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文档简介

第三章化学反应速率和限度第一部分:化学反应速率1、化学速率的表示2、化学速率的理论3、化学速率的影响因素第二部分:化学反应平衡(限度)1、化学平衡常数2、平衡常数与ΔG的关系3、化学平衡的影响因素(平衡移动)一、化学反应速率的表示法1、平均速率:某物质浓度的变化值Δc与反应前后所用时间Δt的比值称为平均速度,表示为:V=——————或(Δc)产ΔtV=——————-(Δc)反Δt常用单位:mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1、mol·L-1·h-1等等第一部分:化学反应速率当Δt趋近于0时的反应速度称为瞬时速度,用符号“V”表示。对于一般反应:aA+bB=dD+eE不同物质表示的反应速度间的关系V=lim——————=————(Δc)产Δt0ΔtdC产dtV=lim——————=-————-(Δc)反Δt0ΔtdC反dtV(A):V(B):V(D):V(E)=a:b:d:e——=——=——=——V(A)V(B)V(D)V(E)abdeV=斜率=-———ΔcΔttCΔcΔt2、瞬时速率二、速率理论碰撞理论1、基本概念有效碰撞活化分子活化能化学反应的先决条件是反应物分子必须先发生碰撞,能引起化学反应的碰撞称为有效碰撞,发生有效碰撞时形成的中间活化物分子称为活化分子,活化分子的平均能量(E*)与反应物分子的平均能量(E)之差称为化学反应的活化能EaEa=E*-E活化配合物反应物产物能量abc△HEaEa‘反应进程图基元反应的能量变化示意图2、△H=Ea-Ea’=Ea(正)-Ea(逆)一般化学反应的活化能在60~250KJ·mol-1之间,活化能小于40KJ·mol-1的反应速度很快,一般方法不能测定其反应速度,活化能大于400KJ·mol-1的反应,反应速度就相当慢。1、浓度对化学反应速率的影响(1)速率方程aA+bB=gG+hH

V=k·cAa·cBb

1.k的大小取决于反应的本性,单位不同级数反应单位不同2.k值与浓度无关3.k值随温度的升高而增大n=a+b反应级数n=2+1=3三级反应,对于NO为二级,O2为一级反应三、影响反应速率的因素反应级数0123k的单位mol·L-1·s-1s-1L·mol-1·s-1(L·mol-1)2·s-1表1某些化学反应的速度方程化学反应速度方程1.2H2O2=2H2O+O22.S2O82-+2I-=2SO42-+I23.4HBr+O2=2H2O+2Br2

4.2NO+2H2=N2+2H2O5.CH3CHO=CH4+CO6.2NO2=2NO+O2

7.NO2+CO=NO+CO2(>523K时)v=k·c(H2O2)v=k·c(S2O82-)·c(I-)v=k·c(HBr)·c(O2)v=k·c2(NO)·c(H2)v=k·c3/2(CH3CHO

)v=k·c2(NO2)v=k·c(NO2)·c(CO)例1、340K时,N2O5浓度为0.160mol·L-1其分解反应(一级反应)的速度为0.056mol·L-1·min-1,计算该反应的速度常数k及N2O5浓度为0.100mol·L-1时的反应速度。解:(1)求速度常数k根据该实验数据可以得出该反应的速率方程为:V=k·ck=——=——=0.35(min-1)Vc0.0560.160(2)求N2O5浓度为0.100mol·L-1时的反应速度:

V=k×c=0.35×0.100=0.035(mol·L-1·min-1)答:反应速度常数k=0.35min-1,N2O5浓度为0.100mol·L-1时的反应速度为0.035(mol·L-1·min-1)N2O5的分解反应速度(2)反应级数的确定a、基元反应和非基元反应一步完成的反应称基元反应,又称简单反应。分两步或多步完成的反应称为非基元反应,也叫复杂反应。(1)H++H2O2→H3O2+(快反应)(2)H3O2+→H++H2O2(快反应)(3)H3O2++Br-→H2O+HOBr(快反应)(4)HOBr+H++Br-→H2O+Br2(慢反应)总反应:H2O2+2H++2Br-=Br2+2H2O决速步骤V=k·c(HOBr)·c(H+)·c(Br-)速度方程不符合质量作用定律的反应一定是复杂反应。速度方程符合质量作用定律的反应不一定是基元反应。例2有一化学反应:aA+bB=C,在298K时,将A、B溶液按不同浓度混合,得到下列实验数据:A的初时浓度/mol·L-1B的初时浓度/mol·L-1初时浓度/mol·L-11.02.04.01.01.01.01.01.01.01.02.04.01.2×10-22.3×10-24.9×10-21.2×10-24.8×10-21.9×10-1求此反应的速度方程和速度常数。解:设该反应的速度方程为V=k·cAm·cBn

(1)保持B的浓度不变,分析<1>,<2>,<3>组数据,因为速度V与A的浓度成正比,所以m=1;(2)保持A的浓度不变,分析<4>,<5>,<6>组数据,速度V与B浓度的平方成正比,所以n=2。答:该反应的速度方程是V=k·cA·cB2

速度常数是k=1.2×10-2(L2•mol-1·s-1)

因此该反应的速度方程为:V=k·cA·cB2(3)将任一组数据代入方程均可求出速度常数k:

k=——————=1.2×10-2(L2•mol-1·s-1)VcA·cB2

习题3气体A(g)的分解反应A→产物,当A浓度等于0.50mol·L-1

时,反应速度为0.014mol·L-1·s-1,如该反应为:(1)零级反应;(2)一级反应;(3)二级反应。A浓度等于1.0mol·L-1

时,反应速度分别是多少?解:设该反应的速度方程为:V=k·cm(1)零级反应:k=V=0.014mol·L-1·s-1,反应速度与浓度无关,A浓度等于1.0mol·L-1

时,反应速度还是0.014mol·L-1·s-1。(2)

一级反应:

k=——=——=0.028s-1VC0.0140.50c=1.0mol·L-1

时,V=0.028×1.0=0.028mol·L-1·s-1

(3)二级反应:

k=——=——=0.056L·mol-1·s-1VC20.0140.25c=1.0mol·L-1

时,V=0.056×1.02=0.056mol·L-1·s-1

如下列反应:H2+I2=2HI实验测得速度方程是V=k·c(H2)·c(I2)符合质量作用定律,曾经很长时间一直把它看作是基元反应,然而最新的研究表明,它是一个复杂反应。用质量作用定律来判断一个反应是否为简单(基元)反应,只是一个必要条件,而不是充分条件。确定一个反应的历程是一件复杂的工作。真正的基元反应例子是不多的。2、温度对化学反应速度的影响(2)阿累尼乌斯公式(1)范特霍夫规则结论:(1)温度对反应速率的影响比浓度大(2)绝大多数反应速率都随着温度升高而显著增加(3)温度变化相同时,活化能较大的反应,速率常数变化大(4)在低温区内温度的改变对反应速率的影响要比高温区内大例1某反应的活化能Ea=1.14×105J·mol-1。在600K时k=0.75L·mol-1·s-1,计算700K的k。解:Ea=1.14×105J·mol-1T2=700KT1=600K

k1=0.75L·mol-1·s-1

k2=?k2=26k1=26×0.75=20(L·mol-1·s-1)答:700K时的速度常数是k=20(L·mol-1·s-1)答:反应的活化能是Ea=101kJ·mol-1例2实验测得下列反应:2NOCl(g)=2NO(g)+Cl(g)在300K时k1=2.8×10-5L·mol-1·s-1;400K时k2=7.0×10-1L·mol-1·s-1,求反应的活化能。解:已知T2=400KT1=300Kk2=7.0×10-1L·mol-1·s-1k1=2.8×10-5L·mol-1·s-1

求Ea=?lg——=———·———k2k1T2-T1T1T2Ea2.303REa=—————lg——=——————————lg————2.303RT1T2T2-T1k2k12.303×8.31×300×400400-3007.0×10-12.8×10-5=1.01×105

J·mol-1=101kJ·mol-1(2)催化反应特点:1、催化剂对反应速度的影响是通过改变反应机理实现的。A+KAK+BAB+KE1E2EaA+B=ABⅠⅡ2、催经剂只能改变反应的速度而改变反应达到平衡的时间,但不能改变平衡状态和平衡常数。它的作用纯属动力学问题。3、催化剂同等程度地改变正逆反应的速度,所以正反应的催化剂也必然是逆反应的A+K=AK+E1AK+B=AB+KE2催化剂的催化机理主要是改变了反应的途径,从而使反应的活化能发生了改变(1)催化机理3、催化剂对化学反应速度的影响化学反应中的能量变化(a)(b)化学反应过程中能量变化示意(a)放热反应(b)吸热反应练习题:1、化学反应的快慢用(C)表示A.物质的量浓度

B.质量浓度

C.化学反应速度

D.平衡常数2、(D)是化学反应速度的单位A.1

B.mol

C.mol/L

D.mol/(L·s)3、改变反应物浓度,化学反应速度(C)A.增大

B.减小

C.改变

D.不变4、温度升高,化学反应速度(A)A.增大

B.减小

C.改变

D.不变5、使用负催化剂,化学反应速度(B)A.增大

B.减小

C.改变

D.不变6、在同一条件下,只能向一个方向进行的反应,叫做(D)A.吸热反应

B.放热反应

C.可逆反应 D.不可逆反应选择题7、在一定条件下,使CO2(g)和H2(g)在一密闭容器中进行反应: CO2(g)+H2(g)D CO(g)+H2O(g)下列说法中不正确的是(B)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,逆反应速率逐渐增大,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8、在2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)的反应中,工业生产上为了充分利用SO2所采用的方法是()A.增加O2的浓度

B.增加SO2的浓度

C.使用催化剂

D.增加SO3的量9、N2+3H2

2NH3合成氨反应中,在下列情况下,不能使反应速度加快的是()A.加入氮气

B.减小压强,扩大容器体积

C.加入适量催化剂

D.适当升高温度10、在N2+3H2=2NH3的反应中,各物质的起始浓度为[H2]=4摩/升,[N2]=3摩/升,[NH3]=0.5摩/升,经过3分钟后,[NH3]=0.8摩/升,则该反应的反应速度为

A.VH2=0.7摩/(升·分)

B.VNH3=0.3摩/(升·分)

C.

VN2=0.2摩/(升·分)

D.VH2=0.15摩/(升·分)11、下列几种条件变化中,能引起反应速率常数k值改变的是()。A.反应温度改变B.反应容器体积改变C.反应压力改变D.反应物浓度改变14、对某一均为气相物质参加的吸热可逆化学反应,下列说法正确的是()。A.温度升高,正反应速率常数增加,逆反应的速率常数减小,从而导致反应速率加快。B.温度降低,活化分子的百分数下降,从而导致反应速率减慢。C.温度升高,正反应活化能降低,逆反应活化能增加,从而导致反应速率加快。D.温度降低,正反应速率常数降低,逆反应的速率常数增加,从而导致反应速率减慢。12、由实验测定,反应H2(g)+Cl2(g)====2HCl(g)的速率方程为:v=kc(H2)c(Cl2),在其它条件不变的情况下,将每一反应物浓度加倍,此时反应速率为(

)。

①2v②4v③2.8v④2.5v13、测得某反应的正反应活化能Ea=70kJ·mol-1,逆反应活化能Ea=20kJ·mol-1,此反应的反应热为(

)。

①50kJ·mol-1

②-50kJ·mol-1

③90kJ·mol-1

④-45kJ·mol-115、在298K时,反应2H2O2====2H2O+O2,未加催化剂前活化能Ea=71kJ·mol-1,加入Fe3+作催化剂后,活化能降至42kJ·mol-1,加入催化剂后反应速率为原来的(

)倍。

①29

②1×103

③1.2×105

④5×10216、某反应的速率常数为2.15L2·mol-2·min-1,该反应为(

)。

①零级反应

②一级反应

③三级反应

④二级反应17、已知反应2NO(g)+Cl2(g)====2NOCl(g),其速率方程为V=kc2(NO)c(Cl2)故此反应(

)。

①一定是复杂反应

②一定是基元反应

③无法判断18、下列叙述中正确的是()(A)在复合反应中,反应级数与反应分子数必定相等(B)通常,反应活化能越小,反应越快(C)加入催化剂,使Ea(正)和Ea(逆)减小相同的倍数(D)反应温度升高,活化分子数降低,反应加快19、增大反应物浓度,使反应加快的原因是()(A)分子总数增大(B)活化分子数增大(C)反应级数增大(D)单位体积内活化分子总数增加20、反应2SO2(g)+O2(g)→2SO3(g)的反应速率可以表示为v=-d(O2)/dt,也可以表示为()A.v1=2d[SO3]/dt

B.v2=d[SO3]/dtC.v3=-2d[SO2]/dt

D.v4=d[SO2]/dt21、反应A(g)+B(g)→C(g)的反应速率常数k的单位为()A.s-1B.L·mol-1·s-1C.L2·mol-2·s-1D.不能确定22、25℃时反应N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)的△Hθ=-92.38KJ·mol-1,若温度升高时A.正反应速率增大,逆反应速率减小B.正反应速率减小,逆反应速率增大C.正反应速率增大,逆反应速率增大D.正反应速率减小,逆反应速率减小23、质量作用定律适用于()。A.反应物、生成物系数都是1的反应B.那些一步完成的简单反应

C.任何能进行的反应

D.多步完成的复杂反应

24、某种酶催化反应的活化能为50.0KJ·mol-1,正常人和体温为37℃,若病人发烧至40℃,则此酶催化反应的反应速率增加了()。

A.121%B.21%C.42%D.1.21%25、如果温度每升高10℃,反应速率增大一倍,则65℃的反应速率要比25℃时的快()。

A.8倍

B.16倍

C.32倍

D.4倍26、反应A(g)+B(g)→C(g)的速率方程为v=k[A]2[B],若使密闭的反应容器增大一倍,则其反应速率为原来的()。

A.1/6倍B.1/8倍C.8倍

D.1/4倍

27、若反应A+B→C,对于A和B来说均为一级的,下列说法中正确的是()。A.此反应为一级反应

B.两种反应物中,无论哪一种的浓度增大一倍,都将使反应速率增加一倍

C.两种反应物的浓度同时减半,则反就速率也将减半

D.该反应速率常数的单位为s-128、影响化学反应速率的首要因素是()。A.反应物的本性

B.反应物的浓度C.反应温度D.催化剂29、升高温度能加快反应速率的原因是()。A.加快了分了运动速率,增加分子碰撞的机会

B.降低反应的活化能

C.增大活化分子百分数

D.以上说法都对30、某反应的速率方程是v=k[c(A)]x[c(B)]y,当c(A)减少50%时,v降低至原来的1/4,当c(B)增大2倍时,v增大1.41倍,则x,y分别为()。A.x=0.5,y=1B.x=2,y=0.7C.x=2,y=0.5D.x=2,y=231、反应A和反应B,在25℃时B的反应速率较快;在相同的浓度条件下,45℃时A比B的反应速率快,则这两个反应的活化能间的关系是()。

A.A反应活化能较大

B.B反应的活化能较大

C.A、B活化能大小无法确定D.和A、B活化能大小无关32、800K时测定反应CH3CHO(g)→CH4(g)+CO(g)的反应速率数据如下,

则此反应的级数应为()。

A.0

B.1

C.2D.41、催化剂只能改变化学反应速率,但不能使化学平衡移动。2、反应级数等于反应方程式中各反应物的计量数之和。3、降低CO2的分压,可使反应CaCO3(s)

CaO(s)+CO2(g)的正反应速率增加。4、升高温度对吸热反应的速率增加较快,对放热反应的速率增加较慢。5、催化剂能使正、逆反应速率同时增加,且增加的倍数相同。6、催化剂既可以加快反应速率,又可以提高反应物的转化率。7、降低温度可使放热反应速率增加,吸热反应速率减小。8、任何一个基元化学反应可根据质量作用定律的写出它的速率方程。9、改变反应物浓度,化学反应速度会增加。10、在同一条件下,只能向一个方向进行的反应,叫做不可逆反应。11、对于一个化学反应来说,反应活化能越大,其反应速率就越快。12、温度能影响反应速率,是由于它能改变反应的活化能。13、增加反应物浓度,可加快反应速率,使反应进行得更完全。14、反应物浓度不变时,温度每升高10ºC,反应速率一般增加1倍,则400K时的反应速率是350K时的25倍。15、对一切化学反应来说,如反应物浓度增大,则反应速率也将成倍增大。判断题

高温一、化学反应的可逆性和化学平衡可逆的化学反应进行到一定程度,达到动态平衡。CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)v正=k正C

CO2·CH2v逆=k逆C

CO·CH2Ot分钟后v正

=v逆第二部分化学平衡(限度)二、平衡常数标准平衡常数K

经验平衡常数(或实验平衡常数)KpKc1、表达式(1)浓度常数Kc(或实验平衡常数)

对于一般可逆反应:aA+bB—dD+eEKc

的单位是:

[mol·dm-3](d+e)-(a+b)

即为浓度的某次幂。(2)压强常数Kp气体反应:aA(g)+bB(g)—dD(g)+eE(g)(3)Kc

和Kp

之间的相互换算

(1)

在书写Kc或Kp

表达式时,只写浓度或分压可变的溶液相和气相,纯固态和纯液态物质,不写入。Cr2O72-(aq)+H2O(l) 2CrO42-(aq)+2H+(aq)

H2O为液相,不写入。(2)平衡常数之间的下列关系,要熟练掌握。

N2+3H2 2NH3

1/2N2+3/2H2 NH3

如CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)Kp=固相不写入。

2、平衡常数的表示的书写要求

K′′c=(K′c)2,计量数扩大2倍,K乘2次方正反应aAbB逆反应bBaA

(3)

互逆反应,其平衡常数互为倒数。

2NO+O2 2NO2(1)

2NO2N2O4(2)

2NO+O2 N2O4(3)(4)反应方程式相加(减),平衡常数相乘(除)。

(1)+(2)得(3),而K3=K1·K2

。3、平衡常数与化学反应的程度

例1:反应CO(g)+H2O(g)——H2(g)+CO2(g)某温度时,Kc=9。CO和H2O的起始浓度皆为0.02mol·dm-3

时,求CO的平衡转化率。

解:设平衡时,生成H2为Xmol/L

CO(g)+H2O(g)——H2(g)+CO2(g) t0 0.02 0.02 0 0 t平

0.02-x0.02-xx x

若改变温度,使Kc=1,求转化率。

在其余条件相同的前提下,K值越大,转化率越高,反应进行程度越高。求得转化率为50%。

已转化掉的[CO]为0.015mol·dm-3

,所以,转化率

例2

某温度下反应N2(g)+3H2(g)——2NH3(g)达到平衡时,测得c(NH3)=4mol·dm-3

,c(N2)=3mol·dm-3

,从c(H2)=9mol·dm-3,求该温度时反应的平衡常数Kc

Kc=7.310-3(mol·dm-3)-2

解:

例:

浓度 [A]=5mol·dm-3

相对浓度为

故相对浓度和相对分压都是没有单位的量。平衡时,相对浓度和相对分压当然也将保持不变。

分压 pA=101.013105Pa

相对分压为4、标准平衡常数(1)规定:将浓度或分压分别除以各自的标准态(C

=1mol/L,P

=100kPa)即得相对浓度或相对分压。

对溶液反应aA(aq)+bB(aq)——dD(aq)+eE(aq)

平衡时

对气相反应aA(g)+bB(g)——gG(g)+hH(g)

平衡时

对于复相反应,如CaCO3(s)——CaO(s)+CO2(g)

(2)K

标准平衡常数

对于不含气相物质的反应,K

和经验平衡常数K在数值上相等,因为标准态的值为1。但是,有气相物质参加的反应,K

和K之间经常不相等,因为标准态p

≠1。

解:

例2:反应A(g)

2B(g)在某温度达到平衡时,各组分的分压均为1.013105Pa,求其经验平衡常数Kp

和标准平衡常数K

二、标准平衡常数K和rGm的关系

rGm=rGm+RTlnQ1、范特荷甫(van’tHoff)等温式:即rGm=-RTlnK即

例2:求2NO2(g)—N2O4(g)298K时的K

解:查表得fGm(NO2

,g)=51.30kJ·mol-1 fGm(N2O4,g)=97.82kJ·mol-1故K=6.88

rGm=fGm(N2O4,g)-2fGm(NO2,g) =97.82-51.302=-4.87(kJ·mol-1)

注意利用rGm

,通过公式求得的平衡常数一定是K

例3CaCO3(s)—CaO(s)+CO2(g)求反应平衡时CO2的分压。解:查表得fGm值,计算出rGm=130kJ·mol-1

求出K=1.610-23

这说明,298K时CaCO3

表面CO2

的平衡分压是1.610-18Pa。若CO2

分压低于此值,则298K时CaCO3

将要分解。即这个数据的实际意义是什么?

=1.610-23p=1.610-231.013105Pa=1.610-18Pa

Q<K

时,反应正向进行,由公式得rGm<0;

Q>K

时,反应逆向进行,由公式得rGm>0;

Q=K时,反应达到平衡,由公式得rGm=0。

rGm=-RTlnK

代入化学等温式,得

rGm=-RTlnK+RTlnQ1、浓度对化学平衡的影响

三、化学平衡的移动

导致平衡移动的原因,可以从反应商的改变和平衡常数的改变两个方面去考虑。

即例1:反应CO(g)+H2O(g)—CO2(g)+H2(g)某温度下达到平衡时c(CO)=c(H2O)=0.005mol·dm-3c(CO2)=c(H2)=0.015mol·dm-3向平衡体系中加H2O(g),使c(H2O)=1mol·dm-3。试判断平衡移动的方向,并求重新平衡时CO的转化率。

解:平衡因浓度的改变而被破坏时,Q发生变化平衡将右移。

CO(g)+H2O(g)—CO2(g)+H2(g)t0 0.005 10.015 0.015t 0.005-x1-x 0.015+x0.015+x

若从c(CO)=0.02mol·dm-3

算起,第一次平衡时,转化率为75%

。而此时转化率

改变浓度将使平衡移动,增加一种反应物的浓度,可使另一种反应物的转化率提高。这是工业上一项重要措施。解得转化率某温度下,反应N2(g)+3H2(g)—2NH3(g)达到平衡:

现将体系的总压扩大2倍,试判断平衡移动的方向。pi=p总Xi

,Xi

不变,p总扩大2倍,pi

将扩大2倍。故即

平衡右移。2、压强对化学平衡的影响(1)、改变体系的总压力2、改变体系的体积(改变了体系的总压)aA(g)+dD(g)eE(g)+fF(g)

当体积V→V

p→xP①∑υB>0(气体分子数增多的反应):Q>Kθ,△rGm>0,平衡逆向移动②∑υB<0(气体分子数减少的反应):Q<Kθ,△rGm<0,平衡正向移动③∑υB=0(反应前后气体分子数不变的反应)Q=Kθ,△rGm=0,平衡不发生移动同理,当体系的体积增大时:总压力减小,平衡移动的方向与上述情况恰恰相反。在308K和100kPa下,某容器中反应:N2O4(g)2NO2(g)达平衡时,各物质的分压分别为:p(N2O4)=58kPa,p(NO2)=42kPa。计算:上述反应体系的压力增大到200kPa时,平衡将向何方移动?压力增加一倍时:p(N2O4)=2×58kPa=116kPa,p(NO2)=2×43kPa=86kPa例9:解:3、加入惰性气体(改变了体系的总压力)①定温定容下:加入惰性气体p总增加,各组分的分压不变

Q=Kθ,平衡不发生移动。②在定温定压下:加入惰性气体p总不变,V增加,各组分的分压下降平衡将向气体分子数增加的方向移动∑υB>0平衡正向移动∑υB<0平衡逆向移动温度的变化,将使Kθ

改变,从而影响平衡。

rGm=-RTlnK,rGm=rHm-TrSm

联立,得-RTlnK=rHm-TrSm,这里,近似地认为rHm和rSm不随温度变化。不同温度T1,T2

时,分别有等式(1)(2)3、温度对化学平衡的影响

对于吸热反应,rHm>0,当 T2>T1

时,K2>K1

,平衡右移;

T2<T1

时,K2<K1

,平衡左移。

对于放热反应,rHm<0,当 T2>T1

时,K2<K1

,平衡左移;

T2<T1

时,K2>K1

,平衡右移。

(2)-(1),得例题:家用压力锅中,水沸腾时蒸汽压力为150kPa,计算此时水的温度。解:已知:H2O(l)=H2O(g)ΔrHθm=44.0kJ/mol

T2=384k4、催化剂对化学平衡的影响一定温度下,加入催化剂后反应物(始态)和生成物(终态)仍保持不变,标准平衡常数也不变aA+dD+ZeE+fF+Z(Z为催化剂)无催化剂时:v正=k正ca(A)cd(D)v逆=k逆ce(E)cf(D)v正=v逆k正ca(A)cd(D)=k逆ce(E)cf(D)平衡时:有催化剂时:

v′正=k′正ca(A)cd(D)c(Z)

v′逆=k′逆ce(E)cf(D)c(Z)平衡时:

v’正=v’逆

k’正ca(A)cd(D)c(Z)=k’逆ce(E)cf(D)c(Z)

催化剂不能引起平衡的改变,只能加快化学反应速率,缩短到达平衡所需的时间。对正反应是一种优良催化剂,对逆反应同样也是一种优良催化剂,催化剂对加快正、逆反应的速率倍数相等。练习题选择题1、影响化学平衡常数的因素有()。A.催化剂B.反应物的浓度C.总浓度D.温度2、一定温度下,某化学反应的平衡常数()。A.恒为常数

B.由反应式决定

C.随平衡浓度而变

D.随平衡压力而变3、25℃时反应2SO2(g)+O2(g)→2SO3(g)的△Hθ=-196.6KJ·mol-1,当其达到平衡时,K将()。A.随温度升高而增大B.随温度升高而减小C.随加热而减小

D.随产物的平衡浓度增大而增大4、反应平衡常数与温度关系密切,它们的关系是()。A.取决于反应的热效应B.随温度升高,K值减小C.随温度升高,K值增大D.K与T呈直线关系5、对可逆反应来说,其正反应和逆反应的平衡常数间的关系为()。

A.相等

B.二者正、负号相反

C.二者之和为1

D.二者之积为14、若反应N(g)+H2(g)

NH(g)在某温度下的标准平衡常数为2,那么在该温度下氨合成反应N+3H2

2NH的标准平衡常数是()A.4B.2C.1D.0.5E.0.255、已知升温增压都可使反应2A+B2

C的平衡向左移动,下列叙述中正确的是A.产物C发生分解的反应是放热反应

B.反应的Kθ=

C.反应的Kθ=

D.反应的Kθ=6、已知25℃时反应AgBr(s)→Ag(aq)+Br(aq)的△Gθ=70.25KJ·mol-1,则此反应的平衡常数为()。A.2.0×10B.7.2×10C.4.9×10D.5.6×107、若25℃时HCO3-(aq)和CO32-(aq)的各为-587.06和-528.10KJ·mol-1,则反应HCO3-(aq)→H(aq)+CO32-(aq)的△Gθ和平衡常数分别为()。

A.1115.16KJ·mol-1和4.7×10B.58.96KJ·mol-1和4.7×10C.558KJ·mol-1和4.9×10

D.58.96KJ·mol-1和5×108、已知反应N2O4(g)→2NO2(g)在600℃时K1=1.78×104,转化率为a%;在100℃时K2=2.82×104,转化率为b%,并且b>a,则下列叙述中正确的是()

A.由于1000℃时的转化率大于600℃时的,所以此反应为吸热反应B.因为K随温度升高而增大,所以此反应的△H>0C.此反应的Kp=Kc

D.因为K随温度升高而增大,所以反应的△H<09、已知乙苯脱氢的反应C6H5-C2H5(g)→C6H5-C2H3(g)+H2(g),在873K时Kp=0.178,则在该温度及平衡压力为101.325KPa下,纯乙苯的转化率为()。A.18.9%B.15.1%C.30.2%D.38.9%10、反应(1)CoO(s)+CO(g)→Co(s)+CO2(g)(2)CO2(g)+H2(g)→CO(g)+H2O(l)(3)H2O(l)→H2O(g)的平衡常数各为K1、K2和K3。则反应CoO(s)+H2(g)→Co(s)+H2O(g)的K等于()。A.K1+K2+K3B.K1-K2-K3C.K1K2K3D.K1K3/K2

11、已知反应NO(g)+CO(g)=1/2(g)+CO2(g)的DrH$=-373.2kJ·mol-1,若提高有毒气体NO和CO的转化率,可措施是:A.低温低压;B.低温高压;C.高温高压;D.高温低压12、已知反应A(g)+2B(l)<====>4C(g)的平衡常数K=0.123,那么反应2C(g)=1/2A(g)+B(l)的平衡常数K=()A.8.13;B.2.85;C.0.123;D.–0.246;13、为了提高CO在反应CO(G)+H2O(G)→CO2(G)+H2(G)中的转化率,可以采取的措施是A.增加CO的分压

B.增加水蒸气的分压

C.按比例增加H2O(G)和CO(G)的分压D.增加H2的分压14、有A+B

C型的可逆反应,如加压可使A的平衡转化率增大,已知B为固态物质,则A和C状态是()。A.A为固态,C为气态

B.A.C均为气态

C.A为气态,C为固态

D.A.C均为固态15、在一放热反应中,温度升高10℃,将发生()变化A.平衡常数减小

B.平衡常数增加一倍

C.平衡常数减小一半

D.不改变反应速度16、某一反应在一定条件下的平衡转化率为25.3%,当有一催化剂存在时,其转化率是:A.>25.3%

B.=25.3% C.<25.3% D.接近100%17、下列()条件有利于3O2→2O3转化ΔH=288.7KJ:A.高温低压 B.高温高压 C.低温低压 D.低温高压18、对一个化学反应来说,下列说法中正确的是()A.ΔG0越负,反应速度越快

B.ΔH0越负,反应速度越快C.活化能越大,反应速度速快D.活化能越小,反应速度越快

19、在反应:CO2(g)+C(s)

2CO(g)-171.5KJ采用下列()方法可使平衡向右移动

A.降低压力,降低温度

B.降低压力,增加温度

C.增加压力,增加温度

D.增加压力,降低温度填空题1、将等物质的量的A和B混合于2dm3密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)

xC(g)+2D(g),经5分钟后反应达平衡时,测知D的浓度为0.500mol·dm-3,C的平均反应速率为0.1mol·dm-3·min-1,则B的平均反应速率为

,x值为

。2、某化学反应A+2B===C是一步完成的,开始时A的浓度为0.500mol·dm-3,B的浓度为0.100mol·dm-3,一秒钟后,A的浓度下降

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