化学平衡图像专题第4课时
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第二节化学平衡第4课时温度、催化剂对化学平衡移动的影响一、选择题1、下列说法中正确的是()A、温度可以影响任意可逆反应的化学平衡状态B、催化剂能加快反应速率,提高单位时间内的产量,也能提高反应物的转化率C、升高温度,反应速率加快,化学平衡正向移动D、对于可逆反应,改变外界条件使平衡向正反应方向移动,平衡常数一定增大答案:A2、反应:A(g)+3B(g)2C(g) ΔH<0,达平衡后,将反应体系的温度降低,下列叙述中正确的是( )A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向右移动B.正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向左移动C.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向右移动D.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向左移动答案 C3、对于反应:2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0,当温度升高时,平衡向逆反应方向移动,其原因是( )A.正反应速率增大,逆反应速率减小B.逆反应速率增大,正反应速率减小C.正、逆反应速率均增大,但是逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度D.正、逆反应速率均增大,而且增大的程度一样答案 C4、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )A.光照新制的氯水时,溶液的pH逐渐减小B.加催化剂,使N2和H2在一定条件下转化为NH3C.可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制氨D.增大压强,有利于SO2与O2反应生成SO3答案 B5、已知反应:2NO2(g) N2O4(g),把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里,然后用弹簧夹夹住橡皮管,把烧瓶A放入热水里,把烧瓶B放入冰水里,如图所示。
与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发现,A烧瓶内气体颜色变深,B烧瓶内气体颜色变浅。
下列说法错误的是( )A.上述过程中,A烧瓶内正、逆反应速率均加快B.上述过程中,B烧瓶内c(NO2)减小,c(N2O4)增大C .上述过程中,A 、B 烧瓶内气体密度均保持不变D .反应2NO 2(g) N 2O 4(g)的逆反应为放热反应答案 D6、将H 2(g)和Br 2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应:H 2(g)+Br 2(g)2HBr(g)ΔH <0,平衡时Br 2(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Br 2(g)的转化率为b 。
第二节化学平衡第4课时温度、催化剂对化学平衡的影响学习目标核心素养1.探究温度影响化学平衡的规律。
2.了解催化剂影响化学反应速率的实质,并进一步探讨对化学平衡的影响,从而了解催化剂在化工生产中的应用。
3.认识化学反应速率、化学平衡典型图像,学会化学平衡图像题的解题方法。
1.通过实验探究温度对化学平衡的影响,提升科学探究与创新意识。
2.理解平衡移动原理(勒夏特列原理)形成变化观念与平衡思想。
新课情境呈现神奇的催化剂我们都知道,生物体利用酶加速体内的化学反应,如果缺少酶,生物体内的许多化学反应就会进行缓慢。
酶在生理学、医学、农业等领域都有重大的意义。
那么,化学领域是如何定义催化剂的?在化学反应里能改变反应物化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡,且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂。
催化剂对化学反应速率的影响非常大,一些催化剂可以使化学反应速率加快至几万亿倍以上。
在一个化学反应中,催化剂的作用是降低该反应发生所需要的活化能,本质上是将一个难以发生的反应转变成两个比较容易发生的化学反应。
在这两个反应中,第一个反应中催化剂参与反应作反应物,第二个反应中又生成了催化剂,所以从总的反应方程式上看,催化剂在反应前后未有任何变化。
催化剂和反应体系的关系就像锁与钥匙的关系一样,具有高度的选择性(或专一性)。
让我们走进教材学习温度和催化剂对化学平衡移动的影响。
课前素能奠基新知预习一、温度变化对化学平衡的影响1.实验:NO2球浸泡在冰水、热水中,观察颜色变化。
2NO2(g)N2O4(g)ΔH=-56.9kJ·mol-1(红棕色)(无色)将NO2球浸泡在冰水和热水中(1)现象:冰水中热水中现象__红棕色变浅__ __红棕色加深__(2)动。
2.结论:其他条件不变时,升高温度平衡向着__吸热__的方向移动,降低温度平衡向着__放热__的方向移动。
二、催化剂对化学平衡的作用催化剂可__同等程度__地改变正反应速率和逆反应速率,因此催化剂对化学平衡的移动__没有影响__。
第4课时化学平衡常数1.下列关于化学平衡常数的说法中,正确的是()A.在任何条件下,化学平衡常数都是一个定值B.当改变反应物的浓度时,化学平衡常数会发生改变C.化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强都有关D.根据化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度2.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH4I(s)NH3(g)+HI(g)②2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡时,c(H2)=0.5 mol·L-1,c(HI)=4 mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为() A.9 B.16C.20 D.253.化学平衡常数K是衡量化学反应进行程度的标志。
在常温下,下列反应的平衡常数数值如下:2NO(g)N2(g)+O2(g)K1=1×10302H2(g)+O2(g)2H2O(g)K2=2×10812CO2(g)2CO(g)+O2(g)K3=4×10-92以下说法正确的是()A.常温下,NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1=c(N2)·c(O2)B.常温下,2H2O(g)2H2(g)+O2(g)的平衡常数的数值约为5×10-80C.常温下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2 D.以上说法都不正确4.已知830 ℃时,反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常数K=1,将各物质按表中的物质的量(单位:mol)投入恒容容器中,则开始时反应逆向进行的是()选项 A B C Dn(CO2) 3 1 0 1n(H2) 2 1 0 1n(CO) 1 2 3 0.5n(H2O) 5 2 3 25.据报道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实:CH3CH2OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g) 300 ℃70 MPa下列叙述错误的是()A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率B .反应需在300 ℃进行,可推测该反应是吸热反应C .充入大量CO 2气体可提高H 2的转化率D .从平衡混合气体中分离出CH 3CH 2OH 和H 2O 可提高CO 2和H 2的利用率6.在25 ℃时,密闭容器中X 、Y 、Z 三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示: 物质 X Y Z 初始浓度/mol·L -10.1 0.2 0 平衡浓度/mol·L -1 0.05 0.05 0.1下列说法错误的是( )A .反应达到平衡时,X 的转化率为50%B .反应表示为X +3Y 2Z ,此温度下的平衡常数为1 600C .增大压强使平衡向生成Z 的方向移动,平衡常数增大D .改变温度可以改变此反应的平衡常数7.一定条件下,体积为2 L 的密闭容器中,1 mol X 和3 mol Y 进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),经过12 s 达到平衡,生成0.6 mol Z 。
《选修四第二章第三节化学平衡图像》导学案(第4课时)高二班第组姓名组内评价教师评价
【课标要求】
1、了解不同化学平衡图像。
2、化学平衡图像分析解题。
【难点重点】
1、化学平衡图像题解答
2、化学平衡图像题的答题规律
【新课导学】
一、浓度 - 时间图:
1)写出化学反应方程式: 1)写出化学反应方程式:
2)求反应物的转化率: 2)求反应物的转化率:
【总结】浓度-----时间图像的关键:
1、何为反应物、生成物
2、反应物、生成物计量数关系
3、是否为可逆反应
【练习】
1.今有正反应放热的可逆反应,若反应开始经t1s后达平衡,在t2s时由于反应条件改变,使平
衡破坏,到t3s时又达平衡,如右图所示,
(1)该反应的反应物是______
(2)该反应的化学方程式为_________________
(3)分析从t2到t3时曲线改变的原因是()
A、增大了X或Y的浓度
B、使用了催化剂
C、缩小体积,使体系压强增大
D、升高了反应温度
二、速率-时间图:可用于:
1、已知引起平衡移动的因素,判断反应是吸热或放热,反应前后气体体积的变化。
2、(已知反应)判断引起平衡移动的因素。
•引起平衡移动的因素是•引起平衡移动的因素是
,平衡将向方向移动。
,平衡将向方向移动。
•已知对某一平衡改变温度时有如下图变化,则温度的变化是 (升高或降低),平衡
向反应方向移动,正反应是热反应。
若对一正反应吸热的可逆反应平衡后降低温度,画出平衡移动过程中的v - t 图。
对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),改变压强时有如下图变化,则压强变化是 (增
大或减小),平衡向反应方向移动,m+n p+q (>、<、=) 。
若对以上反应已知m+n>p+q,平衡后降低压强时,画出相关的v – t 图。
对于反应A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)(正反应放热)有如下图
所示的变化,请分析引起平衡移动的因素可能是什么?并说明理由。
引起平衡移动的因素是。
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)有如下图所示的
变化,请分析t1时的改变因素可能是什么?并说明理由。
t1时的改变因素可能是
a. b. 。
平衡没有移动。
【练习】
1.
(1)确定t 1、t 2、t 3时刻的操作: A 、降温 B 、加压 C 、浓度减小
(2)该反应正向是: (吸、放)热反应。
气体物质的量 (增大、减小)的反应。
2、以mA (g )+nB (g )
qC (g );为例:
若增大压强,或升高温度,重新达到平衡v 正、v 逆 变化如图,则△H___0,m+n___q
三、某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图:
对于反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),
m+n p+q 的正反应 热
四、某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图:
•对于反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g) 对于2A(g)+B(g) C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如
下图所示的变化,图中Y 轴可能表示:
A 、
B 物质的转化率 B 、正反应的速率
C 、平衡体系中的A%
D 、平衡体系中的C% 五、其它:
对于反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)
例题1.对于 m A (g) + n B (g) p C (g) + Q 有
如图所示的变化,则:
①p 1与 p 2 的关系是 ; ②m + n 与p 的关系是 ; ③T 1 与 T 2的关系是 ;
④Q 与 0 的关系是 。
例 2.右图曲线a 表示放热反应X(g)+Y(g)
Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X 的转化率随时间变化的关系。
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 .升高温度 B .加大X 的投入量 C .加催化剂 D .减小体积 例3.在容积固定的密闭容器中存在如下反应: A(g)+3B(g)
2C(g);△H<0。
某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反
应的影响,并根据实验数据作出下列关系图下列判断一定错误的是
A .图I 研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高
B .图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高
C .图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高
D .图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高
【练习】
1.下列图象中,不能表示反应A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)(△H<0)平衡体系的是( )
2、下图是在其它条件一定时,反应2NO+O22NO2+ Q
(Q>0)中NO 的最大转化率与温度的关系曲线。
图中坐标有A、B、C、D、E 5点,
中表示未达平衡状态且V正>V逆的点是。
3 、图表示反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g);
ΔH=-92.2kJ/mol。
在某段时间t0~t6中反应
速率与反应过程的曲线图,氨的百分含量最高
的一段时间是( )
A t0~t1
B t2~t3
C t3~t4
D t5~t6
4、右图是温度和压强对X+Y2z反应影响的示意图。
图
中横坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。
下列叙述正确的
是()
A.上述可逆反应的正反应为放热反应
B. X、Y、Z均为气态
C. X和Y中只有一种为气态,Z为气态
D. 上述反应的逆反应的ΔH>0
5、在下列反应中:A2(g)+B2(g)2AB(g)(正反应放热),当其达到平衡时,在下图的曲线中,符合勒沙特列原理的曲线是()
A. ①②
B. ③④
C. ①
D. ①⑤
6、在A(g)+B(g)=C(g)+D(g)的反应体系中,C的百分含量和时间的关系如图所示,若反应分别在400℃和100℃下进行,所得曲线分别为Q与P,则正反应是放热反应的图为()
A B C D
7、在一定温度不同压强(p1<p2)下,可逆反应2X(g)2Y(g)+Z(g)中,生成物Z在反应混合物
中的体积分数( )与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是()
A B C D
8、在密闭的容器中进行如下的反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),在温度T1和T2时,产物的量与时间的关系如下图所示,符合图象的正确的判断是()
A.T1>T2,△H>0 B.T1>T2,△H<0
C.T1<T2,△H>0 D.T1<T2,△H<0
9、下列各图是温度(或压强)对应
2A(s)+2B(g)2C(g)+D(g);△H>0的正、逆反应速率的影
响,曲线交点表示建立平衡时的温度或压强,其中正确的是()
【归纳总结】有关图象问题,可按以下的方法进行分析:
①认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与勒夏特列原理挂钩。
②紧扣可逆反应的特征,搞清正反应方向是吸还是放热,体积增大还是减小、不变,有无固体、纯液
t t p p
体物质参加或生成等。
③看清速率的变化及变化量的大小,在条件与变化之间搭桥。
④看清起点、拐点、终点,看清曲线的变化趋势。
⑤先拐先平。
例如,在转化率-时间图上,先出现拐点的曲线先达到平衡,此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。
⑥定一议二。
当图象中有三个量时,先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。