第二章复习二.docx

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第二章复习二

第二章复习

（二）

[教学目标]

巩固和应用本章知识。

提高综合分析能力和解决实际问题的能力。

[教学过程]

1．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。

2．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：

例1在恒温恒容的容器中进行反应H22H-Q，若反应物浓度由0.1mol·L-1降到0.06mol·L-1需20s，那么由0.06mol·L-1降到0.024mol·L-1，需反应的时间为（）

（A）等于18s（B）等于12s（C）大于18s（D）小于18s

[思路分析]氢分子分解成氢原子的变化，同样可以用化学反应速率规律进行分析研究。

这道题无法准确计算，但可以根据化学反应速率知识用数学估算法快速解答。

从0.1mol·L-1降到0.06mol·L-1需20s，这段时间内的平均反应速率为

=0.002mol·L-1·s-1）

若由0.06mol/L降到0.024mol·L-1所需时间为t，由于起始浓度减小，反应速率减慢，必有：

t=18（s）。

[答案]C。

例2为了进一步提高合成氨的生产效益，科研中最有开发价值的是（）。

（A）寻求H2的新来源（B）研制耐高温高压的新材料合成塔

（C）研制低温下活性较大的催化剂（D）研制高温下活性较大的催化剂

[思路分析]合成氨反应：

N2+3H22NH3+热

大家知道，目前工业上采用的合成氨反应条件是高温（500℃）、高压（200~300atm）、催化剂。

选择500℃主要考虑到该温度下催化剂活性最大，有利于合成氨反应保持足够的反应速率，而从转化率角度看，温度越低越有利。

选择高压有两方面作用，一是提高反应速率、二是提高转化率。

所以从实际生产角度出发，若能找到一种较低温度下就具有催化活性的催化剂，既有利于提高转化率，又可保持较大的反应速率，所以这是一个最有开发价值的科研方向。

[答案]C。

例3已知：

氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡

Ca（OH）2（固）Ca2++2OH-

在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2、CO2等。

为了除去有害气体SO2并变废为宝，常常用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气，反应产物为石膏。

（1）写出上述两个反应的化学反应方程式：

SO2和CaCO3悬浊液反应_____________________；

SO2和Ca（OH）2悬浊液反应_________________________。

（2）说明用熟石灰的悬浊液（而不用澄清石灰水）洗涤废气的理由：

_______________。

（3）在英国进行的一个研究结果表明：

高烟囱可以有效地降低地表面SO2的浓度。

在二十世纪的60~70年代的十年间，由发电厂排放出的SO2增加了35%，但由于建造高烟囱的结果，地面SO2的浓度降低了30%之多。

请你从全球环境保护的角度，分析这种方法是否可取？

________________。

[思路分析]

（1）题中告诉我们反应产物为“石膏”，所以要注意不能写成产物是亚硫酸钙的反应式。

实际上，无论用碳酸钙悬浊液还是熟石灰悬浊液，反应中应包含两个过程：

一是SO2与之反应生成亚硫酸钙，再是亚硫酸钙被氧气氧化生成硫酸钙。

（2）这里要注意，工业生产的实际是要吸收大量的SO2废气，而氢氧化钙微溶于水，澄清石灰水中氢氧化钙浓度小，不利于吸收大量的SO2。

（3）增加烟囱的高度，只能降低地表面的SO2的浓度，不能消除SO2。

[答案]

（1）反应式为：

2SO2+2CaCO3+O2+4H2O=2[CaSO4·2H2O]+CO2↑

2SO2+2Ca（OH）2+O2+2H2O=2[CaSO4·2H2O]

（2）氢氧化钙微溶于水，澄清石灰水中氢氧化钙浓度小，不利于吸收大量的SO2。

用悬浊液来吸收，由于溶解平衡的移动，可以大量吸收SO2。

（3）不可取，因为SO2的排放总量没有减少，所以进一步形成的酸雨仍会造成对全球环境的危害。

例4高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：

FeO（固）+CO（气）Fe（固）+CO2（气）-Q。

其平衡常数可表示为K=[CO2]/[CO]，已知1100℃时K=0.263。

化学平衡常数只与温度有关，不随浓度和压强的变化而变化。

（1）温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，高炉内CO2和CO的体积比值____，平衡常数K值_____（本小题空格均备选：

增大、减小或不变）

（2）1100℃时测得高炉中c（CO2）=0.025mol·L-1，c（CO）=0.1mol·L-1，在这种情况下，该反应是否处于化学平衡状态____（选填“是”或“否”），此时，化学反应速率是υ正___υ逆（选填大于、小于或等于），其原因是___________。

[思路分析]

（1）反应的正方向是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，所以平衡常数K=[CO2]/[CO]要增大。

（2）平衡时，二氧化碳、一氧化碳的浓度比值等于平衡常数，若比值不等于平衡溶液，就处于非平衡状态。

将c（CO2）=0.025mol·L-1，c（CO）=0.1mol·L-1代入可得：

==0.250.263

所以此时不是平衡状态，为了使浓度值等于平衡常数，二氧化碳浓度将增大，一氧化碳浓度将减小。

所以，平衡将向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率。

[答案]

（1）增大，增大；

（2）否，大于，此时[CO2]/[CO]0.263，因温度不变，K值不变，为增大[CO2]/[CO]比值，需υ正υ逆。

补充练习：

1．环境保护是我国的基本国策。

在硝酸生产过程中，为消除对大气的污染，并变废为宝，常用于吸收尾气中氮氧化物的是（）。

（A）水（B）稀硫酸（C）活性炭（D）烧碱溶液

2．你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是①少用煤作燃料②把工厂烟囱造高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源（）。

（A）①②③（B）②③④⑤（C）①③⑤（D）①③④⑤

3．在合成氨生产过程中，为防止催化剂中毒用铜氨液法除去变换后的一氧化碳：

该吸收反应很难进行，则吸收反应的条件应为（）。

（A）10000Kpa，-70℃（B）10000Kpa，10℃

（C）10000Kpa，80℃（D）10Kpa，80℃

4．在配制氰化钾溶液时，有挥发性剧毒氢氰酸生成，为了阻止氢氰酸的.生成可采用的最佳方法是（）。

（A）低温冷冻（B）加入氢氧化钾（C）加入盐酸（D）加热

16．可逆反应2SO2（气）+O2（气）2SO3（气）在向逆反应方向进行时，正反应速率和逆反应速率（）。

（A）大于（B）小于（C）等于（D）不能肯定

5．下列反应A+B=C+D反应速率最大的一组是（）。

（A）常温下，20mL含A和B各0.001mol

（B）常温下，100mL含A和B各0.01mol

（C）常温下，0.1mol/L的A和B溶液各10mL混合

（D）标准状况下，0.1mol/L的A和B溶液各20mL混合

6．若在透明的圆筒中装入NO2，迅速压缩，就其发生变化来说，下列说法正确的是（）。

（A）颜色变深（B）颜色变浅

（C）颜色不变（D）先变深后慢慢变浅

7．如图所示，表示反应：

X（气）+Y（气）2Z（气）+Q（Q0）平衡移动的情况。

图中时间t2与t3间曲线变化的影响因素是（）。

（A）增大压强

（B）降温（C）增大Z的浓度（D）增大Y的浓度

8．一定条件下，在密闭容器里进行如下可逆反应：

S2Cl2（橙黄色液体）+Cl2（气）2SCl2（鲜红色液体）+61.16kJ。

下列说法正确的是（）。

（A）单位时间里生成nmolS2Cl2的同时也生成nmolCl2

（B）达到平衡时，若升高温度，压强不变，反应混合溶液颜色变浅

（C）达到平衡时，单位时间里消耗nmolS2Cl2的同时也生成nmolCl2

（D）其它条件不变，增加氯气，平衡向正反应方向移动，氯气的转化率一定升高

9．接触法制硫酸中，进入接触室的气体组成为（体积）：

SO27%，O211%，N282%。

在一定条件下达到平衡时，二氧化硫的转化率为77%，则平衡时气体总体积是反应前的（）。

（A）38.5%（B）77%（C）6.4%（D）97.3%

10．把氮气和氢气以1:

1物质的量比混匀后分成四等份，分别同时充入A、B、C、D四种装有催化剂的真空密闭容器中（容器的容积固定），在保持相同温度的条件下，四个容器中的合成氨反应相继达到化学平衡状态。

分析表中实验数据后回答问题（用A、B、C、D填写）：

11．在一定条件下，NO2和SO2很容易发生反应生成NO和SO3气体，该反应为不可逆反应。

现将NO和SO2的混合气体通入容积为100mL的密闭容器中，充满后用带有导管的塞子密封，再向其中通入氧气，使发生反应（忽略NO2与N2O4的转化式。

（1）欲保持容器中压强不变，则通入氧气的体积V（mL）的大小范围应为______________。

（2）若要使最后容器中只含有NO2和SO3两种气体，则需通入氧气的体积是_______mL。

（3）若向容器中通入40mL氧气后才出现红棕色，且不再褪色，则原混合气体中NO的体积为________________________mL。

12．在物理和化学中，有些原理、定律具有相似性。

如物理中有机械守恒定律，化学中有质量守恒定律。

比较它们有助于我们的学习。

（1）1834年，物理学家楞次（1804~1865）概括了各种实验结果，得到如下结论：

感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起电流的磁通量的变化。

这就是楞次定律。

请写出与楞次定律相似的化学原理或定律：

____________，其内容是：

_____________。

该原理在______________等工业生产中有重要应用。

（2）在物理学的匀变速直线运动中常用图来分析速度、时间和位移的关系。

时间t时质点的位移相当于下图甲中阴影部分所占的面积。

现在容积为2L的密闭容器中进行某一可逆反应：

A（气）+2B（气）3C（气）

其中B物质的正反应速率、逆反应速率随时间变化的关系如图乙所示，则图乙中阴影部分的面积可表示_____________________________。

补充练习答案：

1D，2C，3B，4B，5C，6D，7BD，8A，9D，

10．

（1）A，

（2）C，（3）ADBC。

11．

（1）0V50mL。

（2）50。

（3）20。

12．

（1）勒沙特列原理（或平衡移动原理）；如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动；合成氨。

（2）图乙中的阴影部分可表示“B物质的量浓度的减少值”。