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文档简介
化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡
——知识提纲!浓度压强温度催化剂其它浓度压强温度一、化学反应速率1、化学反应速率2、影响反应速率的条件二、化学平衡1、定义及判定2、影响平衡的条件3、等效平衡三、化学反应进行的方向夯实基础:——知识提纲!浓度压强温度催化化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率及影响因素二、化学平衡的建立及其判定三、化学平衡的移动及其影响因素四、化学平衡图像问题五、等效平衡六、有关化学平衡的计算七、化学反应进行的方向化一、化学反应速率及影响因素二、化学平衡的建立及其判定三、化一、化学反应速率及其影响因素
通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。1、概念:
化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量,2、单位:浓度常用单位:时间常用单位:
化学反应速率常用单位:
s、min、hmol/L
mol/(L·s)或
mol/(L·min)或
mol/(L·min)一、化学反应速率及其影响因素通常用单位时间△c(A)=V(A).△t
mA(g)+nB(g)==pC(g)+qD(g)3、表示方法:V(A)=△c(A)△t△t=△c(A)V(A)V(A)=△c(A)△t或V(A)==△n(A)V(体积).△t△c(A)=V(A).△tmA(g)+nB(4、特点:⑴、化学反应速率是一段时间内的平均速率,且取正值。⑵、在同一反应中用不同的物质来表示反应速率时其数值可以是不同的,但意义相同。⑶、同一反应、同一时间段内不同物质的速率的比值一定等于化学反应方程式中相应的化学计量数(系数)之比。ひ(A):ひ(B):ひ(C):ひ(D)==m:n:p:q(4)、不能用固态和纯液态物质来表示化学反应进行的快慢;(固态和纯液态物质的浓度为常数)。4、特点:⑴、化学反应速率是一段时间内的平均速率,且取正值。1、内因:由物质结构和性质决定,非人为因素所能左右!2、外因:a.浓度c.温度b.压强d.催化剂e.其他条件:固体颗粒物的大小、溶剂的性质等
(主要)(次要)5、影响化学反应速率的因素1、内因:由物质结构和性质决定,非人为因素所能左右!2、外因外界条件变化情况影响结果事例浓度增大减小温度升高降低压强改变了物质的浓度增大减小未改变物质的浓度增大减小催化剂正催化剂负催化剂加快减慢加快减慢加快减慢无影响无影响大大加快大大减慢稀、浓HNO3与铜的反应食物的腐败2SO2+O2≒2SO3一定条件下2SO2+O2≒2SO3在体积恒定的密闭容器中进行,向里面通入CO2等其他气体MnO2催化H2O2的分解略外界因数对化学反应速率的影响结果:外界条件变化情况影响结果事例浓度增大减小温度升高降低改变了增
浓度、压强、温度、催化剂是影响化学反应速率的四大因素
此外还有光、超声波、激光、放射性、电磁波、反应物的颗粒的大小、扩散速率、溶剂效应等也影响了反应速率。浓度、压强、温度、催化剂是影响此Why?Why?分子运动相互碰撞分子具有足够的能量活化分子有合适的取向有效碰撞发生化学反应
——化学反应速率与单位时间内分子间的有效碰撞次数(有效碰撞频率)有关。碰撞理论:
特别说明:分子运动相互碰撞分子具有活化分子有合适有效碰撞发生化学反应碰撞理论的关键词1、分子碰撞2、活化分子
——能发生有效碰撞的分子叫活化分子。3、分子碰撞取向4、有效碰撞
——发生化学反应的碰撞叫有效碰撞。活化分子百分数=
(活化分子数/反应物分子数)×100%5、活化分子百分数碰撞理论的关键词1、分子碰撞活化分子百分数=(活化分子数化学反应发生必须满足的条件:1、分子间必须碰撞;2、属于活化分子;3、分子碰撞的取向合适。化学反应发生必须满足的条件:1、分子间必须碰撞;2、属于活化没合适的取向没足够的能量足够的能量
+合适的取向【类比法】
借鉴投篮过程。
有效碰撞理论
没合适的取向没足够的能量足够的能量+合适的取向【类比法】外界条件变化情况单位体积内分子数活化分子百分率单位体积内活化分子数单位时间单位体积内有效碰撞数化学反应速率浓度温度外界条件对V影响结果的原因分析:增大增大增加加快减小减小减慢升高不变增加增加降低减少减慢不变不变不变增加增加减少减少减少减少加快×=外界条件变化单位体积内分子数活化分子百分率单位体积内活化分子外界条件变化情况单位体积内分子数活化分子百分率单位体积内活化分子数单位时间单位体积内有效碰撞数化学反应速率压强催化剂增大增加不变增加加快减小减少不变减慢减慢正催化剂负催化剂不变不变减小加快增加增加增加增加减少减少减少减少×=外界条件变化情况单位体积内分子数活化分子百分率单位体积内活化反应条件影响原因
结论①增大反应物浓度②增加气体压强③升高温度④合适催化剂(3)、外界条件对化学反应速率影响的原因(活化分子百分数不变)单位体积内分子数增加,活化分子数相应增加。(分子总数不变)反应物分子能量增加,活化分子百分数增加
(分子总数不变)降低反应所需的能量,使活化分子百分数增加单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增多,反应速率加快。反应条件影响原因结论①增大反②增加气③升高④合能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生成物分子放出的能量反应热加了催化剂没加催化剂E3活化能降低△H=(E1-E2)<0放热反应能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成1、把镁条投入到装有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率可由下图表示,在下列因素中:①盐酸的浓度;②镁条的表面积;③溶液的温度;④Cl-的浓度。影响反应速率的因素是()A.①④B.③④C.①②③D.②③C速率时间1、把镁条投入到装有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率可由下图2、在一定条件下,NO能跟H2发生如下反应:2NO+2H2==N2+2H2O。经研究,上述反应是按以下三步反应进行的总反应(括号中是该条件下反应的相对速率):①2NO+H2==N2O+H2O
(慢)②2N2O==2N2+O2
(快)③2H2+O2==2H2O(更快)以上总反应的速率主要取决于三步反应中的()
A.①B.②C.③D.②③A2、在一定条件下,NO能跟H2发生如下反应:A3、如下图所示,相同体积的a、b、c三密闭容器,其中c容器有一活塞,a、b两容器为定容容器,起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器压强相等,一定条件下发生2SO2+O2=2SO3的反应。问:③
如起始在a、c两容器中通入同量的N2,则此时三容起始压强为Pa___Pb___Pc;①
起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va__Vc;②
反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va___Vc;=<>>起始反应速率关系为Va___Vb___Vc==3、如下图所示,相同体积的a、b、c三密闭容器,其中c容器有二、化学平衡的建立及其判定1、化学平衡的建立
mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)从反应物开始:从生成物开始:二、化学平衡的建立及其判定1、化学平衡的建立mA(g)2、化学平衡状态
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浓度保持不变的状态,称为化学平衡状态。概念的理解:是一定条件下的可逆反应是ひ正==ひ逆≠0是反应混合物中各组分的浓度保持不变前提:实质:标志:2、化学平衡状态在一定条件下的可逆反应里,3、化学平衡状态的特征(6).同:研究对象为可逆反应。用同一种物质表述的正逆反应速率相等。各物质组成恒定。动态平衡(表面反应停止,实则继续进行)外界条件改变,平衡状态可能改变。在相同条件下,从不同方向建立的同一可逆反应的不同平衡状态可能相同。(1).逆:(2).等:(3).定:(4).动:(5).变:3、化学平衡状态的特征(6).同:研究对象为可逆反应。用同一
反应条件mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)混合物体系中各成分的含量平衡平衡平衡不一定平衡(1).各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定(2).各物质的质量或各物质的质量分数一定(3).各气体的体积或体积分数一定(4).总压强、总体积、总物质的量及总质量一定4、判断化学平衡状态的角度反应mA(g)+nB(
反应条件mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)正逆反应速率的关系平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡(1).在单位时间内消耗了mmolA同时生成了mmol的A,(2).在单位时间内消耗了nmolB同时生成了Pmol的C,(3).在单位时间内生成了nmolB同时消耗了qmol的D,(4).V(A):V(B):V(C):V(D)==m:n:p:q反应mA(g)+nB(g)
反应条件mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g)压强恒温恒容恒温恒容(1).m+n≠p+q总压力一定(其他条件一定)平衡(2).m+n=
p+q总压力一定(其他条件一定)不一定平衡反应恒温恒容恒温恒容(1).m+n
反应条件mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g温度体系温度恒定。平衡体系的密度恒温衡容的容器气体密度恒定。不一定平衡反应温度体系温度恒定。平衡体系的密度恒温
反应条件mA(g)+nB(g)≒pC(g)+qD(g混合气体的平均摩尔质量或平均分子质量平衡不一定平衡恒温恒容(2)m+n=
p+q时,M一定恒温恒容(1)m+n≠p+q时,M一定反应混合气平衡不一定平衡恒温恒例题1.下列方法中可以证明A(s)+2B2(g)
2C2(g)+D2(g)已经达到平衡状态的是()
⑵.一个B—B键的断裂的同时有一个C—C键的生成⑼.百分组成B2%=C2%=D2%⑴.单位时间内生成了2molC的同时也生成了1molA⑶.反应速率ひ(B2)=ひ(C2)=1/2ひ(D2)⑷.C(B2):C(C2):C(D2)=2:2:1⑸.温度、体积一定时,[B2]、[C2]、[D2]浓度不再变化⑹.温度、体积一定时,容器内的压强不再变化⑺.条件一定时,混合气体的平均相对分子质量不再变化⑻.温度、压强一定时,混合气体的密度不再变化⑴、⑸、⑹、⑺、⑻例题1.下列方法中可以证明⑵.一个B—B键的断裂的同时例题2.在容积固定的2L的密闭容器中,充入A和B各4mol,发生可逆反应A(g)+2B(g)≒2C(g),并达到平衡,以B的浓度改变表示的反应速率V正、V逆与时间的关系,如右图。则B的平衡浓度的表示式正确的是(式中S指对应区域的面积()A.4Saob
B.2Saob
C.4SabdoD.2Sbod
B图中阴影部分面积表示()A.A的浓度的减少B.B物质的量的减少C.C的浓度的增加D.A物质的量的减少C例题2.在容积固定的2L的密闭容器中,充入A和BA.4
①.正反应速率等于逆反应速率②.各成分的百分含量保持不变
③.各物质的浓度不变
④.各物质的转化率不变⑤.对于气体计量数和前后不相等的反应,压强保持不变返回小结:化学平衡的标志:①.正反应速率等于逆反应速率返回小结:化学平衡的标志:三、化学平衡的移动及其影响因素
对一个可逆反应,达到化学平衡状态以后,反应条件(如温度、压强、浓度等)发生改变,平衡混合物里各组分的浓度也就随着改变而达到新的平衡状态,这个过程叫做化学平衡移动。
外界条件改变,引起ひ正、ひ逆发生改变且:ひ正≠ひ逆≠0,造成化学平衡移动。2、化学平衡移动的根本原因:1、定义:三、化学平衡的移动及其影响因素对一个可逆反
——增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡均向正反应方向移动;
——增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡均向逆反应方向移动。——结论归纳小结(1).浓度:3、影响化学平衡移动的因素——增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡均浓度对化学平衡的影响分析(作图)浓度对化学平衡的影响分析(作图)——结论归纳小结1、对于反应前后气体总体积不相等的反应(1).增大压强,平衡向气体体积缩小方向移动。(2).减小压强,平衡向气体体积增大方向移动。2、对于反应前后气体总体积相等的反应(2).压强:压强改变,平衡不移动。——结论归纳小结1、对于反应前后气体总体积不相等的反应(1)压强对化学平衡的影响分析(作图)aA(g)+bB(g)≒cC(g)压强对化学平衡的影响分析(作图)aA(g)+bB(vtv’正=v’逆v正=v逆vtv’正=v’逆v正=v逆增大压强减小压强aA(g)+bB(g)≒cC(g)vtv’正=v’逆v正=v逆vtv’正=v’逆v正=
升高温度,平衡向吸热方向移动!——结论归纳小结
降低温度,平衡向放热方向移动!(3).温度:升高温度,平衡向吸热方向移动!——结论归纳小结温度对化学平衡的影响分析(作图)温度对化学平衡的影响分析(作图)
催化剂能够同等程度的改变正逆反应的速率,所以使用催化剂不能使平衡发生移动,但可以改变达到平衡所需要的时间。V正V逆0t1t2t3
正催化剂对化学平衡的影响V正′=V逆′(4).催化剂t1t2t产物含量使用催化剂ab催化剂能够同等程度的改变正逆反应的速率,所4、勒夏特列原理
——如果改变影响平衡的一个条件(浓度、温度、压强等),化学平衡就向减弱这种改变的方向移动。4、勒夏特列原理——如果改变影响平衡的一个条理解勒夏特列原理的注意事项:(1).适用范围
适用于一切动态平衡体系(如:溶解平衡、电离平衡等),未达平衡状态不能用此来分析。(2).适用条件一个能影响化学平衡的外界条件的变化。
平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响,而不能消除外界条件的影响。(3).移动结果理解勒夏特列原理的注意事项:(1).适用范围影响平衡的条件平衡移动的方向平衡移动的结果浓度增大反应物减小生成物减小反应物增大生成物压强增大压强减小压强温度升高温度降低温度向正向移动向逆向移动向体积缩小移动向体积增大移动向吸热方向移动向放热方向移动使反应物浓度增大使生成物浓度减小使反应物浓度减小使生成物浓度增大使压强增大使压强减小使温度升高使温度降低化学平衡移动小结:影响平衡的条件平衡移动的方向平衡移动的结果增大反应物减小生成1、反应X(g)+Y(g)2Z(g)(正反应放热),从正反应开始经t1时间达到平衡状态,在t2末由于条件变化,平衡受到破坏,在t3时达到新的平衡,下图表示上述反应过程中物质的浓度与反应时间的变化关系,试问图中的曲线变化是由哪种条件的改变引起的()A、增大X或Y的浓度B、增大压强C、增大Z浓度D、降低温度D例题评讲:1、反应X(g)+Y(g)2Z(g)2、对于反应:2A+B2C在反应过程中C的百分含量随温度变化如右图所示,则:⑴T0对应的V正与V逆的关系是_____________.⑵正反应为_________热反应.⑶A、B两点正反应速率的大小关系是________________.⑷温度T<T0时,C%逐渐增大的原因是___________.C%T0T0BA···CTV正==V逆放VA正﹤VB正反应物浓度较大,反应不断向右进行2、对于反应:2A+B2C在反应过程中C的百分含3、下图表示可逆反应:A(g)+B(g)C(g),当增大压强时,平衡由a点移动到b点,正确的曲线是()B3、下图表示可逆反应:BD4、对于可逆反应:A(g)+2B(g)2C(g)△H>0,下列图像中正确的是()。D4、对于可逆反应:5、如图曲线是在其他条件一定时,反应:2NO2
N2O4
△H
<O中,NO2最大转化率与温度的关系曲线。图上标有A、B、C、D、E5点,其中表示未达到平衡状态且ひ(正)>ひ(逆)的点是()A.A或EB.CC.BD.DB5、如图曲线是在其他条件一定时,反应:A.A或EB6、可逆反应:mA(S)+nB(g)
pC(g)△H<0在一定温度的密闭容器中进行,B的体积分数(VB%)与压强关系如图所示。下列叙述正确的是()A.m+n<pB.n>pC.n<pD.x点时:
ひ(正)>ひ(逆)CD6、可逆反应:mA(S)+nB(g)pC(g7、恒温下,反应aX(g)bY(g)+cZ(g)达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时,X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L,下列判断正确的是()
A.a>b+cB.a<b+c
C.a=b+cD.a=b=c
A7、恒温下,反应aX(g)bY(g)+c8、已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是()①生成物的百分含量一定增加②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大④反应物浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率⑥使用了合适的催化剂
A.①②B.②⑤C.③⑤D.④⑥B8、已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应9、容积固定的密闭容器中存在已达平衡的可逆反应:2A(g)2B+C(△H>0),若随着温度升高,气体平均相对分子质量减小,则下列判断正确的是()A.B和C可能都是液体B.B和C肯定都是气体C.B和C可能都是固体D.若C为固体,则B一定是气体D9、容积固定的密闭容器中存在已达平衡的可逆反应:2A(g)10、2011年广东增城中学高考模拟题12]一定条件下,在容积为10L的密闭容器中,将lmolX和1molY进行如下反应:2X(g)+Y(g)Z(g),经60s达到平衡生成0.3mol的Z,下列说法正确的是()A.60s时Z的平衡浓度为0.03mol/LB.将容器容积变为20L,Z的新平衡浓度将等于原平衡浓度的一半C.若温度和体积不变,往容器内增加1molN2,压强增大,Y的转化率将增大D.若升高温度,X的体积分数增大,则正反应的△H>0A10、2011年广东增城中学高考模拟题12]一定条件下,在容11、(2011年辽宁锦州一中高考模拟题9)COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)△H>0当反应达到平衡时,下列措施:①升温②恒容通入惰性气体③增加CO的浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是()。A.①②④B.①④⑥C.②③⑥D.③⑤⑥B11、(2011年辽宁锦州一中高考模拟题9)COCl212、(2011·高考江苏卷改编)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)CO2+H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2)。下列说法正确的是()。反应时间/minn(CO)/molH2O/mol01.200.60t10.80t20.20A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1
mol·L-1·min-1B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和
1.20molH2O,到达平衡时,n(CO2)=0.40mol。C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,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℃,上述反应中H2O的体积分数增大,则正反应为吸热反应BC返回12、(2011·高考江苏卷改编)700℃时,向容积为2L的常
见
的
几
类
平
衡
图
象四、化学平衡图像问题1、浓度-时间图(c-t图)2、速率-时间图(v-t图)3、转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图(ɑ-T图或ɑ-P图)——折线图4、某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图(ɑ-T、P图)5、其它常
见
的
几
类
平
衡
图
象四、化学平衡图像问题1、浓1、浓度-时间图:(1).写出化学反应方程式:(2).求反应物的转化率:转化率==变化量/起始量×100%ABCtc0.40.30.20.1例:5A3B+2CA的转化率
==0.25/0.4×100%=
62.5%返回1、浓度-时间图:(1).写出化学反应方程式:转化率==2、速率-时间图:tvv正v逆t1t21.引起平衡移动的因素是
,平衡将向___
方向移动。增大反应物浓度正tvv正v逆t1t22.引起平衡移动的因素是
,平衡将向
方向移动。减小生成物浓度正2、速率-时间图:tvv正v逆t1t213、已知对某一平衡改变温度时有如下图变化,则t1时刻温度的变化是
(升高或降低),平衡向__
反应方向移动,正反应是
热反应。t1t2tvv正v逆升高正吸3、已知对某一平衡改变温度时有如下图变化,则t1时刻温度的变4、对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),改变压强时有如下图变化,则t1时刻压强变化是
(增大或减小),平衡向
反应方向移动,m+n
(>、<、=)p+q。v逆t1t2tvv正增大逆<4、对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qDv逆t1t2tvv正5、对于反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)(正反应放热)有如下图所示的变化,请分析引起平衡移动的因素可能是什么?并说明理由。a.升高温度b.增大压强v逆t1t2tvv正5、对于反应A(g)6、对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)有如下图所示的变化,请分析t1时平衡移动了吗?改变因素可能是什么?并说明理由。a.加入催化剂b.当m+n=p+q时增大压强v逆t1
tvv正=6、对于反应mA(g)+nB(g)pC(V(正)V(逆)V(正)V(逆)
7、一密闭体系中发生反应:N2+3H22NH3(正反应为放热反应)下图是某一时间段反应速率与反应进程的曲线关系图。回答下列问题:(1).处于平衡状态的时间段是:(2).t1、t3、t4时刻,体系中分别是什么条件发生了变化?(3).下列时间段中,氨的百分含量最高是()A.0~t1B.t2~t3
C.t3~t4D.t5~t6v0t1t2t3t4t5t6t0~t1、t2~t3、t3~t4、t5~t6t1:升高温度;At3:使用催化剂;t4:减小体系压强.返回V(正)V(逆)V(正)V(逆)7、一密闭体系中发生反应:3、某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图——折线图tA的转化率T1T2对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)T1T2tB的转化率P1P2P1P2tT1T2A%正反应
热C%tP1P2m+n
p+q><放=正反应吸热m+np+q<3、某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图——(先拐先平,温度、压强均更高)规律总结:(先拐先平,温度、压强均更高)规律总结:1、对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)tB%T2P2T1P2T1P1
首先判断压强高低:P1P2
则:
首先判断温度高低:T1T2
则:<>m+n<p+q正反应吸热考考你!返回1、对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)PA%500℃200℃4、某物质的转化率(或百分含量)-温度和压强图:对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)TA的转化率1.01×107Pa1.01×106Pa1.01×105Pa正反应
热m+n
p+q正反应
热m+n
p+q放>放<PA%500℃200℃4、某物质的转化率(或百分含量)-温度TC%1.01×106Pa1.01×105Pa1.01×104Pa3、对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)正反应
热m+n
p+qPA%300℃200℃正反应
热m+n
p+q吸吸>=TC%1.01×106Pa1.01×105Pa1.01×104、对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化,图中Y轴可能表示:
A.B物质的转化率
B.正反应的速率
C.平衡体系中的A%
D.平衡体系中的C%PY100℃200℃300℃A、D返回4、对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(5、其它:Tvv逆v正T1T2正反应
热Tvv正v逆正反应
热TC%450℃正反应
热PA%P1m+np+q对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)吸吸放<5、其它:Tvv逆v正T1T2正反应热Tvv正v1、可逆反应2A+B2C(g)(正反应放热),随温度变化气体平均摩尔质量如图所示,则下列叙述正确的是()A.A和B可能都是固体B.A和B一定都是气体C.若B为固体,则A一定是气体D.A和B不可能都是气体平均摩尔质量温度C1、可逆反应2A+B2C(g)(正反应放热),随温:2、图中的曲线是表示
2NO+O22NO2(△H<0)
其他条件一定时,反应中NO的转化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且v(正)>v(逆)的是()
A.a点B.b点
C.c点D.d点C:2、图中的曲线是表示
2NO+O22NO23、下图表示某可逆反应达到平衡过程中某一反应物的v—t图象,我们知道v==Δc/Δt;反之,Δc==v×Δt。请问下列v—t图象中的阴影面积表示的意义是()CA.从反应开始到平衡时,该反应物的起始浓度
B.从反应开始到平衡时,该反应物的生成浓度C.从反应开始到平衡时,该反应物实际减小的浓度D.从反应开始到平衡时,该反应物的消耗的物质的量3、下图表示某可逆反应达到平衡过程中某一反应物的v—t图象,4、mM(S)+nN(g)pQ(g);正反应为放热反应。在一定温度下平衡时N%与压强的关系如图,下列有关叙述正确的()A.A点时混合物的V正>V逆B.A点比B点反应速率快C.n>pD.m+n>pN%压强.BA.A4、mM(S)+nN(g)pQ(g);正反应为5、
对于mA(g)+nB(g)pC(g)△H=Q有如图所示的变化,则:
①.p1与p2
的关系是
;
②.m+n与p的关系是
;
③.T1
与T2的关系是
;④.Q与0的关系是
。C%t0T2P2T1P2T1P1P2>P1T2<T1m+n>p0<Q5、对于mA(g)+nB(g)6、在一定温度不同压强(P1<P2)下,可逆反应2X(g)≒2Y(g)+Z(g)中,生成物Z在反应混合物中的体积分数(ψ)与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是()B6、在一定温度不同压强(P1<P2)下,可逆反应2X(g)7、
mA(s)+nB(g)≒wC(g)+Q(Q>0)的可逆反应,在恒温的条件下B的百分含量(B%)与压强P的关系如图所示,有关叙述正确的是()A.m+n<wB.n>wC.X点时混合物的v正>v逆D.X点比Y点混合物的反应速率慢CD7、mA(s)+nB(g)≒wC(g)+8、如图所示,反应X(g)+3Y(g)2Z(g)(正反应为放热反应),在不同温度、不同压强(p1>p2)下达到平衡时,混合气体中Z的体积分数φ(Z)随温度变化的曲线应为()OTp1p2Φ(Z)OTΦ(Z)OTΦ(Z)OTΦ(Z)p1p1p1p2p2p2ABCDC8、如图所示,反应X(g)+3Y(g)29、反应2X(g)+Y(g)2Z(g)(正反应为放热反应)在不同(T1和T2)温度及不同压强(p1和p2)下,产物Z的物质的量n(Z)与反应时间t的关系如图所示。下述判断正确的是()
A.T1<T2,p1<p2
B.T1<T2,p1>p2
C.T1>T2,p1>p2
D.T1>T2,p1<p2n(Z)tOT1,p2T2,p1T2,p2C9、反应2X(g)+Y(g)2Z(g10、某逆反应为:A(g)+B(g)3C(g),下图中的甲、乙、丙分别表示在不同条件下,生成物C在反应混合物中的体积分数φ(C)与反应时间t的关系。
⑴若图甲中的a、b两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况,则曲线
表示的是无催化剂时的情况(催化剂一般是指正催化剂)。
⑵若图乙中的两条曲线分别表示在100℃和200℃时的情况,则可逆反应的正反应是
(填“吸热”或“放热”)反应。
⑶若图丙中的a、b两条曲线分别表示在不同压强时的情况,则曲
线
表示的是压强较大时的情况。φ(C)φ(C)φ(C)0t00aabb甲100℃200℃乙丙ttb吸热b10、某逆反应为:A(g)+B(g)311、
用来表示可逆反应2A(g)+B(g)2C(g)△=Q(Q<0),正确图像是图中的()A11、用来表示可逆反应2A(g)+B(g)12、对于可逆反应2AB3(g)A2(g)+3B2(g)(正反应中吸热反应),下列图像正确的是()υυ逆υ正温度A.AB3%100℃时间500℃B.AB3%温度1×106Pa1×105PaC.AB3%压强100℃500℃D.BD
返回12、对于可逆反应2AB3(g)A2(g)+
在相同条件下下的同一可逆反应,只要起始浓度相当,则达到平衡后,同一组分的体积分数(或物质的量分数或质量分数)均相等,这样的两个或两个以上的化学平衡互称等效平衡。
五、等效平衡的定义:同温同容or同温同压转化成同一边的物质,量相等或比例相等在相同条件下下的同一可逆反应,只要起始浓度相当,则等效平衡的分类一、全等型二、相似型三、半等型等效平衡的分类一、全等型二、相似型三、半等型1、全等型(1).定义:
相同条件下从不同起始投料进行的同一可逆反应,达到平衡时,反应混合物中各物质的物质的量、质量、体积(气体)、以及物质的量分数、质量分数、体积分数甚至化学反应速率均相同的两个或两个以上的平衡状态互称为全同平衡状态,简称全等型。哪些量不相等?1、全等型(1).定义:相同条件下从不同起始(2).形成条件:
——相同条件下对于任意可逆反应,无论起始投料如何,只要按化学方程式中的系数关系折算成同一边的物质,各相同组份的物质的量对应相等即可形成全等型等效平衡。
既可以是体积可变的可逆反应也可以是体积不可变的可逆反应!(2).形成条件:——相同条件下对于任意可逆2、相似型(1).定义:
恒温恒压条件下从不同起始投料开始的同一可逆反应达平衡时,各物质的物质的量分数、质量分数、体积分数(气体)对应相等,这样的两个或两个以上的平衡状态相似型等效平衡。2、相似型(1).定义:恒温恒压条件下从不同形成条件:
——同温、同压(恒温、恒压)时,对于任意可逆反应,无论起始投料如何,只要按系数关系折算成同一边的物质,同一边的物质物质的量之比对应相等,即可形成相似型等效平衡。形成条件:——同温、同压(恒温、恒压)时,对3、半等型定义:
恒温恒容条件下对于体积不变的可逆反应从不同起始投料开始的同一可逆反应达平衡时,各物质的物质的量分数、质量分数、体积分数(气体)对应相等,这样的两个或两个以上的平衡状态半等型等效平衡。3、半等型定义:恒温恒容条件下对于体积不变的形成条件:
——恒温、恒容时,对于气体体积反应前后不变的同一可逆反应,无论起始投料如何,只要按系数关系折算成同一边的物质,同一边的物质的物质的量之比对应相等即可形成半等型等效平衡。形成条件:——恒温、恒容时,对于气体体积反应经验规律:
若两个或两个以上的平衡状态中,只要有一种物质的物质的量分数、质量分数、体积分数(气体)其中一个对应相等,这样的两个或两个以上的平衡状态互称为等效平衡,至于是等效平衡中的哪一种类型,还需要看相同物质的质量或物质的量是否相等!经验规律:若两个或两个以上的平衡状态中,只要有一1、(2003·全国化学)I.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下发应:A(g)+B(气)C(气)(1).若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成amolC,这时A的物质的量为
mol。(2).若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为
mol。1-a3a课堂练习:1、(2003·全国化学)I.恒温、恒压下,在一个可变容积的(3)若开始时放入xmolA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3amol,则x=
mol,y=
mol。平衡时,B的物质的量
(选填一个编号)(甲)大于2mol(乙)等于2mol(丙)小于2mol(丁)可能大于、等于或小于2mol作出此判断的理由是:
。(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是
。23-3a丁达到平衡的过程中反应的方向不能确定a2-a×100%(3)若开始时放入xmolA,2molB和1molC,到达2、某温度下,向某密闭容器中加入1molN2和3molH2,使之反应合成NH3,平衡后测得NH3的体积分数为m。若T不变,只改变起始加入量,使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m,若N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示应满足:
(1)恒定T、V:
①若X=0,Y=0,则Z=
。
②若X=0.75,Y=
,Z=
。
③
X、Y、Z应满足的一般条件是
、
。2mol2.25mol0.5molY+3Z/2=3X+Z/2=12、某温度下,向某密闭容器中加入1molN2和3molH2,(2)恒定T、P:
①若X=0、Y=0,则Z
。
②若X=0.75,则Y
,Z
。
③X、Y、Z应满足的一般条件是
。>0=2.25mol≥0Y=3X,Z≥02、某温度下,向某密闭容器中加入1molN2和3molH2,使之反应合成NH3,平衡后测得NH3的体积分数为m。若T不变,只改变起始加入量,使之反应平衡后NH3的体积分数仍为m,若N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示应满足:返回(2)恒定T、P:>0=2.25mol≥0Y=3X,Z≥02六、有关化学平衡的计算1、反应的转化率C反应物起始浓度C反应物平衡浓度C反应物起始浓度×100%n反应物起始时物质的量n反应物平衡时物质的量n反应物起始时物质的量×100%体积相同2、产率产率==×100%实际生成产物的物质的量(或体积、质量)理论上可得到产物的物质的量(或体积、质量)六、有关化学平衡的计算1、反应的转化率C反应物起始浓度(1)当反应物只有一种时:aA(g)
bB(g)+cC(g)
同温恒容增加A的浓度,A的转化率取决于气体物质的系数:①.若a=b+c②.若a>b+c③.若a<b+c转化率不变转化率升高转化率降低3、反应物转化率与浓度的关系(1)当反应物只有一种时:①.若a=b+c②.若a>b+(2)当反应物不止一种时:
aA(g)
+
Bb(g)
cC(g)
+dD(g)
①.恒温恒容时增加A的浓度,平衡向正反应方向移动,
A的转化率降低
B的转化率升高(2)当反应物不止一种时:①.恒温恒容时增加A的浓度,平衡向(2)当反应物不止一种时:aA(g)
+
bB(g)
cC(g)
+dD(g)
②.恒温恒容时若按原比例同倍数增加A、B的浓度。
平衡向正反应方向移动,转化率取决于气体物质的系数:转化率不变。转化率降低。转化率升高。①若a+b=c+d②若a+b>c+d③若a+b<c+d(2)当反应物不止一种时:②.恒温恒容时若按原比例同倍数增加(1)、定义
在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比值是一个常数,这个常数叫做该反应的化学平衡常数(简称平衡常数)。(2)、表达式及单位
cp(C)·
cq(D)
cm(A)·cn(B)
K=K的单位为(mol·L-1)
n
对于反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)4、化学平衡常数(1)、定义在一定温度下,当一个可逆反(3)、化学平衡常数意义①.
判断反应进行的程度一般来说:②.判断焓变(△H)的符号若升高温度,K
值增大,正反应是吸热反应;若升高温度,K值减少,正反应是放热反应。10-5
≤K
≤
105
认为是可逆反应K
<10-5
认为正反应很难进行(逆反应较完全)K
>105,认为正反应进行得较完全(3)、化学平衡常数意义①.判断反应进行的程度一般来说:②④、有关化学平衡常数的计算——三部曲!③、判断某时刻反应是否达平衡及反应方向
对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)Qc
<k,未达平衡,正向移动。Qc=k,达平衡,平衡不移动。Qc
>k,未达平衡,逆向进行。④、有关化学平衡常数的计算——三部曲!③、判断某时刻反应是否1、在一个固定体积的密闭的容器中,放入3升X(气)和2升Y(气),在一定条件下发生下列反应:4X(气)+3Y(气)≒2Q(气)+nR(气)。达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加5%,X的浓度减小1/3,则该反应方程式中的n值是()A、3B、4
C、5D、6
D例题评讲:1、在一个固定体积的密闭的容器中,放入3升X(气)和2升Y(2、高炉炼铁中发生的反应有:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g);△H<0(1)、该反应的浓度平衡常数表达式K
=_________;(2)、已知1100℃时,K
=0.263.温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,平衡常数K
________(填增大,减小或不变).(3)、
1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L,c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下,该反应是否处于平衡状态________(填是或否),此时反应速率是v正________v逆(填>,<,=).减小否>
C(CO2)C(CO)2、高炉炼铁中发生的反应有:减小否>C(CO2)C(CO)3、现有反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H>0。在850℃时,K=1。(1)、若升高温度到950℃时,达到平衡时K
1(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)、850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO,3.0molH2O,1.0molCO2和xmolH2,则:①、当x=5.0时,上述反应向
方向进行。②、若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是
。(3)、在850℃时,若设x=5.0和x=6.0,其他物质的投料不变,当上述反应达到平衡后,测得H2的体积分数分别为a%、b%,则a
b(填“大于”“小于”或“等于”)。大于
逆反应
0≤
x<3.0
小于3、现有反应:CO(g)+H2O(g)4、在一定体积密闭容器中,进行如下反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其平衡常数K和温度t的关系如下:(1).k的表达式为:
(2).该反应为
反应(“吸热”或“放热”)
t/ºC70080083010001200k0.60.91.01.72.6吸热(3).能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据()A.容器中压强不变B.混合气体中CO浓度不变C.v(H2)正=v(H2O)逆D.c(CO2)=c(CO)
(4).若平衡时c(CO2).c(H2)=c(CO).c(H2O),此时温度为。BC830℃
c(CO)·
c(H2O)
c(CO2)·c(H2)K=4、在一定体积密闭容器中,进行如下反应:CO2(g)+H25、(2007年高考上海化学卷)一定条件下,在体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)≒CH3OH(g)根据题意完成下列各题:(1)、反应达到平衡时,平衡常数表达式K=
,升高温度,K值
(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)、在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
减小mol·(L·min)-1
c(CH3OH)c(CO)·c2(H2)5、(2007年高考上海化学卷)一定条件下,在体积为3L的(3)、在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是
()
a.氢气的浓度减少
b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加
d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大(4)、据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是:
(用化学方程式表示)。CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)bcCu2O+CO2Cu+CO2(3)、在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原(4)、将知上述反应为放热反应,则其反应热
H_____零;升高温度,其平衡常数值__(5)、若使压强增大,则上述平衡向_______反应方向移动(填“正”或“逆”);(6)、若已知CO生成速率为v(CO)=18mol/(L·min),则N2消耗速率为v(N2)=__________mol/(L·min)。3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO小于减小逆6(4)、将知上述反应为放热反应,则其反应热H_____零;6、(2007年高考理综宁夏卷)氮化硅是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:□SiO2+□C+□N2□Si3N4+□CO(1).
配平上述反应的化学方程式;(2).该反应中的氧化剂是____,其还原产物是
。(3).该反应的平衡常数表达式为K=________;36216N2
Si3N4
C6(CO)C2(N2)6、(2007年高考理综宁夏卷)36216N2Si3N47、在2L的容器中充入1molCO和1molH2O(g),发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)800℃时反应达平衡,若k=1.求:(1).CO的平衡浓度和转化率。(2).若温度不变,上容器中充入的是1molCO和4molH2O(g),CO和H2O(g)的平衡浓度和转化率各是多少。(3).若温度不变,上容器中充入的是2molCO和8molH2O(g),CO和H2O(g),的平衡浓度和转化率是多少。0.25mol/L50%CO:0.1mol/L80%H2O:1.6mol/L20%CO:0.2mol/L80%H2O:3.2mol/L20%7、在2L的容器中充入1molCO和1molH2O(8、合成氨的反应N2+3H2≒2NH3在某温度下各物质的浓度平衡是:C(N2)=3mol·L-1,C(H2)=9mol·L-1,C(NH3)=4mol·L-1求该反应的平衡常数和N2、H2的初始浓度。
K=7.32×10-3初始C(N2)、C(H2)分别为5、15mol·L-1。8、合成氨的反应N2+3H2≒2NH3在某温度下各物质的浓度9、
在密闭容器中,将2.0mol与10molH2O混合加热到800℃,达到下列平衡:CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g)K=1.0求CO转化为CO2的转化率。83%9、在密闭容器中,将2.0mol与10molH2O混合加热10、在某温度下,将H2(g)和I2(g)各0.10mol混合物充入10L的密闭容器中,充分反应达到平衡时,测得c(H2)=0.0080mol/L,求:(1).反应的平衡常数和H2的转化率(2).其它条件不变,充入的H2(g)和I2(g)各0.2mol,求达平衡时各物质的平衡浓度。K=(0.004mol/L)20.008mol/L×0.008mol/L=0.251、
α=0.002mol·L-1/0.01mol/L-1×100%==20%2、
0.016mol/L0.016mol/L0.008mol/L10、在某温度下,将H2(g)和I2(g)各0.10mol混11、对于平衡体系:mA(气)+nB(气)≒pC(气)+qD(气)+Q,下列判断正确的是()A.若温度不变,将容器的体积增大1倍,此时A的浓度变为原来的0.48倍,则m+n>p+Q
B.
若平衡时,A、B的转化率相等,说明反应开始时A、B的物质的量之比为m:n
C.
若平衡体系共有气体amol,再向其中加入bmolB物质,当重新达到平衡时,气体的总物质的量等于(a+b)mol,则m+n=q+p
D.温度不变时,若压强增大为原来的2倍,达到新平衡时,总体积一定比原体积的1/2要小BC11、对于平衡体系:BC12、下列事实中不能用平衡移动原理解释的是()密闭、低温是存放氨水的必要条件B.
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