高中化学-第二章-《化学反应速率和化学平衡》学案-新人教版选修4

1、第二章化学反响速率和化学平衡【知识要点】一、化学反响速率1化学反响速率1概念：化学反响速率是用来衡量化学反响进行的快慢的物理量。通常用单位时间内反响物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示化学反响速率。2表示方法：v = c/A t固体或纯洁液体 v=A n/At用不同物质表示的化学反响速率之比等于化学方程式中的各物质的化学计量系数比。2、影响化学反响速率的因素1内因主要因素是指参加反响的物质的性质。2外界条件对化学反响速率的影响1浓度：其他条件相同时，增大反响物浓度反响速率增大，减小反响物浓度反响速率减小。有关解释：在其他条件不变时，对某一反响，活化分子在反响物中所占的百分数是一定的。单位体积内

2、活化分子的数目与单位体积内反响物分子的总数成正比。当反响物浓度增大时，单位体积内分子数增多， 活化分子数也相应增大， 单位体积内的有效碰撞次数也相应增 多，化学反响速率增大。2丨压强：对有气体参加的化学反响，假设其他条件不变，增大压强，反响速率加快，减 小压强，反响速率减慢。有关解释：当温度一定时，一定物质的量的气体的体积与其所受的压强成反比。假设气体的压强增大到原来的2倍，体积就缩小到原来的一半，单位体积内的分子数就增大到原来的2倍。故增大压强，就是增加单位体积里反响物的物质的量，即增大反响物的浓度，反响速率相应增大；相反，减小压强，气体的体积就扩大，反响物浓度减小，反响速率随之减小。 说明

3、：假设参加反响的物质为固体、液体或溶液，由于压强的变化对它们的浓度几乎无 影响，可以认为反响速率不变。与化学反响无关的气体对化学反响速率是否有影响，要分情况而定。在一定温度下于密闭容器中进行的化学反响 N(g)+3H2(g) 2 NHs (g):a、充入He并保持容器的容积不变时，虽容器内气体的总压增大，但由于气体的容积不变，反响物气体的物质的量浓度不变，化学反响速率不变，平衡不移动。b、充入He并保持容器内的总压不变时，必然是容器的容积增大。而气体容积的增大，引起反响物浓度的减小，化学反响速率减小，平衡左移。3丨温度：当其他条件不变时，升高温度反响速率增大；降低温度反响速率减小。经验规律：一

4、般来说，温度每升高10C，反响速率增大 24倍。有关解释：在浓度一定时，升高温度，反响物分子的能量增加，使一局部原来能量较低的分子变成活化分子，从而增加了反响物分子中活化分子的百分数，使有效碰撞次数增多，反响速率增大。温度升高，分子的运动加快，单位时间里反响物分子间碰撞次数增加，反响也相应地加快，前者是反响速率加快的主要原因。说明：温度对反响速率的影响规律，对吸热、放热反响都适用，且不受反响物状态的限制。4催化剂：催化剂能参与反响，改变反响历程，降低活化能，也就等于提高了活化分子的 百分数，从而提高了有效碰撞频率，加快了反响速率。5丨其他因素对化学反响速率的影响例如，通过光辐照、放射线辐照、超

5、声波、电弧、强磁场、高速研磨等等。总之，向反 应体系输入能量，都有可能改变化学反响速率。二、 化学平衡移动原理勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡的一个条件(如浓度、温 度、压强等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。1浓度：增大反响物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反响方向移动。减小反响物浓度或 增大生成物浓度，平衡向逆反响方向移动。2、 压强：对于有气体参加的反响，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，减小压强平 衡向气体体积增大的方向移动。对于没有气体参加的可逆反响及反响前后气体体积不变的反响，改变压强化学平衡不移动。3、温度：升高温度平衡向吸热方向移动，降低温度平衡向放热方向移动。无论是

6、吸热反响还是放热反响，升高温度反响速率都加快；降低温度反响速率那么减慢。三、等效平衡：在一定条件定温、定容或定温、定压下，只是起始参加情况不同的同一 可逆反响到达平衡后，任何相同组分的分数体积、物质的量均相同，这样的化学平衡互 称为等效平衡。1定温、定容： 反响前后气体体积改变：转化成平衡式同一边物质物质的量与原平衡数值相同。 反响前后气体体积不变：转化成平衡式同一边物质物质的量与原平衡比值相同。2定温、定压：转化成平衡式同一边物质物质的量与原平衡比值相同。四、化学平衡常数1定义：在一定温度下，当一个可逆反响到达化学平衡时，生成物浓度幕之积与反响物浓度幕之积的比值是一个常数，这个常数就是该反响

7、的化学平衡常数简称平衡常数，用符号 K表示。女口： mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g)cm (A) -C n (B)K=CP (C) & (D)注意：对于有固体或纯液体参加的反响，它们的浓度不列入K的表达式。 K值与浓度无关，只受温度影响。不指明温度，K值无意义。 对于给定的化学反响，正、逆反响的平衡常数互为倒数。应用：判断反响进行的程度：K值越大，反响进行的程度越大，反响物转化率越高。判断反响热效应：T升高，K值增大，那么正反响为吸热反响。 T降低，K值减小，那么正反响为放热反响。五、化学反响自发进行的方向的判断根据体系存在着力图使自己的能量趋于“最低和“有序的自然

8、规律，由焓变和熵变判据组合的复合判据适合于所有的过程。即 G=A H TA S <0,反响能自发进行 G=A H-TA S = 0,反响处于平衡状态A G=A H- TA S <0，反响不能自发进行 反响热 AH 混乱度AS A G=A H- TAS>0>0低温>0,高温<0>0>0<0自发性较高温度能自发任何温度都不能自发<0>0<0<0<0高温>0,低温<0任何温度都能自发 较低温度能自发【稳固练习】1对于反响A(g)+3B(g)2C(g)，以下各数据表示不同条件下的反响速率，其中反响进行得最快

9、的是A v(A)=0.01 mol/(L?s)B、v(B)=0.02 mol/(L?s)C v(B)=0.60mol/(L?min)D、v(C)=1.0mol/(L?min)2、在可逆反响中，改变以下条件一定能加快反响速率的是A、增大反响物的量B、升高温度C增大压强D使用催化剂3、 在2L的密闭容器中发生下面反响：A(g)+2B(g) 3C(g)，经过3min后A的物质由10mol变为7mol，那么下面表示的反响速率正确的选项是A VA=1mol L 1 min 一1B、VB=1mol L 1 min 一11 1 11C v(=2mol L minD、VB=2mol L min4、 在气体反响

10、中，能使反响物中活化分子数和活化分子百分数同时增加的方法是增大反响物浓度升高温度增大压强移去生成物参加催化剂A、B 、C 、 D 、5、 合成氨所需的Hz由炭和水蒸气反响制得，其中一步反响为 CO+bO g一'CO+H H< 0,欲使CO的转化率提高，同时提高H2的产率，可以采取的措施是A、增大水蒸气的浓度B、升高温度 C、增大CO浓度 D、增大压强6、 在密闭容器中充入 N>和H,合成NH,至U 2秒末测得，v (H2) =0.45 mol / (L s)，贝U2秒末NH的浓度为A 0.5 mol / L B 、0.45 mol / L C 、 0.6 mol / L D

11、 、0.55 mol / L7、 在一定条件下，进入氨合成塔的混合气体中含N2的体积分数为22%含H的体积分数为78%经过合成反响到达平衡后，在相同的温度和压强下，气体的体积缩小至原体积的95%N2的转化率与下面接近的数值是A 12.5% B 、1.4% C 、10.5% D 、9%8、 一定温度下，以下表达不是可逆反响 A(g)+3B(g) 2C(g)到达平衡的标志的是 C的生成速率与 C的分解速率相等；单位时间内 amol A生成，同时生成3amol B;A B C的浓度不再变化；混合气体的总压强不再变化；混合气体的物质的量不再变化；单位时间消耗 amol A，同时生成3amol B ，A

12、 B、C的分子数目比为1:3:2 。A、 B、 C、 D、9、一定条件下将含1molNH的体积不变的密闭容器加热，发生反响 2NH N+3H, 段时间 后到达平衡，此时NH的体积分数为x%假设在该容器中再参加1molNH后密封，加热到相同温 度使反响到达平衡，设此时 NH的体积分数为y%那么x和y的关系正确的选项是 A x<y B 、x>y C 、x=y D 、x>y10、在一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，将 2molL气体和3molM气体向混合，发生如下反响：2L(g)+3M(g) i Q(g)+3R(g) , 4s后该反响到达平衡时，生成2.4molR，并测得Q的反

13、响速率为0.1mol/(L s)，以下有关表达正确的选项是A x的值为2B、混合气体的密度变大11、在密闭容器中的一定量混合气体发生反响：xAg+ yBg' zCg，平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的体积扩大两倍，测得A的浓度变为0.35 mol/L ，以下有关判断正确的选项是()A x+y v zB、平衡正向移动C A的转化率降低D、C的体积分数下降12、 按温度每升高10C，化学反响速率增大2倍来计算，假设某反响由50C升温到80C,反响速率比原来增大A 4倍B、6倍C 8倍D 9倍13、 在一定温度不同压强p1< p2下，可逆反响2X(g) :一

14、5 2Y(g) + Z(g)中，生成物Z在反响混合物中的体积分数丨与反响时间t丨的关系有以以下列图示,正确的选项是A、加热B、不用稀硫酸，改用 98%浓硫酸C滴加少量CuSQ溶液D、不用铁片，改用铁粉15、450C时，反响 Hb(g) + 12(g) 、2HI(g)的K= 50,由此推测在 450C时，反响2HI(g) H2(g) + 12(g)的化学平衡常数为A 50 B 、0.02 C 、100 D、无法确定16、反响2X(气)+Y(气)一2Z(气)+热量，在不同温度(和T2)及压强(P1和F2)下，产物Z的物质的量 力与反响时间 的关 系如下列图。以下判断正确的选项是A T1VT2P1V

15、P2B、T1VT2F1>P2C T1>T2P1>P2D、T1>T2P1VP217、同质量的锌与盐酸反响， 欲使反响速率增大，选用的反响条件正确的组合是：锌粒 锌片 锌粉 5%盐酸 10%盐酸 15%盐酸 加热 用冷水冷却 不断振荡 迅速混合后静置AB、C 、D、18、某化学反响其 H= 122 kJ/mol , ?S= 231 J/(mol K)，那么此反响在以下哪种情况下可自发进行A在任何温度下都能自发进行B、在任何温度下都不能自发进行C仅在高温下自发进行D、仅在低温下自发进行19、 对于可逆反响 A g+2B(g) 2C(g)(正反响吸热)，以下列图象中正确的选项是

16、20、 在恒温恒容的密闭容器里发生可逆反响：2Ag+ Bg = 2Cg。容器内开始加入以下各组物质，到达平衡时逆反响速率最小的是A 2molA 和 ImolBB、ImolA 和 ImolBC ImolA和 2molBD、ImolB 和 ImolC21、 可逆反响 A+2BM+N正反响为放热反响，在一定条件下到达平衡时，A在反应混合物中的质量分数为 a%假设要通过改变条件使 A的质量分数变为2a%那么以下各项可 改变的条件中，一定能到达目的的是其中a<50A、增大容器体积B、增大反响容器内压强C升高反响温度D使用适量催化剂22、 在密闭容器内，使 1molN2和3molH2混合发生以下反响

17、：3f+N 2NH H< 01当反响到达平衡时，N2和H2的浓度比是 。2保持体积不变，升高温度时，混合气体的平均式量 ，密度。3当到达平衡时，充入 Ar气，并保持体积不变，平衡将 移动。4当到达平衡时，充入 Ar气，并保持压强不变，平衡将 移动。5当到达平衡时，充入 N2并保持压强不变，平衡将 移动。6当到达平衡时，将 c N2、c H2、c NH同时增大1倍，平衡将移动。23、 在体积相同的四个容器，按以下要求充气体，并参加适当催化剂，1 mol N2+3 mol H22 mol N 2+3mol H2 1 mol H 2+4 mol H 2 1mol N2+4mol H2+0.5m

18、ol NH 3在 700K时分别建立平衡，四种情况下 H2的转化率由大到小的顺序是。22,在一定的条件下发生如下反响：H2(g) + 12(g) 2HI(g) H< 0。反响中各物质的浓度随时间变化情况如图1:1该反响的化学平衡常数表达式为 ;2根据图1数据，反响开始至到达平衡时，平均速率v(HI)为;3反响到达平衡后，第 8分钟时： 假设升高温度，化学平衡常数K填写增大、减小或不变HI浓度的变化正确 ;用图2中ac的编号答复 假设参加丨2, H2浓度的变化正确的选项是 。用图2中df的编号答复4反响到达平衡后，第 8分钟时，假设反容器的容积扩大一倍，请在图 3中画出8分钟 后HI浓度的变化情况。25、甲烷蒸气转化反响为：CH4(g)+H 20(g)C0(g)+3Hb(g),工业上可利用此反响生产合成氨原料气Hbo温度、压强和水碳比n(H20)n(CH4)对甲烷蒸气转化反响的影响如以下列图:O占NP / br-聲 ht/ / 匝亠£ to s a m s a J *】的»>翌册图1水