高二化学选修第二章学案及例题Word下载.docx

1、练习2在温度不变时，恒容的容器中进行反应H22H；H0，若反应浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L需要20s，那么由0.06mol/L降到0.036mol/L，所需时间为 （ ）A.10s B.12s C.大于12s D.小于12s（二）影响化学反应速率的因素1、有效碰撞模型（1）有效碰撞：能够发生化学反应的分子碰撞叫做有效碰撞。（2）活化分子：能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。（3）活化能：活化分子比普通分子高出的能量。（4）活化分子的碰撞取向与化学反应：具有较高能量的活化分子按照合适的取向所发生的有效碰撞才能发生化学反应。2、内因：由参加反应的物质的性质决定。3、外因：（1）浓度

2、：其它条件不变时，增大反应物（或生成物）浓度，可以 反应速率。注意：改变固体或纯液体的量，浓度视为常数，所以对速率 。（2）温度：其它条件不变时，升高温度可 反应速率；降低温度可 反应速率。 一般温度每升高10，反应速率增大为原来的24倍。例3把除去氧化膜的镁条放入盛有一定浓度的稀盐酸的试管中，发现H2的生成速率v随时间t的变化关系如图， 其中0 t1速率变化的原因是 ；t1t2速率变化的原因是 。（3）压强对于有 参加的反应，其它条件不变时，增大压强可以 反应速率；减小压强，可以 化学反应速率。（4）催化剂：使用合适催化剂能影响反应速率。 催化剂增大化学反应速率的原因是催化剂通过参与化学反应

3、，改变了化学反应途径，从而改变反应的活化能，改变反应速率。催化剂本身在反应前后质量和性质一般保持不变。催化剂是同等程度改变正逆反应速率，不会导致化学平衡的移动。正催化剂：降低活化能，增大反应速率，负催化剂：升高活化能，减小反应速率，（5）其他：如：颗粒纯度：与稀酸反应，粗锌比纯锌快；以及激光、射线、超声波、紫外线等（6）惰性气体对反应速率的影响：恒温恒容，加入惰性气体（或不参加反应的气体），容器P增大，但各物质C不变，v不变恒温恒压，加入惰性气体（或不参加反应的气体），容器V增大，各物质C减小，v减小 例4设C+CO22CO；H0；反应速率为V1，N2+3H2 2NH3；H0，反应速率为V2，

4、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增大例5 某化学反应2ABD在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：根据上述数据，完成下列填空：（1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为 mol/（Lmin）。（2）在实验2，A的初始浓度C2 mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是 。（3）设实验3的反应速率为V3，实验1的反应速率为V1，则V3 V1（填、 ，且C3 1.0mol/L（填、）二、化学平衡1可逆反应：（1）定

5、义：在相同条件下，既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的反应。（2）特征：可逆反应不能进行到底，不能实现完全转化。2. 化学平衡状态（1）概念：化学平衡状态是指一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。逆、等、动、定、变讨论 在可逆反应体系2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）加入18O2后，哪些物质中会含有18O？2平衡状态的判断（1）V（正） = V（逆） （对于同一物质的消耗速率与生成速率相等）（2）浓度不变：各组分的浓度不变（物质的量不变、物质的量分数不变、质量分数不变、气体的体积分数不变）（3）对于反应前后气体分子总数发生变化的可逆

6、反应：若总压不随时间变化，则证明达到了化学平衡。对于反应前后气体分子总数不变的可逆反应，若总压不随时间变化，不能证明达到了化学平衡。 例如：对于一定条件下的可逆反应，测定总压不随时间变化： 若反应为： N2 3H2 2NH3 ，则证明达到了化学平衡。 H2I2（g） 2HI ，则不能证明达到了化学平衡。3、判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据化学平衡状态的标志列举反应 mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g） 混合物体系中度各成分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定 平衡各物质的质量或各物质质量分数一定 平衡各气体的体积或体积分数一定 平衡总体积、总压力、总物质的量一定 不一

7、定平衡列举反应 mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即V正=V逆 平衡在单位时间内消耗了n mol B 同时消耗了p molC,则V正=V逆 平衡VA:VB:VC:VD=m:n:p:q,V正不一定等于V逆 不一定平衡在单位时间内生成了n mol B，同时消耗了q mol D，因均指V逆 不一定平衡压强 m+np+q时，总压强一定（其它条件一定） 平衡若m+n=p+q,总压强一定（其它条件一定） 不一定平衡混合气体的平均分子量（Mr）Mr一定时，只有当m+np+q时 平衡Mr一定时，但m+n=p+q时 不一定平衡温度

8、任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其它不变） 平衡体系的密度（）密度一定（m+np+q时样例） 不一定平衡其他如体系颜色不再变化等 平衡 例8一定温度下的密闭容器中进行可逆反应，N2（g）+3H2（g） 2NH3（g），下列情况能说明反应已达平衡的A.混合气体的总物质的量不随时间而变化 B.混合气体的压强不随时间而变化C.混合气体的密度不随时间而变化 D.生成6molNH键的同时有3molHH键生成E.生成1molN2的同时有3 molH2的生成三、化学平衡的移动化学平衡的建立是有条件的，暂时的，当条件改变时，平衡就有可能发生移动。 1平衡移动方向的确定（1）条件改变时， 若 v

9、正v逆，平衡向正反应方向移动若 v正v逆，平衡向逆反应方向移动若 v正=v逆，平衡不移动（2）勒沙特列原理：改变影响化学平衡的一个条件，平衡总是向减弱这种改变的方向移动。 2影响化学平衡的因素 增大反应物（或减小生成物）的浓度，平衡正向移动； 减小反应物（或增加生成物）的浓度，平衡逆向移动； 固体量的多少对平衡没有影响 离子反应只有改变参与反应的离子浓度才会影响平衡 增加一个反应物的浓度能增大其他反应物的转化率，而其本身的转化率则减小。图像：（2）压强： 增大压强，向气体体积减小的方向移动（反应速率都增大），减小压强，向气体体积增大方向移动（反应速率都减小）； 压强仅对气体反应的平衡有影响。而

10、且对气体体积相同的反应的平衡无影响。 若在平衡体系中充入稀有气体在等温等容条件下，对平衡无影响在等温等压条件下，使平衡向气体体积扩大方向移动（3）温度： 升高温度，向吸热反应方向进行（反应速率都增大），降低温度，向放热反应方向进行（反应速率都减小）；（同压强） 同等程度改变正逆反应速率，但平衡不移动； 催化剂通过参与反应改变化学反应途径加快化学反应速率 催化剂在化学反应前后质量保持不变 催化剂中毒3等效平衡可逆反应既可从正反应又可从逆反应开始，甚至正逆反应同时开始，其结果最终都是达到平衡。无论以何途径，达到平衡后，各物质的浓度对应相同，或转化率相同，则两个平衡是等效的。N2（g）+3H2（g）

11、 2NH3（g）初始状态 1mol 3mol 0 平衡1 0 0 2mol 平衡2 2mol 6mol 0 平衡3归纳：在等温等容条件下， 建立等效平衡的条件是：若为气体体积不等的反应，则初始浓度必须相同（或相当，可等效转化）若为气体体积相等的反应，则只须初始浓度成比例即可。在等温等压条件下，建立等效平衡的条件是：不论哪类反应，只须初始浓度成比例即可。例9某温度下，在1L的密闭容器中加入1mol N2、3mol H2，使反应N2+3H2 2NH3达到平衡，测得平衡混合气中N2、H2、NH3分别为0.6 mol、1.8 mol、0.8 mol，如果温度不变，只改变初始加入的物质的量而要求达到平衡

12、时N2、H2、NH3的物质的量仍分别为0.6 mol、1.8mol、0.8 mol，则N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示时应满足的条件：（1）若X=0，Y=0，则Z=_。（2）若X=0.75，则Y=_，Z=_。（3）若X=0.45，则Y=_，Z=_。（4）X、Y、Z应满足的一般条件是（用含X、Y、Z的关系式表示）_。例10在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：N23H2 2NH3，已知加入1 mol N2、4 mol H2时，达到平衡后生成a mol NH3（见表中已知项），在相同温度和压强下保持平衡后各组分体积分数不变，对下列编号的状态，填写表中空

13、白。始态的物质的量/mol平衡时NH3的物质的量N2H2NH314a0.5a1.56mg（g4m）四、化学平衡计算“四步法”可逆反应mA（g）nB（g） pC（g）qD（g），假定反应物A、B起始加入量分别为a mol、b mol，达到平衡时，设A物质转化的物质的量为mx mol。 1、模式： mA（g） nB（g） pC（g） qD（g） 起始量： a b 0 0 变化量： mx nx px qx 平衡量： amx bnx px qx五、合成氨适宜条件的选择 1、合成氨反应的特点 N2（g）+3H2（g）2NH3（g）；H92.4kJ/mol 正反应为气体体积缩小的放热反应。 2、合成氨适宜

14、的条件 温度：500左右 压强：20MPa50Mpa 催化剂：铁触媒【高考热点】【例1】在密闭容器中发生如下反应：mA（g）+nB（g） pC（g），达到平衡后，保持温度不变，将气体体积缩小到原来的1/2，当达到新平衡时，C的浓度为原来的1.9倍。下列说法中正确的是（ ）A、m+np B、平衡向逆反应方向移动 C、A的转化率降低 D、C的体积分数增加【例2】某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）+B（g） 2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡左移的是（ ）A均减半 B均加倍 C

15、均增加1 mol D均减少1 mol【例3】某温度下，在一个固定不变的容器中，反应2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）达到平衡时，SO2、O2、SO3的物质的量分别是4mol、2mol、4mol。（1）保持温度不变，向容器中再加入1molO2，平衡向 移动，SO2的转化率 ，O2的转化率 。（2）保持温度不变，向容器中再加入2molSO2、1molO2，平衡向 移动，SO2的转化率 。（3）保持温度不变，向容器中再加入1mol SO3，达新平衡时SO2的转化率 。【例4】在一密闭容器中充入2molA和1molB发生反应：2A（g）+B（g） XC（g），达到平衡后C的体积分数为W%；若维

16、持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：0.6mol B：0.3mol C：1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则X的值可能为（ ）A、2 B、3 C、4 D、无法确定【例5】在恒温、恒容下，可逆反应：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）达到平衡，向该平衡体系中充入氩气，则下列叙述正确的是（ ）Av正增大、v逆减小 B v正、v逆均不变 C平衡不发生移动 D 平衡向右移动【例6】在一个定容的密闭容器中充入1molCO2和3molH2，在850时，气体混合物达到下式所示平衡：CO2（g）+H2（g） CO（g）+H2O（g）。已知达到平衡时生成0.75molCO，那么当

17、H2改为9mol，在上述条件下平衡时生成CO和水蒸气的物质的量之和可能为（ ）A、1.2mol B、1.5mol C、1.8mol D、2.5mol【例7】一定条件下，向一带活塞的密闭容积容器中，充入2molSO2和1molO2，发生下列反应2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）达到平衡后改变下列条件，SO3气体平衡浓度不改变的是（ ）A保持温度和容器体积不变，充入1molSO3 （g） B保持温度和容器压强不变，充入1molSO3 （g）C保持温度和容器压强不变，充入1molO2 （g） D保持温度和容器压强不变，充入1molAr （g） 四十四、等效平衡问题及解题思路1、等效平衡的含义

18、在一定条件（定温、定容或定温、定压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数（体积、物质的量）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。2、等效平衡的分类（1）定温（T）、定容（V）条件下的等效平衡类：对于一般可逆反应，在定T、V条件下，只改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等效。类：在定T、V情况下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡相同，则二平衡等效。（2）定T、P下的等效平衡（例4： 与例3的相似。如将反应换成合成氨反应）类：在T、P相同的条件

19、下，改变起始加入情况，只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则达到平衡后与原平衡等效。解析：选C。C项错，怎样提高原料转化率是化学平衡理论要解决的内容。勒夏特列原理是用来解释化学平衡移动的，加入催化剂，平衡不移动。当H0时，HTSv逆，A正确。B项，升温，反应速率增大，达到平衡时间缩短，平衡后AB3%减小，B正确。升温，平衡右移，AB3%减小，温度一定时增大压强，平衡左移，AB3%增大，C正确。升温，平衡正向移动，AB3的转化率将增大，即500 时的转化率大于100 的，则D不正确。M（g）N（g） E（g）起始浓度/molL1 1 0转化浓度/molL1

20、0.8 0.8平衡浓度/molL1 0.2 0.8故4 min时，M的转化率为100%80%；用M表示的化学反应速率0.2 molL1min1，若是匀速反应，2 min时，反应的M为0.2 molmin12 min0.4 molL1，M的物质的量浓度为0.6 molL1，但反应速率逐渐减小，2 min时，M的物质的量浓度小于0.6 molL1，恒容条件下，充入稀有气体，平衡不移动，M的物质的量不变。先分析压强不变时，温度对平衡的影响。T越高，w（C）越小，升温平衡向吸热方向移动，吸热方向也就是w（C）减小的方向，即逆向为吸热反应，该反应的H0。再分析压强对平衡的影响。在相同温度下，压强越大（从

21、1.01105 Pa1.01106 Pa），w（C）越小，即逆向是气体体积减小的方向，即mnv正，生成物气体物质的量大于反应物气体物质的量。A项容器体积不变充入SO3（g），c（SO3）一定增大。B项充入1 mol SO3（g）相当于加入1 mol SO2和0.5 mol O2，恒压下为等效平衡，则c（SO3）不变。C项，恒压充入O2，体积增大，c（SO3）改变。D项恒容通入Ar，平衡不移动，SO3的质量不变，但总气体的质量增大（包含Ar的质量），SO3 的质量百分数减小。A项，充入A，平衡正移，但A的转化率减小，A错；升温，平衡向吸热即逆向移动，C的体积分数减小，B错；题干中要求是在恒温恒容

22、下发生的反应，所以C项的增大压强可能是充入了某种不反应的气体，则此时平衡不移动，所以C不正确。再充入1 mol C，平衡左移，但平衡移动的结果是削弱而不能抵消这种改变，所以C的物质的量浓度将增大。（1）根据反应方程式，该反应是一个气体体积不变的反应，达到平衡时气体的总物质的量仍为3 mol，C的体积分数为a/3。（2）本题达平衡时与（1）小题达平衡时，互为等效平衡，则相同组分的体积分数相同，C的物质的量是（1）平衡时的2倍，为2a mol。（3）该反应前后气体分子数不变，欲达到等效平衡，只需所投入的A、B的物质的量之比为12即可。设应加入x mol C，将x mol C完全换算成A、B后共有（

23、22x/3） mol A，（5x/3） mol B，由（22x/3）（5x/3）12，解得x1。答案：（1）a/3（2）2a不变（3）1（1）由图（）可知，A、B为反应物，C为生成物，其变化量之比c（A）c（B）c（C）0.20.60.4132，所以反应方程式为A（g）3B（g） 2C（g）；由图（）可知T1T2，升温B的体积分数增加，说明升温平衡逆向移动，则说明逆向为吸热反应，正向为放热反应。（2）A项，增压平衡向体积减小即正向移动。B项，体积不变，充入稀有气体，平衡不移动。C项，升温，平衡向吸热即逆向移动。（1）A（g）3B（g） 2C（g）放热（2）C（1）20 s 时，n（N2O4）0

24、.40 mol 0.24 mol 0.28 mol 。v（N2O4）0.0020 mol s1。（2）反应进行到80 s 时达到平衡状态，d0.40 mol 0.60 mol 0.10 mol。1.8 molL1。（5）该反应为吸热反应，温度降低，平衡向逆反应方向移动，N2O4的平衡浓度增大，据此即可做出 N2O4的变化曲线。（1）0.0020（2）1.8 molL1（3）变浅（4）D（5）如下图（1）判断该反应达到化学平衡状态，主要从各组分的浓度保持不变，正逆反应速率相同来分析，正确选项是C。（2）由图可知，升高温度，K的值减小，平衡向着吸热反应方向移动，所以该反应为放热反应。（3）K的值只与温度有关，与各组分的浓度无关