化学反应速率与化学平衡.docx

1、化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡复习教案第一课时：化学反应速率 化学平衡标志【课时目标】1.了解化学反应速率的概念和平均反应速率的定量表示方法。2.了解温度、浓度、压强和催化剂等影响化学反应速率的一般规律。3.认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。4.理解化学平衡定义及平衡标志的判断。【知识梳理】一、化学反应速率概念：用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。1表示方法：vc/t2单位:mol/(Ls)；mol/(Lmin)；mol/(Lh)。3相互关系： 4NH35O24NO6H2O（g）v(NH3)v(O2)v(NO)v(H2O)4546【例1】4NH3

2、5O24NO6H2O反应在5L的密闭容器中进行，半分钟后，NO物质的量增加了0.3mol，则此反应的反应速率为A.v(O2)0.01mol/(Ls) B.v(NO)0.008mol/(Ls )C.v(H2O)0.003mol/(Ls) D.v(NH3)0.002mol/(Ls)【变式1】在2L密闭容器中，发生3A(气)B(气)2C(气)的反应，若最初加入A和B都是4mol，A的平均反应速率为0.12mol/（Ls），则10秒钟后容器中B的物质的量为A.2.8mol B.1.6mol C.3.2mol D.3.6mol【例2】某温度时，浓度都是1molL1的两种气体，X2、Y2在密闭容器中反应生

3、成气体Z，达到平衡时c(X2)0.4molL1、c(Y2)0.8molL1、c(Z)0.4molL1，则该反应的反应式是A.X22Y22XY2 B.2X2Y22X2YC.3X2Y22X3Y D.X23Y22XY3 【变式2】A和B反应生成C，假定反应由A、B开始，它们的起始浓度均为1mol/L。反应进行2min后A的浓度为0.8mol/L，B的浓度为0.6mol/L，C的浓度为0.6mol/L。则2min内反应的平均速率vA ，vB ，vC 。该反应的化学反应方程式为 。二、影响化学反应速率的因素1内因： （如：钠与水反应和钾与水反应速率明显不同）。2外内：（1）浓度：浓度越大，单位体积内活化

4、分子数 ，有效碰撞的几率 ，发生化学反应的速率 ；因此，化学反应速率与浓度有密切的关系，浓度越大，化学反应速率越快。增大反应物的浓度，正反应速率加快。（2）温度：温度越高，一方面活化分子百分数 ，另一方面含有较高能量的分子间的碰撞频率 ，两个方面都使分子间有效碰撞的几率 ，反应速率 （正逆反应速率都加快）。（3）压强：对于有气体参与的化学反应，通过改变容器体积而使压强变化的情况（PV=nRT）：压强增大，相当于浓度 ，反应速率 。（反应物和生成物的浓度都增大，正逆反应速率都增大，相反，亦然）。（4）催化剂：使用正催化剂，反应所需的活化能 ，活化分子百分数 ，有效碰撞的几率 ，化学反应速率 （对

5、于可逆的反应使用催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率）。三化学平衡1概念：在一定条件下的 反应里，正反应和逆反应的速率 ，反应混合物中各组分 保持不变的状态。2.平衡特点“动”指定化学反应已达化学平衡状态时，反应并没有停止，实际上正反应与逆反应始终在进行，且正反应速率等于逆反应速率，所以化学平衡状态是动态平衡状态。“等” 处于密闭体系的可逆反应，化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等。即v(正)v(逆)0。这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。“定”当一定条件下可逆反应一旦达平衡（可逆反应进行到最大的程度）状态时，在平衡体系的混合物中，各组成成分的含量（即反应物与生成物的物质的量，物

6、质的量浓度，质量分数，体积分数等）保持一定而不变（即不随时间的改变而改变）。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据。“变”任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的（与浓度、压强、温度等有关）。而与达平衡的过程无关（化学平衡状态既可从正反应方向开始达平衡，也可以从逆反应方向开始达平衡）。3平衡标志判断【例3】 下列哪种说法可以证明反应N23H22NH3已达到平衡状态A.1个NN 键断裂的同时，有3个H-N键形成。B.1个NN断裂的同时，有3个H-N键断裂。C.1个NN断裂的同时，有6个H-N键断裂。D.1个NN键断裂的同时，有6个H-N键形成。【变式3】能够充分说明在恒温恒容下的密闭容器

7、中，反应2SO2+O22SO3已达平衡状态的标志是A.容器中SO2、O2、SO3的物质的量之比为2：1：2B.SO2 和SO3的物质的量浓度相等C.反应容器内压强不随时间变化而变化D.单位时间内生成2molSO3 时，即生成1molO2 【课堂训练】1.一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HI(g)H2(g)I2(g)。若c(HI)由0.1 mol/L 降到0.07 mol/L时，需要15 s，那么c(HI)由0.07 mol/L 降到0.05 mol/L时，所需反应的时间为A.等于5s B.等于10s C.大于10s D.小于10s.(11南通)将4 mol A气体和2 mol

8、 B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)B(g)2C(g)，若经2 s后测得C浓度为0.6 molL1，现有下列几种说法：用物质A表示的反应的平均速率为0.3 molL1s1用物质B表示的反应的平均速率为0.6 molL1s12s末时物质A的转化率为70%2s末时物质B的浓度为0.7 molL1其中正确的是A. B. C. D.一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示：(1)从反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为 。X的物质的量浓度减少了 ，Y的转化率为 。(2)该反应的化学方程式为 。.(08江苏)将一定量的SO2和含0.7

9、 mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中，550时，在催化剂作用下发生反应：2SO2O2 2SO3(正反应放热)。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28 L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)请回答下列问题：(1)判断该反应达到平衡状态的标志是 。(填字母)a.SO2和SO3浓度相等b.SO2百分含量保持不变c.容器中气体的压强不变d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e.容器中混合气体的密度保持不变（2）欲提高SO2的转化率，下

10、列措施可行的是 。（填字母）a.向装置中再充入N2 b.向装置中再充入O2 c.改变反应的催化剂 d.生高温度（3）求该反应达到平衡时SO3的转化率（用百分数表示）。（4）若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？第一课时：化学反应速率、化学平衡标志参考答案及评分标准【课堂训练】4. （1）bc （2）b（3）消耗的O2物质的量： 生成的SO3物质的量： SO2和SO3的物质的量和： 反应前的SO2物质的量： SO2的转化率： （4）在给定的条件下，溶液呈强酸性，BaSO3不会沉淀。因此BaSO4的质量第二课时：化学平衡常数【考纲要求】1.理解化学平衡和化学平衡常数的含义

11、2.利用化学平衡常数进行简单计算3.能用化学平衡常数计算反应物的转化率【回顾练习】1.（09年）17、1.01105Pa，密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时，c(NO2)0.0300 molL1、c(N2O4)0.0120 molL1。计算反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K。2.抽烟对人体有害。烟草不完全燃烧产生的一氧化碳被吸进肺里跟血液中的血红蛋白（用HbO2表示）化合，人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力，CO吸入肺中发生反应：COHbO2O2HbCO，37 时，该反应的平衡常数K220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，会

12、使人智力受损。据此，下列结论错误的是A.CO与HbO2反应的平衡常数KB.人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少C.当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损D.把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动【基础知识】一、化学平衡常数的理解1.化学平衡常数定义：在一定 时，当一个可逆反应达到平衡状态时， 物平衡 的幂之积与 物平衡 的幂之积的比值是一个常数，这个常数称为化学平衡常数简称平衡常数。用符号 表示。2.平衡常数的数学表达式及单位：对于反应: mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)K 。3.K值大小的意义：K值的大小说明了什么？平衡常数K

13、值的大小可以表示 ；即K值越大，反应物的转化率越 。4.影响化学平衡常数的因素：（1）平衡常数K只与 有关； 一定，K一定。（2）平衡常数K表达式中均为物质的量浓度，反应式不同，K 。二、化学平衡常数的应用及计算【例1】在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其化学平衡常数K与温度t的关系如下：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：t70080083010001200K0.60.91.01.72.6请回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数表达式K 。（2）该反应为 反应。（填“吸热”或“放热”）（3）800，固定容器的密闭容器中，放入混合物，其

14、始浓度为c(CO)0.01mol/L, c(H2O) 0.03mol/L, c(CO2)0.01mol/L, c(H2) 0.05mol/L ,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率 (填大小或不能确定)(4)830,在1L的固定容器的密闭容器中放入2molCO2和1molH2,平衡后CO2的转化率为 , H2的转化率为 。【例2】反应SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g) ,若在一定温度下，将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中，当达到平衡状态时，测得容器中SO2(g)的转化率为60%，试求：在该温度下。（1）此反应的浓度平衡常数。（2）若SO2

15、(g)的初始浓度增大到3mol/L,则它们的转化率变为多少？【反馈练习】1.（11江苏）700时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应：CO(g)H2O(g)CO2H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1t2）反应时间/minn(CO)/molH2O/ mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)0.40/t1 molL1min1B.保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O，到达平衡时，n(CO2)0.40 mol。C.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.2

16、0molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大D.温度升至800，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应2.一定条件下铁可以和CO2发生反应：Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)，已知该反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图甲所示：图甲 图乙该反应的平衡常数表达式K 。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图乙所示。8分钟时反应达到平衡状态，则CO2的转化率 。在温度不变的条件下的，若开始加入足量铁粉和充入0.75mol/L的CO2气体，使其达到平衡状态，请在图乙上画

17、出CO2气体浓度与时间的关系图（标出必要的数据）。下列措施中能使平衡时c(CO)c(CO2)增大的是 （填序号）。A升高温度 B增大压强C充入一定量CO D再加入一些铁粉铁的重要化合物高铁酸钠是一种新型饮用水消毒剂，具有氧化能力强、安全性好等优点。高铁酸钠生产方法之一是电解法：Fe2NaOH2H2ONa2FeO43H2。高铁酸钠生产方法之二是在强碱性介质中，用NaClO氧化Fe(OH)3生成高铁酸钠、氯化钠和水，该反应的离子方程式为 。3.已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)；H0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一定体积为2L的恒温密闭玻璃容器中，反应物浓度

18、随时间变化关系如图。（1）图中共有两条曲线X和Y，其中曲线 表示NO2浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是 。（2）前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2) 。15min时，反应2NO2(g)N2O4(g)在b点的浓度平衡常数Kb 。35min时，反应2NO2(g)N2O4(g)在d点的浓度平衡常数Kd Kb。（填“”、“”或“”）。第二课时：化学平衡常数参考答案及评分标准【回顾练习】1.根据题意知平衡时：c(N2O4)0.0120 molL1、c(NO2)0.0300 molL1K13.3Lmol1答：平衡常数为13.3。2.C解析：由反应方程

19、式知，K的表达式正确，A对；CO与HbO2反应的平衡常数达220，可见其正向进行的程度很大，正确。K，由题意知，K220， 0.02时，人受损，则c(CO)/c(O2)9105，C项错。D项，当O2浓度很大时，题中平衡将逆向移动，从而解救人，正确。【例1】解析：由平衡常数的定义知该反应的化学平衡常数K的表达Kc(CO) c(H2O)/c(CO2)c(H2) ；可逆反应的平衡常数一般只随温度的改变而改变，吸热反应的平衡常数随温度升高而增大，放热反应的平衡常数随温度升高而减小；由表中数据知该反应随温度的升高而增大,可推知升高温度,平衡向正反应方向移动,所以该反应为吸热反应.把起始浓度代入平衡常数的

20、表达式中,其比值小于800时的K值,则反应将向正反应方向移动, H2O的消耗速率比生成速率小；830时,平衡常数为1,设反应中转化的CO2浓度为x,则反应过程中物质浓度的变化情况为：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)起始时(mol/l) 2 1 0 0转化了(mol/l) x x x x平衡时(mol/l) 2x 1x x x据平衡常数的关系可得(2x)(1x ) xx,解得x2/3, 则平衡后CO2的转化率为1/3,H2的转化率为2/3【反馈练习】2. （固体不计入表达式） 66.7%或66.67% （1/1.5100%） 作图要点：起点（0，0.75） 平衡点（8之后，0.25）

21、 走势逐渐减小（下弧线）；（根据等效平衡理论或K计算）A （因c(CO)c(CO2)k，只受温度影响）2Fe(OH)33ClO4OH2FeO423Cl5H2O 3.（1）X ； b和d（2）0.04 mol/(Lmin)； Kb10/9L/mol；等于第三课时：化学平衡移动与影响因素【考纲要求】1.理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。2.认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。【回顾练习】1.下列平衡体系均有颜色，改变条件后，平衡怎样移动？颜色怎样变化？（1）2NO2（气） N2O4（气） ； H57 KJ/mol，迅速加压：平衡 _，颜色

22、。加热：平衡 ，颜色 。（2）2HI（气）H2（气）I2（气） ； HQ KJ/mol加压：平衡 ，颜色 。加热：平衡 ，颜色 。加氢气：平衡 ，颜色 。【基础知识】一、化学平衡移动1.化学平衡移动的概念2.化学平衡移动的方向当改变反应条件后，化学平衡移动的方向如下：v(正)v(逆)，化学平衡向 移动v(正)v(逆)，化学平衡向 移动v(正)v(逆)，化学平衡 移动二、影响化学平衡移动的条件1.浓度对化学平衡的影响【结论】在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使化学平衡向 移动；减小反应物的浓度或增大生成物的浓度，都可以使化学平衡向 移动。【注意】浓度改变是指气体浓

23、度、溶液浓度的变化，不溶性固体或纯液体量的改变不影响平衡的移动。而在水溶液中进行的可逆反应，加入水后，虽然水的浓度不变，但降低了其他物质的浓度，可能使平衡发生移动。恒温恒容情况下，向密闭容器中通入稀有气体（或与反应无关的气体），因为各组分浓度不变，故不影响化学平衡。恒温恒压情况下，向密闭容器中通入稀有气体（或与反应无关的气体），相当于减小了各组分的浓度，会使平衡向气体体积增大的方向移动。生产中，常通过增大成本低的原料的浓度使平衡向正反应方向移动，以提高另一种价格较高的原料的转化率。2.压强对化学平衡的影响【结论】在其他条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积 的方向移动；减小压强，

24、会使化学平衡向着气体体积 的方向移动。【注意】通常所说的加压指缩小体积，减压指增大体积。若平衡体系中无气体，则压强的变化不能改变化学反应速率，平衡不移动。对于反应前后气体体积不变的反应，加压后，各组分的百分含量不变，化学平衡不发生移动，但是气体密度增大，各组分的浓度随压强的增大而成倍地增大。压强对化学平衡的影响是通过对浓度的改变而实现。3.温度对化学平衡的影响【结论】在其他条件不变的情况下，升高温度，会使化学平衡向着 的方向移动；降低温度，会使化学平衡向着 的方向移动。【注意】所有化学反应一定伴随着热效应，因些改变温度一定会使化学平衡发生移动。对于放热反应，达到平衡后，某一时刻给体系升温，正、

25、逆反应的速率都增大，但是正反应速率增大的倍数 逆反应速率增大的倍数。对于吸热反应，达到平衡后，某一时刻给体系升温，正、逆反应的速率都增大，但是正反应速率增大的倍数 逆反应速率增大的倍数。4.催化剂对化学平衡的影响【结论】催化剂能同等程度地改变化学反应的速率，故化学平衡不发生移动，但是可以改变达到化学平衡的时间。【例1】下列改变一定可以判断化学平衡发生移动的是A.反应混合物各组分的浓度发生改变 B.反应物的转化率发生改变C.正、逆反应速率发生改变 D.平衡体系中气体混合物的密度发生改变【例2】一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应：mA(g)nB(g)pC(g)，达平衡后，保持温度不变，将容器

26、的体积缩小为原来的1/2，当达到新平衡时，测得C的浓度为原来的1.9倍。则下列叙述中正确的是A.mnp B.A的转化率降低 C.平衡逆向移动 D.C的体积百分含量增大【例3】对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是A.提高反应物的平衡转化率 B.增大正反应速率，减小逆反应速率C.以同样程度改变正逆反应的速率 D.改变平衡混合物的组成三、勒夏特列原理1、勒夏特列原理2、勒夏特列原理的适用范围所有动态平衡体系（1）可逆反应的化学平衡（2）弱电解质的电离平衡（3）难溶物的溶解平衡【例4】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是A.氨水应密封保存存放置于低温处B.在FeCl2的溶液中加入铁粉以防止氧化C.生成

27、HNO3的过程中使用过量的空气以提高NO2的转化率D.实验室用排饱和食盐水的方法收集Cl2【反馈练习】1.在高温下，反应2HBr（g）H2（g）Br2（g）；H0达到平衡，要使混合气体颜色加深，可采取的方法是A.减小压强 B.缩小体积 C.升高温度 D.增大氢气浓度2.在一密闭容器中，反应 aA（气）bB（气）达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则A.平衡向正反应方向移动了 B.物质A的转化率减少了C.物质B的质量分数减少了 D.ab3.在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器里充入amolNO2发生如下反应：2NO2（g）N2O4（g），达到平

28、衡后，再向该容器充入a mol NO2，达平衡后与原平衡比较错误的是A.平均相对分子质量增大 B.NO2的转化率提高C.压强为原来的2倍 D.颜色变浅4.在一定温度下将1 molCO和1mol水蒸气放在密闭容器中反应：COH2OCO2H2,达平衡后测得CO2为0.6mol，再通入4mol水蒸气，达新平衡后CO2的物质的量可能是 A.0.6mol B.1mol C.0.8mol D.1.2mol5.在t1时2A(气) B(气) ；HQ；达到平衡时混合气体的平均分子量为M1, t2时该反应的平衡混合气体的平均分子量为M2 , 当平衡从t1升温至t2时,下列说法中正确的是A.若M1M2 ，平衡右移，

29、Q0 B.若M1M2 ，平衡左移，Q0C.若M1M2 ，平衡左移，Q0 D.若M1M2 ，平衡右移，Q06.在25时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：物质XYZ初始浓度/molL10.10.20平衡浓度/molL10.050.050.1下列说法错误的是A.反应达到平衡时，X的转化率为50B.上述反应为X3Y2Z，其平衡常数为1600C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数不变D.若改变温度反应的平衡常数变大，则一定为升高温度7.在密闭容器中有可逆反应：nA（气）mB（气）pC（气）；HQ处于平衡状态（已知nmp，Q0），则下列说法正确的是 升温，C(B)/C(C)的比值变小降温时体系内混合气体平均分子量变小加入B，A的转化率增大加入催化剂，气体总的物质的量不变加压使容器体积减小，A或B的浓度一定降低若A的反应速率为vA，则B的反应速率为vA n/mA. B. C. D.8.一定温度下，一定量的水中，石灰乳悬浊液存在下列平衡：