高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 單元綜合學(xué)案 新人教版選修_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、知識(shí)歸納本章知識(shí)網(wǎng)絡(luò)第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率考綱要求 1了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法 2理解外界條件(溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑等)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響教材導(dǎo)讀 一化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法. 1概念:化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái) . 2表示方法:化學(xué)反應(yīng)速率通常用 來(lái)表示,數(shù)學(xué)表達(dá)式為 ,式中的表示 的變化,表示 ,則化學(xué)反應(yīng)速率的常用單位為 . 3有關(guān)濃度變化的計(jì)算 對(duì)于某一反應(yīng)終了時(shí),反應(yīng)物濃度= ,生成物濃度= ,而各物質(zhì)變化量之等于 . 4注意:(1)表達(dá)式中的分母上是“物質(zhì)的量濃度”的變化量,而不是“物質(zhì)的量”的變化量.(2)化學(xué)反應(yīng)速率表示反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度,它實(shí)際指的是一段時(shí)間內(nèi)的 ,而

2、不是瞬時(shí)速率,且均取正值.(3)固體或液體(不是溶液)的濃度可視為不變的常數(shù),因此,一般不用固體或液體表示化學(xué)反應(yīng)速率.(4)用不同物質(zhì)表示的速率的數(shù)值不一定相等,但意義相同.因此表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),必須注明是用那種物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn)的.不同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于 .二影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 1內(nèi)因:是反應(yīng)速率的主要決定因素2外因:外界條件在一定范圍內(nèi)影響反應(yīng)速率如濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑及其它因素,如光、超聲波、激光、放射線、電磁波、反應(yīng)物顆粒大小、形成原電池等,通常可以用 理論解釋外因?qū)瘜W(xué)反應(yīng)速率的影響。(1)溫度:(其它條件不變)升高溫度不論對(duì)放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),反應(yīng)速率 一般每升高10

3、,反應(yīng)速率增大到原來(lái)的24倍 注意:溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)際上是比較復(fù)雜的,有的反應(yīng)隨溫度的升高,反應(yīng)速率不一定加快。例如用酶催化的反應(yīng),酶只有在適宜的溫度下活性最大,反應(yīng)速率才達(dá)到最大。故在許多工業(yè)生產(chǎn)中溫度的選擇不許考慮催化劑的活性溫度范圍。(2)濃度:(其它條件不變)增大反應(yīng)物的濃度,單位體積內(nèi)的分子數(shù)增加,機(jī)會(huì)增多,故反應(yīng)速率反之,反應(yīng)速率(3)壓強(qiáng):(有氣體物質(zhì)參與,其它條件不變)增大壓強(qiáng),氣體的體積 ,濃度 ,分子間的有效碰撞機(jī)會(huì),反應(yīng)速率 反之 (4)催化劑可以改變正、逆反應(yīng)速率。使用正催化劑,反應(yīng)速率 ,使用負(fù)催化劑,反應(yīng)速率 。 要點(diǎn)解讀一濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響固體或純液體濃度

4、視為常數(shù),它們物質(zhì)的量的變化不會(huì)引起反應(yīng)速率的變化,故不能用它表示反應(yīng)速率但固體顆粒的大小導(dǎo)致接觸面的大小,故影響反應(yīng)速率濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,并非所有的反應(yīng)都一樣,若隨著濃度的改變,反應(yīng)的本質(zhì)發(fā)生了變化,那么反應(yīng)速率的含義也不同了如:采取“把稀硫酸改成濃硫酸來(lái)增大用鋅制取氫氣的速率”,是錯(cuò)誤的,因?yàn)楦挠脻饬蛩岷?,反?yīng)不再生成氫氣了。 二壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響 恒容條件,增加與反應(yīng)無(wú)關(guān)的氣體,容器總壓增加,但與反應(yīng)有關(guān)的氣體物質(zhì)各自的分壓不變,各自濃度不變,故反應(yīng)速率不變 恒壓條件,增加與反應(yīng)無(wú)關(guān)的氣體,容器體積增加,對(duì)于反應(yīng)有關(guān)的氣體物質(zhì)相當(dāng)于減壓,故反應(yīng)速率減小總之,有氣體參加的反應(yīng),壓

5、強(qiáng)的影響,實(shí)質(zhì)上是指容器容積的改變,導(dǎo)致各氣體的濃度同等程度的改變,從而影響反應(yīng)速率三催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響對(duì)于某些化學(xué)反應(yīng),使用催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。催化劑雖然在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生變化,但它卻參與了化學(xué)變化過程,改變了原來(lái)的反應(yīng)歷程。需要注意的是: (1)對(duì)于可逆反應(yīng),催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。在一定條件下,正反應(yīng)的優(yōu)良催化劑必定是逆反應(yīng)的優(yōu)良催化劑。 (2)使用催化劑只能改變反應(yīng)途徑,不能改變反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài),故催化劑只能加快反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的時(shí)間,而不能改變平衡狀態(tài),反應(yīng)的熱效應(yīng)也和催化劑的存在與否無(wú)關(guān)。 (3)催化劑只能加速熱力學(xué)上認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)的反應(yīng),對(duì)于

6、熱力學(xué)計(jì)算不能發(fā)生的反應(yīng),任何催化劑都不能改變反應(yīng)發(fā)生的方向。(4)催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,也可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率,前者稱之為正催化劑,后者稱之為負(fù)催化劑。通常情況下,正催化劑用得較多,因此,若無(wú)特殊說明,都是指正催化劑而言。 四外界條件改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響條件的改變化學(xué)反應(yīng)速率的變化理論解釋增加的濃度恒容時(shí)增加恒容時(shí)加入與反應(yīng)無(wú)關(guān)的氦氣,使壓強(qiáng)增大恒壓時(shí)加入與反應(yīng)無(wú)關(guān)的氦氣,使壓強(qiáng)不變升高溫度使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┦狗鬯槌煞勰┒ㄈ輹r(shí)隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)名題導(dǎo)思例1已知反應(yīng) 在某段時(shí)間內(nèi)以A的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為 ,則此段時(shí)間內(nèi)以C的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為( )A B C D 解析

7、據(jù)化學(xué)反應(yīng)中速率比等于各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,很容易得出答案即 ,而 ,則 , C是正確選項(xiàng)。答案C例2 某反應(yīng)X+3Y 2E+2F,在甲、乙、丙、丁四種不同條件下,分別測(cè)得反應(yīng)速率甲:v(X)=0.3mol/(Lmin),乙:v(Y)=1.2mol/(Lmin),丙:v(E)=0.8mol/(Lmin),?。簐(F) =0.9mol/(Lmin),則反應(yīng)最快的是( )A甲 B乙 C丙 D丁解析 對(duì)于某一化學(xué)反應(yīng),如果選用不同的反應(yīng)物或生成物的濃度變化來(lái)表示該反應(yīng)的同一時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率時(shí),其數(shù)值可能不同,其數(shù)值的大小與該反應(yīng)物或生成物在反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)的大小有關(guān),因此不能單純地憑不同反

8、應(yīng)物或生成物的濃度變化值的大小來(lái)比較其反應(yīng)速率的快慢。常用以下兩種方法:方法一 通過比較反應(yīng)速率之比與物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比作出判斷。由化學(xué)方程式 X+3Y 2E+2F可知因此v(Y)v(X)因此v(Y)=v(E)因此,v(F)v(E)。綜合以上分析可知:v(F)v(E)=v(Y)v(X),所以反應(yīng)速率最快的是丁。方法二 將不同物質(zhì)表示的速率換算為用同一物質(zhì)表示的速率,然后再比較速率數(shù)值的大小來(lái)決定反應(yīng)進(jìn)行的快慢。若以X物質(zhì)的反應(yīng)速率為標(biāo)準(zhǔn),則把乙、丙、丁不同情況下其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為同情況下的用X物質(zhì)表示的速率。答案 丁例3某溫度時(shí),在2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化

9、,曲線如右圖所示,由圖中數(shù)據(jù)分析,該可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式為_;該反應(yīng)開始至2min,Z的平均反應(yīng)速率為_解析從本題的圖形分析中可知,X、Y是隨著反應(yīng)的進(jìn)行(時(shí)間的增加)物質(zhì)的量逐漸減少,與此相反,Z的物質(zhì)的量是隨著反應(yīng)的進(jìn)行(時(shí)間的增加)而逐漸增大,所以X、Y在反應(yīng)方程式的左邊,為反應(yīng)物;而Z在反應(yīng)方程式的右邊,為生成物。X、Y、Z在方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)應(yīng)通過其相應(yīng)的速率之比確定。從圖中的數(shù)據(jù)分析可知,用X、Y、Z表示的反應(yīng)速率分別為:V(Y)=V(X)=V(Z)=。則V(X)V(Y)V(Z)=0.0750.0250.05=3:1:2,化學(xué)反應(yīng)方程式為:3X+Y2Z。答案:3X+Y2Z 0.0

10、5molL1min1 例4將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g)若經(jīng)2s(秒)后測(cè)得C的濃度為0.6 molL1,現(xiàn)有下列幾種說法:用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3 molL1s1用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6 molL1s12s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%2s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7 molL1其中正確的是ABC D解析 由題知2 s時(shí)C的濃度為0.6 molL1,根據(jù)化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)比,可算出B的變化濃度為0.3 molL1,進(jìn)而確定B的濃度是(1molL10.3 molL1)0.7 molL1;A的

11、變化濃度為0.6 molL1,從而求出A的轉(zhuǎn)化率為30%;用C表示的反應(yīng)的平均速率為0.3 molL1s1,可推知用A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3 molL1s1,用B表示的反應(yīng)的平均速率為0.15 molL1s1。對(duì)照各選項(xiàng),符合題意的是B。答案 B例5與發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成和的速率如圖所示,已知這個(gè)反應(yīng)速率隨著溶液中的增大而加快。(1)反應(yīng)開始時(shí),反應(yīng)速率加快的原因是 。 (2)反應(yīng)后期時(shí),反應(yīng)速率下降的原因是 。解析由于與反應(yīng)隨增大而加快,首先寫出二者反應(yīng)的化學(xué)方程式(或離子方程式:)可見反應(yīng)后有生成。答案(1)開始發(fā)生反應(yīng),隨增大,加快。(2)反應(yīng)進(jìn)行至?xí)r,因C(反應(yīng)物)減小,且反應(yīng)使

12、也減小,則減慢。例6某化學(xué)反應(yīng)2A B+D在四種不同條件下進(jìn)行,B、D起始濃度為0,反應(yīng)物A的濃度(molL-1)隨反應(yīng)時(shí)間(min)的變化情況如下表: 根據(jù)上述數(shù)據(jù),完成下列填空:在實(shí)驗(yàn)1,反應(yīng)在10至20min時(shí)間內(nèi)平均速率為 mol(Lmin)-1。在實(shí)驗(yàn)2,A的初始濃度c2= molL-1,反應(yīng)經(jīng)20min就達(dá)到平衡,可推測(cè)實(shí)驗(yàn)2中還隱含的條件是 。設(shè)實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)速率為3,實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率為1,則3 1(填“”“=”“”“=”“1。又知從0min到10minA的濃度變化值應(yīng)大于0.17 molL-1,即c3(0.92+0.17)molL-1 =1.09 molL-1。 (4)對(duì)比實(shí)驗(yàn)4

13、與實(shí)驗(yàn)1可知,兩實(shí)驗(yàn)的起始濃度相同,反應(yīng)溫度不同,達(dá)平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)4的A的濃度小,說明了實(shí)驗(yàn)4A進(jìn)行的程度大,即溫度越高,A的轉(zhuǎn)化率越大,說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。答案 (1)0.013(2)1.0;催化劑(3);(4)吸熱;溫度升高時(shí),平衡向右移動(dòng)隨堂演練1下列說法不正確的是( )A參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)的重要因素B反應(yīng)物分子(或離子)間的每次碰撞是反應(yīng)的先決條件C反應(yīng)物的分子的每次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D活化分子具有比普通分子更高的能量2已知4A+5B=2C+2D,則關(guān)于反應(yīng)速率,正確的關(guān)系是( )A4V(A)= 5V(B) B5V(B)=6VD C2V(A)=3VD D4V(B)=5V

14、C 3反應(yīng)A+5B=2C+2D,在四種不同的情況下的平均反應(yīng)速率mol/Ls分別為:V(A)=0.15;V(B)=0.6;V(C)=0.4;V(D)=0.45。則反應(yīng)進(jìn)行速率最快的( )A B和 C D和4 由下列四種X的溶液,分別加入四個(gè)盛有10mL、2molL-1鹽酸的燒杯中,并加水稀釋至50 mL,此時(shí)X與鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng),其中反應(yīng)速率最大的是( )A20mL, 3molL-1 B20mL,2molL-1 C 10mL, 4molL-1 D10mL, 2molL-1 5 在密閉容器中,進(jìn)行可逆反應(yīng),A與B反應(yīng)生成C,且反應(yīng)速率分別用A、B、C單位為mol/(Ls)表示,且A、B、C之間

15、有以下關(guān)系: B=3A, 3C=2B,C=2A。則此反應(yīng)可表示為( )。AA+BC B2A+2B3C C3A+BC DA3B2C 6設(shè)C+CO22CO(正反應(yīng)吸熱),反應(yīng)速率為V1;N2+3H22NH3(正反應(yīng)放熱),反應(yīng)速率為V2,對(duì)于上述反應(yīng),當(dāng)溫度升高時(shí),V1和V2的變化情況為( )A同時(shí)增大 B同時(shí)減少 CV1增大,V2減小 DV1減小,V2增大7下列措施肯定能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的是( )A增大反應(yīng)物的用量 B增加壓強(qiáng) C升高溫度 D使用催化劑8 用鹽酸與鋅反應(yīng)制取氫氣,下列方法能增大反應(yīng)速率的是( )A增加鹽酸的用量 B用同濃度的醋酸代替鹽酸C用鋅粉代替鋅粒 D增大壓強(qiáng)9 氨氣氧化反

16、應(yīng):4NH3+5O2=4NO+6H2O改變下列條件使反應(yīng)速率加大,其中是由于增大了“活化分子”的百分?jǐn)?shù)的是( )A用鉑作催化劑 B升高溫度 C縮小體積增大壓強(qiáng) D用氧氣代替空氣10反應(yīng)N2+O2=2NO在密閉容器中進(jìn)行,下列能加快反應(yīng)速率的條件是( )A縮小體積增大壓強(qiáng) B體積不變,充入N2使壓強(qiáng)增大C體積不變充入氦氣使壓強(qiáng)增大 D體積增大到原來(lái)的2倍11在10時(shí)某化學(xué)反應(yīng)速率為0.1molL1S1,若溫度升高10反應(yīng)速率增加到原來(lái)的2倍。其它條件不變,溫度升高到50時(shí),該反應(yīng)的速率為( )A0.4molL1S1 B1.6molL1S1 C0.8molL1S1 D2.5molL1S1 12NO

17、和CO都是汽車尾氣里的有害物質(zhì),它們能緩慢地起反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸細(xì)怏w,2NO+2CO=N2+2CO2,對(duì)此反應(yīng),下列敘述正確的是( )A使用催化劑一定能加快反應(yīng)速率 B改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率沒有影響C冬天氣溫低,反應(yīng)速率降低,對(duì)人危害更大D外界任何條件怎樣改變,均對(duì)此化學(xué)反應(yīng)速率無(wú)影響13加入0.1molMnO2粉末于50mL的H2O2中(密度)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出的氣體體積與時(shí)間的關(guān)系如圖所示:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)放出的氣體總體積是 。(2)反應(yīng)放出半氣體所需時(shí)間是 。(3)反應(yīng)放出氣體所需的時(shí)間約為 。(4)A、B、C、D各點(diǎn)批反應(yīng)速率快慢的順序是 。(5)解釋上述A、B、C、D快慢的原因是 。14在

18、鋅與鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,一個(gè)學(xué)生得到的結(jié)果如下表所示:鋅的質(zhì)量/g鋅的形狀溫度/溶解于酸所花的時(shí)間/SA2薄片5400B2薄片15200C2薄片25100D2薄片3550E2薄片4525F2粉末155試求:(1)畫一幅以時(shí)間對(duì)溫度的曲線圖(縱軸表示時(shí)間,橫軸表示溫度)。(2)利用所畫的曲線圖,關(guān)于溫度影響反應(yīng)速率你能得出什么結(jié)論?(3)20時(shí),2g鋅箔溶解于酸中需花多少時(shí)間?(4)對(duì)比結(jié)果B與F,解釋F為什么那么快?15有一化學(xué)反應(yīng)aA+bB=C;根據(jù)影響化學(xué)速率的因素可得V0=kAaBb,其中A、B分別表示A、B的濃度,k是與溫度有關(guān)的常數(shù)。為測(cè)定k、a、b的值,在198K時(shí),將A、B溶液按不

19、同濃度混合,得到下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):編號(hào)A的初始濃度(molL1)B的初始濃度(molL1)生成C的初始反應(yīng)速率(molL1S1)11.01.00.01222.01.00.02434.01.00.04941.02.00.04851.04.00.19(1)根據(jù)上表可求得:a=_,b=_,k=_,k的單位是_。(2)在該溫度下,容積為1L的容器中加入A、B各2mol,求以B表示的初始反應(yīng)速率。(3)如果把上述容器的體積減小為原來(lái)的一半時(shí)初始反應(yīng)速率為原來(lái)的多少倍。隨堂演練參考答案1C 2D 3C 4A 5D 6A 7C 8C 9AB 10AB 11B 12C13(1)60mL (2)1min (3)2m

20、in (4)DCBA(5)隨反應(yīng)進(jìn)行,H2O的濃度逐漸減小,反應(yīng)速率逐漸減慢。上述(1)(4)可根據(jù)圖象所示找出解答依據(jù)14(1)見右圖(2)對(duì)于該溶液,溫度每升高10,反應(yīng)速率加快到原來(lái)的2倍。(3)約150s。(4)這是因?yàn)锽中鋅是塊狀,F(xiàn)中鋅是粉末狀,粉末狀與酸溶液的接觸面積要比塊狀大得多,從而使有效碰撞次數(shù)大大增多,加快了反應(yīng)速率。15(1)1、2、0.012 s.l2 /mol2 (2)0.192mol/l.s (3)0.768mol/l.s 第二節(jié) 化學(xué)平衡考綱要求1了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性.2理解化學(xué)平衡狀態(tài)的涵義.3掌握化學(xué)平衡的概念、特征、標(biāo)志.4理解反應(yīng)速率與化學(xué)平衡之間的關(guān)系

21、.5理解平衡移動(dòng)原理的涵義.掌握濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響.教材導(dǎo)讀一化學(xué)平衡狀態(tài)及特征1化學(xué)平衡狀態(tài)是指 。2化學(xué)平衡狀態(tài)的特征(1)“逆”:化學(xué)平衡研究的對(duì)象是 ,各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率必小于 。(2)“動(dòng)”:達(dá)到平衡時(shí), ,即化學(xué)平衡是 ,正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍在進(jìn)行。的具體含義有兩個(gè)方面:用同一種物質(zhì)表示反應(yīng)速率時(shí),該物質(zhì)的生成速率由于消耗速率 ,即單位時(shí)間內(nèi)生成與消耗反應(yīng)物(生成物)的量相等;用不同物質(zhì)來(lái)表示時(shí),某一反應(yīng)物的速率與摸一生成物的速率之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的 。(3)“等”:是指 ,這是化學(xué)平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征。(4)“定”:由于,平衡混合物中各組分的濃度及體積(或質(zhì)量

22、分?jǐn)?shù)) 。(5)“變”:外界條件改變導(dǎo)致 ,原化學(xué)平衡被破壞,從而發(fā)生平衡移動(dòng)直至建立新平衡。二化學(xué)平衡的標(biāo)志和判斷 1等速標(biāo)志,即 以N23H2 2NH3 反應(yīng)為例,單位時(shí)間、單位體積內(nèi):若有1mol N2消耗,則有 N2生成若有1mol N2消耗,則有 H2生成若有1mol N2消耗,則有 NH3消耗若有1mol NN鍵斷裂,則有 N-H鍵斷裂 2百分含量不變標(biāo)志正因?yàn)関正v逆0,所以同一瞬間同一物質(zhì)的生成量等于消耗量.總的結(jié)果是混合體系中各組成成分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度、各成分的百分含量、轉(zhuǎn)化率等 。3對(duì)于有氣體參與的可逆反應(yīng)(1)從反應(yīng)混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量()考慮:若各物質(zhì)

23、均為氣體 當(dāng)ng0, 一定時(shí),則標(biāo)志達(dá)平衡. 當(dāng)ng0,為恒值,不論是否達(dá)平衡.若有非氣體參與:不論ng是否等于0,則當(dāng)一定時(shí),可標(biāo)志達(dá)平衡實(shí)例: H2(g)I2(g) 2HI(g) ng0 SO2(g)O2(g) 2SO3(g) ng0 C(s)O2(g) CO2(g) ng0 CO2(g)C(s) 2CO(g) ng0在實(shí)例反應(yīng)中,總為恒值.在反應(yīng)、中,只要反應(yīng)未達(dá)平衡,則不為定值反之當(dāng)為一定值,不隨時(shí)間變化而變化時(shí),則標(biāo)志著達(dá)到平衡狀態(tài).(2)從氣體密度考慮: 恒容:總為恒值,不能作平衡標(biāo)志恒壓:當(dāng)各成分均為氣體時(shí) ng0. 總為恒值,同上 ng0. 為一定值時(shí),則可作為標(biāo)志當(dāng)有非氣體物

24、質(zhì)參與時(shí) 恒容:為一定值時(shí),可作標(biāo)志 恒壓:ng0. 為一定值時(shí),可作標(biāo)志(3)從體系內(nèi)部壓強(qiáng)考慮: 恒容、恒溫n(g)越大,P越大 不論各成分是否均為氣體、只需考慮ng ng0則P為恒值,不能作標(biāo)志當(dāng) ng0則當(dāng)P一定時(shí),可作標(biāo)志(4)從體系內(nèi)部溫度考慮當(dāng)化學(xué)平衡尚未建立或平衡發(fā)生移動(dòng)時(shí),反應(yīng)總要放出或吸收熱量若為絕熱體系,當(dāng)體系內(nèi)溫度一定時(shí),則標(biāo)志達(dá)到平衡 三影響化學(xué)平衡的條件與平衡移動(dòng)原理 條件的變化V正、V逆變化平衡移動(dòng)的方向平衡移動(dòng)的結(jié)果濃度增大反應(yīng)物的濃度減少生成物的濃度減少反應(yīng)物的濃度增大生成物的濃度壓強(qiáng)增大減小溫度升高降低結(jié)論(勒沙特列原理)要點(diǎn)解讀1判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的

25、方法和依據(jù)例舉反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)混合物體系中各成分的濃度(1)各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)一定平衡(2)各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡(3)各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡(4)總體積、總壓力、總物質(zhì)的量一定。(如反應(yīng)前后氣體體積機(jī)不變的反應(yīng))不一定平衡正逆反應(yīng)速率的關(guān)系(1)單位時(shí)間內(nèi)消耗了mmolA同時(shí)生成mmolA,則v正=v逆(對(duì)于同一物質(zhì)而言)平衡(2)在單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolB同時(shí)消耗了pmolC,則v正=v逆平衡(3)v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q(v正不一定等于v逆)不一定平衡(4)在單位時(shí)間內(nèi)生成了mo

26、lB,同時(shí)消耗了qmolD(因均指v逆)不一定平衡壓強(qiáng)(1)若m+np+q時(shí),總壓力一定(其它條件一定)平衡(2)若m+n=p+q時(shí),總壓力一定(其它條件一定)不一定平衡混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量(Mr)(1),當(dāng)m+n)Mr=m(氣)/n(總)平衡(2)Mr一定時(shí),但m+n=p+q時(shí)不一定平衡溫度任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化,當(dāng)體系溫度一定時(shí)(其他不變)平衡體系的密度()密度一定(固定容積時(shí)不便)不一定平衡其他如體系顏色不再變化時(shí)等平衡 2等效平衡(1)在一定條件下(定溫、定容或定溫、定壓)對(duì)同一可逆反應(yīng),無(wú)論反應(yīng)從何處開始均可達(dá)到平衡且任何同一個(gè)的組分的含量相同,這樣的平衡互稱為等效平衡。

27、(2)等效平衡的規(guī)律對(duì)于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不等的反應(yīng)A定溫、定容時(shí).,改變起始加入情況,只要按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成平衡方程式左右兩邊同一物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相等就可以建立等效平衡。B.定溫、定壓時(shí),改變起始加入情況,只要按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成平衡方程式左右兩邊同一物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相等就可以建立等效平衡。對(duì)于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量相等的反應(yīng)不論定溫、定容時(shí)還是定溫、定壓時(shí),改變起始加入情況,只要按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成平衡方程式左右兩邊同一物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相等就可以建立等效平衡。(3)等效平衡的建立一般通過建立假想平衡狀態(tài)去比較分析新舊平衡,以下例來(lái)說明在一密閉容器中充入1molNO2建

28、立如下平衡:,測(cè)得NO2的轉(zhuǎn)化率為a%。容積和溫度不變的條件下再充入1molNO2,待新平衡建立時(shí),又測(cè)得NO2的轉(zhuǎn)化率為b%則a、b的大小關(guān)系為 解此類題一般建立如下思維模型:由于壓縮,平衡向右移動(dòng)達(dá)到平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率增大,必有a1%b%,又由于相同條件下平衡與平衡等效,即轉(zhuǎn)化率相等a1%=a%,所以a%b%,即ap+q若平衡時(shí)A、B的轉(zhuǎn)化率相等,說明起始時(shí)A、B的物質(zhì)的量之比為m:n若平衡體系共有氣體amol,再向其中加入bmolB,達(dá)到平衡時(shí),氣體的總物質(zhì)的量等于(a+b)mol,則m+n=p+q溫度不變時(shí),若壓強(qiáng)增大為原來(lái)的二倍,新平衡時(shí)氣體的總體積一定要比原體積的1/2小若改變一個(gè)條件使

29、反應(yīng)重新達(dá)到平衡時(shí),D的濃度增大了,說明平衡向右移動(dòng)了若平衡體系中A、B、C、D的 物質(zhì)的量分別為a、b、c、dmol,則再向其中加入a、b、c、dmol的A、B、C、D時(shí),平衡可能不移動(dòng)。其中正確的是ABCD13恒容容器中,對(duì)于可逆反應(yīng)2SO2(氣)O2(氣) 2SO3(氣),SO2和O2起始時(shí)的物質(zhì)的量分別為20mol和10mol,達(dá)到平衡時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率為80。若從SO3開始進(jìn)行反應(yīng),在相同條件下,欲使平衡時(shí)各成分的體積分?jǐn)?shù)與前者相同,則起始時(shí)SO3的物質(zhì)的量應(yīng)是_,SO3的轉(zhuǎn)化率是_。14.恒溫恒壓下,在一個(gè)可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應(yīng):A(氣)+B(氣)C(氣)(1)若開始時(shí)放入1

30、molA和1molB,達(dá)到平衡后,生成amolC,這時(shí)A的物質(zhì)的量為_mol。(2)若開始時(shí)放入3molA和3molB,達(dá)到平衡后,生成C的物質(zhì)的量為_mol。(3)若開始時(shí)放入xmolA和2molB和1molC,達(dá)到平衡后,A和C的物質(zhì)的量分別是ymol和3amol,則x= mol,y= mol。平衡時(shí),B的物質(zhì)的量 (選填一個(gè)編號(hào))。(甲)大于2mol (乙)等于2mol (丙)小于2mol (丁)可能大于、等于或小于2mol。(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到達(dá)平衡后,C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 。若維持溫度不變,在一個(gè)與(1)反應(yīng)前起始體積相同、且容積固定的容器中發(fā)生上述

31、反應(yīng) (5)開始時(shí)放入1molA和1molB到達(dá)平衡后生成bmolC。將b與(1)小題中的a進(jìn)行比較 (選填一個(gè)編號(hào))。(甲)ab (丙)a=b (?。┎荒鼙容^a和b的大小作出此判斷的理由是 。15373K時(shí)將0.5molN2O4氣體通入體積為5L的真空容器中,立即出現(xiàn)紅棕色。反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí),NO2的濃度為0.02mol L-1,在60s時(shí)體系達(dá)到平衡。此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時(shí)的1.6倍。求(1)平衡體系內(nèi)N2O4的物質(zhì)的量。(2)2s內(nèi)體系內(nèi)壓強(qiáng)為開始時(shí)的多少倍?隨堂演練參考答案1CD 2AC 3AC 4AD 5 BC 6A、D 7B、C 8C 9A 10D 11B 12A 13達(dá)到平衡時(shí)S

32、O2的物質(zhì)的量為4mol,SO3的物質(zhì)的量為16mol,從逆反應(yīng)開始SO3也應(yīng)充入20mol,平衡時(shí)SO3應(yīng)有16mol,所以SO3的轉(zhuǎn)化率為20% 14(1)(1-a);(2)3a;(3)2、(3-3a)、丁。若3a大于1,B的物質(zhì)的量小于2mol、若3a=1,B的物質(zhì)的量等于2mol、若3a小于1,B的物質(zhì)的量大于2mol;(4)a/(2-a);(5)乙。因?yàn)椋?)小題中容器容積不變,而(1)小題中容器的容積縮小,所以(5)小題的容器中的壓強(qiáng)小于(1)小題容器中的壓強(qiáng),有利于逆向反應(yīng),幫反應(yīng)達(dá)到平衡后a大于b。15(1)設(shè)平衡時(shí)N2O4的物質(zhì)的量為x,則NO2的物質(zhì)的量為2(0.5mol-

33、x),根據(jù)同溫同體積時(shí),壓強(qiáng) 之比等于氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比,得x+2(0.5mol-x):5=1.6:1,解得x=0.2mol。 (2)2s時(shí)NO2的物質(zhì)的量為0.02mol L-15L=0.1mol,所以反應(yīng)掉的N2O4的物質(zhì)的量為0.05mol,N2O4剩余的物質(zhì)的量為0.45mol,同溫同體積2s時(shí)體系的壓強(qiáng)與開始時(shí)壓強(qiáng)之比等于2s時(shí)氣體總的物質(zhì)的量與開始時(shí)氣體的物質(zhì)的量之比,即(0.5mol-0.05mol+0.1mol):0.5mol=1.1:1。知識(shí)拓展人體內(nèi)的化學(xué)平衡人體內(nèi)的化學(xué)變化,情況復(fù)雜,且相互影響,但這些反應(yīng)往往是可逆的,任何原料或產(chǎn)物的量的變化都會(huì)引起平衡移動(dòng),直到達(dá)到新平衡。(1)O2的運(yùn)輸O2可與血

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