2022年高中化學 第二章 《化學反應速率和化學平衡》學案 新人教版選修4

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1、2022年高中化學 第二章 化學反應速率和化學平衡學案 新人教版選修4【知識要點】一、化學反應速率1、化學反應速率（1）概念：化學反應速率是用來衡量化學反應進行的快慢的物理量。通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示化學反應速率。（2）表示方法： vct 固體或純凈液體vnt（用不同物質表示的化學反應速率之比等于化學方程式中的各物質的化學計量系數(shù)比。）2、影響化學反應速率的因素（1）內因（主要因素）是指參加反應的物質的性質。（2）外界條件對化學反應速率的影響1）濃度：其他條件相同時，增大反應物濃度反應速率增大，減小反應物濃度反應速率減小。 有關解釋：在其他條件不變時，對某一反應

2、，活化分子在反應物中所占的百分數(shù)是一定的。單位體積內活化分子的數(shù)目與單位體積內反應物分子的總數(shù)成正比。當反應物濃度增大時，單位體積內分子數(shù)增多，活化分子數(shù)也相應增大，單位體積內的有效碰撞次數(shù)也相應增多，化學反應速率增大。 2）壓強：對有氣體參加的化學反應，若其他條件不變，增大壓強，反應速率加快，減小壓強，反應速率減慢。有關解釋：當溫度一定時，一定物質的量的氣體的體積與其所受的壓強成反比。若氣體的壓強增大到原來的2倍，體積就縮小到原來的一半，單位體積內的分子數(shù)就增大到原來的2倍。故增大壓強，就是增加單位體積里反應物的物質的量，即增大反應物的濃度，反應速率相應增大；相反，減小壓強，氣體的體積就擴大

3、，反應物濃度減小，反應速率隨之減小。說明： 若參加反應的物質為固體、液體或溶液，由于壓強的變化對它們的濃度幾乎無影響，可以認為反應速率不變。與化學反應無關的氣體對化學反應速率是否有影響，要分情況而定。在一定溫度下于密閉容器中進行的化學反應N2(g)+3H2(g) 2 NH3 (g)： a、充入He并保持容器的容積不變時，雖容器內氣體的總壓增大，但由于氣體的容積不變，反應物氣體的物質的量濃度不變，化學反應速率不變，平衡不移動。 b、充入He并保持容器內的總壓不變時，必然是容器的容積增大。而氣體容積的增大，引起反應物濃度的減小，化學反應速率減小，平衡左移。 3）溫度：當其他條件不變時，升高溫度反應

4、速率增大；降低溫度反應速率減小。經驗規(guī)律：一般來說，溫度每升高10，反應速率增大24倍。 有關解釋：在濃度一定時，升高溫度，反應物分子的能量增加，使一部分原來能量較低的分子變成活化分子，從而增加了反應物分子中活化分子的百分數(shù)，使有效碰撞次數(shù)增多，反應速率增大。溫度升高，分子的運動加快，單位時間里反應物分子間碰撞次數(shù)增加，反應也相應地加快，前者是反應速率加快的主要原因。 說明：溫度對反應速率的影響規(guī)律，對吸熱、放熱反應都適用，且不受反應物狀態(tài)的限制。4）催化劑：催化劑能參與反應，改變反應歷程，降低活化能，也就等于提高了活化分子的百分數(shù)，從而提高了有效碰撞頻率，加快了反應速率。 5）其他因素對化學

5、反應速率的影響 例如，通過光輻照、放射線輻照、超聲波、電弧、強磁場、高速研磨等等?？傊?，向反應體系輸入能量，都有可能改變化學反應速率。二、化學平衡移動原理（勒夏特列原理）：如果改變影響化學平衡的一個條件(如濃度、溫度、壓強等)，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。1、濃度：增大反應物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應方向移動。減小反應物濃度或增大生成物濃度，平衡向逆反應方向移動。 2、壓強：對于有氣體參加的反應，增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動，減小壓強平衡向氣體體積增大的方向移動。（對于沒有氣體參加的可逆反應及反應前后氣體體積不變的反應，改變壓強化學平衡不移動。） 3、溫度：升高溫度平衡

6、向吸熱方向移動，降低溫度平衡向放熱方向移動。無論是吸熱反應還是放熱反應，升高溫度反應速率都加快；降低溫度反應速率則減慢。三、等效平衡：在一定條件（定溫、定容或定溫、定壓）下，只是起始加入情況不同的同一可逆反應達到平衡后，任何相同組分的分數(shù)（體積、物質的量）均相同，這樣的化學平衡互稱為等效平衡。（1）定溫、定容：反應前后氣體體積改變：轉化成平衡式同一邊物質物質的量與原平衡數(shù)值相同。反應前后氣體體積不變：轉化成平衡式同一邊物質物質的量與原平衡比值相同。（2）定溫、定壓：轉化成平衡式同一邊物質物質的量與原平衡比值相同。四、化學平衡常數(shù)1、定義：在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物濃度冪

7、之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù)（簡稱平衡常數(shù)），用符號K表示。 如：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)Cm (A)C n (B)Cp (C)Cq (D)K= （注意：對于有固體或純液體參加的反應，它們的濃度不列入K的表達式。K值與濃度無關，只受溫度影響。不指明溫度，K值無意義。對于給定的化學反應，正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。）應用：判斷反應進行的程度：K值越大，反應進行的程度越大，反應物轉化率越高。 判斷反應熱效應：T升高，K值增大，則正反應為吸熱反應。 T降低，K值減小，則正反應為放熱反應。五、化學反應自發(fā)進行的方向的判斷根據(jù)體

8、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，由焓變和熵變判據(jù)組合的復合判據(jù)適合于所有的過程。即G=HTS 0， 反應能自發(fā)進行 G=HTS 0，反應處于平衡狀態(tài) G=HTS 00低溫0，高溫00任何溫度都不能自發(fā)00任何溫度都能自發(fā)00，低溫0較低溫度能自發(fā)【鞏固練習】1、對于反應A(g)+3B(g) 2C(g)，下列各數(shù)據(jù)表示不同條件下的反應速率，其中反應進行得最快的是（ ）A、v(A)=0.01 mol/(Ls) B、v(B)=0.02 mol/(Ls)C、v(B)=0.60mol/(Lmin) D、v(C)=1.0mol/(Lmin)2、在可逆反應中，改變下列條件一定能加快

9、反應速率的是（ ）A、增大反應物的量B、升高溫度C、增大壓強D、使用催化劑3、在2L的密閉容器中發(fā)生下面反應：A(g)+2B(g) 3C(g)，經過3min后A的物質由10mol變?yōu)?mol，則下面表示的反應速率正確的是（ ）A、vA=1molL1min1 B、vB=1molL1min1C、vC=2molL1min1 D、vB=2molL1min14、在氣體反應中，能使反應物中活化分子數(shù)和活化分子百分數(shù)同時增加的方法是（ ）增大反應物濃度 升高溫度 增大壓強 移去生成物 加入催化劑A、 B、 C、 D、5、合成氨所需的H2由炭和水蒸氣反應制得，其中一步反應為CO+H2O（g）CO2+H2H0，

10、欲使CO的轉化率提高，同時提高H2的產率，可以采取的措施是（ ）A、增大水蒸氣的濃度 B、升高溫度 C、增大CO濃度 D、增大壓強6、在密閉容器中充入N2和H2，合成NH3，到2秒末測得，v (H2) =0.45 mol / (Ls)，則2秒末NH3的濃度為（ ） A、0.5 mol / L B、0.45 mol / L C、 0.6 mol / L D、0.55 mol / L7、在一定條件下，進入氨合成塔的混合氣體中含N2的體積分數(shù)為22%，含H2的體積分數(shù)為78%，經過合成反應達到平衡后，在相同的溫度和壓強下，氣體的體積縮小至原體積的95%，N2的轉化率與下面接近的數(shù)值是（ ）A、12.

11、5% B、1.4% C、10.5% D、9%8、一定溫度下，下列敘述不是可逆反應A(g)+3B(g) 2C(g)達到平衡的標志的是（ ）C的生成速率與C的分解速率相等；單位時間內amol A生成，同時生成3amol B；A、B、C的濃度不再變化；混合氣體的總壓強不再變化；混合氣體的物質的量不再變化；單位時間消耗amol A，同時生成3amol B；A、B、C的分子數(shù)目比為1:3:2。 A、 B、 C、 D、9、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2NH3N2+3H2，一段時間后達到平衡，此時NH3的體積分數(shù)為x%。若在該容器中再加入1molNH3后密封，加熱到相同溫度

12、使反應達到平衡，設此時NH3的體積分數(shù)為y%，則x和y的關系正確的是（ ）A、xy B、xy C、 x=y D、xy10、在一定條件下，在容積為2L的密閉容器中，將2molL氣體和3molM氣體向混合，發(fā)生如下反應：2L(g)+3M(g) xQ(g)+3R(g)，4s后該反應達到平衡時，生成2.4molR，并測得Q的反應速率為0.1mol/(Ls)，下列有關敘述正確的是（ ）A、x的值為2 B、混合氣體的密度變大C、L的轉化率為80% D、平衡時M的濃度為0.6mol/L11、在密閉容器中的一定量混合氣體發(fā)生反應：xA（g）yB（g）zC（g），平衡時測得A的濃度為0.50mol/L，保持溫度

13、不變，將容器的體積擴大兩倍，測得A的濃度變?yōu)?.35 mol/L，下列有關判斷正確的是( )A、x+yz B、平衡正向移動 C、A的轉化率降低 D、C的體積分數(shù)下降12、按溫度每升高10，化學反應速率增大2倍來計算，若某反應由50升溫到80，反應速率比原來增大（ ）A、4 倍B、6 倍C、8 倍D、9 倍P1P2BP1P2CP1P2AP1P2Dtttt13、在一定溫度不同壓強（p1p2）下，可逆反應2X(g) 2Y(g)Z(g)中，生成物Z在反應混合物中的體積分數(shù)（）與反應時間（t）的關系有以下圖示，正確的是（ ）14、用鐵片與稀硫酸反應制取氫氣時，下列措施不能使氫氣生成速率加大的是（ ）A、

14、加熱 B、不用稀硫酸，改用98%濃硫酸C、滴加少量CuSO4溶液 D、不用鐵片，改用鐵粉15、已知450時，反應H2(g)I2(g) 2HI(g)的K50，由此推測在450時，反應2HI(g) H2(g)I2(g)的化學平衡常數(shù)為（ ）A、50 B、0.02 C、100 D、無法確定T2 P1nzT2 P2T1 P2t16、反應 2X(氣)+Y(氣) 2Z(氣)+熱量，在不同溫度(T1和T2)及壓強(P1和P2)下，產物Z的物質的量(nZ)與反應時間(t)的關系如圖所示。下列判斷正確的是（ ）A、T1T2 P1P2 B、T1P2 C、T1T2 P1P2 D、T1T2 P1P2 17、同質量的鋅

15、與鹽酸反應，欲使反應速率增大，選用的反應條件正確的組合是：鋅粒 鋅片 鋅粉 5%鹽酸 10%鹽酸 15%鹽酸 加熱 用冷水冷卻 不斷振蕩 迅速混合后靜置（ ）A、 B、 C、 D、18、某化學反應其H= 122 kJ/mol，S= 231 J/(molK)，則此反應在下列哪種情況下可自發(fā)進行（ ）A、在任何溫度下都能自發(fā)進行 B、在任何溫度下都不能自發(fā)進行C、僅在高溫下自發(fā)進行 D、僅在低溫下自發(fā)進行19、對于可逆反應A（g）+2B(g)2C(g)(正反應吸熱)，下列圖象中正確的是 A B C D20、在恒溫恒容的密閉容器里發(fā)生可逆反應：2A（g）B（g）2C（g）。容器內開始加入下列各組物質

16、，達到平衡時逆反應速率最小的是（ ）A、2molA和1molB B、1molA和1molB C、1molA和2molB D、1molB和1molC21、已知可逆反應A+2BM+N（正反應為放熱反應），在一定條件下達到平衡時，A在反應混合物中的質量分數(shù)為a%，若要通過改變條件使A的質量分數(shù)變?yōu)?a%，則下列各項可改變的條件中，一定能達到目的的是（其中a、=或）；在圖3中畫出壓強為2 MPa時，CH4平衡含量與水碳比之間關系曲線。26、在一定溫度下，10L密閉容器中加入5molSO2、4.5molO2，經10min后反應達平衡時有3molSO2發(fā)生了反應。試計算：（1）O2的轉化率為多少？ （2）用SO2表示該反應的反應速率為多少？ （3）平衡時容器內氣體壓強與反應前的壓強之比為多少?(最簡整數(shù)比) （4）平衡時體系中SO3的百分含量（體積分數(shù)）為多少？ （5）平衡常數(shù)K為多少？