2019年高考化学一轮复习第7章化学反应速率和化学平衡第3节化学平衡常数化学反应进行的方向限时规范特训
化学反应速率和化学平衡
化学反应速率和化学平衡化学反应速率是指化学反应在单位时间内发生的变化量。
它是反应过程中物质转化的快慢程度的量化描述。
化学平衡是指当化学反应达到稳定状态时,反应物和生成物浓度之间的比例关系保持不变的状态。
反应速率和化学平衡是化学反应中两个重要的概念,它们对于我们理解和控制化学反应过程具有重要的意义。
一、化学反应速率化学反应速率的定义是单位时间内反应物消耗量或产物生成量与时间的比值。
它可以用下面的公式来表示:速率= ΔC/Δt其中,ΔC表示反应物浓度或产物浓度的变化量,Δt表示变化所用的时间。
化学反应速率受到多种因素的影响,其中最主要的有反应物浓度、温度、催化剂和反应物粒子间的碰撞频率等。
当反应物浓度增加时,反应发生的可能性就会增加,因此反应速率也会增大。
温度对于反应速率的影响很大,一般来说,温度升高时,反应速率会迅速增加。
这是因为温度升高会增加反应物的动能,提高粒子的碰撞频率,从而促进反应的进行。
催化剂是一种物质,它可以降低反应的活化能,使反应发生更容易。
催化剂通过提供一个新的反应路径,使反应能够以更低的能量发生。
因此,加入适量的催化剂可以大大加快反应速率。
此外,反应物粒子间的碰撞频率也会影响反应速率。
当反应物的浓度较低时,粒子之间的碰撞次数较少,因此反应速率较低。
二、化学平衡当一个化学反应达到平衡时,反应物和生成物的浓度之间的比例关系将保持不变。
在平衡状态下,反应物的转化速率等于生成物的转化速率。
化学平衡可以用下面的反应判断式来表示:aA + bB ⇌ cC + dD其中,A和B是反应物,C和D是生成物,a、b、c、d分别表示各物质的系数。
化学平衡是一个动态平衡,即反应物和生成物之间的转化一直在进行,但是总的浓度不再改变。
平衡常数K用来描述平衡系统中各组分浓度之间的关系。
当反应达到平衡时,平衡常数K的值将保持不变。
化学平衡可以通过改变反应条件来调节。
通过改变温度、压力或改变反应物浓度可以使平衡位置发生移动,从而改变反应的结果。
第七章第三节化学平衡的移动化学反应的方向与调控考点三类化学平衡图像-课件新高考化学一轮复习
左上方(E 点),A%大于此压强或温度时平衡体系中的 A%,E 点必须向正反
应方向移动才能达到平衡状态,所以,E 点 v 正>v 逆;则右下方(F 点)v 正<v 逆。
[对点训练]
2.[双选]用 CO 和 H2 在催化剂的作用下合成甲醇,发生的 反应如下:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在体积一定的 密闭容器中按物质的量之比 1∶2 充入 CO 和 H2,测得 平衡混合物中 CH3OH 的体积分数在不同压强下随温度 的变化如图所示。下列说法正确的是
(3)氢碳比:X________2.0(填“>”“<”或“=”)。 (4)在氢碳比为 2.0 时,Q 点 v(逆)________P 点的 v(逆)(填“>”“<”或 “=”)。
[解析] (2)随温度升高,α(CO2)减小,说明为放热反应,ΔH<0;(3)在相 同温度下,X 越大,n(H2)相对越多,α(CO2)越大,故 X>2.0;(4)Q 点为非平 衡点,该温度下,Q 点到 P 点时 α(CO2)增大,反应正向进行,Q 点的 v 正>v 逆,Q 点到 P 点的过程中 v 正减小,v 逆增大,故 Q 点的 v 逆<P 点的 v 逆。
2
c V 寄志言不燕 立雀,莫如相无唣舵,这自舟有,云无霄衔万之里马高,。漂荡2奔逸,终亦何所底乎。
鹰鸭爱仔高 无飞娘,也鸦长栖大一,枝几。多白手也成家。
项,恒容充氩气,不影响平衡状态和速率,错误;D 项,b 曲线先平衡,说明 远志大坚的 者希,望功造名就之伟柱大也的。人登物山。不以艰险而止,则必臻乎峻岭。
设向密闭容器中充入了 1 mol CO 和 2 mol H2,CO 的转化率为 x,则
CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g)
起始/mol 1
高考第一轮第三课时化学平衡常数等效平衡
课堂 练习:
450K时往一空容器中通入氮N2和H2,反应达平衡后, 测得C(N2)=3mol/L,C(H2)=9mol/L,C(NH3) =4 mol/L, 求K、N2和H2的起始浓度。 解: N2 + 起始浓度/mol/L 5 转化浓度/mol/L 2 平衡浓度/mol/L 3 3H2 15 6 9 2NH3 0 4 4
①正向建立③从中间某状态建立 ②逆向建立④分批加入反应物等
上面两个平衡有什么关系呢?
一、等效平衡的含义
一定条件(温度体积一定或温度压强一 定)下的同一可逆反应,只是起始加 入物质的情况不同,达到平衡后,任 何相同组分的分数(体积分数、物质 的量分数、质量分数等)均相同,这 样的化学平衡互称为等效平衡。
(3) 判断平衡移动方向
已知: 对化学反应 a A+b B
都有
c C+d D 的任意状态,
试比较Q与K的异同点。 c c d C (C ) Cd ( D ) Q= c (C)c (D) = k a b
ca(A)cb(B)
C ( A) C ( B )
cc(C)cd(D) ,这个式子称为浓度商( Q ), ca(A)cb(B)
∴K= C(NH3)2/C(N2) (H2 ) 3 = 42/(3×93) =7.3×10-3
再见
影响化学平衡的条件复习
改变影响平衡的一个条件 化学平衡移动方向 化学平衡移动结 果
反应物浓度减小 反应物浓度增大 生成物浓度减小 生成物浓度增大
增大反应物浓度 向正反应方向移动
浓度
减小反应物浓度 向逆反应方向移动 增大生成物浓度 向逆反应方向移动 减小生成物浓度 向正反应方向移动
(法)勒夏特列原理: 如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、 压强、温度)平衡就向能够减弱这种改变的方 向移动。这就是勒沙特列原理。 其中包含: ①影响平衡的因素只有浓度、压强、温度 三种; ②原理的适用范围是只有一项条件变化的 情况(温度或压强或一种物质的浓度),当多 项条件同时发生变化时,情况比较复杂; ③平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消) 外界条件的变化。
高考化学总复习 第七单元 第3讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向教案
第3讲化学平衡常数化学反应进行的方向一、化学平衡常数1.定义在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,该常数就是该反应的化学平衡常数。
2.表达式对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),化学平衡常数K=①。
式中A、B、C、D的浓度均为平衡浓度。
如在一定温度时,4 mol A在2 L的密闭容器中分解:A(g)2B(g)+C(g),达到平衡时测得已有50%的A分解成B和C,此温度下,该反应的平衡常数为②。
3.意义(1)K值越大(一定温度下),说明反应进行的程度③,反应物的转化率也④。
(2)一般认为,K>105时,反应就基本进行完全了。
4.影响因素K值的大小与物质的浓度、压强等无关,只随⑤变化而变化。
1.化学平衡常数是指某一具体反应化学方程式的平衡常数,若化学方程式中各物质的化学计量数等倍增大或减小,平衡常数也会改变。
2.正、逆反应的平衡常数互为倒数。
3.反应物或生成物中有固体和纯液体存在时,因其浓度可看作“常数”而不代入公式,H2O的状态不是液态而是气态时,则需要代入平衡常数表达式。
4.代入平衡常数表达式的是平衡浓度,而不是任意时刻的浓度,更不能将物质的量代入。
二、化学反应的方向1.自发反应在给定的条件下,无须外界帮助,一经引发即自发进行的反应。
2.焓变与反应方向多数能自发进行的化学反应是⑥反应,但也有不少吸热反应能自发进行。
3.熵变与反应方向ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差。
熵⑦有利于反应自发进行,而有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行。
4.反应方向的判断在恒温、恒压条件下,焓变和熵变共同决定反应的方向:ΔG=ΔH-TΔS1.自发反应、非自发反应是指该反应过程中是否有自发进行的倾向,而这个过程是否一定会发生则不能确定。
如C的燃烧是一个自发反应,但需借助外界条件点燃才能发生。
2.同一物质在三态时的熵值大小顺序一般为气态>液态>固态。
2019年高考化学一轮复习精品资料专题7.4化学反应速率化学平衡图象(教学案)含解析
2019年高考化学一轮复习精品资料化学反应速率和化学平衡图像类试题是化学试题中的一种特殊题型,其特点是:图像是题目的主要组成部分,把所要考查的化学知识寓于图中曲线上,具有简明、直观、形象的特点。
该类试题以选择题为主要题型,偶尔也会在非选择题中出现。
因为图像是用二维坐标表示的,所以该类试题包含的信息量比较大,随着高考的不断改革以及对学科能力要求的不断提高,这种数形结合的试题将频频出现。
高频考点一、物质的量(浓度)、速率——时间图像【例1】25 ℃时,在体积为2 L的密闭容器中,气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如图所示,已知达到平衡后,降低温度,A的转化率增大。
(1)根据上图数据,写出该反应的化学方程式:__________________________。
此反应的平衡常数表达式K =________,从反应开始到第一次平衡时的平均速率v(A)为________。
(2)在5~7 min内,若K值不变,则此处曲线变化的原因是________________________。
(3)下图表示此反应的反应速率v和时间t的关系图:各阶段的平衡常数如下表所示:t2~t3t4~t5t5~t6t7~t8K1K2K3K4K1、K2、K3、K4之间的关系为________(用“>”、“<”或“=”连接)。
A的转化率最大的一段时间是________。
t3处改变的条件是升温,t5处改变的条件是使用催化剂,t6处改变的条件是减压,因此有K1>K2=K3=K4。
由于整个过程条件的改变均造成转化率减小,所以转化率最大的一段时间为开始建立平衡的t2~t3段。
答案(1)A+2B2C c2c c20.05 mol·L-1·min-1(2)增大压强(3)K1>K2=K3=K4 t2~t3【归纳总结】1.物质的量(或浓度)—时间图像此类图像能说明平衡体系中各组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况,解题时要注意代表各物质曲线的折点(达平衡时刻),各物质的物质的量(或浓度)变化量的内在联系,即比例符合化学方程式中化学计量数比例关系等情况。
化学反应中的反应速率与平衡常数
化学反应中的反应速率与平衡常数在化学反应中,反应速率与平衡常数是重要的研究内容。
反应速率决定了反应物转化为产物的速度,而平衡常数则描述了反应物与产物之间达到平衡状态时的相对浓度。
本文将从反应速率和平衡常数的定义、影响因素和实际应用方面进行阐述。
一、反应速率的定义及计算方法反应速率是指单位时间内反应物浓度变化的大小,可以通过以下公式计算:反应速率= ΔC/Δt其中,ΔC是反应物浓度变化量,Δt是反应时间间隔。
反应速率可以根据反应物消失速度或产物生成速度来计算,具体取决于反应物浓度的测定方法。
二、反应速率的影响因素1. 反应物浓度:反应物浓度越高,反应物之间的碰撞频率增加,反应速率也相应提高。
2. 温度:温度升高会增加反应物的动能,使反应物分子碰撞的能量超过反应所需的能垒,从而加快反应速率。
3. 催化剂:催化剂能降低反应的活化能,提高反应速率,但催化剂本身在反应中不被消耗。
4. 反应物粒度:反应物粒度越小,表面积越大,反应速率也越快,因为表面积大有利于反应物之间的碰撞。
5. 反应物浓度:溶液浓度越高,反应速率越快,因为溶液浓度增加会导致反应物之间的碰撞频率增加。
三、平衡常数的定义及计算方法平衡常数描述了反应物与产物之间达到平衡时的相对浓度。
对于一般的反应:aA + bB ⇌ cC + dD其平衡常数K可以通过以下公式计算:K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中,[C]、[D]是产物的浓度,[A]、[B]是反应物的浓度。
平衡常数K的值可以用来判断反应的偏向性,根据K的大小可以推断反应物转化为产物的程度。
四、平衡常数的影响因素1. 温度:温度的变化会改变反应反向和正向的速率,进而影响平衡常数K的值。
2. 反应物浓度:在Le Chatelier原理的影响下,增加反应物的浓度会推动反应向右,减小反应物的浓度会推动反应向左,从而改变平衡常数K的值。
3. 压力:对于气体反应,改变压力可以改变反应物的分子数,从而改变平衡常数K的值。
化学反应中的平衡常数和反应速率
化学反应中的平衡常数和反应速率化学反应是物质转变的过程,其中平衡常数和反应速率是反应性质的重要参数。
平衡常数描述了反应在达到平衡时的物质量关系,而反应速率则是描述反应进行的快慢程度。
本文将讨论平衡常数和反应速率之间的关系以及它们对化学反应的影响。
1. 平衡常数平衡常数是用来描述反应在达到平衡时的物质量关系的数值。
对于一个一般的化学反应:aA + bB ⇋ cC + dD其平衡常数Kc定义为:Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b其中,[A]、[B]、[C] 和 [D] 分别表示反应物 A、B 和生成物 C、D的摩尔浓度。
方括号表示取摩尔浓度的意思。
平衡常数Kc的数值越大,表示在平衡位置附近生成物的浓度相对较高;而Kc的数值越小,表示在平衡位置附近反应物的浓度相对较高。
2. 反应速率反应速率是反应物转变为生成物的速度。
对于一个一般的化学反应:aA + bB → cC + dD其反应速率可表示为:v = k[A]^m[B]^n其中,k 是速率常数,[A] 和 [B] 分别表示反应物 A 和 B 的摩尔浓度。
指数 m 和 n 称为反应级数,反应级数可以通过实验测定得到。
反应级数决定了反应速率与各反应物摩尔浓度之间的关系。
例如,当 m和 n 均为1时,反应速率与反应物摩尔浓度成正比关系。
3. 平衡常数与反应速率的关系平衡常数与反应速率之间存在着密切的关系。
根据化学动力学理论,反应速率可以用速率方程式来描述。
而平衡常数则与速率常数和摩尔浓度之间的关系相关。
一般来说,当一个化学反应的平衡常数Kc 比较大时,反应速率一般较快。
因为平衡常数较大表示反应偏向生成物一侧,在较短的时间内,生成物的浓度会增加到一定程度,使得反应速率变快。
相反,当一个化学反应的平衡常数Kc 比较小时,反应速率较慢。
因为平衡常数较小表示反应偏向反应物一侧,在达到平衡前,生成物的浓度的增加速度较慢。
除此之外,温度对平衡常数和反应速率也有明显的影响。
高考化学大一轮复习 第7章 第3节 考点1 化学平衡常数
第3节 化学平衡常数 化学反应进行的方向明考纲析考情考点1 化学平衡常数及其应用1.化学平衡常数 (1)概念在一定温度下,一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,用符号K 表示。
(2)表达式对于一般的可逆反应:m A(g)+np C(g)+q D(g),在一定温度下达到平衡时:K=c pc q c mc n(固体和纯液体的浓度视为常数,通常不计入平衡常数表达式中)。
(3)意义①K 值越大,反应物的转化率越高,正反应进行的程度越大,一般来说,K ≥105认为反应进行的较完全。
②K 只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关,与压强变化、是否使用催化剂无关。
③化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数。
2.平衡转化率平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比,用来表示反应限度。
对于反应:aA(g)+bc C(g)+d D(g),反应物A 的转化率可以表示为α(A)=A 的初始浓度-A 的平衡浓度A 的初始浓度×100%。
易错警示 (1)计算平衡常数利用的是物质的平衡浓度,而不是任意时刻浓度,也不能用物质的量。
(2)若反应方向改变,则平衡常数改变。
若方程式中各物质的计量数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会改变,但意义不变。
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)C(s)+H 2+H 2(g)的平衡常数表达式为K =c c 2cc2。
(×)(2)恒温、恒容条件下,发生反应2SO 2(g)+O 23(g)达到平衡,向容器中再充入1 mol SO 2,平衡正向移动,化学平衡常数增大。
(×)(3)化学平衡常数只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关;温度越高,化学平衡常数越大。
(×)(4)改变条件,使反应物的平衡转化率都增大,该可逆反应的平衡常数一定增大。
(×) (5)改变条件,平衡右移,则反应物的转化率一定增大。
高中化学《第七章第三节化学平衡常数化学反应进行的方向》课件
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第7章 化学反应速率与化学平衡
下列叙述正确的是 A.降低温度,总反应的平衡常数 K 减小 B.K=K1+K2 C.适当升温,可提高消毒效率 D.增大压强,K2 减小
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22
()
第7章 化学反应速率与化学平衡
23
解析:选 C。降低温度,总反应平衡向右移动,K 增大,A 项错误;K1=c(Oc2)(·Oc(3[)O]), K2=c([Oc2]()O·c2()O3),K=cc32((OO23))=K1·K2,B 项错误;升高温度,反应①平衡向右移动,c([O]) 增大,可提高消毒效率,C 项正确;对于给定的反应,平衡常数只与温度有关,D 项错 误。
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第7章 化学反应速率与化学平衡
13
2.明确三个量的关系 (1)三个量:起始量、变化量、平衡量。 (2)关系 ①对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量。 ②对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量。 ③各物质的变化量之比等于化学计量数之比。
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第7章 化学反应速率与化学平衡
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第7章 化学反应速率与化学平衡
24
2.(双选)(2020·济南高三调研)在恒容密闭容器中,由 CO 合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),在其他条件不变的情况下研究温度对反应的影响,实验结果如图所示,下
列说法正确的是
()
A.平衡常数 K=c(cC(COH)·3cO2(HH)2) B.该反应在 T1 时的平衡常数比 T2 时的小 C.CO 合成甲醇的反应为吸热反应
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高考化学一轮复习 第七章 化学反应速率和化学平衡 3 化学平衡常数 化学反应进行的方向课件
增大压强,平衡正向移动,X的体积分数减小,但X的 浓度增大,C项正确;升高温度,正、逆反应速率都增 大,D项错误。
3.(2016·广州模拟)已知:反应①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1,反应②Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2,不同温度下K1、 K2的值如下表所示:
【解析】选C。实验①中,若5 min时测得n(M)= 0.050 mol,浓度是0.005 0 mol·L-1,则根据反 应的化学方程式可知,同时生成N的浓度也是 0.005 0 mol·L-1,因此0至5 min时间内,用N表 示的平均反应速率为v(N)=1.0×10-3mol·L-1·min-1, A错误;实验②中,平衡时M和N的浓度都是 0.008 0 mol·L-1,消耗X与Y的浓度均是
2.化学平衡的计算方法——“三段式法” “三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥 匙”。解题时,要注意清楚有条理地列出起始量、转 化量、平衡量,按题目要求进行计算,同时还要注意 单位的统一。
(1)计算步骤:
(2)注意事项: ①注意反应物和生成物的浓度关系:反应物: c(平)=c(始)-c(变);生成物:c(平)=c(始)+c(变)。
(2)分析表中数据可知,随着温度的升高,K值逐渐增
大,说明正反应是吸热反应。
(3)某温度下,由3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O)
得出 ccCCOO2ccHH =2O20.6=53K,查表知K=0.6时对
应温度是700℃。
(4)只要温度不变,K数值就不变,故830℃条件下,K
的数值是1.0。
第三节 化学平衡常数 化学反应进行的方向
新课标高考化学总复习讲义:第7章 第3节化学平衡的移动和化学反应的方向(含答案解析)
第三节 化学平衡的移动和化学反应的方向[考纲定位] 1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,认识其一般规律。
2.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
知识点一 影响化学平衡的因素在一定条件下,aA(g)+bB(g)mC(g)+nD(g) ΔH<0达到了平衡状态,若其他条件不变,改变下列条如果改变影响平衡的条件之一(如浓度、压强或温度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。
小提醒:,某一可逆反应,一定条件下达到平衡状态,若化学反应速率改变了,化学平衡不一定发生移动,如加入催化剂;但若平衡发生移动,化学反应速率一定改变。
巩固练习:1.一定条件下C(s)+H 2O(g)CO(g)+H 2(g) ΔH>0,其他条件不变,改变下列条件:(1)增大压强,正反应速率 、逆反应速率 ,平衡 移动;(2)升高温度,正反应速率 、逆反应速率 ,平衡 移动;(3)充入水蒸气,反应速率 ,平衡 移动;(4)加入碳,反应速率 ,平衡 移动;(5)加入催化剂,反应速率 ,平衡 移动。
答案:(1)增大 增大 逆反应方向(2)增大 增大 正反应方向(3)增大 正反应方向(4)不变,不 (5)增大 不2.对于反应2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g),向密闭容器中充入2 mol SO 2和1 mol O 2,一定温度下达到平衡,c(SO 2)=a mol/L ,c(SO 3)=b mol/L ,若将容器缩小为原来的12,达到新平衡时,a mol/L c(SO 2) 2a mol/L ,c(SO 3) 2b mol/L 。
(填“>”“<”或“=”)。
答案:< < >知识点二 化学反应进行的方向1.自发过程(1)含义:在一定条件下,不需要借助外力作用就能自动进行的过程。
(2)特点:①体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态(体系对外部做功或释放能量);②在密闭条件下,体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。
高考化学一轮第7章化学反应速率与化学平衡常考点8多平衡体系平衡常数的计算及平衡移动新人教版
则为第二个反应中该物质的初始量。
[例1] 加热N2O5依次发生的分解反应为①N2O5(g)
N2O3(g)
N2O3(g)+O2(g),②
N2O(g)+O2(g)。在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5,加
热到t ℃,达到平衡状态后O2为9 mol,N2O3为3.4 mol。则t ℃时反应①的平
N2O(g)+O2(g)
开始/(mol·
L-1)
x
0
x
转化/(mol·
L-1)
y
y
y
平衡/(mol·
L-1)
x-y
y
x+y
+ = 4.5
根据题意得
- = 1.7
所以 x=3.1,y=1.4
所以反应①的平衡常数为
(O2 )·(N2 O3 )
K= (N O )
2 5
=
4.5×1.7
=8.5。
常考点8
多平衡体系平衡常数的计算及平衡移动
方法突破
一、借助原子守恒法列三段式进行计算
1.有关多平衡体系平衡常的关键点。若用常规的三段式计算,对反应过程分析要
求高,容易出错。但无论多少个反应,反应进行的程度如何,反应前后的原
子总数是不变的,因而解答这类问题可用原子守恒法,可规避对反应过程的
4-3.1
类型二 竞争反应(平行反应)
竞争反应(平行反应)是指反应物能同时平行地进行两个或两个以上的不
同反应,得到不同的产物。解题时要注意如果一个物质是两个平行反应的
反应物,则题目中所给初始量则是该物质在这两个反应中的初始量之和。
高考化学一轮复习 第七章 第3讲 化学平衡常数
回夺市安然阳光实验学校【高考领航】高考化学一轮复习 第七章 第3讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向课时训练 新人教版1.下列说法中正确的是( )A .能自发进行的反应一定能迅速发生B .非自发进行的反应一定不可能发生C .能自发进行的反应实际可能没有发生D .常温下发生反应2H 2O=====电解2H 2↑+O 2↑,说明常温下水的分解反应是自发反应解析:选C 。
自发反应指的是在温度、压强一定的条件下,化学反应有自动发生的趋势,但能自发进行的化学反应不一定能实际发生,如H 2与O 2在常温下化合生成水的反应是一个自发反应,但反应速率非常慢,实际上是不能发生的,所以A 不正确,C 正确;非自发不含有“不可能”之意,如水的分解在常温常压下是非自发的,但在通直流电条件下,电解生成氢气和氧气,所以选项B 、D 错误。
2.下列对化学反应预测正确的是( )选项 化学反应方程式 已知条件 预测 A M(s)===X(g)+Y(s) ΔH >0 它是非自发反应B W(s)+x G(g)===2Q(g) ΔH <0,自发反应 x 可能等于1、2、 3C4X(g)+5Y(g)===4W(g)+6G(g)能自发反应ΔH 一定小于0D 4M(s)+N(g)+2W(l)===4Q(s) 常温下,自发进行 ΔH >0解析:选B 。
根据复合判据:ΔG =ΔH -T ·ΔS ,M(s)===X(g)+Y(s),固体分解生成气体,为熵增反应,ΔH >0时,在高温下,能自发进行,A 错误;W(s)+x G(g)===2Q(g) ΔH <0,能自发进行,若熵增,任何温度下都能自发进行,若熵减,在低温条件下能自发进行,所以,G 的计量数不确定,x 等于1、2或3时,都符合题意,B 正确;4X(g)+5Y(g)===4W(g)+6G(g)是熵增反应,当ΔH >0时,在高温下可能自发进行,C 错误;4M(s)+N(g)+2W(l)===4Q(s)为熵减反应,常温下能自发进行,说明该反应一定是放热反应,D 错误。
高考化学一轮复习教案 第7章 第3讲《化学平衡移动》
第3讲化学平衡移动[考纲解读] 1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,认识其一般规律。
2.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点一化学平衡移动1.概念可逆反应达到平衡状态以后,若反应条件(如________、________、________等)发生了变化,平衡混合物中各组分的浓度也会随之________,从而在一段时间后达到________________。
这种由____________向______________的变化过程,叫做化学平衡的移动。
2.过程3.平衡移动方向与反应速率的关系(1)v正____v逆,平衡向正反应方向移动。
(2)v正____v逆,平衡不移动。
(3)v正____v逆,平衡向逆反应方向移动。
1.化学平衡移动的实质是什么?2.某一可逆反应,一定条件下达到了平衡,①若化学反应速率改变,平衡一定发生移动吗?②若平衡发生移动,化学反应速率一定改变吗?考点二影响化学平衡的外界因素1.影响化学平衡的因素条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向______方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向______方向移动压强(对有气体存在的反应) 反应前后气体分子数改变增大压强向______________的方向移动反应前后气体分子数不变减小压强向______________的方向移动改变压强温度升高温度向____反应方向移动降低温度向____反应方向移动催化剂使用催化剂2.勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强,以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够____________的方向移动。
3.改变条件,平衡向正反应方向移动,原料的转化率一定提高吗?4.升高温度,化学平衡会向着吸热反应的方向移动,此时放热反应方向的反应速率会减小吗?5. 对于达到平衡的可逆反应:X+Y W+Z,增大压强则正、逆反应速率(v)的变化如图所示,分析可知X、Y、Z、W的聚集状态可能是( )A.Z、W为气体,X、Y中之一为气体B.Z、W中之一为气体,X、Y为非气体C.X、Y、Z皆为气体,W为非气体D.X、Y为气体,Z、W中至少有一种为气体6.将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后,改变下列一个条件,其中叙述正确的是( )A.升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应B.慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色变浅C.慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍D.恒温恒容时,充入惰性气体,压强增大,平衡向右移动,混合气体的颜色变浅(1)压强的影响实质是浓度的影响,所以只有当这些“改变”造成浓度改变时,平衡才有可能移动。
高中化学高考总复习 第二部分 化学基本理论 专题七 化学反应速率和化学平衡
专题七 化学反应速率和化学平衡
基础知识 一、化学反应速率
考点清单
考点一 化学反应速率
二、影响化学反应速率的因素 (1)内因:反应物本身的性质。 (2)外因:
影响因素 浓度 压强(有气体参加的反应) 温度 使用催化剂
增大反应物的浓度 减小反应物的浓度 增大压强 减小压强 升高温度 降低温度
例1 (2019安徽铜陵一中月考,3)某密闭容器中充入等物质的量的气体A 和B,一定温度下发生反应:A(g)+xB(g) 2C(g),达到平衡后,只改变反应 的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如图所示。下 列说法中正确的是( )
A.8 min时表示正反应速率等于逆反应速率 B.前20 min A的反应速率为1.00 mol/(L·min ) C.反应方程式中的x=1,30 min时表示增大压强 D.40 min时改变的条件是升高温度,且正反应为放热反应
(3)质量分数—时间图像
特点:表示不同条件下反应速率的快慢以及平衡混合物中D的质量分数大小。 解题方法是“先拐先平数值大”,即曲线先拐的首先达到平衡,反应速率快,以 此判断温度或压强的高低,再依据外界条件对平衡的影响进行分析。 2.一般解题思路——“四看” 一看面:即看清坐标所代表的意义。 二看线:看准线的走向、变化趋势及量的变化(需作辅助线、等温线、等压线 等)。 三看点:弄懂曲线上点的意义,特别是一些特殊点(如起点、交点、转折点、极 值点等)。 四看量:看横坐标和纵坐标所表示的物理量的变化。
特点:表示两个外界条件同时变化时,A的平衡转化率的变化规律。解决这 类图像题,采用“定一议二法”,即把自变量(温度、压强)之一设为恒量,讨 论另外两个变量的关系。
特点:曲线上的点表示平衡状态,而X、Y点未达平衡状态,使反应由X点达到平 衡状态,反应需向B的百分含量减小的方向进行;要使反应由Y点达到平衡状态 ,反应需向B的百分含量增大的方向进行。
反应速率与平衡常数
反应速率与平衡常数反应速率和平衡常数是化学反应中的两个重要概念。
反应速率是指单位时间内发生反应的物质转化量,通常用反应物的浓度变化率来表示。
平衡常数是指在化学平衡状态下,反应物浓度之间的比值,表示反应的进行方向和程度。
本文将重点讨论反应速率与平衡常数之间的关系,以及如何通过调节反应条件来影响反应速率和平衡常数。
一、反应速率的因素反应速率受到多种因素的影响,主要包括温度、浓度、催化剂和表面积等。
1. 温度: 温度对反应速率有显著影响。
通常情况下,增加温度会导致反应速率的增加,因为温度的升高加快了分子的热运动,增加了碰撞的频率和能量。
根据阿伦尼乌斯方程,反应速率大致呈指数关系增加。
2. 浓度: 反应物的浓度对反应速率也有影响。
增加反应物的浓度会增加碰撞的频率和概率,从而提高反应速率。
可以根据速率方程式中反应物的浓度对反应速率的关系进行推测。
3. 催化剂: 催化剂是一种能够提高反应速率但不参与反应的物质。
催化剂通过降低反应物分子的活化能,加速了反应速率。
催化剂能够影响反应速率的原因在于其与反应物形成中间物质,增加了反应通道,降低了反应物到产物的转化能量。
4. 表面积: 对于固体相反应,增大反应物的表面积可以提高反应速率。
这是因为固体反应需要反应物分子在固体表面附着,增大表面积能够提供更多的反应位点,从而加速反应。
二、平衡常数的定义与计算平衡常数是用于描述化学反应的平衡状态,它是在特定温度下,反应物浓度比值的稳定值。
平衡常数可通过平衡反应式中反应物和产物的浓度之比所写的化学表达式来表示。
平衡常数的计算可以通过以下步骤进行:1. 根据给定的反应式,写出平衡方程式。
2. 根据平衡方程式中各物质的配数,设置以下通用约定:- 反应物的浓度为1,产物的浓度为x。
- 对于单质的浓度,视同为1。
- 反应物和产物的浓度单位一致。
3. 根据平衡方程式中各物质的配数和浓度通用约定,写出平衡方程式中各物质的浓度表达式。
4. 代入上一步骤中得出的浓度表达式,并根据各物质浓度之比来计算平衡常数。
化学反应的平衡常数与反应速率
化学反应的平衡常数与反应速率化学反应是物质转化过程中发生的化学变化。
在许多化学反应中,反应物经历一系列的转化,最终达到平衡状态。
平衡常数是描述反应达到平衡时各组分浓度之间的关系的数值。
而反应速率则表示单位时间内反应物消失或产物形成的速度。
本文将详细探讨化学反应的平衡常数与反应速率。
一、平衡常数平衡常数是在反应达到平衡时,反应物浓度和产物浓度之间的数值关系。
平衡常数通常用K表示,其定义可以根据不同类型的反应进行推导。
1. 反应物浓度对平衡常数的影响在一般化学反应中,平衡常数与反应物浓度的平方根成正比。
这一关系由反应的速率决定。
当反应是单向的(无逆向反应)时,平衡常数与反应物浓度的关系可以用以下公式表示:K = [C]^c × [D]^d其中,[C]和[D]分别表示反应物C和D的浓度,c和d为反应物C 和D的摩尔系数。
该公式表明,在平衡状态下,不同反应物浓度的平方根成正比,改变反应物浓度将会改变平衡常数。
2. 温度对平衡常数的影响温度是影响平衡常数的重要因素之一。
根据热力学原理,平衡常数与温度的关系可以由下式描述:ln K2/K1 = ΔH°/R * (1/T1 - 1/T2)其中,K1和K2分别表示在温度T1和T2下的平衡常数,ΔH°为反应的标准焓变,R为气体常数,T1和T2为温度。
该公式表明,在不同温度下,反应的平衡常数是不同的,随着温度的升高(或降低),平衡常数也会发生相应的变化。
二、反应速率反应速率是描述反应物消失或产物形成的速度。
反应速率可以通过不同的实验方法来测定。
以下是一些常见的反应速率测定方法:1. 收集法通过收集产生的气体来测定反应速率。
例如,在酸与碱的中和反应中,可以使用气球将产生的二氧化碳气体收集起来,并通过气球体积的变化来计算反应速率。
2. 比色法通过使用示性剂来测量反应物或产物的浓度变化,间接计算反应速率。
例如,在一些含有铁离子的反应中,可以使用菲涅尔试剂来测定铁离子的浓度变化,从而计算反应速率。
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2019年高考化学一轮复习第7章化学反应速率和化学平衡第3节化学平衡常数化学反应进行的方向限时规范特训一、选择题(每题8分,共72分)1.[xx·张家口高三模拟]只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述正确的是( )A.K值有变化,平衡一定移动B.平衡向正反应方向移动时,K值一定增大C.K值不变,平衡不可能移动D.相同条件下,同一个反应其化学方程式的计量数增大2倍,K值也增大2倍答案 A解析K值是温度的函数,K值变化,说明温度发生了改变,则平衡一定发生移动,A正确;若在其他条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,有利于反应正向进行,平衡向右移动,但K值只与温度有关,故K值不变,B错误;体系温度不变,则K值不变,但平衡可能发生移动,C错误;相同条件下,同一个反应,其化学方程式的计量数增大2倍,K值应变为原数值的平方,D错误。
2.下列有关说法中正确的是( )A.2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)===2CaSO4(s)+2CO2(g)在高温下能自发进行,则该反应的ΔH<0B.NH4Cl(s)===NH3(g)+HCl(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0C.反应3Cl2(g)+8NH3(g)===6NH4Cl(s)+N2(g)的ΔH>0,ΔS<0D.加入合适的催化剂能降低反应活化能,从而改变反应的焓变答案 A解析该反应为熵减反应,则有ΔS<0;该反应在高温下能自发进行,据ΔH-TΔS<0时反应能自发进行可知,该反应ΔH<0,A正确。
该反应为熵增反应,则有ΔS>0,该反应在室温下不能自发进行,据ΔH-TΔS<0时反应能自发进行可知,该反应ΔH>0,B错误。
该反应为熵减反应,则有ΔS<0,该反应在室温下能自发进行,据ΔH-TΔS<0时反应能自发进行可知,该反应ΔH<0,C错误。
加入合适的催化剂能降低反应活化能,提高反应速率,但不能改变反应的焓变,D错误。
3.某温度下,在2 L的密闭容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应:X(g)+m,平衡时X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。
在此平衡体系中加入1 mol Z(g),再次达到平衡后X、Y、Z的体积分数不变。
下列叙述不正确的是( ) A.m=2B.两次平衡的平衡常数相同C.X与Y的平衡转化率之比为1∶1D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4 mol·L-1答案 D解析在原平衡体系中加入1 mol Z,再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变,说明该平衡与原平衡是等效平衡,则化学方程式两边气态物质的化学计量数相等,即m=2,A正确;温度不变,平衡常数不变,B正确;起始时X、Y的物质的量之比等于化学计量数之比,则二者的平衡转化率相等,C 正确;起始时加入1 mol X 和2 mol Y ,相当于3 mol Z ,平衡时Z 的物质的量为3 mol×10%=0.3 mol ,在平衡体系中再加入1 mol Z ,相当于起始时共加入4 mol Z ,则新平衡时Z 的物质的量为4 mol×10%=0.4 mol ,其浓度为0.4 mol/2 L =0.2 mol·L -1,D 错误。
4.一定条件下,向一密闭容器中充入一定量的NH 3,反应2NH 32(g)+3H 2 (g)达到平衡时N 2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。
下列说法正确的是( )A .压强:p 1>p 2B .b 、c 两点对应的平衡常数:K c >K bC .a 点:2v (NH 3)正=3v (H 2)逆D .a 点:NH 3的转化率为1/3 答案 B解析 相同温度下,压强越大,N 2的体积分数越小,所以p 2>p 1,A 错误;由图像可知该反应为吸热反应,所以温度越高,K 越大,B 正确;a 点为平衡点,应为3v (NH 3)正=2v (H 2)逆,C 错误;假设反应后气体总体积为1 L ,则N 2为0.1 L 、H 2为0.3 L ,未反应的NH 3为0.6 L ,参加反应的NH 3为0.2 L ,所以氨气的转化率为0.20.6+0.2×100%=25%,D 错误。
5.汽车尾气中NO 产生的反应为:N 2(g)+O 2。
一定条件下,等物质的量的N 2(g)和O 2(g)在恒容密闭容器中反应,如图曲线a 表示该反应在温度T 下N 2的浓度随时间的变化,曲线b 表示该反应在某一起始反应条件改变时N 2的浓度随时间的变化。
下列叙述正确的是( )A .温度T 下,该反应的平衡常数K =c 0-c 12c 21B .温度T 下,随着反应的进行,混合气体的密度减小C .曲线b 对应的条件改变可能是加入了催化剂D .若曲线b 对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH <0 答案 A解析 A 项正确,达平衡时,c (N 2)=c (O 2)=c 1 mol·L -1,c (NO)=2(c 0-c 1) mol·L -1;B 项错误,因反应前后容器体积不变,且反应中无固态(或液态)物质参加或生成,故混合气体的密度始终不变;C 项错误,催化剂只能改变到达平衡的时间,不会破坏平衡,即加入催化剂时氮气的平衡浓度不会改变;D 项错误,对比曲线a 和b 到达平衡所需时间,可知曲线b 对应的条件改变是升高温度,达新平衡时c (N 2)减小,则平衡正向移动,故该反应应为吸热反应,即ΔH>0。
6.[xx·天津市河西区质检]将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)粉末置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH 2COONH43(g)+CO2(g)。
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:下列说法正确的是( )A.该反应的ΔH<0B.该反应在较低温度下能自发进行C.25 ℃ 时平衡常数的值K≈1.6×10-8D.再加入少量NH2COONH4平衡正向移动答案 C解析由表中数据可知,升高温度,平衡气体总浓度增大,说明平衡向正反应方向移动,故正反应为吸热反应,ΔH>0,A错误;该反应前后气体分子数增大,则ΔS>0,在较低温度下,ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行,B错误;25 ℃时,NH3、CO2的平衡浓度分别为3.2×10-3 mol/L、1.6 ×10-3 mol/L,因此K=c2(NHc(CO2)≈1.6×10-8,C正确;NH2COONH4为固3)×体,加入少量NH2COONH4平衡不移动,D错误。
7.下列有关叙述中正确的是( )解析该反应中固体分解生成气体和固体,则该反应熵增加,且为吸热反应,则有ΔH>0,ΔS>0,当温度升高时,使ΔH-TΔS<0,该反应能自发进行,A错误;该反应的ΔH<0,若为熵减反应,在低温下能自发进行,若为熵增反应,在任何温度下均可自发进行,故x可能等于1、2、3,B正确;该反应为熵增反应,即ΔS>0,当ΔH<0时,在任何温度下均能自发进行,当ΔH>0时,高温下可自发进行,C错误;该反应为熵减反应,常温下能自发进行,说明该反应一定是放热反应,则有ΔH<0,D错误。
8.[xx·成都高三质检]在两个固定容积均为1 L 密闭容器中以不同的氢碳比⎣⎢⎡⎦⎥⎤n 2n2充入H 2和CO 2,在一定条件下发生反应:2CO 2(g)+6H 22H 4(g)+4H 2O(g) ΔH 。
CO 2的平衡转化率α(CO 2)与温度的关系如图所示。
下列说法正确的是( )A .该反应在高温下自发进行B .氢碳比:x <2.0C .氢碳比为2.0时,Q 点v 逆(H 2)小于P 点的v 逆(H 2)D .向处于P 点状态的容器中,按2∶4∶1∶4的比例再充入CO 2、H 2、C 2H 4、H 2O ,再次平衡后α(CO 2)减小答案 C解析 通过图像可判断该反应的ΔH <0,因ΔS <0,ΔG =ΔH -T ΔS 中T 越大越不利于反应自发进行,因此T 数值较小时(即低温)反应可自发进行,A 错误;增大一种反应物的浓度,另外一种反应物转化率提高,故氢碳比越大,CO 2转化率越高,x >2.0,B 错误;氢碳比为2.0时,P 点为平衡点,由Q 点到P 点,CO 2转化率增大,平衡正向移动,故Q 点v 正>v 逆,v 逆逐渐增大至P 点时与v 正相等,故Q 点v 逆(H 2)小于P 点的v 逆(H 2),C 正确;设再充入n (C 2H 4)=1 mol ,n (C 2H 4)∶n (H 2O)=1 mol∶4 mol,相当于n (CO 2)∶n (H 2)=2 mol∶6 mol,总共相当于加入(2 mol +2 mol)∶(4 mol+6 mol)=2∶5的CO 2、H 2,即氢碳比为5∶2,该比值大于2,故CO 2转化率增大,D 错误。
9.[xx·江苏南通高三调研]一定温度下,在三个体积均为0.5 L 的恒容密闭容器中发生反应:CO(g)+Cl 2(g)2(g),其中容器Ⅰ中5 min 时达到平衡。
下列说法中正确的是( )A.容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率:v(CO)=0.16 mol·L-1·min-1B.该反应为吸热反应C.容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55 molD.若起始时向容器Ⅰ中加入0.8 mol CO、0.8 mol Cl2,达到平衡时CO的转化率大于80%答案 C解析A项,v(CO)=v(COCl2)=0.8 mol0.5 L×5 min=0.32 mol·L-1·min-1,错误;B项,容器Ⅲ中COCl2折算成CO和Cl2时,与容器Ⅰ中投料相同,平衡时,高温下对应的COCl2的量小,即升温平衡逆向移动,所以正反应为放热反应,错误;C项,Ⅰ、Ⅱ中,温度相等,所以K相等,Ⅰ中K=c 平2c 平c 平2=0.80.50.20.5×0.20.5=10,Ⅱ中K=0.50.50.50.5×a-0.50.5=10,解得a=0.55 mol,正确;D项,容器Ⅰ中,CO的转化率为80%,选项中加入的CO和Cl2比容器Ⅰ中的少,相当于减小压强,平衡逆向移动,所以CO的转化率小于80%,错误。
二、非选择题(共28分)10.[xx·贵州贵阳高三期末](14分)氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。