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文档简介
化学反应速率与平衡专题(二)高中化学学习目标1.
通过对典型例题的研究,
进
一
步加深外界条件(浓度
、
温度
、
压强等)
对化学平衡的影响的理解,
认识并能用相关理论解释其
一般规律
。2.
学会调控化学反应速率和化学平衡,
体会速率
、
平衡的调控在
生产
、
生活和科学研究领域中的重要作用。3.提升解决综合复杂问题的能力,
发展
“
变化观念与平衡思想
”、
“证据推理与模型认知
”
的化学学科核心素养。可逆反应:
在同一条件下既可以向正反应方向进行
,
同时又可以
向逆反应方向进行的化学反应。(4)NH3
·H2O
NH4++
OH-
NH4++
OH-
=
NH3
·H2OKb=
1.8×10-5一、对可逆反应的理解2H2
↑+O2
↑(3)
Cl2+2OH-
=
Cl-+ClO-+H2O
K=1.5×1016任何化学反应都有一定的可逆性。(2)
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)(1)2H2O通电点燃2PbSO4(s)+2H2O(l)高中化学放电充电一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下
,
同一可逆反应体系
,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始
,
或是正、
逆反应同时投料
,
若最终达到相同的化学平衡状态(各组分的百分含量均相同)。
我们称之为等效平衡。二、化学平衡的建立高中化学高中化学例1.恒温时
,
某固定容积的容器中按以下4种方式投料
,
发生如下反应:O2(g)
、1
mol00.25molb(a+c)
=2
(b+
)
=1
02SO3(g)02mol1.5molc恒温、
恒容条件下反应前后气体体积改变的反应——极值等量即等效。极限法,“一边倒”策略2SO2(g)
+①2
mol固定容积00.5mola②③
④高中化学例2.恒温、
恒压时
,
某容器中按以下几种方式投料
,
发生如下反应:2SO2(g)+
O2(g)2SO3(g)极限法①
2
mol
3
mol
0
“一边倒”,策略
恒压②
1mol
3.5mol
2mol②平衡①平衡③1
mol1.5
mol③平衡
n(SO2)
n(O2)①2
mol3
mol移走隔板AB③平衡①平衡4.5mol叠加3mol023=高中化学例2.恒温、
恒压时
,
某容器中按以下几种方式投料
,
发生如下反应:2SO2(g)+
O2(g)
、
2SO3(g)极限法①
2
mol
3
mol
0
“一边倒”,策略
恒压②
1mol
3.5mol
2mol③abc(a+c)
(b+
)
0
=
恒温、
恒压条件下反应前后气体体积改变的反应——极值等比即等效。例3
.对于反应2SO2(g)+O2(g)
、
、2SO3(g)ΔH<0已达平衡
,
如果其他条件不变时
,分别改变下列条件
,
对化学反应速率和化学平衡产生影响
,
下列条件与
图象不相符的是(O~t1:v正=v逆
;
t1时改变条件
,
t2时重新建立平衡)(C)分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆
的变化。三、化学平衡的移动高中化学c(氨水)/(mol
·L-1)0.10.01pH11.110.6例4.
下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是()t
/
℃2550100Kw
/
10-141.015.4755.0三、化学平衡的移动高中化学A.D.C.B.高中化学例5.
乙醇是重要的有机化工原料
,
H2O(g)
+C2H4
C2H5OH(g)法生产。下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、
压强的关系(2)气相直接水合法常用的工艺条件为
:磷酸/硅藻土为催化剂
,反应温度290℃、压强6.9MPa
,
n(H2O)﹕n(C2H4)=0.6﹕1
,
乙烯的转化率为5%
,
若要进一步提高
乙烯转化率
,
除了可以适当改变反应温度和压强外
,还可以采取的措施有
。[其中n(H2O)﹕n(C2H4)=
1﹕1](1)图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为:
p1<p2<p3<p4
,理由是:
。反应分子数减少
,
相同温度下,
压强升高
,
乙烯转化率提高增加n(H2O)
∶n(C2
H4)的比将产物乙醇液化移去高中化学四、正确区分平衡问题和速率问题例6.以丙烯、
氨、
氧气为原料
,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:①C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)
=
C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=-515kJ/mol②C3H6(g)+O2(g)
=
C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=-353kJ/mol(
1
)
两
个
反
应
在
热
力
学
上
趋
势
均
很
大,
其
原
因
是
;有
利
于
提
高
丙
烯
腈
平
衡
产
率
的
反
应
条
件
是
;
提高
丙烯
腈
反
应
选
择
性
的
关
键
因
素
是
。两个反应均为放热量大的反应;
降低温度、
降低压强;
催化剂高中化学例6.以丙烯、
氨、
氧气为原料
,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:①C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)
=
C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=-515kJ/mol②C3H6(g)+O2(g)
=
C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=-353kJ/mol(2)
右图为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线
,
最高产率对应温度为460℃。低于460℃时
,
丙烯腈的产率
(填“是”或者
“不是”
)对应温度下的平衡产率
,
判断理由是
;高于460℃时
,
丙烯腈产率降低的可能原因是
。A
.催化剂活性降低B.
平衡常数变大C.
副反应增多
D
.反应活化能增大平衡状
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