1、化學反應速率、化學平衡教案2010年平衡與速率的考綱要求:1. 了解化學反應速率的概念、反應速率的定量表示方法。理解外界條件(溫度、濃度、壓強、催化劑等對反應速率的影響2. 了解化學反應的可逆性。3. 了解化學平衡建立的過程。理解外界條件(溫度、濃度、壓強、催化劑等對化學平衡的影響,認識其一般規律。4. 理解化學平衡常數的含義,能夠利用化學平衡常數進行簡單的計算。5. 了解化學反應速率和化學平衡的調控在生活、生產和科學領域中的重要租用。了解催化劑在生產、生活和科學研究領域中的重大作用。考點一:化學反應速率與化學平衡的綜合應用 回顧高考:1.(09年山東理綜28(14分運用化學反應原理研究氮、氧

2、等單質及其化合物的反應有重要意義。 (1合成氨反應N 2(g+3H 2(g2NH 3(g,若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣,平衡 移動(填“向左”、“向右”或“不”;使用催化劑 反應的H (填“增大”、“減小”或“不改變”。(2已知:O 2(g = O 2+(g+e -H 1=1175.7 kJmol -1PtF 6(g+e -=PtF 6-(g H 2=-771.1 kJmol -1 O 2PtF 6(S=O 2+(g+PtF 6-(g H 3=482.2 kJmol -1則反應O 2(g+PtF 6(g = O 2+PtF 6-(s的H =_ kJmol -1。(3在25下,向濃度

3、均為0.1 molL -1的MgCl 2和CuCl 2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成 沉淀(填化學式,生成該沉淀的離子方程式為 。 (已知25時K sp Mg(OH2=1.810-11,K sP Cu(OH2=2.210-20。(4在25下,將a molL -1的氨水與0.01 molL -1的鹽酸等體積混合,反應時溶液中c (NH 4+=c (Cl -。則溶液顯 性(填“酸”、“堿”或“中”;用含a 的代數式表示NH 3H 2O 的電離常數 K b = 。 答案:(1向左 不改變(2-77.6 (3Cu(OH2 Cu 2+2NH 3H 2O = Cu(OH2 +2NH 4+(4中 01.01

4、09-a molL -1考點小結:1.化學平衡移動的影響因素(壓強,催化劑2. 焓變、蓋斯定律、3. 淀溶解平衡及弱電解質電離常數和鹽類水解平衡常數的計算等。 舉一反三:運用化學反應原理研究氮、氧等單質及其化合物的反應有重要意義。(1合成氨反應N 2(g+3H 2(g2NH 3(g,若在恒溫、恒容條件下向平衡體系中通入氬氣,平衡移動(填“向左”、“向右”或“不”;使用催化劑 反應的平衡常數, 氮氣的轉化率, 活化能。(填“增大”、“減小”或“不改變”。(2已知:O 2(g = O 2+(g+e -H 1=1175.7 kJmol -1PtF 6(g+e -=PtF 6-(g H 2=-771.

5、1 kJmol -1 O 2PtF 6(S=O 2+(g+PtF 6-(g H 3=482.2 kJmol -1則反應O 2+PtF 6-(s =O 2(g+PtF 6(g則滿足:A.高溫自發進行B.低溫自發進行C.任何溫度不自發進行D.任何溫度自發進行 (3在25下,向濃度均為0.1 molL -1的MgCl 2和CuCl 2混合溶液中逐滴加入氨水,則將 先生成 沉淀(填“白色”或“藍色”,若兩種沉淀共存則C (Mg 2+/C ( Cu 2+= (已知25時K sp Mg(OH2=1.810-11,K sP Cu(OH2=2.210-20。(4在25下,將0.02molL -1的氨水與0.0

6、1 molL -1的鹽酸等體積混合,反應后溶液顯堿性溶液中則c (NH 4+ c (Cl -。(填:“大于”、“小于”或“等于”若已知該溫度下 NH 3H 2O 的電離常數K b =1.710-5 molL -1則NH 4+水解的平衡常數為 過關檢測:1.(09年山東理綜14改造2SO 2(g +O 2(g 2SO 3(g 是制備硫酸的重要反應。下列敘述正確的是A .催化劑V 2O 5只加快該反應的正反應速率B .增大反應體系的壓強、正反應速率一定增大C .該反應是放熱反應,降低溫度將縮短反應達到平衡的時間D .在t 1、t 2時刻,SO 3(g 的濃度分別是c 1,c 2,則時間間隔t 1t

7、 2內,SO 3(g 生成的平均速率為2121c c u t t -= - 2.(09年寧夏理綜28改造(14分2SO 2(g+O 2(g2SO 3(g反應過程的能量變化如圖所示。已知1mol SO 2(g氧化為1mol SO 3的H = - 99kJmol 1.請回答下列問題:(1圖中A 、C 分別表示反應物能量 、生成物能量 ,E 的大小對該反應的反應熱有無影響? 無 。該反應通常用V 2O 5作催化劑,加V 2O 5會使圖中B 點升高還是降低?降低 ,理由是催化劑改變了反應的歷程使活化能E 降低(2圖中H = -198 kJmol 1;若又已知單質硫的燃燒熱為296 KJmol 1計算由

8、S(s生成3 molSO 3(gV 2O 5的H= -1185 KJmol1(3已知密閉容器的容積為2L若在2分鐘內SO2的物質的量變化量為2 mol,則v(O2= 0.25 molL1min1、v(SO3= 0.5 molL1min1;該過程中反應放出的熱為= 198kJ(填“”“”“=”(4.已知反應前加入SO2和O2各為1 mol 和0.5 mol到達平衡時SO2的百分含量為a,若在平衡時保持溫度和容積不變在加入SO3為1 mol再次到達平衡時平衡常數不改變(填“增大”、“減小”或“不改變”SO2的百分含量等于a(填“大于”、“小于”或“等于”涉及考點:1.催化劑對速率的影響2.焓變蓋斯

9、定律3.化學反應速率、轉化率的簡單計算4.平衡常數的影響因素5.等效平衡 1.化學反應速率定量計算注意單位2.平衡常數表達式及定量計算注意物質狀態3.速率平衡的影響因素:催化劑改變反應歷程,改變Ea但不改變H和K改變溫度必引起平衡的移動和反應速率改變壓強的途徑不唯一要抓住實質(改變體積,充入與反應無關的氣體,充入與反應有關的氣體考點二:化學反應速率和化學平衡圖像分析回顧高考:1.(09年廣東化學15取5等份NO2 ,分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發生反應:2NO2(gN2O4(g,H0。反應相同時間后,分別測定體系中NO2的百分量(NO2%,并作出其隨反應溫度(T變化的關系圖。下

10、列示意圖中,可能與實驗結果相符的是 答案:BD解題關鍵:該狀態的兩種可能性:一是已達到平衡狀態,二是還沒有達到平衡狀態,仍然在向正反應移動。若5個容器中已達到平衡,因為該反應是放熱反應,溫度越高,平衡向逆反應方向移動,NO2的百分含量隨溫度升高而升高,所以B正確。若5個容器中有未達到平衡狀態的,那么溫度越高,反應速率越大,會出現溫度高的NO2轉化得快,導致NO2的百分含量少的情況。2.(09年安徽理綜11汽車尾氣凈化中的一個反應如下:NO(g+CO(g12N2(g+CO2(gH=-373.4kJmol-1。在恒容的密閉容器中,反應達到平衡后,改變某一條件,下列示意圖正確的是: 答案:C 2.(

11、09年廣東化學15取5等份NO2 ,分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發生反應:2NO2(gN2O4(g,H0B.若溫度為T1、T2,反應的平衡常數分別為K1、K2則K1K2C.若反應進行到狀態D時,一定有v正v逆D.狀態A與狀態B相比,狀態A的c(I2大解題關鍵:依據溫度改變時與產物濃度的關系判斷平衡移動的方向答案:BC能力提升:1.在 10L 密閉容器中，A、B、C 三種氣態物質構成了可逆反應的體系，當在某一溫度時，A、B、C 物質的 量與時間的關系如圖 1，C 的百分含量與溫度的關系如圖 2。 2.4 2.0 1.6 1.2 0.8 0.4 n(mol C% A B C 0 4

12、 t1 t(min 0 T1 T2 T3 T4 T( 圖1 圖2 下列分析不正確的是 A04 分鐘時，A 的平均反應速率為 0.02mol/(Lmin B該反應的平衡常數表達式 K = C由 T1 向 T2 變化時，V 正 V 逆 c (C c ( A c(B 2 （ ） D此反應的正反應為放熱反應 2.（11 分）工業合成氨與制備硝酸一般可連續生產，流程如下： N 2 、H 2 空氣 水 尾氣 硝酸鎂 合成塔 氨分離器 氧化爐 吸收塔 蒸餾塔 氨氣 濃硝酸 （1）工業生產時，制取氫氣的一個反應為：CO+H2O(g CO2+H2 t時，往 1L 密閉容器中充入 0.2mol CO 和 0.3m

13、ol 水蒸氣。反應建立平衡后，體系中 c(H2=0.12molL 1 。該溫度下此反應的平衡常數 K=_（填計算結果） 。 保持溫度不變，向上述平衡體系中再加入 0.1molCO，當反應重新建立平衡時，水蒸氣的轉化率 (H2O=_。 （2）合成塔中發生反應 N2(g+3H2(g 2NH3(gH”“”或“=”。 、 ） T/K K 1 T1 1.00 7 10 573 2.45 5 10 產率 N T2 1.88 3 10 （3）NH3 和 O2 在鉑系催化劑作用下從 145就開始反應： 4NH3(g+5O2(g 4NO(g+6H2O(g H=905kJmol 不同溫度下 NO 產率如圖所示。溫

14、度高于 900時， NO 產率下降的原因 6 。 900 O 溫 度 （4）提高合成氨流程中氨氣的產率可以采取的措施： BD A：升高溫度 B.縮小體積加壓 C 加入催化劑 D 及時分離產物 （5）吸收塔中發生反應的化學方程式為： （6）上述工業流程中，采用了循環操作工藝的是 （填序號） （7）硝酸廠的尾氣含有氮氧化物，如果不經處理直接排放將污染空氣。目前科學家探索利用燃料氣體中 的甲烷等將氮氧化物還原為氮氣和水，其反應機理為： CH4(g+4NO2(g4NO(g+CO2(g+2H2O(g； H=574kJmol CH4(g+4NO(g2N2(g+CO2(g+2H2O(g； 1 H=1160k

15、Jmol 1 則甲烷直接將 NO2 還原為 N2 的熱化學方程式為：_。 24.（共 11 分） （1） 1（2 分） 50（2 分） ； ； （3）溫度高于 900時，平衡向左移動。 分） （1 （4）BD （5）2NO+O22NO2 ，3NO2+H2O2HNO3+NO（2 分。1 個方程式 1 分） （6）（1 分） （7）CH4(g+2NO2(gCO2(g2H2O(g+N2(g H867kJ/mol（2 分） （2） （1 分） 3 （09 年江蘇化學 （10 分）聯氨（N2H4）及其衍生物是一類重要的火箭燃料。N2H4 與 N2O4 反應能放 20） 出大量的熱。 （1） 已知： 2N

16、O2(g=N2O4(g H=-57.20kJ -1。 mol 一定溫度下， 在密閉容器中反應 2NO2(g 達到平衡。其他條件不變時，下列措施能提高 NO2 轉化率的是 A減小 NO2 的濃度 C增加 NO2 的濃度 B降低溫度 D升高溫度 (填字母） 。 N2O4(g （2）25時，1.00gN2H4(l與足量 N2O4(l完全反應生成 N2(g和 H2O(l，放出 19.14kJ 的熱量。則反應 2N2H4(l+N2O4(l=3N2(g+4H2O(l的 H= kJ -1。 mol （3）17、1.01 5Pa，密閉容器中 N2O4 和 NO2 的混合氣體達到平衡時，c(NO2=0.0300 mol -1、 10 L c(N2O4=0.0120 mol -1。計算反應 2NO2(g L N2O4(g的平衡常數 K。 （4） 現用一定量的 Cu 與足量的濃 HNO3 反應， 制得 1.00L 已達到平衡的 N