《新學(xué)案》2015年春高中化學(xué)蘇教版選修四課堂導(dǎo)入 重難點(diǎn)突破 復(fù)習(xí)檢測(cè)：專題二 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡（含解析）

1、專題2化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第一單元化學(xué)反應(yīng)速率第一課時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法課堂導(dǎo)學(xué) 新課引入煙花的燃燒瞬間完成,反應(yīng)速率快。煤、石油的形成則需要很長(zhǎng)時(shí)間,反應(yīng)速率慢。食物變質(zhì),反應(yīng)速率是快還是慢呢? 目標(biāo)導(dǎo)學(xué)(見學(xué)生用書第22頁)化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其定量表示方法化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。即v= QUOTE 。理解的關(guān)鍵:(1) 濃度變化;(2) 為正值;(3) 不用純固體或純液體表示;(4) 是平均速率;(5) 單位。例題1發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),構(gòu)建低碳社會(huì)?？茖W(xué)家們提出利用以工業(yè)廢氣中的CO2為原料,以CuO與ZnO混合物為催化劑,其反應(yīng)為CO2+3

2、H2CH3OH+H2O。某溫度下,在體積為1 L的密閉容器中充入1 mol CO2和4 mol H2,測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如下圖所示。從反應(yīng)開始到平衡,甲醇的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=;氫氣的轉(zhuǎn)化率為。解析v(CH3OH)= QUOTE =0.075 molL-1min-1,氫氣的轉(zhuǎn)化率為 QUOTE 100%=56.25%。答案 0.075 molL-1min-156.25%同一反應(yīng)中不同物質(zhì)間反應(yīng)速率的規(guī)律同一反應(yīng)用不同物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時(shí),其數(shù)值不一定相等;它們的比值等于化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)之比。對(duì)于在一個(gè)容器中的一般反應(yīng) aA+bBcC+dD來說有,v(A)v

3、(B)v(C)v(D)=c(A)c(B)c(C)c(D)=n(A)n(B)n(C)n(D)=abcd。例題2在一定條件下,在體積為V L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):mA+nBpC。t s末,A減少了1 mol,B減少了1.25 mol,C增加了0.5 mol。則mnp應(yīng)為()A. 45 2B. 254C. 132D. 321解析物質(zhì)的變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。答案A化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)量方法1. 化學(xué)反應(yīng)速率測(cè)定的基本思路: 化學(xué)反應(yīng)速率是通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定的。要測(cè)定不同反應(yīng)時(shí)刻反應(yīng)物或生成物的濃度,可通過觀察和測(cè)量體系中的某一物質(zhì)(反應(yīng)物或生成物)的相關(guān)性質(zhì),再進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換和計(jì)算。2. 化學(xué)反應(yīng)速率的

4、測(cè)定方法:向錐形瓶中放入5 g大理石,再加入20 mL 1 molL-1鹽酸。每隔10 s觀察一次注射器中氣體的體積,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并繪制v(CO2)t曲線圖。(1) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:大理石表面有氣泡生成,注射器活塞向外移動(dòng)。(2) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:可通過測(cè)量每隔一定時(shí)間產(chǎn)生氣體的體積來測(cè)定反應(yīng)速率。隨著反應(yīng)物濃度的降低,反應(yīng)速率逐漸減小(忽略其他因素的影響)。例題3某研究小組擬用定量方法測(cè)量Al和Fe分別與酸反應(yīng)的快慢,設(shè)計(jì)了如下圖所示的裝置:(1) 檢查上圖所示裝置氣密性的方法是。(2) 若要比較產(chǎn)生氣體的快慢,可以測(cè)量相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積,也可以測(cè)量。答案(1) 用手捂住錐形瓶,觀察乙中長(zhǎng)導(dǎo)管內(nèi)

5、液面是否上升(2) 產(chǎn)生相同體積的氣體所需的時(shí)間 備講例題 1. 700 時(shí),向容積為2 L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。反應(yīng)過程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表(t1t2):反應(yīng)時(shí)間/minn(CO)/moln(H2)/mol01.200t10.80at20.800.40下列說法不正確的是()A. a=0.40B. 反應(yīng)在t1 min內(nèi)的平均速率為v(CO)= QUOTE molL-1min-1C. 反應(yīng)在t2 min內(nèi)的平均速率為v(H2)= QUOTE molL-1min-1D. 反應(yīng)在t1t2 min內(nèi)的凈速率為0解析B項(xiàng),沒有

6、考慮到容器的容積為2 L,錯(cuò)用CO物質(zhì)的量的變化來代替物質(zhì)的量濃度的變化。答案B 課堂評(píng)價(jià)(見學(xué)生用書第2223頁) 1. 化合物Bilirubin在一定波長(zhǎng)的光照射下發(fā)生分解反應(yīng),反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時(shí)間變化如下圖所示,計(jì)算反應(yīng)48 min間的平均反應(yīng)速率和推測(cè)第16 min 反應(yīng)物的濃度,結(jié)果應(yīng)是()A. 2.5 molL-1min-1和2.0 molL-1B. 2.5 molL-1min-1和2.5 molL-1C. 3.0 molL-1min-1和3.0 molL-1D. 5.0 molL-1min-1和3.0 molL-1解析第8 min與第4 min時(shí)反應(yīng)物濃度差c為10 molL-1

7、,t為4 min,所以在48 min間的平均反應(yīng)速率為2.5 molL-1min-1,可以排除C、D兩個(gè)答案;圖中從08 min,反應(yīng)物濃度降低了4倍,根據(jù)這一幅度,可以推測(cè)從816 min也降低4倍,即由10 molL-1降低到2.5 molL-1,因此推測(cè)第16 min反應(yīng)物的濃度為2.5 molL-1,所以可以排除A而選B。答案B 2. 反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在不同情況下測(cè)得反應(yīng)速率,其中反應(yīng)速率最快的是()A. v(D)=0.4 molL-1s-1B. v(B)=0.6 molL-1s-1C. v(C)=0.5 molL-1s-1D. v(A)=0.15 mo

8、lL-1s-1解析根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比求解。答案C 3. 在一定條件下,將8 mol A和25.7 mol B兩種氣體通入體積為W L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):mA(g)+nB(g)2C(g)。t s后,A、B、C的物質(zhì)的量分別為7.5 mol、23.7 mol、1 mol。則m與n值應(yīng)是()A. m=2,n=1B. m=1,n=3C. m=1,n=4D. m=3,n=1解析t s后,A、B、C的物質(zhì)的量變化分別為0.5 mol、2 mol、1 mol,用A、B、C分別表示的反應(yīng)速率之比為142,所以C項(xiàng)正確。答案C 4. 將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容器中混合,并

9、在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g)。若經(jīng)2 s后測(cè)得C的濃度為0.6 molL-1,下列說法正確的是()用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3 molL-1s-1用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6 molL-1s-12 s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%2 s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7 molL-1A. B. C. D. 解析根據(jù)題意,2 s時(shí),C的濃度為0.6 molL-1,利用化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則B的濃度變化為0.3 molL-1,進(jìn)而確定2 s時(shí)物質(zhì)B的濃度為1 molL-1-0.3 molL-1=0.7 molL-1;A的轉(zhuǎn)化濃度為0.6 molL-1,則A的轉(zhuǎn)化

10、率為30%;由C表示的反應(yīng)速率,可推知v(A)=0.3 molL-1s-1,v(B)=0.15 molL-1s-1。答案B趁熱打鐵,事半功倍。請(qǐng)老師布置同學(xué)們完成練習(xí)本第2021頁中的練習(xí)。第二課時(shí)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素課堂導(dǎo)學(xué) 新課引入生活中有很多的反應(yīng)需要加快反應(yīng)速率(如爆炸),也有很多反應(yīng)需要減慢反應(yīng)速率(如食物的腐敗),也就是說有很多反應(yīng)需要控制反應(yīng)速率。那么,如何控制呢? 目標(biāo)導(dǎo)學(xué)(見學(xué)生用書第2426頁)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素例題1某?；瘜W(xué)小組用實(shí)驗(yàn)的方法利用Cu、Fe、Mg和不同濃度的硫酸(0.5 molL-1、2 molL-1、18.4 molL-1)來研究影響反應(yīng)速率的因素。

11、甲同學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)報(bào)告如下表:實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象結(jié)論分別取等體積的2 molL-1硫酸于試管中反應(yīng)速率:MgFe,Cu不反應(yīng)金屬的性質(zhì)越活潑,反應(yīng)速率越快(1) 甲同學(xué)表中實(shí)驗(yàn)步驟為。(2) 甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?要得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,還需控制的實(shí)驗(yàn)條件是。乙同學(xué)為了更精確地研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,利用下圖所示裝置進(jìn)行定量實(shí)驗(yàn):(3) 乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該測(cè)定的數(shù)據(jù)是。(4) 乙同學(xué)完成該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)藥品是。該實(shí)驗(yàn)中不選用某濃度的硫酸,理由是。解析本題通過實(shí)驗(yàn),對(duì)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素進(jìn)行了探究。決定反應(yīng)速率的內(nèi)因是反應(yīng)物的性質(zhì),控制實(shí)驗(yàn)條件是實(shí)驗(yàn)的靈魂。答案(1) 分別投入大小、形狀相同的Cu、F

12、e、Mg(2) 研究金屬(或反應(yīng)物)本身的性質(zhì)與反應(yīng)速率的關(guān)系溫度相同(3) 一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積(或產(chǎn)生一定體積的氣體所需時(shí)間)(4) Mg(或Fe)和0.5 molL-1硫酸和2 molL-1硫酸常溫下Mg與18.4 molL-1硫酸反應(yīng)生成SO2;Fe在18.4 molL-1硫酸中鈍化濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響規(guī)律及其微觀解釋影響規(guī)律其他條件相同時(shí),增大反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率增大;減小反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率減小微觀解釋在其他條件不變時(shí),對(duì)某一反應(yīng)而言,反應(yīng)物分子中活化分子百分?jǐn)?shù)是一定的,即活化分子濃度與反應(yīng)物濃度成正比。反應(yīng)物濃度增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多單位時(shí)間內(nèi)有

13、效碰撞的次數(shù)增多化學(xué)反應(yīng)速率加快注意事項(xiàng)一般情況下,在一定溫度下固體或純液體的濃度是常數(shù),因此改變其物質(zhì)的量,對(duì)速率無影響;固體物質(zhì)的反應(yīng)速率與接觸面積有關(guān),顆粒越小,表面積越大,反應(yīng)速率越快例題2在相同溫度下,相同規(guī)格的鐵片與下列不同濃度的酸反應(yīng)生成氫氣的速率最快的是()A. 3 molL-1鹽酸B. 2 molL-1硫酸C. 2 molL-1醋酸D. 2 molL-1硝酸解析同溫度、相同規(guī)格的鐵片與酸反應(yīng)生成氫氣的速率取決于氫離子的濃度,濃度大反應(yīng)速率快,B答案中的氫離子濃度最大,濃硫酸和硝酸與鐵不能生成氫氣,答案選B。答案B壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響1. 改變壓強(qiáng),對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的根本

14、原因是引起濃度改變。所以在討論壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),應(yīng)區(qū)分引起壓強(qiáng)改變的原因。(1) 對(duì)于沒有氣體參與的化學(xué)反應(yīng),由于改變壓強(qiáng)時(shí),反應(yīng)物濃度變化很小,可忽略不計(jì),因此對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率無影響。(2) 對(duì)于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng),有以下幾種情況:恒溫時(shí),壓縮體積壓強(qiáng)增大反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)速率加快。恒溫時(shí),對(duì)于恒容密閉容器:a. 充入氣體反應(yīng)物:總壓強(qiáng)增大反應(yīng)物濃度增加反應(yīng)速率加快。b. 充入“惰性氣體”:總壓強(qiáng)增大反應(yīng)物濃度未改變反應(yīng)速率不變。恒溫、恒壓時(shí):充入“惰性氣體”體積增大氣體反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)速率減小。2. 壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響規(guī)律及其微觀解釋影響規(guī)律對(duì)氣體反應(yīng)而言,增大壓強(qiáng)(減少容器容積

15、),相當(dāng)于增大反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率增大;減小壓強(qiáng)(增大容器容積),相當(dāng)于減小反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率減小微觀解釋增大壓強(qiáng)單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多有效碰撞次數(shù)增多化學(xué)反應(yīng)速率加快;反之,化學(xué)反應(yīng)速率減慢注意事項(xiàng)若是參加反應(yīng)的物質(zhì)是固體、液體或溶液,由于壓強(qiáng)的變化對(duì)它們的濃度幾乎無影響,可以認(rèn)為反應(yīng)速率不變例題3在一密閉容器中充入1 mol H2和1 mol I2,壓強(qiáng)為p(Pa),并在一定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)HCBA(4) 0.11 molL-1(5) 隨著c(H2O2)減小,反應(yīng)速率減慢 2. 某活動(dòng)小組以酸性KMnO4溶液和H2C2O4(草酸)溶液為反應(yīng)物進(jìn)行

16、了下列三組實(shí)驗(yàn),反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O。實(shí)驗(yàn)編號(hào)KMnO4H2C2O4(草酸)加入的其他物質(zhì)體積/mL濃度/molL-1體積/mL濃度/molL-140.0120.140.0120.240.0120.1MnSO4固體 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),下列說法不正確的是()A. 實(shí)驗(yàn)和可探究濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響B(tài). 實(shí)驗(yàn)和可探究催化劑對(duì)該反應(yīng)速率的影響C. 實(shí)驗(yàn)和可探究催化劑對(duì)該反應(yīng)速率的影響D. 實(shí)驗(yàn)中開始反應(yīng)較慢,一段時(shí)間后變快,其原因是生成的MnSO4有自催化作用解析對(duì)比實(shí)驗(yàn)和,可以發(fā)現(xiàn)變量有兩個(gè):H2C2O4濃度不同和加

17、與不加MnSO4固體,所以無法確定影響反應(yīng)速率的因素,C項(xiàng)不正確。答案C 課堂評(píng)價(jià)(見學(xué)生用書第26頁) 1. Fe與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí),下列措施一定能使生成氫氣的速率加快的是()A. 增加鐵的量B. 增大硫酸的濃度C. 加熱D. 增大壓強(qiáng)解析錯(cuò)選A的誤區(qū)是混淆了外界條件對(duì)反應(yīng)速率影響的關(guān)系,濃度增大,反應(yīng)速率加快,但鐵為固體,增加鐵的量,其濃度并沒有改變;錯(cuò)選B的誤區(qū)是把反應(yīng)物的性質(zhì)發(fā)生改變與反應(yīng)發(fā)生改變混淆了,當(dāng)H2SO4濃度增大時(shí),可能轉(zhuǎn)變?yōu)闈饬蛩?濃硫酸與鐵常溫下會(huì)發(fā)生鈍化,無氫氣生成;錯(cuò)選D的誤區(qū)是把增大反應(yīng)物濃度與增大物質(zhì)的濃度的關(guān)系混淆了,增大壓強(qiáng),只改變了氫氣的濃度,而氫氣是

18、生成物,并沒有改變反應(yīng)物的濃度。答案C 2. 下列措施能減慢化學(xué)反應(yīng)速率的是()A. 將煤塊粉碎后燃燒B. 將食物貯藏在冰箱中C. 用過氧化氫溶液制氧氣時(shí)添加少量二氧化錳粉末D. 用粗鋅替代純鋅與同濃度同體積的鹽酸反應(yīng)制氫氣解析將固體粉碎、加入催化劑、形成原電池反應(yīng)都能加快反應(yīng)速率,A、C、D項(xiàng)錯(cuò);B項(xiàng)正確。答案B 3. 下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是()A. 稀鹽酸與鋅反應(yīng)時(shí),加入適量的氯化鈉溶液,生成氫氣的速率減慢B. 用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,若改用鐵片和濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率C. 二氧化硫的催化氧化是放熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)速率減慢D. 合成氨中,增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率加快解析

19、選項(xiàng)A中,加入氯化鈉溶液,相當(dāng)于對(duì)鹽酸稀釋,濃度降低,反應(yīng)速率減慢;選項(xiàng)B中,改用鐵片與濃硫酸反應(yīng)時(shí),若常溫則發(fā)生鈍化,若加熱則反應(yīng)生成二氧化硫氣體,得不到氫氣;選項(xiàng)C中,不論該化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),升溫,化學(xué)反應(yīng)速率必然加快;選項(xiàng)D中,對(duì)有氣體參與的反應(yīng),增大壓強(qiáng),氣體的濃度增大,反應(yīng)速率加快。答案AD 4. 下列說法正確的是()A. 等體積0.1 molL-1 HNO3和0.1 molL-1 H2SO4分別與等體積2 molL-1 NaOH溶液反應(yīng)的速率相同B. 等質(zhì)量的鋅粒和鋅粉分別同0.1 molL-1鹽酸反應(yīng),速率相同C. 增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率一定加快D. 升高溫度,反應(yīng)速率

20、一定加快解析0.1 molL-1 HNO3和0.1 molL-1 H2SO4中 c(H+)不同,所以反應(yīng)速率不同,A項(xiàng)錯(cuò);固體形狀(固體反應(yīng)物的表面積)對(duì)反應(yīng)速率有影響,相同條件下,粉狀比塊狀速率快,B項(xiàng)錯(cuò);對(duì)于非氣體反應(yīng),增加壓強(qiáng)不能加快反應(yīng)速率,C項(xiàng)錯(cuò)。答案D趁熱打鐵,事半功倍。請(qǐng)老師布置同學(xué)們完成練習(xí)本第2223頁中的練習(xí)。第二單元化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向和限度第一課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的方向課堂導(dǎo)學(xué) 新課引入汽車尾氣中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃燒所產(chǎn)生的一氧化碳,它們是現(xiàn)代城市中的大氣污染物。為了減輕大氣污染,人們提出通過以下反應(yīng)來處理汽車尾氣:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO

21、2(g)。你能否判斷這一方案是否可行?理論依據(jù)是什么? 目標(biāo)導(dǎo)學(xué)(見學(xué)生用書第2728頁)自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)1. 自發(fā)過程:在一定條件下,不需要外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過程。特點(diǎn):(1) 體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)。(2) 在密閉條件下,體系趨向于從有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序狀態(tài)。2. 自發(fā)反應(yīng):在給定條件下,能自發(fā)地進(jìn)行到顯著程度的反應(yīng)。3. 非自發(fā)反應(yīng):不能自發(fā)地進(jìn)行,必須借助某種外力才能進(jìn)行的反應(yīng)。例題1過程的自發(fā)性的作用是()A. 判斷過程的方向B. 確定過程是否一定會(huì)發(fā)生C. 判斷過程發(fā)生的速率D. 判斷過程的熱效應(yīng)解析反應(yīng)過程的自發(fā)性用于判斷反應(yīng)過程的方向。答案A反應(yīng)方向的焓判據(jù)焓判

22、據(jù):放熱反應(yīng)過程中體系能量降低,因此具有自發(fā)進(jìn)行的傾向。但有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行,故只用焓變判斷反應(yīng)的方向不全面。例題2實(shí)驗(yàn)證明,多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。對(duì)此說法的理解正確的是()A. 所有的放熱反應(yīng)都是自發(fā)進(jìn)行的B. 所有的自發(fā)反應(yīng)都是放熱的C. 焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一個(gè)重要因素D. 焓變是決定反應(yīng)是否具有自發(fā)性的唯一判據(jù)解析多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng),并不是所有能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng),既然說“多數(shù)”,必定存在特例,所以只能說“焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一個(gè)重要因素,但不是唯一因素”。答案C反應(yīng)方向的熵判據(jù)1. 熵:量度體系混亂(或有序)的程度的物理量

23、,符號(hào)為S(同一物質(zhì),三種狀態(tài)下熵值:氣態(tài)液態(tài)固態(tài))。2. 熵判據(jù):如果發(fā)生變化后體系的混亂度增大(即熵增),S0,反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向,化學(xué)反應(yīng)的S越大,越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行;但有些熵減反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行,故只用熵判據(jù)判斷反應(yīng)的方向也不全面。例題3下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的熵變的敘述正確的是()A. 化學(xué)反應(yīng)的熵變與反應(yīng)的方向無關(guān)B. 化學(xué)反應(yīng)的熵變直接決定了反應(yīng)的方向C. 熵值增大的反應(yīng)都是混亂度增大的反應(yīng)D. 熵值增大的反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行解析熵值增大的反應(yīng),即S0的反應(yīng)容易自發(fā)進(jìn)行,所以熵變與反應(yīng)的方向有關(guān),A項(xiàng)錯(cuò);熵變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素,但不是唯一因素,B項(xiàng)錯(cuò);自發(fā)反應(yīng)不一定S0,D項(xiàng)

24、錯(cuò)。答案C焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響H-TS0,不能自發(fā)進(jìn)行。具體的幾種情況如下:焓變(H)熵變(S)反應(yīng)的自發(fā)性0任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行000高溫下能自發(fā)進(jìn)行00任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行注意:過程的自發(fā)性只能用于判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向,不能確定過程是否一定會(huì)發(fā)生和過程發(fā)生的速率。例題4下列關(guān)于H-TS的說法正確的是()A. H-TS可用于判斷所有條件下的反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行B. H-TS只用于判斷溫度、體積一定的反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行C. H-TS只用于判斷溫度、壓強(qiáng)一定的反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行D. H-TS0的反應(yīng),在該條件下一定劇烈反應(yīng)解析H-TS判據(jù)只適用判斷一定溫度和壓強(qiáng)下的反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行,A、B

25、項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;H-TS0,該反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行C. 如果某一反應(yīng)的正反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,則其逆反應(yīng)無法自發(fā)進(jìn)行D. 向Fe(NO3)2溶液中加入稀硫酸,可觀察到有紅棕色氣體生成,說明HNO3不穩(wěn)定易分解解析并非所有自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)都是放熱的,有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行,B項(xiàng)在高溫條件下能自發(fā)進(jìn)行,B項(xiàng)錯(cuò)誤;紅棕色氣體的生成是Fe2+與H+和N QUOTE 作用的結(jié)果,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案AC 2. 下列說法正確的是()A. 電解質(zhì)溶于水發(fā)生電離的過程中,熵值增大B. 已知反應(yīng)SO2(g)+H2O(g)H2SO3(l),該過程熵值增大C. 右圖可表示爆炸反應(yīng)的能量變化曲線D. 同溫同壓下,H2(g)

26、+Cl2(g)2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的H不同解析通常情況下,三種狀態(tài)下熵值:氣態(tài)液態(tài)固態(tài),所以B選項(xiàng)是一個(gè)熵值減小的反應(yīng),錯(cuò)誤;同一反應(yīng)在不同條件下發(fā)生,其H相同,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案AC 課堂評(píng)價(jià)(見學(xué)生用書第28頁) 1. 符合下列條件的化學(xué)反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行的是()A. H0,S0B. H0C. H0,S0D. H0,S0解析根據(jù)H-TS0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行可知,H0的化學(xué)反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行。答案B 2. 對(duì)于化學(xué)反應(yīng)方向的確定,下列說法正確的是()A. 反應(yīng)的焓變是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素B. 溫度、壓強(qiáng)一定時(shí),放熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行C. 在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下,焓因素和熵因素共

27、同決定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向D. 固體的溶解過程與焓變無關(guān)解析焓因素和熵因素共同決定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向,A項(xiàng)錯(cuò)、C項(xiàng)正確;放熱反應(yīng),若S0,在低溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行,高溫時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行,B項(xiàng)錯(cuò);固體的溶解也有焓變,D項(xiàng)錯(cuò)。答案C3. 已知反應(yīng)2CO(g)2C(s)+O2(g)的H為正值,S為負(fù)值。設(shè)H和S不隨溫度而變,下列說法正確的是()A. 低溫下能自發(fā)進(jìn)行B. 高溫下能自發(fā)進(jìn)行C. 低溫下不能自發(fā)進(jìn)行,高溫下能自發(fā)進(jìn)行D. 任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行解析根據(jù)復(fù)合判據(jù)H-TS0時(shí)反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行,又因?yàn)镠0,S0,故H-TS0,此反應(yīng)任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行。答案D趁熱打鐵,事半功倍。請(qǐng)老師布置同學(xué)們完

28、成練習(xí)本第2425頁中的練習(xí)。第二課時(shí)化學(xué)平衡狀態(tài)課堂導(dǎo)學(xué) 新課引入19世紀(jì)后期,人們發(fā)現(xiàn)高爐煉鐵所排出的高爐氣中含有相當(dāng)量的CO,有些工程師認(rèn)為這是由于CO和鐵礦石的接觸時(shí)間不長(zhǎng)所造成的,于是耗資建造了一個(gè)高大的煉鐵高爐,以增加CO和鐵礦石的接觸時(shí)間。可是后來發(fā)現(xiàn)用這個(gè)高爐煉鐵,所排出的高爐氣中CO的含量并沒有減少。你知道為什么嗎? 目標(biāo)導(dǎo)學(xué)(見學(xué)生用書第29頁)可逆反應(yīng)與不可逆反應(yīng)1. 定義:在同一條件下,既能發(fā)生反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌锏恼蚍磻?yīng),又能發(fā)生生成物轉(zhuǎn)變?yōu)榉磻?yīng)物的逆向反應(yīng)。2. 特點(diǎn):反應(yīng)物與生成物同時(shí)存在;轉(zhuǎn)化率小于100%。3. 表示:用“”表示。例題1向平衡體系CO(g)+H

29、2O(g)CO2(g)+H2(g)中加入18O和 2H組成的H2O(g),當(dāng)再次達(dá)到平衡時(shí),下列判斷正確的是()A. 含18O的物質(zhì)只有一種B. 含2H的物質(zhì)有兩種C. 含18O和含2H的物質(zhì)各有兩種D. 既含有2H又含有18O的物質(zhì)只有一種解析本題考查了可逆反應(yīng)的本質(zhì)任何時(shí)刻反應(yīng)物和生成物都是共存的。答案BD化學(xué)平衡狀態(tài)的特征和標(biāo)志1. 化學(xué)平衡狀態(tài)的特征2. 化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志反應(yīng)特點(diǎn)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)m+n=p+qm+np+q無條件判據(jù)v(正)=v(逆)平衡平衡各組分百分含量不變平衡平衡各組分濃度不變平衡平衡有條件判據(jù)壓強(qiáng)不變不一定平衡平衡混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)

30、量不變不一定平衡平衡混合氣體密度不變不一定平衡恒壓時(shí)平衡溫度不變絕熱體系平衡絕熱體系平衡顏色不變有有色分子參與反應(yīng)時(shí)平衡有有色分子參與反應(yīng)時(shí)平衡總體積不一定平衡恒壓時(shí)平衡總物質(zhì)的量不變不一定平衡平衡例題2在一定溫度下,不能判斷可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是()C的生成速率與C的分解速率相等單位時(shí)間內(nèi)生成a mol A,同時(shí)生成3a mol BA、B、C的濃度不再變化體積不變的密閉容器中混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化混合氣體的物質(zhì)的量不再變化單位時(shí)間內(nèi)消耗a mol A,同時(shí)生成3a mol BA、B、C的分子數(shù)目比為1 3 2A. B. C. D. 解析A、B的生成指的都是逆

31、反應(yīng)速率,錯(cuò);分子數(shù)目比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)比不能說明達(dá)到平衡狀態(tài),錯(cuò)。答案選C。答案C 備講例題 1. 密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)為X(g)+3Y(g)2Z(g),X、Y、Z 的起始濃度依次為0.1 molL-1、0.3 molL-1、0.2 molL-1,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),各物質(zhì)的濃度可能是()A. X=0.2 molL-1B. Y=0.5 molL-1C. Z=0.3 molL-1D. Z=0.4 molL-1解析可逆反應(yīng)中,反應(yīng)體系中各物質(zhì)一定共存,如果A選項(xiàng)中的數(shù)據(jù)存在,則Z的濃度為0;如果D選項(xiàng)中的數(shù)據(jù)存在,則X、Y的濃度為0,這是不可能的,故A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案BC 2. 2SO2(g)+O2

32、(g)2SO3(g)H=-196.6 kJmol-1是制備硫酸的重要反應(yīng)。判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(填字母)。a. SO2和SO3濃度相等b. SO2百分含量保持不變c. 在體積不變的容器中,氣體的壓強(qiáng)不變d. SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等e. 在體積不變的容器中混合氣體的密度保持不變 f. SO2、O2、SO3的濃度保持不變解析可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)有兩個(gè)核心的判斷依據(jù):(1) 正、逆反應(yīng)速率相等;(2) 反應(yīng)混合物中各組成成分的百分含量保持不變。只要抓住這兩個(gè)特征就可確定是否達(dá)到平衡狀態(tài),對(duì)于隨反應(yīng)的發(fā)生而發(fā)生變化的物理量如果不變了,即說明可逆反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。答案bcf

33、課堂評(píng)價(jià)(見學(xué)生用書第29頁) 1. 甲醇來源豐富、價(jià)格低廉、運(yùn)輸貯存方便,是一種重要的化工原料,有著重要的用途和應(yīng)用前景。若在恒溫恒容的容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下列表示該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()A. 容器中混合氣體的密度不再變化B. CO2百分含量保持不變C. 容器中混合氣體的質(zhì)量不再變化D. 有1個(gè)HH鍵生成的同時(shí)有 3個(gè)CH鍵生成解析反應(yīng)前后都是氣體,質(zhì)量不變,又是恒容容器,密度也不變,A、C項(xiàng)錯(cuò);CO2百分含量會(huì)隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,待其不變了說明達(dá)到了平衡狀態(tài),B項(xiàng)正確;有3個(gè)HH鍵生成的同時(shí)有 3個(gè)CH鍵生成才能說明達(dá)到平衡狀態(tài)

34、,D項(xiàng)錯(cuò)。答案B 2. 在2NO2N2O4的可逆反應(yīng)中,下列狀態(tài)屬于平衡狀態(tài)的是()A. v正=v逆0時(shí)的狀態(tài)B. NO2全部轉(zhuǎn)變成N2O4的狀態(tài)C. c(NO2)=c(N2O4)的狀態(tài)D. 體系的顏色不再發(fā)生變化的狀態(tài)解析化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征是正、逆反應(yīng)速率相等,宏觀表現(xiàn)是各組成成分的百分含量保持不變等。用這條原理可分析題中各種說法:A項(xiàng),v正=v逆0時(shí)的狀態(tài)顯然是平衡狀態(tài);B項(xiàng),由于2NO2N2O4是可逆反應(yīng),NO2不可能全部轉(zhuǎn)化為N2O4;C項(xiàng),平衡時(shí)NO2、N2O4的百分含量保持不變,但不一定存在c(NO2)=c(N2O4)的關(guān)系;D項(xiàng),對(duì)于反應(yīng)2NO2N2O4來講,只有NO2呈紅棕

35、色,N2O4無色,體系的顏色不變說明NO2的濃度不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。答案AD 3. 下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A. 1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)HH鍵形成B. 1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)HH鍵斷裂C. 1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)NH鍵斷裂D. 1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)HH鍵形成解析這是化學(xué)鍵與化學(xué)平衡綜合的題目。NN鍵斷裂與HH鍵斷裂表示的都是正反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò);1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí)有6個(gè)HH鍵形成,雖然分別代表正、逆反應(yīng)速率,v正(N2)=6v逆(H2),但是正、逆反應(yīng)速率不等,D項(xiàng)錯(cuò)。答案AC 4. 一定溫度下在容積恒定的密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)2A

36、(s)+3B(g)C(g)+2D(g),當(dāng)下列物理量不發(fā)生變化時(shí),能作為該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()混合氣體的密度容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)混合氣體總物質(zhì)的量B的物質(zhì)的量濃度A. B. C. D. 解析變化的量不變了說明達(dá)到了平衡狀態(tài),氣體的質(zhì)量會(huì)隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,密度也會(huì)隨著變化,B的物質(zhì)的量濃度也會(huì)隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,正確;混合氣體總物質(zhì)的量、壓強(qiáng)一直不變,不能作為平衡的標(biāo)志,錯(cuò)誤。答案A趁熱打鐵,事半功倍。請(qǐng)老師布置同學(xué)們完成練習(xí)本第2627頁中的練習(xí)。第三課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)課堂導(dǎo)學(xué) 新課引入同一個(gè)可逆反應(yīng),外界條件不同,反應(yīng)進(jìn)行的限度就不同;不同反應(yīng)在相同外界條件下進(jìn)行的程度也不

37、同?；瘜W(xué)上如何來衡量一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度大小呢? 目標(biāo)導(dǎo)學(xué)(見學(xué)生用書第3031頁)化學(xué)平衡常數(shù)對(duì)于反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),K= QUOTE (固體和純液體的濃度為常數(shù),通常不計(jì)入平衡常數(shù)表達(dá)式中)。注意:(1) 對(duì)于同一反應(yīng),溫度不同時(shí),K值越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高,正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大。(2) 對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng),其K值僅隨溫度的改變而改變,即溫度一定、K值一定,不隨其他外界條件的改變而改變。(3) K值的大小只能大致說明一個(gè)可逆反應(yīng)的正向反應(yīng)所進(jìn)行的最大限度,并不能預(yù)示反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。如298 K時(shí),2SO2(g)+O22SO3(g) 的K(=3.61

38、024)很大,但由于速率太慢,常溫時(shí),幾乎不發(fā)生反應(yīng)。(4) 化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。若反應(yīng)方向改變,則平衡常數(shù)改變。正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù);若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小,平衡常數(shù)也會(huì)改變。例如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)為K1, QUOTE N2(g)+ QUOTE H2(g)NH3(g)的平衡常數(shù)為K2,NH3(g) QUOTE N2(g)+ QUOTE H2(g)的平衡常數(shù)為K3,則K1和K2的關(guān)系式為K1= QUOTE ,K2和K3的關(guān)系式為K2= QUOTE 。例題1298 K時(shí),各反應(yīng)的平衡常數(shù)如下:N2(g)+O2(g)2N

39、O(g)K=110302H2(g)+O2(g)2H2O(g)K=210812CO2(g)2CO(g)+O2(g)K=410-92則常溫下,NO、H2O、CO2這三種化合物分解放氧的傾向最大的是()A. B. C. D. 無法判斷解析要判斷NO、H2O、CO2這三種化合物分解放氧的傾向,則必須求出各個(gè)分解放氧反應(yīng)的平衡常數(shù),然后比較大小即可。由計(jì)算可知:2NO(g)N2(g)+O2(g)K=110-302H2O(g)2H2(g)+O2(g)K=510-822CO2(g)2CO(g)+O2(g)K=410-92平衡常數(shù)越大,表示反應(yīng)進(jìn)行得越徹底,因此反應(yīng)即NO分解放氧的傾向最大。答案A有關(guān)化學(xué)平衡

40、常數(shù)的計(jì)算對(duì)化學(xué)反應(yīng):aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)K= QUOTE (注意要用各物質(zhì)的平衡濃度代入而不能僅用物質(zhì)的量代入)例題2在容積為1 L的恒容容器中,合成甲醇的熱化學(xué)方程式:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1=-116 kJmol-1,當(dāng)溫度分別為230 、250 和270 時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率與 QUOTE 的起始組成比的關(guān)系如下圖所示。起始時(shí)CO的物質(zhì)的量均為1 mol。利用圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù),計(jì)算該反應(yīng)在對(duì)應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)K(寫出計(jì)算過程)。答案根據(jù)圖像可知a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO的轉(zhuǎn)化率為50%,H2的物質(zhì)的量為1.5 mol。CO(g)+2H2(g)CH3OH(g

41、)起始濃度/molL-111.50轉(zhuǎn)化濃度/molL-10.510.5平衡濃度/molL-10.50.50.5K= QUOTE = QUOTE =4有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算一般涉及各組分的物質(zhì)的量、濃度、轉(zhuǎn)化率、百分含量、氣體混合物的密度、平均摩爾質(zhì)量、壓強(qiáng)等。通常的思路是寫出平衡式,列出相關(guān)量(起始量、變化量、平衡量),確定各量之間的關(guān)系,列出比例式、等式或依據(jù)平衡常數(shù)求解。如以下反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A(yù)、B起始物質(zhì)的量(mol)分別為a、b,達(dá)到平衡后,A的消耗量為mx,容器容積為V L。 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始/mol

42、:a b00變化/mol:mx nx pxqx平衡/mol:a-mxb-nxpxqx則有:(1) K= QUOTE (2) 對(duì)于反應(yīng)物:n(平)=n(始)-n(變);對(duì)于生成物:n(平)=n(始)+n(變)。(3) c平(A)= QUOTE (4) (A)平= QUOTE 100%,(A)(B)= QUOTE QUOTE = QUOTE (5) (A)= QUOTE 100%(6) QUOTE = QUOTE (7) QUOTE (混)= QUOTE gL-1(8) QUOTE = QUOTE gmol-1例題3已知:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H=-25 kJmol-

43、1,某溫度下的平衡常數(shù)為400。此溫度下,在1 L的密閉容器中加入CH3OH,反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的物質(zhì)的量濃度如下表,下列說法正確的是()物質(zhì)CH3OHCH3OCH3H2Oc/molL-10.81.241.24A. 平衡后升高溫度,平衡常數(shù)不變B. 平衡時(shí),c(CH3OCH3)=1.6 molL-1C. 平衡時(shí),反應(yīng)混合物的總能量減少40 kJD. 平衡時(shí),再加入與起始等量的CH3OH,達(dá)新平衡后平衡常數(shù)變大解析升高溫度平衡常數(shù)發(fā)生變化,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g);某時(shí)刻量/molL-10.81.241.24變化量/molL-12xxx平衡量/molL

44、-10.8-2x1.24+x1.24+x QUOTE =400,解得x=0.36 molL-1,平衡時(shí),c(CH3OCH3)=1.24+x =1.6 molL-1,所有CH3OCH3(g)都是生成的量,故E=n(CH3OCH3)25 kJmol-1=1.6 mol25 kJmol-1=40 kJ,選項(xiàng)B、C正確;平衡常數(shù)與濃度無關(guān),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案BC 備講例題 1. 25 時(shí),在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入過量金屬錫(Sn),發(fā)生反應(yīng)Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),體系中c(Pb2+)和c(Sn2+)用變化關(guān)系如下圖所示。下列判斷正確的是()A. K= Q

45、UOTE B. 往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體,此時(shí)正、逆反應(yīng)速率都增大C. 25 時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1=2.2D. 25 時(shí),Sn2+(aq)+Pb(s)Sn(s)+Pb2+(aq)的平衡常數(shù)為K2,則K1K2=1解析固體不列入平衡常數(shù)的表達(dá)式,A項(xiàng)錯(cuò)誤;加入Sn(NO3)2固體瞬間,c(Sn2+)增大,c(Pb2+)不變,所以,逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖可知,平衡時(shí)c(Sn2+)=0.22 molL-1,c(Pb2+)=0.10 molL-1,所以平衡常數(shù)K= QUOTE =2.2,C項(xiàng)正確;在同一溫度下,同一反應(yīng)的正、逆反應(yīng)平衡常數(shù)互為倒數(shù),D項(xiàng)正確。答

46、案CD 課堂評(píng)價(jià)(見學(xué)生用書第3132頁) 1. 用于凈化汽車尾氣的反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),已知該反應(yīng)速率極慢,570 K時(shí)平衡常數(shù)為11059。下列說法正確的是()A. 裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中一定不再含有NO或COB. 因?yàn)榉磻?yīng)的平衡常數(shù)極大,所以反應(yīng)速率極快,達(dá)到平衡所需的時(shí)間很短C. 加入高效催化劑,可以提高反應(yīng)的速率,但平衡常數(shù)不變D. 570 K時(shí)該反應(yīng)正向進(jìn)行的程度很大,故使用催化劑并無實(shí)際意義解析在一個(gè)可逆反應(yīng)中,反應(yīng)物不可能全部轉(zhuǎn)化為生成物,故排出的氣體中一定還含有NO和CO,A項(xiàng)錯(cuò);平衡常數(shù)為11059,表明在570 K時(shí),絕大

47、部分的反應(yīng)物能轉(zhuǎn)化為生成物,但是反應(yīng)速率慢,仍然需要使用催化劑,B、D項(xiàng)錯(cuò);平衡常數(shù)僅和溫度有關(guān),加入催化劑可以加快反應(yīng)速率,平衡常數(shù)不變,C項(xiàng)正確。答案C 2. 2 000 K時(shí),反應(yīng)CO(g)+ QUOTE O2(g)CO2(g)的平衡常數(shù)為K,則相同溫度下反應(yīng) 2CO2(g)2CO(g)+O2(g)的平衡常數(shù)K為()A. QUOTE B. K2C. QUOTE D. QUOTE 解析平衡常數(shù)與化學(xué)方程式的寫法有關(guān),對(duì)于以上兩個(gè)反應(yīng):K= QUOTE 、K= QUOTE ,所以K= QUOTE 。答案C 3. 某溫度下,反應(yīng)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)為4

48、00,此溫度下,在容積一定的密閉容器中加入CH3OH,反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下:物 質(zhì)CH3OHCH3OCH3H2O濃度/molL-10.440.60.6下列說法正確的是()A. CH3OH的起始濃度為1.04 molL-1B. 此時(shí)逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率C. 平衡時(shí)CH3OH的濃度為0.04 molL-1D. 平衡時(shí)CH3OH的轉(zhuǎn)化率小于80%解析根據(jù)某一時(shí)刻各物質(zhì)的濃度判斷,起始CH3OH的濃度為0.44 molL-1+0.6 molL-12=1.64 molL-1,A項(xiàng)不正確;設(shè)該溫度下達(dá)平衡時(shí),CH3OCH3的濃度為x molL-1,則c(H2O)=x molL-1,c(CH

49、3OH)=(1.64-2x) molL-1,K= QUOTE = QUOTE =400,解得x=0.8,故平衡時(shí)CH3OH的濃度為(1.64-2x)molL-1=0.04 molL-1,C項(xiàng)正確;因?yàn)槠胶鈺r(shí)CH3OH的濃度為0.04 molL-1,所以表中數(shù)據(jù)所在該時(shí)刻未達(dá)到平衡,則此時(shí)正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,B項(xiàng)錯(cuò)誤;CH3OH的轉(zhuǎn)化率為 QUOTE 100%= QUOTE 100%97.6%80%。答案C 4. 700 時(shí),向容積為2 L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。反應(yīng)過程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表(表中t1t2):反應(yīng)時(shí)

50、間/minn(CO)/molH2O/mol01.200.60t10.80t20.20試求700 時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)。解析t1時(shí),參與反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量為0.40 mol,則參與反應(yīng)的H2O的物質(zhì)的量也為0.40 mol,那么,t1時(shí)H2O物質(zhì)的量為0.20 mol,比較t1、t2可知,t1時(shí)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài),那么,生成的CO2、H2的物質(zhì)的量為0.40 mol,則平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度分別為c(CO)=0.40 molL-1、c(H2O)=0.10 molL-1、c(CO2)=0.20 molL-1、c(H2)=0.20 molL-1,代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算即可。答案1趁熱打鐵,事半

51、功倍。請(qǐng)老師布置同學(xué)們完成練習(xí)本第2829頁中的練習(xí)。第三單元化學(xué)平衡的移動(dòng)第一課時(shí)化學(xué)平衡的移動(dòng)課堂導(dǎo)學(xué) 新課引入化學(xué)平衡狀態(tài)是建立在一定條件基礎(chǔ)上的,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后,如果改變濃度、壓強(qiáng)、溫度等反應(yīng)條件,平衡狀態(tài)是否會(huì)發(fā)生變化呢?工業(yè)合成氨的條件為什么選擇高溫、高壓、催化劑呢? 目標(biāo)導(dǎo)學(xué)(見學(xué)生用書第3334頁)濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響1. 濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響基本規(guī)律:在其他條件不變的情況下,增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。注意:增加固體或純液體的量,由于濃度不變,所以化學(xué)平衡不移動(dòng)。2

52、. 壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響基本規(guī)律:其他條件不變時(shí),對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),增大壓強(qiáng),會(huì)使平衡向著氣體體積減小的方向移動(dòng);減小壓強(qiáng),會(huì)使平衡向著氣體體積增大的方向移動(dòng)。但是壓強(qiáng)改變,對(duì)于有氣體參與而反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)不變的反應(yīng)來說,平衡不移動(dòng)。正向氣體體積變化減小增大增大減小平衡移動(dòng)原因加壓加壓減壓減壓速率變化v(正)、v(逆)同時(shí)增大,但v(正)v(逆)v(逆)、v(正)同時(shí)增大,但v(逆)v(正)v(正)、v(逆)同時(shí)減小,但v(正)v(逆)v(正)、v(逆)同時(shí)減小,但v(逆)v(正)平衡移動(dòng)方向正向移動(dòng)逆向移動(dòng)正向移動(dòng)逆向移動(dòng)注意:若容器恒溫恒容,充入惰性氣體雖改變了容器內(nèi)氣體

53、的總壓強(qiáng),但卻沒有改變氣體的濃度,故平衡不移動(dòng),轉(zhuǎn)化率不變;若容器恒溫恒壓,充入惰性氣體會(huì)使容器的容積增大,雖未減小容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng),但降低了各物質(zhì)的濃度,從而使平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。若正向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大;若逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率減小。例題1在一密閉容器中,反應(yīng)mA(g)+nB(g)3C(g)達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(A)=0.5 molL-1。在溫度不變的情況下,將容器體積增大一倍,當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí),測(cè)得c(A)=0.20 molL-1。下列判斷正確的是()A. A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小B. 化學(xué)計(jì)量數(shù):m+n3C. 平衡向右移動(dòng)D. 物質(zhì)C的體積分?jǐn)?shù)減小解析根據(jù)將容器體積增大一倍,當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí)

54、,測(cè)得c(A)小于原濃度的一半,即平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),可知m+n3,A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小,A選項(xiàng)正確,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),C選項(xiàng)正確;物質(zhì)C的體積分?jǐn)?shù)增大,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案AC溫度、催化劑對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響1. 溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響基本規(guī)律:其他條件不變的情況下,升高溫度,平衡向吸熱方向移動(dòng);降低溫度,平衡向放熱方向移動(dòng)。2. 催化劑對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響由于催化劑能夠同等程度地增加正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率,因此,它對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒有影響。但是使用催化劑,能改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需的時(shí)間。例題2反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在恒容密閉容器中進(jìn)行。為探究溫度、CO2等因

55、素對(duì)該反應(yīng)的影響,進(jìn)行了4組實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表。下列說法不正確的是()組序號(hào)1234反應(yīng)溫度/225235225235反應(yīng)前氣體的物質(zhì)的量/molCO2000.20.2CO3.03.02.82.8H27.07.07.07.0平衡時(shí)CH3OH的體積分?jǐn)?shù)/%4.98.836.550.7A. 反應(yīng)CO(g)+2H2(g)2CH3OH(g)的H0,選項(xiàng)A的說法錯(cuò)誤;反應(yīng)前后氣體的計(jì)量數(shù)不同,壓強(qiáng)不變時(shí)可以說明達(dá)平衡狀態(tài),選項(xiàng)B的說法正確;選擇1、3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較,少量CO2能提高平衡時(shí)CH3OH的體積分?jǐn)?shù),CO2不是催化劑,選項(xiàng)C的說法錯(cuò)誤、選項(xiàng)D的說法正確。答案AC勒夏特列原理(平衡移動(dòng)原理)如果改變

56、影響平衡的條件之一(如溫度、壓強(qiáng),以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度),平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。平衡移動(dòng)的實(shí)質(zhì)是因?yàn)闂l件的變化打破了正、逆反應(yīng)速率相等的關(guān)系。v(正)v(逆),正向移動(dòng);v(正)v(逆)向右固體或純液體濃度視為固定不變生成物濃度減小不變減小反應(yīng)物濃度減小減小不變v(正)v(逆)向右升高或降低溫度,v(正)、v(逆)增加或減小程度不同正反應(yīng)放熱增大增大v(正)v(逆)向左正反應(yīng)吸熱減小減小v(正)v(逆)向右壓縮體積,增大壓強(qiáng)m+np+q增大增大v(正)v(逆)向右反應(yīng)物產(chǎn)物都是固體或液體,壓強(qiáng)對(duì)平衡無影響m+n=p+q增大增大v(正)=v(逆)不移動(dòng)容積不變,充入He不

57、變不變v(正)=v(逆)不移動(dòng)分壓不變壓強(qiáng)不變,充入Hem+np+q減小減小v(正)v(逆)向左相當(dāng)于減壓m+n=p+q減小減小v(正)=v(逆)不移動(dòng)m+nv(逆)向右例題3下列事實(shí)能用勒夏特列原理來解釋的是()A. 由H2(g)、I2(g)、HI(g)組成的混合氣體平衡體系加壓后顏色加深B. 久置的氯水變成了稀鹽酸C. 在FeCl2溶液中加入鐵粉防止氧化變質(zhì)D. 加入催化劑有利于SO2與O2反應(yīng)制SO3解析A選項(xiàng),由于反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等,加壓后平衡不移動(dòng),顏色加深是由于濃度變大的原因,故錯(cuò)誤;B選項(xiàng),Cl2+H2OHCl+HClO,2HClO2HC

58、l+O2 ,由于次氯酸見光會(huì)分解,消耗了次氯酸,使第一個(gè)可逆反應(yīng)向正方向進(jìn)行,不斷的消耗了氯氣,最終變?yōu)辂}酸,故正確;C選項(xiàng),在FeCl2溶液中加入鐵粉,是防止發(fā)生氧化還原反應(yīng),與勒夏特列原理無關(guān),故錯(cuò)誤;D選項(xiàng),加入催化劑反應(yīng)平衡不移動(dòng),故錯(cuò)誤。答案B化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)平衡的移動(dòng)1. K可用于判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)及平衡移動(dòng)方向。如對(duì)化學(xué)反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的任意狀態(tài),濃度商Qc= QUOTE 。若Qc=K,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);若QcK,平衡逆向移動(dòng)。2. K可用于判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)。若升高溫度,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);若升高溫度,K值減小,則正反應(yīng)為放熱

59、反應(yīng)。例題4某溫度下反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K=57.0,現(xiàn)向此溫度下的真空容器中充入0.2 molL-1 H2(g)、0.5 molL-1 I2(g)及0.3 molL-1 HI(g),則下列說法正確的是()A. 反應(yīng)正好達(dá)平衡B. 反應(yīng)向左進(jìn)行C. 反應(yīng)向某方向進(jìn)行一段時(shí)間后K57.0D. 反應(yīng)向某方向進(jìn)行一段時(shí)間后c(H2)0.2 molL-1解析Q= QUOTE = QUOTE =0.90,下列敘述正確的是()A. 加入少量W,逆反應(yīng)速率增大B. 升高溫度,平衡逆向移動(dòng)C. 平衡后加入X,上述反應(yīng)的H增大D. 當(dāng)容器中氣體壓強(qiáng)不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡解析W為固體,其

60、濃度可視為常數(shù),所以加入少量W,逆反應(yīng)速率不變,平衡不移動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于一個(gè)確定的化學(xué)方程式,其H是一個(gè)定值,平衡后加入X,平衡正移,體系的熱效應(yīng)改變,但是X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)的H不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)正向反應(yīng)氣體體積減小,所以當(dāng)容器中氣體壓強(qiáng)不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,D項(xiàng)正確。答案D 4. 溫度為T時(shí),向V L的密閉容器中充入一定量的A和B,發(fā)生反應(yīng):A(g)+B(g)C(s)+xD(g)H0,容器中A、B、D的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如下圖所示。下列說法正確的是()A. 反應(yīng)在前10 min的平均反應(yīng)速率v(D)=0.3 m