第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡復(fù)習(xí)課學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法。2.了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的重要因素。3.理解化學(xué)平衡的概念,學(xué)會(huì)運(yùn)用勒夏特列原理判斷化學(xué)平衡移動(dòng)的方向。4.學(xué)會(huì)利用復(fù)合判據(jù)判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。學(xué)習(xí)過(guò)程一、化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素1.化學(xué)反應(yīng)速率(1)表示方法:用單位時(shí)間內(nèi),反應(yīng)物濃度的或生成物濃度的來(lái)表示。(2)數(shù)學(xué)表達(dá)式:。(3)單位:或。2.影響反應(yīng)速率的因素(1)內(nèi)因(主要因素),指。(2)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,如等。同一化學(xué)反應(yīng)的速率大小與外界條件(外因)有關(guān)。【跟蹤練習(xí)1】1.對(duì)于可逆反應(yīng)A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下,其中表示的反應(yīng)速率最大的是()A.v(A)=0.5molL-1min-1B.v(B)=1.2molL-1s-1C.v(D)=0.4molL-1min-1D.v(C)=0.1molL-1s-12.NH3和純凈的O2在一定條件下發(fā)生反應(yīng):4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)。現(xiàn)向一容積不變的2L密閉容器中充入4molNH3和3molO2,4min后,測(cè)得生成的H2O(g)占混合氣體體積的40%,則下列表示此段時(shí)間內(nèi)該反應(yīng)的平均速率不正確的是()A.v(N2)=0.125molL-1min-1B.v(H2O)=0.375molL-1min-1C.v(O2)=0.225molL-1min-1D.v(NH3)=0.250molL-1min-1二、化學(xué)平衡1.化學(xué)平衡狀態(tài)概念:。2.平衡移動(dòng)方向的判斷依據(jù)平衡狀態(tài)下的可逆反應(yīng),改變條件時(shí)平衡移動(dòng)方向的判斷:(1)平衡移動(dòng)的根本原因是v正v逆,通過(guò)比較速率,可判斷平衡移動(dòng)方向:當(dāng)v正>v逆時(shí),;當(dāng)v正<v逆時(shí),。(2)化學(xué)平衡移動(dòng)原理(勒夏特列原理):。注意:勒夏特列原理的適用范圍:化學(xué)平衡,電離平衡,溶解平衡,水解平衡等。3.可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的描述方法轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率(1)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率=(2)產(chǎn)物的產(chǎn)率=產(chǎn)物的實(shí)際量該產(chǎn)物的理論量100%【跟蹤練習(xí)2】1.一定溫度下,反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)在密閉容器中進(jìn)行,回答下列措施對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(填“增大”“減小”或“不變”)(1)縮小體積使壓強(qiáng)增大:;(2)恒容充入N2:;(3)恒容充入He:;(4)恒壓充入He:。2.在兩個(gè)恒容的密閉容器中分別進(jìn)行可逆反應(yīng):(甲)2NO2(g)2NO(g)+O2(g),(乙)H2(g)+I2(g)2HI(g)?，F(xiàn)有下列狀態(tài):反應(yīng)物的消耗速率與生成物的生成速率之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)反應(yīng)物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)速率之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)濃度之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)百分含量之比等于系數(shù)之比的狀態(tài)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)體系溫度不再改變的狀態(tài)壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)反應(yīng)物的濃度不再改變的狀態(tài)反應(yīng)物或生成物的百分含量不再改變的狀態(tài)其中能表明(甲)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是;能表明(乙)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是;能表明(甲)(乙)都達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是。3.在兩個(gè)恒溫、恒容的密閉容器中分別存在可逆反應(yīng):(甲)2X(g)Y(g)+Z(s),(乙)A(s)+2B(g)C(g)+D(g),當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí):混合氣體的密度反應(yīng)容器中生成物的百分含量反應(yīng)物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于系數(shù)之比混合氣體的壓強(qiáng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量混合氣體的總物質(zhì)的量其中能表明(甲)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是;能表明(乙)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是。三、化學(xué)平衡常數(shù)1.概念:,用符號(hào)表示。2.表達(dá)式:對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),K=(固體和純液體的濃度視為常數(shù),通常不計(jì)入平衡常數(shù)表達(dá)式中)。3.意義:(1)K值越大,反應(yīng)物的越大,正反應(yīng)進(jìn)行的程度。(2)K只受影響,與反應(yīng)物或生成物的濃度變化。(3)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)?！靖櫨毩?xí)3】在體積為1L的密閉容器中,進(jìn)行化學(xué)反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:T/70080085010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問(wèn)題:(1)升高溫度,化學(xué)平衡向(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)。(2)能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是。A.c(CO2)=c(CO)B.K不變C.容器中的壓強(qiáng)不變D.v正(H2)=v正(CO2)E.c(H2)保持不變(3)若某溫度下,平衡濃度符合下列關(guān)系:c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O),此時(shí)的溫度為;在此溫度下,若該容器中含有1molCO2、1.2molH2、0.75molCO、1.5molH2O,則此時(shí)反應(yīng)所處的狀態(tài)為(填“向正反應(yīng)方向進(jìn)行中”“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行中”或“平衡狀態(tài)”)。四、化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向的判斷1.自發(fā)反應(yīng)定義:。2.判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向根據(jù)體系存在著力圖使自己的能量趨于“最低”和“有序”的自然規(guī)律,由和判據(jù)組合的適合于所有的過(guò)程。即:G=H-TS0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;G=H-TS0,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);G=H-TS0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。【跟蹤練習(xí)4】1.已知:(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)H=+74.9kJmol-1。下列說(shuō)法中正確的是()A.該反應(yīng)中熵變小于0,焓變大于0B.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),因此一定不能自發(fā)進(jìn)行C.碳酸鹽分解反應(yīng)中熵增加,因此任何條件下所有碳酸鹽分解都能自發(fā)進(jìn)行D.判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行需要根據(jù)H與S綜合考慮2.灰錫結(jié)構(gòu)松散,不能用于制造器皿,而白錫結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,可以用于制造器皿,現(xiàn)把白錫制成的器皿放在0、100kPa的室內(nèi)存放,它會(huì)不會(huì)變成灰錫而不能再繼續(xù)使用?已知:在0、100kPa條件下白錫轉(zhuǎn)化為灰錫的反應(yīng)焓變和熵變分別為H=-2180.9Jmol-1,S=-6.61Jmol-1K-1。隨堂檢測(cè)1.下列情況下,反應(yīng)速率相同的是()A.等體積0.1molL-1鹽酸和0.1molL-1硫酸分別與0.2molL-1NaOH溶液反應(yīng)B.等質(zhì)量鋅粒和鋅粉分別與等量1molL-1鹽酸反應(yīng)C.等體積等濃度鹽酸和硝酸分別與等質(zhì)量的Na2CO3粉末反應(yīng)D.等體積0.2molL-1鹽酸和0.1molL-1硫酸與等量等表面積等品質(zhì)石灰石反應(yīng)2.在一密閉容器中充入一定量的N2和H2,經(jīng)測(cè)定反應(yīng)開(kāi)始后的2s內(nèi)H2的平均速率:v(H2)=0.45mol(Ls)-1,則2s末NH3的濃度為()A.0.50molL-1B.0.60molL-1C.0.45molL-1D.0.55molL-13.下列各組實(shí)驗(yàn)中溶液最先變渾濁的是()A.濃度均為0.1molL-1的Na2S2O3溶液和硫酸各5mL,加水5mL,反應(yīng)溫度10B.濃度均為0.1molL-1的Na2S2O3溶液和硫酸各5mL,加水10mL,反應(yīng)溫度10C.濃度均為0.1molL-1的Na2S2O3溶液和硫酸各5mL,加水5mL,反應(yīng)溫度30D.濃度均為0.2molL-1的Na2S2O3溶液和硫酸各5mL,加水10mL,反應(yīng)溫度304.將氯酸鉀加熱分解,在0.5min內(nèi)放出氧氣5mL,加入二氧化錳后,在同樣溫度下0.2min內(nèi)放出氧氣50mL,加入二氧化錳后反應(yīng)速率是未加二氧化錳時(shí)反應(yīng)速率的多少倍?()A.10B.25C.50D.2505.已知:C+CO22CO,H1>0,反應(yīng)速率v1;N2+3H22NH3,H2<0,反應(yīng)速率v2。如升溫,v1和v2的變化是()A.同時(shí)增大B.同時(shí)減少C.v1增大,v2減少D.v1減少,v2增大6.四位同學(xué)同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)的速率測(cè)定實(shí)驗(yàn),分別測(cè)得反應(yīng)速率如下:v(A)=0.15mol(Ls)-1v(B)=0.6mol(Ls)-1v(C)=0.4mol(Ls)-1v(D)=0.45mol(Ls)-1。其中,反應(yīng)進(jìn)行得最快的是()A.B.C.D.7.(雙選)僅改變下列一個(gè)條件,能通過(guò)提高活化分子的百分率來(lái)提高反應(yīng)速率的是()A.加熱B.加壓C.加催化劑D.增大反應(yīng)物濃度8.(雙選)對(duì)于在一密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng):C(s)+O2(g)CO2(g),下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.將木炭粉碎成粉末狀可以增大化學(xué)反應(yīng)速率B.升高溫度可以增大化學(xué)反應(yīng)速率C.增加壓強(qiáng)不能增大化學(xué)反應(yīng)速率D.增加木炭的量可以增大化學(xué)反應(yīng)速率參考答案學(xué)習(xí)過(guò)程一、1.(1)減少增加(2)v=c/t(3)molL-1s-1molL-1min-12.(1)參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)(2)反應(yīng)物的濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑【跟蹤練習(xí)1】1.答案:D解析:本題可以采用歸一法進(jìn)行求解,可以通過(guò)方程式的計(jì)量數(shù)將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率折算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率進(jìn)行比較;B項(xiàng)中的B物質(zhì)是固體,不能表示反應(yīng)速率;C項(xiàng)中對(duì)應(yīng)的v(A)=0.2molL-1min-1;D項(xiàng)中對(duì)應(yīng)的v(A)=3molL-1min-1。2.答案:C解析:設(shè)4min時(shí),生成6xmolH2O(g)。4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)n(總)起始量/mol43007變化量/mol4x3x2x6x4min量/mol4-4x3-3x2x6x7+x據(jù)題意,則有:6x7+x=0.4,解得:x=0.5則4min內(nèi)H2O(g)的變化濃度為c(H2O)=3mol2L=1.5molL-1,v(H2O)=1.5molL-14min=0.375molL-1min-1,再由各物質(zhì)表示的速率之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,可得各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率分別為v(N2)=0.125molL-1min-1,v(NH3)=0.250molL-1min-1,v(O2)=0.1875molL-1min-1。二、1.在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)2.(1)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)(2)如果改變影響化學(xué)平衡的條件之一(如溫度、壓強(qiáng),以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度),平衡將向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)3.(1)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化量該反應(yīng)物起始量100%【跟蹤練習(xí)2】1.答案:(1)增大(2)增大(3)不變(4)減小2.答案:3.答案:三、1.在一定溫度下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)K2.cp(C)cq(D)cm(A)cn(B)3.(1)轉(zhuǎn)化率越大(2)溫度無(wú)關(guān)【跟蹤練習(xí)3】答案:(1)正反應(yīng)(2)E(3)850向正反應(yīng)方向進(jìn)行中解析:(1)由表格數(shù)據(jù)可得,隨著溫度升高,平衡常數(shù)增大,說(shuō)明化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);(2)A項(xiàng),達(dá)到平衡時(shí)c(CO2)不一定等于c(CO),反之c(CO2)=c(CO)時(shí)也不一定處于平衡狀態(tài);B項(xiàng),溫度不變K不變,不正確;C項(xiàng),此反應(yīng)不論是否平衡,壓強(qiáng)均不改變,故不正確;D項(xiàng),v正(CO2)與v正(H2)表示的反應(yīng)方向一致,故兩者相等時(shí)不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡;E項(xiàng),達(dá)到平衡時(shí),各種反應(yīng)物、生成物的濃度保持不變。(3)由c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O),可計(jì)算出K=1.0,即此時(shí)溫度為850,此溫度下c(CO)c(H2O)c(CO2)c(H2)=0.751.511.2=0.94<1.0,故反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行中。四、1.是指在給定條件下,能自發(fā)進(jìn)行到顯著程度的反應(yīng)。2.焓判據(jù)熵判據(jù)復(fù)合判據(jù)<=>【跟蹤練習(xí)4】1.答案:D2.答案:該條件下,白錫會(huì)自發(fā)變成灰錫,不能再繼續(xù)使用。解析:H-TS=-2180.9Jmol-110-3-273K(-6.61Jmol-1K-1)10-3-0.38kJmol-1<0,能自發(fā)進(jìn)行。隨堂檢測(cè)1.C2.B3.D4.B5.A6.D7.AC8.CD