高三化學(xué)教案：《化學(xué)反應速率》教學(xué)設計

　　本文題目：高三化學(xué)教案：化學(xué)反應速率

　　1、了解化學(xué)反應速率的定義及其定量表示方法。

　　2、了解溫度對反應速率的影響與活化能有關(guān)。

　　3、知道焓變和熵變是與反應方向有關(guān)的兩種因素。

　　4、了解化學(xué)反應的可逆性和化學(xué)平衡。

　　5、了解濃度，壓強、溫度和催化劑等對化學(xué)反應速率和平衡的影響規律

　　化學(xué)反應速率和化學(xué)平衡理論的初步知識是中學(xué)化學(xué)的重要基本理論�？疾榈闹�識點(diǎn)應主要是：①有關(guān)反應速率的計算和比較;②條件對反應速率影響的判斷;③確定某種情況是否是化學(xué)平衡狀態(tài)的特征;④平衡移動(dòng)原理的應用;⑤平衡常數(濃度平衡常數)的含義及其表達式⑥利用化學(xué)平衡常數計算反應物轉化率或比較。

　　從題型看主要是選擇題和填空題，其主要形式有：⑴根據化學(xué)方程式確定各物質(zhì)的反應速率;⑵根據給定條件，確定反應中各物質(zhì)的 平均速率;⑶理解化學(xué)平衡特征的含義，確定某種情況下化學(xué)反應是否達到平衡狀態(tài);⑷應用有關(guān)原理解決模擬的實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題;(5)平衡移動(dòng)原理在各類(lèi)平衡中的應用;⑹根據條件確定可逆反應中某一物質(zhì)的轉化率、平衡常數、消耗量、氣體體積變化等。

　　從考題難度分析，歷年高考題中，本單元的考題中基礎題、中檔題、難題都有出現。因為高考中有幾年出現了這方面的難題，所以各種復習資料中高難度的練習題較多。從新課標的要求來(lái)看，這部分內容試題應較基礎，復習時(shí)應多關(guān)注生產(chǎn)實(shí)際，注重基礎知識的掌握。

　　一、化學(xué)反應速率及其影響因素

　　1.化學(xué)反應速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應進(jìn)行快慢程度的，通常用單位時(shí)間反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示，是一段時(shí)間內的平均速率。固體或純液體(不是溶液)的濃度可視為不變的常數，故一般不用固體或純液體表示化學(xué)反應速率。用不同物質(zhì)表示同一反應的化學(xué)反應速率時(shí)，其數值可能不同(因此，必須指明具體物質(zhì))。但各種物質(zhì)表示的速率比等于化學(xué)方程式中相應物質(zhì)的化學(xué)計量數之比。

　　2.參加反應的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學(xué)反應速率的主要因素，外界條件對化學(xué)反應速率也有影響。

　　(1)濃度對化學(xué)反應速率的影響只適用于氣體反應或溶液中的反應;

　　(2)壓強對化學(xué)反應速率的影響只適用于氣體參加的反應;

　　(3)溫度對化學(xué)反應速率的影響：實(shí)驗測得，其他條件不變時(shí)，溫度每升高10℃，化學(xué)反應速率通常增加原來(lái)的2-4倍，經(jīng)驗公式： ;

　　(4)使用催化劑，使原來(lái)難以進(jìn)行的化學(xué)反應，分步進(jìn)行(本身參與了反應，但反應前后化學(xué)性質(zhì)不變)，從而大幅度改變了化學(xué)反應速率。

　　(5)此外，光、電磁波、超聲波、反應物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)等也會(huì )對化學(xué)反應速率產(chǎn)生影響。

　　3.濃度和壓強的改變僅僅改變了單位體積內活化分子的數目，溫度的改變和催化劑的存在卻能改變單位體積內反應物分子中活化分子所占的百分數。

　　二、化學(xué)平衡建立及外界條件化學(xué)平衡的影響。

　　1.化學(xué)平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應里，正反應和逆反應的速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。

　　化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：

　　(1)“逆”：化學(xué)平衡研究的對象是可逆反應，可逆反應不能進(jìn)行到底，即反應過(guò)程中反應物、生成物，不能全部轉化為生成物(反應物)。

　　(2)“動(dòng)”：化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡，化學(xué)反應達平衡時(shí)正反應和逆反應仍在繼續進(jìn)行。

　　(3)“等”：指反應體系中的用同一種物質(zhì)來(lái)表示的正反應速率和逆反應速率相等。對于不同種物質(zhì)而言，速率不一定相等。

　　(4)“定”：平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度，各組分的百分含量(體積分數、質(zhì)量分數)、轉化率等不隨時(shí)間變化而改變。

　　(5)“變”：改變影響化學(xué)平衡的條件，平衡發(fā)生移動(dòng)。

　　(6)化學(xué)平衡的建立與反應的途徑無(wú)關(guān)。

　　化學(xué)平衡狀態(tài)的標志是化學(xué)平衡狀態(tài)特征的具體體現。

　　2.平衡移動(dòng)原理：如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如濃度、壓強或溫度等)，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。它是濃度、壓強和溫度等外界條件對平衡移動(dòng)影響的概括和總結，只適用于已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的可逆反應，未處于平衡狀態(tài)的體系不能用此原理分析，但它也適用于其他動(dòng)態(tài)平衡體系，如溶解平衡、電離平衡和水解平衡等。催化劑能夠同等程度地增加正反應速率和逆反應速率，因此它對化學(xué)平衡的移動(dòng)沒(méi)有影響。

　　三、反應的焓變和熵變

　　1、反應焓變是與反應能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的一個(gè)因素，但不是惟一因素

　　2、熵：描述體系滋亂度的物理理 單位：J.mol-1 .k-1 符號S

　　影響熵的因素：①同一條件下，不同物質(zhì)熵不同②同一物質(zhì)，聚集狀態(tài)不同熵不同S(g)>S(l)>S(s)

　　反應的熵變(△S)：△S=S反應產(chǎn)物-S反應物

　　T、P一定，反應焓變和熵變共同影響反應方向，反應方向判據：△H-T△S<0 反應能自發(fā)進(jìn)行;△H-T△S=0 反應達到平衡狀態(tài);△H-T△S>0 反應不能自發(fā)進(jìn)行

　　第1課時(shí) 化學(xué)反應速率

　　1.化學(xué)反應速率的表示方法：通常用單位時(shí)間內反應物濃度的減少或者生成物濃度的增加來(lái)表示化學(xué)反應速率。單位：mol/L?s ;mol/L?min ;mol/L?h等。

　　對于任一化學(xué)反應：aA +bB==cC +dD可用υ(A)、υ(B)、υ(C)、υ(D)表示其速率，則有υ(A):υ(B):υ(C):υ(D)== a:b:c:d，即化學(xué)反應速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數之比(還可等于其學(xué)其濃度變化之比或物質(zhì)的量變化之比)。

　　2.影響反應速率的因素

　　內因：反應物的性質(zhì)是反應速率大小的決定因素。

　　外因：主要因素有濃度、溫度、壓強、催化劑等。

　　(1)濃度：其它條件不變時(shí)，增大反應物濃度，化學(xué)反應速率加快。

　　(2)溫度：其它條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)反應速率加快。一般來(lái)說(shuō)，溫度每升高10℃，反應速率增大為原來(lái)的2～4倍。

　　(3)壓強：其它條件不變時(shí)，增大壓強，對于有氣體物質(zhì)參加的化學(xué)反應，反應速率加快。

　　(4)催化劑：使用正催化劑，能加快反應速率。未特別指明時(shí)，均指正催化劑。

　　4.活化能：對基元反應而言，活化分子的平均能量與普通反應物分子的平均能量之差叫該反應的活化能(用Ea表示，其單位為kJ/mol)�；罨�能越大，反應越難進(jìn)行。

　　催化劑能降低化學(xué)反應的活化能，增大活化分子的百分數，進(jìn)而增大化學(xué)反應速率。催化劑具有選擇性。

　　解釋化學(xué)反應速率快慢的鏈條思維：活化能→活化分子→有效碰撞→化學(xué)反應速率。

　　影響

　　外因 單位體積內 有效碰撞次數 化學(xué)反應速率

　　分子總數 活化分子數 活化分子百分數

　　增大反應物濃度 增加 增加 不變 增加 加快

　　增大壓強 增加 增加 不變 增加 加快

　　升高溫度 不變 增加 增大 增加 加快

　　使用催化劑 不變 增加 增大 增加 加快

　　【例1】(2010福建卷，12) 化合物Bilirubin在一定波長(cháng)的光照射下發(fā)生分解反應，反應物嘗試隨反應時(shí)間變化如右圖所示，計算反應4~8 min間的平均反應速率和推測反應16 min 反應物的濃度，結果應是

　　A 2.5 和2.0

　　B 2.5 和2.5

　　C 3.0 和3.0

　　D 3.0 和3.0

　　解析：本題考察化學(xué)反應速率的計算

　　第8秒與第4秒時(shí)反應物濃度差△C為10 ， 為4秒，所以在4~8 間的平均反應速率為2.5 ，可以排除CD兩個(gè)答案;圖中從0 開(kāi)始到8 反應物濃度減低了4倍，根據這一幅度，可以推測從第8 到第16分也降低4倍，即由10 降低到2.5 ，因此推測第16 反應物的濃度為2.5 ，所以可以排除A而選B

　　答案：B

　　【例2】(2010全國卷1，27)

　　(15分)在溶液中，反應A+2B C分別在三種不同實(shí)驗條件下進(jìn)行，它們的起始濃度均為 、 及 。反應物A的濃度隨時(shí)間的變化如下圖所示。

　　請回答下列問(wèn)題：

　　(1)與①比較，②和③分別僅改變一種反應條件。所改變的條件和判斷的理由是：

　�、赺______________;

　�、踎______________;

　　(2)實(shí)驗②平衡時(shí)B的轉化率為_(kāi)________;實(shí)驗③平衡時(shí)C的濃度為_(kāi)___________;

　　(3)該反應的 __ _______0，判斷其理由是__________________________________;

　　(4)該反應進(jìn)行到4.0min時(shí)的平均反應速度率：

　　實(shí)驗②： =__________________________________;

　　實(shí)驗③： =__________________________________。

　　【解析】(1)②使用了(正)催化劑;理由：因為從圖像可看出，兩者最終的平衡濃度相同，即最終的平衡狀態(tài)相同，而②比①所需要的時(shí)間短，顯然反應速率加快了，故由影響反應速率和影響平衡的因素可知是加入(正)催化劑;③升高溫度;理由：因為該反應是在溶液中進(jìn)行的反應，所以不可能是改變壓強引起速率的改變，又由于各物質(zhì)起始濃度相同，故不可能是改變濃度影響反應速率，再由于③和①相比達平衡所需時(shí)間短，平衡時(shí)濃度更小，故不可能是改用催化劑，而只能是升高溫度來(lái)影響反應速率的

　　(2)不妨令溶液為1L，則②中達平衡時(shí)A轉化了0.04mol，由反應計量數可知B轉化了0.08mol，所以B轉化率為 ;同樣在③中A轉化了0.06mol，則生成C為0.06mol,體積不變，即平衡時(shí)C(c)=0.06mol/L

　　(3) ﹥0;理由：由③和①進(jìn)行對比可知升高溫度后A的平衡濃度減小，即A的轉化率升高，平衡向正方向移動(dòng)，而升溫是向吸熱的方向移動(dòng)，所以正反應是吸熱反應， ﹥0

　　(4)從圖上讀數，進(jìn)行到4.0min時(shí)，實(shí)驗②的A的濃度為：0.072mol/L,則△C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L， ,∴ =2 =0.014mol(L?min)-1;進(jìn)行到4.0mi實(shí)驗③的A的濃度為：0.064mol/L：△C(A,) =0.10-0.064=0.036mol/L， ,∴ = =0.0089mol(L?min)-1

　　【答案】(1)②加催化劑;達到平衡的時(shí)間縮短，平衡時(shí)A的濃度未變

　�、蹨囟壬�高;達到平衡的時(shí)間縮短，平衡時(shí)A的濃度減小

　　(2)40%(或0.4);0.06mol/L;(3)﹥;升高溫度向正方向移動(dòng)，故該反應是吸熱反應

　　(4)0.014mol(L?min)-1;0.008mol(L?min)-1

　　【命題意圖】考查基本理論中的化學(xué)反應速率化學(xué)平衡部分，一些具體考點(diǎn)是：易通過(guò)圖像分析比較得出影響化學(xué)反應速率和化學(xué)平衡的具體因素(如：濃度，壓強，溫度，催化劑等)、反應速率的計算、平衡轉化率的計算，平衡濃度的計算， 的判斷;以及計算能力，分析能力，觀(guān)察能力和文字表述能力等的全方位考查。

　　【點(diǎn)評】本題所涉及的化學(xué)知識非�；�礎，但是能力要求非常高，觀(guān)察和分析不到位，就不能準確的表述和計算，要想此題得滿(mǎn)分必須非常優(yōu)秀才行!此題與2009年全國卷II理綜第27題，及安微卷理 綜第28題都極為相似，有異曲同工之妙，所以對考生不陌生!

　　第2課時(shí) 化學(xué)反應的方向及判據

　　1.反應焓變與反應方向

　　(1)多數能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應是放熱反應。如氫氧化亞鐵的水溶液在空氣中被氧化為氫氧化鐵的反應是自發(fā)的，其△H(298K)==-444.3kJ?mol—1

　　(2)部分吸熱反應也能自發(fā)進(jìn)行。

　　如NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)==CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)，其△H(298K)== +37.30kJ?mol—1。

　　(3)有一些吸熱反應在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，在較高溫度下則能自發(fā)進(jìn)行。如碳酸鈣的分解。

　　因此，反應焓變不是決定反應能否自發(fā)進(jìn)行的唯一依據。

　　2.反應熵變與反應方向

　　(1)熵：描述大量粒子混亂度的物理量，符號為S，單位J?mol—1?K—1，熵值越大，體系的混亂度越大。

　　(2)化學(xué)反應的熵變(△S)：反應產(chǎn)物的總熵與反應物總熵之差。

　　(3)反應熵變與反應方向的關(guān)系

　�、俣鄶奠卦黾拥姆磻�在常溫常壓下均可自發(fā)進(jìn)行。產(chǎn)生氣體的反應、氣體物質(zhì)的量增加的反應，熵變都是正值，為熵增加反應。

　�、谟行╈卦黾拥姆磻�在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，但在較高溫度下則可自發(fā)進(jìn)行。如碳酸鈣的分解。

　�、蹅�(gè)別熵減少的反應，在一定條件下也可自發(fā)進(jìn)行。如鋁熱反應的△S== —133.8 J?mol—1?K—1，在點(diǎn)燃的條件下即可自發(fā)進(jìn)行。

　　4.焓變和熵變對反應方向的共同影響——“四象限法”判斷化學(xué)反應的方向。

　　在二維平面內建立坐標系，第Ⅰ象限的符號為“+、+”，第Ⅱ象限的符號為“+、—”，第Ⅲ象限的符號為“—、—”，第Ⅳ象限的符號為“—、+”。借肋于數學(xué)坐標系四個(gè)象限的符號，聯(lián)系焓變與熵變對反應方向的共同影響，可以從熱力學(xué)的角度快速判斷化學(xué)反應的方向。

　　在溫度、壓強一定的條件下，化學(xué)反應的方向的判據為：

　　△H—T△S<0　反應能自發(fā)進(jìn)行

　　△H—T△S==0反應達到平衡狀態(tài)

　　△H—T△S>0反應不能自發(fā)進(jìn)行

　　反應放熱和熵增加都有利于反應自發(fā)進(jìn)行。該判據指出的是化學(xué)反應自發(fā)進(jìn)行的趨勢。

　　1.第Ⅰ象限符號為“+、+”(△S>0、△H>0)時(shí)化學(xué)反應的方向——高溫下反應自發(fā)進(jìn)行

　　【例1】石灰石的分解反應為：CaCO3(s)==CaO(s) +CO2(g)

　　其△H(298K)==178.2kJ?mol—1，△S(298K)== 169.6J?mol—1?K—1

　　試根據以上數據判斷該反應在常溫下是否自發(fā)進(jìn)行?其分解溫度是多少?

　　【解析】

　　∵△H—T△S=178.2kJ?mol—1—298K×10×—3×169.6kJ?mol—1?K—1

　　==128kJ?mol—1>0

　　∴298K時(shí)，反應不能自發(fā)進(jìn)行。即常溫下該反應不能自發(fā)進(jìn)行。

　　由于該反應是吸熱的熵增加反應，升高溫度可使△H—T△S<0，假設反應焓變和熵變不隨溫度變化而變化，據△H—T△S<0可知，T>△H/△S ==178.2kJ?mol—1/10×—3×169.6kJ?mol—1?K—1==1051K，即溫度高于778℃時(shí)反應可自發(fā)進(jìn)行。

　　2.第Ⅱ象限符號為“+、—”(△S>0、△H<0)時(shí)化學(xué)反應的方向——所有溫度下反應均能自發(fā)進(jìn)行

　　【例2】已知雙氧水、水在298K、100kPa時(shí)的標準摩爾生成焓的數據如下：

　　物 質(zhì) △fH /kJ?mol—1

　　H2O(l) —258.8

　　H2O2(l) —191.2

　　O2(g) 0

　　(1)試由以上數據計算雙氧水發(fā)生分解反應的熱效應。

　　(2)若雙氧水發(fā)生分解反應生成液態(tài)水和氧氣時(shí)，其△S==57.16J?mol—1?K—1

　　試判斷該反應在常溫下能否自發(fā)進(jìn)行。若溫度達到2000K時(shí)，反應能否自發(fā)進(jìn)行。

　　【解析】

　　(1)根據△H ==H(產(chǎn)物)—H(反應物)得，△H ==2×(—258.8kJ?mol—1)+0—2×(—191.2kJ?mol—1)===　—135.2kJ?mol—1。

　　(2)在298K時(shí)，△H—T△S=—135.2kJ?mol—1-(298K×10—3×57.16kJ?mol—1?K—1) ==　—152.23 kJ?mol—1<0

　　∴該反應在常溫下可自發(fā)進(jìn)行。

　　溫度達到2000K，且假定焓變和熵變不隨溫度變化而變化，△H—T△S=—135.2kJ?mol—1-(2000K×10—3×57.16kJ?mol—1?K—1)==　—249.52kJ?mol—1<0

　　故△S>0、△H<0時(shí)，僅從符號上進(jìn)行分析，無(wú)論溫度如何變化，恒有△H—T△S<0，故化學(xué)反應的方向——所有溫度下反應均能自發(fā)進(jìn)行。

　　3.第Ⅲ象限符號為“—、—”(△S<0、△H<0)時(shí)化學(xué)反應的方向——低溫下反應可以自發(fā)進(jìn)行

　　【例3】常溫下氫氧化亞鐵與空氣中的氧氣及水有可能發(fā)生反應，即：

　　4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)==4Fe(OH)3(s)，已知該反應在298K時(shí)的△H== —444.3 kJ?mol—1，△S==　—280.1 J?mol—1?K—1

　　試問(wèn)該反應在常溫下是否自發(fā)進(jìn)行?

　　【解析】

　　根據△H—T△S=—444.3 kJ?mol—1—298K×10-3×(—280.1 kJ?mol—1?K—1)== —360.83 kJ?mol—1<0，故298K時(shí)反應可自發(fā)進(jìn)行。

　　由于焓變和熵變的作用相反，且二者相差懸殊，焓變對反應的方向起決定性作用，故反應可自發(fā)進(jìn)行。

　　假定溫度達到2000K，則△H—T△S=—444.3 kJ?mol—1—2000K×10-3×(—280.1 kJ?mol—1?K—1)=115.9 kJ?mol—1>0，反應不能自發(fā)行。即高溫下反應不能自發(fā)進(jìn)行。

　　4.第Ⅳ象限符號為“—、+”(△S<0、△H>0)時(shí)化學(xué)反應的方向——所有溫度下反應均不能自發(fā)進(jìn)行

　　【例4】CO(g)=C(s，石墨)+1/2O2(g)，其△H=110.5 kJ?mol—1△S==　—89.36J?mol—1?K—1，試判斷該反應在298K和2000K時(shí)反應是否自發(fā)進(jìn)行?

　　【解析】

　　298K時(shí)，△H—T△S=110.5 kJ?mol—1—298K×10—3×(—89.36kJ?mol—1?K—1) ==137.13 kJ?mol—1>0，故298K時(shí)反應不能自發(fā)進(jìn)行。

　　2000K時(shí)，△H—T△S=110.5 kJ?mol—1—2000K×10—3×(—89.36kJ?mol—1?K—1) ==289.22 kJ?mol—1>0，故2000K時(shí)，反應也不能自發(fā)進(jìn)行。

　　事實(shí)上，△S<0、△H>0時(shí)，僅從符號上進(jìn)行分析，無(wú)論溫度如何變化，恒有△H—T△S>0，故化學(xué)反應的方向——所有溫度下反應均不能自發(fā)進(jìn)行。

　　從以上四個(gè)象限的情況來(lái)看，交叉象限的情況相反相成，第Ⅰ象限(高溫下反應自發(fā)進(jìn)行)和第Ⅲ象限(低溫下反應自發(fā)進(jìn)行)相反相成，第Ⅱ象限(所有溫度下均可自發(fā)進(jìn)行)和第Ⅳ象限(所有溫度下反應均不能自發(fā)進(jìn)行)相反相成。分析化學(xué)反應的方向的熱力學(xué)判據是△H—T△S<0，而這個(gè)判據是溫度、壓強一定的條件下反應自發(fā)進(jìn)行的趨勢，并不能說(shuō)明反應能否實(shí)際發(fā)生，因為反應能否實(shí)際發(fā)生還涉及動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。

　　第3課時(shí) 化學(xué)反應的限度

　　1.可逆反應：在相同條件下同時(shí)向正、反兩個(gè)方向進(jìn)行的反應稱(chēng)為可逆反應。在可逆反應中使用“ ”。

　　2.化學(xué)平衡(狀態(tài))：

　　(1)概念：在一定條件下可逆反應進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應速率和逆反應速率相等，反應物和生成物的濃度不再發(fā)生變化，這種狀態(tài)稱(chēng)為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱(chēng)化學(xué)平衡。

　　(2)特征：

　�、倌妫夯瘜W(xué)平衡研究的對象是可逆反應。

　�、诘龋篤(正)==V(逆)≠0

　�、蹌�(dòng)：化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡。雖然V(正)==V(逆)，但正、逆反應仍在進(jìn)行。

　�、芏ǎ悍磻�物和生成物的濃度保持一定。

　�、葑儯和饨鐥l件改變，平衡也隨之改變。

　　3.化學(xué)平衡常數：

　　(1)概念：對于一定條件下的可逆反應(aA+bB cC+dD)，達到化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度的乘冪的乘積與反應物濃度的乘冪的乘積之比為一常數，記作Kc，稱(chēng)為化學(xué)平衡常數(濃度平衡常數)。

　　(2)數學(xué)表達式：

　　如果反應物和生成物均為氣體，當達到化學(xué)平衡時(shí)，將由各物質(zhì)平衡分壓算得的平衡常數稱(chēng)為壓強平衡常數。即

　　濃度平衡常數和壓強平衡常數均稱(chēng)為化學(xué)平衡常數。

　　(3)意義：平衡常數的大小化學(xué)反應可能進(jìn)行的程度(即反應限度);平衡常數的數值越大，說(shuō)明反應進(jìn)行得越完全。

　　(4)影響因素：只與溫度有關(guān)，而與濃度無(wú)關(guān)。

　　4.平衡轉化率：對于可逆反應aA+bB cC+dD，反應物A的平衡轉化率可以表示為：

　　α(A)==(c0(A)- [A])/c0(A)×100%

　　5. 反應條件對化學(xué)平衡的影響

　　(1)化學(xué)平衡移動(dòng)：一定條件下的可逆反應達到平衡狀態(tài)以后，反應條件改變，平衡混合物中各組分的濃度也隨之發(fā)生改變而達到新的平衡狀態(tài)，這種由一個(gè)平衡達到新的平衡的過(guò)程稱(chēng)為化學(xué)平衡移動(dòng)。

　　(2)反應條件對化學(xué)平衡的影響

　�、俑淖儨囟龋�

　　升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應方向移動(dòng)。

　　降低溫度，化學(xué)平衡向放熱反應方向移動(dòng)。

　�、诟淖儩舛龋�

　　若Qc

　　若Qc>Kc，化學(xué)平衡逆向(向左)移動(dòng)。

　�、鄹淖儔簭姡�

　　若Qp

　　若Qp>Kp，化學(xué)平衡逆向(向左)移動(dòng)。

　　(3)勒夏特列原理：在封閉體系中，如果只改變平衡體系中的一個(gè)條件時(shí)，平衡將向減弱這個(gè)條件改變的方向移動(dòng)。

　　【例1】(2010天津卷，10)

　　(14分)二甲醚是一 種重要的清潔燃料，也可替代氟利昂作制冷劑等，對臭氧層無(wú)破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚。

　　請回答下列問(wèn)題：

　�、� 煤的氣化的主要化學(xué)反應方程式為：___________________________。

　�、� 煤的氣化過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收，生成兩種酸式鹽，該反應的化學(xué)方程式為：________________________________________。

　�、� 利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下：

　�、� 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH = -90.8 kJ?mol-1

　�、� 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH= -23.5 kJ?mol-1

　�、� CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH= -41.3 kJ?mol-1

　　總反應：3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g ) + CO2 (g)的ΔH= ___________;

　　一定條件下的密閉容器中，該總反應達到平衡，要提高CO的轉化率，可以采取的措施是__________(填字母代號)。

　　a.高溫高壓 b.加入催化劑 c.減少CO2的濃度

　　d.增加CO的濃度 e.分離出二甲醚

　�、� 已知反應②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某溫度下的平衡常數為400 。此溫度下，在密閉容器中加 入CH3OH ，反應到某時(shí)刻測得各組分的濃度如下：

　　物質(zhì) CH3OH CH3OCH3 H2O

　　濃度/(mol?L-1) 0.44 0.6 0.6

　�、� 比較此時(shí)正、逆反應速率的大�。簐正 ______ v逆 (填“>”、“<”或“=”)。

　�、� 若加入CH3OH后，經(jīng)10 min反應達到平衡，此時(shí)c(CH3OH) = _________;該時(shí)間內反應速率v(CH3OH) = __________。

　　解析：(1)煤生成水煤氣的反應為C+H2O CO+H2。

　　(2)既然生成兩種酸式鹽，應是NaHCO3和NaHS，故方程式為：

　　Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS。

　　(3)觀(guān)察目標方程式，應是①×2+②+③，故△H=2△H1+△H2+△H3=-246.4kJ? mol -1。

　　正反應是放熱反應，升高溫度平衡左移，CO轉化率減小;加入催化劑，平衡不移動(dòng)，轉化率不變;減少CO2的濃度、分離出二甲醚，平衡右移，CO轉化率增大;增大CO濃度，平衡右移，但CO轉化率降低;故選c、e。

　　(4)此時(shí)的濃度商Q= =1.86<400，反應未達到平衡狀態(tài)，向正反應方向移動(dòng)，故 正> 逆;設平衡時(shí)生成物的濃度為0.6+x，則甲醇的濃度為(0.44-2x)有：400= ，解得x=0.2 mol?L-1，故0.44 mol?L-1-2x=0.04 mol?L-1。

　　由表可知，甲醇的起始濃度度為(0.44+1.2) mol?L-1=1.64 mol?L-1，其平衡濃度為0.04 mol?L-1，

　　10min變化的濃度為1.6 mol?L-1，故 (CH3OH)=0.16 mol?L-1?min-1。

　　答案：(1) C+H2O CO+H2。

　　(2) Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS

　　(3) -2 46.4kJ? mol -1 c、e

　　(4) ①> ②0.04 mol?L-1 0.16 mol?L-1?min-1

　　命題立意：本題是化學(xué)反應原理的綜合性試題，考查了化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、蓋斯定律的應用、化學(xué)平衡移動(dòng)原理，和利用濃度商和平衡常數的關(guān)系判斷平衡移動(dòng)的方向、平衡常數和速率的計算等。

　　【例2】(2010四川理綜卷，13)

　　反應aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)達到平衡時(shí)。M的體積分數y(M)與反應條件的關(guān)系如圖所示。其中：Z表示反應開(kāi)始時(shí)N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。下列說(shuō)法正確的是

　　A.同溫同壓Z時(shí)，加入催化劑，平衡時(shí)Q的體積分數增加

　　B.同壓同Z時(shí)，升高溫度，平衡時(shí)Q的體積分數增加

　　C.同溫同Z時(shí)，增加壓強，平衡時(shí)Q的體積分數增加

　　D.同溫同壓時(shí)，增加Z，平衡時(shí)Q的體積分數增加。

　　答案：B

　　解析：本題考查了平衡移動(dòng)原理的應用。A項加入催化劑只能改變反應速率，不會(huì )使平衡移動(dòng)。B項由圖像(1)知隨著(zhù)溫度的升高M(jìn)的體積分數降低，說(shuō)明正反應吸熱，所以溫度升高平衡正向移動(dòng)，Q的體積分數增加。C項對比(1)(2)可以看出相同溫度條件，壓強增大M的體積分數增大，所以正反應是體積縮小的反應，增大壓強Q的體積分數減小。D項由C項可以判斷D也不對。

　　【鞏固練習1】(福建省泉州一中2010屆高三上學(xué)期期中考試)在1 L密閉容器中，把1 mol A和1 mol B混合發(fā)生如下反應：

　　3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，當反應達到平衡時(shí)，生成0.4 mol D，并測得C的平衡濃度為0.4 mol?Lˉ1，下列敘述中不正確的是

　　A.x的值為2 B.A的轉化率為40%

　　C.B的平衡濃度為0.8 mol?Lˉ1 D.D的體積分數為20%

　　答案 B

　　【鞏固練習2】(貴州省巴結中學(xué)2010屆高三10月月考)某體積可變的密閉容器，盛有適量的A和B的混合氣體，在一定條件下發(fā)生反應： ，若維持溫度和壓強不變，當達到平衡時(shí)，容器的體積為VL，其中C氣體的體積占10%，下列推斷正確 ( )

　�、僭�混合氣體體積為1.2VL; ②原混合氣體的體積為1.1VL;

　�、鄯磻�達平衡時(shí)氣體A消耗0.05VL; ④反應達平衡時(shí)氣體B消耗掉0.05VL。

　　A.②③　　　 B.②④　　　 C.①③　D.②①

　　答案 A

　　【鞏固練習3】(重慶西南師大附中2010年上學(xué)期期末考試)T℃時(shí)，A氣體與B氣體反應生成C氣體。反應過(guò)程中A、B、C物質(zhì)的量變化如圖(Ⅰ)所示;若保持其他條件不變，溫度分別為T(mén)1和T2時(shí)，B的體積分數與時(shí)間的關(guān)系如圖(Ⅱ)所示，則下列結論正確的是( )

　　A.在(t1+1)min時(shí)，保持其他條件不變，增大壓強，平衡向逆反應方向移動(dòng)

　　B.在(t1+1)min時(shí)，保持容器總壓強不變，通入稀有氣體，平衡向正反應方向移動(dòng)

　　C.不再增減物質(zhì)，只改變壓強或溫度時(shí)，A的體積分數V(A)%變化范圍為25%

　　D.其他條件不變，升高溫度，正、逆反應速率均增大，且A的轉化率增大

　　答案 C

　　第4課時(shí) 反應速率與限度理論在化工生產(chǎn)上的應用

　　1.合成氨的反應原理：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)298K時(shí)，△H==92.2kJ?mol—1

　　特點(diǎn)：合成氨是一個(gè)氣體體積縮小的放熱的可逆反應。

　　2.合成氨適宜條件的選擇

　　(1)選擇依據：從提高反應速率的角度分析，提高反應溫度、使用催化劑、適當提高氮氫比;從平衡移動(dòng)的角度分析，降低溫度、提高壓強和適時(shí)分離反應產(chǎn)物氨;從實(shí)際生產(chǎn)的角度分析，溫度和壓強要與生產(chǎn)實(shí)際相適應。

　　(2)選擇原則：能加快反應速率;提高原料的利用率;提高單位時(shí)間內的產(chǎn)量;對設備條件要求不能太高。

　　(3)合成氨的適宜條件：使用催化劑;適宜的壓強：2×107～5×107Pa;適宜的溫度：500℃左右;及時(shí)分離出氨和及時(shí)補充氮氣和氫氣。

　　(4)合成氨的簡(jiǎn)要流程：

　　【例1】(2010安徽卷)低脫硝技術(shù)可用于處理廢氣中的氮氧化物，發(fā)生的化學(xué)反應為：

　　2NH2(g)+NO(g)+NH2(g) 2H3(g)+3H2O(g) H<0

　　在恒容的密閉容器中，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

　　A.平衡時(shí)，其他條件不變，升高溫度可使該反應的平衡常數增大

　　B.平衡時(shí)，其他條件不變，增加NH3的濃度，廢氣中氮氧化物的轉化率減小

　　C.單位時(shí)間內消耗NO和N2的物質(zhì)的量比為1∶2時(shí)，反應達到平衡

　　D.其他條件不變，使用高效催化劑，廢氣中氮氧化物的轉化率增大

　　答案：C

　　解析：A選項，放熱反應升溫平衡常數減小，錯誤;增大一個(gè)反應物濃度另一反應物轉化率增大，B錯;使用催化劑平衡不移動(dòng)，D錯。

　　【例2】(2010重慶卷)(15分)某興趣小組用題27圖裝置探究氨的催化氧化.

　　(1)氨催化氧化的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________.

　　(2)加熱玻璃管2一段時(shí)間后，擠壓1中打氣球鼓入空氣，觀(guān)察到2中物質(zhì)呈紅熱狀態(tài);停止加熱后仍能保持紅熱，該反應是_________反應(填“吸熱”或“放熱”).

　　(3)為保證在裝置4中觀(guān)察到紅棕色氣體，裝置3應裝入_________;若取消3，在4中僅觀(guān)察到大量白煙，原因是___________________.

　　(4)為實(shí)現氨催化氧化，也可用裝置5替換裝置_________(填裝置代號);化合物X為_(kāi)________(只寫(xiě)一種)，Na2O2的作用是___________________.

　　答案(15分)

　　(1)4NH3+ 5O2 4NO+6H2O

　　(2)放熱

　　(3)濃H2SO4;生成的NO與O2反應生成NO2,NO2與水反應生成HNO3，NH3與HNO3反應生成了

　　(4)I; 與HCL反應生成氧氣(合理答案均給分)

　　【解析】本題考查氨的催化氧化。(1) 和 氧化生成 。(2)該反應為放熱，故不加熱后仍能保持紅熱狀態(tài)。(3)產(chǎn)物中有 和 ， 會(huì )被 氧化生成 ，在于空氣中的水蒸氣反應生成 ,而 與 會(huì )產(chǎn)生白煙。(4)裝置5與1均產(chǎn)生科產(chǎn)生 。 加熱分解可得 和HCL,而HCL與 可生成 。

　　【例3】(2008廣東24)科學(xué)家一直致力于研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法。曾有實(shí)驗報道：在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應，生成的主要產(chǎn)物為NH3。進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，部分實(shí)驗數據見(jiàn)下表(光照、N2壓力1.0×105 Pa、反應時(shí)間3 h):

　　T/K 303 313 323 353

　　NH3生成量/(10-6 mol) 4.8 5.9 6.0 2.0

　　相應的熱化學(xué)方程式如下：

　　N2(g)+3H2O(l) 2NH3(g)+ O2(g)

　　ΔH=+765.2 kJ?mol-1

　　回答下列問(wèn)題：

　　(1)請畫(huà)出上述反應在有催化劑與無(wú)催化劑兩種情況下反應過(guò)程中體系能量變化示意圖，并進(jìn)行必要標注。

　　(2)與目前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法相比，該方法中固氮反應速率慢。請提出可提高其反應速率且增大NH3生成量的建議： 。

　　(3)工業(yè)合成氨的反應為N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。設在容積為2.0 L的密閉容器中充入

　　0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反應在一定條件下達到平衡時(shí)，NH3的物質(zhì)的量分數(NH3的物質(zhì)的量與反應體系中總的物質(zhì)的量之比)為 。計算：

　�、僭摋l件下N2的平衡轉化率;

　�、谠摋l件下反應2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常數。

　　答案 (1)

　　(2)升溫、增大N2濃度、不斷移出生成物

　　(3)①66.7% ②5.0×10-3mol2?L-2

　　解析 (1)催化劑能降低反應的活化能，改變反應的歷程，使一個(gè)高能變過(guò)程變?yōu)閹讉�(gè)能量相對低的過(guò)程，使反應易發(fā)生。要點(diǎn)是有催化劑時(shí)能量低而過(guò)程階段多了。圖見(jiàn)答案。

　　(2)加快反應速率且增大NH3生成量的方法是升溫、增大N2濃度、不斷移出生成物。

　　(3)解：①設反應過(guò)程消耗xmolN2(g)。

　　N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)

　　起始物質(zhì)的量/mol 0.60 1.60 0

　　平衡物質(zhì)的量/mol 0.60-x 1.60-3x 2x

　　平衡時(shí)反應體系總物質(zhì)的量=[(0.60-x)+(1.60-3x)+2x]mol=(2.20-2x) mol

　　NH3(g)的物質(zhì)的量分數=2x÷(2.20-2x)=

　　x=0.40

　　N2的平衡轉化率= ×100%=66.7%

　�、谠O反應2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常數為K。平衡時(shí)，c(NH3)=2×0.40 mol÷2.0 L=

　　0.40 mol?L-1c(N2)=(0.60-0.40) mol÷2.0 L=0.10 mol?L-1

　　c(H2)=(1.60-3×0.40) mol÷2.0 L=0.20 mol?L-1

　　K= =[(0.10 mol?L-1?)×(0.20 mol?L-1)3]÷(0.40 mol?L-1)2

　　=5.0×10-3mol2?L-2

　　化學(xué)反應速率、化學(xué)平衡單元測試

　　一、選擇題

　　1.反應A(氣)+3B(氣) 2C(氣)+2D(氣)在四種不同情況下的反應速率分別如下，其中反應速率最大的是(　　)

　　A.vA=0.15mol?L-1?min-1　　　 B.vB=0.6mol?L-1?min-1

　　C.vC=0.4mol?L-1?min-1　　 D.vD=0.01mol?L-1?s-1

　　2.將A與B的混合物15mol放人容積為2L的密閉容器里，在一定條件下發(fā)生反應：2A(氣)+3B(氣) C(氣)+2D(氣)，經(jīng)過(guò)15min達到平衡，達平衡時(shí)容器內的壓強是反應前的 。則以B氣體的濃度變化表示的反應速率是(　　)

　　A.0.15mol?L-1?min-1　　　 B.0.3mol?L-1?min-1

　　C.0.45mol?L-1?min-1　　　 D.0.6mol?L-1?min-1

　　3.反應4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)在2L的密閉容器中進(jìn)行，1min后，NH3減少了0.12mol，則平均每秒鐘濃度變化正確的是(　　)

　　A.NO：0.001mol?L-1　　 B.H2O：0.002mol?L-1

　　C.NH3：0.002mol?L-1　　　　 D.O2：0.00125mol?L-1

　　4.在恒溫恒容下，某容器中進(jìn)行如下反應：H2 2H。若反應物的濃度由0.1mol?L-1降到0.06mol?L-1需20s，那么由0.06mol?L-1降到0.024mol?L-1需反應的時(shí)間為(　　)

　　A.等于18s　　　B.等于12s C.大于18s　　　　　　　 D.小于18s

　　5.用Al粉和碘甲烷制(CH3)3Al時(shí)，于100℃攪拌65h，產(chǎn)率為0，若用超聲波，則室溫下用2.5h，產(chǎn)率可達96%。有關(guān)敘述中正確的是(　　)

　　A.超聲波加快反應速率的作用大于攪拌 B.且超聲波使鋁粉于CH3中乳化成為膠體

　　C.超聲波使化學(xué)反應物局部急驟升溫 D.超聲波加快CH3I分解為碘和甲烷

　　6.在一定溫度下的定容密閉容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時(shí)，表示反應A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已達到平衡狀態(tài)的是(　　)

　　A.混合氣體密度　　　　　　　　 B.混合氣體的壓強

　　C.混合氣體的總物質(zhì)的量　　　 D.B的物質(zhì)的量濃度

　　7.下圖I、Ⅱ、Ⅲ分別代表反應①③、②、④則Y軸是指(　　)

　�、貼2+3H2 2NH3;△H<0 ②H2+I2(g) 2HI;△H<0

　�、跜O+2H2=CH3OH;△H<0 ④2SO3 2SO2+O2;△>0

　　A.平衡混合氣中一種生成物的百分含量 B.平衡混合氣中一種反應物的百分含量

　　C.平衡混合氣中一種生成物的轉化率 D.平衡混合氣中一種反應物的轉化率

　　8.在一定溫度下，向aL密閉容器中加入1mol X氣體和2mol Y氣體，發(fā)生如下反應：X(g)+2Y(g) 2Z(g)，此反應達到平衡的標志是(　　)

　　A.容器內壓強隨時(shí)間變化而變化 B.容器內各物質(zhì)的濃度不隨時(shí)間變化

　　C.容器內X、Y、Z的濃度之比1:2:3

　　D.單位時(shí)間消耗0.1mol X的同時(shí)生成0.2mol Z

　　9.體積相同的甲、乙兩個(gè)容器中，分別都充有等物質(zhì)的量的NH3，在相同溫度下，發(fā)生反應：2NH3 N2+3H2，并達到平衡。在這個(gè)過(guò)程中，甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強不變，若甲容器中NH3的轉化率為P%，則乙容器中NH3的轉化率為(　　)

　　A.等于P%　　 B.小于P%　　　C.大于P%　　 　D.無(wú)法判斷

　　10.下列事實(shí)不能平衡移動(dòng)原理來(lái)解釋的是(　　)

　　A.往硫化氫水溶液中加堿有利于S2-增多 B.加入催化劑有利于氨氧化反應

　　C.500℃左右比室溫更有利于合成氨的反應 D.高壓有利于合成氨的反應

　　11.一定條件下將含1molNH3的體積不變的密閉容器加熱，發(fā)生反應：2NH3 N2+3H2，一定時(shí)間后達到平衡，此時(shí)NH3的體積分數為x%。若在該容器中再加入1molNH3后密封，加熱到相同溫度，使反應達到平衡，設此時(shí)NH3的體積分數為y%，則x和y的關(guān)系正確的是(　　)

　　A.xy　　 C.x=y　　　D.x≥y

　　12.某容積可變的密閉容器中 放人一定量的A和B的混合氣體，在一定條件下發(fā)生反應：A(氣)+2B(氣) 2C(氣)。若維持溫度和壓強不變，當達到平衡時(shí)，容器的體積為V，此時(shí)C氣體的體積占50%，則下列推斷正確的是(　　)

　　A.原混合氣體的體積為1.25V B.原混合氣體的體積為1.5V

　　C.反應達到平衡時(shí)，氣體A消耗了0.5V D.反應達到平衡后，氣體B消耗了0.5V

　　13.一定條件下，在一密閉容器中通人一定量SO2和O2的混合氣，發(fā)生如下反應：2SO2(氣)+O2(氣)=2SO3(氣)(正反應為放熱反應)。反應達平衡后SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量之比為3:4:6，保持其他條件不變，降低溫度后達到新的平 衡時(shí)，O2和SO3的物質(zhì)的量分別是1.1mol和2.0mol，此時(shí)容器內SO2的物質(zhì)的量應是(　　)

　　A.0.7mol　　　 B.0.9mol　　 C.1.1mol　　 D.1.3mol

　　14.某溫度下，在一容積可變的容器中，反應2A(g)+B(s) 2C(g)達到平衡時(shí)，A、B和C的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol和4mol。保持溫度和壓強不變，對平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調整，可使平衡右移的是(　　)

　　A.均減少1mol B.均增加1mol C.均減半 D.均加倍

　　15.一混合氣體，在密閉容器中發(fā)生如下反應：xA(g)+yB(g) zC(g)，達到平衡后，測得A的濃度為0.5mol/L，當在恒溫下將密閉容器的容積擴大1倍再達平衡時(shí)，測得A的濃度為0.3mol/L。則下列敘述正確的是(　　)

　　A.x+y>z　　　　　　B.平衡向右移動(dòng)

　　C.B的轉化率升高　　　　D.A的物質(zhì)的量減少

　　16.下圖曲線(xiàn)a表示放熱反應X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)+N(s)進(jìn)行過(guò)程中X的轉化率隨時(shí)間變化的關(guān)系。若要改變起始條件，使反應過(guò)程按b曲線(xiàn)進(jìn)行，可采取的措施是

　　A.升高溫度　　　 B.加大X的投入量C.加催化劑　　　 D.增大體積

　　17、一定溫度下，在2 L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如下圖所示：

　　下列描述正確的是

　　A、反應開(kāi)始到10s，用Z表示的反應速率為0.158mol/(L?s)

　　B、反應開(kāi)始到10s，X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79mol/L

　　C、反應開(kāi)始到10s時(shí)，Y的轉化率為79.0%

　　D、反應的化學(xué)方程式為：X(g)+ Y(g) Z(g)

　　18. 反應 2A(g) + B(g) 2C(g);△H > 0 。下列反應有利于生成C的是：

　　A. 低溫、低壓 B. 低溫、高壓 C. 高溫、高壓 D. 高溫、低壓

　　19. 某溫度下，體積一定的密閉容器中進(jìn)行如下可逆反應：

　　X(g)+Y(g) Z(g)+W(s);ΔH>0下列敘述正確的是

　　A.加入少量W，逆反應速率增大 B.當容器中氣體壓強不變時(shí)，反應達到平衡

　　C.升高溫度，平衡逆向移動(dòng) D.平衡后加入X，上述反應的ΔH增大

　　20. 已知反應mX(g)+nY(g) qZ(g)的△H<0,m+n>q,在恒容密閉容器中反應達到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是

　　A.通入稀有氣體使壓強增大，平衡將正向移動(dòng)

　　B.X的正反應速率是Y的逆反應速率的m/n倍

　　C.降低溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變小

　　D.增加X(jué)的物質(zhì)的量，Y的轉化率降低

　　21.合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展具有重要的意義。對于密閉容器中的反應： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，673K，30MPa下n(NH3)和n(H2)隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖所示。下列敘述正確的是

　　A.點(diǎn)a的正反應速率比點(diǎn)b的大 B.點(diǎn) c處反應達到平衡

　　C.點(diǎn)d (t1時(shí)刻) 和點(diǎn) e (t2時(shí)刻) 處n(N2)不一樣

　　D.其他條件不變，773K下反應至t1時(shí)刻，n(H2)比上圖中d點(diǎn)的值大

　　二、填空題

　　22.在密閉容器中加入2molA和1molB發(fā)生反應2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)，達到平衡時(shí)C的體積分數為ω。若保持容器體積和溫度不變，以下配比作為起始物質(zhì)：

　�、� 4mol A+2mol B　　　 ② 2mol A+1mol B+3mol C+1mol D

　�、� 3mol C+1mol D　　　 ④ 1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D

　�、� 3mol A+1mol B

　　(1)達平衡后，C的體積分數仍為ω的是________________。

　　(2)達平衡時(shí)C的體積分數大于ω的是________________。

　　(3)若發(fā)生的反應為2A(s)+B(g)=3C(g)+D(g)，即A的狀態(tài)，由氣態(tài)改為固態(tài)，其他條件不變，則C的體積分數為ω的是________________。

　　(4)若起始時(shí)加入amol A、bmol B、cmol C、dmol D，要使平衡時(shí)C的體積分數仍為ω，則a、b、c、d應滿(mǎn)足的關(guān)系為_(kāi)_______________。

　　(5)若將題中“保持體積和溫度不變”改為“保持壓強和溫度不變”，則C的體積分數為ω的是___________。

　　23.在一定條件卞，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應：

　　(1)寫(xiě)出該反應的化學(xué)平衡常數表達式K=_____________________________________。

　　(2)降低溫度，該反應K值____________，二氧化硫轉化率_____________，化學(xué)反應速度____________(以上均填“增大”、“減小”或“不變”)。

　　(3)600℃時(shí)，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應過(guò)程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖，反應處于平衡狀態(tài)的時(shí)間是________。

　　(4)據圖判斷，反應進(jìn)行至20 min時(shí)，曲線(xiàn)發(fā)生變化的原因是__________(用文字表達)。

　　10 min到15 min的曲線(xiàn)變化的原因可能是_________(填寫(xiě)編號)。

　　a.加了催化劑　　b.縮小容器體積　　c.降低溫度　　d.增加SO3的物質(zhì)的量

　　24.在某一容積為2 L的密閉容器內，加入0.8 mol的H2和0.6 mol的I2，在一定的條件下發(fā)生如下反應：

　　H2(g)+I2(g) 2HI(g);△H<0

　　反應中各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化情況如圖1：

　　(1)該反應的化學(xué)平衡常數表達式為 ;

　　(2)根據圖1數據，反應開(kāi)始至達到平衡時(shí)，平均速率 (HI)為 ;

　　(3)反應達到平衡后，第8分鐘時(shí)：① 若升高溫度，化學(xué)平衡常數K(填寫(xiě)增大、減小或不變)HI濃度的變化正確 ;(用圖2中a～c的編號回答)② 若加入I2，H2濃度的變化正確的是 。(用圖2中d～f的編號回答)

　　(4)反應達到平衡后，第8分鐘時(shí)，若反容器的容積擴大一倍，請在圖3中畫(huà)出8分鐘后HI濃度的變化情況。

　　25.將等物質(zhì)的量的A、B、C、D四種物質(zhì)混合，發(fā)生如下反應：aA+bB cC(s)+dD。當反應進(jìn)行一定時(shí)間后，測得A減少了nmol，B減少了 mol，C增加了 nmol，D增加了nmol，此時(shí)達到化學(xué)平衡。

　　(1)該化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數為：a=_____________，b=_____________，c=_____________，d=_____________。

　　(2)若只改變壓強，反應速率發(fā)生變化，但平衡不發(fā)生移動(dòng)，該反應中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)為：A____________，B____________，D____________。

　　(3)若只升高溫度，反應一段時(shí)間后，測知四種物質(zhì)的物質(zhì)的量又達到相等，則該反應為_(kāi)_______________(填“放熱”或“吸熱”)反應。

　　26、熱力學(xué)是專(zhuān)門(mén)研究能量相互轉變過(guò)程中所遵循的法則的一門(mén)科學(xué)。在熱力學(xué)研究中，為了明確研究的對象，人為地將所注意的一部分物質(zhì)或空間與其余的物質(zhì)或空間分開(kāi)。被劃分出來(lái)作為研究對象的這一部分稱(chēng)之為體系;而體系以外的其他部分則稱(chēng)之為環(huán)境。熱化學(xué)方程式中的H實(shí)際上是熱力學(xué)中的一個(gè)物理量，叫做焓，在化學(xué)上表示一個(gè)封閉體系中化學(xué)反應的能量和對環(huán)境所作的功的和。一個(gè)體系的焓(H)的絕對值到目前為止還沒(méi)有辦法測得，但當體系發(fā)生變化時(shí)，我們可以測得體系的焓的變化，即焓變，用“ΔH”表示，ΔH=H(終態(tài))-H(始態(tài))。

　　(1)化學(xué)反應中的ΔH是以 的形式體現的。對于化學(xué)反應A+B=C+D，若H(A)+H(B)>H(C)+H(D)，則該反應的ΔH 0。(填“大于”、“小于”)，該反應是 (填“放熱”、“吸熱”)反應;

　　(2)進(jìn)一步研究表明，化學(xué)反應的焓變與反應物和生成物的鍵能有關(guān)。所謂鍵能就是：在101.3kPa、298K時(shí)，斷開(kāi)1mol氣態(tài)AB為氣態(tài)A、氣態(tài)B時(shí)過(guò)程的焓變，用ΔH298(AB)表示;斷開(kāi)化學(xué)鍵時(shí)ΔH>0[如H2(g)=2H(g); ΔH=436 kJ?mol-1],形成化學(xué)鍵時(shí)：ΔH<0[如2H(g)=H2(g);ΔH=--436kJ?mol-1]。

　　已知： H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g); ΔH=-185kJ?mol-1

　　ΔH298(H2)=436 kJ?mol-1 ,ΔH298(Cl2)=247 kJ?mol-1

　　則ΔH298(HCl)= 。

　　(3)Hess G.H在總結大量實(shí)驗事實(shí)之后認為，只要化學(xué)反應的始態(tài)和終態(tài)確定，則化學(xué)反應

　　的ΔH便是定值，與反應的途徑無(wú)關(guān)。這就是有名的“Hess定律”。

　　已知：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g); ΔH=-25kJ?mol-1

　　3 Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g); ΔH=-47kJ?mol-1

　　Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g); ΔH=19kJ?mol-1

　　請寫(xiě)出CO還原FeO的熱化學(xué)方程式： ;

　　27.Fe3+和I-在水溶液中的反應如下：2I-+2Fe3+ 2Fe2++I2(水溶液)。

　　(1)在一定溫度下，測得2min內生成I2的濃度為0.02mol/L，則用Fe3+表示該反應在這2min內平均反應速率為_(kāi)_______________。

　　(2)上述反應的正向反應速率和I-、Fe3+的濃度關(guān)系為：v=K{c(I-)}m{c(Fe3+)}n(K為常數)

　　通過(guò)所給的數據計算得：在v=K{c(I-)}m{c(Fe3+)}n中。m、n的值為_(kāi)_______________[選填(A)、(B)、(C)、(D)。

　　A.m=1，n=1　　 B.m=1，n=2　　　 C.m=2，n=1　　　 D.m=2，n=2

　　I-濃度對反應速率的影響________________Fe3+濃度對反應速率的影響。(選填：小于、大于、等于)

　　28、某化學(xué)反應2A B+D在四種不同條件下進(jìn)行，B、D起始濃度為見(jiàn)反應物A的濃度(mol/L)隨反應時(shí)間(min)的變化情況如下表：

　　根據上述數據，完成下列填空：

　　(1)在實(shí)驗1，反應在10至20分鐘時(shí)間內平均速率為 mol/(L?min)。

　　(2)在實(shí)驗2，A的初始濃度C2= mol/L，反應經(jīng)20分鐘就達到平衡，可推測實(shí)驗2中還隱含的條件是 。

　　(3)設實(shí)驗3的反應速率為V3，實(shí)驗1的反應速率為V1，則V3 V1(填>、=、<)，且C3 1.0mol/L(填>、=、<)

　　(4)比較實(shí)驗4和實(shí)驗1，可推測該反應是 反應(選填吸熱、放熱)。理由是

　　參考答案：

　　1、C 2、A 3、AD 4、C 5、A 6、AD 7、AD 8、B 9、C 10、BC 11、A 12、A 13、A 14、B 15、A 16、C 17、C18、C19、D20、B21、AD

　　22、(1)③④　　 (2)⑤　(3)③④⑤　(4) ， ，c:d=3:1　 　(5)①②③④

　　23.(1) (2) 增大　 增大　 減小(3) 15～20 min和25～30min。 (4) 增加

　　了O2的量;a、b

　　24、(1)K= (2)0.167 mol / ?L?min?(3)① 減小c ② f

　　25、(1)2，1，3，2　 (2)氣，固或液，氣　 (3)放熱

　　26、(1)熱能(或熱量、反應熱) 小于 放熱(2)434 kJ?mol-1 (3)FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g); ΔH=-11 kJ?mol-1

　　27、(1)0.02mol?L-1?min-1 　(2)C;大于

　　28、(1)0.013 (2)1.0 催化劑 (3)> > (4)放熱 由吸熱溫度升高時(shí)，平衡向右移動(dòng)