2019-2020年高中化學(xué) 反應(yīng)速率與化學(xué)平衡教案 人教版第二冊(cè).doc
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2019-2020年高中化學(xué) 反應(yīng)速率與化學(xué)平衡教案 人教版第二冊(cè) 主要教學(xué)內(nèi)容 1. 掌握化學(xué)反應(yīng)速率的表示方式、計(jì)算方法及重要規(guī)律. 2.了解活化分子、活化能、有效碰撞等概念 3.理解并運(yùn)用影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 4. 掌握化學(xué)平衡的概念、特征、標(biāo)志 5. 掌握平衡常數(shù)的表達(dá)式、作用。 學(xué)習(xí)指導(dǎo) (一)化學(xué)反應(yīng)速率 1. 概念: 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢定量描述——化學(xué)反應(yīng)速率----在反應(yīng)中,某物質(zhì)的濃度(一般指物質(zhì)的量濃度)隨時(shí)間的變化率 2表示:一般用單位時(shí)間內(nèi)某一種反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量濃度的變化值來表示. 表達(dá)式: vi=ΔC/Δt 單位: mol/(L s) 、 mol/(Lmin)等. 3. 注意 (1) 以上所指的反應(yīng)速率是平均反應(yīng)速率而不是瞬時(shí)反應(yīng)速率. (2) 同一反應(yīng)在不同時(shí)刻,瞬時(shí)反應(yīng)速率不同. (3) 同一反應(yīng)在不同時(shí)間內(nèi),平均反應(yīng)速率不同. (4) 同一反應(yīng)在同一時(shí)間內(nèi),用不同物質(zhì)來表示的反應(yīng)速率可能不同. (5) 中學(xué)階段計(jì)算的是平均反應(yīng)速率,圖示的應(yīng)是瞬時(shí)速率. 3. 規(guī)律 對(duì)于同一反應(yīng):mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 同一時(shí)間:vA:vB:vC:vD =ΔnA:ΔnB:ΔnC:ΔnD=ΔCA:ΔCB:ΔCC:ΔCD=m:n:p:q 濃 度 c1 c2 即反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于這些物質(zhì)在化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。 4. 圖示 對(duì)于一般反應(yīng): aA + bB ==== cC + dD 反應(yīng)物A的濃度隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。 在t1~t2內(nèi),平均反應(yīng)速率以A的濃度變化 表示為: v (A) = -Δc(A)/Δt = -(c2-c1)/(t2-t1) 對(duì)于某一反應(yīng),各反應(yīng)物或生成物的起始濃度是不一 定的,O t1 t2 時(shí)間 但在同一時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化(ΔC)卻是一定的. 作濃度(C)—時(shí)間(t)圖一定要符合這一變化規(guī)律 如: 有關(guān)2SO2+O2 2SO3反應(yīng)的下列圖象正確的是( ) 抓住規(guī)律:V(so2)∶V(o2)∶V(so3)=2∶1∶2 ΔC(so2)∶ΔC(o2)∶ΔC(so3)=2∶1∶2 另外,對(duì)一可逆可應(yīng),必須同一時(shí)刻達(dá)到化學(xué)平衡,所以正確答案:B (二) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 1. 內(nèi)因:物質(zhì)本身結(jié)構(gòu)及性質(zhì)是反應(yīng)速率的主要決定因素. 例如:石油、煤的形成需要極其漫長的歷史,而爆炸性的反應(yīng)卻在瞬間完成. 能 量 O 反應(yīng)過程 E Ea Ea’ E2 E1 反應(yīng)熱 反應(yīng)物 生成物 分子要起反應(yīng),必須相互接觸碰撞,但并不是每一次都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的只是少數(shù)能量較高的“活化”分子,“活化”分子所進(jìn)行的碰撞叫有效碰撞。活化能是活化分子的平均能量與反應(yīng)物平均能量之差。 如圖所示,圖中E表示活化分子的平均 能量;Ea、Ea’分別表示正、逆反應(yīng)的活化能; E1、E2分別表示反應(yīng)物分子和生成物分子的 平均能量。由圖可以看出: 正反應(yīng)的活化能:Ea = E – E1 逆反應(yīng)的活化能:Ea’ = E – E2 若Ea < Ea’,表示正反應(yīng)放熱,逆反應(yīng)吸熱。 圖 活化能的概念 2. 外因:外界條件在一定范圍內(nèi)影響反應(yīng)速率.如濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑及其它. (1) 溫度:升高溫度不論對(duì)放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),反應(yīng)速率總是增大的. 一般每升高10℃,反應(yīng)速率增大到原來的2-4倍. 在濃度一定時(shí),溫度升高,反應(yīng)物分子的平均能量增加,反應(yīng)物分子中活化分子百 分?jǐn)?shù)增加,有效碰撞次數(shù)增多,從而加大了反應(yīng)速率。 注意: 溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)際上是比較復(fù)雜的,有的反應(yīng)隨溫度的升高,反應(yīng)速率不一定加快。例如用酶催化的反應(yīng),酶只有在適宜的溫度下活性最大,反應(yīng)速率才達(dá)到最大。故在許多工業(yè)生產(chǎn)中溫度的選擇不許考慮催化劑的活性溫度范圍。 (2) 濃度:(其它條件不變) ① 若增加一種物質(zhì)的濃度(不論是反應(yīng)物還是生成物)后,活化分子百分?jǐn)?shù)增加,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增多,有效碰撞次數(shù)增多,反應(yīng)速率總是加快;反之,則減小. ② 固體或純液體濃度視為常數(shù),它們物質(zhì)的量的變化不會(huì)引起反應(yīng)速率的變化,故不能用它表示反應(yīng)速率.但固體顆粒的大小導(dǎo)致接觸面的大小,故影響反應(yīng)速率. (3) 壓強(qiáng):有氣體物質(zhì)參與,其它條件不變. ① 增大壓強(qiáng),容器體積減小反應(yīng)速率總是增大.反之減?。? ② 恒容條件,增加與反應(yīng)無關(guān)的氣體,容器總壓增加,但與反應(yīng)有關(guān)的氣體物質(zhì)各自的分壓不變,各自濃度不變,故反應(yīng)速率不變. ③ 恒壓條件,增加與反應(yīng)無關(guān)的氣體,容器體積增加,對(duì)于反應(yīng)有關(guān)的氣體物質(zhì)相當(dāng)于減壓,故反應(yīng)速率減小. 總之,有氣體參加的反應(yīng),壓強(qiáng)的影響,實(shí)質(zhì)上是指容器容積的改變,導(dǎo)致各氣體的濃度同等程度的改變,從而影響反應(yīng)速率. 4.催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響 催化劑是通過降低反應(yīng)的活化能,使活化分子百分?jǐn)?shù)增大,活化分子增多來加快反應(yīng)速率的。催化劑雖然在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生變化,但它卻參與了化學(xué)變化過程,改變了原來的反應(yīng)歷程。 需要注意的是: (1)對(duì)于可逆反應(yīng),催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。在一定條件下,正反應(yīng)的優(yōu)良催化劑必定是逆反應(yīng)的優(yōu)良催化劑。 (2)使用催化劑只能改變反應(yīng)途徑,不能改變反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài),故催化劑只能加快反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的時(shí)間,而不能改變平衡狀態(tài),反應(yīng)的熱效應(yīng)也和催化劑的存在與否無關(guān)。 (3)催化劑只能加速熱力學(xué)上認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)的反應(yīng),對(duì)于熱力學(xué)計(jì)算不能發(fā)生的反應(yīng),任何催化劑都不能改變反應(yīng)發(fā)生的方向。 (4)催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,也可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率,前者稱之為正催化劑,后者稱之為負(fù)催化劑。通常情況下,正催化劑用得較多,因此,若無特殊說明,都是指正催化劑而言。 5. 其它:如光、射線、超聲波、反應(yīng)溶劑、反應(yīng)物的顆粒大小、形成原電池等因素等均可能引起化學(xué)反應(yīng)速率的變化. (三)化學(xué)平衡的概念 一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組成成分的百分含量保持不變,這一狀態(tài)稱作化學(xué)平衡狀態(tài). 可逆反應(yīng) (1) 前提 外界條件一定 v正=v逆≠0(同種物質(zhì)) (2)特征 百分含量不隨時(shí)間而變化(各種物質(zhì)) (四)化學(xué)平衡的標(biāo)志 1.等速標(biāo)志:v正=v逆 指反應(yīng)體系中的同一種物質(zhì)來表示的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等.對(duì)不同種物質(zhì)而言,速率不一定相等. 何謂“v正=v逆”?如何理解? 以N2+3H2 2NH3 反應(yīng)為例 單位時(shí)間、單位體積內(nèi) ①若有1mol N2消耗,則有1mol N2生成(同種物質(zhì),物質(zhì)的量相等、詞性相反) ②若有1mol N2消耗,則有3mol H2生成(同側(cè)不同種物質(zhì),物質(zhì)的量之比=系數(shù)對(duì)應(yīng)比,詞性相反.) ③若有1mol N2消耗,則有2mol NH3消耗(異側(cè)物質(zhì),物質(zhì)的量之比=對(duì)應(yīng)系數(shù)比、詞性相同) ④若有1mol N≡N鍵斷裂,則有6mol N-H鍵斷裂(其它與上述相似) 注意 對(duì)象 詞性 同種(側(cè))物質(zhì) 相反 異側(cè)物質(zhì) 相同 2.百分含量不變標(biāo)志 正因?yàn)関正=v逆≠0,所以同一瞬間同一物質(zhì)的生成量等于消耗量.總的結(jié)果是混合體系中各組成成分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度、各成分的百分含量、轉(zhuǎn)化率等不隨時(shí)間變化而改變. 3.對(duì)于有氣體參與的可逆反應(yīng) 1)從反應(yīng)混合氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量()考慮 = 若各物質(zhì)均為氣體 當(dāng)△ng≠0, 一定時(shí),則標(biāo)志達(dá)平衡. 當(dāng)△ng=0,為恒值,不論是否達(dá)平衡. 若有非氣體參與:不論△ng是否等于0,則當(dāng)一定時(shí),可標(biāo)志達(dá)平衡 實(shí)例: ① H2(g)+I(xiàn)2(g) 2HI(g) △ng=0 ② SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △ng≠0 ③ C(s)+O2(g) CO2(g) △ng=0 ④ CO2(g)+C(s) 2CO(g) △ng≠0 在實(shí)例反應(yīng)①中,總為恒值. 在反應(yīng)②、③、④中,只要反應(yīng)未達(dá)平衡,則不為定值.反之當(dāng)為一定值,不隨時(shí)間變化而變化時(shí),則標(biāo)志著達(dá)到平衡狀態(tài). 2)從氣體密度考慮: = 恒容:總為恒值,不能作平衡標(biāo)志 恒壓: 當(dāng)各成分均為氣體時(shí) △ng=0. 總為恒值,同上 △ng≠0. 為一定值時(shí),則可作為標(biāo)志 當(dāng)有非氣體物質(zhì)參與時(shí)晨時(shí) 恒容:為一定值時(shí),可作標(biāo)志 恒壓:△ng=0. 為一定值時(shí),可作標(biāo)志 3)從體系內(nèi)部壓強(qiáng)考慮: ∵恒容、恒溫.n(g)越大,P越大 當(dāng) ∴不論各成分是否均為氣 △ng=0.則P為恒值,不能作標(biāo)志 體、只需考慮△ng. △ng≠0.則當(dāng)P一定時(shí),可作標(biāo)志 4)從體系內(nèi)部溫度考慮 當(dāng)化學(xué)平衡尚未建立或平衡發(fā)生移動(dòng)時(shí),反應(yīng)總要放出或吸收熱量. 若為絕熱體系,當(dāng)體系內(nèi)溫度一定時(shí),則標(biāo)志達(dá)到平衡. (五)化學(xué)平衡常數(shù) 對(duì)于可逆反應(yīng)aA + bB ==== cC + dD,在一定溫度條件下,可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始或是從逆反應(yīng)開始,也無論起始時(shí)反應(yīng)物濃度的大小,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),各物質(zhì)的濃度有如下關(guān)系:,式中Kc稱為平衡常數(shù),Kc僅隨溫度變化。 平衡常數(shù)是表明化學(xué)反應(yīng)在一定條件下進(jìn)行的最大程度(即反應(yīng)限度)的特征值,一般可認(rèn)為,平衡常數(shù)越大,反應(yīng)進(jìn)行得越完全。 注意: (1) 如果有固體或純液體參加反應(yīng)或生成,它們的濃度視為1,例如: CaCO3(s) ==== CaO(s) + CO2(g) Kc == [CO2] (2) 稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng),如有水參加,水的濃度也視為1,不寫在平衡關(guān)系式中;非水溶液中進(jìn)行的反應(yīng),如有水參加或生成,則水的濃度必須寫入平衡關(guān)系式。 典型例析 例1. 根據(jù)以下敘述回答下列問題. 把0.6mol X氣體和0.4mol Y氣體混合于2L容器中,使它們發(fā)生反應(yīng): 3X(氣)+Y(氣) nZ(氣)+2W(氣). 5 min末已生成0.2 molW,若測(cè)知以Z濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.01 mol/(LZmin),則:(1)上述反應(yīng)中系數(shù)n的值是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 (2) 5 min末時(shí),Y的消耗量占原有量的百分?jǐn)?shù)是( ) 解析 (1) vW===0.02(mol/LZmin) ∵ vW : vZ=0.02 : 0.01=2 : n ∴ n=1 (2) ΔnY : ΔnW=1 : 2 ΔnY=ΔnW=0.2=0.1(mol) 100%=25% . 例2 足量的Fe粉與一定量的鹽酸反應(yīng),反應(yīng)速率太快,為了減慢反應(yīng)速率,但又不影響產(chǎn)生氫氣的總量,應(yīng)加入下列物質(zhì)中的 . A.水 B.NaCl(固) C.NaCl溶液 D. Na2SO4溶液 E.NaNO3溶液 F.NaOH溶液 G.Na2CO3溶液 H.NaAc溶液 I.CuSO4溶液 解析 ① 減慢反應(yīng)速率 降低[H+] 稀釋:用水、無關(guān)的鹽或其它溶液 變成弱酸:如NaAc ② 氫氣總量不變 總的不變 由上可知,A、C、D加入的物質(zhì)均可起到稀釋作用,NaCl(固)無此作用;而NaNO3溶液加入后,存在H+、NO3-,與Fe反應(yīng)無H2,故必須考慮HNO3的強(qiáng)氧化性.從而必須注意:并非所有的強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽溶液都合適. 另外,HCl與F、G、H中溶質(zhì)均反應(yīng) HCl+NaOH=NaCl+H2O 2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑ HCl+NaAc=NaCl+HAc 由三個(gè)反應(yīng)可知,NaOH、Na2CO3與HCl反應(yīng)使H+→H2O,而常溫下Fe不跟H2O反應(yīng),無H2放出;NaAc與HCl反應(yīng)生成了弱酸HAc,但常溫下Fe仍能與HAc反應(yīng),速率減小,但H2量不變:2HCl~2HAc~H2.故HCl經(jīng)反應(yīng)必須能生成穩(wěn)定的弱酸才可行. 再有CuSO4的加入,與Fe發(fā)生反應(yīng)生成Cu附在Fe上,插在溶液中構(gòu)成了無數(shù)微電池,大大加快反應(yīng)速度.但因Fe足量,HCl量一定,故H2總量不變. 本題答案:A、C、D、H. 例3. 已知在800K時(shí),反應(yīng): CO(g) + H2O(g) ==== H2(g) + CO2(g) 若起始濃度c(CO) = 2mol?L-1,c(H2O) = 3mol?L-1,則反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),CO轉(zhuǎn)化成CO2的轉(zhuǎn)化率為60%,如果將H2O的起始濃度加大為6 mol?L-1,試求此時(shí)CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率。 解: 由第一次平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率可求出平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度: [CO] = 0.8 mol?L-1,[H2O] = 1.8 mol?L-1,[H2] = 1.2 mol?L-1,[CO2] = 1.2 mol?L-1 據(jù)此,求出Kc的值: 假設(shè)第二次平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化濃度為x。 CO(g) + H2O(g) ==== H2(g) + CO2(g) 起始濃度/ mol?L-1 2 6 0 0 平衡濃度/ mol?L-1 2-x 6-x x x 解得:x = 1.5 mol?L-1 故CO的轉(zhuǎn)化率為: 鞏固練習(xí) 一、選擇題 1.在aL的密閉容器里,于一定溫度進(jìn)行2A(氣)+B(氣) 2C(氣)的可逆反應(yīng)。容器內(nèi)開始加入下列各組物質(zhì),在達(dá)到平衡時(shí)逆反應(yīng)速率最大的一組物質(zhì)是( ) A.2molA和1molB B.1molA和1molB C.1molA和2molB D.1molB和1molC 2.反應(yīng)4NH3+5O2 4NO+6H2O在5L的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol,則此反應(yīng)的平均速率(表示反應(yīng)物的消耗速率或生成物的生成速率)為( ) A、 B、 C、 D、 3.200C,將10ml 0.1mol/l Na2S2O3溶液和10ml 0.1mol/l的H2SO4溶液混合,2分鐘后溶液中明顯出現(xiàn)渾濁。已知溫度每升高100C,化學(xué)反應(yīng)速率增大到原來的2倍,那么500C時(shí),同樣的反應(yīng)要看到明顯渾濁,需要的時(shí)間是( ) A、15秒 B、20秒 C、40秒 D、48秒 4.下列條件下,反應(yīng)A+B C的反應(yīng)速率最大的一組是( ) A、常溫下20ml溶液含A、B各0.001mol B、常溫下0.05mol/l的A、B溶液各10ml C、標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.1mol/l的A、B溶液各20ml D、常溫下100ml溶液含A、B各0.01mol 5. 將KClO3加熱分解,在0.5min內(nèi)放出5mL氧氣;加入MnO2后,在同樣溫度下,0.2min 內(nèi)放出50 mL O2.則加入MnO2后的反應(yīng)速率是原來的( ) A.10倍 B.25倍 C.50倍 D.250倍 6. 在體積vL的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):mA+nB pC+qD,在t min內(nèi)用A物質(zhì)表示 的平均反應(yīng)速率為am/ρmol/(LZmin),則t min時(shí)間內(nèi),D增加的物質(zhì)的量為( ) A. patm/q mol B.atm/q mol C.avm/ρmol D. aqvt/ρ mol 7..可逆反應(yīng)2SO2+O2 2SO3,正反應(yīng)速率分別用v表示,逆反應(yīng)速率用v表示,速率單位為mol/(Lmin).當(dāng)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),正確的關(guān)系是( ) A.VSO3=VSO3 B.VO2=VSO2=VSO3 C.VO2=VSO2 D.VSO2=VSO3=VO2 8. 對(duì)于反應(yīng)M+N→P,如果溫度每升高10℃,化學(xué)反應(yīng)速率增加到原來的3倍,在10℃ 時(shí),完成反應(yīng)的10%需81min,將溫度升高到30℃時(shí),完成反應(yīng)10%需要的時(shí)間為 ( ) A. 9 min B.27 min C.13.5 min D.3 min 9.在恒溫下的密閉容器中,有可逆反應(yīng)A2(g)+B2(g) 2AB(g),達(dá)到平衡的標(biāo)志是 A 容器內(nèi)總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化 B 混和物中A2、B2和AB的百分含量一定 C 混和物中A2、B2和AB各濃度相等 D 單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A2 ,同時(shí)生成n mol B2 10.3A(g)+B(g) XC(g)+2D(g) 在容器為2升的密閉容器中,使3molA和2.5molB發(fā)生以上反應(yīng),經(jīng)過5分鐘后達(dá)到平衡狀態(tài),生成1molD,經(jīng)測(cè)定5分鐘內(nèi)C的平均反應(yīng)速率是0.1mol/(lmin),根據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷以下結(jié)論錯(cuò)誤的是 A 5分鐘內(nèi)A的平均反應(yīng)速率是0.15mol/(lmin) B 平衡時(shí),B的轉(zhuǎn)化率是20% C A的平衡濃度是0.5mol/l D 在其他條件不變時(shí),增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 11.某反應(yīng)2A(g)+B(g) C(g),經(jīng)過10秒后A為0.2mol/l,B物質(zhì)的濃度降低了0.02mol/l,則A物質(zhì)的起始濃度為( ) A、0.6mol/l B、0.24mol/l C、2.4mol/l D、4.2mol/l 12. 可逆反應(yīng)X(g)+Y Z(g)+R,達(dá)到平衡時(shí),下列說法錯(cuò)誤的是( ) A.升高溫度[x]/[Z]的比值減小,表明反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B.增大壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),說明Y、R都是氣體 C.若Y是氣體,增大x的濃度會(huì)使Y的轉(zhuǎn)化率增大 D.增大壓強(qiáng),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量一定增大 13.可逆反應(yīng)mA(氣)+nB(氣) pC(氣)+qD(氣),反應(yīng)經(jīng)10分鐘達(dá)到平衡,反應(yīng)剛 開始到達(dá)平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度改變是:A減少 mol/L,B減少a mol/L, D增加 mol/L.若將平衡混合氣體壓縮到原來體積的1/2時(shí),平衡不移動(dòng),則m∶n∶p∶ q是( ) A.1∶1∶1∶1 B.1∶3∶3∶1 C.1∶3∶2∶2 D.3∶1∶2∶2 14.設(shè)C+CO2 2CO-Q1 反應(yīng)速率為v1 ,N2+3H2 2NH3+Q2 反應(yīng)速率為v2 對(duì)于上述反應(yīng),當(dāng)溫度升高時(shí),v1和v2的變化情況為( ) A.同時(shí)增大 B.同時(shí)減小 C.v1增大,v2減小 D.v1減小,v2增大 15.甲萘醌(維生素K)有止血作用,它可用2-甲基萘氧化制得,反應(yīng)中常用乙酸作 催化劑,該反應(yīng)放熱,可表示為 催化劑 氧化劑 (甲萘醌) 在某次合成反應(yīng)中,用1.4g(0.01mol)的2-甲基萘才制得0.17g(0.001mol)甲萘 醌.已知該次合成反應(yīng)的速率是大的,導(dǎo)致產(chǎn)率低的原因是( ) A. 使用了過量的催化劑 B. 沒有用乙酸作催化劑而改用其它催化劑 C. 把反應(yīng)混合物加熱 D. 所生成的甲萘醌為沉淀物 (二)填空: 16.在合成氨的反應(yīng)中,已知H2、N2和NH3的起始濃度分別為3mol/l、1 mol/l和0.1mol/l,在一定條件下測(cè)的=0.3 mol/(lm),3分鐘后NH3的濃度是________ 17. 某溫度時(shí),濃度都是1 mol/L的兩種氣體X2和Y2,在密閉容器中反應(yīng)生成Z,若測(cè)得反應(yīng)開始10分鐘后,[X2]為0.4 mol/L,[Y2]為0.8 mol/L,生成物[Z]為0.4 mol/L, 則該反應(yīng)的化學(xué)方程式(Z用X、Y表示)是 . 18.把除去氧化膜的鎂條投入盛有稀鹽 酸的試管里,實(shí)驗(yàn)測(cè)得氫氣產(chǎn)生的速率隨時(shí) 間的變化情況如圖所示.其中 ① t1~t2速率變化的主要原因是 ② t2~t3速率變化的主要原因是 19.Fe3+和I-在水溶液中發(fā)生如下反應(yīng):2 I- + 2 Fe3+ 2 Fe2+ + I2(水溶液) n m (1) 當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,加入CCl4萃取I2,且溫度不變,上述平衡______移動(dòng)(選填:向左、向右、不)。 (2) 上述反應(yīng)反應(yīng)的正向速度和Fe3+、I-的濃度關(guān)系為:V=KC I-C Fe3+ (K為常數(shù)) C I (mol/L) C Fe3+(mol/L) V(mol/L.s) ① 0.20 0.80 0.032K ② 0.60 0.40 0.144K ③ 0.80 0.20 0.128K 通過所給的數(shù)據(jù)計(jì)算得知:在 n m V=KC I-C Fe3+ 中。M、n的值為______{選填A(yù)、B、C、D} A. m=n=1 B. m=1,n=2 C. m=2,n=1 D.m=n=2 三.計(jì)算: 20.I-濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響_____ Fe3+濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響.(選填大于、小于、等于)CO的中毒是由于CO與血液中血紅蛋白的血紅素部分反應(yīng)生成碳氧血紅蛋白: CO + HbO2 O2 + HbCO 實(shí)驗(yàn)表明,HbO2的濃度即使只有HbO2濃度的2%,也可造成人的智力損傷。抽煙后,測(cè)得吸入肺部的空氣CO和O2的濃度分別為10-6molL-1和10-2molL-1,并已知37℃時(shí)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=220,那么,此時(shí)Hb?CO的濃度是HbO2的濃度的多少倍? 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 (中) 主要教學(xué)內(nèi)容 1. 了解化學(xué)平衡移動(dòng)的概念 2.理解影響化學(xué)平衡的因素 3.掌握勒沙特列原理及其應(yīng)用 4. 理解工業(yè)合成氨適宜條件的選擇 學(xué)習(xí)指導(dǎo) (一) 化學(xué)平衡移動(dòng) 1.從正、逆反應(yīng)速度是否相等分析: 一定條件 改變條件 新條件一定 v正=v逆≠0 v正≠v逆 v正=v逆≠0 平衡狀態(tài)I 平衡破壞 平衡狀態(tài)Ⅱ 平 衡 移 動(dòng) 方向 取決于v正與v逆的相對(duì)大小 若v正>v逆, 則正移 若v正<v逆, 則逆移 若v正=v逆, 則不移 化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。這種平衡是相對(duì)的,改變反應(yīng)的某些條件,可以使正、逆反應(yīng)發(fā)生不同程度的改變(也可能只改變正、逆反應(yīng)速率的一種速率),原平衡狀態(tài)被破壞,一定時(shí)間后,在新的條件下又建立新的平衡狀態(tài),這一過程就是化學(xué)平衡的移動(dòng)。 2.從濃度商和平衡常數(shù)分析: 對(duì)于一個(gè)一般的可逆反應(yīng):aA + bB ==== cC + dD,在平衡狀態(tài)時(shí),平衡常數(shù)K=,濃度商Q與K具有相同的表達(dá)式,但其濃度(或壓力)不像K那樣特指平衡態(tài)。 當(dāng)Q = K時(shí),反應(yīng)處于平衡狀態(tài); 當(dāng)Q < K時(shí),反應(yīng)向著正方向進(jìn)行; 當(dāng)Q > K時(shí),反應(yīng)向著逆方向進(jìn)行。 同樣,欲破壞化學(xué)平衡狀態(tài),必須使Q ≠ K, (二). 影響化學(xué)平衡的因素 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)+Q(放熱),△ng=p+q-(m+n) 反 應(yīng) 速 率 化學(xué)平衡 產(chǎn)生的影響 條件的改變 濃 度 C(反應(yīng)物)增大 C(反應(yīng)物)減小 C(生成物)增大 C(生成物)減小 v正突增后減,v逆漸增,v正>v逆 v正突減后增,v逆漸減,v逆>v正 v逆突增后減,v正漸增,v逆>v正 v逆突減后增,v正漸減,v正>v逆 正移 逆移 逆移 正移 壓 強(qiáng) 增 大 壓 強(qiáng) △ ng<0 v正>v逆 △ ng>0 v正、v逆均突增 v正<v逆 △ng=0 v正=v逆 正移 逆移 不移 減 小 壓 強(qiáng) △ng<0 v正<v逆 △ng>0 v正、v逆均突減 v正>v逆 △ng=0 v正=v逆 逆移 正移 不移 溫 度 升 溫 v正、v逆均突增 Q>0, v正<v逆 Q<0,v正>v逆 逆移 正移 降 溫 v正、v逆均突減 Q>0, v正>v逆 Q<0, v正<v逆 正移 逆移 催 化 劑 正催化劑 負(fù)催化劑 v正、v逆同等程度增大 v正、v逆同等程度減小 不移動(dòng) 思考:若在氣體混和物中充入惰性氣體,對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)有無影響? 解析:應(yīng)分恒溫恒壓和恒溫恒容兩種情況進(jìn)行討論. ① 恒溫恒壓 : 充入惰性氣體,密閉容器的體積體積增大,各組分濃度同等程度降低,其效果相當(dāng)于減小平衡混和物的壓強(qiáng),因此,平衡向反應(yīng)氣體體積增大方向移動(dòng)。如對(duì)合成氨反應(yīng)來說,則向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。圖象如下: V V’逆 V’正 ② 恒溫恒容:充入惰性氣體,似乎總壓強(qiáng)增大了,但實(shí)際上容器體積不變,對(duì)平衡混和物各組成濃度不變,即原各氣體分壓不變,增大的惰性氣體的分壓與平衡體系無關(guān),所以平衡不發(fā)生移動(dòng). 圖象如下: V正 V正’= V逆’ V逆 注意 ①以上討論適合于不與平衡混和物各組分反應(yīng)的多種氣體.不一定真為惰性氣體。 ②如可逆反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)總物質(zhì)的量不變,則化學(xué)平衡不受壓強(qiáng)影響,上述恒溫恒壓、恒溫恒容兩情況都不會(huì)使化學(xué)平衡移動(dòng). 三、化學(xué)平衡移動(dòng)原理----勒沙特列原理 1.定義:如果改變平衡系統(tǒng)的條件之一,如溫度、壓強(qiáng)或濃度,平衡就向減弱這個(gè)改變的方向移動(dòng)。 2.實(shí)例: 分析下列實(shí)驗(yàn): 反應(yīng)式:(T一定) 2NO2 N2O4+Q(放熱) (紅棕色)( 無色) 視線 起始平衡I 壓縮 瞬間 最終平衡Ⅱ 色1 物理變化 色2 平衡移動(dòng) 色3 顏色深淺順序: 色2>色3>色1 由于在視線所指方向觀察顏色深淺主要取決于NO2的濃度,在保持溫度不變,增大容器內(nèi)壓強(qiáng)時(shí),最終保持容器體積為原來的1/2時(shí),則NO2的濃度CNO2、容器中壓強(qiáng)有如下圖示: 2C1>C3>C1 P1<P3<2P1 3.應(yīng)用延伸:勒沙特列原理除了用于典型的可逆反應(yīng)建立的平衡體系外,也可用于其它的平衡體系。如溶解平衡、電離平衡甚至多重平衡等。如①用難揮發(fā)酸制易揮發(fā)酸 ②用金屬Na和KCl反應(yīng)制K是利用K的沸點(diǎn)低于Na, 控制合適溫度,使K成為氣體從熔融混合物中分離出來,使反應(yīng)得以進(jìn)行,并非是Na、K還原性的強(qiáng)弱來決定的。 (四)合成氨工業(yè)簡述 1.原料氣的制備、凈化 蒸發(fā) ①壓縮 制N2: 物理方法:空氣 液態(tài)空氣 N2 炭 (去CO2) 燃燒 化學(xué)方法: 空氣 CO2+N2 N2 H2O ② 赤熱炭 制H2: (去CO2) 催化劑 水蒸氣 CO+H2 CO2+H2 H2 反應(yīng)方程式為: 催化劑 △ △ C+H2O(g)====CO+H2;CO+H2O(g)====CO2+H2 注意:制得的N2、H2需要凈化,清除雜質(zhì),以防止催化劑“中毒”。 2.合成氨反應(yīng)的特點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng):N2+3H2 2NH3 △H=-92.4KJ (1)可逆反應(yīng); (2)正反應(yīng)是放熱反應(yīng); (3)正反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng)。 3.工業(yè)合成氨適宜條件的選擇 在實(shí)際生產(chǎn)中,需要考慮反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、原料選擇、產(chǎn)量和設(shè)備等多方面情況,以確定最佳的生產(chǎn)條件。 (1)溫度、壓強(qiáng)與化學(xué)平衡、反應(yīng)速率的關(guān)系 將N2和H2按1:3組成的混合氣在不同的溫度和壓強(qiáng)下長期放置,測(cè)得達(dá)到平衡時(shí)NH3的體積百分比如下圖所示. 平衡均正移 (a)壓強(qiáng)不變時(shí),溫度越低, NH3%越大 (b)溫度不變時(shí),壓強(qiáng)越高, NH3%越大 但是又存在如下問題: a)溫度低,反應(yīng)速率降低.在較低溫度下,從N2、H2開始到達(dá)平衡要花好幾年時(shí)間,無實(shí)際意義 b)壓強(qiáng)增高,對(duì)設(shè)備、技術(shù)、動(dòng)力等要求相應(yīng)提高. 適宜條件:①一般采用的壓強(qiáng)是Pa ②選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎ㄨF觸媒) 考慮催化劑的活性及反應(yīng)速率 選擇適當(dāng)?shù)臏囟龋?00℃) (2)濃度對(duì)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響 ① 提高N2或H2的濃度,均可使反應(yīng)速率增大. 對(duì)轉(zhuǎn)化率(a)的影響如下: 無實(shí)際意義 當(dāng) CN2 ↗時(shí),則aN2↘,aH2↗ 當(dāng)CH2↗時(shí),則aH2↘,aN2↗ 故向循環(huán)氣中不斷補(bǔ)充N2和H2 且N2、H2可循環(huán)使用 ② 當(dāng)降低NH3的濃度,平衡正移——使生成的氨冷卻,成液態(tài)分離出. 4. 圖示合成氨的原理 典型例析: 例1.對(duì)于下列二個(gè)平衡體系,增大壓強(qiáng)(縮小容器體積)時(shí),混合氣體的顏色有何變化?) (1)H2(g) + I2(g) ==== 2HI(g) (2)2NO2(g) ==== N2O4(g) 析 根據(jù)平衡移動(dòng)原理,可判斷出平衡移動(dòng)方向,但體系的顏色取決于有色物質(zhì)的平衡濃度,要比較出第一次平衡時(shí)有色氣體的濃度與第二次平衡時(shí)有色氣體平衡濃度的大小,方可得出顏色的變化。 解 析:(1)增大壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),但縮小了體積,[I2]增大,故體系顏色加深。 (2)增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),[N2O4]增大,由于,故[NO2]亦增大,故體系顏色也加深。 例2. 298K時(shí),合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為: N2(氣)+3H2(氣) 2NH3(氣)△H=-92.4KJ。在該溫度下,取1 mol N2和3 mol H2放在一密閉容器中,在催化劑存在時(shí)進(jìn)行反應(yīng),測(cè)得反應(yīng)放出的熱量總是小于92.4KJ。其原因是 。 解析:該反應(yīng)是可逆反應(yīng),在密閉容器中進(jìn)行將達(dá)到平衡,1 mol N2 和3 mol H2不能完全反應(yīng)生成2 mol NH3 ,因而放出的熱量總小于92.4KJ。 例3. 在容積相同的兩密閉容器A和B中,保持溫度為423K,同時(shí)向A、B中分別加入a mol及b mol HI(a>b),當(dāng)反應(yīng)2HI H2+I(xiàn)2(g)達(dá)到平衡后,下列說法正確的是 A 從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡,所需時(shí)間是tA>tB. B 平衡時(shí)[I2]A=[I2]B C 平衡時(shí), I2蒸氣在混和氣體中的體積百分含量A容器中的大于B容器中的 D HI的平衡分解率 aA=aB 解析 本題分析時(shí)抓住兩個(gè)關(guān)鍵: (1)A、B容器中分別加入a mol及b mol HI(a>b),則壓強(qiáng)Pa>Pb. (2)化學(xué)方程式特點(diǎn)是:△Vg=0,故壓強(qiáng)變化平衡不移動(dòng) 根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速度的影響,可得∵ PA>PB ∴ VA>VB ∴ tA<tB 根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn),平衡不受壓強(qiáng)變化的影響,,A和B容器中I2蒸氣的體積百分含量相等. 但注意:平衡狀態(tài)相同是指在平衡混和物中的百分含量相同,而不是濃度相等,∵PA>PB ∴[I2]A>[I2]B 由于平衡狀態(tài)相同,當(dāng)然HI的平衡分解率相同:aA=aB 本題選項(xiàng)D 注意:從本題可進(jìn)一步明白:若反應(yīng)速率、平衡濃度改變,但平衡不一定發(fā)生移動(dòng),而百分含量改變平衡則一定發(fā)生移動(dòng). 例4.可逆反應(yīng)2A+B 2C(g)+Q (放熱)隨溫度變化氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量如圖所 示,則下列敘述正確的是( ) A.A和B可能都是固體 B.A和B一定都是氣體 C.若B為固體,則A一定為氣體 D.A和B可能都是氣體 解析;從圖示可知;升溫使反應(yīng)向平均分子量減小的方向移動(dòng)。若A和B都是固體 則只有C一種氣體,當(dāng)然分子量不變。若A和B都是氣體,則升溫平衡逆移,而逆反應(yīng)方向正是氣體物質(zhì)的量增大的方向,將導(dǎo)致平均分子量減小。但是否A和B一定都是氣體呢?不一定!若B為固體,A又不能為固體,當(dāng)升溫平衡逆移,只有當(dāng)氣體質(zhì)量減小時(shí),才會(huì)使平均分子量減小,故此時(shí)A一定為氣體。本題選項(xiàng)C、D。 鞏固練習(xí) (一)、選擇題 1.在已經(jīng)處于化學(xué)平衡的體系中,如果下列物理量發(fā)生變化,其中一定能表明平衡移動(dòng)的是( ) A.反應(yīng)混合物的濃度 B.反應(yīng)物理的轉(zhuǎn)化率 C.正、逆反應(yīng)速率 D.反應(yīng)混合物的壓強(qiáng) 2.把氫氧化鈣放入蒸餾水中,一定時(shí)間后達(dá)到如下平衡:Ca(OH)2(固)==== Ca2++2OH—,加入以下溶液,可使Ca(OH)2減少的是( ) A.Na2S溶液 B.AlCl3溶液 C.NaOH溶液 D.CaCl2溶液 3.在高溫下反應(yīng)2HBr(氣) ==== H2(氣)+Br2(氣)—Q達(dá)到平衡時(shí),要使混合氣體顏色加深,可采取的方法是( ) A.減小壓強(qiáng) B.縮小體積 C.升高溫度 D.增大氫氣的濃度 4.現(xiàn)有三個(gè)體積相等的密閉容器,都進(jìn)行下列反應(yīng): CO2+H2 ==== H2O(氣)+CO 反應(yīng)所處的濕度相同,但起始濃度不同,其中甲:n(CO2)=n(H2)=a摩,乙:n(CO2)=a摩,n(H2)=2a摩,丙:n(CO2)=n(H2)=n(H2O氣)=a摩,達(dá)到平衡時(shí),CO的物質(zhì)的量由大到小的順序是( ) A.甲>乙>丙 B.甲>丙>乙 C.乙>丙>甲 D.乙>甲>丙 5.關(guān)于合成氨工業(yè),下列說法正確的是( ) A.合成氨的反應(yīng)是放熱的,所以合成氨時(shí)溫度越低,對(duì)氨的工業(yè)生產(chǎn)越有利。 B.根據(jù)合成氨的反應(yīng),增大壓強(qiáng)能提高氨的生產(chǎn)率,所以在合成氨工業(yè)中在條件允許的情況下應(yīng)盡量增大壓強(qiáng)。 C.生產(chǎn)中常使用某種廉價(jià)易得的原料適當(dāng)過量,以提高另一原料的轉(zhuǎn)化率。 D.使用催化劑只加快反應(yīng)速度,不影響平衡移動(dòng),因此對(duì)合成氨產(chǎn)量無影響。 6.已建立化學(xué)平衡的某可逆反應(yīng),當(dāng)改變條件使化學(xué)平衡同正反應(yīng)方向移動(dòng)地,下列有關(guān)敘述正確的是( ) ①生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定增加 ②生成物的產(chǎn)量一定增加 ③反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大 ④反應(yīng)物濃度一定降低 ⑤正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率 ⑥使用了合適的催化劑 A.①② B.②⑤ C.③⑤ D.④⑥ 7.可逆反應(yīng)mA(g)+nB ==== pC(g)+qD中,A和C都是無色氣體,達(dá)平衡后,下列敘述正確的是( ) A.若增加B的量,平衡體系顏色加深,說明B必是氣體。 B.增大壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),說明m+n一定等于p+q. C.升溫,A的轉(zhuǎn)化率減小,說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng). D.若B是氣體,增大A的量,A、B轉(zhuǎn)化率并不都增大。 8.兩注射器中分別裝有顏色相同的NO2(含N2O4)和Br2(氣),將活塞同時(shí)向外拉,使氣體體積擴(kuò)大1倍,從垂直于活塞拉動(dòng)的方向觀察顏色,符合下列情況的是( ) A.Br2(g)顏色比NO2顏色深 B.NO2顏色比Br2(g)顏色深 C.兩種氣體的顏色一樣 D.兩種氣體的顏色均比原來顏色淺。 9.不能用勒沙特列原理解釋的現(xiàn)象是( ) A.碳酸鈣不溶于水,但溶于鹽酸。 B.我國氮肥廠大都采用500℃左右的高溫下合成氨。 C.我國氮肥廠大都采用3107Pa條件下合成氨。 D.用熱的純堿溶液洗油污時(shí),去污效果好。 10.將CO和H2O(氣)按物質(zhì)的量為1 :2進(jìn)行混合,在一定條件下反應(yīng)CO+H2O(氣) ==== CO2+H2達(dá)平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為25%,則平衡混合氣的平衡相對(duì)分子質(zhì)量為( ) A.24 B.21.33 C.19.50 D.23 11.在一個(gè)固定體積的密閉容器中裝入AmolN2,BmolH2,在一定條件達(dá)到平衡,生成CmolNH3,保持溫度不變,平衡時(shí)與反應(yīng)前壓強(qiáng)之比為( ) A. B. C. D. 12.反應(yīng)A+B ==== 2C+Q(放熱),已知C是氣體,達(dá)平衡后同時(shí)升高溫并降低壓強(qiáng),又達(dá)到新的平衡,若后次平衡時(shí)混合物中C的含量與前次平衡時(shí)相同,則下列推斷正確的是( ) A.A不一定是氣態(tài)物質(zhì) B.A一定是氣態(tài)物質(zhì) C.B一定不是氣態(tài)物質(zhì) D.B一定是氣態(tài)物質(zhì) 13.在一定濕度和壓強(qiáng)下,N2O4 ==== 2NO2—Q(吸熱)的反應(yīng)在密閉容器中達(dá)到平衡,能提高N2O4分解率的措施是( ) A.降低體系的濕度 B.保持體積不變,通入NO2氣,使體系壓強(qiáng)增大 C.保持體積不變,通入N2,使體系壓強(qiáng)增大一倍 D.保持壓強(qiáng)不變,通入Ar氣,使體系體積增大一倍 14.可逆反應(yīng)X(g)+Y ==== Z(g)+R,達(dá)到平衡時(shí),下列說法錯(cuò)誤的是( ) A.升高濕度[x]/[Z]的比值減小,表時(shí)反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B.增大壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),說明Y、R都是氣體 C.若Y是氣體,增大x的濃度會(huì)使Y的轉(zhuǎn)化率增大 D.增大壓強(qiáng),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量一定增大 15.反應(yīng)NH4HS (s)==== NH3(g)+H2S(g)在某一濕度達(dá)到平衡,下列各種情況中,不能使平衡發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的是( ) A.移走一部分NH4HS固體 B.其他條件不變時(shí),通入SO2氣體 C.容器體積不變,充入氮?dú)? D.保持壓強(qiáng)不變,充入氮?dú)? 16.對(duì)于Ma(g)+nB(g) ==== PC(g)+Qd(g)的平衡體系,當(dāng)升高濕度時(shí),體系的平衡分子量時(shí)氫氣的相對(duì)密度從18.4變成167下列說法正確的是( ) A.m+n<p+q 正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B.m+n<p+g 正反應(yīng)是放熱反應(yīng) C.m+m>p+g 逆反應(yīng)是放熱反應(yīng) D.m+n>p+g 逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 17.當(dāng)化學(xué)反應(yīng)2NO(g)+O2(g) ==== 2NO2(g)在密閉容器中處于平衡狀態(tài)時(shí),幾容器中加入18O原子含量較多的氧氣,平衡發(fā)生轉(zhuǎn)移,則在建立新平衡狀態(tài)以前,NO和NO2中所含18O的原子分?jǐn)?shù)與原平衡狀態(tài)時(shí)18O的原子分?jǐn)?shù)相比較,正確的說法是( ) A.均增大 B.均減小 C.NO中不變,NO2中增大 D.NO中增大的多于NO2中增大的 18.A、B、C、D表示易溶于水的弱電解質(zhì)分子或離子,量在水溶液中存在下列化學(xué)平衡,加水稀釋后,平衡向正方向轉(zhuǎn)動(dòng)的是( ) A.A+B ==== C+D B.A+B ==== C+H2O C.A+H2O ==== C+D D.A+2B+H2O ==== C+D 19.在一定體積的密閉容器中充入3L氣體A和5L氣體B,在一定條件進(jìn)和下述反應(yīng)2A(氣)+5B(氣)=4C(氣)+nC(氣)反應(yīng)守全后容器濕度不變,混合氣壓強(qiáng)是原來的81.5%,則化學(xué)方程式中n值是( ) A.2 B.3 C.4 D.5 20.在容積為20L的真空密閉容器中,充入0.1molH2和0.2mol碘蒸氣,加熱到t1℃后,發(fā)生反應(yīng):H2+I2(氣) ==== 2HI+Q,測(cè)得H2的轉(zhuǎn)化率為50%,再升溫到t2℃時(shí),HI的濃度又變成t1℃時(shí)的一半,整個(gè)過程中體積不變,則在t2℃時(shí)混合氣體的密度為( ) A.2.12gL—1 B.2.55 gL—1 C.3.06 gL—1 D.3.18 gL—1 (二)填空題 21.在一密閉容器中,對(duì)可逆反應(yīng)A(氣)+B(氣) ==== 2C(氣)+Q進(jìn)行五次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄見下表。 實(shí)驗(yàn) 次數(shù) 起始濃度c(mol/L) 反應(yīng)條件 A B C 濕度t(℃) 壓強(qiáng)P(Pa) 催化劑 ① 1 5 0 200 1.01106 有 ② 1 5 0 200 1.01105 有 ③ 1 0 200 1.01106 有 ④ 5 0 20 1.01105 有 ⑤ 1 0 20 1.01105 有 根據(jù)上表提供的數(shù)據(jù)判斷,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí): (1)第_______次實(shí)驗(yàn)結(jié)果A的轉(zhuǎn)化率最大; (2)第_______次實(shí)驗(yàn)結(jié)果A的濃度最大; (3)第_______次實(shí)驗(yàn)結(jié)果正反應(yīng)速率最大。 22.在10℃和2105Pa條件下,反應(yīng)aA(氣) ==== dD(氣)+eE(氣)建立平衡后,再逐步增大體系的壓強(qiáng)(濕度不變),下表列出不同壓強(qiáng)下重新建立平衡時(shí)D(氣)的濃度CD壓強(qiáng)(Pa)2105 5105 1106 CD(mol/L)0.085 0.20 0.44 (1)壓強(qiáng)從2105Pa增大到5105Pa過程中,平衡向_________(填正或逆)反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)方程中化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系_____________ (2)壓強(qiáng)從5105Pa增大到1106Pa過程中,平衡向_________方向移動(dòng),其合理的解釋是_________________ 23.在重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液中的存在如下平衡Cr2O72—+H2O ==== 2HCrO4— ==== 2CrO42—+2H+ (1)加入H2SO4,使K2Cr2O7溶液的pH值降低,則溶液中[Cr2O72—]與[CrO42—]的比值將_______________(填“增大”、“減小”、“不變”) (2)向K2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液,發(fā)生離子互換反應(yīng),生成磚紅色沉淀且溶液的pH值下降,生成的磚紅色沉淀的化學(xué)式為____________. (3)重鉻酸鉀在酸性溶液中是強(qiáng)氧化劑,例如它在H2SO4存在下把Fe2+離子氧化成Fe3+離子,本身被還原成Cr3+.該反應(yīng)的離子方程式為_________________ (三)計(jì)算題 24.右圖裝置中,容器甲內(nèi)充有0.1molNO氣體, 干燥管內(nèi)裝有一定量Na2O2,從氣A處緩慢通入 CO2氣體。恒溫下,容器甲中活塞緩慢地由B向 左移動(dòng),當(dāng)移至C處時(shí),容器甲體積縮小至最小 ,為原體積的,隨著CO2的繼續(xù)通入,活塞雙 逐漸向右移動(dòng)。 (1)已知當(dāng)活塞移至C處時(shí),干燥客中物質(zhì)增加了2.24g,此時(shí)通入的CO2氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為多- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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