化学反应速度.docx
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化学反应速度
附录一:
【高二化学平衡知识网络】:
1、化学平衡状态的建立
2、化学平衡状态的本质特征是正反应速率和逆反应速率相等,这是判断化学平衡状态的根本标志。
由于υ正=υ逆,可使平衡体系中各组分的百分含量保持不变,所以一般情况下平衡体系的压强、气体密度、浓度等多种宏观性质也保持不变,这些宏观的特征有时也可作为判断化学平衡状态的标志。
平衡的特征
五大特点
化学平衡
逆
可逆反应
等
υ(正)=υ(逆)≠0
动
动态平衡
定
各组分含量一定,体积一定时,浓度就一定;有平衡转化率
变
浓度、温度、压强改变化学平衡即发生移动
定量特征
一定温度下,化学平衡常数保持不变
3、化学平衡状态的判断
举例反应
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
混合物体系中各成分的含量
①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定
平衡
②各物质的质量或各物质的质量分数一定
平衡
③各气体的体积或体积分数一定
平衡
④总压强、总体积、总物质的量一定
不一定平衡
正、逆反应速率的关系
①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA,即v正=v逆
平衡
②在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC,则v正=v逆
平衡
③vA:
vB:
vC:
vD=m:
n:
p:
q,v正不一定等于v逆
不一定平衡
④在单位时间内生成了nmolB,同时消耗qmolD,因均指v逆
不一定平衡
压强
①m+n≠p+q时,总压力一定(其他条件一定)
平衡
②m+n=p+q时,总压力一定(其他条件一定)
不一定平衡
混合气体的平均分子量(
)
①
一定时,只有当m+n≠p+q时,
平衡
②
一定,但m+n=p+q时
不一定平衡
温度
任何化学反应都伴随着能量变化,在其他条件不变的条件下,体系温度一定时
平衡
体系的密度
密度一定
不一定平衡
4、化学平衡常数K表示反应进行的程度
(1)K值越大,表示反应进行的程度越大,反应物转化率也越大。
(2)K值不随浓度的改变而改变,但随着温度的改变而改变。
5、化学平衡的移动
(1)勒沙持列原理:
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强和温度等),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。
其中包含:
①影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种;②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况(温度或压强或一种物质的浓度),当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂;③平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化。
(2)平衡移动就是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。
一定条件下的平衡体系,条件改变后,可能发生平衡移动。
可总结如下:
(3)平衡移动与转化率的变化:
不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。
具体分析可参考下表:
反应实例
条件变化与平衡移动方向
达新平衡后转化率变化
2SO2+O2
2SO3(气)+热
增大O2浓度,平衡正移
SO2的转化率增大,O2的转化率减小
增大SO3浓度,平衡逆移
从逆反应角度看,SO3的转化率减小
升高温度,平衡逆移
SO2、O2的转化率都减小
增大压强,平衡正移
SO2、O2的转化率都增大
2NO2(气)
N2O4
体积不变时,无论是加入NO2或者加入N2O4
NO2的转化率都增大(即新平衡中N2O4的含量都会增大)
2HI
H2+I2(气)
增大H2的浓度,平衡逆移
H2的转化率减小,I2的转化率增大
增大HI的浓度,平衡正移
HI的转化率不变
增大压强,平衡不移动
转化率不变
6、等效平衡原理
(1)、定义:
相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,只要把各物质按化学方程式的计量关系折算成同一方向的反应物后,温度、浓度(延伸为含量)、压强完全相同,则可互成等效平衡。
(2)等效平衡规律
A、在定温、定容条件下,对于反应前后气体分子数发生改变的可逆反应,形成等效平衡的条件是:
将起始物质的物质的量按化学方程式的计量关系折算成同一旁物质的物质的量,只要与原平衡,则两平衡等效。
B、在定温、定容条件下,对于反应前后气体分子数不发生改变的可逆反应,形成等效平衡的条件是:
将起始物质的物质的量按化学方程式的计量关系折算成同一旁物质的物质的量,只要与原平衡,则两平衡等效。
C、在定温、定压条件下,不论反应前后气体分子数是否发生改变的可逆反应,形成等效平衡的条件是:
将起始物质的物质的量按化学方程式的计量关系折算成同一旁物质的物质的量,只要与原平衡,则两平衡等效。
高二化学国庆作业
(一)
一、选择题(有1~2个正确选项)
()1.反应:
L(固)+aG(气)
bR(气)达到平衡时,压强和温度对该反应的影响如下图所示:
图中压强P1>P2,x轴代表温度,y轴表示平衡混合气中G的体积分数.据此可判断
A.上述反应是放热反应
B.上述反应是吸热反应
C.a>b
D.a
()2.对于反应2SO2+O2
2SO2,正反应放热.升高温度产生的影响是
A.V正增大,V逆减小B.V正减小,V逆增大
C.V正、V逆不同程度增大D.V正、V逆同等程度增大
()3.一定温度下,在带活塞的密闭容器中,反应H2(g)+I2(s)
2HI(g)达到平衡后,下列说法不正确的是
A.恒容时,通入HI气体,刚开始时正反应速率会减小.
B.恒温时,减小容积平衡不移动,但气体颜色加深.
C.恒容时,通入H2,I2的质量分数减小.
D.恒容时,升高温度,平衡向逆反应方向移动,正反应速率减小.
()4.有一处于平衡状态的反应:
X(气)+3Y(固)
2Z(气),正反应为放热反应.为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是
①高温②低温③高压④低压⑤加催化剂⑥分离出Z
A.①③⑤B.②③⑤
C.②③⑥D.②④⑥
()5.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:
①生成物的质量分数一定增大②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大④反应物浓度一定降低⑤条件刚改变时正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了合适的催化剂
A.①③B.②⑤C.③④D.④⑥
()6.10℃时,将0.1mol/L的硫代硫酸钠溶液10mL和0.1mol/L的硫酸溶液10mL混全,4min后溶液中明显出现浑浊.若温度每升高10℃,化学反应速率增大到原来的2倍,那么40℃时,同样的反应要明显看到浑浊,需要的时间约是
A.80sB.60sC.30sD.15s
()7.在一定温度下的恒容密闭容器中,加入反应物A和B,从开始反应至达成平衡的过程中,体系中混合气体密度保持不变的是
A.X(气)+2Y(气)
2Z(气)
B.X(固)+2Y(气)
2Z(气)
C.X(气)+Y(液)
2Z(气)
D.X(气)+Y(气)
2Z(液)
()8.密闭容器中的反应X2(g)+3Y2(g)
2Z(g),X2、Y2、Z的起始浓度分别是0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L.当达到平衡状态时,各物质的浓度可能的是
A.c(X2)=0.2mol/LB.c(Z)=0.5mol/L
C.c(Y2)=0.1mol/LD.c(X2)=c(Y2)=c(Z)
()9.一真空密闭容器中盛有1molPCl5,加热到200℃时发生反应达到平衡,反应为:
PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g),此时PCl5所占体积百分比为M%.若在同一温度和同一容器中,最初投入的是2molPCl5,反应平衡时,PCl5所占体积的百分比为N%,则N、N的正确关系是
A.M>NB.N>M
C.M=ND.无法判断
()10.向一容积固定的密闭容器中通入A、B两种气体,在一定条件下使之反应:
2A(气)+B(气)
2C(气),正反应为放热反应.当达到平衡后,改变其中一个条件x,则下列y不可能符合示意图中曲线变化的是
A.当x表示压强时,y表示混合气体的平均式量
B.当x表示增加A的物质的量时,y表示C的浓度
C.当x表示增加A的物质的量时,y表示B的转化率
D.当x表示温度时,y表示C的物质的量
()11.有可逆反应:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),正反应为放热反应.为了增加甲醇的产量,工厂应采取的正确措施是
A.高温、高压B.低温、低压
C.适宜温度、高压、催化剂D.低温、高压、催化剂
()12.下列叙述表示可逆反应N2+3H2
2NH3一定处于化学平衡状态的是
A.N2、H2、NH3的质量分数相等
B.单位时间内,消耗amolN2的同时消耗3amolH2
C.单位时间内,消耗amolN2的同时生成3amolH2
D.反应若在定容的密闭容器中进行,温度一定时,压强不随时间改变
()13.冰醋酸能形成二聚物,反应为:
2CH3OOH(g)
(CH3OOH)2(l),正反应为放热反应.若采用测气体密度的方法测醋酸相对分子质量,为尽量接近真实值,在测定时应采用
A.高温低压B.低温低压C.加催化剂D.低温高压
()14.在密闭容器中进行下列反应:
M(气)+N(气)
R(气)+2L,该反应中R的百分含量在不同条件下的变化如下图所示,请判断下列结论正确的是
A.正反应为放热反应,L为气体
B.正反应为放热反应,L为固体
C.正反应为吸热反应,L为固体或液体
D.正反应为放热反应,L为固体或液体
()15.1molA气体和nmolB气体按下列反应生成气体C:
A+nB
mC,反应一段时间后测得A的转化率为50%,反应前气体的密度在同温同压下是反应后的3/4,则n和m的数值可能是
A.n=1,m=1B.n=2,m=2
C.n=3,m=3D.n=2,m=3
二、填空题:
16.(12分)一定条件下,可逆反应A2+B2
2C,在一个等容密闭容器中达到平衡时,测得
,
,
.若A2、B2、C的起始浓度分别为amol/L、bmol/L、gmol/L.请确定:
(1)a、g应满足的关系式为_________________________________.
(2)若反应从正反应方向开始进行,当g=_________时,a有最大值为_________.
(3)若反应从逆反应方向开始进行,当b=_________时,a有最大值为____________.
(4)b的取值范围为______________.
17.(8分)可逆反应:
ma(气)+nB(气)
pC(气)+qD(气)(m、n、p、q均为化学计量数),据图示曲线回答:
①正反应是________热反应.
②m+n__________p+q(填“>”、“<”、“=”).
③若将纵坐标A的转化率换成A的平衡混合物中的质量分数,则逆反应是___热反应,m+n____p+q(填“>”、“<”、“=”).
18.(8分)在10.0℃和
的条件下,反应aA(气)
dD(气)+eE(气)建立平衡后再逐步增大体系的压强(温度维持不变).下表列出了不同压强下反应建立平衡时物质D的浓度:
压强(Pa)
D的浓度(mol/L)
0.085
0.20
0.44
根据表中数据,回答:
压强从
增加到
时,平衡向________反应方向移动(填正、逆),理由是_____________;
压强从
增加到
时,平衡向_________反应方向移动(填正、逆),理由是________________________________.
三、计算题:
19.在373K时,把11.5gN2O4气体在500mL的真空容器中反应:
N2O4
2NO2,反应进行到2s时,NO2含量为0.01mol,进行到60s时,达到平衡,此时容器内混合气体的密度是氢气密度的28.75倍,则:
①开始2s内以N2O4的浓度变化表示的反应速率为多少?
②达到平衡时体系内压强是开始时的多少倍?
高二化学国庆作业
(二)
一、选择题(有1~2个正确选项)
1、下表所列因果关系正确的是()
2、把Mg带投入盛有稀HCl的容器里,产生H2的速率与下列因素有关系的是()
1盐酸浓度②温度③Mg带的表面积④容器的密闭情况⑤溶液的Cl-浓度
A.①②B.③④C.①②③④D.全部
3、改变化学平衡体系中的一个条件后,某一生成物的浓度增大,则该平衡()
A.一定没有移动B.一定向正反应方向移动
C.一定向逆反应方向移动D.无法确定其移动的方向
4、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:
①生成物的质量分数一定增大②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大④反应物浓度一定降低⑤条件刚改变时正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了合适的催化剂()
A.①③B.②⑤C.③④D.④⑥
5、下列事实不能用勒夏特利原理来解释的是()
A、光照新制的氯水时,溶液中的pH值逐渐增大
B、加催化剂使N2和H2在一定条件下转化为NH3
C、增大压强,有利于SO2和O2反应生成SO3
D、在Fe3++3SCN—
Fe(SCN)3反应达平衡时,增加KSCN的浓度,体系颜色变深
6、有一处于平衡状态的反应:
2X(s)+3Y(g)
4Z(g),ΔH<0。
为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是()
①高温②低温③高压④低压⑤加正催化剂⑥分离出Z
A.①③⑤B.②③⑤C.②③⑥D.②④⑥
7、在一定温度下的恒容密闭容器中,加入反应物A和B,从开始反应至达成平衡的过程中,体系中混合气体密度保持不变的是()
A.X(气)+2Y(气)
2Z(气)B.X(固)+2Y(气)
2Z(气)
C.X(气)+Y(液)
2Z(气)D.X(气)+Y(气)
2Z(液)
8、在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随
反应时间变化的曲线如下图,下列表述中正确的是()
A、反应的化学方程式为:
2M
N
B、t2时,正逆反应速率相等,达到平衡
C、t3时,正反应速率大于逆反应速率
D、t1时,N的浓度是M浓度的2倍
9、在一密闭容器中,等物质的量的A和B发生如下反应:
A(g)+2B(g)
2C(g),一段时间后反应达到平衡,若混合气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等,则这时A的转化率是()
A、40%B、50%C、60%D、70%
10、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()
A.3v正(N2)=v正(H2)B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)
11、在一个固定容积的密闭容器中,放入3LX(g)和2LY(g),在一定条件下发生下列反应:
4X(g)+3Y(g)
2Q(g)+nR(g)。
达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加5%,X的浓度减少1/3,则该反应方程式中的n值是()
A.4B.5C.6D.7
12、可逆反应aX(g)+bY(g)
cZ(g)在一定温度下的一密闭容器内达到平衡后,t0时改变某一外界条件,化学反应速率(υ)一时间(t)图象如右图。
则下列说法中正确的是()
A.若a+b=c,则t0时只能是增大了容器的压强
B.若a+b=c,则t0时只能是加入了催化剂
C.若a+b≠c,则t0时只能是增大了容器的压强
D.若a+b≠c,则t0时只能是加入了催化剂
13、用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2,实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。
下列分析正确的是()
A.OE段表示的平均速率最快
B.EF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率
为0.4mol/(L·min)
C.OE、EF、FG三段中,该反应用二氧化碳
表示的平均反应速率之比为2:
6:
7
D.G点表示收集的CO2的量最多
14、在一定条件下,可逆反应:
N2+3H2
2NH3,ΔH<0,达到平衡,当单独改变下列条件后,有关叙述错误的是()
A、加催化剂,υ正、υ逆都发生变化且变化的倍数相等
B、加压,υ正、υ逆都增大,且υ正增大的倍数大于υ逆增大的倍数
C、降温,υ正、υ逆都减小,且υ正减小的倍数大于υ逆减小的倍数
D、恒温恒容下,加入氩气,υ正、υ逆都增大,且υ正增大的倍数大于υ逆增大的倍数
15、在一密闭容器中加入C和CO2,建立平衡体系C(s)+CO2
2CO(g)(正反应为吸热反应),下列说法错误的是()
A.恒温恒容时,向该容器中添加N2,平衡不移动
B.降低压强升高温度,体系中混合气体的平均摩尔质量将减小
C.恒温恒容时,向该容器中添加CO2,达到新平衡后混合气体平均摩尔质量将减小
D.恒温恒压时,向该容器中添加CO2,达到新平衡后混合气体平均摩尔质量将增大
16、在一定条件下,合成氨反应达平衡后,混合气体中NH3的体积分数为25%。
若反应后条件保持不变,则反应前后缩小的气体体积与原反应物体积的比值是()
A、1/5B、1/4C、1/3D、1/2
17、在某温度下,反应
,正反应为放热反应,在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是()
A、温度不变,缩小体积,CIF的转化率增大
B、温度不变,增大体积,CIF3的产率提高
C、升高温度,增大体积,有利于平衡向正反应方向移动
D、降低温度,体积不变,F2的转化率减小
18、对于平衡体系:
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)(正反应放热),有下列判断,其中正确的是()
A.若温度不变,将容器的体积增大1倍,此时A的浓度变为原来的0.58倍,则m+n
B.若反应从正反应开始,达平衡时,A、B的转化率相等,说明反应开始时,A、B
的物质的量之比为m:
n
C.若平衡体系中共有气体amol,再向其中加入bmolB,当重新达到平衡时,气体
的总物质的量等于(a+b),则m+n=p+q
D.若m+n=p+q,则当容器内温度升高时,平衡逆向移动,但容器中气体的压强不变。
19、可逆反应2NO2
2NO+O2在体积恒定的密闭容器中反应,达平衡状态的标志是
()(填序号)
①单位时间内生成nmolO2的同时,生成2nmolNO2;
②单位时间内生成nmolO2的同时,生成2nmolNO;
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态;
④混合气体的颜色不再发生改变的状态;
⑤混合气体的密度不再改变的状态;
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
20、在120℃时分别进行如下四个反应:
A.2H2S+O2===2H2O+2SB.2H2S+3O2===2H2O+2SO2
C.C2H4+3O2===2H2O+2CO2D.C4H8+6O2===4H2O+4CO2
(1)若反应在容积固定的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体总压强(p)分别符合关系式d前=d后和p前>p后的是();符合关系式d前=d后和p前=p后的是()(请填写反应的代号)。
(2)若反应在压强恒定容积可变的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体体积(V)分别符合关系式d前>d后和V前<V后的是();符合d前>d后和V前>V后的是()(请填写反应的代号)。
21.标况下,将1molA气体发生如下反应:
2A(g)
B(g)+xC(g),达到平衡时,在混合气中A的体积分数为58.6%,混合气的总质量为46g,密度为1.772g/L,试计算:
(1)达平衡后,混合气的平均相对分子质量.
(2)达平衡后,A的转化率.
(3)C气体的化学计量数x的数值.