第七單元聽課正文

1、第七單元 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第25講化學(xué)反應(yīng)速率考綱要求 1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和定量表示方法。能正確計算化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率()。2.了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應(yīng)速率的影響,認(rèn)識并能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。4.了解反應(yīng)活化能的概念。5.了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用?？键c一化學(xué)反應(yīng)速率1.化學(xué)反應(yīng)速率2.化學(xué)反應(yīng)速率應(yīng)用中的注意事項(1)同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率可以用不同物質(zhì)的濃度變化來表示,其數(shù)值可能相同,也可能不同,因此表示化學(xué)反應(yīng)速率時要指明具體物質(zhì)。(2)由v=ct計

2、算的反應(yīng)速率是一段時間內(nèi)的而不是瞬時速率,且無論用反應(yīng)物還是用生成物表示均取值。 (3)對于固體或純液體反應(yīng)物,其濃度視為,故不能用固體或純液體物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率。 (4)用不同物質(zhì)的濃度變化表示同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率時,反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的之比。例如,對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),v(A)v(B)v(C)v(D)=。 3.化學(xué)反應(yīng)速率的基本圖像圖像圖像分析(1)其他反應(yīng)條件一定,化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度而增大 (2)其他反應(yīng)條件一定,化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的升高而 (3)有氣體參加的反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速

3、率隨著壓強增大而 (4)有氣體參加的反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率隨著體積的增大而 (T2>T1)(5)分別在較低溫度和較高溫度下反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率隨著壓強的增大及溫度的升高而增大對點自測1.判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“×”)(1)同一化學(xué)反應(yīng),相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,其數(shù)值可能不同,但表示的意義相同()(2)10 mol·L-1·s-1的反應(yīng)速率一定比1 mol·L-1·s-1的反應(yīng)速率大()(3)固體和純液體的濃度是固定的,增加固體或純液體的用量,反應(yīng)速率保持不變()(4)化學(xué)反應(yīng)速率表示的是化學(xué)反應(yīng)進行的限

4、度()(5)由v=ct計算平均速率,用反應(yīng)物表示為正值,用生成物表示為負(fù)值()(6)對于任何化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越快,反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯()(7)化學(xué)反應(yīng)速率為0.8 mol·L-1·s-1是指1 s時某物質(zhì)的濃度為0.8 mol·L-1()2.在2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)后各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖7-25-1所示。 圖7-25-1回答下列問題:(1)該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物分別是,反應(yīng)方程式為。 (2)010 s的平均反應(yīng)速率v(H2)=;v(HI)=。 (3)根據(jù)上述反應(yīng)速率數(shù)值,分析用不同物質(zhì)表示同一化學(xué)反應(yīng)在同一時間內(nèi)的化學(xué)反

5、應(yīng)速率值是否必須相同?題組一化學(xué)反應(yīng)速率的計算1.2019·山東煙臺模擬 化學(xué)反應(yīng)4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),經(jīng)2 min,B的濃度減少0.6 mol/L,對此反應(yīng)速率的表示正確的是()A.用A表示的反應(yīng)速率是0.4 mol·(L·min)-1B.分別用B、C、D表示的反應(yīng)速率的比值是321C.2 min末的反應(yīng)速率用B表示是0.3 mol·(L·min)-1D.2 min內(nèi),v正(B)和v逆(C)表示的反應(yīng)速率的值都是逐漸減小的2.將2 mol X和2 mol Y充入2 L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g)+aQ

6、(g),2 min后達到平衡時生成0.8 mol Z,測得Q的濃度為0.4 mol·L-1,下列敘述錯誤的是()A.a的值為2B.平衡時X的濃度為0.2 mol·L-1C.Y的轉(zhuǎn)化率為60%D.反應(yīng)速率v(Y)=0.3 mol·(L·min)-1規(guī)律小結(jié)化學(xué)反應(yīng)速率的計算方法(1)根據(jù)定義公式直接計算。(2)運用“三段式法”進行計算對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),t0 s時A的濃度為a mol·L-1,B的濃度為b mol·L-1,反應(yīng)進行至t1 s 時,A消耗了x mol·L-1,則反應(yīng)速率可計算如下

7、:mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)起始濃度/mol·L-1 a b 0 0轉(zhuǎn)化濃度/mol·L-1 x nxm pxmqxmt1時刻濃度/mol·L-1 a-xb-nxm pxmqxm則v(A)=xt1-t0mol·L-1·s-1,v(C)=pxmt1-t0mol·L-1·s-1。(3)根據(jù)圖像計算:找出圖像中物質(zhì)的變化量,再根據(jù)定義公式計算。題組二化學(xué)反應(yīng)速率大小比較 1.對于反應(yīng)A2(g)+3B2(g)2AB3(g)來說,下列反應(yīng)速率中表示該反應(yīng)進行得最快的是() A.v(A2)=0.6 mol/(L

8、83;s)B.v(B2)=2.7 mol/(L·min)C.v(AB3)=12 mol/(L·min)D.v(A2)=6 mol/(L·min)2.2019·湖南長沙模擬 反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為v(A)=0.45 mol·L-1·s-1v(B)=0.6 mol·L-1·s-1v(C)=0.4 mol·L-1·s-1v(D)=0.45 mol·L-1·s-1下列有關(guān)反應(yīng)速率的比較中正確的是()A.>=>B.&g

9、t;>=C.>>>D.>>>方法技巧化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法(1)看單位是否統(tǒng)一,若不統(tǒng)一,換算成相同的單位。(2)換算成同一物質(zhì)表示的速率,再比較數(shù)值的大小。(3)比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值,即對于一般反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+ dD(g),比較v(A)a與v(B)b,若v(A)a>v(B)b,則A表示的反應(yīng)速率比B的大。考點二影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1.內(nèi)因(主要因素)反應(yīng)物本身的是影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定因素。如在相同條件下鹵素單質(zhì)與H2反應(yīng)的速率大小關(guān)系為,鎂、鋁、鋅、鐵與稀硫酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系為。 2.外因

10、(其他條件不變,只改變一個條件)濃度增大反應(yīng)物的濃度,化學(xué)反應(yīng)速率,反之。 壓強對于有氣體參加的反應(yīng),增大壓強,化學(xué)反應(yīng)速率,反之。 溫度升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率,反之。 催化劑使用催化劑,能改變化學(xué)反應(yīng)速率,且正、逆反應(yīng)速率的改變程度。 其他因素固體反應(yīng)物的、光波、電磁波、溶劑等 3.速率的理論解釋有效碰撞理論(1)有效碰撞:分子之間能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。 (2)活化分子:能夠發(fā)生的分子。 (3)活化能:如圖7-25-2。圖7-25-2圖中:E1為,使用催化劑時的活化能為,反應(yīng)熱為。(注:E2為逆反應(yīng)的活化能) 

11、(4)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系項目條件改變活化能單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)增大濃度不變增大壓強不變升高溫度不變加催化劑降低對點自測1.判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“×”)(1)催化劑不參加化學(xué)反應(yīng)()(2)升溫時不論吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),反應(yīng)速率都增大()(3)一定量的鋅與過量的稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,滴入少量硫酸銅能夠提高反應(yīng)速率()(4)已知反應(yīng)A2(g)+2B2(g)2AB2(g)的H>0,升高溫度可縮短達到平衡的時間()(5)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的過程中,再增加CaCO3固體,可以加快反應(yīng)速率()(6)增大反應(yīng)體系的壓強,反

12、應(yīng)速率不一定增大()(7)增大反應(yīng)物的濃度,能夠增大活化分子的百分?jǐn)?shù),所以反應(yīng)速率增大()(8)加熱使反應(yīng)速率增大的原因之一是活化分子百分?jǐn)?shù)增大 ()(9) 100 mL 2 mol/L的鹽酸跟鋅片反應(yīng),加入適量的氯化鈉溶液,反應(yīng)速率不變 ()2.一定溫度下,反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在密閉容器中進行,分析下列措施對化學(xué)反應(yīng)速率的影響:(1)升高溫度:。 (2)縮小體積增大壓強:。 (3)恒容充入氫氣:。 (4)恒容充入氮氣:。 (5)恒壓充入氮氣:。 題組一外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響1.10 mL濃度為1 mol·

13、L-1的鹽酸與過量的鋅粉反應(yīng),若加入適量的下列溶液,能減慢反應(yīng)速率但又不影響氫氣生成量的是()K2SO4CH3COONaCuSO4Na2CO3A.B. C.D.2.在帶有活塞的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(s)+3H2O(g),采取下列措施不能加快正反應(yīng)速率的是()A.增加H2O(g)的量B.保持容器體積不變,增加H2輸入量C.充入He,保持容器內(nèi)壓強不變D.升高體系溫度規(guī)律小結(jié)充入惰性氣體(不參與反應(yīng))對反應(yīng)速率的影響(1)恒容充入“惰性氣體”總壓增大物質(zhì)濃度不變(活化分子濃度不變)反應(yīng)速率不變。(2)恒壓充入“惰性氣體”體積增大物質(zhì)濃度減小(活化分子濃度減小)反應(yīng)

14、速率減慢。題組二化學(xué)反應(yīng)速率圖像分析1.一定溫度下,向容積為2 L的密閉容器中通入氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖7-25-3所示,對該反應(yīng)的推斷合理的是 ()圖7-25-3A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3B+4D6A+2CB.反應(yīng)進行到1 s時,v(A)=v(D)C.反應(yīng)進行到6 s時,B的平均反應(yīng)速率為0.05 mol·L-1·s-1D.反應(yīng)進行到6 s時,各物質(zhì)的平均反應(yīng)速率相等2.某密閉容器中發(fā)生反應(yīng):X(g)+3Y(g)2Z(g)H<0。如圖7-25-4表示該反應(yīng)的速率(v)隨時間(t)變化的關(guān)系,t2、t3、t5時刻外界條件有所改變,但都沒有改變

15、各物質(zhì)的初始加入量。下列說法中正確的是 ()圖7-25-4A.t2時加入了催化劑B.t3時降低了溫度C.t5時增大了壓強D.該反應(yīng)最初是從逆反應(yīng)開始的方法技巧常見速率-時間變化圖像分析(1)看圖像中正、逆反應(yīng)速率的變化趨勢,二者是同等程度的變化,還是不同程度的變化,同等程度的變化一般從壓強(反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng))和催化劑角度考慮;若是不同程度的變化,從溫度、濃度、壓強(反應(yīng)前后氣體體積改變的反應(yīng))角度考慮。(2)對于反應(yīng)速率變化不相等的反應(yīng),要注意觀察改變某個條件瞬間,正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系及變化趨勢。同時要聯(lián)系外界條件對反應(yīng)速率的影響規(guī)律,加以篩選、驗證、排除。(3)改變條件判斷v正

16、、v逆的相對大小時,可以從平衡移動方向討論,若平衡正移,v正>v逆,若平衡逆移,v正<v逆。題組三控制變量法探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1.2019·浙江4月選考 對水樣中溶質(zhì)M的分解速率影響因素進行研究。在相同溫度下,M的物質(zhì)的量濃度(mol·L-1)隨時間(min)變化的有關(guān)實驗數(shù)據(jù)見下表。時間水樣0510152025(pH=2)0.400.280.190.130.100.09(pH=4)0.400.310.240.200.180.16(pH=4)0.200.150.120.090.070.05(pH=4,含Cu2+)0.200.090.050.030.010

17、下列說法不正確的是()A.在020 min內(nèi),中M的分解速率為0.015 mol·L-1·min-1B.水樣酸性越強,M的分解速率越快C.在025 min內(nèi),中M的分解百分率比大D.由于Cu2+存在,中M的分解速率比快2.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多,某課外興趣小組用實驗的方法進行探究。(1)實驗一:取等物質(zhì)的量濃度等體積H2O2溶液分別進行下列實驗,實驗報告如下表所示。序號條件現(xiàn)象結(jié)論溫度/催化劑140FeCl3溶液220FeCl3溶液320MnO2420無試回答:實驗1、2研究的是其他條件相同時對H2O2分解速率的影響。 (2)實驗二:經(jīng)研究知Cu2+對H2O2

18、分解也具有催化作用,為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,該小組的同學(xué)分別設(shè)計了如圖7-25-5甲、乙所示的實驗?；卮鹣嚓P(guān)問題:定性分析:如圖甲可通過觀察,定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理,其理由是。 定量分析:為了更精確地研究催化劑對反應(yīng)速率的影響,利用圖乙裝置進行定量實驗。完成該實驗應(yīng)該測定的實驗數(shù)據(jù)是。 圖7-25-5規(guī)律小結(jié)利用“控制變量法”的解題策略1.2019·江蘇卷 H2O2分解速率受多種因素影響。 實驗測得70 時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖7-25-6所示。 下列說法正確的是()圖7-2

19、5-6A.圖甲表明,其他條件相同時,H2O2濃度越小,其分解速率越快B.圖乙表明,其他條件相同時,溶液pH越小,H2O2分解速率越快C.圖丙表明,少量Mn2+存在時,溶液堿性越強,H2O2分解速率越快D.圖丙和圖丁表明,堿性溶液中,Mn2+對H2O2分解速率的影響大2.2019·北京卷 下列食品添加劑中,其使用目的與反應(yīng)速率有關(guān)的是()A.抗氧化劑B.調(diào)味劑 C.著色劑D.增稠劑3.2019·全國卷 已知分解1 mol H2O2放出熱量98 kJ。在含少量I-的溶液中,H2O2分解的機理為H2O2+I-H2O+IO-慢H2O2+IO-H2O+O2+I-快下列有關(guān)該反應(yīng)的說法

20、正確的是()A.反應(yīng)速率與I-濃度有關(guān) B.IO-也是該反應(yīng)的催化劑C.反應(yīng)活化能等于98 kJ·mol-1 D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)4.2019·北京卷 一定溫度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)()A.06 min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)3.3×10-2mol·L-1·min-1B.610 min的平均反應(yīng)速

21、率:v(H2O2)<3.3×10-2mol·L-1·min-1C.反應(yīng)至6 min時,c(H2O2)=0.30 mol/LD.反應(yīng)至6 min時,H2O2分解了50%5.2019·全國卷 Bodensteins研究了下列反應(yīng):2HI(g)H2(g)+I2(g)在716 K時,氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時間t的關(guān)系如下表: t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(1)根據(jù)上述實驗結(jié)果,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計算式為。&#

22、160;(2)上述反應(yīng)中,正反應(yīng)速率為v正=k正x2(HI),逆反應(yīng)速率為v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆為速率常數(shù),則k逆為(以K和k正表示)。若k正=0.002 7 min-1,在t=40 min時,v正=min-1。 (3)由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的關(guān)系可用如圖7-25-7表示。當(dāng)升高到某一溫度時,反應(yīng)重新達到平衡,相應(yīng)的點分別為(填字母)。 圖7-25-7第26講化學(xué)平衡考綱要求 1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性及化學(xué)平衡的建立。2.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學(xué)平衡的影響,能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。3.了解化學(xué)

23、平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域的重要作用?？键c一可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)一、可逆反應(yīng)1.定義:在下既可以向方向進行,同時又可以向方向進行的化學(xué)反應(yīng)。 2.特點:反應(yīng)物與生成物同時存在;任一組分的轉(zhuǎn)化率都(填“大于”或“小于”)100%。 3.表示:在方程式中用“”表示。 二、化學(xué)平衡狀態(tài)1.概念一定條件下的反應(yīng)中,當(dāng)正、逆兩個方向的反應(yīng)速率時,反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的保持恒定,達到一種表面靜止的狀態(tài)。 2.化學(xué)平衡的建立在一定條件下,把某一可逆反應(yīng)的反應(yīng)物加入固定容積的密閉容器中。反應(yīng)過程如下:反應(yīng)開始時-反應(yīng)物濃度最大,v正,生成物濃度為0,

24、v逆為零 反應(yīng)進行時-反應(yīng)物濃度逐漸減小v正。生成物濃度由零逐漸增大v逆從零 達到平衡時-v正v逆,反應(yīng)混合物中各組分的濃度 同理,若在相同的條件下,把同一可逆反應(yīng)的生成物加入相同容器內(nèi)(即反應(yīng)從逆向開始),也可以建立相同的平衡狀態(tài)。以上過程可用如圖7-26-1表示:圖7-26-13.平衡特點對點自測1.判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“×”)(1)2H2O2H2+O2為可逆反應(yīng) ()(2)化學(xué)反應(yīng)達平衡狀態(tài)時,各組分的濃度、百分含量保持不變,但不一定相等()(3)對反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(g),壓強不隨時間而變,說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài)()(4

25、)在已達到平衡的可逆反應(yīng)2SO2+O22SO3中,充入由18O組成的氧氣一段時間后,18O存在于二氧化硫、氧氣和三氧化硫中()(5)化學(xué)反應(yīng)的限度可以通過改變反應(yīng)條件而改變()(6)對于反應(yīng)A(g)+B(g)2C(g)+D(g),當(dāng)密度保持不變,在恒溫恒容或恒溫恒壓條件下,均不能作為達到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志()(7)在2 L密閉容器內(nèi),800 時反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,當(dāng)該容器內(nèi)顏色保持不變時能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)() 2.對于可逆反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。(1)現(xiàn)向恒容密閉容器中加入含18O的氧氣,達到平衡后,18O存在于中;達到平衡的過程中,正

26、反應(yīng)速率逐漸(填“增大”“減小”或“不變”)。 (2)能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是。 a.v(NO2)=2v(O2)b.容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量保持不變c.v逆(NO)=2v正(O2)d.容器內(nèi)氣體的密度保持不變題組一可逆反應(yīng)1.一定條件下,對于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g) 2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零),達到平衡時,X、Y、Z的濃度分別為0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0. 08 mol·L-1,則下列判斷正確的是()A.c1c2=31B.平衡時,Y和Z的生成速率之比為23C.X、Y的轉(zhuǎn)化率

27、不相等D.c1的取值范圍為0<c1<0.14 mol·L-12.在一個密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反應(yīng)過程中某一時刻測得SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2 mol·L-1、0.2 mol·L-1、0.2 mol·L-1,當(dāng)反應(yīng)達到平衡時,可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)是()A.c(SO3)=0.4 mol·L-1B.c(SO2)=c(SO3)=0.15 mol·L-1C.c(SO2)=0.25 mol·L-1D.c(SO2)+c(SO3)=0.5 mol·L-1規(guī)律小結(jié)用極端假設(shè)法確

28、定各物質(zhì)濃度范圍先假設(shè)反應(yīng)正向或逆向進行到底,求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值(開區(qū)間),從而確定它們的濃度范圍。假設(shè)反應(yīng)正向進行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)起始濃度/(mol·L-1)0.1 0.3 0.2改變濃度/(mol·L-1)0.1 0.1 0.2終態(tài)濃度/(mol·L-1)0 0.2 0.4假設(shè)反應(yīng)逆向進行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)起始濃度/(mol·L-1)0.1 0.3 0.2改變濃度/(mol·L-1)0.1 0.1 0.2終態(tài)濃度/(mol·L-1)0.2 0.4 0平衡體系中各物質(zhì)的濃度數(shù)值范

29、圍為0<c(X2)<0.2,0.2<c(Y2)<0.4,0<c(Z)<0.4,同時不能忽略元素守恒。題組二化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1.2019·河南安陽模擬 一定溫度下某容積固定的密閉容器中,對可逆反應(yīng)A(g)+B(g)2C(g),下列敘述能說明反應(yīng)已達到平衡的是 ()A.容器內(nèi)的壓強不再變化B.混合氣體的密度不再變化C.消耗B的速率是生成C的速率的12D.單位時間內(nèi)生成a mol B,同時生成2a mol C2.在一定溫度下的定容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時:混合氣體的壓強;混合氣體的密度;混合氣體的總物質(zhì)的量;混合氣體的平均相對分子質(zhì)量;混合氣

30、體的顏色;各反應(yīng)物或生成物的濃度之比等于化學(xué)計量數(shù)之比;某種氣體的百分含量。(1)能說明2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)達到平衡狀態(tài)的是(填序號,下同)。 (2)能說明I2(g)+H2(g)2HI(g)達到平衡狀態(tài)的是。 (3)能說明2NO2(g)N2O4(g)達到平衡狀態(tài)的是。 (4)能說明C(s)+CO2(g)2CO(g)達到平衡狀態(tài)的是。 (5)能說明A(s)+2B(g)C(g)+D(g)達到平衡狀態(tài)的是。 (6)能說明NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)達到平衡狀態(tài)的是。 (7)能說明5CO(g)+I2

31、O5(s)5CO2(g)+I2(s)達到平衡狀態(tài)的是。 .若上述題目改成一定溫度下的恒壓密閉容器,結(jié)果又如何?(1)  (2) (3)  (4) (5)  (6) (7) 方法技巧判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的兩標(biāo)志(1)本質(zhì)標(biāo)志v正=v逆0。對于某一可逆反應(yīng)來說,正反應(yīng)消耗掉某反應(yīng)物的速率等于逆反應(yīng)生成該反應(yīng)物的速率。(2)等價標(biāo)志全部是氣體參加的非等體積反應(yīng),體系的壓強、平均相對分子質(zhì)量不再隨時間而變化。例如,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。體系中各組分的物質(zhì)的量濃度、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量(或質(zhì)量)分?jǐn)?shù)保持不變。對同

32、一物質(zhì)而言,斷裂的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成的化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。對于有色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng),體系的顏色不再隨時間而變化。例如,2NO2(g)N2O4(g)。體系中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達到最大值且不再隨時間而變化。絕熱體系的溫度不變,說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)?？键c二化學(xué)平衡的移動1.概念可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)以后,若反應(yīng)條件(如、等)發(fā)生了變化,平衡混合物中各組分的也會隨之改變,從而在一段時間后達到新的平衡狀態(tài)。這種由原向新的變化過程,叫作化學(xué)平衡的移動。 2.過程3.化學(xué)平衡移動與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系v正>v逆,平衡向移動; v正=v逆,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),平

33、衡移動; v正<v逆,平衡向移動。 4.影響化學(xué)平衡的外界因素若其他條件不變,改變下列條件對化學(xué)平衡的影響如下:平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線任一平衡體系增大反應(yīng)物的濃度v正、v逆均,且v正'>v逆'  移動減小反應(yīng)物的濃度v正、v逆均,且v逆'>v正'  移動增大生成物的濃度v正、v逆均,且v逆'>v正'  移動減小生成物的濃度v正、v逆均,且v正'>v逆'  移動正反應(yīng)方向為氣體體積增

34、大的放熱反應(yīng)增大壓強或升高溫度v正、v逆均,且v逆'>v正'  移動減小壓強或降低溫度v正、v逆均,且v正'>v逆'  移動(續(xù)表)平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線任意平衡正催化劑v正、v逆同等倍數(shù)  移動負(fù)催化劑v正、v逆同等倍數(shù) 反應(yīng)前后氣體化學(xué)計量數(shù)之和相等的反應(yīng)增大壓強v正、v逆同等倍數(shù)  移動減小壓強v正、v逆同等倍數(shù) 5.化學(xué)平衡中的特殊情況(1)當(dāng)反應(yīng)混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)時,由于其“濃度”是恒定的,不

35、隨其量的增減而變化,故改變這些固體或液體的量,對化學(xué)平衡沒影響。(2)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時,應(yīng)視為壓強的影響。(3)充入惰性氣體與平衡移動的關(guān)系恒溫、恒容條件原平衡體系體系總壓強增大體系中各組分的濃度不變平衡不移動恒溫、恒壓條件原平衡體系容器容積增大,各反應(yīng)氣體的分壓減小體系中各組分的濃度同倍數(shù)減小(等效于減壓)6.勒夏特列原理及運用勒夏特列原理:如果改變影響化學(xué)平衡的條件之一(如溫度、壓強,以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度),平衡將向著能夠這種改變的方向移動。本原理也稱為平衡移動原理。 化學(xué)平衡移動的目的是“減弱”外界條件的改變,而不是“消除”外界條件的改變,即“減

36、弱而不抵消”。對點自測1.判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“×”)(1)化學(xué)平衡發(fā)生移動,速率一定改變。速率改變,化學(xué)平衡一定發(fā)生移動()(2)合成氨反應(yīng)需使用催化劑,說明催化劑可以促進該平衡向生成氨的方向移動()(3)平衡時,其他條件不變,分離出固體生成物,v正加快()(4)化學(xué)平衡正向移動,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定增大()(5)往平衡體系FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中加入KCl固體,平衡將向逆反應(yīng)方向移動,溶液顏色將變淺()(6)二氧化氮與四氧化二氮的平衡體系,加壓后顏色加深()(7)C(s)+CO2(g)2CO(g)H>0,其他條件不變時升高溫度,反應(yīng)速率

37、v(CO2)和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率均增大()(8)對于密閉容器中的可逆反應(yīng)mX(g)+nY(s)pZ(g)H<0,達到化學(xué)平衡后,通入氦氣,化學(xué)平衡一定發(fā)生移動() 2.(1)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H<0:條件變化平衡移動轉(zhuǎn)化率變化百分含量變化增大O2濃度  SO2的轉(zhuǎn)化率增大,O2的轉(zhuǎn)化率 增大SO3濃度  SO2、O2的轉(zhuǎn)化率都 升高溫度  SO2、O2的轉(zhuǎn)化率都 SO2% SO3% 增大壓強  SO2、O2的轉(zhuǎn)化率都 SO

38、2% SO3% (2)I2(g)+H2(g)2HI(g): 條件變化平衡移動轉(zhuǎn)化率變化百分含量變化增大H2的濃度 H2的轉(zhuǎn)化率減小,I2的轉(zhuǎn)化率 增大壓強 轉(zhuǎn)化率 I2% H2% 題組一外界條件對化學(xué)平衡的影響1.2019·江蘇無錫模擬 處于平衡狀態(tài)的反應(yīng)2H2S(g)2H2(g)+S2(g)H>0,不改變其他條件的情況下合理的說法是 ()A.加入催化劑,反應(yīng)途徑將發(fā)生改變,H也將隨之改變B.升高溫度,正、逆反應(yīng)速率都增大,H2S分解率也增大C.增大壓強,平衡向逆反應(yīng)方向移動,將引起體系溫度降低D.

39、若體系恒容,注入一些H2后達新平衡,與原平衡相比H2濃度將減小2.對于一定條件下的可逆反應(yīng)甲:A(g)+B(g)C(g)H<0乙:A(s)+B(g)C(g)H<0丙:A(g)+B(g)2C(g)H>0達到化學(xué)平衡后,改變條件,按要求回答下列問題。(1)升溫。平衡移動方向:(填“向左”“向右”或“不移動”)甲;乙;丙。 此時反應(yīng)體系的溫度均比原來(填“高”或“低”)。 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變化:(填“增大”“減小”或“不變”)甲;乙;丙。 (2)加壓,使體系體積縮小為原來的12。平衡移動方向:(填“向左”“向右”或“不移動”)甲;乙;丙。&#

40、160;設(shè)壓縮之前壓強分別為p甲、p乙、p丙,壓縮后壓強分別為p'甲、p'乙、p'丙,則p甲與p'甲,p乙與p'乙,p丙與p'丙的關(guān)系:甲;乙;丙。 (3)恒溫恒壓充入氖氣。平衡移動方向:(填“向左”“向右”或“不移動”)甲;乙;丙。 規(guī)律小結(jié)分析化學(xué)平衡移動的一般思路改變條件速率不變:如容積不變,充入惰性氣體,平衡不移動速率改變程度相同v正=v逆使用催化劑反應(yīng)前后氣體體積無變化的反應(yīng),改變壓強平衡不移動程度不同,v正v逆改變濃度改變壓強改變溫度平衡移動題組二化學(xué)平衡移動圖像分析1.密閉容器中進行的可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g

41、)cC(g)在不同溫度(T1和T2)及壓強(p1和p2)下,混合氣體中B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(B)與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如圖7-26-2所示。下列判斷正確的是()圖7-26-2A.T1<T2,p1<p2,a+b>c,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.T1>T2,p1<p2,a+b<c,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.T1<T2,p1>p2,a+b<c,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D.T1>T2,p1>p2,a+b>c,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)2.2019·湖北武漢模擬 在某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體A和B,一定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)+xB(g)2C(g),達到平

42、衡后,只改變反應(yīng)的一個條件,測得容器中物質(zhì)的濃度、反應(yīng)速率隨時間變化如圖7-26-3所示。下列說法中正確的是()圖7-26-3A.2030 min時溫度、壓強不變,40 min時溫度不變,增大壓強B.前8 min A的平均反應(yīng)速率為0.08 mol·(L·s)-1C.反應(yīng)方程式中的x=1,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D.2040 min時該反應(yīng)的環(huán)境溫度不變規(guī)律小結(jié)化學(xué)平衡圖像題的解題思路看圖像一看面,即縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義二看線,即線的走向和變化趨勢三看點,即起點、折點、交點、終點四看輔助線,如等溫線、等壓線等五看變化,如濃度變化、溫度變化等想規(guī)律聯(lián)想外界條件的改變對化學(xué)反應(yīng)速率和化

43、學(xué)平衡的影響規(guī)律作判斷根據(jù)圖像中呈現(xiàn)的關(guān)系與所學(xué)規(guī)律相對比,作出符合題目要求的判斷考點三等效平衡1.含義在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下,同一可逆反應(yīng)體系,起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同,達到化學(xué)平衡時,同種物質(zhì)的百分含量。 2.原理同一可逆反應(yīng),在外界條件一定時,不管是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,最后都能達到平衡狀態(tài),其中平衡混合物的含量 。由于化學(xué)平衡狀態(tài)與 有關(guān),而與建立平衡的無關(guān),因而同一可逆反應(yīng),從不同的狀態(tài)開始,只要達到平衡時的條件(溫度、濃度、壓強等)完全相同,即可形成等效平衡。 3.規(guī)律對于可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)反應(yīng)特點a+

44、bc+da+b=c+d條件等溫等容等溫等壓等溫等容等溫等壓起始投料換算為化學(xué)方程式同一邊物質(zhì),其“量”相同換算為化學(xué)方程式同一邊物質(zhì),其“量”成比例換算為化學(xué)方程式同一邊物質(zhì),其“量”成比例平衡特點物質(zhì)的量(n)相同成比例成比例成比例百分含量(w%)相同相同相同相同濃度相同相同成比例相同對點自測1.判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“×”)(1)對于一個可逆反應(yīng),在不同的條件下達到等效平衡時,同種物質(zhì)的物質(zhì)的量一定相等()(2)對于反應(yīng)3A(g)+B(g)2C(g)+D(g),現(xiàn)有兩個相同的密閉容器,一個容器中加入 3 mol A和 1 mol B,另一容器中加入 1.5 mol A+

45、0.5 mol B+1 mol C+0.5 mol D,當(dāng)達到平衡時兩容器中同種物質(zhì)的濃度相等()(3)A、B兩體積相同的恒容密閉容器,在A中充入SO2和O2各32 g,在B中充入SO2和O2各64 g,在其他條件相同時達到平衡。A中SO2的轉(zhuǎn)化率大于B中SO2的轉(zhuǎn)化率()(4)一定溫度下,在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2X(g)+Y(g)3Z(g)。若反應(yīng)開始時充入2 mol X和2 mol Y,達平衡后Y的體積分?jǐn)?shù)為a%。其他條件不變時,若按1 mol Y和1 mol Z配比作為起始物質(zhì),平衡后Y的體積分?jǐn)?shù)大于a%()(5)一定溫度下,容積不變的密閉容器中充入1.0 mol N2和 3.0

46、 mol H2,反應(yīng)達到平衡時測得NH3的物質(zhì)的量為0.6 mol。若在開始時充入 2.0 mol N2和 6.0 mol H2,則平衡時NH3的物質(zhì)的量為1.2 mol()2.在等溫等容條件下,有可逆反應(yīng)2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)H=-Q1 kJ·mol-1(Q1>0),起始物質(zhì)的量如下表所示:序號ABCD2 mol1 mol004 mol2 mol001 mol0.5 mol1.5 mol0.5 mol01 mol3 mol1 mol003 mol1 mol(1)上述反應(yīng)達到平衡時,互為等效平衡的是哪幾組?達到平衡后,哪些量相同?(2)達到平衡后,放出的熱量為

47、Q2 kJ,吸收的熱量為Q3 kJ,則Q1、Q2、Q3的定量關(guān)系為。 題組一恒溫恒容條件下的等效平衡1.2019·湖南長郡中學(xué)月考 將4.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2充入體積不變的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生下述反應(yīng):PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)。達到平衡時,PCl5為0.80 mol,如果此時移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,在相同溫度下再達平衡時PCl5的物質(zhì)的量是() mol mol C.小于0.4 mol D.大于0.4 mol,小于0.8 mol2.在相同溫度下,體積均為1 L的四個密閉容器中,保持溫度和容積不變,

48、以四種不同的投料方式進行反應(yīng)。平衡時有關(guān)數(shù)據(jù)如下。已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-196.6 kJ·mol-1容器甲乙丙丁起始投料量2 mol SO2+1 mol O21 mol SO2+0.5 mol O22 mol SO32 mol SO2+2 mol O2反應(yīng)放出或吸收的熱量(kJ)abcd平衡時c(SO3)(mol·L-1)efgh下列關(guān)系正確的是()A.a=c;e=gB.a>2b; e>2f C.a>d;e>h D.c+98.3e>196.6方法技巧構(gòu)建恒溫恒容平衡思維模式新平衡狀態(tài)可認(rèn)為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加并

49、壓縮而成,相當(dāng)于增大壓強。由增大壓強平衡移動方向分析物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率、百分含量、物質(zhì)的量濃度、放出或吸收熱量的變化情況。題組二恒溫恒壓條件下的等效平衡1.恒溫恒壓下,在一個容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)A(g)+B(g)C(g),若開始時通入1 mol A和1 mol B,達到平衡時生成a mol C。則下列說法錯誤的是()A.若開始時通入3 mol A和3 mol B,達到平衡時,生成的C的物質(zhì)的量為3a molB.若開始時通入4 mol A、4 mol B和2 mol C,達到平衡時,B的物質(zhì)的量一定大于4 molC.若開始時通入2 mol A、2 mol B和1 mol C,達到平衡時,再通入

50、3 mol C,則再次達到平衡后,C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a2-aD.若在原平衡體系中,再通入1 mol A和1 mol B,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變2.體積相同的甲、乙兩個容器中,分別充有等物質(zhì)的量的SO2和O2,在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)2SO2+O22SO3并達到平衡。在這過程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強不變,若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%,則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為()A.等于p% B.大于p% C.小于p% D.無法判斷方法技巧恒溫恒容與恒溫恒壓條件平衡比較模式(起始量相同)1.2019·江蘇卷改編 溫度為T1時,在三個容積均為1 L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng)2NO2(

51、g)2NO(g)+O2(g)(正反應(yīng)吸熱)。實驗測得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆為速率常數(shù),受溫度影響。下列說法正確的是()容器編號物質(zhì)的起始濃度 (mol·L-1)物質(zhì)的平衡濃度 (mol·L-1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)0.6000.20.30.50.200.50.35A.達平衡時,容器與容器中的總壓強之比為45B.達平衡時,容器中c(O2)c(NO2)比容器中的大C.達平衡時,容器中NO的體積分?jǐn)?shù)大于50%D.當(dāng)溫度改變?yōu)門2時,若k正=k逆,

52、則T2>T12.2019·江蘇卷改編 一定溫度下,在3個體積均為1.0 L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)達到平衡,下列說法正確的是()容器溫度/K物質(zhì)的起始濃度/mol·L-1物質(zhì)的平衡濃度/mol·L-1c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)4000.200.1000.0804000.400.200500000.100.025A.該反應(yīng)的逆反應(yīng)放熱B.達到平衡時,容器中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器中的大C.達到平衡時,容器中c(H2)大于容器中c(H2)的兩倍D.達到平衡時,容器中的反應(yīng)速率比容器中的大第27講化學(xué)平衡常數(shù)

53、化學(xué)反應(yīng)進行的方向考綱要求 掌握化學(xué)平衡的特征。了解化學(xué)平衡常數(shù)(K)的含義,能利用化學(xué)平衡常數(shù)進行相關(guān)計算?？键c一化學(xué)平衡常數(shù)1.概念在一定溫度下,一個可逆反應(yīng)達到化學(xué)平衡時,生成物與反應(yīng)物的比值是一個常數(shù),用符號表示。 2.表達式對于一般的可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定溫度下達到平衡時:濃度平衡常數(shù)Kc=;壓強平衡常數(shù)Kp= (固體和純液體的濃度視為常數(shù))。 3.意義(1)K值的大小反應(yīng)了化學(xué)反應(yīng)進行的程度。K值越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越,正反應(yīng)進行的程度越。當(dāng)K105時,認(rèn)為反應(yīng)進行得較完全。 (2)K值的大小只能預(yù)示某可逆反應(yīng)向某

54、方向進行的最大限度,不能預(yù)示反應(yīng)達到平衡所需要的時間。(3)K只受影響,與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān),與壓強變化無關(guān)。 4.應(yīng)用(1)利用化學(xué)平衡常數(shù),判斷反應(yīng)是否達到平衡或向何方向進行。對于化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的任意狀態(tài),濃度商Qc=。 Qc<K,反應(yīng)向反應(yīng)方向進行; Qc=K,反應(yīng)處于狀態(tài); Qc>K,反應(yīng)向反應(yīng)方向進行。 (2)利用K可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng):若升高溫度,K值增大,則正反應(yīng)為熱反應(yīng);若升高溫度,K值減小,則正反應(yīng)為熱反應(yīng)。 (3)計算轉(zhuǎn)化率:利用平衡常數(shù)計算轉(zhuǎn)化率的主要途徑是利用溫度不變時,平衡常數(shù)不變列方程求解。(4)計算相關(guān)反應(yīng)的平衡常數(shù)。若反應(yīng)方向改變,則平衡常數(shù)變?yōu)槠涞箶?shù);若方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)等倍擴大或縮小,盡管是同一反應(yīng),平衡常數(shù)也會改變同次冪,但意義不變。對點自測1.判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“×”)(1)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率都能體現(xiàn)可逆反應(yīng)進行的程度()(2)對某一可逆反應(yīng),升高溫度則化學(xué)平衡常數(shù)一定變大()(3)其他條件不變,使用不同催化劑,反應(yīng)的平衡常數(shù)不變()(4)平衡常數(shù)發(fā)生變化,化學(xué)平衡必定發(fā)生移動()(5)反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達平衡后,溫度不變,增大壓強,平衡正向移動,平衡常數(shù)K值