2019-2020年蘇教版高中化學(xué)選修4《化學(xué)平衡的移動(dòng)》學(xué)案.doc
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2019-2020年蘇教版高中化學(xué)選修4《化學(xué)平衡的移動(dòng)》學(xué)案 問題導(dǎo)入 1.在化工生產(chǎn)中,為了充分利用一種原料,經(jīng)常讓另一種與之反應(yīng)的原料過量。如制硫酸中利用“2SO2+O22SO3”這一反應(yīng)制取SO3,為了使SO2充分利用,常通入過量的O2,為什么這樣操作呢?其原理是什么? 答案:1.當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),加入O2,使平衡向右移動(dòng),從而增加SO2的利用率。 2.一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,若外界條件改變,平衡將發(fā)生移動(dòng)。你知道哪些外界條件的改變能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)?移動(dòng)方向如何? 答案:濃度、溫度、壓強(qiáng) 增大(減小)反應(yīng)物濃度或減?。ㄔ龃螅┥晌餄舛龋胶獬妫┓磻?yīng)方向移動(dòng)。 增大(減?。w系壓強(qiáng),平衡朝著氣態(tài)物質(zhì)減少(增多)的方向移動(dòng)。 升高(降低)體系溫度,平衡朝著吸(放)熱方向移動(dòng)。 基礎(chǔ)知識(shí) 1.化學(xué)平衡的移動(dòng),就是改變_____________,破壞_____________,建立起_____________。 答案:外界條件 原有的平衡狀態(tài) 新的平衡狀態(tài)的過程 2. _____________反應(yīng)物濃度或_____________生成物濃度,平衡向_____________反應(yīng)方向移動(dòng)。 _____________體系壓強(qiáng),平衡向_____________的方向移動(dòng)。 _____________體系溫度,平衡向_____________方向移動(dòng)。 答案:增大(減?。? 減?。ㄔ龃螅? 正(逆) 增大(減?。? 氣態(tài)物質(zhì)減小(增多) 升高(降低) 吸(放)熱 3.勒夏特列原理(也叫______________):改變______________,平衡將向_____________的方向移動(dòng)。 答案:化學(xué)平衡移動(dòng)原理 影響化學(xué)平衡的一個(gè)因素 能夠減弱這種改變 課堂互動(dòng) 三點(diǎn)剖析 重點(diǎn) 溫度、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響 1.溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響 溫度通過影響化學(xué)平衡常數(shù),而使平衡發(fā)生移動(dòng)。 (1)溫度升高,若K增大,則反應(yīng)將向生成物濃度增大、反應(yīng)物濃度減小的方向移動(dòng),正好是吸熱的方向。 溫度升高,若K減小,則反應(yīng)將向生成物濃度減小,反應(yīng)物濃度增大的方向移動(dòng),也是吸熱方向。 規(guī)律:溫度升高,平衡將向吸熱方向移動(dòng)。 (2)溫度降低,若K減小,則反應(yīng)將向反應(yīng)物濃度增大、生成物濃度減小的方向移動(dòng),向放熱的方向移動(dòng)。 溫度降低,若K增大,則反應(yīng)將向反應(yīng)物濃度減小、生成物濃度增大的方向移動(dòng),向放熱方向移動(dòng)。 規(guī)律:溫度降低,平衡向放熱方向移動(dòng)。 2.濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響 在其他條件不變的情況下,增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度,都可以使平衡向著正反應(yīng)方向移動(dòng);增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度,都可以使平衡向著逆反應(yīng)方向移動(dòng)。 注意:(1)增加固體或純液體的量,由于濃度不變,所以化學(xué)平衡不移動(dòng)。 例如,可逆反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),在某溫度達(dá)到平衡后,增加或移去一部分C固體,化學(xué)平衡不移動(dòng)。 (2)在溶液中進(jìn)行的反應(yīng),如果稀釋溶液,反應(yīng)物濃度減小,生成物濃度也減小,v(正)減小,v(逆)也減小,但減小的程度不同,總的結(jié)果是化學(xué)平衡向反應(yīng)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之和大的方向移動(dòng)。 【例1】 若C+CO22CO(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)),反應(yīng)速率為v1,N2+3H22NH3(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),反應(yīng)速率為v2,對(duì)于上述兩個(gè)反應(yīng),當(dāng)溫度升高時(shí),v1和v2的變化情況是( ) A.同時(shí)增大 B.同時(shí)減小 C.v1增大,v2減小 D.v1減小,v2增大 解析:誤以為升高溫度,對(duì)吸熱反應(yīng),其速率是增加的,對(duì)放熱反應(yīng)其速率是減小的,故錯(cuò)選C。根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響結(jié)果知:升高溫度,不管該化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率均加快,只不過加快的程度不同而已。 答案:A 難點(diǎn)1 壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡影響的探究 其他條件不變時(shí),增大壓強(qiáng),會(huì)使平衡向著氣體體積縮小的反應(yīng)方向移動(dòng);減小壓強(qiáng),會(huì)使平衡向著氣體體積增大的反應(yīng)方向移動(dòng)。 說明:(1)化學(xué)平衡移動(dòng)的過程是可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡破壞、新化學(xué)平衡建立的過程。舊化學(xué)平衡的破壞就是改變v(正)=v(逆)的關(guān)系,因此,無氣態(tài)物質(zhì)存在的化學(xué)平衡,由于改變壓強(qiáng)不能改變化學(xué)反應(yīng)速率,所以改變壓強(qiáng)不能使無氣態(tài)物質(zhì)存在的化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。 (2)像2HI(g)H2(g)+I2(g)、3Fe(s)+4H2O(g)4H2(g)+Fe3O4(s)等可逆反應(yīng),由于反應(yīng)前后氣體體積守恒,改變壓強(qiáng)后正、逆反應(yīng)速率同時(shí)、同幅度地改變,因此增大或減小壓強(qiáng)不能使其化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。 (3)在容積不變的密閉容器中,氣體反應(yīng)已達(dá)平衡,若向該容器中充入一種不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體,化學(xué)平衡不移動(dòng),原因是氣態(tài)反應(yīng)物、生成物的濃度未變化。 例如可逆反應(yīng)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),達(dá)到平衡后,在溫度和氣體體積不變的條件下充入N2,因c(SO2)、c(O2)和c(SO3)均未發(fā)生變化,故化學(xué)平衡不移動(dòng)。 (4)在容積可變的恒壓容器中,充入一種不反應(yīng)的氣體,這時(shí)盡管總壓強(qiáng)不變,但各氣態(tài)物質(zhì)的濃度發(fā)生了變化,故應(yīng)考慮化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)的問題。 例如可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)和3Fe(s)+4H2O(g) 4H2(g)+Fe3O4(s)的化學(xué)平衡,保持容器內(nèi)總壓強(qiáng)和溫度不變充入氦氣,前一個(gè)化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),后一個(gè)化學(xué)平衡不移動(dòng)。 (5)溶液稀釋或濃縮與氣體減壓或增壓的化平衡移動(dòng)規(guī)律相似。例如 3H2(g)+N2(g) 2NH3(g) 減壓,平衡向左移動(dòng);增壓,平衡向右移動(dòng)。 3SCN-(aq)+Fe3+(aq)Fe(SCN)3(aq) 稀釋,平衡向左移動(dòng);濃縮,平衡向右移動(dòng)。 【例2】 在一密閉容器中,反應(yīng)aA(g)bB(g)達(dá)到平衡后,保持溫度不變,將容器體積增大1倍,當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí),B的濃度是原來的60%,則下列判斷正確的是( ) A.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)了 B.物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減小了 C.物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了 D.a>b 解析:容器增大1倍,A、B的濃度瞬間應(yīng)為原來的50%,而題中達(dá)新平衡時(shí),B的濃度是原來的60%,說明生成物B的質(zhì)量、物質(zhì)的量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)都增大了,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),容器體積增大,就相當(dāng)于減壓,所以正反應(yīng)是體積增大的反應(yīng),b>a;平衡正移A的轉(zhuǎn)化率增大。 答案:AC 難點(diǎn)2 平衡圖象 平衡圖象的類型及解法 化學(xué)平衡的有關(guān)圖象是中學(xué)化學(xué)中圖象知識(shí)的一個(gè)重要方面,它能把抽象的化學(xué)平衡理論形象、直觀地表述出來。學(xué)生能熟練地解答化學(xué)圖象問題,也是現(xiàn)行教學(xué)大綱的要求。分析解答化學(xué)平衡圖象問題要注意幾點(diǎn): 1.看懂圖象:一看面(橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo));二看線(線的走向,變化的趨勢(shì));三看點(diǎn)(線的起點(diǎn)、交點(diǎn)及拐點(diǎn));四看要不要作輔助線(如等溫線、等壓線)。 2.聯(lián)想規(guī)律:聯(lián)想外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律,且要求熟練準(zhǔn)確。 第一類圖象:平衡體系中某個(gè)量作縱坐標(biāo),壓強(qiáng)p或溫度T作橫坐標(biāo)的變化曲線,如圖1、圖2。 縱軸可表示平衡轉(zhuǎn)化率、各組分含量、組合物質(zhì)的量等。這類圖象的分析方法是“定一議二”,當(dāng)有多條曲線及兩個(gè)以上條件時(shí),要固定其中一個(gè)條件,分析其他條件之間的關(guān)系,必要時(shí),作一輔助線分析。 第二類圖象:反應(yīng)速率v作縱坐標(biāo),時(shí)間t作橫坐標(biāo),即vt圖象,如上圖所示。 當(dāng)條件改變時(shí),判斷平衡移動(dòng)的方法是:看v(正)、v(逆)的高低判斷移動(dòng)的方向。若v(正)>v(逆),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);若v(正)<v(逆),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。再看v(正)、v(逆)的連續(xù)或跳躍,判斷影響平衡的條件。如果v(正)、v(逆)有一個(gè)連續(xù),另一個(gè)突變,那么一般是因改變濃度條件引起的;如果v(正)、v(逆)同時(shí)有突變,則可能是壓強(qiáng)、溫度或催化劑等條件改變引起的。 圖3和圖4僅以增加反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度而引起的vt變化圖象為例。圖3是增加反應(yīng)物濃度,v′(正)突變,v′(逆)連續(xù),且v′(正)大于v′(逆),所以化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。圖4是減小生成物濃度,v′(逆)突變,v′(正)連續(xù),但v′(正)大于v′(逆),所以化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。 【例3】用來表示可逆反應(yīng)2A(g)+B(g) 2C(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))的正確圖象為( ) 解析:此反應(yīng)的特點(diǎn)是氣體總體積減小、放熱的可逆反應(yīng)。A項(xiàng),溫度越高,達(dá)到平衡的時(shí)間越短,但溫度升高平衡左移,C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要降低,所以A正確。B項(xiàng),表示溫度與v的關(guān)系,隨著溫度的升高,v(正)與v(逆)的總體趨勢(shì)卻下降,所以不正確。C項(xiàng),隨著壓強(qiáng)的增大,v(正)、v(逆)都增大,但對(duì)正反應(yīng)速率影響更大。D項(xiàng),隨著溫度的升高,A的轉(zhuǎn)化率應(yīng)當(dāng)降低。 答案:AC 各個(gè)擊破 類題演練1 某體積可變的密閉容器中盛有適量的A和B的混合氣體,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):A+3B2C,若維持溫度和壓強(qiáng)不變,當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),容器的體積為V L,其中A物質(zhì)在不同時(shí)間的物質(zhì)的量濃度(molL-1)記錄如下表。 根據(jù)上述數(shù)據(jù),完成下列填空。 (1)實(shí)驗(yàn)1,反應(yīng)在10—20 min時(shí)間內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為__________mol(Lmin)-1。 (2)實(shí)驗(yàn)2,A的初始濃度c2=__________molL-1,反應(yīng)經(jīng)20 min就達(dá)到平衡,可推測(cè)實(shí)驗(yàn)2中還隱含的條件是________________。 (3)設(shè)實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)速率為 v3,實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率為v1,則v3__________v1(填“>”“=”“<”),且c3__________1.0 molL-1(填“>”“=”或“<”)。 (4)比較實(shí)驗(yàn)4和實(shí)驗(yàn)1,可推測(cè)該反應(yīng)是__________(填“吸熱”“放熱”)反應(yīng)。理由是______________________________________________________________________。 解析:(1)根據(jù)反應(yīng)速率公式v1(A)==0.013 mol(Lmin)-1。 (2)由于實(shí)驗(yàn)1,2達(dá)到的平衡狀態(tài)相同,則相同外界條件下,只有A的初始濃度相同,才能達(dá)此結(jié)果。故c2=1.0 molL-1。由于A的起始濃度、平衡轉(zhuǎn)化率都相同,但實(shí)驗(yàn)2達(dá)到平衡所需時(shí)間比實(shí)驗(yàn)1短,即反應(yīng)速率快。從影響反應(yīng)速率的因素:濃度(已相同)、壓強(qiáng)(已相同)、溫度(已相同)、催化劑(能提高反應(yīng)速率,但不能改變轉(zhuǎn)化率)等分析,可推測(cè)實(shí)驗(yàn)2中使用了催化劑。 (3)實(shí)驗(yàn)1、3反應(yīng)溫度相同,而達(dá)到平衡時(shí)A的濃度不同,并且比實(shí)驗(yàn)1大。所以c3>1.0 molL-1,由表中數(shù)據(jù)對(duì)比可知v3>v1。 (4)在A的起始濃度相同時(shí),升高溫度,A的平衡濃度下降,說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)。 答案:(1)0.013 (2)1.0 使用催化劑 (3)> > (4)吸熱 在A的起始濃度相同時(shí),升高溫度,A的平衡濃度下降,說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 類題演練2 體積相同的甲、乙兩個(gè)容器中,分別都充有等物質(zhì)的量的SO2和O2,在相同溫度下發(fā)生如下反應(yīng):2SO2+O22SO3(g),并達(dá)到平衡。在這一過程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強(qiáng)不變,若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%,則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為( ) A.等于p% B.大于p% C.小于p% D.無法判斷 解析:該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積縮小的反應(yīng),增大壓強(qiáng)會(huì)使平衡正向移動(dòng),從而使反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大。 在甲、乙兩容器中發(fā)生的反應(yīng),起始狀態(tài)相同,但終態(tài)不同。甲容器在定容的情況下達(dá)到平衡,則達(dá)平衡時(shí)壓強(qiáng)減??;乙容器在定壓的情況下達(dá)到平衡,則達(dá)平衡時(shí)體積縮小。綜合分析;平衡時(shí)乙容器中的壓強(qiáng)大于甲容器中的壓強(qiáng);故乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率大于甲容器。 答案:B 變式訓(xùn)練1 在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH>0,達(dá)到平衡后,改變下列條件,則指定物質(zhì)的濃度及平衡如何變化: (1)增加C,平衡________________,c(CO)________________。 (2)減小密閉容器體積,保持溫度不變,則平衡________________,c(CO2) ________________。 (3)通入N2,保持密閉容器體積和溫度不變,則平衡_____________,c(CO2 ______________。 (4)保持密閉容器體積不變,升高溫度,則平衡________________,c(CO) ________________. 解析:(1)C為固體,增加C,其濃度并不變,平衡不發(fā)生移動(dòng); (2)減少容器體積,相當(dāng)于增大加強(qiáng),向氣體體積減小的方向移動(dòng); (3)通入的N2不參加反應(yīng),并且密閉容器體積和溫度不變時(shí),各物質(zhì)的濃度并不變,平衡不發(fā)生移動(dòng); (4)其他條件相同,升高溫度,平衡向吸熱方向移動(dòng)。 答案:(1)不移動(dòng) 不變 (2)向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 增大 (3)不移動(dòng) 不變 (4)向正反應(yīng)方向移動(dòng) 增大 變式訓(xùn)練2 在一密閉容器中充入1 mol NO2,建立平衡2NO2N2O4,測(cè)得NO2的轉(zhuǎn)化率為a%。在其他條件不變時(shí),再充入1 mol NO2,待新平衡建立時(shí),又測(cè)得NO2的轉(zhuǎn)化率為b%,問a、b值的大小關(guān)系? 解析:如題圖所示,當(dāng)?shù)冖翊芜_(dá)到平衡時(shí),條件為V、p、T,轉(zhuǎn)化率α(NO2)=a%。再加入1 mol NO2,與起始2 mol NO2在V、p、T條件下達(dá)平衡是一樣的,若從2 mol NO2開始,p、T不變體積為2V,則與平衡Ⅰ等效,達(dá)平衡時(shí)α(NO2)也為a%。只需壓縮體積2V→V,就與第Ⅱ次達(dá)到的平衡一樣,而題給反應(yīng)正方向是氣體體積減小的反應(yīng),壓縮平衡會(huì)向正反應(yīng)方向移動(dòng),即達(dá)平衡Ⅱ時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率b%必然大于a%。 答案:b%>a%或b>a 類題演練3 在密閉容器中通入A、B兩種氣體,在一定條件下反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g)(放熱),達(dá)平衡后,改變一個(gè)條件(x),下列量(y)一定符合圖中曲線所示變化的是( ) x y A 溫度 混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量 B 壓強(qiáng) B的濃度 C 再加入A B的轉(zhuǎn)化率 D 再加入B C的體積分?jǐn)?shù) 解析:因正反應(yīng)放熱,升溫,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),混合氣體物質(zhì)的量增大,平均相對(duì)分子質(zhì)量減小,A不正確;加壓平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),B的物質(zhì)的量減小,但加壓體積減小導(dǎo)致濃度增大,這個(gè)改變不足以通過平衡的移動(dòng)徹底消除,只能減弱,故最終B的濃度是增大的,符合題意;再加入A,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),B的轉(zhuǎn)化率增大,C正確;再加入B,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),C的物質(zhì)的量增大,但體積分?jǐn)?shù)不一定增大,一般要減小,故D不正確。 答案:BC 變式訓(xùn)練3 反應(yīng):L(s)+aG(g)bR(g)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),溫度和壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)的影響如下圖所示。圖中p1>p2,x軸表示溫度,y軸表示平衡混合氣體中G的體積分?jǐn)?shù)。據(jù)此判斷( ) A.上述反應(yīng)是放熱反應(yīng) B.上述反應(yīng)是吸熱反應(yīng) C.a>b D.a<b 解析:由圖象可知,隨溫度的升高(其他條件一定)G的體積分?jǐn)?shù)減小,說明的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);其他條件不變時(shí),壓強(qiáng)增大,G的體積分?jǐn)?shù)增大平衡向左移動(dòng),說明a<b。 答案:BD 變式訓(xùn)練4 已知反應(yīng):3A(g)+B(g) C(s)+4D(g)ΔH<0。下圖中a、b表示在一定條件下,D的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間t的變化情況。若使曲線b變?yōu)榍€a,可采取的措施是( ) A.增加C的質(zhì)量 B.升高溫度 C.縮小反應(yīng)容器的體積(加壓) D.減小B的濃度 解析:若使曲線b變?yōu)榍€a,則說明只加快反應(yīng)速率而不影響平衡。由于C是固體,增加C的質(zhì)量對(duì)平衡和反應(yīng)速率均無影響;升溫會(huì)改變平衡的曲線;減小B的濃度,會(huì)使反應(yīng)速率減?。欢s小反應(yīng)容器的體積(加壓),由于反應(yīng)是等體積反應(yīng),不改變平衡曲線,卻能加快反應(yīng)速率。 答案:C 課后集訓(xùn) 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo) 1.一真空定容的密閉容器中盛有1mol PCl3,發(fā)生反應(yīng)PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g),一定條件下平衡時(shí)PCl5所占的體積百分?jǐn)?shù)為M,若相同條件相同容器中,最初放入2 mol PCl5,則平衡時(shí),PCl5的體積百分?jǐn)?shù)為N,下列結(jié)論正確的是( ) A.M>N B.M=N C.M<N D.無法比較 解析:通入2 mol PCl5,可認(rèn)為分兩次,每次均通入1 mol PCl5,如果是在恒壓條件下(即把容器的體積擴(kuò)大為原來的2倍),那么反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)PCl5所占體積分?jǐn)?shù)小,使之恢復(fù)到原體積,在這個(gè)過程中,因壓強(qiáng)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),PCl5所占體積分?jǐn)?shù)增大,N>M。 答案:C 2.一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):xA(g)+yB(g)zC(g)達(dá)到平衡后,測(cè)得A濃度為0.5 molL-1,當(dāng)恒溫下將密閉容器的容積擴(kuò)大到兩倍再達(dá)到平衡后,測(cè)得A濃度為0.3 molL-1,則下列敘述正確的是( ) A.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) B.x+y>z C.C的體積分?jǐn)?shù)降低 D.B的轉(zhuǎn)化率提高 解析:恒溫下將密閉容器的容積擴(kuò)大到兩倍,如果平衡不移動(dòng),則A的濃度變?yōu)樵瓉淼?[]2,應(yīng)為0.25 molL-1,現(xiàn)新平衡A的濃度為0.3 molL-1,說明平衡向生成A的方向移動(dòng),所以x+y>z,則C的體積分?jǐn)?shù)降低,B的轉(zhuǎn)化率降低。 答案:BC 3.下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是( ) A.對(duì)盛在燒杯(敞口)內(nèi)的氨水加熱,氨水中濃度減小 B.對(duì)石灰的懸濁液加熱使溫度升高,懸濁液中Ca(OH)2固體的含量增加 C.高壓有利于合成氨的反應(yīng) D.500 ℃左右比室溫更有利于合成氨的反應(yīng) 解析:勒夏特列原理可解釋的是動(dòng)態(tài)平衡移動(dòng)方向的問題,而不是速率的問題。氨水中存在NH3+H2ONH3H2O+OH-的平衡狀態(tài),加熱能使NH3揮發(fā),NH3的濃度減小,平衡向左移動(dòng),的濃度減小。石灰水的懸濁液中存在Ca(OH)2Ca2++2OH-的溶解平衡,升高溫度后平衡向左移動(dòng),Ca(OH)2固體的質(zhì)量增大。對(duì)N2+3H22NH3的化學(xué)平衡狀態(tài),加壓后平衡向右移動(dòng),有利于N2與H2合成NH3,升溫后平衡向左移動(dòng),不利于N2與H2合成NH3。升溫后N2與H2合成NH3的反應(yīng)速率提高,但這與勒夏特列原理無關(guān)。 答案:D 4.在某溫度下,反應(yīng):ClF(g)+F2(g)ClF3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))在密閉容器中達(dá)到平衡。下列說法正確的是( ) A.溫度不變,縮小體積,ClF的轉(zhuǎn)化率增大 B.溫度不變,增大體積,ClF3的產(chǎn)率增高 C.升高溫度,增大體積,有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) D.降低溫度,體積不變,F(xiàn)2的轉(zhuǎn)化率降低 解析:本題所列反應(yīng)是正反應(yīng)為放熱、體積縮小的可逆反應(yīng)??梢罁?jù)溫度、壓強(qiáng)、濃度的變化對(duì)平衡的影響以及氣體的體積和壓強(qiáng)、濃度的關(guān)系進(jìn)行判斷。 A項(xiàng)溫度不變,縮小氣體的體積,根據(jù)玻意耳氣體定律(PV=C)可知?dú)怏w的壓強(qiáng)必然增大,使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以,ClF的轉(zhuǎn)化率增大。即A選項(xiàng)的說法正確。 B項(xiàng)溫度不變,增大體積,其壓強(qiáng)必然減小,使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。所以,ClF3的產(chǎn)率應(yīng)降低,不應(yīng)增高。故B選項(xiàng)的說法不對(duì)。 C項(xiàng)升高溫度,對(duì)放熱反應(yīng)來說,可使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。同時(shí),增大體積即減小壓強(qiáng),亦使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。故C選項(xiàng)錯(cuò)。 D項(xiàng)降低溫度,體積不變,有利于平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng),使F2的轉(zhuǎn)化率升高。故D選項(xiàng)錯(cuò)。 答案:A 5.下列說法中錯(cuò)誤的是( ) A.對(duì)于有氣體參與的平衡體系,若增大壓強(qiáng),使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則在新平衡前的逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率 B.對(duì)于氣體的可逆反應(yīng),如果氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變時(shí),則此可逆反應(yīng)就達(dá)到了平衡狀態(tài) C.對(duì)于可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),當(dāng)增大反應(yīng)物的濃度達(dá)到新的平衡時(shí),則此反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定會(huì)提高 D.對(duì)于可逆反應(yīng):2NO2(g)2NO(g)+O2(g)達(dá)到平衡時(shí),將各氣體成分的濃度都增大一倍,則平衡向左移動(dòng) 解析:因?yàn)榛瘜W(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),必然是因?yàn)檎?、逆反?yīng)速率不相等所致,原平衡時(shí)的正、逆反應(yīng)速率相等,平衡移動(dòng)過程中的正、逆反應(yīng)速率不相等,但逐漸趨于一致,當(dāng)再次重新相等時(shí),即達(dá)到新平衡狀態(tài)。 A項(xiàng)中表明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),就說明逆反應(yīng)速率比正反應(yīng)速率大,所以A選項(xiàng)的說法正確。 B項(xiàng)錯(cuò)誤。因?yàn)閷?duì)于反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng),從起始到平衡時(shí)的全過程中其物質(zhì)的量始終沒有改變,因而混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量也不會(huì)改變。 C項(xiàng)錯(cuò)誤。因?yàn)樵龃竽骋环磻?yīng)物的濃度可以提高另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,而其自身的轉(zhuǎn)化率反而會(huì)降低。 D項(xiàng)將各氣體的濃度都增大一倍,就相當(dāng)于對(duì)此體系加壓,而增大壓強(qiáng)可使平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng),即應(yīng)向左移動(dòng)。故D選項(xiàng)的說法正確。 答案:AD 6.對(duì)于可逆反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),下列說法中正確的是 ( ) A.達(dá)到平衡時(shí),NH3的生成速率等于NH3的分解速率 B.達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)物和生成物的濃度一定相等 C.達(dá)到平衡時(shí),若加入N2,在重新達(dá)到平衡時(shí),NH3的濃度比原平衡時(shí)增大,氫氣的濃度比原平衡時(shí)減小 D.達(dá)到平衡時(shí),若升高溫度,加快了吸熱反應(yīng)的速率,降低了放熱反應(yīng)的速率,所以平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 解析:在一定條件下,可逆反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是v(正)=v(逆),反應(yīng)混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變,但不是一定相等。 A項(xiàng)正確。因?yàn)檫_(dá)平衡時(shí),NH3的生成速率等于NH3的分解速率,即v(正)=v(逆)。 B項(xiàng)錯(cuò)誤。因?yàn)檫_(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物和生成物的濃度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))不是一定相等。 C項(xiàng)正確。因?yàn)檫_(dá)平衡時(shí)加入N2,即增加了反應(yīng)物的濃度,根據(jù)勒夏特列原理,平衡要向生成氨的方向移動(dòng)。這樣就要消耗一部分H2,生成一部分氨。當(dāng)反應(yīng)重新達(dá)到平衡時(shí),氨的濃度必然比原平衡時(shí)增大,而H2的濃度必然比原平衡時(shí)減小。 D項(xiàng)錯(cuò)誤。因?yàn)樯邷囟?,?duì)合成氨反應(yīng),首先增大逆反應(yīng)速率,隨之增大正反應(yīng)速率。并不是降低放熱反應(yīng)的速率。 答案:AC 綜合運(yùn)用 7.在一個(gè)容積為6 L的密閉容器中,放入3 LX(g)和2 LY(g),在一定條件下發(fā)生下列反應(yīng):4X(g)+3 Y(g)2Q(g)+nR(g),達(dá)到平衡后,容器內(nèi)溫度不變,混合氣體的壓強(qiáng)比原來增加5%,X的濃度減小,則該反應(yīng)中方程式的n值是( ) A.3 B.4 C.5 D.6 解析:依題意,此反應(yīng)從開始到達(dá)平衡,X的速率減小了,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,但容器內(nèi)壓強(qiáng)增大了5%,則表明Q和R的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和應(yīng)大于X、Y的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和。 即2+n>4+3 所以 n>5 對(duì)照各選項(xiàng),只有D項(xiàng)符合。 答案:D 8.已建立化學(xué)平衡的可逆反應(yīng),當(dāng)改變條件使化學(xué)平衡向正方向移動(dòng)時(shí),下列有關(guān)敘述正確的是( ) ①生成物體積分?jǐn)?shù)一定增加 ②生成物的產(chǎn)量一定增加 ③反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大 ④反應(yīng)物濃度一定降低 ⑤正反應(yīng)速率一定大于逆反應(yīng)速率 ⑥使用了合適的催化劑 A.①② B.②⑤ C.⑤ D.④⑥ 解析:由于v(正)>v(逆),導(dǎo)致化學(xué)平衡向正方向移動(dòng),而其他條件則都不能確定。 答案:C 9.恒溫恒壓下,在容積可變的密閉容器中,反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡后,再向容器中通入一定量的NO2,又達(dá)到平衡時(shí),N2O4的體積分?jǐn)?shù)( ) A.不變 B.增大 C.減小 D.無法判斷 解析:容積可變的容器,平衡后充入NO2,由于反應(yīng)物僅有一種,所以前后兩種情況為等效平衡,N2O4的體積分?jǐn)?shù)不變。 答案:A 10.牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保護(hù)著,它在唾液中存在下列平衡: Ca5(PO4)3OH(固)5Ca2++3+OH-。 進(jìn)食后,細(xì)菌和酶作用于食物,產(chǎn)生有機(jī)酸,這時(shí)牙齒就會(huì)受到腐蝕,其原因是___________________________________。 已知Ca5(PO4)3F(固)的溶解度比上面的礦化產(chǎn)物更小,質(zhì)地更堅(jiān)固。當(dāng)牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因是______________________________________________________。 根據(jù)以上原理,請(qǐng)你提出一種其他促進(jìn)礦化的方法 _____________________________________________________________________________。 解析:H++OH-====H2O使平衡向脫礦方向移動(dòng)。依據(jù)信息,F(xiàn)-替換平衡中的OH-,生成溶解度更小、質(zhì)地更堅(jiān)固的Ca5(PO4)3F。5Ca2++3+F-====Ca5(PO4)3F↓。促進(jìn)礦化的方法之一是使上述平衡逆向移動(dòng),一種可行的方法是加入Ca2+,使平衡逆向移動(dòng)。 答案:生成的酸性物質(zhì)能中和OH-,使平衡向脫礦方向移動(dòng),加速腐蝕牙齒;F-替換平衡中的OH-,生成溶解度更小、質(zhì)地更堅(jiān)固的Ca5(PO4)3F,5Ca2++3+F-====Ca5(PO4)3F↓;加入Ca2+(或)。 11.如右圖所示,將4 mol SO2和2 mol O2混合置于體積可變的等壓容器中,在一定溫度下發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))。該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí),測(cè)得氣體總物質(zhì)的量為4.2 mol。若SO2,O2,SO3的起始物質(zhì)的量分別用a,b,c表示,回答下列問題。 (1)在達(dá)到平衡狀態(tài)向A的容器中通入少量O2,體系中SO2的體積分?jǐn)?shù)____________(填“增大” “減小”或“不變”),若要使SO2的體積分?jǐn)?shù)再變到與平衡狀態(tài)A相同,可采取的措施有:____________或____________。 (2)若起始時(shí)a=1.2 mol,b=0.6 mol,且達(dá)到平衡后各氣體的體積分?jǐn)?shù)與平衡狀態(tài)A相同,則起始時(shí)c的取值為____________。 (3)若要使反應(yīng)開始時(shí)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,且達(dá)到平衡后各氣體的物質(zhì)的量與平衡狀態(tài)A相同,則起始時(shí)c的取值范圍是____________。 解析:(1)平衡向正方向移動(dòng);通過改變條件,使平衡向逆方向移動(dòng)。 (2)在等溫、等壓時(shí),只需加入的反應(yīng)物與起始物成比例即可。 (3)算出平衡時(shí)A中生成的SO3的物質(zhì)的量為3.6 mol,若使平衡向逆方向進(jìn)行,則加入的C必大于3.6 mol。 答案:(1)減小 升高溫度 再通入2倍于O2的SO2 (2)c≥0 (3)3.6<c≤4 12.將1 mol A氣體在較高溫度下放入一密閉容器下,使其分解,A(g)2B(g),當(dāng)有40%的A分解時(shí),達(dá)到平衡,平衡時(shí)反應(yīng)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為65.7 gmol-1,求A的摩爾質(zhì)量。 解析:利用平衡模式法解題。 A(g)2B(g) 始(mol) 1 0 變(mol) 0.4 0.8 平(mol) 0.6 0.8 =65.7 解得:MA=92。 答案:92 gmol-1 拓展探究 13.將等物質(zhì)的量的A、B、C、D四種物質(zhì)混合,發(fā)生如下反應(yīng):aA+bBcC(s)+dD。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一定時(shí)間后,測(cè)得A減小了n mol,B減小了mol,C增加了mol,D增加了n mol,此時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡。 (1)該化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的系數(shù)為a=_____________,b=_____________,c=_____________, d=_____________。 (2)若只改變壓強(qiáng),反應(yīng)速率發(fā)生變化,但平衡不發(fā)生移動(dòng),該反應(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是A_____________,B_____________,C_____________,D_____________。 (3)若只升高溫度,反應(yīng)一段時(shí)間后,測(cè)得四種物質(zhì)的量又達(dá)到相等,則該反應(yīng)為_____________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。 解析:(1)化學(xué)方程式的系數(shù)之比等于各物質(zhì)的量變化值之比,即a∶b∶c∶d∶=n∶∶n=2∶1∶3∶2。(2)只改變壓強(qiáng)卻沒有發(fā)生平衡移動(dòng),這說明該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積不變的反應(yīng),根據(jù)(1)所得系數(shù)可知A、B、C、D四種物質(zhì)的聚集狀態(tài)。 (3)升高溫度,各物質(zhì)又恢復(fù)到起始狀態(tài),表明平衡向逆方向移動(dòng),所以該反應(yīng)正反應(yīng)方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)。 答案:(1)2 1 3 2 (2)氣態(tài) 固態(tài)或液態(tài) 固態(tài) 氣態(tài) (3)放熱 14.在763K、3.04104 kPa時(shí),用CO和H2為原料合成CH3OH,存在下列平衡:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),當(dāng)原料中H2和CO的比例不同時(shí),對(duì)CO的轉(zhuǎn)化率及平衡混合氣中甲醇的體積分?jǐn)?shù)都有影響。 (1)設(shè)H2和CO的起始物質(zhì)的量比為m,平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為a,平衡混合物中甲醇的體積分?jǐn)?shù)為y,試推斷y、a、m三者的相互關(guān)系,并用y=f(am)的函數(shù)表達(dá)式表示出來。 (2)將表中已知數(shù)據(jù)代入導(dǎo)出的表達(dá)式中,把計(jì)算結(jié)果填入空格中。 m a y 1 0.25 2 0.45 3 19.35% (3)根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷用CO和H2合成甲醇時(shí),H2和CO的最佳體積比是多少?并簡(jiǎn)述依據(jù)。 解析:(1)CO(g)+2H2(g) CH3OH (g) 始 1 m 0 變 a 2a a 平 1-a m-2a a y=100%=100% (2)(3)代入數(shù)據(jù)即可。 答案:(1)y=100% (2) m a y 16.67% 21.43% 0.56 (3)當(dāng)m=2時(shí),CO轉(zhuǎn)化率大,而這時(shí)平衡混合氣體中CH3OH的體積百分?jǐn)?shù)最高,故最佳比為n(H2)∶n(CO)=2∶1。 導(dǎo)學(xué)案:第一單元 化學(xué)反應(yīng)速率第2時(shí) 第2課時(shí) 課前預(yù)習(xí) 問題導(dǎo)入 1.單質(zhì)硫在空氣中燃燒,火焰淺藍(lán)色,而在純O2中燃燒更劇烈,發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰;鐵在空氣中不能燃燒,但在純氧氣中劇烈反應(yīng),火星四濺,這是什么原因?試解釋之。 答案:反應(yīng)物濃度影響化學(xué)反應(yīng)速率。濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快。 2.我們?cè)谧鯧ClO3分解制O2的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)若不用MnO2,反應(yīng)放出氧氣的速率非常緩慢,說明催化劑能大幅度增大化學(xué)反應(yīng)速率。那么催化劑是如何改變化學(xué)反應(yīng)速率的呢? 答案:催化劑是通過降低反應(yīng)活化能增大化學(xué)反應(yīng)速率的。 基礎(chǔ)知識(shí) 1.其他條件相同時(shí),增大反應(yīng)物的濃度,______________;減小反應(yīng)物的濃度,______________。 答案:反應(yīng)速率增大 反應(yīng)速率減小 2.在化學(xué)反應(yīng)中,能量較高,有可能發(fā)生有效碰撞的分子稱為____________?;罨肿拥钠骄芰颗c所有分子的平均能量之差稱為____________。當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度時(shí),單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增多,________________,所以,反應(yīng)速率_________。 答案:活化分子 活化能 反應(yīng)物發(fā)生有效碰撞的次數(shù)增多 增大 3.對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),密閉容器中保持溫度不變時(shí),增大壓強(qiáng),相當(dāng)于增大__________________,反應(yīng)速率_________;減小壓強(qiáng),相當(dāng)于減小__________________,因而化學(xué)反應(yīng)速率____________。因此,壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響,可以歸結(jié)為_____________。 答案:反應(yīng)物濃度 增大 反應(yīng)物濃度 減小 濃度改變對(duì)反應(yīng)速率的影響 4.升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率_________;降低溫度,反應(yīng)速率_________。據(jù)測(cè)定,許多反應(yīng)的溫度每升高10 K,其反應(yīng)速率增加______________。 答案:增大 減小 2—4倍 5.催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有顯著影響,催化劑是通過_____________增大反應(yīng)速率的。沒有催化劑參與的反應(yīng),活化能_________;而有催化劑參與的反應(yīng),活化能_________,因此反應(yīng)速率較大。 答案:降低反應(yīng)所需的活化能 較大 較小 課堂互動(dòng) 三點(diǎn)剖析 重點(diǎn) 濃度、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 1.濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 通常狀況下,增大反應(yīng)物濃度可以提高反應(yīng)速率。參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度與化學(xué)反應(yīng)速率之間的定量關(guān)系由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。如對(duì)于反應(yīng):H2O2+2HI====2H2O+I2 v=kc(H2O2)c(HI) K為反應(yīng)速率常數(shù),它表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率。 2.溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 (1)影響規(guī)律:k=A 當(dāng)Ea>0時(shí),升高溫度,反應(yīng)速率常數(shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率隨之增大。化學(xué)反應(yīng)的活化能越大,溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響越大。 (2)活化能Ea:不同反應(yīng)有不同的活化能;基元反應(yīng)的活化能是活化分子平均能量與普通反應(yīng)分子平均能量的差值。 3.催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 催化劑通過改變反應(yīng)歷程來降低反應(yīng)的活化能,從而提高化學(xué)反應(yīng)速率。催化劑不能改變反應(yīng)的平衡常數(shù),不能改變平衡轉(zhuǎn)化率;催化劑具有選擇性。 【例1】 升高溫度能加快反應(yīng)速率的主要原因是( ) A.活化分子能量明顯增加 B.降低活化分子的能量 C.增加活化分子百分?jǐn)?shù) D.降低反應(yīng)所需的能量 解析:在濃度一定時(shí),升高溫度,反應(yīng)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(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù),使有效碰撞次數(shù)增多,因而使反應(yīng)速率增大。 答案:C 難點(diǎn) 壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)來說,當(dāng)溫度一定時(shí),活化分子在反應(yīng)物分子中所占的百分?jǐn)?shù)是一定的,但增大壓強(qiáng),即縮小體積時(shí),增大了單位體積內(nèi)的活化分子數(shù),活化分子碰撞幾率增大,所以增大了化學(xué)反應(yīng)速率。 【例2】 對(duì)于反應(yīng):N2+O22NO,在密閉容器中進(jìn)行,下列條件能加快反應(yīng)速率的是( ) A.縮小體積使壓強(qiáng)增大 B.體積不變充入N2使壓強(qiáng)增大 C.體積不變充入He使氣體壓強(qiáng)增大 D.使總壓強(qiáng)不變,充入Ne氣體 解析:縮小體積使?jié)舛仍龃?,反?yīng)速率加快,A符合;體積不變充入N2時(shí),可使c(N2)增大,能使反應(yīng)速率增大,B符合;充入He后,由于體積不變,物質(zhì)濃度不變,故對(duì)反應(yīng)速率沒有影響,C不符合題意;而在壓強(qiáng)不變時(shí),充入Ne,若要使總壓強(qiáng)不變,則氣體體積將變大,各物質(zhì)濃度將變小,故使反應(yīng)速率減小。 答案:AB 各個(gè)擊破 類題演練1 下列說法正確的是( ) A.增大壓強(qiáng),活化分子數(shù)增多,化學(xué)反應(yīng)速率一定增大 B.升高溫度,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率一定增大 C.加入反應(yīng)物,使活化分子百分?jǐn)?shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大 D.使用催化劑,降低了反應(yīng)的活化能,增大了活化分子百分?jǐn)?shù),化學(xué)反應(yīng)速率一定增大 解析:增大壓強(qiáng)和加入反應(yīng)物,只能增多單位體積內(nèi)活化分子數(shù),故A、C錯(cuò)誤。 答案:BD 變式訓(xùn)練1 鹽酸與K2CO3反應(yīng)時(shí),能使反應(yīng)的最初速率明顯加快的是( ) A.將鹽酸的用量增加一倍 B.鹽酸的濃度增加一倍,用量減半 C.溫度升高30 ℃ D.增加K2CO3粉末的量 解析:本題主要考查濃度、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。升高溫度,反應(yīng)速率加快;降低溫度,反應(yīng)速率減慢。增大反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率加快;降低反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率減慢。A中將鹽酸的用量增加一倍,濃度不變,不影響反應(yīng)速率。 答案:BC 變式訓(xùn)練2 煅燒硫鐵礦產(chǎn)生SO2,為了提高生成SO2的速率,下列措施可行的是( ) A.把塊狀礦石碾成粉末 B.向爐內(nèi)噴吹氧氣 C.使用Fe2O3作催化劑 D.降低體系的溫度 解析:提高反應(yīng)速率,把塊狀碾成粉末狀,增大了接觸面積,增大O2濃度,均能加快反應(yīng)速率。燃燒產(chǎn)物中有Fe2O3不需要再加;降溫,不利于SO2生成,故選AB。 答案:AB 類題演練2 反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行,下列條件的改變對(duì)其反應(yīng)速率幾乎無影響的是( ) A.增加C的量 B.將容器的體積縮小一半 C.保持體積不變,充入N2使體系壓強(qiáng)增大 D.保持壓強(qiáng)不變,充入N2使容器體積變大 解析:C為固態(tài)反應(yīng)物,增加其用量對(duì)反應(yīng)速率幾乎沒有影響;容器體積縮小一半相當(dāng)于壓強(qiáng)增大一倍,濃度增大,正、逆反應(yīng)速率均增大;體積不變,充入N2體系總壓強(qiáng)增大,但反應(yīng)混合物濃度并未改變,反應(yīng)速率基本不變;充入N2使容器體積增大,總壓強(qiáng)不變,但反應(yīng)混合物濃度同等程度變小,正、逆反應(yīng)速率均變慢。 答案:AC 變式訓(xùn)練3 在C(s)+CO2(g) 2CO(g)反應(yīng)可使反應(yīng)速率增大的措施是( ) ①增大壓強(qiáng) ②增加碳的量 ③通入CO2 ④恒壓下充入N2 ⑤恒容下充入N2 A.①③⑤ B.②④ C.①③ D.③⑤ 解析:根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件,直接加以判斷:①增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率加快;②增加固體反應(yīng)的量只相當(dāng)于延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間,不能加快反應(yīng)速率;③通入CO2相當(dāng)于增大反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率加快;④恒壓下充入N2,容器體積擴(kuò)大,氣體物質(zhì)的濃度減小,反應(yīng)速率減小;⑤恒容下充入N2,參加反應(yīng)的各物質(zhì)濃度沒變,故反應(yīng)速率不變。 答案:C 課后集訓(xùn) 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo) 1.在溫度不變,恒容的容器中進(jìn)行反應(yīng)H22H ΔH<0,若反應(yīng)物的濃度由0.1 molL-1降到0.06 molL-1需20 s,那么由0.06 molL-1降到0.036 molL-1,所需反應(yīng)時(shí)間應(yīng)為( ) A.等于10 s B.等于12 s C.大于12 s D.小于12 s 解析:v==0.002 molL-1s-1,t= =12 s,由于濃度逐漸變小,則需要時(shí)間一定大于12 s。故選C。 答案:C 2.冰箱制冷劑氟氯甲烷在高空中受紫外線輻射產(chǎn)生Cl原子,并進(jìn)行下列反應(yīng):Cl+O3ClO+O2,ClO+OCl+O2。下列說法不正確的是( ) A.反應(yīng)后將O3轉(zhuǎn)變?yōu)镺2 B.Cl原子是總反應(yīng)的催化劑 C.氟氯甲烷是總反應(yīng)的催化劑 D.Cl原子反復(fù)起分解O3的作用 解析:Cl參加第一步反應(yīng),在第二步中又生成了,因而Cl是催化劑,使O3→O2,故選項(xiàng)A、B、D說法正確。選項(xiàng)C說法錯(cuò)誤。 答案:C 3.在a L的密閉容器里,于一定溫度下進(jìn)行2A(g)+B(g)2C(g)的可逆反應(yīng)。容器內(nèi)開始加入下列各組物質(zhì),在達(dá)到平衡時(shí)逆反應(yīng)速率最大的一組物質(zhì)是( ) A.2 mol A和1 mol B B.1 mol A和1 mol B C.1 mol A和2 mol B D.1 mol B和1 mol C 解析:濃度大,反應(yīng)速率快,濃度最大的是A。 答案:A 4.向四個(gè)體積相同的密閉容器(甲、乙、丙、丁)中分別充入一定量的SO2和O2,開始反應(yīng)時(shí),按反應(yīng)速率由大到小排列順序正確的是( ) 甲:在500 ℃時(shí),10 mol SO2和6 mol O2反應(yīng) 乙:在500 ℃時(shí),用V2O5作催化劑,10 mol SO2和5 mol O2反應(yīng) 丙:在450 ℃時(shí),8 mol SO2和5 mol O2反應(yīng) ?。涸?00 ℃時(shí),8 mol SO2和5 mol O2反應(yīng) A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁 C.乙、甲、丁、丙 D.丁、丙、乙、甲 解析:溫度高反應(yīng)速率大,因而甲、乙、丁的速率大于丙;甲、乙中,乙使用了催化劑故乙大于甲;甲丁中,甲中反應(yīng)物濃度大于丁,故甲比丁速率大,故選C。 答案:C 5.由于催化作用使反應(yīng)速率加快的是( ) A.乙酸乙酯的水解,加入少量稀硫酸 B.苯和溴反應(yīng)時(shí),加入少量鐵粉 C.實(shí)驗(yàn)室制取甲烷時(shí),要加入生石灰 D.鋅與鹽酸反應(yīng),加入少量濃硫酸 解析:實(shí)驗(yàn)室制甲烷加入CaO是起吸水作用;加入濃H2SO4能與鋅作用,不是催化劑。 答案:AB 6.進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):在A錐形瓶中放入10 g綠豆粒大的碳酸鈣,在B錐形瓶中放入5 g粉末狀的碳酸鈣,分別加入50 mL 1 molL-1鹽酸。下圖中(圖中:x表示時(shí)間;y表示錐形瓶中碳酸鈣減小的質(zhì)量),能正確表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是( ) 解析:n(HCl)=0.05 mol,A中CaCO3為0.1 mol,B中為0.05 mol,因而反應(yīng)過程中鹽酸量不足,則CaCO3消耗量相同,且粉末狀比塊狀反應(yīng)快,故選C。 答案:C 綜合運(yùn)用 7.對(duì)于反應(yīng)3X(g)+Y(g)====Z(g),在其他條件不變時(shí),改變其中一個(gè)條件則生成Z的速率(填“增大” “減小”或“不變”): (1)升高溫度:____________________________; (2)增大壓強(qiáng):____________________________; (3)增大容器容積:____________________________; (4)加入X:____________________________; (5)加入Y:____________________________; (6)壓縮體積:____________________________。 解析:升高溫度,增大壓強(qiáng),增加反應(yīng)物濃度X或Y,均能加快反應(yīng)速率,也加快了生成Z的速率,反之減慢反應(yīng)速率。 答案:(1)增大 (2)增大 (3)減小 (4)增大 (5)增大 (6)增大 8.在硫酸的工業(yè)生產(chǎn)中,通過下列反應(yīng)使SO2轉(zhuǎn)化為SO3:2SO2+O22SO3 ΔH<0。已知常壓下SO3體積分?jǐn)?shù)為91%,試回答: (1)在生產(chǎn)中常用過量的空氣是為了______________________________________________。 (2)加熱到400—500 ℃是由于____________________________________________________。 (3)壓強(qiáng)應(yīng)采用____________________(填“高壓”或“常壓”)。原因是___________________。 (4)常用濃H2SO4來吸收SO3,而不是用水,是因?yàn)開__________________________________。 (5)尾氣中的SO2必須回收,是因?yàn)開_____________________________________________。 答案:(1)增大O2的濃度,使平衡向正方向移動(dòng),提高SO2的轉(zhuǎn)化率使成本高的SO2得到充分利用 (2)400—500 ℃是催化劑活性溫度,選擇此溫度可以提高反應(yīng)速率,縮短到達(dá)平衡的時(shí)間 (3)常壓 常溫在常壓下SO3的體積分?jǐn)?shù)已達(dá)91%,若再加壓對(duì)設(shè)備動(dòng)力要求很高,使生產(chǎn)效益低 (4)用水吸收SO3會(huì)形成酸霧,使吸收速率減慢 (5)SO2是有毒氣體,避免對(duì)環(huán)境造成污染 9.可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),在反應(yīng)過程中NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(NH3%)與溫度(t ℃)關(guān)系如下圖所示,請(qǐng)回答: (1)正反應(yīng)是______________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。 (2)t<500 ℃時(shí),NH3%逐漸增大,是因?yàn)開_________________________________________。 (3)t>500 ℃時(shí),NH3%逐漸減小,是因?yàn)開_________________________________________。 答案:(1)放熱 (2)當(dāng)t<500 ℃時(shí),反應(yīng)未達(dá)到平衡,溫度升高、反應(yīng)速率加快,且v(正)>v(逆)(因?yàn)榉磻?yīng)物濃度大于生成物濃度)所以NH3%隨溫度升高而增大 (3)當(dāng)t=500 ℃時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。NH3%達(dá)最大值。由于正反應(yīng)是放熱反應(yīng),在t>500 ℃時(shí),溫度升高,反應(yīng)速率加快,但v(正)<v(逆)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。所以NH3%隨溫度升高而減小 10.把除去氧化膜的鎂條投入到盛有少量稀鹽酸的試管中,發(fā)現(xiàn)氫氣發(fā)生的速率變化情況如圖所示。 其中t1—t2速率變化的主要原因是______________;t2—t3速率變化的主要原因是______________。 解析:Mg與HCl溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)過程中,反應(yīng)物的濃度不斷減小,因此,該反應(yīng)中并存兩個(gè)影響化學(xué)反應(yīng)速率的外因:一是反應(yīng)放出的熱能使反應(yīng)體系溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率加快;二是反應(yīng)使HCl物質(zhì)的量濃度減小,化學(xué)反應(yīng)速率減慢。由圖象可知,在t1—t2的時(shí)間內(nèi)溫度變化是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要外因,在t2—t3的時(shí)間內(nèi),HCl物質(zhì)的量濃度的變化是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要外因。 答案:反應(yīng)是放熱反應(yīng),使溫度升高,所以反應(yīng)速率加快 隨著反應(yīng)的進(jìn)行,H+濃度減小,反應(yīng)速率逐漸減慢 拓展探究 11.在120 ℃時(shí)分別進(jìn)行如下四個(gè)反應(yīng): A.2H2S+O2====2H2O+2S B.2H2S+3O2====2H2O+2SO2 C.C2H4+3O22H2O+2CO2 D.C4H8+6O24H2O+4CO2 (1)若反應(yīng)在容積固定的容器內(nèi)進(jìn)行,反應(yīng)前后氣體密度(d)和氣體總壓強(qiáng)(p)分別符合關(guān)系式d前=d后和p前>p后的是________________;符合關(guān)系式d前=d后和p前=p后的是________________。(請(qǐng)?zhí)顚懛磻?yīng)的代號(hào)) (2)若反應(yīng)在壓強(qiáng)恒定容積可變的容器內(nèi)進(jìn)行,反應(yīng)前后氣體密度(d)和氣體體積(V)分別符合關(guān)系式d前>d后和V前<V后的是________________,符合d前>d后和V前>V后的是________________。(請(qǐng)?zhí)顚懛磻?yīng)的代號(hào)) 解析:此題以化學(xué)平衡知識(shí)為載體,考查了思維的有序性和嚴(yán)密性。解此題時(shí)首先要審清在題給條件下,只有S是固態(tài),其余的物質(zhì)都是氣態(tài)。 容積固定的- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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