黄冈第一轮化学_第十二章化学反应速率化学平衡 6页

‎ ‎ 黄冈地区重点中学第一轮复习化学教案 第十二章 化学反应速率 化学平衡 一、考纲要求 ‎1.了解化学反应速率的概念，反应速率的表示方法，外界条件(浓度、温度、压强、催化剂 等)对反应速率的影响。‎ ‎2.了解化学反应的可逆性，理解化学平衡的含义，掌握化学平衡与反应速率之间的内在联系。‎ ‎3.理解勒沙特列原理的涵义，掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。‎ 二、知识结构 ‎1.化学反应速率的表示方法及特点。‎ ‎(1)表示方法：‎ 用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示。‎ 表达式：＝‎ 单位：由浓度的单位和时间的单位决定。mol/L·h、mol/L、min、mol/L·s等。 ‎(2)特点： ‎①化学反应速率是平均速率，且均取正值。 ‎②同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率，数值可能不同，但表示的意义相同。 ‎③各物质表示的速率比等于该反应方程式的系数比。 例：对于反应：mA+nBpC+qD VA∶VB∶VC∶VD＝m∶n∶p∶q ‎2.影响化学反应速率的因素。‎ 决定化学反应速率的主要因素是反应物的结构，性质，反应历程。除此之外，外部条件，为反应物的浓度、压强、温度、催化剂以及固体反应物表面积的大小、溶剂、光、电磁波、激光、超声波等都会影响化学反应的速率。‎ ‎(1)浓度：在其它条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快；反之则慢。‎ 注意：固体，纯液体的浓度均可视作常数。因固体物质间的反应只与接触面积有关，故固体物质的量的改变对反应速率无影响。‎ ‎(2)压强：在其它条件不变时，增大气体反应体系压强，化学反应速率加快；反之则慢。‎ 注意：改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变。所以，在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。‎ 对于气体反应体系，有以下几种情况：‎ ‎①恒温时：增加压强体积缩小浓度增大反应速率加快。‎ ‎②恒容时：‎ a.充入气体反应物浓度增大总压增大反应速率加快。‎ b.充入“惰气” 总压增大，但各物质浓度不变，反应速率不变。‎ ‎③恒压时：充入“惰气” 体积增大各反应物浓度减少反应速率减慢。‎ ‎(3)温度：其它条件不变时，升高温度，反应速率加快。‎ 温度每升高10℃，化学反应速率增大到原来的2—4倍。升高反应体系的温度，是提高反应速率的有效途径。‎ ‎(4)催化剂：使用正催化剂，能加快化学反应速率。反之则反，未特殊指明时，均指正催化 剂。‎ ‎3.化学平衡状态 ‎(1)概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组 分的质量分数保持不变的状态。‎ ‎(2)特征 ‎①逆：研究对象可逆反应。‎ ‎②等：V(正)＝V(逆)≠O ‎③动：化学平衡是动态平衡。虽然V(正)＝V(逆)，但正、逆反应仍在进行，其反应速率不等于零。‎ ‎ ‎ ‎④定：各组分的质量分数一定。‎ ‎⑤变：外界条件改变，平衡也随之改变。‎ ‎⑥无：化学平衡的建立与反应从哪个方向(正向、逆向、双向)开始无关。‎ ‎4.化学平衡移动 ‎(1)当外界条件改变时，可逆反应从一种平衡状态向另一种平衡状态转化的过程。‎ ‎(2)平衡发生移动的根本原因：V正、V逆发生改变，导致V正≠V逆。‎ ‎(3)平衡发生移动的标志：新平衡与原平衡各物质的百分含量发生了变化。‎ 注意：‎ ‎①新平衡时：V′正≠V′逆，但与原平衡速率不等。‎ ‎②新平衡时：各成分的百分含量不变，但与原平衡不同 ‎③通过比较速率，可判断平衡移动方向 当V正＞V逆时，平衡向正反应方向移动 当V正＜V逆时，平衡向逆反应方向移动 当V正＝V逆时，平衡不发生移动 ‎5.可逆反应进行程度的描述方法——转化率、产率。‎ ‎(1)反应物的转化率＝反应物的转化量/该反应物起始量×100%‎ ‎(2)产物的产率＝产物的实际量/该产物的理论量×100%‎ ‎6.外界条件对化学平衡的影响。‎ ‎(1)浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度都会使平衡向正反应方向移 动。‎ 改变物质浓度不包括固体和纯液体，即固体或纯液体物质的量的增加和减少，不影响浓度， 从而不影响化学反应速率，也不影响化学平衡。‎ ‎(2)压强：其它条件不变时，增大压强，会使平衡向气体体积缩小的方向移动。‎ 注意：‎ ‎①若反应前后气体体积无变化，改变压强，能同时改变正、逆反应速率，V正＝V逆，平衡不移动。‎ ‎②压强变化是指平衡混合物体积变化而引起的总压变化，若平衡混合物的体积不变，而加入“惰气”，虽然总压变化了，但平衡混合物的浓度仍不变，速率不变，平衡不移动。‎ ‎③若加入“惰气”，保持总压不变，此时只有增大体系体积，这就相当于降低了平衡体系的 压强，平衡向气体体积增大的方向移动。‎ ‎(3)温度：在其它条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动。降低温度，平衡 向放热反应方向移动。‎ ‎(4)催化剂：催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，因此不影响化学平衡，但可大大地 缩短反应达到平衡所需的时间。‎ ‎(5)勒沙特列原理：如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。‎ 注意：勒沙特列原理的适用范围是：化学平衡，电离平衡，溶解平衡，水解平衡，状态平衡等。‎ ‎7.合成氨的反应原理：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+92.4KJ 合成氨是一个气体体积缩小的放热可逆反应。‎ ‎8.原料气的制备：‎ ‎①空气中取氮：分离液态空气或用炽热的炭处理空气后再净化。‎ ‎②水中取氢：水和焦炭反应。‎ ‎9.合成氨适宜条件的选择。‎ ‎①选择原则：能加快反应速率；提高原料的利用率；提高单位时间的产量；对设备条件要求不能太高。‎ ‎②合成氨的适宜条件：使用催化剂；500℃；2×107～5×107Pa。‎ ‎10.合成氨的简要流程 原料气的制备净化压缩合成分离液氨 三、知识点、能力点提示 ‎ ‎ ‎ ‎ 四、能力训练 ‎1.100ml 6mol/L H2SO4与过量锌粉反应，一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可问反应物中加入适量的( )‎ A.Na2SO4(s) B.H2O C.K2SO4溶液 D.(NH4)2SO4(s) 知识点：本题考查浓度对反应速率的影响 能力点：培养学生正确理解和应用能力 ‎2.设C+CO22CO-Q1，反应速率为V1；N2+3H22NH3+Q2，反应速率为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.同时减少 C.V1增大，V2减小 D.V1减小，V2增大 知识点：本题考查温度对反应速率的影响能力点：培养学生理解能力 ‎3.以真空密闭容器中盛有1 mol PCl5加热到200℃是发生的如下反应：PCl5(气) PCl3(气)+Cl2(气)，反应达平衡后，PCl5所占体积分数为M%。若在同一温度和同一容器中，最初投入的是2 mol PCl5(气)，反应达平衡时，PCl5所占体积分数为 N%。则M和N的正确关系是( )‎ A.M>N B.Mp 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 知识点：本题考查体积对化学平衡的影响。‎ 能力点：培养学生多角度思考问题的能力。‎ ‎15.在一定温度下，把2体积N2和6体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通。容器中发生以下反应：N2+3H22NH3，正反应是放热反应。若达到平衡后，测得混合气体的体积为7体积，据此回答下列问题：‎ ‎(1)保持上述反应温度不变，设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的体积，反应达到平衡时，各物质的百分含量与上述平衡时完全相同，那么：①若a＝1,c＝2，则b＝ ，在此情况下，反应起始时将向 进行；② 若需规定起始时反应向逆反应方向进行，则c的范围是 。‎ ‎(2)在上述容器中，若需控制平衡后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是 。‎ 知识点：本题考查反应物物质的量对化学平衡的影响。‎ 能力点：培养学生综合分析能力。‎ ‎16.把氮气和氢气按1∶1(物质的量之比)混合均匀后分成四等份，分别充入A、B、C、D四个装有铁触媒的真空密闭容器中(容积不变)，在保持相同温度的条件下，四个容器相继达到平衡状态，分析下表中的数据，回答下列问题：‎ ‎(1)平衡时， 容器中氨气所占的比例最大。‎ ‎(2)达到平衡时反应速率最小的容器是 。‎ ‎(3)四个容器的压强由小到大的排列次序是 。‎ 容器代号 A B C D 平衡时混合物平均式量 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎16‎ ‎17‎ 平衡时氮气的转化率 ‎20%‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 平衡时氢气的转化率 ‎ ‎ ‎30%‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 知识点：本题考查的是影响化学平衡的一些因素，如温度、浓度、体积、压强。‎ 能力点：考查学生综合思维能力。‎ ‎17.在一个容积固定的反应器中，有一个可左右滑动的隔板，两侧分别进行如图所示的可逆 反应。各物质的起始加入量如下：A、B、C均为4.0mol，D为6.5mol，F为2.0mol。设E为Xmol 。当X在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且 隔板恰好处于反应器的正中位置。请填写如下空白：‎ ‎(1)若X＝4.5时，则右侧反应在起始时间 (填“正反应”“逆 反应”)方向进行。欲使起始反应维持向该方向进行，则X的最大取值应小于 。‎ ‎(2)若X分别为4.5和5.0时，则在这两种情况下，为反应达平衡时，A的物质的量是否相等? (填“相等”、“不相等”或“不能确定”)。其理由是 。‎ 知识点：本题是一道信息试题，涉及到外界条件对化学平衡的影响及关于化学平衡的相关计算。‎ 能力点：培养学生自学能力、综合能力。‎ ‎18.Fe3+和I-在水溶液中的反应如下：2I-+2Fe3+2Fe2++I2(水溶液)。‎ ‎(1)该反应的平衡常数K的表达式为：K＝ 。当上述反应达到平衡后 ，加入CCl4萃取I2，且温度不变，上述平衡 移动(选填：向右、 向左、不)。‎ ‎ ‎ ‎(2)上述反应的正向反应速率和I-、Fe3+的浓度关系为：V＝K［C］m［C］n(K为常数)‎ ‎ ‎ Cmol/L Cmol/L V(mol/L·S)‎ ‎(1)‎ ‎0.20‎ ‎0.80‎ ‎0.032K ‎(2)‎ ‎0.60‎ ‎0.40‎ ‎0.144K ‎(3)‎ ‎0.80‎ ‎0.20‎ ‎0.128‎ ‎ ‎ ‎ 通过所给的数据计算得知：在V＝K K［C］m［C］n中mn的值为 。‎ A.m＝1 n＝1 B.m＝1 n＝2‎ C.m＝2 n＝1 D.m＝2 n＝2‎ I-浓度对反应速率的影响 ，Fe3+浓度对反应速率的影响 。(选填：大于、小于、等于)‎ 知识点：本题是一信息试题。‎ 能力点：培养学生自学能力，理解能力和应用能力。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 参考答案 ‎1.BC 2.A 3.B 4.D 5.CD 6.D 7.B 8.BD 9.BC 10.CD 11.A 12.A 13.C 14.AD 15.(1)①3 逆反应方向 ②1PD>PB>PC。17.①正反应 7.0‎ ‎②不相等。因为两种情况是在两个不同温度下建立的化学平衡，平衡状态不同，所以物质的量也不相同。 18.(1)［Fe2+］2［I2］向右 (2)C 大于 ‎ ‎