【新步步高】2018-2019学年高二化学人教版选修4课后作业:第二章 第三节 第2课时 影响化学平衡的条件
- 格式:doc
- 大小:200.50 KB
- 文档页数:5
第四节化学反应进行的方向一、自发过程与自发反应1.自发过程(1)含义:在一定条件下,不用借助于外力就可以自动进行的过程。
(2)特点:①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。
②在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。
2.自发反应在给定的一组条件下,一个反应可以自发地进行到显著程度。
二、化学反应进行方向的判据1.焓判据(能量判据)放热反应过程中体系能量降低,因此具有向最低能量状态进行的倾向,科学家提出用焓变(能量变化)来判断反应进行的方向,这就是焓判据(能量判据)。
2.熵判据(1)熵:用来度量体系混乱程度的物理量。
熵值越大,混乱程度越大。
符号为S。
单位:J·mol-1·K-1。
(2)熵值大小的比较:同一种物质在不同状态时的熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。
(3)熵增原理:在与外界隔绝的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即熵变(符号ΔS)大于零。
(4)熵判据:用熵变来判断反应进行的方向。
3.复合判据过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。
综合考虑焓判据和熵判据的复合判据,将更适合于所有的过程,只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。
知识点一自发过程与自发反应1.下列过程是非自发的是( )A.水由高处向低处流 B.天然气的燃烧C.铁在潮湿的空气中生锈 D.水在室温下结冰答案 D解析自然界中水由高处向低处流、天然气的燃烧、铁在潮湿的空气中生锈、冰在室温下融化,都是自发过程,其逆过程都是非自发过程。
2.实验证明,多数能自发进行的反应都是放热反应。
对此说法的理解正确的是( )A.所有的放热反应都是自发进行的B.所有的自发反应都是放热的C.焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素D.焓变是决定反应是否具有自发性的惟一判据答案 C解析多数能自发进行的反应都是放热反应,但并不是所有能自发进行的反应都是放热反应,既然说“多数”,必定存在特例,所以只能说焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素,但不是惟一因素。
第二章 化学反应速率和化学平衡第一节 化学反应速率目标要求 1.知道化学反应速率的定量表示方法,知道v =ΔcΔt 的含义。
2.知道一个反应中化学反应速率可以用不同物质表示。
3.理解反应mA +nBpY +qZ 中,v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)=m ∶n ∶p ∶q 的含义并能运用此关系进行简单的计算。
4.知道化学反应速率实验测定的基本原理和方法。
一、化学反应速率1.化学反应速率的含义化学反应速率用单位时间内反应物或生成物浓度的变化来表示。
在容积不变的反应器中,通常是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
其数学表达式为v =ΔcΔt。
(1)式中v 表示反应速率;c 表示各反应物或生成物浓度,Δc 表示其浓度的变化(取其绝对值);t 表示时间,Δt 表示时间变化。
(2)单位:mol·L -1·s -1或mol·L -1·min -1或mol·L -1·h -1等。
2.化学反应速率与化学计量数之间的关系对任意一个反应,用符号来代替具体的化学物质,反应方程式表示为mA +nB===pY +qZ 用不同物质表示的反应速率其关系是v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)=m ∶n ∶p ∶q 。
二、化学反应速率的测定 1.测定原理利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质进行测定。
2.测定方法 (1)根据颜色变化在溶液中,当反应物或产物本身有较明显的颜色时,可利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
(2)根据释放出气体的体积2 g 锌粒分别与40 mL 1 mol·L -1的H 2SO 4和40 mL 4 mol·L -1的H 2SO 4反应,当收集到同样多的H 2时,后者所用的时间较短,说明4 mol·L -1的H 2SO 4与锌反应比1 mol·L -1的H 2SO 4与锌反应的速率快。
第三节化学平衡(第二课时)教学目标:正确理解浓度、温度对化学平衡的影响,并能利用勒夏特列原理加以解释。
教学重点:理解浓度、温度对化学平衡的影响。
教学难点:勒夏特列原理的归纳总结。
教学过程【引入】:我们知道:不同温度下物质的溶解度不同。
那么对于t0时达到溶解平衡状态的饱和溶液,当升高或降低温度至t1时:若:溶解度增大,固体溶质继续溶解,则V(溶解)V(结晶)溶解度减小,固体溶质析出,则V(溶解)V(结晶)那么溶解平衡状态被打破,继而建立一种新的溶解平衡,也就是说:条件改变,溶解平衡移动。
那么:化学平衡是否也只有在一定条件下才能保持?当条件(浓度、压强、温度等)改变时,平衡状态是否也会发生移动?【实验探究一】:探究浓度变化对化学平衡的影响实验原理:已知在K2Cr2O7的溶液中存在如下平衡:Cr2O72-+ H2O 2CrO42-+ 2H+K2Cr2O7为橙色,K2CrO4为黄色。
实验步骤:①取两支试管各加入5ml0.1mol/L K2Cr2O7溶液,然后按下表步骤操作,观察并记录溶液颜色的变化。
步骤滴加3~~10滴浓H2SO4滴加10~~20滴6 mol/LNaOHK2Cr2O7溶液实验结论:V 正V 逆 V 逆V 正V ′正V ′逆【实验探究二】:探究浓度变化对化学平衡的影响实验原理:Fe 3++3SCN -Fe (SCN )3 (红色)实验步骤:向盛有5 ml 0.005mol/L FeCl 3溶液的试管中加入5 ml 0.01mol/L KSCN 溶液,溶液显红色。
(1)将上述溶液均分置于两支试管中;向其中一支试管中加入饱和FeCl 3溶液4滴,充分振荡,观察溶液颜色变化;向另一支试管滴加4滴1 mol/L KSCN 溶液,观察溶液颜色变化。
(2)向上述两支试管中各滴加0.01mol/LNaOH 溶液3~~5滴,观察现象,填写下表。
编号 12步骤(1) 滴加饱和FeCl 3溶液滴加1 mol/L KSCN 溶液现象步骤(2) 滴加NaOH 溶液滴加NaOH 溶液现象结论【思考与交流】1、 上述两个实验中,化学平衡状态是否发生了改变?你是如何判断的?2、从中你能否推知影响化学平衡状态的因素? 小结:(1)浓度对化学平衡的影响的规律在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,都可以使平衡向着 移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,都可以使平衡向着 移动。
新课标高中化学课后习题答案【选修4课后答】『必修1部分答案』第一章 (2)第一节化学反应与能量的变化 (2)第二节燃烧热能源 (3)第三节化学反应热的计算 (4)第二章 (7)第一节化学反应速率 (7)第二节影响化学反应速率的因素 (7)第三节化学平衡 (8)第四节化学反应进行的方向 (9)第三章 (9)第一节弱电解质的电离 (9)第二节水的电离和溶液的酸碱性 (10)第三节盐类的水解 (11)第四节难溶电解质的溶解平衡 (12)人教版新教材--高中化学必修1课后习题答案 (14)第一章从实验学化学 (14)第一节化学实验基本方法 (14)化学计量在试验中的应用 (14)第一章习题 (15)化学物质及其变化 (15)物质的分类 (15)离子反应 (16)氧化还原反应 (17)金属及其化合物 (18)金属的化学性质 (18)几种重要的金属化合物 (18)用途广泛的金属材料 (19)第一章第一节化学反应与能量的变化四、习题参考(一)参考答案1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是kJ/mol。
例如 1 mol H2 (g)燃烧,生成 1 mol H2O(g),其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol。
2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子。
旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量。
当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大,则此反应为放热反应;若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应。
(二)补充习题1.下列说法不正确的是()。
A.放热反应不需加热即可发生B.化学反应过程中的能量变化除了热能外,也可以是光能、电能等C.需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应D.化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关2.将铁粉和硫粉混合后加热,待反应一发生即停止加热,反应仍可持续进行,直至反应完全生成新物质硫化亚铁。
章末综合检测(时间:100分钟 满分:100分)一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分;每小题只有一个选项符合题意) 1.下列各图所反映的措施中,目的是为了加快其化学反应速率的是()答案 C2.向某密闭容器中充入1 mol CO 和2 mol H 2O(g),发生反应:CO +H 2O(g)CO 2+H 2。
当反应达到平衡时,CO 的体积分数为x 。
若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO 的体积分数大于x 的是( )A .0.5 mol CO +2 mol H 2O(g)+1 mol CO 2+1 mol H 2B .1 mol CO +1 mol H 2O(g)+1 mol CO 2+1 mol H 2C .0.5 mol CO +1.5 mol H 2O(g)+0.4 mol CO 2+0.4 mol H 2D .0.5 mol CO +1.5 mol H 2O(g)+0.5 mol CO 2+0.5 mol H 2 答案 B解析 对于一个反应前后气体体积相等的可逆反应,在等温等体积的条件下发生反应时,只需投料比例相等便可保证两平衡等效。
A 项逆推后为1.5 mol CO +3 mol H 2O(g),与原平衡等效;B 项逆推后为2 mol CO +2 mol H 2O(g),CO 比例偏高,则平衡后CO 体积分数也偏高;C 项逆推后为0.9 mol CO +1.9 mol H 2O(g),CO 比例偏低;则平衡后CO 体积分数也偏低;D 项逆推后为1 mol CO +2 mol H 2O(g),与原平衡等效。
3.下列说法中正确的是( ) A .非自发反应在任何条件下都不能实现B .自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减小或不变C .凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的D .熵增加且放热的反应一定是自发反应 答案 D解析 对于反应自发性的判断要综合利用焓判据和熵判据,仅靠单一判据不能对反应的自发性作出准确判断,B 、C 项错误;一定条件的非自发过程若改变条件也可能转变为自发过程,A 项错误。
第5课时习题课练基础落实知识点1 物质的溶解性1.下列现象不能用“相似相溶”解释的是( )A.氯化氢易溶于水B.氯气易溶于NaOH溶液C.碘易溶于CCl4D.碘难溶于水2.碘单质在水中溶解度很小,但在CCl4中溶解度很大,这是因为( )A.CCl4与I2相对分子质量相差较小,而H2O与I2相对分子质量相差较大B.CCl4与I2都是直线形分子,而H2O不是直线形分子C.CCl4和I2都不含氢元素,而H2O中含有氢元素D.CCl4和I2都是非极性分子,而H2O是极性分子3.下列物质中,属于易溶于水的一组是( )A.CH4、CCl4、CO2B.NH3、HCl、HBrC.Cl2、H2、N2D.H2S、C2H6、SO2知识点2 手性分子4.下列分子中含有手性碳原子的是( )5.在有机物分子中,当碳原子连有4个不同原子或原子团时,这种碳原子称为“手性碳原子”,凡具有一个手性碳原子的化合物一定具有光学活性。
例如,下面所示有机物含有一个手性碳原子,具有光学活性。
当发生下列化学变化,生成的新有机物无光学活性的是( )A.与新制银氨溶液共热B.与甲酸酯化C.与金属钠发生置换反应D.与H2加成知识点3 无机含氧酸的酸性6.无机含氧酸的化学式可以用XO n(OH)m来表示(X代表-成酸元素,n代表XO基中的氧原子数,m代表-OH数),则n值越大、m值越小,该酸的酸性就越强,硫酸、磷酸的结构分别为,,则它们的酸性( )A.硫酸和磷酸都是强酸B.硫酸是强酸,但是酸性比磷酸弱C.硫酸是强酸,且酸性比磷酸强D.磷酸和硫酸都是弱酸7.R、W、X、Y、Z为原子序数依次递增的同一短周期元素,下列说法中一定正确的是(m、n均为正整数)( ) A.若R(OH)n为强碱,则W(OH)n+1也为强碱B.若H n XO m为强酸,则Y是活泼非金属元素C.若Y的最低化合价为-2,则Z的最高正化合价为+6D.若X的最高正化合价为+5,则五种元素都是非金属元素练方法技巧手性分子的判断方法8.有机物具有手性,发生下列反应后,分子仍具有手性的是( )①与H2发生加成反应②与乙酸发生酯化反应③发生水解反应④发生消去反应A.①②B.②③C.①④D.③④相似相溶规则的应用拓展技巧9.有许多单质或化合物,易溶于含该元素的盐溶液、酸溶液或熔融液中,如I2易溶于KI溶液中,S易溶于K2S溶液中,KF易溶于液态HF中。
人教版化学选修4课后习题参考答案第一章第一节(P.6)1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是kJ/mol。
例如1 mol H2 (g)燃烧,生成1 mol H2O(g),其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol。
2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子。
旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量。
当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大,则此反应为放热反应;若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应。
第二节(P.10)1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料。
如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料。
2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施。
措施之一就是用甲醇、乙醇代替汽油,农牧业废料、高产作物(如甘蔗、高粱、甘薯、玉米等)、速生树木(如赤杨、刺槐、桉树等),经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇。
由于上述制造甲醇、乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇、乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施。
3. 氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料。
在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃、易爆,极易泄漏,不便于贮存、运输;二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料,成本高。
如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破,则氢气能源将具有广阔的发展前景。
4. 甲烷是一种优质的燃料,它存在于天然气之中。
但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的。
现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍。
如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机。
5. 柱状图略。
关于如何合理利用资源、能源,学生可以自由设想。
第二章检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包括17个小题,每小题3分,共51分)1下列说法中,正确的是()A.0.1 mol·L-1盐酸和0.1 mol·L-1硫酸与2 mol·L-1 NaOH溶液反应,其反应速率相同B.大理石块与大理石粉分别同0.1 mol·L-1盐酸反应,其反应速率相同C.Mg、Al在相同条件下分别与0.1 mol·L-1盐酸反应,其反应速率相同D.0.1 mol·L-1盐酸和0.1 mol·L-1硝酸与相同形状和大小的大理石反应,其反应速率相同答案:D2下列反应中,在高温下不能自发进行的是()O2(g)A.CO(g)C(s)+12B.2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)C.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)D.MgCO3(s)MgO(s)+CO2(g)解析:A、B、C、D都是分解反应,都是吸热反应。
B、C、D三个反应又都是熵增的反应,所以高温时能自发进行,A中变化需要吸热且不是熵增的反应,在高温下不能自发进行。
答案:A31 000 ℃时,FeO(s)+H2(g)Fe(s)+H2O(g),K=0.52。
欲使容器中有1.0 mol FeO 被还原,反应前容器中应充入a mol H2。
则a的值最接近()A.1.0B.2.0C.3.0D.4.0答案:C4下列说法正确的是()A.增大压强,活化分子数增多,化学反应速率一定增大B.升高温度,活化分子百分数不一定增大,化学反应速率一定增大C.加入反应物,使活化分子百分数增加,化学反应速率增大D.使用催化剂,降低了反应的活化能,增大了活化分子百分数,化学反应速率一定增大答案:D5在一定条件下,将X和Y两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应,平衡后测得X、Y的转化率与起始时两物质的物质的量之比的关系如图所示,则X、Y反应的化学方程式可表示为()A.2X+Y3ZB.3X+2Y2ZC.X+3Y ZD.3X+Y Z答案:D6一定温度下,在2 L的密闭容器中发生反应:M(g)+2N(g)x P(g)ΔH<0,N、P 的物质的量随时间变化的关系如图所示。
本章复习课练基础落实1.已知一种c(H+)=1×10-3mol·L-1的酸溶液和一种c(OH-)=1×10-3mol·L-1的碱溶液等体积混合后,溶液呈酸性,其原因可能是( )A.浓的强酸和稀的强碱溶液反应 B.浓的弱酸和稀的强碱溶液反应C.等浓度的强酸和弱碱溶液反应 D.生成了一种强酸弱碱盐答案 B解析酸和碱混合前已经电离出的H+和OH-恰好以等物质的量中和。
混合后的溶液呈酸性,说明反应后溶液中c(H+)>c(OH-)。
为什么有这种现象发生呢?一种可能是酸为弱酸,存在着电离平衡。
随着H+的反应,弱酸会电离出更多的H+使溶液呈酸性。
混合前的弱酸电离出和强碱中OH-相等浓度的H+,但弱酸的物质的量浓度要比强碱大得多。
因此,该题应是浓的弱酸和稀的强碱反应,生成的是弱酸强碱盐。
2.下列说法正确的是( )A.向0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中滴加酚酞,溶液变红色B.Al3+、NO-3、Cl-、CO2-3、Na+可以大量共存于pH=2的溶液中C.乙醇和乙酸都能溶于水,都是电解质D.分别与等物质的量的HCl和H2SO4反应时,消耗的NaOH的物质的量相同答案 A解析Na2CO3溶液中存在CO2-3的水解CO2-3+H2O HCO-3+OH-,使溶液显碱性,因此加入酚酞后溶液变为红色,A正确;B选项中pH=2的溶液显酸性,弱酸根阴离子CO2-3不能存在;C选项中的乙醇不是电解质,乙酸是电解质;HCl是一元酸而H2SO4是二元酸,因此等物质的量的HCl和H2SO4消耗的NaOH的物质的量之比为1∶2。
3.下列说法不正确的是( )A.K sp只与难溶电解质的性质和温度有关B.由于K sp(ZnS)>K sp(CuS),所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀C.其他条件不变,离子浓度改变时,K sp不变D.两种难溶电解质作比较时,K sp小的,溶解度一定小答案 D解析K sp只与难溶电解质自身的性质和温度有关,与沉淀的量和离子的浓度无关,A、C正确;相同类型的难溶电解质,沉淀向着溶解度减小的方向转化,B正确;只有相同类型的难溶电解质,K sp小的,溶解度一定小,D错误。
第3节化学平衡1.某温度下,在固定容积的容器中,可逆反应:A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡,测得平衡时各物质的物质的量之比为2:2:1,保持温度、体积不变,再以2:2:1的体积比将A、B、C充入此容器中,则()A. 平衡向逆反应方向转动B. 平衡不移动C. C的百分含量增大D. C的百分含量减小2.K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+。
用K2Cr2O7溶液进行下列实验:结合实验,下列说法不正确的是A. ①中溶液橙色加深,③中溶液变黄B. ②中Cr2O72-被C2H5OH还原C. 对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强D. 若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色3.下列有关平衡常数说法正确的是()A. 温度越高,K值越大B. K值越大,反应的转化率越小C. K值越大,反应的转化率越大D. K值的大小与起始浓度有关4.已知:在一定温度下,H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)的平衡常数为K1;H2(g)+I2(g)⇌HI(g)的平衡常数为K2,则K1、K2的关系为()A. K1=K2B. K1=2K2C. K1=1/2K2D. K1=K225.如图曲线a表示可逆反应X(g)+Y(g)⇌Z(g)+M(g).进行过程中Z的物质的量随时间变化的关系.若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是()A. 压缩反应容器的体积B. 加入一定量的ZC. 降低温度D. 减少X的投入量6.一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应:xA(g)+yB(g)⇌zC(g),达到平衡后测得A气体的浓度为0.5mol•L-1,保持温度不变,将密闭容器的容积压缩为原来的一半再次达到平衡后,测得A浓度为0.8mol•L-1,则下列叙述正确的是()A. 平衡向正反应方向移动B. x+y<zC. B的物质的量浓度减小D. C的体积分数降低7.图中表示2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H<0,能正确反映该可逆反应变化的图象是()A. B.C. D.8.对于反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H<0,下列图象正确的是()A. ①④B. ②③C. ①③D. ②④9.某温度下,反应H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=.该温度下在体积均为10L的三个密闭容器中分别加入反应物,起始加入量如图所示:下列判断不正确的是()起始量甲乙丙H2 (mol) 1 2 2CO2(mol) 1 1 2A. 反应开始时,甲中的反应速率最慢,丙中的反应速率最快B. 平衡时,甲和丙中CO2的转化率相等,均是60%C. 平衡时,乙中H2的转化率大于60%D. 平衡时,丙中c(H2)是0.08 mol•L-110.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A. 在硫化氢水溶液中加入碱有利于S2-的生成B. 加入催化剂有利于氨的氧化反应C. 高压有利于合成氨反应D. 向新制氯水中加入碳酸钙有利于次氯酸浓度增大11.已知A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:|温度/℃700 900 830 1000 1200平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4回答下列问题:(1)该反应的平衡常数表达式K=______,△H______0(填“<”“>”“=”);(2)830℃时,向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol•L-1•s-1.,则6s时c(A)=______ mol•L-1,C的物质的量为______mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为______,如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气,平衡时A的转化率为______;(3)判断该反应是否达到平衡的依据为______(填正确选项前的字母):a.压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变c.c(A)不随时问改变 d.单位时间里生成c和D的物质的量相等(4)1200℃时反应C(g)+D(g)⇌A(g)+B(g)的平衡常数的值为______.12.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g) K1△H1<0 (I)2NO(g)+Cl2(g)⇌ClNO(g) K2△H2<0 (Ⅱ)(1)4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K= ______ (用K1、K2表示).(2)为研究不同条件对反应(Ⅱ)的影响,在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min时反应(Ⅱ)达到平衡.测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1,则平衡后n(Cl2)= ______ mol,NO的转化率α1= ______ .其它条件保持不变,反应(II)在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2______ α1(填“>”“<”或“=”),平衡常数K2 ______ (填“增大”“减小”或“不变”).13.有两只密闭容器A和B,A能保持恒压,B能保持恒容.起始时向容积相等的A、B中分别通入体积比为2:1的等量的SO2和O2,使之发生反应:2SO2+O2⇌2SO3,并达到平衡.则(填“>”、“=”、“<”;“左”、“右”;“增大”、“减小”、“不变”).(1)达到平衡所需要的时间:t(A)______ t(B),SO2的转化率:a(A)______a (B)(2)起始时两容器中的反应速率:v(A)______ v(B),反应过程中的反应速率:v(A)______ v(B).(3)达到平衡时,在两容器中分别通入等量的Ar气.A中的化学平衡向______ 反应方向移动,B中的化学反应速率______ .(4)达到平衡后,向两容器中分别通入等量的原反应气体,再次达到平衡时,A 容器中SO2的质量分数______ ,B容器中SO2的质量分数______ .14.已知二甲醚是一种重要的清洁燃料,可以通过CH3OH分子间脱水制得:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=23.5kJ•mol-1.在T1℃,恒容密闭容器中建立上述平衡,体系中各组分浓度随时间变化如图所示.请回答下列问题:(1)该条件下反应平衡常数表达式K= ______ .在t1℃时,反应的平衡常数为______ .用CH3OH表示的化学反应速率______ .(2)相同条件下,若改变起始浓度,某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)=0.4mol•L-1、c(H2O)=0.6mol•L-1、c(CH3OCH3)=1.2mol•L-1,此时正、逆反应速率的大小:v (正)______ v (逆)(填“>”、“<”或“=”).15.汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H>0,已知该反应在240℃,平衡常数K=64×10-4.请回答:(1)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则N2的反应速率为______.(2)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志______.A.消耗1mol N2同时生成1mol O2 B.混合气体密度不变C.混合气体平均相对分子质量不变 D.2v正(N2)=v逆(NO)(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,如图变化趋势正确的是______(填字母序号).(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态.与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO 的体积分数______.(填“变大”、“变小”或“不变”)(5)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 mol/L、4.0×10-2 mol/L和3.0×10-3 mol/L,此时反应______(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是______.参考答案【答案】1. C2. D3. C4. D5. A6. A7. B8. B 9. C 10. B11. (1);<(2)0.022;0.09;80%;80%(3)c(4)2.512. (1)(2)0.025;75%;>;不变13. <;>;=;>;左;不变;不变;降低14. ;5;mol/(L•min);>15. 0.05mol/Lmin;AD;AC;不变;向正反应方向进行;因为浓度商Q c<K。
第2课时影响化学平衡的条件[目标要求] 1.知道浓度、温度、压强等条件改变时,化学平衡状态将会被打破。
2.掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡影响的结果以及有关的理论解释。
3.理解勒夏特列原理。
一、浓度对化学平衡的影响在其他条件不变时(1)增大反应物浓度,化学平衡向正反应方向移动。
(2)减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动。
(3)增大生成物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。
(4)减小反应物浓度,化学平衡向逆反应方向移动。
二、压强对化学平衡的影响在其它条件不变时增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动,减小压强,化学平衡向气体体积增大的方向移动。
三、温度对化学平衡的影响在其他条件不变时,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,降低温度会使化学平衡向放热反应方向移动。
四、催化剂与化学平衡催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,能改变达到化学平衡的时间,但不能使化学平衡发生移动。
五、勒夏特列原理如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,以及参加化学反应的化学物质的浓度),平衡将向着减弱这种改变的方向移动。
知识点一影响化学平衡的因素1.在新制的氯水中存在平衡:Cl2+H2O H++Cl-+HClO,若向氯水中投入少量碳酸钙粉末,溶液中发生的变化是( )A.H+浓度减小,HClO浓度减小 B.H+浓度增大,HClO浓度增大C.H+浓度减小,HClO浓度增大 D.H+浓度增大,HClO浓度减小答案 C解析碳酸的酸性弱于盐酸而强于次氯酸,向氯水中投入少量碳酸钙粉末后,它与盐酸反应,而不与次氯酸反应。
又由于H+浓度减小,平衡Cl2+H2O H++Cl-+HClO向正反应方向移动,故HClO浓度增大。
2.关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠晶体,尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛,其化学机理如下:①HUr+H2O Ur-+H3O+,尿酸尿酸根离子②Ur-(aq)+Na+(aq)NaUr(s)。
下列对反应②的叙述正确的是( )A.正反应为吸热反应B.正反应为放热反应C.升高温度,平衡向正反应方向移动D.降低温度,平衡向逆反应方向移动答案 B解析题意中明确指出“尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛”,说明温度降低,反应②Ur-(aq)+Na+(aq)NaUr(s)的平衡向正反应方向移动,可知其正反应为放热反应。
3.将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器中,恒温下发生反应H2(g)+Br2(g)2HBr(g)ΔH<0,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。
a与b的关系是( )A.a>b B.a=b C.a<b D.无法确定答案 A解析 两反应的温度不同,后者为绝热条件,相对于前者相当于升高了温度,Br 2的转化率减小。
4.对于密闭容器中的可逆反应:mX(g)+nY(s)pZ(g) ΔH <0,达到化学平衡后,改变条件,下列表述不正确的是( )A .增大压强,化学平衡不一定发生移动B .通入氦气,化学平衡不一定发生移动C .增加X 或Y 的物质的量,化学平衡一定发生移动D .其它条件不变,升高温度,化学平衡一定发生移动 答案 C解析 Y 是固体,增加Y 不影响平衡。
知识点二 勒夏特列原理5.下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是( )A .在溴水中存在如下平衡:Br 2+H 2O HBr +HBrO ,当加入NaOH 溶液后颜色变浅B .对2H 2O 22H 2O +O 2的反应,使用MnO 2可加快制O 2的反应速率C .反应CO +NO 2CO 2+NO ΔH<0,升高温度使平衡向逆反应方向移动D .合成氨反应:N 2+3H 22NH 3 ΔH<0,为使氨的产率提高,理论上应采取低温高压的措施答案 B6.在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:NO(g)+CO(g)1/2N 2(g)+CO 2(g)ΔH =-373.2 kJ·mol -1,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO 的转化率,采取的正确措施是( )A .加催化剂同时升高温度B .加催化剂同时增大压强C .升高温度同时充入N 2D .降低温度同时增大压强 答案 B解析 降低温度虽然能提高NO 的转化率,但也降低了反应速率,D 选项同时采取了降温和增压措施,对提高NO 的转化率是一致的,但对加快反应速率是矛盾的,故D 项不能保证满足题中条件。
练基础落实1.对已达到化学平衡的下列反应2X(g)+Y(g)2Z(g)减小压强时,对反应产生的影响是( )A .逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动B .逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动C .正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动D .正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动 答案 C解析 减小压强,体系中各组分浓度都减小,所以正、逆反应速率都减小,平衡向气体体积增大的方向移动。
2.下列说法正确的是( )A .其他条件不变,增大某一反应物的浓度,反应物的转化率一定都增大B .对于有气体参加的反应,其他条件不变,增大压强,体积缩小,体系中各气体的浓度一定增大C .对于有气体参加的反应,改变压强使平衡向右移动,生成的气体的浓度一定增大D .增大反应物的浓度,平衡向右移动,生成物的体积分数一定增大 答案 B解析 在平衡体系中,增大某一反应物的浓度,该反应物的转化率降低,对于有气体参加的反应,只要增大压强,各组分浓度同时增大,而减小压强,各组分浓度同时减小。
3.下图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。
下列叙述与示意图不相符合的是( )A .反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等B .该反应达到平衡态Ⅰ后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态ⅡC .该反应达到平衡态Ⅰ后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态ⅡD .同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡态Ⅱ时浓度不相等 答案 C解析 C 项达到平衡态Ⅰ后,减小反应物浓度,正反应速率减小,逆反应速率在那一瞬间不变,图象应为:4.COCl 2(g)CO(g)+Cl 2(g) ΔH>0。
当反应达到平衡时,下列措施:①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO 的浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl 2转化率的是( ) A .①②④ B .①④⑥ C .②③⑤ D .③⑤⑥ 答案 B解析 要提高COCl 2的转化率,平衡需正向移动。
已知可逆反应的正反应是一个气体化学计量数之和增大、吸热的反应。
故①升温符合。
②恒容通入惰性气体平衡不移动,不符合要求。
③增加CO 的浓度,平衡逆向移动。
④减压平衡正向移动。
⑤催化剂不影响化学平衡。
⑥恒压下通入惰性气体相当于减压,平衡正移,故正确答案为B 。
5.在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X 、Y ,发生反应mX(g)nY(g) ΔH =Q kJ·mol -1。
反应达到平衡时,Y 的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示:下列说法正确的是( ) A .m>n B .Q<0C .温度不变,压强增大,Y 的质量分数减少D .体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动 答案 C解析 升温,c(Y)增大,平衡右移,所以,Q>0,B 、D 错误;气体体积增大,若平衡不动,c(Y)应减小为一半,现c(Y)比一半大,即减压平衡向右移动,m<n ,A 错,C 对。
6.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)N 2(g)+2CO 2(g)。
下列说法不正确的是( )A .升高温度可使该反应的逆反应速率降低B .使用高效催化剂可有效提高正反应速率C .反应达到平衡后,NO 的反应速率保持恒定D .单位时间内消耗CO 和CO 2的物质的量相等时,反应达到平衡 答案 A解析 升温,无论是正反应,还是逆反应,速率均加快,A 项错;催化剂可以加快化学反应速率,B 项正确;达到平衡后,各组分的速率保持不变,C 项正确;由于CO 和CO 2的计量系数相等,故当两者同时消耗的量相等时,反应即达到平衡,D 项正确。
7.已知H 2(g)+I 2(g)2HI(g) ΔH<0。
有相同容积的定容密闭容器甲和乙,甲中加入H 2和I 2各0.1 mol ,乙中加入HI 0.2 mol ,相同温度下分别达到平衡浓度。
欲使甲中HI 的平衡浓度大于乙中HI 的平衡浓度,应采取的措施是( )A .甲、乙提高相同温度B .甲中加入0.1 mol He ,乙不变C .甲降低温度,乙不变D .甲增加0.1 mol H 2,乙增加0.1 mol I 2 答案 C解析 在相同体积和温度的条件下,甲、乙两容器是等效体系,平衡时两容器中各组分的浓度相同;若提高相同的温度,甲、乙两体系平衡移动的情况相同;若向甲中加入一定量的He ,平衡不移动;若向甲中加0.1 mol H 2和向乙中加0.1 mol I 2,甲、乙两体系平衡移动的效果相同;而降低甲的温度会使平衡向正向移动,c(HI)提高。
练方法技巧巧解化学平衡计算型选择题8.在一个固定体积的密闭容器中,放入3 L X(气)和2 L Y(气),在一定条件下发生下列反应:4X(气)+3Y(气)2Q(气)+nR(气),达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加5%,X 的浓度减小13,则该反应方程式中的n 值是( )A .3B .4C .5D .6 答案 D解析 此题可采用一般规范解法或巧解法。
①常规解法:因为反应开始和达到平衡状态时,温度和体积不变,所以气体物质的量浓度可当作它的物质的量或体积(升)来进行计算。
4X(气)+3Y(气)2Q(气)+nR(气)起始 3 2 0 0变化 3×13 34 12 n4平衡 2 1.25 0.5 0.25n 根据阿伏加德罗定律,压强增加为原来的1.05倍(即比原来增加5%),气体的物质的量也增加为原来的1.05倍。
则有:2+1.25+0.5+0.25n =(3+2)×1.05解得:n =6。
②巧解法:依题意,反应开始和达到平衡时,容器的体积和温度不变,混合气体的压强增大了,这说明平衡状态时,混合气体的总物质的量较反应前增大了,因此在上述方程式中,各生成物系数之和应大于各反应物系数之和。
即(2+n)>(4+3),n>5,从题中选项看,只有D 符合上述关系。
练综合拓展9.现有反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B 的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C 的质量分数减小,则:(1)该反应的逆反应为________热反应,且m +n______p(填“>”、“=”或“<”)。
(2)减压时,A 的质量分数__________。