化学反应速率 化学平衡

学科：化学教学内容：化学反应速率化学平衡一、考纲要求1.了解化学反应速率的概念，反应速率的表示方法，外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响。2.了解化学反应的可逆性，理解化学平衡的含义，掌握化学平衡与反应速率之间的内在联系。3.理解勒沙特列原理的涵义，掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。二、知识结构1.化学反应速率的表示方法及特点。(1)表示方法：用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示。表达式：v＝tc单位：由浓度的单位和时间的单位决定。mol/L·h、mol/L·min、mol/L·s(2)②同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率，数值可能不同，但表示的意义相同。例：对于反应：mA+nBpC+qDVA∶VB∶VC∶VD＝m∶n∶p∶q2.影响化学反应速率的因素。决定化学反应速率的主要因素是反应物的结构，性质，反应历程。除此之外，外部条件，为反应物的浓度、压强、温度、催化剂以及固体反应物表面积的大小、溶剂、光、电磁波、激光、超声波等都会影响化学反应的速率。(1)浓度：在其它条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快；反之则慢。注意：固体，纯液体的浓度均可视作常数。因固体物质间的反应只与接触面积有关，故固体物质的量的改变对反应速率无影响。(2)压强：在其它条件不变时，增大气体反应体系压强，化学反应速率加快；反之则慢。注意：改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变。所以，在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。对于气体反应体系，有以下几种情况：①恒温时：增加压强引起体积缩小引起浓度增大引起反应速率加快。②恒容时：a.充入气体反应物引起浓度增大引起总压增大引起反应速率加快。b.充入“惰气”引起总压增大，但各物质浓度不变，反应速率不变。③恒压时：充入“惰气”引起体积增大引起各反应物浓度减少引起反应速率减慢。(3)温度：其它条件不变时，升高温度，反应速率加快。温度每升高10℃，化学反应速率增大到原来的2—4倍。升高反应体系的温度，是提高反应速率的有效途径。(4)催化剂：使用正催化剂，能加快化学反应速率。反之则反，未特殊指明时，均指正催化剂。3.化学平衡状态(1)概念：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质量分数保持不变的状态。(2)特征①逆：研究对象可逆反应。②等：V(正)＝V(逆)≠O③动：化学平衡是动态平衡。虽然V(正)＝V(逆)，但正、逆反应仍在进行，其反应速率不等于零。④定：各组分的质量分数一定。⑤变：外界条件改变，平衡也随之改变。⑥无：化学平衡的建立与反应从哪个方向(正向、逆向、双向)开始无关。4.化学平衡移动(1)当外界条件改变时，可逆反应从一种平衡状态向另一种平衡状态转化的过程。(2)平衡发生移动的根本原因：V正、V逆发生改变，导致V正≠V逆。(3)平衡发生移动的标志：新平衡与原平衡各物质的百分含量发生了变化。注意：①新平衡时：，但与原平衡速率不等。②新平衡时：各成分的百分含量不变，但与原平衡不同③通过比较速率，可判断平衡移动方向当V正＞V逆时，平衡向正反应方向移动当V正＜V逆时，平衡向逆反应方向移动当V正＝V逆时，平衡不发生移动5.可逆反应进行程度的描述方法——转化率、产率。(1)反应物的转化率＝反应物的转化量/该反应物起始量×100%(2)产物的产率＝产物的实际量/该产物的理论量×100%6.外界条件对化学平衡的影响。(1)浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度都会使平衡向正反应方向移动。改变物质浓度不包括固体和纯液体，即固体或纯液体物质的量的增加和减少，不影响浓度，从而不影响化学反应速率，也不影响化学平衡。(2)压强：其它条件不变时，增大压强，会使平衡向气体体积缩小的方向移动。注意：①若反应前后气体体积无变化，改变压强，能同时改变正、逆反应速率，V正＝V逆，平衡不移动。②压强变化是指平衡混合物体积变化而引起的总压变化，若平衡混合物的体积不变，而加入“惰气”，虽然总压变化了，但平衡混合物的浓度仍不变，速率不变，平衡不移动。③若加入“惰气”，保持总压不变，此时只有增大体系体积，这就相当于降低了平衡体系的压强，平衡向气体体积增大的方向移动。(3)温度：在其它条件不变时，升高温度，化学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。(4)催化剂：催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，因此不影响化学平衡，但可大大地缩短反应达到平衡所需的时间。(5)勒沙特列原理：如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。注意：勒沙特列原理的适用范围是：化学平衡，电离平衡，溶解平衡，水解平衡，状态平衡等。7.合成氨的反应原理：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+92.4KJ合成氨是一个气体体积缩小的放热可逆反应。8.原料气的制备：①空气中取氮：分离液态空气或用炽热的炭处理空气后再净化。②水中取氢：水和焦炭反应。9.合成氨适宜条件的选择。①选择原则：能加快反应速率；提高原料的利用率；提高单位时间的产量；对设备条件要求不能太高。②合成氨的适宜条件：使用催化剂；500℃；2×107～5×107Pa。10.合成氨的简要流程原料气的制备净化压缩合成分离液氨三、知识点、能力点提示【同步达纲练习】1.100ml6mol/LH2SO4与过量锌粉反应，一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的()A.Na2SO4(s)B.H2OC.K2SO4溶液D.(NH4)2SO4(s)知识点：本题考查浓度对反应速率的影响能力点：培养学生正确理解和应用能力2.设C+CO22CO-Q1，反应速率为V1；N2+3H22NH3+Q2，反应速率为V2，对于上述反应，当温度升高时，V1和V2的变化情况为()A.同时增大B.同时减少C.V1增大，V2减小D.V1减小，V2增大知识点：本题考查温度对反应速率的影响能力点：培养学生理解能力3.以真空密闭容器中盛有1molPCl5加热到200℃时发生的如下反应：PCl5(气)PCl3(气)+Cl2(气)，反应达平衡后，PCl5所占体积分数为M%。若在同一温度和同一容器中，最初投入的是2molPCl5(气)，反应达平衡时，PCl5所占体积分数为N%。则M和N的正确关系是()A.MNB.MNC.M=ND.无法比较知识点：反应物的物质的量对化学平衡的影响。能力点：比较能力。4.下图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4mL一氧化氮，若通入11.2mL氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度压强不变，则容器内的密度()A.等于1.369g·L-1B.等于2.054g·L-1C.在1.369g·L-1和2.054g·L-1之间D.大于2.054g·L-1知识点：本题考查气体密度的计算及2NO2N2O4平衡能力点：培养学生计算能力和综合思维能力5.下列措施肯定能使化学反应速率增大的是()A.增大反应物的量B.增大压强C.升高温度D.使用催化剂知识点：本题考查外界条件对化学反应速率的影响能力点：培养学生思维能力6.将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：()NH4I(固)NH3(g)+HI(g)，2HI(g)H2(g)+I2(g)，当达到平衡时，［H2］＝0.5mol/L，［HI］＝4mol/L，则NH3的浓度为A.3.5mol/LB.4mol/LC.4.5mol/LD.5mol/L知识点：本题考能力点：培养学生计算能力和理解能力7.在一密闭容器中进行下列反应：2SO2+O22SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L,0.1mol/L，0.2mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是()A.SO2为0.4mol/L，O2为0.2mol/LB.SO2为0.25mol/LC.SO2，SO3均为0.15mol/LD.SO3为0.4mol/L能力点：培养学生综合思维能力8.反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)，经2min,B的浓度减少0.6mol/L。对此反应速率的表示，正确的是()A.用A表示的反应速率是0.4mol/(L·min)B.分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3∶2∶1C.在2min末的反应速率，用B表示是0.3mol/(L·min)D.在这2min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减小的知识点：本题考查化学反应速率的概念及其计算方法。能力点：培养学生知识再现能力。9.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.在其它条件不变时，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.在其它条件不变时，升高温度可以使化学平衡向吸热反应的方向移动。D.在其它条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态。知识点：本题考查外界条件对化学平衡的影响能力点：培养学生理解能力10.在一定条件下，可逆反应N2+3H22NH3正反应是放热反应，达到平衡后，当单独改变下列条件时，有关叙述错误的是()A.加催化剂，正、逆反应速率都发生变化，且变化的倍数相等B.加压，正、逆反应速率都增大，且正反应速率增大倍数大于逆反应速率增大倍数C.降温，正、逆反应速率都减小，且正反应速率减小倍数小于逆反应速率减小倍数D.加氩气，正逆反应速率都增大，且正反应速率增大倍数大于逆反应速率增大倍数知识点：本题考查影响化学反应速率的一些因素，如催化剂、温度、压强、体积等。能力点：培养学生综合思维能力。11.某体积可变的密闭容器，盛有质量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A+3B2C，若维持温度和压强不变当达到平衡时，容器的体积为VL，其中C的气体体积占10%，下列推断正确的是()①原混合气体的体积为1.2VL②原混合气体的体积为1.1VL③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05VL④反应达到平衡时气体B消耗掉0.05VLA.②③B.②④C.①③D.①④能力点：培养学生计算能力。12.在一密闭容器中，用等物质的量的A和B发生如下反应：A(g)+2B(g)2C(g)，反应达到平衡时，若混合气体A和B的物质的量之和与C的物质的量相等，则这时A的转化率为：()A.40%B.50%C.60%D.70%能力点：培养学生计算能力13.对于达到平衡的反应：2A(g)+B(g)nC(g)，符合下图所示的结论是()A.P1＞P2，n＞3B.P1＞P2，n＜3C.P1＜P2，n＞3D.P1＜P2，n＜3能力点：培养学生正确识图能力。14.在密闭容器中发生如下反应：mA(g)+nB(g)pC(g)，达到平衡后，保持温度不变，将气体体积缩小到原来的一半，当达到新平衡时，C的浓度为原来浓度的1.9倍，下列说法错误的是()A.m+npB.平衡向逆反应方向移动C.A的转化率降低D.C的体积分数增加知识点：本题考查体积对化学平衡的影响。能力点：培养学生多角度思考问题的能力。15.在一定温度下，把2体积N2和6体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通。容器中发生以下反应：N2+3H22NH3，正反应是放热反应。若达到平衡后，测得混合气体的体积为7体积，据此回答下列问题：(1)保持上述反应温度不变，设a、b、c分别代表初始加入的N2、H2和NH3的体积，反应达到平衡时，各物质的百分含量与上述平衡时完全相同，那么：①若a＝1,c＝2，则b＝，在此情况下，反应起始时将向进行；②若需规定起始时反应向逆反应方向进行，则c的范围是。(2)在上述容器中，若需控制平衡后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是。知识点：本题考查反应物物质的量对化学平衡的影响。能力点：培养学生综合分析能力。16.把氮气和氢气按1∶1(物质的量之比)混合均匀后分成四等份，分别充入A、B、C、D四个装有铁触媒的真空密闭容器中(容积不变)，在保持相同温度的条件下，四个容器相继达到平衡状态，分析下表中的数据，回答下列问题