化学反应的方向、限度与速率.pdf

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1、化学反应的方向、限度与速率复习学案 班级 姓名 学号 一、化学反应的速率 1定义：化学反应速率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。表示方法：=c/t，单位：mol/(Ls)；mol/(Lmin)。2对于任意一个化学反应，各物质同向速率之比等于相应的化学计量数之比 例：4NH3+5O24NO+6H2O（g）(NH3)(O2)(NO)(H2O)=4546 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外因：其他条件不变 （1）浓度的影响：增大反应物（或生成物）浓度，可以 速率，反之，减小反应物（或生成物）浓度，可以 速率。注意：对固体，反应速率

2、与其表面积大小有关，一般认为其浓度为一常数，它的量的多少对速率无影响。纯液体浓度也可看成是一常数；对可逆反应而言，在增大反应物浓度的瞬间，v正增大，v逆不变。（2）温度的影响：（不管反应是吸热反应还是放热反应）升高温度可以 反应速率；降低温度可以 反应速率。注意：一般温度每升高 10，反应速率增大为原来的 24 倍。对可逆反应而言，升高温度可使正、逆反应速率同时增大，但吸热方向速率增大的倍数更大。（温度对吸热方向速率的速率影响更大）（3）压强的影响：对于有气体参加的反应，增大压强可以 反应速率；减小压强，可以减小化学反应速率。注意：对可逆反应而言，增大压强可同时增大正逆反应速率，但气体体积缩小

3、方向的速率增大的倍数更大。（压强对气体体积缩小方向的速率的影响更大）只有引起浓度改变的压强改变才能引起反应速率的改变。（4）催化剂的影响：使用合适催化剂能 地影响正逆反应速率。（不会导致化学平衡的移动。）（5）其他因素：表面积、溶剂、激光、射线、超声波、紫外线等。【例 1】设 C+CO22CO；H0；反应速率为 V1，N2+3H2 2NH3；H0，反应速率为 V2，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 CV1增大，V2减小 DV1减小，V2增大【例 2】（08 广东卷）对于反应 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，能增大正反应速率的措施是（）A通入大量 O2 B

4、增大容器容积 C移去部分 SO3 D降低体系温度【例 3】把镁带投入盛有盐酸的敞口容器里，在下列因素中：盐酸的浓度，镁带的表面积，溶液的温度，氯离子的浓度。对反应速率有影响的是（）A B C D 【例 4】盐酸与碳酸钠固体反应时，能使反应的最初速率明显加快的是 ()A增加碳酸钠固体的量 B盐酸的量增加一倍 C盐酸的用量减半浓度加倍 D温度升高 40【例5】一定温度下，对于反应N2+O2 2NO在密闭容器中进行，下列措施能加快反应速率的是()A缩小体积使压强增大 B恒容，充入N2 C恒容，充入He气 D恒压，充入He气【例6】（09 年广东理基29）已知汽车尾气无害化处理反应为 2NO(g)2C

5、O(g)N2(g)2CO2(g)。下列说法不正确的是（）A升高温度可使该反应的逆反应速率降低 B使用高效催化剂可有效提高正反应速率 C反应达到平衡后，NO 的反应速率保持恒定 D单位时间内消耗 CO 和 CO2的物质的量相等时，反应达到平衡【例7】下列措施对增大反应速率明显有效的是（）AAl 在氧气中燃烧生成 A12O3，将 Al 片改成 Al 粉 BFe 与稀硫酸反应制取 H2时，该用浓硫酸 C在 K2SO4与 BaCl2两溶液反应时，增大压强 DNa 与水反应时增大水的用量【例8】下列说法正确的是（）增加水的量或温度，可以加快镁跟水的反应速率；增加硫酸的浓度，一定可以加快锌与硫酸反应制取氢

6、气的速率；对于反应 CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)，增加 CaCO3的量，可以加快正反应速率，而增加 CaO 或 CO2的浓度，则可以加快逆反应速率；对反应 3H2(g)+N2(g)2NH3(g)，在密闭容器中进行(固定体积)，充入氦气，压强增大，则化学反应速率加快；对于反应 3H2(g)+N2(g)2NH3(g)，使用催化剂，正逆反应速率同等程度加快。A B C D 三、化学平衡 1化学平衡状态 在 下的 反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应物不再 ，生成物不再 ，反应混合物中各组分的 的状态。2化学平衡的判别依据：给定的可逆反应：m A(g)+n B(g)p C(g)+q

7、D(g)，反应达到平衡时的标志有：本质标志v正=v逆 用同一物质的正、逆反应速率表示时：当 v（A）正=v（A）逆 用不同物质的正、逆反应速率表示时：nvmvBA逆正 浓度不变标志：凡是可以体现各组分的浓度（或百分含量）不变的描述【例 9】在等温等容的条件下，能说明 A（s）+2B（g）C（g）+D（g）达到平衡状态的标志是（）A体系的总压 B混合气体的平均分子量 C反应物 B 的浓度 D混合气体的总物质的量【例 10】一定温度下，向 aL 密闭容器中加入 2molNO2(g)，发生如下反应：2NO2 2NO+O2，此反应达到平衡状态时的标志是（）A混合气体的颜色变浅；B混合气体的密度不再变化

8、 C 混合气中 NO2、NO、O2物质的量之比为 2:2:1 D 单位时间内生成 2nmolNO 同时生成 2nmolNO2【例 11】在一定温度下，均能形成单键的 A2、B2、AB 三种分子有如下反应发生：A2(g)+B2(g)2AB(g)，该反应达到平衡时的标志是（）AA2的生成速率与 AB 的分解速率相等 B单位时间内生成 2 n mol AB,同时生成 n mol A2 C单位时间内 1mol A-A 键断裂，同时断裂 2 mol A-B D A2、B2、AB 的浓度不再变化，且 A2、B2、AB 的分子数之比为 1:1:2 四、影响化学平衡的因素：浓度的影响：其他条件不变，增大反应物

9、浓度（或减少生成物浓度），平衡向正反应方向移动；减少反应物浓度（或增大生成物浓度），平衡向逆反应方向移动。温度的影响：其他条件不变，升高温度，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。压强的影响：对于有气体参加或生成的反应，增大压强（引起浓度变化），平衡向体积缩小反应方向移动；降低压强（引起浓度变化），平衡向体积扩大反应方向移动。催化剂的影响：使用催化剂只能改变达到平衡的时间，不能引起化学平衡移动。【例 12】对于反应：2SO2O2 2SO3，当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成 SO3的反应速率的变化填入空格里(填写“增大”“减小”“不变”)编号 改变的条件 生成 S

10、O3的速率 降低温度 增大 O2的浓度 使用 V2O5作催化剂 压缩体积 【例 13】现有反应 S2Cl2(l)+Cl2(g)2SCl2(l)；H=-50.16kJ/mol 在密闭容器中达到平衡，下列 （橙黄色）（鲜红色）说法错误的是（）A温度不变，增大容器的体积，S2Cl2的转化率降低 B温度不变，缩小容器的体积，液体的颜色加深 C压强不变，升高温度，液体的颜色变浅 D体积不变，降低温度，氯气的转化率降低【例 14】在密闭容器中，在一定条件下，进行下列反应：NO(g)+CO(g)1/2N2(g)+CO2(g)；H=373.2 KJ/mol 达到平衡后，为提高该反应的速率和 NO 的转化率，采

11、取的正确措施是（）A加催化剂同时升高温度 B加催化剂同时增大压强 C升高温度同时充入 N2 D降低温度同时增大压强【例 15】在一密闭容器，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 的质量分数增加了 Da b【例 16】对可逆反应：A(g)+B(g)2C(g)D(s)+Q，根据右图，从 a 反应历程改变为 b 反应历程，所采取的措施是 （）A增大 B 的浓度 B升高温度 C加入催化剂 D减小压强【例 17】反应 2X（g）+Y（g）2Z（g）H0，在不同温度

12、（T1和 T2）及压强（p1和 p2）下，产物产物 Z 的物质的量（nz）与反应时间（t）的关系如右图所示。下列判断正确的是（）AT1T2，p1p2 BT1p2 CT1T2，p1p2 DT1T2，p1105时，该反应进行基本完全；K 越大，反应进行的程度越大；反之，K 越小，表示反应进行的程度越小。4影响 K 的因素：浓度 压强 催化剂 温度 放热反应，温度升高，平衡常数_(“变大”、“变小”)吸热反应，温度升高，平衡常数_(“变大”、“变小”)5平衡常数 K 的应用（1）判断可逆反应进行的限度（2）判断可逆反应 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否达到平衡，可用 K 与浓度商（用

13、 Qc表示）的比较来判定。；当 Qc=K 时，可逆反应 ；当 QcK 时，可逆反应 ；当 QcK 时，可逆反应 。【例 21】（09 年海南化学4）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 X Y Z 初始浓度/molL-1 0.1 0.2 0 平衡浓度/molL-1 0.05 0.05 0.1 下列说法错误的是（）A反应达到平衡时，X 的转化率为 50 B反应可表示为 X+3Y2Z，其平衡常数为 1600 C增大压强使平衡向生成 Z 的方向移动，平衡常数增大 D改变温度可以改变此反应的平衡常数【例 22】（2010 天津卷 6）下列各表述与示意图一致的是

14、A图表示 25时，用 0.1 molL1盐酸滴定 20 mL 0.1 molL1 NaOH 溶液，溶液的 pH 随加入酸体积的变化 B图中曲线表示反应 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；H 0 正、逆反应的平衡常数 K 随温度的变化 C图表示 10 mL 0.01 molL1 KMnO4 酸性溶液与过量的 0.1 molL1 H2C2O4溶液混合时，n(Mn2+)随时间的变化 D图中 a、b 曲线分别表示反应 CH2CH2(g)+H2(g)CH3CH3(g)；H 0 使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化【例 23】（2010 安徽卷）10.低脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发

15、生的化学反应为：2NH2（g）NO（g）NH2（g）150 催化剂2H3（g）3H2O（g）H0 在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是（）A平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大 B平衡时，其他条件不变，增加 NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小 C单位时间内消耗 NO 和 N2的物质的量比为 12 时，反应达到平衡 D其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大【例 24】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：t

16、700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 请回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数 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)【例 25】在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2（g）O2(g)2SO3(g)；H0（1）写出该反应的化学平衡常数表达式 K （2）降低温度，该反

17、应 K 值 ，二氧化硫转化率 ，化学反应速率 （以上均填增大、减小或不变）（3）600时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混 合，反 应 过 程 中SO2、O2、SO3物 质 的 量 变 化 如 图，反 应 处 于 平 衡 状 态 的 时 间是 。（4）据图判断，反应进行至 20 min 时，曲线发生变化的原因是 （用文字表达）；10 min 到 15 min 的曲线变化的原因可能是 （填写编号）。A加了催化剂 B缩小容器体积 C降低温度 D增加 SO3的物质的量【例 26】在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g），其化学平衡常数 K 和温度

18、t 的关系如下表：t 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数表达式为 K=（2）该反应H 0（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 A容器内压强不变 B混合气体中 c（CO）不变 Cv 正（H2）=v 逆（H2O）Dc（CO2）=c（CO）（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）c（H2）=c（CO）c（H2O），此时 t=【例 27】Fe（s）+CO2（g）FeO（s）+CO（g）的平衡常数为 K1；反应：Fe（s）+H2O（g）FeO（s）+H2（g）的平衡常数为 K2。在不同温度时 K

19、1、K2的值如下表：温度（绝对温度）K1 K2 973 1.47 2.38 1173 2.15 1.67（1）推导反应 CO2(气)+H2(气)CO(气)+H2O(气)的平衡常数 K 与 K1、K2的关系式：。（2）计算 K 值：温度为 973 开时 K=；1173 开时：K=。通过 K 值的计算（1）反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。（3）在一体积为 10 L 的密闭容器中，加入一定量的 CO2和 H2O（气），在 1173 开时发生反应并记录前 5min 的浓度，第 6min 时改变了反应的条件。各物质的浓度变化如下表：时间/min CO2 H2O CO H2 0 0.2000 0.3

20、000 0 0 2 0.1740 0.2740 0.0260 0.0260 3 c1 c2 c3 c3 4 c1 c2 c3 5 0.0727 0.1727 0.1273 0.1273 6 0.0350 0.1350 0.1650 前 2min，用 CO 表示的该化学反应的速率是：。在 34min 之间，反应处于 状态（填“平衡”或“非平衡”）。第 6min 时，平衡向 方向移动，可能的原因是 。【例 28】（2010 广东理综卷 31）（16 分）硼酸（H3BO3）在食品、医药领域应用广泛。（1）请完成 B2H6气体与水反应的化学方程式：B2H6+6H2O=2H3BO3+。（2）在其他条件相

21、同时，反应 H3BO3+3CH3OHB(OCH3)3+3H2O 中，H3BO 3的转化率（）在不同温度下随反应时间（t）的变化见右图，由此图可得出：温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是 ；该反应的H 0(填“”)。（3）H3BO 3溶液中存在如下反应：H3BO 3（aq）+H2O（l）B(OH)4-(aq)+H+（aq）。已知 0.70 molL-1 H3BO 3溶液中，上述反应于 298K 达到平衡时，c平衡（H+）=2.0105molL1，c平衡（H3BO 3）c起始（H3BO 3），水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数 K（H2O 的平衡浓度不列入K 的表达式中，计算结果保留两位有效数字）