第3章化学反应速率和化学平衡学
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1 选修4第二章《化学反应速率化学平衡》单元测试题
一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分。每小题只有一个选项符合题意)
1.在2A+B 3C+4D反应中,表示该反应速率最快的是
A.υ(A)= 0.5 mol/(L·s) B.υ(B)= 0.3 mol/(L·s)
C.υ(C)= 0.8 mol/(L·s) D.υ(D)= 1 mol/(L·s)
2.下列说法正确的是
A.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大
B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
C.升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
D.催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数,从而增大反应速率
3.过程的自发性的作用是
A.判断过程的方向 B.确定过程是否一定会发生 C.判断过程发生的速率 D.判断过程的热效应
4.在2升的密闭容器中,发生以下反应:2A(g)+ B(g) 2C(g)+D(g) 。若最初加入的A和B都是4 mol,在前10秒钟A的平均反应速度为0.12 mol/(L·s),则10秒钟时,容器中B的物质的量是
A. 1.6 mol B. 2.8 mol C. 2.4 mol D. 1.2 mol
5.一定条件下反应2AB(g) A2(g)+B2(g)达到平衡状态的标志是
A.单位时间内生成nmolA2,同时消耗2n molAB B.容器内,3种气体AB、A2、B2共存
C.AB的消耗速率等于A2的消耗速率 D.容器中各组分的体积分数不随时间变化
6.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(ψ)与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是
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化学反应速率和化学平衡
第一节 化学反应速率及影响因素
学什么?
1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。
2.理解外界条件(温度、浓度、压强、催化剂)对反应速率的影响。
牢记 1 个表达式
v=ΔcΔt。
掌握 1 条规律
对于可逆反应mA(g)+nB(g)↹pC(g),
v(A)∶v(B)∶v(C)=Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)=Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=m∶n∶p。
理解影响化学反应速率的 5 个因素
增大反应物浓度、增大气体反应物压强、升高温度、使用催化剂、增大反应物表面积,化学反应速率均增大。
熟记 1 个图像
Ea—活化能E′a—逆反应活化能ΔH=Ea-E′a=Ea·c-E′a·c
考点一化学反应速率图像及其应用
1.物质的量(或浓度)一时间图像及应用
例如:某温度时,在定容(V L)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 2 / 23
根据图像可进行如下计算:
(1)某物质的平均速率、转化率,如:
v(X)=n1-n3V·t3 mol/(L·s),Y的转化率=n2-n3n2×100%。
(2)确定化学方程式中的化学计量数之比
如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为:
(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2。
2.速率—时间图像
平衡体系
条件变化
速率变化
速率变化曲线
任一平
衡体系
①增大反
应物浓度 v′(正)、v′(逆)均增大,且v′(正)>v′(逆)
②减小反
应物浓度 v′(正)、v′(逆)均减小,且v′(逆)>v′(正)
③增大生
成物浓度 v′(正)、v′(逆)均增大,且v′(逆)>v′(正)
④减小生
成物浓度 v′(正)、v′(逆)均减小,且v′(正)>v′(逆)
正反应方 向为气体
体积增大 的放热反
应
⑤增大压强或升高温度 v′(正)、v′(逆)均增大,且v′(逆)>v′(正) 3 / 23
化学反应速率与化学平衡
化学反应速率和化学平衡是化学反应中两个重要的概念。化学反应速率描述了反应物转化为生成物的速度,而化学平衡描述了反应物与生成物之间达到稳定状态的过程。本文将重点讨论化学反应速率和化学平衡之间的关系,以及影响反应速率和平衡的因素。
一、化学反应速率
化学反应速率指的是反应物转化为生成物的速度。反应速率常用生成物浓度的变化率表示。可以通过以下公式计算:
反应速率 = (∆C)/(∆t)
其中,∆C表示生成物浓度的变化量,∆t表示时间的变化量。反应速率的单位通常用M/s表示。
反应速率受到多种因素的影响,包括温度、浓度、催化剂以及反应物的物理状态等。温度的增加会加快反应速率,因为温度升高将使分子更具能量,从而增加了反应的碰撞频率。浓度的增加也会提高反应速率,因为更多的反应物分子会发生碰撞,增加反应的机会。催化剂可以降低反应的活化能,提高反应速率,而反应物的物理状态也会对反应速率产生影响。
二、化学平衡 化学平衡是指在封闭系统中,反应物与生成物之间达到稳定状态的过程。在化学平衡状态下,反应物与生成物的浓度保持不变,但是反应仍在进行。
化学平衡的条件是反应物与生成物的摩尔比保持固定。平衡常数(K)可以用来定量描述化学平衡。对于以下一般的平衡反应:
aA + bB ↔ cC + dD
平衡常数的表达式为:
K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b
其中,[C]、[D]表示生成物C、D的浓度,[A]、[B]表示反应物A、B的浓度。a、b、c、d分别为反应物与生成物的摩尔系数。
化学平衡的移动性和热力学稳定性是平衡反应研究的两个重要方面。移动性指平衡位置是否会随着外界条件的改变而发生变化,而热力学稳定性指在给定条件下平衡是否能够达到。
三、化学反应速率与化学平衡的关系
化学反应速率和化学平衡是两个不同的概念,但它们之间存在紧密的联系。
在达到化学平衡的过程中,反应速率会逐渐减小直到达到平衡状态。当反应开始时,反应速率较快,但随着反应进行,生成物逐渐增加,浓度逐渐达到饱和,反应速率逐渐降低。当反应速率降至与反应逆向速率相等时,反应达到平衡状态。 平衡常数(K)可以用来表示反应物与生成物的浓度比例。当平衡常数(K)大于1时,生成物浓度高于反应物浓度,反应向正向方向进行;当平衡常数(K)小于1时,生成物浓度低于反应物浓度,反应向逆向方向进行。
43 第三章 化学反应速率和化学平衡
研究化学反应不仅要注意其产物的种类,还必须注意另外两个重要问题:一是反应进行的快慢,即化学反应的速度问题;二是反应进行的程度问题,即化学平衡的问题。研究并掌握化学反应速率和化学平衡的规律,可以帮助人们在化工生产中,选择最适宜的反应条件,在最短的时间内,提高原料的利用率。
第一节 化学反应速率
一、化学反应速率的表示方法
化学反应进行的速率差别很大,如火药爆炸、核反应、酸碱中和等瞬间即可反应完成;而钢铁的生锈、橡胶的老化要经过较长的时间才能察觉;自然界中岩石的风化、煤或石油的形成,则需要长达几十万年甚至亿万年。
在化学反应中,随反应的进行,反应物的浓度不断减小,生成物浓度不断增大。通常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化学反应速率。浓度单位为mol/ L,时间单位用h(小时)、min(分)、s(秒)表示。反应速率的单位为mol/L·s、mol/L·min、mol/L·h。应当指出,该反应速率实际上是一定时间间隔内平均反应速率,而不是瞬间速率。
例如,某反应物的初始浓度是2mol/L,2秒后其浓度变为0.6mol/L,则2秒内该反应物的平均反应速率为0.7mol/L·s。
注意,同一化学反应,用不同的反应物或生成物的浓度变化来表示其反应速率时,其结果不同。
二、 影响化学反应速率的因素
化学反应速率的快慢,首先取决于反应物的性质。氢与氟在低温、暗处发生爆炸反应;氢与氯则需要光照或加热才能化合。其次,浓度、压力、温度、催化剂等外界条件对反应速率也有不可忽略的影响。
1. 浓度对反应速率的影响 【学习目标】
1. 了解化学反应速率的概念、表示方法。
2. 掌握浓度、压力、温度和催化剂对化学反应速率的影响。
3.掌握化学平衡的基本概念、化学平衡移动原理及有关化学平衡的计算。
【能力目标】
1. 能解释外界条件对化学反应速率的影响。
2. 能熟练进行有关化学平衡的计算