指導(dǎo)2.改變壓強(qiáng)的實(shí)質(zhì)改變壓強(qiáng)的實(shí)質(zhì) 改變壓強(qiáng)的實(shí)質(zhì)是改變壓強(qiáng)的實(shí)質(zhì)是使體系中各種氣體的物質(zhì)的量濃度同時(shí)改使體系中各種氣體的物質(zhì)的量濃度同時(shí)改變相同倍數(shù)變相同倍數(shù)；凡是能使反應(yīng)混合物中各種氣體的濃度同時(shí)改變；凡是能使反應(yīng)混合物中各種氣體的濃度同時(shí)改變相同倍數(shù)的方法均可以看成是壓強(qiáng)發(fā)生改變；反之，都不能認(rèn)相同倍數(shù)的方法均可以看成是壓強(qiáng)發(fā)生改變；反之，都不能認(rèn)為是壓強(qiáng)改變的影響

18、。為是壓強(qiáng)改變的影響。高考回放高考回放1. (2007上海上海)一定條件下，在體積為一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中，一氧化的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為催化劑為Cu2O/ZnO)： CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)根據(jù)題意完成下列各題：根據(jù)題意完成下列各題：(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式K= ，升高溫度，升高溫度，K值值減小減小(填填“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”)。(2)在在500，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率，從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率 v(H2)=2nB/3tB mo

19、l(Lmin) -1。c(CH3OH)/c(CO)c2(H2)減小減小v(H2)=2nB/3tB mol(Lmin) -1高考回放高考回放1. (2007上海上海)一定條件下，在體積為一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中，一氧化的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為催化劑為Cu2O/ZnO)： CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)根據(jù)題意完成下列各題：根據(jù)題意完成下列各題：(3)在其他條件不變的情況下，對處于在其他條件不變的情況下，對處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來點(diǎn)的體系體積壓縮到原來的的1/2，下列有關(guān)該體系的說法正確的是，下列有關(guān)該體系的說法正確的是( bc )a.氫氣的濃度減少氫氣的濃度減少b.正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率也加快正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率也加快c.甲醇的物質(zhì)的量增加甲醇的物質(zhì)的量增加d.重新平衡時(shí)重新平衡時(shí)n(H2)/n(CH3OH)增大增大 bc高考回放高考回放1. (2007上海上海)一定條件下，在體積為一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中，一氧化的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為催化劑為Cu2O/ZnO)： CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)根據(jù)題意完成下列各題：根據(jù)題意完成下列各題：(4)據(jù)研究，反應(yīng)過程中起催化作用的為據(jù)研究，反應(yīng)過程中起催化作用的為Cu2O，反