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文档简介
1、.影响化学反应速率因素平衡移动一、考点、热点回顾一、化学反应速率的概念1、定义:常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示2、公式:(注意反应器的容积,)3、规律:同一反应,速率用不同物质浓度变化表示时,数值可能不同,但数值之比等于方程式中计量数比。例注意:对于可逆反应,同向速率比始终等于计量数比,而正、逆速率,只有平衡时,才会相等。4、备注( 1)意义:表示化学反应进行快慢的物理量。是平均值( 2)单位: mol·( L·min ) 1或 mol·( L·s) 1等。( 3)一般不能用固体物质和纯液体表示速率(因为浓度不变)。1.反应 4N
2、H 3(g) 5O2( g) ? 4NO ( g) 6H2O( g)在 10L 密闭容器中 进行,半分 钟后,水蒸气的物 质的量增加了 0.45mol, 则此反 应的平均速率 V (X)( 反应物的消耗速率或 产物的生成速率 )可表示 为( )A. (NH 3) 0.010mol/(L·s)B. (O2) 0.001mol/(L ·s)C. (NO) 0.001mol/(L· s)D. ( H2O) 0.045mol/(L s)·2. 在 2A B?3C 4D反应中,表示 该反应速率最快的是 1 1 1 1A ( A ) 3.0 mol · &
3、#183;minB (B ) 0.3 mol · · 1· 1D ( D ) 1 mol · 1 1C (C) 0.8 mol ··2、影响化学反应速率的因素( 1)内因(主要因素) :反应物的性质( 2)外因(次要因素)浓度: 在其他条件不变时,增大反应物浓度,反应速率加快。固体浓度是指固体纯度,增加固体 反应物质量,不能改变反应速率,因浓度不变。压强: 只影响 气体 参加的化学反应速率。增大压强,气体体积缩小,浓度增大,反应速率增大。当反应物是固体或溶液,增大压强反应物的反应的浓度不变,故速率不变。(注:通稀有气体,若恒容,则浓度
4、不变、速率不变,但压强会增大。若恒压,则浓度变小、速率变小,但体积变大。 )温度: 对任何化学反应,升高温度,化学反应速率加快(注:一般温度每升高10,反应速率增大 2 4倍)。催化剂 :使用催化剂(正、负) ,可以改变化学反应速率。催化剂参与反应过程,但反应前后质量与组成不变。正催化剂能降低正、逆反应的活化能。故能等倍数加快正逆反应速率。;.其他因素: 光、电池波、超声波、颗粒大小、溶剂、形成原电池等。(3) 备注 : 对于可逆反应 , 改变条件若有速率(正、逆、平)减慢,则各速率(正、逆、平)均减慢。反之有速率加快,则均会加快。3.用铁片与稀硫酸反应制氢气时,为加快反应速率,以下措施不可行
5、的是()A 、改稀硫酸为浓硫酸B、加热C、滴加少量 CuSO4 溶液D、改铁片为铁粉4.镁 带 投 入 稀 硫 酸 , 产 生 氢 气 的 速 率 ( )随 时 间 t 变 化 曲 线 如 图 。( 1 ) t 0以 前 速 率 加 快 原 因 _。( 2 ) t 0以 后 速 率 减 慢 原 因 _。5下列条件变化扩大容器的容积使用催化剂增加反应物的物质的量升高温度缩小容积增大压强,其中一定能加快使化学反应速率的是A 、B 、C、D 、1、化学平衡(状态)( 1)内容: 在一定条件下的可逆反应里,当正反应和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的含量保持不变的状态叫化学平衡状态。( 2)特征“逆
6、、等、动、定、变”逆(在可逆反应才可能建立平衡)等( (正) =(逆) 0)动(达到平衡时,反应还在进行)定(各成分均有且含量不变)变(条件改变,化学平衡移动)同(守恒量至同一状态平衡)(3) 判定判据 1正 =逆 (同物质:方向相反大小相等 。异物质:方向相反数值等于系数比)如:物质的生成与消耗、化学键的断裂与形成判据 2组分含量 不变(不随时间变化,而不是等于谁)。如:某组分的浓度、质量、物质的量、质量分数、物质的量分数、转化率、各气体的体积等不随时间变化而变化。判据 3其它总量 先变后不变( 反应开始该量会变化,最后不变了,则平衡)。如:反应体系的总压强、总物质的量、总质量、颜色、混合气
7、体的平均式量、密度等若反应开始会变化,最后不变。6.在一定温度下,反应A 2(g)+B 2(g)?2AB(g) 达到平衡的 标志是()A A2、B2、 AB的物质的量之比 为1:1:2。B 容器内 总压 不随时间变 化C 单位时间 生成 2n mol AB 同时生成 n mol B 2D 单位时间 生成 n mol A 2同时生成 n mol B 27. 可逆反应: 2NO? 2NO+O 在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是:_。单位时间内生成n molO 2的同时生成 2n molNO 2 .单位时间内生成n molO 2 的同时,生成 2n mol NO;.用 NO 2、 NO 、O2
8、表示的反应速率的比为2 : 2 : 1 的状态混合气体的颜色不再改变的状态.混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态.2、化学平衡移动 ( 主要是勒夏特勒原理的应用)( 1)平衡移动的概念 :可逆反应达到平衡后( 旧平衡 ),若改变条件,导致(平衡破),原混合物中各组分含量也随着变化(平衡移),而达到新的平衡状态的过程。(2) 影响化学平衡移动的因素 ( 只变一个条件 )勒夏特列 :在一个已经达到平衡的反应中, 如果改变影响平衡的条件之一 (如 温度 、压强 ,以及参加反应的化学物质的浓度) ,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。浓度:增大反应物浓度或减少生成物
9、浓度,平衡向正反应方向移动;反之向逆向移动。增大压强,平衡向气体体积缩小方向移动;减小压强,平衡向气体体积增大方向移动。(a)气体体积不变的反应,改变压强平衡不移动;(b) 没有气体参加的反应,改变压强平衡不移动;(c) 改变压强,物质浓度不变,平衡不移动;如向密闭容器中充入惰性气体。温度:升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动。注:催化剂等倍数改变正逆反应速率,不影响化学平衡,但可缩短达到平衡的时间平衡移动的结果是减弱外界条件的影响,而不是消除外界条件的影响,更不是扭转外界条件的影响如:对于合成氨的反应,我们把压强从 30MPa加到 50MPa,则到新的平衡时,体
10、系压强的范围是如使一个反应的温度从50度升高到 80度,则到新的平衡时,体系温度范围是8.在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:2NO(g) 2CO(g) N 2(g) 2CO2(g) ;H 373.2 kJ/mol ,达到平衡后,为提高该反应的速率和 NO 的转化率,采取的正确措施是A加催化剂同时升高温度B加催化剂同时增大压强C升高温度同时充入N2D降低温度同时增大压强9.全在体积可变的密闭容器中,反应mA (气) nB (固)pC(气)达到平衡后,压缩容器的体积,发现A 的转化率随之降低。下列说法中,正确的是A ( mn)必定小于 pB ( m n)必定大于 pCm必定小于 pDn必定大
11、于 p3化学平衡图象1、物质量(浓度、物质的量、体积)时间图象14.在 5升的密闭容器中,进行如图所示的物质间的反应,则发生反应的方程式:_ 。前 2秒内平均反应速率_ 。(Y)若 X 、 Y 的组成分别为:AB 3 、 B2则 Z 的化学式是 _。10.对于可逆反应A(g) + B(g)C(g) ; H>0) 来说,下列各图正确的是();.11.对于可逆反应 X 2(g) + 3Y 2 (g)2XY 3(g) ; H<0 。下列图象正确的有()12. 在密闭容器中进行如下反应:H2 (g) I2(g)2HI(g) ,在温度 T1和 T2时,产物的量与反应时间的关系如右图所示符合图
12、示的正确判断是A T1T2,H 0BT1T2,H 0C T1 T2,H 0D T1 T2,H 0§ 4 化学平衡计算1、化学平衡常数( 1)概念: 在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的系数次方的积除以反应浓度的系数次方的积是一个常数,该常数称“化学平衡常数”。( 2)表示:对于可逆反应mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g)平衡常数 K只与温度有 关,与浓度(压强)无关。正反应吸热时,温度升高,K增大(平衡向右移);正反应放热时,温度升高,K减小(平衡向左移) 。 K 越大,化学反应进行的程度越大,反应物的转化率越高。一般地Kc>10 5认为反应
13、是不可逆的, K C<10 -5认为反应不可发生。浓度商( QC)与平衡常数(K)的关系QC>K 时,处于未达平衡状态; < 向逆移动正逆QC=K 时,处于平衡状态, = ;正逆QC<K 时,处于未达平衡状态; > 向正移动正逆( 3)平衡常数(K)表达式书写注意事项;.固体物质、水( L)不写入表达式 反应方程计量系数不同表达式不同方程式(运算)加减乘 n除 n平衡常数( K)乘除 n13.一定条件下,合成氨反应达平衡:N 2(g) + 3H 2 (g)2NH 3(g)平衡常数为 K 1, 1/2N2 (g) + 3/2H 2(g)NH 3(g)平衡常数为 K2
14、 ;则 K1 和K 2的关系为 ()A 、K 1K2B、 K1K 22C、K12 K2D 、无法确定2、化学平衡常数计算( 1)“起”、“转”、“平”三段式计算法解: mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g)起始转化转化量与方程系数成正比平衡平衡浓度可以与K 列方程14.一定条件下, 体积为 10L 的密闭容器中, 1molX 和 1molY 进行反应: 2X(g) Y(g)Z(g) ,经 60s达到平衡,生成0.3molZ 。下列说法正确的是()A 以 X 浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(L S)·B 将容器体积变为20L , Z 的平衡浓度变为原来的0.5
15、倍C若增大压强,则物质Y 的转化率减小D 若升高温度,X 的体积分数增大,则该反应的 H 015.在 25时,密闭容器中X 、 Y 、 Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:物质XYZ初始浓度 (mol/L)0.10.20平衡浓度 (mol/L)0.050.050.1下列说法错误的是:A 反应达到平衡时,X 的转化率为 50B 反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600C增大压强使平衡向生成Z 的方向移动,平衡常数增大D 改变温度可以改变此反应的平衡常数16. 在一个 6升的密闭容器中 , 放入 3升 X( 气) 和 2升 Y( 气 ), 在一定条件下发生下列反应 :4X( 气 )+3Y(
16、 气 )2Q( 气)+nR( 气 )达到平衡后 , 容器内温度不变, 混和气体的压强比原来增加 5%,X的浓度减小 1/3 ,则该反应后方程式中的n值是A 、3B、4C、5D、617把 3molA 和 2.5molB 混和于 2升的密闭容器中发生反应如下3A( 气 ) + B( 气)xC( 气 )+ 2D( 气 )经 5分钟后达到平衡状态生成1molD , 经测定 5分钟内 C的平均速率是0.1mol L.· min 则下列叙述正确的是()A 、 5分钟内 A 的平均反应速率0.3mol L · minB 、 x的值是 2C、 B物质的平衡转化率25%D、 A 的平衡浓度是
17、 0.75 mol L;.二、典型例题 +拓展训练1.已知 N2+3H 22NH 3 H<O ,反应速率为 V 1;2HIH2+I 2 H>O,反应速率为 V 2。对于上述两个可逆反应,当升高温度时,V 1 和 V 2 的变化情况为()A. 同时增大B.同时减小C.V1增大, V2减小D.V 1减小, V2增大2二氧化氮能形成二聚分子:2NO 2(g)N2O4(g) , H 0。现欲测定二氧化氮的相对分子质量, 应采用的适宜条件为()A 高温低压B低温高压C低温低压D高温高压3. 向绝热恒容密闭容器中通入 SO2 和 NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+
18、NO(g) 达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是A. 反应在 c 点达到平衡状态B. 反应物浓度: a 点小于 b 点C.反应物的总能量低于生成物的总能量D. t1= t2 时, SO2 的转化率: ab 段小于 bc 段4. 如图,是恒压密闭容器,是恒容密闭容器。其他条件相同时,在、中分别加入2 mol X 和 2 mol Y ,起始时容器体积均为V L ,发生如下反应并达到平衡(X 、Y 状态未知 ):2X(?)+Y(?)aZ(g)。此时中X 、Y 、Z 的物质的量之比为1 3 2,则下列说法一定正确的是()A. 若 X 、 Y 均为气态,则平衡时气体平均
19、摩尔质量:>B.若 X 、 Y 不均为气态,则平衡时气体平均摩尔质量:>C.若 X 为固态, Y 为气态, 则、 中从起始到平衡所需时间相同D.平衡时容器的体积小于V L5一定条件下,可逆反应X ( g) 3Y ( g)2Z( g),若 X 、Y、 Z 起始浓度分别为c1、c 、c(均不为 0),当达平衡时 X 、Y 、Z 的浓度分别为0.1mol /L ,0.3mol/ L ,0.08 mol/L ,23则下列判断不合理的是()A c1: c2 1:3B 平衡时, Y 和 Z 的生成速率之比为3: 2C X 、 Y 的转化率不相等D c1 的取值范围为 0< c1<0
20、.14 mo /L6、将固体 NH 4I 置于密闭容器中,在某温度下发生反应:NH 4I(s)NH 3(g)+HI(g) ;;.2HI(g)H2(g)+I 2(g),当反应达平衡时,测得c(H 2)=0. 5mol/L , c(HI)=4mol/L ,则NH 3的浓度为 ()A 、 3.5mol/LB、 4mol/LC、 4.5mol/LD 、 5mol/L7、对于已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是()生成物的体积分数一定增加;生成物的产量一定增加;反应物的转化率一定增大;反应物浓度一定降低;正反应速率一定大于逆反应速度;使用了合适的催化剂
21、。A 、B、C、D、8、可逆反应 3A(g)3B(?)+C(?) (正反应吸热) ,随着温度升高,气体平均相对分子质量有变小趋势,则下列判断正确的是()A 、B 和 C 可能都是固体B、 B 和 C 一定都是气体C、若 C 为固体,则 B 一定是气体D 、B 和 C 可能都是气体9、在温度一定时,压强分别为P1, P2 的条件下, A(g)+2B(g)nC(g)的反应体系中, C 的分数与时间t,压强 P1, P2 的关系如图所示,则下列结论正确的是( ) DA 、 P1P2, n 3B、 P1P2 ,n=3C、 P1P2,n 3D、 P1 P2, n 310、可逆反应mA(s)+nB(g)e
22、C(g)+fD(g) ,反应过程中,当其他条件不变时,C 的体积分数w(C) 在不同温度(T )和不同压强(P)的条件下随时间(t)的变化关系见下图,下列叙述正确的是()A 、达平衡后,若使用催化剂,C 的体积分数将增大B 、达平衡后,若温度升高,化学平衡向逆反应方向移动C、化学方程式中:n e+fD 、达平衡后,增加A 的质量有利于化学平衡向正反应方向移动11、在可逆反应A 2(g)+2B 2(g)=2AB 2(g)(正反应为放热反应)趋向平衡时,图中符合勒夏特列原理的是()12.在 100 时,把 0.5 mol N2O4 通入体积为 5 L 的真空密闭容器中,立即出现红棕色。反应进行到
23、2 s 时, NO2 的浓度为 0.02 mol · L 1。在 60 s 时,体系已达平衡,此时容器内压强为开始时的 1.6 倍。下列说法正确的是 ( );.A 前 2 s 以 N2O4 的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol · L 1· s 1B在 2 s 时体系内的压强为开始时的1.1 倍C在平衡时体系内含N2O4 0.25 molD平衡时, N2O4 的转化率为40%13、恒温下,将a mol N 2 与 b mol H 2 的混合气体通入一个容积固定的密闭容器中发生如下反应: N2 (g)+3H 2(g)2NH 3(g)( 1)若反应进行到某一
24、时刻 t 时, n(N 2)=13mol , n(NH 3)=6mol ,则 a=( 2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8L (标准状况下) ,其中 NH 3 的体积分数为25%,计算平衡时NH 3 的物质的量( 3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比为(写出最简整数比,下同),n(始 )n( 平)=( 4)原混合气体中,a b=( 5)达到平衡时,N 与 H 的转化率之比为:(N) (H)=2222( 6)平衡混合气体中, n(N 2) n(H2 ) n(NH 3)=三、总结四、课后练习1氙和氟单质按一定比例混合,在一定条件下反应达到如下平衡:Xe( 气 )+2F 2(气)Xe
25、F4 (气 )+ 218kJ下列措施中既能加快反应速率,又能使平衡向正反应方向移动的是()。A 升温B 加压C 减压D 降温2、可逆反应: 2NO 22NO+O 2 在密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是()单位时间内生成n molO 2 的同时生成2n molNO 2单位时间内生成n molO 2 的同时生成2n molNO用 NO 2、 NO、O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为22 1 的状态;.混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A 、B、C、D、3、在一可变容积的密闭容器中进行反应:C(固 ) + H 2O( 气 )
26、= CO( 气 ) + H 2(气),下列条件的改变对反应速率几乎无影响的是()A. 增加 C 的量B. 将容器的体积缩小一半C.保持体积不变,充入N2,使体系的压强增大D. 保持压强不变,充入N2,使容器的体积变大4.可逆反应: CO( g)+NO 2( g)CO2( g) +NO ( g); H=-226kJ/mol ,在下列情况下不能使逆反应速率加快的是()A充入 NO2B升高温度C充入 Ar 气体使体系压强增大D 缩小容器体积5、下列四个数据都表示合成氨的反应速率,其中代表同一反应速率的是()v N 2= 0.3mol·L 1·min 1vNH 3= 0.9mol&
27、#183;L 1 ·min 1v H 2= 0.9mol·L 1·min 1v H 2= 2.25mol·L 1· min 1A B CD6、在一定条件下, 将 8mol A 和 25.7mol B 两种气体通入体积为W L 的密闭容器中发生反应:mA( 气 ) + n B( 气 ) = 2C ( 气 )。经 t 秒钟, A 、B 、C 的物质的量分别为7.5mol, 23.7mol, 1mol 。则 m 与 n 值应是()A m = 2 , n = 1B m = 1, n = 3C m = 1, n = 4D m = 3, n = 17、在一
28、定容积的密闭容器中放入3L 气体 R 和 5L 气体 Q,在一定条件下发生反应:2R(g)+5Q(g)4X(g)+nY(g) 。反应完全后,容器温度不变,混合气体的压强是原来的87.5%,则化学方程式中的n 值是()A、2B、3C、4D、58、容积可变的密闭容器中盛有适量的N2 与 H 2 的混合气体,在一定条件下反应达平衡时,容积为 VL ,混合气体中氨的体积分数为20%。若压强温度保持不变,下列推论中正确的是()A 、原 N 2、H 2 混合气体为 1VLB 、原 N 2、H 2 混合气体为 1.2VLC、参加反应的 N2 为 0.1VLD、原混合气体中 N2、H 2 的体积比为 1 39、将气体 A 和气体 B 按物质的量1 2 混合置于
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