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1、
第七講 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡
知識(shí)點(diǎn)一:化學(xué)反應(yīng)速率
1.化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其計(jì)算公式
2.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
知識(shí)點(diǎn)二:化學(xué)平衡
1.化學(xué)平衡
(1)化學(xué)平衡研究的對(duì)象:可逆反應(yīng)的規(guī)律
①可逆反應(yīng)的概念:在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng),叫做可逆反應(yīng).可逆反應(yīng)用可逆符號(hào)“”表示
(2) 化學(xué)平衡狀態(tài)
(3) 化學(xué)平衡的特征
①“動(dòng)”:.
②“等”:
③“定”:
④“變”..
⑤化學(xué)平衡的建立與建立化學(xué)平衡的途徑無(wú)關(guān).即等效平衡 :對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng),在一定條件下,反應(yīng)無(wú)論從正反應(yīng)開(kāi)始,還是從逆反應(yīng)開(kāi)始,或是正、逆反應(yīng)同
2、時(shí)開(kāi)始,最終都能達(dá)到同一平衡狀態(tài).具體包括:
a.當(dāng)T、V一定時(shí)
b.當(dāng)T、P一定
如在恒溫、恒壓時(shí),對(duì)于可逆反應(yīng):N2 + 3H22NH3,在下列起始量不同情況下達(dá)到的是同一平衡狀態(tài).
N2
H2
NH3
A
1 mol
3 mol
0
B
0.5 mol
1.5 mol
0
C
0
0
2 mol
D
1 mol
3 mol
2 mol
c.對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積相等的可逆反應(yīng),不論是恒溫、恒容或是恒溫、恒壓,在不同的起始狀態(tài)下,將生成物“歸零”后,只要反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比不變,就會(huì)達(dá)到同一平衡狀態(tài).如:H2(g) + I2(g) 2HI
3、(g)等.
2.判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)
3.化學(xué)平衡常數(shù)
4.反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算公式
知識(shí)點(diǎn)三:影響化學(xué)平衡移動(dòng)的條件
1.化學(xué)平衡的移動(dòng)
2.影響化學(xué)平衡的因素
(1)濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響.
(2)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響
(3)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響
3.化學(xué)平衡移動(dòng)原理(勒夏特列原理)
知識(shí)點(diǎn)四:反應(yīng)物用量對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響
(1)若反應(yīng)物只有一種,如aA(g) bB(g) + cC(g),則增加A的量,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但A的平衡轉(zhuǎn)化率究竟如何變化,要具體分析反應(yīng)前后氣體體積的相對(duì)大小.如:①若a=b+c,則A的轉(zhuǎn)化率不變;②若a>b+c,則A的轉(zhuǎn)化
4、率增大;③若a<b+c,則A的轉(zhuǎn)化率減小.
(2)若反應(yīng)物不只一種,如aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g).則:
①若只增加反應(yīng)物A的量,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化率增大,但由于外界因素占主要方面,故A的轉(zhuǎn)化率減?。?
②若按原比例同倍數(shù)地增加反應(yīng)物A與B的量,A、B的轉(zhuǎn)化率的變化有以下三種情況:
a.當(dāng)a+b=c+d時(shí),A、B的轉(zhuǎn)化率都不變;
b.當(dāng)a+b>c+d時(shí),A、B的轉(zhuǎn)化率都減??;
c.當(dāng)a+b<c+d時(shí),A、B的轉(zhuǎn)化率都增大.
知識(shí)點(diǎn)五:合成氨條件的選擇
N2(g) + H2(g) 2NH3(g)
5、
1.合成氨的適宜條件:
①溫度為500℃左右;
②壓強(qiáng)為20Mpa~50MPa;
③使用以鐵為主體的多成分催化劑(稱為鐵觸媒)
2.在合成氨生產(chǎn)中同時(shí)采取的措施:
①將生成的氨及時(shí)從平衡混合氣體中分離出去,未反應(yīng)的N2、H2重新送回合成塔中進(jìn)行循環(huán)操作,使平衡向合成氨的方向移動(dòng),以提高N2和H2的轉(zhuǎn)化率.
②不斷向循環(huán)氣體中補(bǔ)充N(xiāo)2、H2,以提高反應(yīng)物的濃度.
③加入過(guò)量的N2,使成本較高的H2得以充分利用.
例:
題型1 化學(xué)平衡及平衡移動(dòng)
1.對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)能增大正反應(yīng)速率的措施是
A.通入大量O2 B.增大容器容積
C
6、.移去部分SO3 D.降低體系溫度
2.I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I(xiàn)-(aq)I3-(aq)
某I2、、KI混合溶液中,I3-的物質(zhì)的量濃度c(I3-)與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。下列說(shuō)法正確的是
A. 反應(yīng) I2(aq)+I(xiàn)-(aq)I3-(aq)的△H>0
B 若溫度為T(mén)1、T2,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2則K1>K2
C 若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí),一定有v正>v逆
D.狀態(tài)A與狀態(tài)B相比,狀態(tài)A的c(I2)大
3.向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2,在一定條件下使反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)SO3(
7、g)+NO(g)達(dá)到平衡,正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如下所示。由圖可得出的正確結(jié)論是
A.反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)
B.反應(yīng)物濃度:a點(diǎn)小于b點(diǎn)
C.反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量
D.△t1=△t2時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率:a~b段小于b~c段
題型2 化學(xué)平衡計(jì)算與圖像
1下列說(shuō)法正確的是
A.一定溫度下,反應(yīng)MgCl2(1)=Mg(1)+ Cl2(g)的 △H>0 △S>0
B.水解反應(yīng)NH4++H2ONH3·H2O+H+達(dá)到平衡后,升高溫度平衡逆向移動(dòng)
C.鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽(yáng)極均發(fā)生還原反應(yīng)
D.對(duì)于反應(yīng)2H2O2=2H2O+O2↑,
8、加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率
2下列各表述與示意圖一致的是
A.圖①表示25℃時(shí),用0.1 mol·L-1鹽酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH隨加入酸體積的變化
B.圖②中曲線表示反應(yīng)2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g);ΔH < 0 正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化
C.圖③表示10 mL 0.01 mol·L-1 KMnO4 酸性溶液與過(guò)量的0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液混合時(shí),n(Mn2+) 隨時(shí)間的變化
D.圖④中a、b曲線分別表示反應(yīng)CH2=CH2 (g
9、) + H2(g)CH3CH3(g);ΔH< 0使用和未使用催化劑時(shí),反應(yīng)過(guò)程中的能量變化
3下圖表示反應(yīng),,在某溫度時(shí)的濃度隨時(shí)間變化的曲線:
下列有關(guān)該反應(yīng)的描述正確的是
A.第6后,反應(yīng)就終止了 B的平衡轉(zhuǎn)化率為85%
C.若升高溫度,的平衡轉(zhuǎn)化率將大于85%
D.若降低溫度,v正和v逆將以同樣倍數(shù)減少
在一體積可變的密閉容器中,加入一定量的X、Y,發(fā)生反應(yīng) kJ/mol。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示:
下列說(shuō)法正確的是
A.m>n
B.Q<0
C.溫度不變,壓強(qiáng)增大,Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少
D.體積不變,溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
氣體體積
C(Y)/mol·L-1
溫度℃
1
2
3
100
1.00
0.75
0.53
200
1.20
0.09
0.63
300
1.30
1.00
0.70
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