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文檔簡介
第二章
化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡
單元復(fù)習(xí)本章導(dǎo)圖知識點一化學(xué)反應(yīng)速率1.定義:
衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行_______的物理量。2.表示方法:
單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示。3.表達(dá)式:______________________
單位:
____________________________________________________________快慢v=Δc/Δtmol·L-1·s-1或mol/(L·s),mol·L-1·min-1或mol/(L·min)知識點一化學(xué)反應(yīng)速率資料卡片——除濃度外,反應(yīng)速率的其他測量
化學(xué)反應(yīng)速率是可以通過實驗測定的。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率表達(dá)式,實驗中需要測定不同反應(yīng)時刻反應(yīng)物(或生成物)的濃度。實際上任何一種與物質(zhì)濃度有關(guān)的可觀測量都可以加以利用,如氣體的體積、體系的壓強(qiáng)、顏色的深淺、光的吸收、導(dǎo)電能力等。
例如,對于在溶液中進(jìn)行的反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)物或生成物本身有比較明顯的顏色時,人們常常利用顏色變化與濃度變化間的比例關(guān)系來測量反應(yīng)速率。知識點一化學(xué)反應(yīng)速率(1)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式;(2)標(biāo)出各物質(zhì)的起始量、變化量、最終量
(可用物質(zhì)的量,也可用濃度);(3)根據(jù)已知條件列方程式計算?!叭问健庇嬎阒R點一化學(xué)反應(yīng)速率1.同一反應(yīng)用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時,其數(shù)值大小可能不同,但表示的意義相同。2.對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),當(dāng)單位相同時,化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比,即:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=___________________?;瘜W(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系m∶n∶p∶q知識點一化學(xué)反應(yīng)速率1.定性比較
通過觀察實驗現(xiàn)象,如反應(yīng)的劇烈程度、產(chǎn)生氣泡或沉淀的快慢、固體消失或氣體充滿所需時間的長短等來定性判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢。如K與水反應(yīng)比Na與水反應(yīng)劇烈,則反應(yīng)速率:K>Na。2.定量比較
同一化學(xué)反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)值可能不同,比較化學(xué)反應(yīng)速率的快慢不能只看數(shù)值大小,還要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化。(1)“化物質(zhì)”:將不同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,或分別除以相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù),所得數(shù)值大的速率大。(2)“化單位”:若化學(xué)反應(yīng)速率的單位不一致,需轉(zhuǎn)化為同一單位?;瘜W(xué)反應(yīng)速率的比較方法知識點一化學(xué)反應(yīng)速率1.基元反應(yīng):
大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)并不是經(jīng)過簡單碰撞就能完成的,而往往經(jīng)過多個反應(yīng)步驟才能實現(xiàn)。每一步反應(yīng)都稱為基元反應(yīng)。基元反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物的分子必須發(fā)生碰撞。2.自由基:
帶有單電子的原子或原子團(tuán)叫自由基,如I·自由基、O·自由基。自由基反應(yīng)活性很強(qiáng),壽命極短。3.反應(yīng)歷程:
與某化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的一組基元反應(yīng)反映了該反應(yīng)的反應(yīng)歷程,反應(yīng)歷程又稱反應(yīng)機(jī)理。
舉個例子——碘化氫的分解總反應(yīng):2HI=H2+I2實際上是經(jīng)過下列兩步基元反應(yīng)完成的:2HI→H2+2I·2I·→I2知識點一化學(xué)反應(yīng)速率1.有效碰撞的概念:
能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞。2.有效碰撞必須滿足的條件:
(1)分子具有足夠的___________;(即___________分子)
(2)分子在碰撞時具有合適的_____________。3.有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系:
有效碰撞的頻率越高,則反應(yīng)速率_____________。能量
活化
取向越快知識點一化學(xué)反應(yīng)速率1.活化分子:具有足夠能量、能夠發(fā)生___________的分子。2.活化能:活化分子具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差,叫做反應(yīng)的活化能。催化劑的作用:降低反應(yīng)的活化能。E1:正反應(yīng)的活化能E2:活化分子變成生成物分子放出的能量(逆反應(yīng)的活化能)E1﹣E2:反應(yīng)熱(△H)有效碰撞知識點一化學(xué)反應(yīng)速率1.化學(xué)反應(yīng)速率通常指一定時間內(nèi)反應(yīng)的平均速率。2.在化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程中,未達(dá)平衡時,瞬時反應(yīng)速率一般是不斷變化的。3.對于基元反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率通常與各反應(yīng)物濃度的冪之積成正比。4.速率常數(shù)和速率方程對于反應(yīng):aA+bB+…→產(chǎn)物速率方程為v=k·cx(A)·cy(B)·…,式中的k稱為速率常數(shù)。化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)和速率方程知識點一化學(xué)反應(yīng)速率影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素影響因素影響結(jié)果原因分析活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)內(nèi)因反應(yīng)物的性質(zhì)決定因素————外因濃度濃度越大速率越大增大不變溫度溫度越高速率越大增大增大壓強(qiáng)恒容充入惰性氣體無影響轉(zhuǎn)化為濃度問題恒壓充入惰性氣體速率減小催化劑正催化劑增大反應(yīng)速率增大(降低活化能)增大接觸面積接觸面積越大速率越大————B典例精講【例1】下列對化學(xué)反應(yīng)速率的理解正確的是(
)A.化學(xué)反應(yīng)速率表示的是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度B.化學(xué)反應(yīng)速率可以用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的變化來表示C.化學(xué)反應(yīng)速率可以用任何一種反應(yīng)物或生成物來表示D.化學(xué)反應(yīng)速率可以是正值,也可以是負(fù)值【例2】合成氨的反應(yīng)為:3H2
+N2
2NH3,其反應(yīng)的速率可分別表示為v(H2)、v(N2)、v(NH3)(單位為mol/(L·s)),則下列關(guān)系正確的是()A.v(H2)=v(N2)=v(NH3) B.v(H2)=3v(N2) C.v(N2)=2v(NH3) D.v(NH3)=3/2v(H2)
B典例精講【例3】反應(yīng)2A(g)+2B(g)=C(g)+3D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為:①v(A)=0.45mol·L-1·min-1②v(B)=0.6mol·L-1·s-1③v(C)=0.4mol·L-1·s-1④v(D)=0.5mol·L-1·s-1。該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序為(
)A.②>④>①>③B.③>④>②>① C.③>②>④>① D.④>③>②>①C典例精講A典例精講【例4】把0.6mol氣體X和0.4mol氣體Y混合于2.0L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g),測得5min末生成0.2molW,又知以Z表示的平均反應(yīng)速率為0.01mol·L-1·min-1,則n值是()A.1B.2C.3D.4D典例精講【例5】在一定條件下,A氣體與B氣體反應(yīng)生成C氣體。反應(yīng)過程中,反應(yīng)物與生成物的濃度隨時間變化的曲線如圖,則下列敘述正確的是(
)A.0~t1內(nèi)A的反應(yīng)速率為v(A)=0.6mol/(L·s)B.在t1~(t1+10)s時,v(A)=v(B)=0C.t1s時反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率為60%D.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A+B2C
B典例精講【例6】O3在水中易分解,一定條件下,O3的濃度減少一半所需的時間(t)如表所示。pHt/minT/℃3.04.05.06.02030123116958301581084815503126157已知:O3的起始濃度為0.0216mol·L-1。下列說法正確的是(
)A.pH增大能加速O3分解,表明對O3分解起催化作用的是H+B.在30℃、pH=4.0條件下,O3的分解速率為1.67×10-6mol(L·s)-1C.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,O3的分解速率隨溫度升高而增大,隨pH增大而減小D.根據(jù)表中數(shù)據(jù)的遞變規(guī)律,推測O3在下列條件下分解速率的大小關(guān)系為:
40℃、pH=3.0>30℃、pH=7.0【例7】少量鐵粉與100mL0.01mol·L-1的稀鹽酸反應(yīng),反應(yīng)速率太慢,為了加快此反應(yīng)速率而不改變H2的量,可以使用如下方法中的(
)①由鐵粉換鐵塊②加NaNO3固體
③將0.01mol·L-1的稀鹽酸換成98%的硫酸溶液
④加CH3COONa固體
⑤加NaCl溶液
⑥滴入幾滴硫酸銅溶液
⑦升高溫度(不考慮鹽酸揮發(fā))⑧改用100mL0.1mol·L-1鹽酸A.③⑤ B.①③ C.⑥⑦ D.⑦⑧D典例精講【例8】對于反應(yīng)2NO+2H2N2+2H2O,科學(xué)家根據(jù)光譜研究提出如下反應(yīng)歷程:第一步:2NON2O2:快反應(yīng);第二步:N2O2+H2→N2O+H2O慢反應(yīng);第三步:N2O+H2→N2+H2O快反應(yīng)。上述反應(yīng)中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步反應(yīng)的平衡,下列敘述正確的是()A.第三步反應(yīng)中N2O與H2的每一次碰撞都是有效碰撞B.反應(yīng)的中間產(chǎn)物有N2O2、N2O和H2C.該反應(yīng)的速率由第二步反應(yīng)決定D.若第一步反應(yīng)的△H<0,則升高溫度,正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大c典例精講【例9】甲醇與SO3在有水條件下生成硫酸氫甲酯的反應(yīng)部分歷程如圖所示。CH3OH(g)+SO3(g)CH3OSO3H(g),其中粒子間的靜電作用力用“…”表示。下列說法錯誤的是()A.d到f轉(zhuǎn)化的實質(zhì)為質(zhì)子轉(zhuǎn)移B.反應(yīng)歷程中最大能壘(活化能)為6.62eVC.水合CH3OH分子比水合SO3分子更穩(wěn)定D.在反應(yīng)過程中,水起催化作用C典例精講【例10】某學(xué)習(xí)小組為了探究反應(yīng)速率(v)與反應(yīng)物濃度的關(guān)系,在20℃進(jìn)行實驗,所得的數(shù)據(jù)如表:實驗編號相關(guān)數(shù)據(jù)①②③④⑤c(H+)/(mol/L)0.0080.0080.0040.0080.004c(BrO3-)/(mol/L)0.0010.0010.0010.0020.002c(Br-)/(mol/L)0.100.200.200.100.40v/(mol·L-1·s-1)2.4×10-84.8×10-81.2×10-84.8×10-8v1下列結(jié)論不正確的是(
)A.若溫度升高到40℃,則反應(yīng)速率增大B.實驗①④,探究的是c(BrO3-)對反應(yīng)速率的影響C.若該反應(yīng)速率方程為v=k·cm(BrO3-)·cn(Br-)·cp(H+)(k為常數(shù)),則p=1D.實驗⑤中,v1=4.8×10-8C典例精講知識點二化學(xué)平衡1.定義:在____________下,既能向________方向進(jìn)行,同時又能向_______方向進(jìn)行的反應(yīng)。2.表示:書寫可逆反應(yīng)的方程式不用“=”,而用“”連接。3.特點:同一條件逆反應(yīng)正反應(yīng)知識點二化學(xué)平衡4.化學(xué)平衡狀態(tài)的概念
在一定條件下,可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時,正、逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)物和生成物的濃度保持不變,即體系的組成不隨時間而改變,物質(zhì)的轉(zhuǎn)化達(dá)到了“限度”,這時的狀態(tài)我們稱之為化學(xué)平衡狀態(tài),簡稱化學(xué)平衡。5.化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程加入反應(yīng)物,從正反應(yīng)方向開始
加入生成物,從逆反應(yīng)方向開始知識點二化學(xué)平衡6.化學(xué)平衡的基本特征逆等動定變化學(xué)平衡狀態(tài)的研究對象是可逆反應(yīng)v正=v逆≠0,是一個動態(tài)平衡各組分濃度/物質(zhì)的量/百分含量保持不變外界條件改變時,原平衡狀態(tài)被破壞,在新條件下建立平衡知識點二化學(xué)平衡2.變量不變:①各組分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、濃度、百分含量等保持不變。②總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量、混合氣體的
、體系的密度、顏色等,根據(jù)具體情況分析。達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志1.速率相等:①同種物質(zhì)——v正(A)=v逆(A)②不同物質(zhì)——v正(A):v逆(B)=a:b(化學(xué)計量數(shù)之比)知識點二化學(xué)平衡三、平衡常數(shù)的影響因素
化學(xué)平衡常數(shù)是表明化學(xué)反應(yīng)限度的一個特征值,通常情況下只受________影響。四、化學(xué)平衡常數(shù)的意義
(1)通常,K越大,說明平衡體系中________所占的比例越大,______反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,即該反應(yīng)進(jìn)行得越完全,平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大;反之,K越小,該反應(yīng)進(jìn)行得越不完全,平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。
(2)一般來說,當(dāng)K>______時,該反應(yīng)就進(jìn)行得基本完全了。五、化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用:判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向
(1)Q<K:反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,v正>v逆
;
(2)Q=K:反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài),v正=v逆
;
(3)Q>K:反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,v正<v逆
。溫度生成物正105知識點二化學(xué)平衡六、平衡常數(shù)與方程式的關(guān)系1.對于同一可逆反應(yīng),正反應(yīng)和逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù);2.若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)都擴(kuò)大或縮小至原來的n倍,則化學(xué)平衡常數(shù)變?yōu)樵瓉淼膎次冪或n(1)次冪。3.若干方程式相加,則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之乘積;若干方程式相減,則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步平衡常數(shù)之商。知識點二化學(xué)平衡七、化學(xué)平衡的移動
在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后,如果改變反應(yīng)條件,平衡狀態(tài)被破壞,平衡體系的物質(zhì)組成也會隨著改變,直到達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這種由原有的平衡狀態(tài)達(dá)到新的平衡狀態(tài)的過程叫做化學(xué)平衡的移動。知識點二化學(xué)平衡如果改變影響平衡的一個條件(如溫度、壓強(qiáng)及參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度),平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動,該結(jié)論就是勒夏特列原理。勒夏特列原理
平衡移動的結(jié)果是“減弱”外界條件的影響,但不能“消除”外界條件的影響,即“減弱但不抵消”。
思考與交流:如何理解勒夏特列原理中的“減弱”一詞?知識點二化學(xué)平衡八、化學(xué)平衡圖像總反應(yīng)速率?時間圖像速率?時間圖像知識點二化學(xué)平衡知識點二化學(xué)平衡C典例精講【例1】在一密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反應(yīng)過程中某一時刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時,可能存在的數(shù)據(jù)是(
)A.SO2為0.4mol/L、O2為0.2mol/L B.SO2、SO3均為0.15mol/LC.SO3為0.25mol/L D.SO3為0.4mol/LA典例精講【例2】在一定溫度下,可逆反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在體積固定的密閉容器中進(jìn)行,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(
)①單位時間內(nèi)生成nmolO2,同時生成2nmolNO2②單位時間內(nèi)生成nmolO2,同時生成2nmolNO③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為2∶2∶1④混合氣體的密度不再改變⑤混合氣體的顏色不再改變⑥混合氣體平均相對分子質(zhì)量保持不變A.①⑤⑥B.①③⑤ C.②④⑤ D.以上全部B典例精講【例3】將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:H2NCOONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g)。能判斷該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是(
)①v(NH3)正=2v(CO2)逆
②密閉容器中總壓強(qiáng)不變③密閉容器中混合氣體的密度不變④密閉容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變⑤密閉容器混合氣體的總物質(zhì)的量不變⑥密閉容器中CO2的體積分?jǐn)?shù)不變⑦混合氣體總質(zhì)量不變A.①②⑤⑦ B.①②③⑤⑦ C.①②③⑤⑥ D.全部C典例精講【例4】已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù):①S(s)+O2(g)SO2(g),K1;②H2(g)+S(s)H2S(g),K2;則反應(yīng)H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常數(shù)是(
)A.K1-K2 B.K2-K1 C.K2/K1 D.K1/K2B典例精講【例5】在800℃時,體積為1升的密閉容器中,下列可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),已知CO和H2O(g)的初始濃度為0.01mol·L-1時,H2平衡濃度為0.005mol·L-1。若此時再加入0.02mol·L-1的H2O(g),重新達(dá)到平衡時,H2平衡濃度為(
)A.0.025mol·L-1 B.0.0075mol·L-1
C.0.005mol·L-1 D.0.015mol·L-1D典例精講【例6】對于可逆反應(yīng):FeCl3+3KSCN?Fe(SCN)3+3KCl的理解不正確的是(
)A.增大FeCl3的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動B.增大KSCN的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動C.增大Fe(SCN)3的濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動D.增大KCl的濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動D典例精講【例7】已知反應(yīng):2NO2(紅棕色)N2O4(無色)
ΔH<0,將一定量的NO2充入注射器后封口,如圖是在拉伸和壓縮注射器的過程中氣體透光率隨時間的變化(氣體顏色越深,透光率越小),下列說法正確的是(
)①b點的操作為拉伸注射器②d點v正<v逆③c點與a點相比,c(NO2)增大,c(N2O4)減小,④若不忽略體系溫度變化,且沒有能量損失,則T(b)<T(c)⑤若容器絕熱,則平衡常數(shù)Ka>KcA.①③⑤ B.②③④ C.①③④ D.②④⑤A典例精講【例8】下列事實中,不能用勒夏特列原理解釋的有幾項(
)①Fe(SCN)3溶液中加入固體KSCN后顏色變深②將混合氣體中的氨液化有利于合成氨反應(yīng)③實驗室常用排飽和食鹽水的方法收集氯氣④紅棕色NO2氣體加壓后顏色先變深后變淺⑤加入催化劑有利于合成氨的反應(yīng)⑥由H2(g)、I2(g)和HI(g)組成的平衡體系加壓后顏色變深⑦500℃時比室溫更有利于合成氨的反應(yīng)A.三項 B.四項 C.五項 D.六項知識點三等效平衡對于CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)途徑1:
起始0.01mol0.01mol00
平衡0.004mol0.004mol0.006mol0.006mol途徑2:
起始000.01mol0.01mol
平衡0.004mol0.004mol0.006mol0.006mol等效平衡的建立
上述兩種途徑,同一可逆反應(yīng),外界條件相同,通過不同的途徑(正向和逆向),平衡時同種物質(zhì)的物質(zhì)的量相等(同種物質(zhì)的含量相等)——效果相同的平衡。知識點三等效平衡
在一定條件(定溫、定容或定溫、定壓)下,只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,任何相同組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù))均相同,這樣的化學(xué)平衡互稱等效平衡。等效平衡的原理知識點三等效平衡1、等溫、等容條件下的等效平衡Ⅰ類:在等溫、等容條件下,對于反應(yīng)前后氣體化學(xué)計量數(shù)不相等的可逆反應(yīng),只改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量,若通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量,所得反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量與原起始量對應(yīng)相同,則兩平衡等效。例如:在等溫、等容條件下,對于可逆反應(yīng)2A(g)+B(g)
3C(g)+D(g)ABCD等效說明①2mol1mol00①③⑤互為等效平衡。表現(xiàn)在物質(zhì)的量、質(zhì)量、體積、物質(zhì)的量濃度、組分百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù))相同②4mol2mol00③1mol0.5mol1.5mol0.5mol④01mol3mol1mol⑤003mol1mol知識點三等效平衡1、等溫、等容條件下的等效平衡Ⅱ類:在等溫、等容條件下,對于反應(yīng)前后氣體化學(xué)計量數(shù)相等的可逆反應(yīng),只改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量,若通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量,所得反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量之比與原起始量之比對應(yīng)相同,則兩平衡等效。例如:在等溫、等容條件下,對于可逆反應(yīng)2A(g)+B(g)
3C(g)+D(s)ABCD等效說明①2mol1mol00①②③⑤互為等效平衡。表現(xiàn)在組分百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù))相同②4mol2mol00③1mol0.5mol1.5mol0.5mol④01mol3mol1mol⑤003mol1mol知識點三等效平衡2、等溫、等壓條件下的等效平衡
在等溫、等壓條件下,對于反應(yīng)前后氣體化學(xué)計量數(shù)任意型的可逆反應(yīng),只改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量,若通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量,所得反應(yīng)物(或生成物)的物質(zhì)的量之比與原起始量之比對應(yīng)相同,則兩平衡等效。例如:在等溫、等容條件下,對于可逆反應(yīng)2A(g)+B(g)
3C(g)+D(g)ABCD等效說明①2mol1mol00①②③⑤互為等效平衡。表現(xiàn)在物質(zhì)的量濃度、組分百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù))相同②4mol2mol00③1mol0.5mol1.5mol0.5mol④01mol3mol1mol⑤003mol1molC典例精講【例1】相同溫度下,容積相同的甲、乙、丙3個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-197kJ·mol-1。實驗測得起始、平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:容器起始各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol達(dá)到平衡時體系能量的變化SO2O2SO3Ar甲2100放出熱量:Q1乙1.80.90.20放出熱量:Q2丙1.80.90.20.1放出熱量:Q3下列敘述正確的是(
)A.Q1=Q2=Q3=197kJB.達(dá)到平衡時,丙容器中SO2的體積分?jǐn)?shù)最大C.甲、乙、丙3個容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等D.若在上述條件下反應(yīng)生成2molSO3(s)的反應(yīng)熱為ΔH1,則ΔH1>-197kJ·mol-1C典例精講【例2】在體積、溫度都相同的條件下,反應(yīng)2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)分別從下列兩條途徑建立平衡:Ⅰ.A、B的起始物質(zhì)的量均為2mol;Ⅱ.C、D的起始物質(zhì)的量分別為2mol和6mol。以下敘述中不正確的是()A.Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達(dá)到平衡時,體系內(nèi)混合氣體的百分組成相同B.Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達(dá)到平衡時,體系內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量相同C.達(dá)平衡時,Ⅰ途徑的反應(yīng)速率vA等于Ⅱ途徑的反應(yīng)速率vAD.達(dá)平衡時,Ⅰ途徑所得混合氣體的密度為Ⅱ途徑所得混合氣體密度的2(1)A典例精講【例3】將3molA和1molB混合于一體積可變的密閉容器P中,以此時的溫度、壓強(qiáng)和體積作為起始條件,發(fā)生了如下反應(yīng):3A(g)+B(g)2C(g)+D(g)達(dá)到平衡時C的濃度為wmol·L-1?;卮穑?/p>
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