搜索
化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率符号：公式：与化学计量数之间的关系：化学反应速率表示平均速率同一个化学反应中用不同的物质表示速率是，数值不同，但是表示的意义相同不用固体和纯液体表示化学反应速率二、影响化学反应速率的因素、1、温度2、压强3、浓度4、活化能概念5、催化剂对化学反应速率的影响三、化学平衡与化学反应进行的方向可逆反应：化学平衡的建立化学平衡的特征化学平衡的标志四、化学平衡移动列夏特勒原理温度压强、催化剂浓度【习题】1．(2012·试题调研)下列说法正确的是()A．可逆反应的特征是正反应速率总是和逆反应速率相等B．在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态C．在其他条件不变时，升高温度可以使化学平衡向放热反应的方向移动D．在其他条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态2．(2018课标Ⅲ,28,15分)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题:(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式。(2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH1=48kJ·mol-13SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g) ΔH2=-30kJ·mol-1则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH为kJ·mol-1。(3)对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。 ①343K时反应的平衡转化率α=%。平衡常数K343K=(保留2位小数)。②在343K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有、。③比较a、b处反应速率大小:vavb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v=v正-v逆=k正𝒙𝑺𝒊𝑯𝑪𝒍𝟑𝟐 -k逆𝒙𝑺𝒊𝑯𝟐𝑪𝒍𝟐𝒙𝑺𝒊𝑪𝒍𝟒，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,计算a处的𝑉正𝑉逆 =(保留1位小数)。3．丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题:(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)ΔH1已知:②C4H10(g)+ O2(g)=C4H8(g)+H2O(g)ΔH2=-119kJ·mol-1③H2(g)+ O2(g)=H2O(g)ΔH3=-242kJ·mol-1反应①的ΔH1为kJ·mol-1。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是(填标号)。A.升高温度B.降低温度C.增大压强D.降低压强 (2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是、;590℃之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是。4．(2014课标Ⅱ,26,13分,0.513)在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:(1)反应的ΔH0(填“大于”或“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为。(2)100℃时达平衡后,改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。①T100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是。②列式计算温度T时反应的平衡常数K2。(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半。平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是。二、化学平衡常数相关计算5.(2018课标Ⅰ,28,15分)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题:(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为。(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t=∞时,N2O5(g)完全分解]:t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1①已知:2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g)ΔH1=-4.4kJ·mol-12NO2(g)=N2O4(g)ΔH2=-55.3kJ·mol-1则反应N2O5(g)=2NO2(g)+ O2(g)的ΔH=kJ·mol-1。②研究表明,N2O5(g)分解的反应速率v=2×10-3×25NOp (kPa·min-1)。t=62min时,测得体系中 =2.9kPa,则此时的 =kPa,v=kPa·min-1。③若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是。④25℃时N2O4(g)=2NO2(g)反应的平衡常数Kp=kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。(3)对于反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:第一步N2O5=NO2+NO3快速平衡第二步NO2+NO3=NO+NO2+O2慢反应第三步NO+NO3→2NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是(填标号)。A.v(第一步的逆反应)v(第二步反应)B.反应的中间产物只有NO3C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高6、(2017课标Ⅲ,28,14分)砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:(1)画出砷的原子结构示意图。(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式。该反应需要在加压下进行,原因是。(3)已知:As(s)+ H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)ΔH1H2(g)+ O2(g)=H2O(l)ΔH22As(s)+ O2(g)=As2O5(s)ΔH3则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH=。(4)298K时,将20mL3xmol·L-1Na3AsO3、20mL3xmol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合,发生反应:As (aq)+I2(aq)+2OH-(aq) As (aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(As )与反应时间(t)的关系如图所示。①下列可判断反应达到平衡的是(填标号)。a.溶液的pH不再变化b.v(I-)=2v(As )c.c(As )/c(As )不再变化d.c(I-)=ymol·L-1②tm时,v正v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。③tm时v逆tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是。④若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为。