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②上述反应在5min末时,已作用去的Y值占原来量的物质的量分数
5、影响化学反应速率的因素:
1)浓度:
其他条件不变,增大反应物浓度,单位体积内分子数________活化分子数_______,
活化分子百分数________有效碰撞________化学反应速率
(对于纯固体和纯液体,其浓度可视为常数,其物质的量变化不影响化学反应速率)
2)压强:
若参加反应的物质为固体或液体,增大压强,化学反应速率________
有气体参加的反应,其它条件不变,增大压强,化学反应速率________
注意以下几种情况:
(有气体参加的反应)
A.恒温时,增大压强,化学反应速率________
B.恒容时:
a、充入气体反应物,化学反应速率_____b、充入稀有气体,化学反应速率_____
C.恒压时:
充入稀有气体,化学反应速率________。
3)温度:
其它条件不变,升高温度,单位体积内分子数________,活化分子数________,
活化分子百分数________,有效碰撞________,化学反应速率。
4)催化剂:
------通常催化剂指的是正催化剂
使用催化剂,单位体积内分子数________活化分子数________,
▲对于可逆反应,催化剂同等程度地改变正逆反应速率
5)其它条件:
固体颗粒大小,光照等
【练习】:
4.设C+CO2
2COΔH>0,反应速率V1;
N2+3H2
2NH3ΔH<0,反应速率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C.V1增大,V2减小D.V1减小,V2增大
5.反应3Fe(s)+4H2O(g)
Fe3O4(s)+4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,则:
①.增加Fe的量,其正反应速率的变化是,(填增大、不变、减小,以下相同)
②.将容器的体积缩小一半,其正反应速率,逆反应速率。
③.保持体积不变,充入N2使体系压强增大,其正反应速率,逆反应速率。
④.保持压强不变,充入N2使容器的体积增大,其正反应速率,逆反应速率
二、化学平衡:
2、化学平衡的特征:
(1).条件:
(2).对象:
(3).等:
(4).动:
(5).定:
3、达到平衡的标志:
以mA(g)+nB(g)
pC(g)为例判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据
例举反应
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的分数一定
平衡
②各物质的质量或各物质质量分数一定
③各气体的体积或体积分数一定
④总体积、总压力、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)
②在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了pmolC,
则V(正)=V(逆)
③V(A):
V(B):
V(C):
V(D)=m:
n:
p:
q,V(正)不一定等于V(逆)
④在单位时间内生成nmolB,同时消耗了qmolD,
因均指V(逆)
压强
①m+n≠p+q时,总压力一定(其他条件一定)
②m+n=p+q时,总压力一定(其他条件一定)
混合气体均相对分子质量Mr
①Mr一定时,只有当m+n≠p+q时
②Mr一定时,但m+n=p+q时
温度
任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时(其他不变)
体系的密度
密度一定
其他
如体系颜色不再变化等
【练习】:
6.可逆反应2NO2
2NO+O2在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是()
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
A.①④⑥B.②③⑤C.①③④D.①②③④⑤⑥
4、平衡状态下的可逆反应,改变条件时平衡移动方向的判断
1)、平衡移动的根本原因是V正≠V逆,
如果V正>V逆,则平衡向_____方向移动,V正<V逆,则平衡向_______方向移动。
2)平衡移动方向判断依据:
勒夏特列原理:
如果改变影响平衡的一个条件,平衡将向着_____________方向移动。
A、浓度变化(固体和纯液体除外)
平衡移动原因
增大反应物
浓度
增大生成物
减小反应物
减小生成物
速率变化
平衡移动方向
B、压强变化(针对有气体参加或生成的反应)
规律:
____________________________________________________
注意:
、对化学反应前后气体体积不变的反应,改变压强,正逆反应速率同等程度的改
变,平衡移动
、恒温恒容下,充入不反应的气体,平衡_____________移动,为什么?
、恒温恒压下,充入不反应的气体,平衡_____________移动,为什么?
、溶液稀释或浓缩与气体减压或增压时化学平衡移动规律相似
C、温度变化
正向反应能量变化
吸热
放热
升温
降温
D、催化剂:
催化剂可的增加正逆反应速率,平衡移动。
但催化剂能反应到达平衡所需的时间。
勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”,更不是“扭转”具体可以这样理解
7.一定量的混合气体在密闭容器中发生反应:
mA(g)+nB(g)
pC(g)
达到平衡后,温度不变,将气体体积缩小到原来的1/2,达到新的平衡时,C的浓度为原来的1.8倍,则下列说法正确的是()
A.m+n>
pB.A的转化率降低C.平衡向正反应方向移动D.C的体积分数增加
8..已知反应mX(g)+nY(g)
qZ(g)的△H<
0,m+n>
q,在恒容密闭容器中反应达到平衡时,
下列说法正确的是()
A.通入稀有气体使压强增大,平衡将正向移动B.X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍
C.降低温度,混合气体的平均相对分子质量变小D.增加X的物质的量,Y的转化率降低
9.如果氮气和氢气反应平衡中,氮气,氢气,氨气浓度都是1摩/升,把容器体积扩大一倍,则
平衡后氮气和氨气浓度范围大约多少?
三、等效平衡
1、概念:
在一定条件下,同一可逆反应的两个不同的起始状态(一般是各组分起始加入量不同)分别达到平衡时,同种组分的含量都相同,这样的两个平衡叫等效平衡。
可分为“全等效”平衡和“相似等效”平衡。
2、判断等效平衡的方法:
以:
mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)为例
Ⅰ.恒温恒容(定T、V)的等效平衡:
若m+n=p+q:
两次平衡时各组分百分量,n、c
若m+n≠p+q:
两次平衡时各组分百分量、n、c
Ⅱ.恒温恒压(定T、P)的等效平衡:
两次平衡时各组分百分量、c,n
总结:
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,达平衡时的状态规律如下表:
条件
等效条件
结果
恒温恒容
(△n(g)≠0)
投料换算成相同
物质表示时量相同
两次平衡时各组分百分量、
n、c
(△n(g)=0)
投料换算成相同物
质表示时等比例
两次平衡时各组分百分量,
恒温恒压
物质表示时等比例
两次平衡时各组分百分量、c,
n
10.在一固定体积的密闭容器中加入2molA和1molB发生反应:
2A(g)+B(g)
3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为wmol·
L-1,若维持容器的体积和温度不变,按下列四种配比方案作为反应物,达平衡后,使C的浓度仍为wmol·
L-1的配比是()
A.4molA+2molBB.3molC+1molD+2molA+1molBC.3molC+1molD+1molBD.3molC+1molD
11.某恒温恒压下,向可变容积的密闭容器中充入3LA和2LB,发生如下反应:
3A(g)+2B(g)
xC(g)+yD(g)达到平衡时,C的体积分数为w%,若维持温度、压强不变,将0.6LA、0.4LB,4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中,达到平衡时C的体积分数仍为w%,则x,y的值分别为()
A.x=3,y=1B.x=4,y=1C.x=5,y=1D.x=2,y=3
12.某温度下,一定容积的密闭容器中,加1molN2和3molH2,使反应N2+3H2
2NH3达到平衡,测得平衡混合气体中N2、H2、NH3物质的量分别为mmol、nmol、gmol。
如温度不变,只改变初始加入的物质的量,而要求m、n、g的值维持不变,则N2、H2、NH3加入的物质的量用x、y、z表示时,应满足条件:
(1)若x=0,y=0,则z=。
(2)若x=0.75mol,则y=,z=。
(3)x、y、z应满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个含x和y,另一个只
含y和z)。
第二章化学反应速率和化学平衡复习提纲
(二)
班级姓名组别准备教师:
四、化学平衡常数
1、概念:
在_______________下,可逆反应达到平衡时,
是个常数,用K表示。
如mA+nB
pC+qD
表达式:
_____________________________
在化学平衡、电离平衡、水解平衡、溶解平衡四大平衡中分别有不同的名称:
化学平衡常数(K)、电离常数(Ka)、水解常数(Kh)、溶度积(Ksp)。
2、注意:
1)化学平衡常数只与______________有关,和___________无关。
2)反应物或生成物中有固体和纯液体参加时,浓度可看成不变而不带入公式,如稀溶液中水的浓度。
3)化学平衡常数是指某一个具体反应的平衡常数,若反应方向改变,则平衡常数改变,若方程式各物质的计量数等倍的扩大或缩小,平衡常数改变。
4)化学平衡常数数值的大小是可逆反应进行程度的标志。
当K>
105时,认为该反应已进行得基本完全了。
3、转化率表达式_________________________产率的表达式____________________________
4、Qc与K
Qc为浓度商:
是指刚开始反应(但未反应)时平衡体系各物质浓度幂次方之积之比(对于溶液是指混合后但不反应时的浓度)
Qc与K的相对大小可反映出体系是否为平衡状态:
(1)Qc>
K,过平衡状态,反应将逆向进行;
(2)Qc=K,平衡状态;
(3)Qc<
K,未平衡状态,反应将正向进行。
【练习】
13.某温度下反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)的平衡常数K=532.4.
下面三个混合体系中各物质的浓度如下表:
体系
c(SO2)mol/L
c(O2)mol/L
c(SO3)mol/L
反应方向
(1)
0.0600
0.400
2.000
(2)
0.0960
0.300
0.500
(3)
0.0862
0.263
1.020
试判断各体系中反应进行的方向:
体系
(1)
体系
(2)
体系(3)。
14.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=。
(2)该反应为反应(选填吸热、放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是。
a.容器中压强不变b.混合气体中c(CO)不变
c.υ正(H2)=υ逆(H2O)d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:
c(CO2)·
c(H2)=c(CO)·
c(H2O),
试判断此时的温度为℃。
15.已知可逆反应H2(g)+I2(g)
2HI(g),在一定温度下,在1升的密闭容器中充入H2和I2
各1mol,反应达到平衡时,生成0.8molHI。
求:
1)反应中H2和I2的转化率,平衡时HI的体积分数。
2)温度不变,向上述平衡体系中再冲入2molH2,再达到平衡时,H2,I2的转化率是多
少?
H2和HI的体积分数是多少?
五、化学反应进行的方向
1.化学反应原理的三个重要组成部分是、、;
2.化学反应速率是研究;
化学平衡是研究;
3、自发反应:
是指在一定温度压力条件下,靠体系自身力量不借助外力而发生的一种反应的趋势。
4、熵:
用物理量。
体系的有序性越高,熵值就越。
固体变为液体,液体变为气体,固体变为气体,体系的混乱度都,△S0;
液体变为固体,气体变为液体,气体变为固体,体系的混乱度都,△S0;
5、判断化学反应进行的方向:
△G判据:
△G=
△G=△H—T△S<
0反应;
△G=△H—T△S=0反应;
△G=△H—T△S>
0反应。
熵增大
熵减小
焓变大
焓减小
16.我们主要从三个方面讨论一个化学反应的原理,其中不属于这三个方面的是()
A.反应进行的方向B.反应的快慢C.反应进行的限度D.反应物的多少
17.下列说法正确的是()
A.凡是放热反应都是自发的,由于吸热反应都是非自发的
B.自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减少或不变
C.自发反应在恰当条件下才能实现D.自发反应在任何条件下都能实现
18.反应一定自发进行的是()
A.吸热反应B.放热反应C.熵增加反应D.熵增加的放热反应
19.水的三态的熵值的大小关系正确的是()
A.Sm(s)>Sm(l)>Sm(g)B.Sm(l)>Sm(s)>Sm(g)
C.Sm(g)>Sm(l)>Sm(s)D.Sm(g)>Sm(s)>Sm(l)
20.下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是()
A.化学反应的熵变与反应的方向无关B.化学反应的熵变直接决定了反应的方向
C.熵值增大的反应都是混乱度增大的反应D.熵值增大的反应都能自发进行
六、化学反应速率和化学平衡图像
1.化学平衡的图象问题的研究方法:
(1).注重纵坐标和横坐标所对应的物理量.,只要其中一个物理量改变,就可能导致图象的改变.
例如,对一可逆反应从起始到达平衡,某反应物的A的百分含量、A的转化率A分别
对时间作图,曲线正好相反.
(2).弄清纵坐标和横坐标两种物理量之间的相互关系。
.作图或析图时要注意变化的方向、趋势、程度,.如考虑是直线还是曲线?
是上升还是下降?
到一定时是否会不再改变?
若是两条或两条以上的直线,斜率是否相同?
这一系列的问题必须思考清楚。
.
(3).抓住关键的点:
如原点、最高点、最低点、转折点(拐点)、交点等.。
同样有一系列问题值得去好好思考,如该不该通过原点?
有没有最高(或最低)点?
为何有转折点、交点等?
2.图象类型
(1)横坐标——时间(t)
纵坐标——反应速率(v)、或某物质浓度(C)、或某成分的百分含量(A%)、
或某反应物的转化率(A)
特点:
①可逆反应从非平衡到达平衡以前,v、C、A%、A均随时间(t)变化,到达平衡后,则不随时间而改变.。
图象中一定将出现平行于横坐标的直线,简称“平台”.
②出现转折“平台”的先后取决于达到平衡所需要的时间.而时间的长短又取决于反应速率的大小.温度(T)一定,压强(P)越大,V正、V逆越大,t越小
压强(P)一定,温度(T)越大,V正、V逆越大,t越小
T、P一定,使用正催化剂后V正、V逆均增大,t缩小.
③“平台”的相对高低,则由外界条件对平衡的影响来决定.“平台”越高,说明条件越有利于纵坐标对应物理量的提高.反之,则不利.故可根据图象特点来分析可逆反应特点.
例:
已知某可逆反应mA(g)+nB(g)
pC(g)△H在密闭容器中进行反应,测得在不同时间t、温度T和压强P与反应物B在混合气中的百分含量B%的关系曲线如图所示.
则对该反应判断正确的是()
A.T1<T2,P1>P2,m+n>P,△H>0
B.T1>T2,P2>P1,m+n<P,△H>0
C.T2>T1,P2>P1,m+n<P,△H>0
D.T1>T2,P2>P1,m+n>P,△H<0
解析:
①根据达到平衡的时间长短,可断定T2<T1,P2>P1
②根据“平台”高低,可断定:
低温有利于B%增大,说明逆反应是放热反应,即
正反应为吸热,高压有利于B%增大,说明增大压强,平衡逆移,故m+n<P.
由此可知,本题答案:
B
(2)横标——温度T纵标——百分含量A%、或转化率A、或某物质浓度C。
①横坐标为T时,纵标对应的各物理量均随T变化而变化.
②若测得在不同温度下经过足够长时间达平衡时A%、αA、C均随T单调变化.
③若测得在不同温度下经过同一时间在某一时刻测得A%、αA、C随T变化而可能呈现先上升→达最高点→下降的变化趋势
例.下图表示外界条件(温度、压力)的变化对下列反应的影响.
L(s)+G(g)2R(g)△H>0
在图中Y轴是指()
A.平衡混合气中R的质量分数B.L的转化率
C.平衡混合气中G的体积分数D.G的转化率
解析:
由图象可知:
T↑,Y↓.G%↓,R%↑.
由反应可知:
T↑,平衡正移.反应物α↑.
由图象可知:
P↑,Y↑G%↑,R%↓.
P↑,平衡逆移.反应物α↑.
答案:
C
21.如右图所示表示平衡混合物中x的百分含量在不同
的压强下,随温度变化的情况,在下列平衡体系中,
x可以代表用下横线标明的物质(反应中各物质为气
态)的是()
A.N2+2H22NH3△H<0
B.H2+I22HI△H<0
C.2SO32SO2+O2△H>0
D.4NH3+5O24NO+6H2O△H<0
22.对于反应A(气)+2B(气)2C(气)△H<0,下面各图能正确反映在这一反应中,反应时间t,温度T与平衡混合物中C的百分含量关系的是()
ABCD
23.在密闭容器中能入A、B两种气体,在一定条件下反应:
2A(g)+B(g)2C(g)△H<0
达到平衡后,改变一个条件,下列量(Y)的变化一定符合图中曲线的是()
X
Y
A
加入A的量
A的转化率
B
加入C的量
A的体积分数
C
压强
D
温度
混合气体平均摩尔质量
在密闭容器,一定条件下进行反应,mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)若增大压强或升高温度,重新达到
平衡,变化过程均如图所示,则对该反应叙述正确的是
A.正反应是吸热反应
B.逆反应是吸热反应
C.m+n>
p+q
D.m+n<
13.恒温下,在容积为2L的恒容密闭容器A中通入1molN2与1molH2的混合气体,
发生如下反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),△H<0,一段时间后,达到平衡,若平衡时
氨气的物质的量为0.4mol。
(1)此温度时该反应的K值为____。
(2)若在此温度下,向另一容积为1L的恒容容器B中按物质的量分别为2mol、1mol、1mol
充入N2、H2、NH3,此时,该反应是否处于平衡状态______(填“是”或“否”),此时,反应向
方向进行。
(3)其他