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1、第二章 化学反应速率与化学平衡第一节 化学反应速率【学习目标】1了解化学反应速率的涵义,理解化学反应速率的表达式及其简单计算;2了解化学反应速率的测量方法。【学习重点】有关化学反应速率的计算【课时安排】1课时【学习过程】一、化学反应速率1涵义:是描述 物理量。2表示方法: 。3数学表达式: 。4单位: 。5有关化学反应速率的计算例1在2L密闭容器内,某气体反应物在2s内由8mol变为7.2mol,则用此反应物来表示的该反应的平均反应速率为( )A0.4mol·(L·s)-1 B0.3mol·(L·s)-1 C0.2mol·(L·s)-
2、1 D0.1mol·(L·s)-1例2在10L密闭容器中充入4molN2、12molH2,在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),4s末时测得NH3的物质的量为2mol。试求出该反应在这段时间内的平均反应速率(H2)、(N2)、(NH3)。【总结】(1)注意化学反应速率的表达式:(2)一个化学反应的速率可用不同的反应物或生成物来表示,数值可能 但含义 ,各物质的化学反应速率之比等于该反应方程式中对应的 之比。二、化学反应速率的测量化学反应的速率是通过 测定的。1直接观察某些性质(如 );2科学仪器测定(如 等);3在溶液中,常利用 和 间的 关系来跟踪
3、反应的过程和测量反应速率。【思考与交流】结合P18实验2-1化学反应速率的测量方法,思考还可以根据反应速率相关量的哪些变化来测定该反应的反应速率?【巩固练习】1现有反应4NH3+5O24NO+6H2O,反应速率分别用v (NH3)、v (O2)、v (NO)、v (H2O)表示,其关系正确的是( ) A4v (NH3)5v (O2) B4v(NH3)5v(H2O) C4v(O2)5v(NO) D4v(NH3)5v(NO)2反应4NH3+5O24NO+6H2O在10L的密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均反应速率v(X)为( ) Av(NH3)= 0.0
4、10molL-1s-1 Bv(O2)= 0.0010molL-1s-1Cv(NO)= 0.0010molL-1s-1 Dv(H2O)= 0.045molL-1s-13反应2SO2+O2 2SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4mol/L,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol / (L·s),则这段时间为( )A0.1s B2.5s C5s D10s4对反应4A+5B = 4C+6D,以下化学反应速率的表示中,所表示反应速率最快的是( ) Av(A)=0.40molL-1s-1 Bv(B)=0.48molL-1s-1 Cv(C)=0.36molL-1s-1 Dv(D)
5、=0.55molL-1s-15将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g)若经2s后测得C的浓度为0.6molL-1 下列几种说法其中正确的是( )w用物质A表示的反应的平均速率为0.3molL-1s-1 用物质B表示的反应的平均速率为0.6molL-1s-12s时物质A的转化率为70% 2s时物质B的浓度为0.7molL-1A B C D6某温度下,在体积为5的容器中,、三种物质物质的量随着时间变化的关系如图所示,则该反应的化学方程式为_ _,2内用的浓度变化和用的浓度变化表示的平均反应速率分别为_ _、_ _。 7在一定条件下
6、将4molSO2和2molO2气体在2L的密闭容器中混合,发生如下反应:2SO2(g)O2 (g)2SO3(g)。经过2s后测得SO3的浓度为0.6mol/L。试计算:(1)2s内用O2的浓度表示的化学反应速率; (2)2s时SO2的转化率; (3)2s时的O2浓第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 影响化学反应速率的因素【学习目标】1理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响;2能用有效碰撞和活化分子来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。【学习重点】浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。【课时安排】1课时【学习过程】复习引入:回忆必修二有关内容并
7、联系日常生活经验,归纳总结影响化学反应速率的因素。一、浓度对化学反应速率的影响:1结论:当其它条件不变时,增大反应物的浓度,反应速率 ;反之,减小反应物的浓度,反应速率 。2解释:当增大反应物的浓度时,单位体积内活化分子的数目 ,有效碰撞的频率 ,反应速率 。3注意: 的量的改变,不会影响反应速率。二、压强对化学反应速率的影响【思考与交流】在科学实验中,如何改变压强?对于有气体参加的反应,为什么改变压强时,化学反应速率也随之变化?压强是否对所有的化学反应速率都有影响?1结论:当其它条件不变时,对于有 参加的反应,增大压强,反应速率 ;反之,减小压强,反应速率 。2解释:增大压强,反应物的浓度
8、,单位体积内活化分子的数目 ,有效碰撞的频率 ,反应速率 。3注意:(1)压强对反应速率的影响是通过改变 而影响反应速率的。我们在分析压强对反应速率的影响时,应最终落实到浓度上,将压强问题转化为浓度问题。(2)如果参加反应的物质是 时,由于改变压强对它们的体积改变很小,因而它们的浓度改变也很小,可以认为压强与它们的反应速率无关。【课堂练习】一定条件下,在密闭容器中进行合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列条件改变时,化学反应速率如何变化?容器体积固定,又充入一定量的氮气和氢气: 。增大压强: ;减小压强: 。若容器体积固定,又充入一定量的氦气使压强增大: 。若容器体积可变,充
9、入一定量的氦气保持压强不变: 。三、温度对化学反应速率的影响1结论:当其它条件不变时,升高温度,反应速率 ;降低温度,反应速率 。2解释:升高温度,可使分子获得能量,活化分子百分数 ,有效碰撞的频率 ,反应速率 ;升高温度,分子之间的碰撞频率 ,反应速率 。3注意:对于可逆反应来说,升高温度,反应物和生成物中的活化分子百分数都 ,所以,正逆反应的速率都 。(故升高温度,化学反应速率 ,与反应的 情况无关)四、催化剂对化学反应速率的影响1结论:当其它条件不变时,使用催化剂,反应速率 。2解释:加入催化剂 ,故化学反应速率加大。3.注意:对于可逆反应而言,使用催化剂可使正、逆反应速率都加快,且加快
10、的程度 。故催化剂只改变化学反应速率,不改变反应的结果。【巩固练习】1下列说法不正确的是()A化学反应速率可通过实验测定B升高温度,只能增大吸热反应速率,不能增大放热反应速率C对于气体反应,增大压强,相当于增大反应物的浓度,反应速率都加快D催化剂可降低反应所需活化能,提高活化分子百分数,从而提高反应速率2下列措施肯定能使化学反应速率增大的是( )A增大反应物的量 B增大压强 C升高温度 D使用催化剂3下列方法能增加活化分子百分数的是( )(多选)A增加某一组分的浓度 B增大压强 C升高温度 D使用催化剂4设C+CO22CO H > 0反应速率为V1;N2+ 3H22NH3 H <0
11、 反应速率为V2 。对于上述反应,当温度升高时,V1和V2的变化情况为( )A同时增大 B同时减小 CV1增大,V2减小 DV1减小,V2增大5NO和CO都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体:2NO+2CO=N2+2CO2,对此反应下列叙述正确的是( )(多选)A使用催化剂可以加快反应速率 B改变压强对反应速率没有影响C冬天气温低,反应速率降低,对人体危害更大D无论外界条件怎样改变,均对此化学反应的速率无影响6(2019广东)对于反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g),能增大正反应速率的措施是( )A通入大量O2 B增大容器容积 C移去部分SO3 D降低体系温
12、度7下列体系加压后,对化学反应速率没有影响的是()A2SO2+O22SO3 BCO+H2O(g) CO2+H2CCO2+H2O H2CO3 DH + OH- H2O8.将ag块状碳酸钙跟足量的盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如图中的实线所示,在相同条件下,将bg(ab)粉末状碳酸钙与同浓度的盐酸反应,则相应的曲线如图中的虚线所示。其中正确的是( ) 0 t 0 t 0 t O t A B C D9向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按正反应速率由大到小排列顺序正确的是( )甲:在500时,SO2和O2各10 mol反应乙:在500时,用 V2O5做催化
13、剂,10 mol SO2和5 mol O2起反应丙:在450时,8mol SO2和5 mol O2反应丁:在500时,8mol SO2和5 mol O2反应A甲、乙、丙、丁 B乙、甲、丙、丁 C乙、甲、丁、丙 D丁、丙、乙、甲10把下列4种Na2S2O3的溶液分别加入4个盛有10mL 2mol·L1硫酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时,Na2S2O3和硫酸进行反应。其中出现沉淀最快的是( )A20mL 3mol·L1Na2S2O3的溶液 B20mL 2mol·L1Na2S2O3的溶液C10mL 4mol·L1Na2S2O3的溶液 D10mL 2mol
14、·L1Na2S2O3的溶液11用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是( )A对该反应体系加热 B不用稀硫酸,改用98%浓硫酸C滴加少量CuSO4溶液 D不用铁片,改用铁粉12反应C(s) + H2O(g)CO(g)+ H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )(多选)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使体系压强增大 D保持压强不变,充入N2 使容器体积变大13在20时某化学反应的速率为0.15 molL-1s-1,若温度每升高5,反应速率提高到原来的2倍,则为使反应速率达到1.2 molL
15、-1s-1,应使反应在什么温度下进行( )A30 B35 C40 D4514把镁条投入盛有盐酸的容器中反应生成氢气。下列因素中,影响该反应速率的因素是( )盐酸的浓度 镁条的表面积 溶液的温度 Cl的浓度A B C D全部15把镁条放入盛有一定浓度的稀盐酸的试管中,发现H2的生成速率v随时间t的变化关系如图;(1)写出该反应的化学方程式 ;(2)该反应为 反应(填“吸热”或“放热”);(3)0t1速率变化的原因是 ;(4)t1t2速率变化的原因是 。第二章 化学反应速率与化学平衡第三节 化学平衡 第一课时 认识化学平衡【学习目标】1认识可逆反应,建立化学平衡的概念;2掌握化学平衡状态判断的方法
16、。【学习重点】化学平衡状态判断的方法【课时安排】1课时【学习过程】复习回忆:(1)写出工业合成氨反应的化学方程式。思考若在一定条件下向一密闭容器中充入1molN2和3molH2充分反应,能生成多少NH3?(2)什么是可逆反应?举3个可逆反应的例子。一、可逆反应与不可逆反应1可逆反应: 。2不可逆反应: 。【课堂练习1】下列反应属于可逆反应的是( )A2H2+O22H2O和2H2O2H2+O2 BN2+3H2 2NH3和2NH3N2+3H2CH2+I22HI和2HIH2+I2D2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2和Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3二、化学平衡状态【思考
17、与交流】一定条件下,在一固定体积的密闭容器内加入1molN2和3molH2发生合成氨反应,结合影响反应速率的条件思考v正 和v逆的变化情况:反应开始时,v正 ,v逆 ;反应过程中,反应物浓度逐渐 v正 逐渐 ;生成物浓度逐渐 v逆 逐渐 。反应到一定程度时,v正 v逆,反应物和生成物各组分浓度 ,即反应达到了 状态。画出【反应速率时间】图像:1化学平衡状态定义:在一定条件下的 反应中,当正反应速率与逆反应速率 ,反应物与生成物的浓度或含量保持 ,反应达到了 。即 。2化学平衡状态的特征:(1) :建立化学平衡时,v正 = v逆 0,是一个 平衡;(2) :反应混合物中各组分的浓度保持 ;(3)
18、 :化学平衡状态 一成不变,当外界条件改变时,就改变了正逆反应速率,使v正 v逆,原平衡就会被破坏,直到在新的条件下建立新的平衡。3化学平衡状态的判断(1)从反应速率角度: ;(2)从物质浓度或含量的角度: 。【课堂练习2】在一定条件下,对于密闭容器中进行的可逆反应:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g),下列说法中可以充分说明这一反应已经达到化学平衡状态的是( )。AN2、H2、NH3在密闭容器中共存 BN2、H2、NH3的浓度不再变化CN2、H2、NH3的浓度相等 D反应停止,正、逆反应速率都等于零【课堂练习3】一定温度下,可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)达化学平衡状态的标志是(
19、 )(多选) AZ的生成速率与Z的分解速率相等 B单位时间生成amolX,同时生成3a molYCX、Y、Z的浓度不再发生变化 DX、Y、Z的分子数比为1:3:2【课堂练习4】可逆反应2NO22NO + O2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nmolO2 的同时生成2nmolNO2 单位时间内生成nmolO2的同时,生成2nmolNO用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为221的状态 混合气体的颜色不再改变混合气体的密度不再改变混合气体的压强不再改变A B C D【巩固练习】1对化学反应限度的叙述,错误的是( )A任何可逆反应都有一定的限度 B化学反
20、应达到限度时,正逆反应速率相等C化学反应达到限度时反应停止 D化学反应的限度是可以改变的2对于可逆反应2SO2+O22SO3,在混合气体中充入一定量的18O2,一段时间后,18O原子( )A只存在于O2中 B只存在于SO3和O2中C只存在于SO2和O2中 D存在于SO2、SO3和O2中3在一定条件下,使NO和O2在一密闭容器中进行反应,下列说法中不正确的是( )A反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零 B随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零C随着反应的进行,逆反应速率逐渐増大,最后不变D随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变4一定温度下,向a L密闭容器中加入2mol NO2
21、(g),发生如下反应:2NO2 2NO+O2,此反应达到平衡状态的标志是( )A混合气体的密度不再变化; B混合气体中NO2、NO、O2的物质的量之比为2:2:1C混合气体的颜色变浅 D单位时间内生成2n mol NO,同时生成2n molNO25可逆反应N2+3H2 2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( ) A3v正(N2) = v正(H2) Bv正(N2) = v逆(NH3) C2v正(H2) =3v逆(NH3) Dv正(N2) =3v逆(H2)6下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3,已达平衡状态的是( )A1个NN
22、键断裂的同时,有1个HH键形成 B1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂D1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成7在一定温度下,向aL密闭容器中加入1molX和2molY发生如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),此反应达到平衡的标志是( )A单位时间消耗0.1molX的同时生成0.2molZ B容器内各物质的浓度相等 C容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2 D容器内混合气体的压强保持不变8可逆反应H2(g) + I2(g) 2HI(g),在一定条件下达到平衡的标志是( )A在1molH-H键断裂,同时有2molH-I键生成 B容器内各组分的物质的量
23、分数保持不变C容器内混合气体的颜色逐渐变浅 D容器内混合气体的压强保持不变9一定条件下在一固定体积的密闭容器中,可逆反应2A(g)2B(g) 3C(g)D(g)达到平衡状态的标志是( )A单位时间内生成2n mol A,同时生成n mol DB单位时间内生成n mol B,同时消耗1.5n mol CC容器内混合气体密度不随时间而变化D容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化10在一定温度下的密闭容器中,当下列物质的量不再变化时,表明反应A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达到平衡状态的是( )A混合气体的压强 B混合气体的密度 CA的浓度 D气体的总物质的量11一定温度下,下列可
24、逆反应A(g) +3B(g) 2C(g) +2D(s) 达到平衡的标志是( ) C的生成速率与C的分解速率相等 单位时间内生成amolA同时生成3amolB A、B、C的浓度不再变化 A、B、C、D的物质的量分数不再变化混合气体的压强不再变化 混合气体的总物质的量不再变化单位时间内消耗amolA同时生成3amolB A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A B C D第二章 化学反应速率与化学平衡第三节 化学平衡 第二课时 影响化学平衡的条件【学习目标】1了解浓度、压强、温度、催化剂等外界条件对化学平衡的影响;2会用化学平衡的移动原理来定性定量地分析化学平衡问题;3了解平衡移动原理的重要
25、意义,学会解决问题的科学方法。【学习重点】浓度、压强、温度、催化剂如何影响化学平衡【学习过程】新课引入:化学平衡的研究对象是_,化学平衡是在一定条件下建立的动态平衡,当达到化学平衡时v正_v逆,反应混合物中各组分共存且浓度或含量保持不变。但若改变影响化学反应速率的条件(例如 ),使v正_v逆,那么原来的化学平衡就会被破坏,进而在新的条件下逐渐建立新的平衡。化学上把这种可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡建立的过程叫做化学平衡的移动。一、浓度对化学平衡的影响【思考与交流】根据课本实验2-5及2-6思考浓度对化学平衡的影响?1结论:在其他条件不变时, 2解释:例如增大反应物浓度 。3【时间-速率
26、图像解释】例如N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)达到平衡时:增大反应物浓度 减小生成物浓度减小反应物浓度 增大生成物浓度二、压强对化学平衡移动的影响。1结论:在其他条件不变时, 2解释:例如N2(g) + 3H2(g)2NH3(g),增大压强 3【时间-速率图像解释】例如N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)达到平衡时:增大压强 减小压强三、温度对化学平衡的影响【思考与交流】根据课本实验2-7思考温度对化学平衡的影响?1结论:在其他条件不变时, 2解释:例如2NO2(g) N2O4(g) H< 0;升高温度 3【时间-速率图像解释】例如2NO2(g) N2O4(g) H<
27、; 0达到平衡时:升高温度 降低温度四、催化剂对化学平衡的影响【思考与交流】根据催化剂对化学反应速率的影响思考催化剂对化学平衡的影响?1结论:在其他条件不变时,加入催化剂 。2解释:加入催化剂 。3【时间-速率图像解释】例如N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)达到平衡时加入催化剂:【小结】浓度、压强、温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动原理,也叫勒夏特列原理。勒夏特列原理(平衡移动原理): 【课堂练习】一定条件下,在密闭容器中进行反应:C(s) + H2O(g)CO(g)+ H2(g) H0达到平衡,思考当下列条件改变时,v正 、v逆如何变化?(变大、变小或不变);平衡如何移动?(正反
28、应方向、逆反应方向或不发生移动)容器体积固定,又充入一定量的H2O(g):v正 ;v逆 ;平衡 。容器体积固定,又加入少量的碳:v正 ;v逆 ;平衡 。容器体积固定,抽出一定量的氢气:v正 ;v逆 ;平衡 。将容器的体积缩小为原来一半(即 ):v正 ;v逆 ;平衡 。减小压强:v正 ;v逆 ;平衡 。升高温度:v正 ;v逆 ;平衡 。降低温度:v正 ;v逆 ;平衡 。加入催化剂:v正 ;v逆 ;平衡 。若容器体积固定,充入一定量的氦气使压强增大:v正 ;v逆 ;平衡 。若容器体积可变,充入一定量的氦气保持压强不变:v正 ;v逆 ;平衡 。【巩固练习】1在下列可逆反应中,增大压强和降低温度,均可
29、使平衡正向移动的是( )A2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H <0 B4NH3(g)+5O2(g) 4NO+6H2O(g) H <0C2NH3(g) N2(g)+3H2(g) H > 0 DSO2(g)+NO2(g) SO3 (g) + NO(g) H <02(08年天津)对于平衡CO2(g)CO2(aq) H= -19.75kJ·mol1,为增大二氧化碳气体在水中的溶解度,应采用的方法是( )A升温增压B降温减压 C升温减压D降温增压3.(2019重庆)COCl2(g) CO(g)Cl2(g) H0当反应达到平衡时,下列措施:升温 恒容通入惰性气
30、体 增加CO的浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是( )A B C D4反应A(g)+3B(g)2C(g) H<0当达平衡后,降低温度,下列叙述中正确的是( ) A正反应速率变大,逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动B正反应速率变小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动C正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向正反应方向移动D正反应速率和逆反应速率都变小,平衡向逆反应方向移动5在密闭容器中发生反应:aX (g)+bY (g) c Z (g) +d W (g),反应达平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,W的浓度为原平衡状态的1.8倍。下列叙述正确
31、的是( )A平衡向正反应方向移动 B(a+b)>(c+d) CZ的体积分数变大 DX的转化率变小6 在密闭容器中发生如下反应:xA(g)+yB(g)zC(g),达到平衡后测得A气体的浓度为0.5mol· L1,当恒温下将密闭容器的容积扩大两倍再达到平衡后,测得A浓度为0.3mol·L1,则下列叙述正确的是( )A平衡向正反应方向移动 Bx+y<z CC的体积分数降低 DB的转化率提高7在相同条件下(温度500k)相同体积的甲、乙两容器中,甲中充入1克SO2、1克O2,乙中充入2克SO2、2克O2,甲、乙两个容器均发生2SO2 + O2 2SO3。下列叙述不正确的
32、是( )A反应速率:乙 > 甲 B平衡混合物中SO2的体积分数 :乙>甲CSO2 的转化率:乙 > 甲 D平衡混合物中O2的体积分数:甲 >乙8在一密闭容器中充入1mol CO和1mol H2O(g),一定条件下反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)达到平衡时生成0.67mol CO2,若在相同条件下将H2O(g) 改为4mol,反应达到平衡时生成CO2的物质的量为( )A1.34mol B1.0mol C0.94mol D0.52mol9在一定条件下,向2L密闭容器中充入3molX气体和1molY气体发生下列反应:2X(g)+Y(g) 3Z(g)+2
33、W(g),在某一时刻达到化学平衡时,测出的下列数据肯定错误的是( )Ac(Z)=0.75mol·L1 Bc(Z)=1.20 mol·L1 Cc(W)=0.80 mol·L1 Dc(W)=1.00 mol·L110某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:(g)(g)(g)(s);0 下列叙述正确的是( )加入少量,逆反应速率增大 当容器中气体压强不变时,反应达到平衡升高温度,平衡逆向移动 平衡后加入,上述反应的增大11在一定条件下反应:A + B2C,达到平衡状态。(1)如果A为气体,且增大压强时,通过平衡移动使A的平衡浓度增大,则B为 (填状态)
34、,原因是 。(2)如果减少或增加B物质的量,平衡不移动,则B是 (填“状态”)。(3)如果升温,C的平衡浓度降低,此反应的逆反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。12(2019全国)如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图,下列叙述与示意图不相符合的是( )A反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等B该反应达到平衡态I后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态IIC该反应达到平衡态I后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态IID同一种反应物在平衡态I和平衡态II时浓度不相等13已知某可逆反应在密闭容器中进行:A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s) H < 0,图中
35、曲线a代表一定条件下该反应的过程。若使a曲线变为b曲线,可采取的措施是( )v正v逆v正v逆v时间t0t1t2t3t4t5t614一密闭容器中发生下列反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);H<0 右图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图.回答下列问题:(1)处于平衡状态的时间段 ;(2) t1、t3、t4时刻,体系中分别是什么条件发生变化?t1 ;t3 ;t4 。(3)下列时间段中,氨的百分含量最高的是_ _。At0t1 Bt2t3 Ct3t4 Dt5t615可逆反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),符合右图关系。(图中C、B为该物质的物质的量分数)(1)
36、温度T1_T2(填>、<或=,下同)(2)压强p1_p2(3)m+n_p+q (4)正反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。16某一达到化学平衡状态的可逆反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),如图表示A的转化率(A)同温度、压强的关系。分析该图示可以得出的结论是( )第二章 化学反应速率与化学平衡第三节 化学平衡 第三课时 等效平衡和化学平衡常数【学习目标】1了解等效平衡的涵义,能运用等效平衡的思想解决一些相关的题目;2了解化学平衡常数的涵义,能利用化学平衡常数计算反应物的转化率;3掌握有关化学平衡计算题的一般方法(三行式)。【学习重点】等效平衡和化学平衡常数的涵义
37、【学习过程】【思考与交流一】在一定条件下,在体积相同的两个密闭容器中,一个容器加入1mol H2和1mol I2,另一容器加入2mol HI。发生反应达到平衡状态,图像如图所示。试分析图像,你可以看出这两个化学平衡有何特点?1.002.001.580.21浓度/mol·L-1t2HIH2或I21.002.001.580.21t1HIH2或I2浓度/mol·L-1一、等效平衡对于同一个可逆反应,在相同的条件下(恒温恒容或恒温恒压),不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,或从正反应和逆反应同时开始,都可以建立同一平衡状态。即化学平衡状态的建立与途径无关。这就是“等效平衡”【思考
38、与交流二】如何理解“等效平衡”?例如合成氨反应:N2(g)3H2(g)2NH3(g)【思考与交流三】如何判断不同的起始状态是否建立相同的平衡状态?(即是否为等效平衡?)总结等效平衡的判断方法一边倒!【课堂练习一】 在一固定体积的密闭容器中,2mol A和1molB发生反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为W mol·L1。维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,若C的浓度仍为W mol·L1,该配比是( )A4mol A +2mol B B3mol C+1mol D+1mol B+2mol AC3mol C+1mol D
39、 D1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D【思考与交流四】在一定条件下,可逆反应不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,或从正反应和逆反应同时开始,都可以建立平衡状态。那么建立平衡以后,各物质的浓度之间有定量关系吗?(围绕课本P29表格中的数据思考)二化学平衡常数1定义: ,常用符号 表示。2化学平衡常数表达式:例如对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在一定温度下达到平衡。化学平衡常数K= 。【思考与交流五】(1)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,K如何表示?例如反应3Fe(s)4H2O(g) Fe3O4(s)4H2(g),达到平衡时化学平衡常数K
40、 。(2)若浓度、压强、温度、催化剂等外界条件发生变化,化学平衡常数如何变化?(3)化学平衡常数有何应用?3化学平衡常数的意义(1)化学平衡常数只与_有关,而与浓度、压强等外界条件无关。(2)化学平衡常数的大小可以表示一个可逆反应_ _的大小,若K值越大,说明该反应正向进行的程度越 ,即 。(3)还可以利用K来判断可逆反应是否建立平衡状态或可逆反应进行的方向。(思考为什么?)三、有关化学平衡的计算:(三行式)【课堂练习二】在某温度下,将H2和I2各0.10mol的气态混合物充入10L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(H2)=0.008 0 mol/L。(1)求该反应的平衡常数。(2)
41、在上述温度下,该容器中若通入H2和I2蒸气各0.20 mol,求达到化学平衡状态时各物质的浓度。【课堂练习三】在密闭容器中,将2.0 mol CO与10 mol H2O混合加热到800,达到下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) K=1.0 求CO转化为CO2的转化率。【巩固练习】1在密闭容器中,N2和H2起始的物质的量分别是为10mol和30mol,达到平衡时H2的转化率为25%。若从NH3开始,在相同条件下欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同,则应加NH3的物质的量和NH3的转化率为( )A15mol、25% B20mol、50% C20mol、75% D40mol、8
42、0%2在一定温度下,把2mol SO2和1 molO2通入一个固定容积的密闭容器里发生反应:2SO2(g)+O2 (g)2SO3(g),当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同。请填写下列空白:(1)若a = 0,b = 0,则c=_。(2)若a = 0.5,b=_,和c=_。(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a和
43、c,另一个只含b和c):_ ;_。3在恒温时,一固定容积的容器内发生如下反应:2NO2(g) N2O4(g),达平衡时,再向容器内通入一定量的NO2(g),重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,NO2的体积分数( ) A不变 B增大 C减小 D无法判断4恒温、恒压下,在容积可变的容器中,反应2NO2(气)N2O4(气)达平衡后,再向容器内通入一定量的NO2,又达到平衡时,NO2的体积分数( ) A不变 B增大 C减小 D无法判断5某温度下,在固定容积的密闭容器内A(g)+3B(g) 2C(g)达平衡时,各物质的量之比为n(A):n(B):n(C)=2:2:1。保持温度不变,以2:2:1的物质的量
44、之比再充A、B、C,则( )A平衡向正反应方向移动 B平衡不发生移动 C无法判断平衡移动方向 DC的体积分数减小6某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整,可使平衡向右移的是( ) A均减半 B均加倍 C均增加1mol D均减少1mol7在一恒定的容器中充入2molA和1mol B发生反应:2A(g)+B(g) xC(g)达到平衡后,C的体积分数为a%;若维持容器容积和温度不变,按起始物质的量A为0.6mol,B为0.3mol,C为1.4mol充入容器中,达到平衡后,C的体积分数仍为a%,则x的值( ) A只能为2 B只能为3 C可能为2,也可能为3 D无法确定8下列关于化学平衡常数的说法中,正确的是( )A在任何条件下,化学平衡常数都是一个定值B当改变反应物的浓度时,化学平衡常数会发生改变C化学平衡常数K只与温度有关,与反应物浓度、体系的压强无关,温度升高,K增大D化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度,K越大,正向反应程度越大9某温度下,在密闭容器中加入4molA和2molB进行如下反应:3A(g)+2B(g)4C(
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