专题十六化学反应速率与化学平衡.docx

1、 1 专题十六专题十六 化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡 【知识目标】【知识目标】 学习内容 学习水平 化学反应速率 化学反应速率的概念及简单计算。 理解 影响化学反应速率的因素 理解 化学平衡 可逆反应 知道 化学平衡状态 理解 影响化学平衡移动的因素 理解 勒沙特列原理及其应用 运用 考点考点 1 1、化学反应速率的概念及表示方法、化学反应速率的概念及表示方法 知知 识识 梳梳 理理 化学化学 反应反应 速率速率 概念 用来衡量化学反应进行快慢的物理量，通常用单位时间单位时间内反应物物质 的量浓度的减少或生成物物质的量浓度的增加来表示。 计算公式 c(A) (A)= t 单 位

2、 常用 mol/(Ls)或 mol/(Lmin)。 （国际标准单位写成 molL -1s-1或 molL-1min-1） 与化学计量数 的关系 某一化学反应各物质的速率之比等于相应化学方程式的化学计量数之 比。如 mA + nB pC +qD (A) : (B) :(C) :(D) = m : n : p :q 也可表示为： (A)(B)(C)(D) =k() mnpq 定值 几点注意 1、化学反应速率是某一时段内化学反应的平均速率 2、固体和纯液体的浓度可视为常数，故不用固体和纯液体表示反应速率 知知 识识 应应 用用 【例 1】甲、乙两容器都在进行 AB 的反应，甲容器内每分钟减少了 4m

3、olA，乙容器内每分钟减少 了 2molA，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率要 A快 B慢 C相等 D无法判断 【例 2】反应 4NH3(气)+5O2(气)4NO(气)+6H2O(气)在 5L 密闭容器中进行，半分钟后，NO 的物质 的量增加了 0.3 mol，则此反应的平均速率(X)（反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示 为 A(O2 ) = 0.010mol/(Ls) B(NO) = 0.008mol/(Ls) C(H2O) = 0.003mol/(Ls) D(NH3) = 0.002mol/(Ls) 【例 3】反应 2SO2+O22SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了 0.

4、4molL -1，在这段时间内用 O 2表 示的反应速率为 0.04molL -1s-1，则这段时间为 A0.1s B2.5s C5s D10s 【例 4】对 A + 3B 2C + 2D 来说，下列四种不同情况下的反应速率最快的是 A(A)=0.15mol/(Lmin) B(B)=0.3mol/(Lmin) C(C)=0.1mol/(Lmin) D(A)=0.01mol/(Ls) 2 考点考点 2 2、影响化学反应速率的因素、影响化学反应速率的因素 知知 识识 梳梳 理理 影 响 化 学 反 应 速 率 的 因 素 内因 参加反应的物质的性质 外因 浓度 增大反应物的浓度反应速率增大；减少反

5、应物的浓度反应速率减小。 【注意】一定温度下，固体或纯液体浓度是定值，改变用量，一般不影响 化学反应速率。 压强 缩小容器体积，增大压强，使气态物质浓度增大。故对于有气体参加的化 学反应，增大压强，反应速率加快。减小压强，反应速率减慢。 【注意】若容器体积不变，增加惰性气体的量来增大压强，因不能增加原 气态物质的浓度，故不能改变反应速率。 【注意】一定温度下，固体或纯液体浓度是定值，改变压强，一般不影响 化学反应速率。 温度 升高温度，增大反应速率，降低温度，减小反应速率。 催化剂 催化剂能改变化学反应速率，一般催化剂能使反应速率增大。 表面积 增大反应物的表面积（固体碎化或液体雾化） ，可以

6、增大反应速率。 其他 形成原电池可以增大反应速率 知知 识识 应应 用用 【例1】下列反应中，能瞬间完成的是 A浓硝酸见光分解 B硝酸银溶液与盐酸的反应 C漂粉精露置在空气中变质 D二氧化硫被氧化为三氧化硫 【例2】一氧化氮与一氧化碳都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧 化碳，对此反应，下列叙述中正确的是 A升高温度能加大反应速度 B使用催化剂能加大反应速度 C降低压强能加大反应速度 D改变压强对反应速度没有影响 【例 3】下列措施对增大反应速率明显有效的是 A将煤块磨成煤粉在“沸腾炉”中燃烧 BNa 与水反应时增大水的用量 C合成氨反应，在容积恒定下通入稀有气体增加容器

7、压强 DFe 与稀硫酸反应制取 H2时，改为 98的浓硫酸 【例 4】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增大容器容积 C移去部分 SO3 D降低体系温度 【例 5】在恒温恒容条件下，能使 A（g）B（g）C（g）D（g）的反应速率增大的措施是 A减小 C 或 D 的浓度 B增大 D 的浓度 C减小 B 的浓度 D增大 A 或 B 的浓度 【例 6】对于反应 N2O22NO 在密闭容器中进行，下列条件中哪些能加快该反应的化学反应速率 A缩小体积使压强增大 B体积不变充入氮气使压强增大 C体积不变充入氦气使压强增大 D使体积增大到原来的

8、2 倍 【例 7】现有两个可逆反应：C+CO22CO-Q1，N2+3H2 2NH3+Q2。下列说法正确的是 A100下反应速率肯定比 200下反应速率慢 B升高温度一定使两反应速率加快 C升高温度使反应速率增加，反应速率减小 D升高温度使反应的正反应速率加快逆反应速率减小 3 考点考点 3 3、化学平衡的移动及影响因素、化学平衡的移动及影响因素 知知 识识 梳梳 理理 化学平衡 的移动 运用速率 理论预测 化学平衡 移动方向 可逆反应 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) + Q 达到平衡 改变 一个条件 改变条件瞬间 (正)与 (逆)比 较 平衡 移动 方向 达到新平衡前

9、(新) 与 (原) 比较 (正) (逆) (正) (逆) 改 变 浓 度 增加 A 加快 不变 正向 减小 增大 减少 B 减小 不变 逆向 增大 减小 增加 C 不变 增大 逆向 增大 减小 减少 D 不变 减小 正向 减小 增大 加 压 m+np+q 增大更 多 增大 正向 减小 增大 m+np+q 增大 增大更 多 逆向 增大 减小 m+n=p+q 增大 增大 = 不移 动 不变 不变 减 压 m+np+q 减小更 多 减小 逆向 增大 减小 m+np+q 减小 减小更 多 正向 减小 增大 m+n=p+q 减小 减小 = 不移 动 不变 不变 【注意】 1、恒温恒容充入惰性气体，对反应

10、体系中各物质浓度都没有影响，平衡不移动。 2、恒温恒压充入惰性气体，使反应容积扩大，相当于减压。 升 温 Q0 增大 增大更 多 逆向 增大 减小 Q0 增大更 多 增大 正向 减小 增大 降 温 Q0 减小 减小更 多 正向 减小 增大 Q0 减小更 多 减小 逆向 增大 减小 使用正催化 剂 增大 增大 = 不移 动 不变 不变 知知 识识 【例 1】已建立化学平衡的可逆反应，改变条件使化学平衡向正反应方向移动，下列叙述中正确的 A正反应速率一定增大 B逆反应速率一定减小 平衡移动方向取决于 v正与 v逆的相对大小： 若 v正v逆, 则正移；若 v正v逆, 则逆移；若 v正v逆, 则不移

11、平衡破坏 新一定条件 v正v逆0 平衡状态 II 一定条件 v正v逆0 平衡状态I 改变条件 v正v逆 4 应应 用用 C正反应速率可能小于逆反应速率 D正反应速率一定大于逆反应速率 【例 2】对于处于平衡状态的可逆反应：A(g)2B(g)2C(g)Q。下列叙述正确的是 A增大压强，正、逆反应速度都增大，正反应速度增大的倍数大于逆反应速度增大的倍数 B降低温度，正、逆反应速度都减小，正反应速度减小的倍数大于逆反应速度减小的倍数 C升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大 D使用催化剂，正、逆反应速度都改变，而且改变的倍数相同 【例 3】一定条件下，某可逆反应：2X（g）Y（g）2Z（g）+ Q

12、（Q0）达到平衡状态，升 高温度后，关于(正)与(逆)的变化描述是 A(正)先增大后减小 B(逆)先减小后增大 C(正)先减小后增大 D(逆)先增大后减小 【例 4】一定温度下，在体积为 V L 的密闭容器中，发生某可逆反应，其化学平衡常数表达式为： K = c(CO)c(H2)c(H2O)。 （1）写出该反应的化学方程式 ； （2）若第 t1 秒时，CO 的物质的量为 n mol，到第 t2 秒时恰好达到平衡，此时 CO 的物质的量浓度 为 m mol/L，这段时间内的化学反应速率v(CO) = mol/(Ls)； （3）向该平衡体系中通入一定量的 H2，则平衡向 反应方向移动，平衡常数 K

13、 （填 “增大”、“减小”或“不变”） ； （4）该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。 从图中看到，反应进行至 t1时_ (填序号) av(正) v(逆) bv(正) = v(逆) cv(正) v(逆) t1时改变了某种反应条件，改变的条件不可能是_(填序号)。 a减小 H2浓度 b增大 CO 浓度 c使用催化剂 考点考点 4 4、 勒沙特列原理勒沙特列原理 知知 识识 梳梳 理理 勒沙 特列 原理 定义 如果改变影响化学平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就会向着 能减弱这种改变的方向移动。 不适用 原理 1、未达到平衡状态的可逆反应。 2、影响化学反应速率的因素。 减弱 原则

14、1、平衡移动的结果，仅仅是对我们改变条件的一种“减 弱”，这种“减弱”一般不能减回到原来的条件或状态。如 对于平衡反应：A(g)+3B(g) 2C(g)，加压到原来的 2 倍，平衡移动的结果只能是 P原平衡P新平衡2P原平衡。 2、一般有这样规律： 物理效应(改变的条件)大于化学效应(平衡移动的结 果)。 平衡移动中“物 理量”的变化 1、某物理量能用作判断平衡状态的标志，则该物理量在平衡移动中必发生变化。 2、根据“减弱原则” ，判断某物理量在原平衡与新平衡中的差异。 知知 识识 应应 用用 【例 1】在下列可逆反应中，增大压强或降低温度，均可使平衡正向移动的是（Q 均大于 0） A2SO2

15、O22SO3 + Q B4NH35O24NO6H2O(g)+Q C2NH3N23H2 Q DSO2NO2SO3(g)NO + Q 【例 2】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率 B合成氨工厂通常采用 20MPa50MPa 压强，以提高原料的利用率 V 逆 0 t1 t2 t3 t4 t5 t/s 5 C实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 D经粉碎的黄铁矿在沸腾炉中燃烧得较快、较完全 【例 3】在一密闭容器中，N2、H2合成氨的反应已达到平衡。此时再往容器中通入一定量 N2气体， 保持温度和容器体积不变，当反应再次达到平衡时，与第一次平

16、衡状态相比 ANH3的百分含量增大 BNH3的浓度增大 CH2的转化率提高 DN2的转化率提高 【例 4】对于化学反应 Ag Fe2 Ag（s）Fe 3，为使平衡体系析出更多的银，可采取的措施是 A常温下加压 B增加 Fe 3的浓度 C增加 Fe 2的浓度 D移去一些析出的银 【例 5】对于反应 H2O(g)CO(g)CO2(g)H2(g) +Q，为了提高 CO(g)的转化率，可采取的措施 是 A加压 B升温 C加入更多的 CO D加入更多的 H2O(g) 【例 6】向三个相同容积的容器分别充入一定量的 N2和 H2，一定温度下发生反应： N2(g)3H2(g)2NH3(g)。已知起始投入的原

17、料物质的量如下所示。 容器甲：1mol N2 + 3mol H2 容器乙：2mol N2 + 6mol H2 容器丙：2mol N2 + 3mol H2 当三个容器中反应均达到平衡时，下列说法正确的是 AN2的转化率：丙甲乙 BH2的转化率：乙甲丙 CNH3的百分含量：乙甲丙 DNH3的物质的量浓度：乙丙甲 【例 7】温度降低时，对下列两个反应的说法正确的是： C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)-Q H2O(g)CO(g)CO2(g)H2(g) +Q A反应速率：增大，减小 B平衡常数：减小，增大 C容器内气体总量：增大，减小 DH2O 的转化率：减小，增大 【例 8】判断下列事实能否用

18、勒夏特列原理解释 （1）开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫 （2）对熟石灰的悬浊液加热，悬浊液中固体质量增加 （3）实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 （4）由 H2、I2（g）、HI 组成的平衡体系，加压后颜色加深 （5）由 H2、I2（g）、HI 组成的平衡体系，降温后颜色加深 （6）工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率 （7）合成氨反应采用较高温度和使用催化剂，以提高氨气的产量 （8）NaOH 溶液使酯水解比稀 H2SO4使酯水解更快 （9）NaOH 溶液使酯水解比稀 H2SO4使酯水解更彻底 （10）配制 FeCl3溶液时需加入盐酸 （11）在硫酸亚铁溶液中，加入铁粉以防止氧化变质 （12）氨水应密闭保存，放置低温处 （13）用蒸馏水稀释醋酸溶液，电离度逐渐增大 （14）向稀盐酸中加入少量蒸馏水，盐酸中氢离子浓度降低