化学反应原理2
化学反应原理第二章化学反应速率和化学平衡-影响化学反应速率的因素教学设计
第二节影响化学反应速率的因素(第1课时)教学目标1.知识与技能:(1)掌握外界条件(浓度、压强、温度、催化剂等)对化学反应速率的影响规律。
(2)会用有效碰撞理论解释外界因素对化学反应速率的影响。
(3)培养学生设计简单实验的能力、观察能力、思维能力。
2.过程与方法:实验法:运用控制变量法设计简单实验探究影响化学反应速率的因素。
归纳法:由实验现象归纳同种影响因素对不同反应速率的影响规律。
3.情感态度与价值观:通过从宏观现象到微观本质的分析,培养学生分许问题,解决问题的能力;通过控制变量法的应用培养学生辨证唯物主义观点;感受控制和影响化学反应速率对生产生活的意义。
教学重点、难点重点:影响化学反应速率的因素(浓度、压强、温度、催化剂等)。
难点:用有效碰撞理论、活化分子、活化能概念模型解释外界条件对化学反应速率的影响。
课时安排3课时(第1课时主要为浓度、压强对反应速率的影响)。
教学过程【引入】我们生活中涉及到很多化学反应,如金属的腐蚀、食物的变质、燃料的燃烧、污水的处理、药物的研发与生产等等。
化学反应速率有快有慢,对人们生产生活也有利有弊。
为了提高资源的利用率和经济生产效益从而更有利于我们的生活,往往需要对化学反应速率加以影响和控制。
那影响化学反应速率的因素有哪些呢?大家可以根据黑板上提供的例证加以总结归纳:【问提一】影响化学反应速率的因素有哪些?【思考与总结】请大家比较以下各组反应速率并总结哪些因素可以影响化学反应速率?1、Na + H2O Fe + H2O2、夏天食品变质冬天食品变质3、在空气中加热铁丝在纯氧中加热铁丝4、普通电饭锅与高压锅做食物5、面粉厂禁止明火【生】归纳,叙述。
【板书】一、影响化学反应速率的因素1、内因(主):反应物的性质。
2、外因:浓度、压强、温度、催化剂、固体表面积、原电池原理等。
【过渡】本节课重点学习浓度、压强对化学反应速率的影响。
那如何设计实验探究某一因素对化学反应速率的影响呢?【生】控制变量法研究。
第六讲化学反应原理(2)
等温过程自由能变(ΔG)
等温过程
H1 G1 S1 T 吉布斯-亥 姆霍兹公式
H2 G2 S2 T
ΔG = G2 - G1 = (H2 - TS1)-(H1 - TS1) ΔG = ΔH-TΔS (封闭体系、等温过程)
自由能变与化学反应的方向
1、自由能变与过程的自发性关系
(1) 如果ΔG < 0,过程是自发的; (2) 如果ΔG > 0,过程是非自发的; (3) 如果ΔG=0,体系处于平衡态。
第一单元
化学反应原理
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化学反应热与反应的方向性 化学反应速率与化学反应速率理论 化学平衡与平衡原理的应用 酸碱理论的发展
化学反应热与反应的方向性
化学反应热
某化学反应当生成物与反应物温度相同时,反应过程中 吸收或放出的热,称为反应的热效应,简称反应热。 恒压过程的反应热H即焓变,称为恒压反应热 恒容过程的反应热U,称为恒容反应热 用焓变表示化学反应的热效应时: 若H < 0,反应体系能量减少,体系向环境放热 反应是放热反应 若H > 0,反应体系能量增加,体系从环境吸收热量 反应为吸热反应
1 C(石墨) O2 (g) CO(g) 2
条件不苛刻,但由于很难使反应产物中不混有CO2,故它的 热效应很不容易测准,而上例中的(1)、(2)两反应的反应热是 易于测得的,盖斯定律为难于测得的反应热的求算创造了可 行的方法。
反应的自发性
一.自发过程
在一定条件下不需外力作用就能进 行的过程称为自发过程。
热效应,称为该物质的标准摩尔生成热,简称生成热,用
θ 符号 Δf Hm 表示(下标m通常略去)。单位是kJ· -1 mol
标准生成焓是以“最稳定单质的标准生成焓为零”为基 准, 给定了各物质相对焓值的大小。 利用标准生成焓,可以求化学反应的热效应
高考化学复习-《化学反应原理》专题训练 (2)
《化学反应原理》专题训练(下)一.选择题(西2)1.下列离子方程式书写不.正确..的是 A .Cl 2通入FeCl 2溶液中:Cl 2+Fe 2+=Fe 3++2Cl -B .Na 2CO 3溶液显碱性:CO 32-+ H 2O HCO 3-+ OH -C .Al 和NaOH 溶液反应:2Al+2OH -+2H 2O =2AlO 2-+3H 2↑D .少量SO 2通入氨水中:SO 2+2NH 3•H 2O =2NH 4++SO 32-+H 2O(西2)2.Li-SO 2电池具有输出功率高和低温性能好等特点。
其电解质是LiBr ,溶剂是碳酸丙烯酯和乙腈,电池反应为2Li + 2SO 2 Li 2S 2O 4。
下列说法正确的是 A .该电池反应为可逆反应 B .放电时,Li +向负极移动C .充电时,阴极反应式为Li + + e -=LiD .该电池的电解质溶液可以换成LiBr 的水溶液(西2)3.25℃时,下列关于分别由等体积0.1 mol/L 的2种溶液混合而成溶液的说法中,不正确...的是 A .Ba(OH)2溶液与 Na 2SO 4溶液:pH =13B .醋酸与CH 3COONa 溶液:c (Na +)+c (H +)=c (CH 3COO -)+c (OH -)C .Na 2CO 3溶液与 NaOH 溶液:c (Na +)>c (CO 32-)>c (OH -)>c (H +)D .Na 2CO 3溶液与 NaHCO 3溶液:2c (Na +)=3c (CO 32-) + 3c (HCO 3-) + 3c (H 2CO 3)(海2)4.下图所示的实验装置不能够...达到实验目的的是(海2)5.下列叙述正确的是A .25 ℃时,MgCO 3饱和溶液中c (Mg 2+)=2.6×10-3 mol ·L -1,CaCO 3饱和溶液中c (Ca 2+)=5.3×10-5 mol ·L -1,向浓度均为0.1 mol ·L -1的MgCl 2和CaCl 2混合溶液中逐滴加入0.1 mol ·L -1 的Na 2CO 3溶液,首先生成CaCO 3沉淀B .向硫酸亚铁溶液中加入氯水,再加入KSCN 溶液,溶液变为红色,说明硫酸亚铁溶液中存在Fe 3+C .向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,该溶液中一定含有SO 42-D .除去Cu 粉中混有的CuO ,可将混合物加入到稀硝酸中,充分反应后过滤、洗涤(海2)6.已知: H 2(g)+ 1/2O 2(g)=H 2O(l) ΔH = -285.8 kJ ·mol -1CH 4(g)+ 2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH = -890.3 kJ ·mol -1现有H 2和CH 4的混合气体112 L (标准状况),使其完全燃烧生成CO 2(g)和H 2O(l),共放出热量3242.5 kJ ,则原混合气体中H 2合CH 4的物质的量之比是A .1∶1B .1∶3C .1∶4D .2∶ 3放电 充电 A .喷泉实验 B .实验室制乙烯C .酯化反应 D .铜锌原电池 浓NaOH溶液SO 2(海2)7.下列说法正确的是A.镁与极稀硝酸反应生成硝酸铵的离子方程式为:4Mg + 6H+ + NO3-= 4Mg 2+ + NH4++ 3H2OB.25 ℃时,将20 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液和30 mL 0.15 mol·L-1 NaOH溶液混合,若混合后溶液体积不变,则混合溶液的pH为11C.将10 mL 0.1 mol·L-1 KAl(SO4)2溶液和10 mL 0.2 mol·L-1Ba(OH)2溶液混合,得到的沉淀中Al(OH)3和BaSO4的物质的量之比为1:2D.浓度均为0.1 mol·L-1的醋酸和CH3COONa溶液等体积混合,溶液中有下列关系:c(CH3COOH) + 2c(H+) =c(CH3COO-)+ 2c(OH-)(东2)8.温度为T0时,在容积固定的容器中发生反应,各物质的浓度随时间变化的关系如图a所示。
《化学反应原理》第二章 第二节 第2课时 化学平衡常数
第2课时 化学平衡常数[核心素养发展目标] 1.通过化学平衡状态时的浓度数据分析,认识化学平衡常数的概念,并能分析推测其相关应用。
2.构建化学平衡常数相关计算的思维模型(三段式法),理清计算的思路,灵活解答各类问题。
一、化学平衡常数及表达式1.化学平衡常数的概念及表达式 (1)分析教材表中数据,发现以下规律:在一定温度下,一个可逆反应达到化学平衡时,体系内生成物浓度幂(以其化学计量数为幂)之积与反应物浓度幂之积的比值就是一个常数,这个常数叫做该反应的化学平衡常数,简称平衡常数,用符号K 表示。
K 的数值与各反应体系中各物质的初始浓度和反应路径________。
(2)对于一般的可逆反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)表达式⎩⎪⎨⎪⎧任意时刻,浓度商Q =c p(C )·c q(D )c m(A )·c n (B )平衡状态时,K =Q =2.影响化学平衡常数的因素 (1)内因:反应物本身的性质。
(2)外因:同一化学反应,平衡常数与浓度、压强________,与温度有关,升高温度,吸热反应的平衡常数________,反之减小。
如不同温度时,H 2(g)+I 2(g)2HI(g) ΔH =-14.9 kJ·mol -1的平衡常数K :温度 425.6 ℃ 457.6 ℃ K54.548.73.K 与可逆反应进行程度的关系反应进行得越完全,K 越大,反应进行得越不完全,K 越小。
一般来说,当K >105时,该反应就进行得________了。
如化学反应平衡常数 ①N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g) K (298 K)=5.6×105 ②N 2(g)+O 2(g)2NO(g)K (298 K)=1.9×10-31两个反应中进行彻底的是__________(填序号,下同),在常温下很难进行的是____________。
2021届高考化学三轮复习检测训练 化学反应原理(2)
2021届高考化学三轮复习检测训练 化学反应原理(2)1.尿素[CO (NH 2)2]是一种用途广泛的化学品。
(1)尿素溶液可用作脱硝剂。
①用尿素溶液吸收NO 和NO 2,脱氮效率与V (NO )/V (NO 2)配比关系、尿素溶液浓度关系如图甲、乙所示。
从脱氮效率和经济因素方面考虑,应控制的最佳条件为 ,写出此时反应的化学方程式: 。
②已知存在下列反应:I.2CO (g )+O 2(g )2CO 2(g )-11H 566kJ mol =-⋅△Ⅱ.4NH 3(g )+3O 2(g )==2N 2(g )+6H 2O (g )-12H 1269kJ mol =-⋅△ Ⅲ.2CO (g )+2NO (g )2CO 2(g )+N 2(g )-13H 746.8kJ mol =-⋅△ Ⅳ.CO 2(g )+2NH 3(g )CO (NH 2)2(s )+H 2O (g )-14H 39.8kJ mol =-⋅△则一氧化氮与尿素固体反应生成氮气、二氧化碳和水蒸气的热化学方程式为 . (2)工业上可用CO 2、NH 3合成尿素:CO 2(g )+2NH 3(g )一定条件CO (NH 2)2(1)+H 2O(g )H △<0。
一定温度下,向某容积固定的密闭容器中充入一定量的NH 3和CO 2,保持初始压强为p 0,两种气体的平衡转化率(α)与起始投料的物质的量之比[n (NH 3)/n (CO 2)]的关系如图丙所示:①下列说法不正确的是 。
A.升温、增加压强都能提高NH3的转化率B.在一定条件下,混合气体的密度不再变化时,该反应达到最大限度C.及时分离出尿素和水蒸气,化学平衡常数一定增大D.尿素在土壤中可能转化为碳酸铵②图丙中NH3的平衡转化率的变化可用(填“L1”或“L2”)表示;该反应的平衡常数K p= (用平衡分压代替平衡浓度进行计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)如图丁所示装置(A、B极均为惰性电极)可用于电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制取氢气,该装置中A极的电极反应式为。
化学反应原理全册知识点归纳(精华)
《化学反应原理》知识点归纳第一章化学反应与能量一、焓变反应热1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量。
2.焓变(△H)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应。
⑴符号——△H;⑵单位——kJ/mol。
3.产生原因:化学键断裂——吸热;化学键形成——放热。
键能越大,物质所含能量越低,物质越稳定;键能越小,物质所含能量越高,物质越不稳定。
放热反应——反应物的总能量高于生成物的总能量(放出的热量>吸收的热量);△H为“-”或△H<0。
吸热反应——反应物的总能量低于生成物的总能量(吸收的热量>放出的热量)△H为“+”或△H>0。
常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与酸的反应⑤生石灰和水反应⑥钠与水的反应常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④盐的水解二、热化学方程式1.能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式,叫热化学方程式。
2.书写热化学方程式注意要点:⑴热化学方程式必须标出能量变化。
⑵热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g、l、s分别表示固态、液态、气态,水溶液中溶质用aq表示)。
⑶热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强(对于25℃、101 kPa时进行的反应可以不注明)。
⑷热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数。
⑸各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变。
三、燃烧热1.概念:25 ℃,101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。
燃烧热的单位用kJ/mol表示。
2.注意点:⑴研究条件:25 ℃,101 kPa。
⑵反应程度:完全燃烧,产物是稳定的化合物。
⑶燃烧物的物质的量: 1 mol。
⑷研究内容:放出的热量。
(△H<0,单位kJ/mol)四、中和热1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O,这时的反应热叫中和热。
化学反应原理第2章
若各物质的浓度为c时,定温下反应的吉布斯能变
△G = △Gc + RTlnQc =-RTlnKc + RTlnQc = RTlnQc /Kc Qc = [(cG/c)g (cH/c)h]/[(cD/c)d(cE/c)e)]
同理,反应的 Qc < Kc ,可以自发; Qc = Kc,平衡; Qc > Kc, 非自发
式中,Qp—反应体系中物质的压强商,其大小由始终态时反应物质的压强 决定;必需用标准平衡常数K 。 Qp = [(pG/p)g (pH/p)h]/[(pD/p)d/ (pB/p)e]非平衡 • 等T、p,不做非体积功,可由△G(<0;=0;>0)判断反应方向:
Qp< K ,可以自发; Qp = K ,平衡; Qp > K , 非自发
第2章 化学反应的方向、限度与速率 第1节 化学反应的方向
二、反应熵变与反应方向 Clausius 1850年提出,将可逆热温商命名为熵: dS = Q可/T
S = Q可/T= Q可/T
过程的熵变S只取决于始终态,定义一个新的热力学函数熵S。 • S与体系混乱度的关系;体系达到平衡状态时熵值最大;许多常见自发过
随温度T变化,△H(T)和△S(T)的变化率是不同的!
• 若设△rCp=0,则△H、△S与T无关,可近似估算反应的转折温度: △H -T△S =0 ; T =T转折时,反应达到平衡,得 T转折= △H/△S;
若T > T转折时, △H -T△S < 0, 反应可以进行。
而T < T转折时, △H -T△S > 0, 反应正向不能进行。 以上判断的前提是:等温、等压、不做非体积功。
第2章 化学反应的方向、限度与速率 第1节 化学反应的方向
化学反应原理2.1化学反应速率
2.1化学反应速率Chemical reaction rate一、化学反应速率chemical reaction rate1.concept :化学反应速率是用来衡量反应进行快慢程度的物理量.①通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示化学反应速率;②如果反应在容积不变的反应器中进行,可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;③广义上,可以使用单位时间内质量、压强、物质的量等的变化量来表示反应速率; t Δm Δv B B =、t Δp Δv B B =、tΔn Δv B B = 2.表达式:tΔc Δv B B = Δc---B 物质浓度的变化,常用单位mol/L ;Δt---时间变化,常用单位s 、min 、h ;①根据Δc 、Δt 的单位,很容易看出v 的单位为mol/(L·s )或mol/(L·min )或mol/(L·h );②v 没有负值,即无论表示反应物还是生成物,v 都不可能出现负数,并且反应速率表示某一时间段内的平均速率,而不是某一时刻的瞬时速率;3.化学反应速率的表示方法①m A+n B=p Y+q Z ,用不同物质表示的化学反应速率分别为:t Δc Δv A A =,t Δc Δv B B =,t Δc Δv Y Y =,tΔc Δv Z Z =; ②对于一个确定的化学反应,涉及反应物和生成物等各种物质.※在中学化学中,通常说化学反应速率的大小时,往往是对整体化学反应而言,如中和反 应进行得很快,酯化反应进行得较慢;※在表示化学反应速率时,一般是用具体物质定量地表示,如反应N 2+3H 22NH 3, v (A)=0.5mol/(L·s );③对于同一个化学反应,在同一段时间内,用不同的物质表示化学反应速率时,数值不一定 相同,但表达的意义却相同;④由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯液体或纯固体参加的反 应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率.其化学反应速率与其表面积大小有关, 而与其物质的量的多少无关.通常是通过增大该物质的表面积(如粉碎成细小颗粒、充分搅 拌、振荡等)来加快反应速率.4.反应速率大小比较对于同一个反应,用不同物质表示时,换算成同一种物质且同一单位进行大小的比较.【例】在一定条件下,反应4NH 3+5O 24NO+6H 2O 在体积为V 的固定容器中进行t min 后, 在反应中存在下列关系:4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2O变化的物质的量Δn Δn 1 Δn 2 Δn 3 Δn 4变化的物质的量浓度Δc Δc 1 Δc 2 Δc 3 Δc 4反应速率v v 1 v 2 v 3 v 4则有Δn 1:Δn 2:Δn 3:Δn 4=4:5:4:6; (各物质的物质的量变化之比与化学计量数之比一致) Δc 1:Δc 2:Δc 3:Δc 4=4:5:4:6; (各物质物质的量浓度变化之比与化学计量数之比一致) v 1:v 2:v 3:v 4=4:5:4:6; (各物质反应速率之比与化学计量数之比一致)二、活化能activation energy1.有效碰撞(effective collision ):在化学反应中,反应物分子不断发生碰撞,在千百万次碰撞中,大多数碰撞不发生反应,只有少数分子的碰撞才能发生化学反应,能发生有效碰撞的分子 是活化分子;而活化分子的碰撞也不一定都能发生有效碰撞.发生有效碰撞的分子有能量的 因素,还有空间因素,只有同时满足这两者的要求才能发生有效碰撞.※发生有效碰撞的条件:①反应物的分子必须相互碰撞;②活化分子碰撞时,取向合适;③必须是活化分子.2.活化分子(activated molecule ):能够发生有效碰撞的分子.①%100⨯=反应物分子数活化分子数活化分子百分数 ②如果每次碰撞都能反应,任何反应都可瞬间完成,而实际并非如此,只有具备一定能量 的分子(或离子)相互接触(即有效碰撞)才能发生反应.③活化分子与反应速率⎩⎨⎧→→→→→→→加快有效碰撞增加增加活化分子数及百分数均升温加快有效碰撞增加增加活化分子数及百分数均活化能降低正催化剂等效v v ⎩⎨⎧→→→→→→→加快有效碰撞增加不变活化分子数及百分数均增大浓度加快有效碰撞增加增大浓度体积缩小增大压强等效v v 3.活化能(activation energy ):E a①活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差称为活化能.②发生有效碰撞时分子所需的最低能量称为活化能;③反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,所以也可以将活化能理解为化学键断裂 时所需的最低能量(键能);④活化能的大小体现一个反应的难易程度;E a 小,反应易且快;E a 大,反应难且慢; ⑤提供“活化能”的方法:加热、光照、超声波、核辐射、外加磁场、摩擦;⑥能垒Energy barrier能垒是活化络合物与反应物的能量之差,是不同于活化能的;最大能垒就是活化能;4.基元反应elementary reaction大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的,而往往经过多个反应步骤才能实现,如2HI==H2+I2,实际上是经过下列两步反应完成的:2HI→H2+2I·,2I·→I2.每一步反应都称为基元反应elementary reaction,这两个先后进行的基元反应反映了2HI==H2+I2的反应历程,反应历程mechanism又称反应机理.【各基元反应相加等于总反应】【练习】化学动力学上将一步完成的反应称为基元反应,对于基元反应:a A+b B→c C+d D,其速率方程式v=k·c a(A)·c b(B)[k为只与温度有关的速率常数],复杂反应(由几个基元反应构成)的速率取决于慢的基元反应.已知反应NO2+CO NO+CO2,在温度低于250℃时是由两个基元反应构成的复杂反应,该反应的速率方程式为v=k·c2(NO2),则其两个基元反应分别为:I._________=NO3+________;II._____________________________;这两个反应中活化能较小的是______.三、影响化学反应速率的因素1.浓度(concentration)对反应速率的影响①浓度影响反应速率的微观解释对一定条件下一定浓度的某一反应物来说,反应物中活化分子的百分数是一定的,即单位体积内活化分子的数目与单位体积内反应物的总数成正比,也就是与反应物的浓度成正比,当反应物浓度增大时,单位体积内分子总数增多,活化分子数也相应增加(但活化分子百分数不变),有效碰撞次数增加,故反应速率增大.v .②其他条件不变时,c【固体物质的浓度可视为常数,故其反应速率只与其表面积的大小及生成物扩散的速率有关,而与其用量多少无关.】2.压强(pressure)对反应速率的影响①压强影响化学反应速率的原因对于气体来说,当温度一定时,一定量气体的体积与其所受的压强成反比,也就是说,如果气体的压强增大到原来的2倍,气体的体积就缩小到原来的一半,单位体积内的分子数就增大到原来的2倍,所以,增大压强,就是增加单位体积内反应物的物质的量,即增大了反应物的浓度.相反,减小压强,气体的体积增大,浓度减小.对于有气体参加的反应,当温度一定时,活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的,但增大压强(缩小体积)时,单位体积内的反应物分子数增多,活化分子数随之增多,活化分子相互碰撞几率增大,所以化学反应速率增大.②若参加反应的物质为固体或液体(溶液),由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响,因此可以认为反应速率不变;③对于有气体参加的化学反应,若其他条件变,Pv∝.④在讨论压强对反应速率的影响时,应区分引起压强改变的原因,对于气体反应体系,有以下几种情况:※恒温时:增大压强→体积减小→浓度增加→反应速率增大;※恒容时:充入气体反应物→总压增大→浓度增加→反应速率增大;充入“惰性气体”→总压增大→反应物分压不变→浓度不变→反应速率不变;※恒压时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度下降→反应速率减小.3.温度(temperature)对反应速率的影响①温度影响化学反应速率的原因在浓度一定时,升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子吸收能量变成活化分子,从而增大了反应物分子中活化分子的百分数,使有效碰撞的次数增多,因而使反应速率增大.此外,温度升高,会使分子的运动速率加快,这样单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加,反应速率也会相应加快.但前者是反应速率加快的主要原因.②当其他条件不变时,Tv∝.③实验表明:温度每升高10℃,反应速率通常增大到原来的2~4倍;4.催化剂(catalyst)对反应速率的影响①催化剂影响化学反应速率的原因在其他条件不变时,使用催化剂能够改变反应的途径,使发生反应所需的活化能降低,使反应体系中含有的活化分子百分数提高,从而使有效碰撞的几率提高,反应速率增大.②催化剂对化学反应速率的影响使用催化剂可以改变反应速率,这里的改变包括加快和减慢,加快反应的为正催化剂,减慢反应的为负催化剂,在实际中如果不特别指明,凡是说催化剂都是指正催化剂.5.影响化学反应速率的其他因素除浓度、压强、温度、催化剂外,还有很多因素可以影响化学反应速率,如光照、放射线辐射、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、反应物颗粒大小、构成原电池、加入溶剂等. 总之,向反应体系输入能量,都有可能改变化学反应速率.各条件对化学反应速率的影响大小:催化剂>温度>浓度=压强;各种影响都有其局限性,而影响反应速率的最根本的因素是物质的本性.。
高中化学鲁科版选修4化学反应原理第2章第1节化学反应的方向
3
△H与反应方向
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H2(g)+Cl2=2HCl(g) △H=-572KJ•mol-1 △H=-184KJ•mol-1
NaOH(aq)+HClቤተ መጻሕፍቲ ባይዱaq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-114.6KJ•mol-1
放热反应过程体系能量降低,因此具有自发进行的倾向。 但是,有些吸热反应过程也是可以自发进行的。
2-1化学反应的方向
高中化学 化学反应原理
山东省北镇中学 史学强 2014-11-8
自发反应
1
自发过程:在温度和压强一定的条件下,不借 助外部力量(光、电等)就能自动进行的过程。 自发反应:若一个反应的过程是自发过程,则 该反应为自发反应。
日常生活中常见的自发过程
2
高能量状态转变为低能量状态
推测:△H与反应方向的关系?
总结:△H与反应方向的关系?
化学反应的方向还与什么因素有关?
物质溶解过程中的能量变化
4
NH4NO3
吸热
NaOH
放热
NaCl
蔗糖
基本无能量 基本无能量 变化 变化
分析:这四个过程的共同特点是什么?
有序→无序
熵
熵:衡量一个体系混乱度的物理量,符号:S 体系混乱度越大,熵值越大,即S值越大。 熵变:反应前后体系熵的变化。符号:ΔS △S=S(产物)-S(反应物) ΔS>0 :体系的混乱度增大; ΔS<0 :体系的混乱度减小;
发进行的方向
< 0 ,一定能自发进行
△H -T △S = 0 ,达到平衡状态
> 0 ,一定不能自发进行
温度对反应方向的影响
鲁科版化学反应原理模块第2章 化学反应的方向、限度与速率
鲁科版化学反应原理模块第2章化学反应方向、限度及速率第1、2节复习课教学案例(第1课时)一、教学背景分析(一)教材分析《化学反应原理》第2章在内容上如此多定量探讨内容,在高中阶段有什么用途和意义呢?在过去教材使用过程中,常常遇到学生“ 这个反应为什么可以发生而另一个反应却不能发生?” 、“ 这些反应条件怎样影响反应速率和化学平衡?” 等等问题让我们欲言难齿而苦恼。
现在教材中第2 章“ 化学反应方向、限度及速率” 是在具有化学平衡和化学反应速率初步概念并已经能够定量描述化学反应热效应基础上引入“ 焓变” 及“ 熵变” 定量探讨化学反应进行方向,引入“ 化学平衡常数” 定量探讨和描述化学反应限度,应用化学平衡常数定量探讨温度、浓度和压强对化学平衡影响。
引入“ 反应速率常数” 定量探讨浓度、温度对反应速率影响;引入“ 活化能” ,结合反应速率常数定量探讨温度和催化剂对反应速率影响。
本专题在模块中处于中介和桥梁作用。
化学反应中焓变,以及及熵变一起是判断化学反应方向依据,化学反应快慢、方向和限度又是溶液中离子反应(电离平衡、水解平衡、溶解平衡等)基础。
(二)学情分析高二学生,经过高一学年学习和锻炼,在心理上逐渐趋于理性,认识事物能力得到加强,并具备了一定分析和抽象思维能力。
通过必修2 化学反应速率学习,学生已经知道化学反应有快慢和限度之分,浓度能影响化学反应速率大小和化学反应限度,但不知其因,也没有作定量研究。
因此,教师应激发学生求知欲,加强过程及方法培养,提高学生定量分析能力和综合归纳能力。
二、教学目标知识及技能:1. 能用焓变和熵变说明化学反应方向。
2. 描述化学平衡建立过程,知道化学平衡常数涵义,能利用化学平衡常数计算反应物转化率。
3. 通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡影响,并能用相关理论加以解释。
过程及方法:把握整体思路,抓住问题线索。
标准提出“能用焓变和熵变说明化学反应方向”,仅仅要求学生知道化学反应发生总趋势是体系能量降低和熵增加。
化学反应原理第二章重难点复习
化学反应原理第二章重难点复习提纲一、可逆反应的特征:反应物和生成物共存,不可能完全反应例题1、N2+3H22NH3 ΔH=-QA.反应开始时充入1mol N2,平衡时放出热量Q kgB.当反应达到平衡时,放出Q kg热量的同时生成2mol NH3例题2、在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反应过程中的某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为:0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达到平衡时,可能存在的数据是A.SO2为0.4mol/L,O2为0.2mol/LB.SO2为0.15mol/LC.SO2,SO3均为0.25mol/LD.SO3为0.4mol/L二、化学反应达到平衡的标志1、正反应速率等于逆反应速率(一定平衡)例题:(1)可以证明可逆反应N2 + 3H22NH3已达到平衡状态的是A.一个N≡N断裂的同时,有3个H-H键断裂B.一个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂C. 2v正(H2)=3v逆(NH3)D.v正(N2)=3v逆(H2)E.单位时间内生成1molN2,同时生成3molH2F.单位时间内生成2mol NH3,同时生成3molH22、各组分的浓度,物质的量,质量分数,体积分数,颜色(有颜色参与)不变(一定平衡)3、压强不变 PV=nRT(考虑反应前后气体系数是否相等)4、密度不变(考虑恒容、恒压及是否有固体参与反应)5、平均相对分子质量不变(考虑气体系数及是否有固体参与反应)例题(1)、在恒温下的密闭容器中, 有可逆反应: 2NO + O2 2NO2 (正反应为放热反应), 不能说明已经达到平衡状态的是()A、正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等B、反应容器中压强不随时间的变化而变化C、混合气体颜色深浅保持不变D、混合气体的平均分子量不随时间变化而变化在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是: (2)、可逆反应:2AB(g)=2A(g) +B2(s)A.混合气体的密度不再改变的状态;B.压强不再发生改变;C.混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态三、平衡常数1、K的表达式:平衡时,生成物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积是一个常数(纯固体和溶剂不列入平衡常数表达式)例题:写出平衡常数K的表达式(1)mA(g)+nB(s) 3C(g)(2)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)(3)3Cu(s)+8H+(aq)+2NO3(aq)-=3Cu2+(aq)+2NO(g)+4H2O(l)2、K与Q的关系:判断化学反应是否达到平衡状态例题(1).在可逆反应2SO2+O22SO3的平衡状态下,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2,下列说法正确的是(K为平衡常数,Q c为浓度商) ( )。
2022届高考化学二轮复习 化学反应原理 专练(2)电解质溶液问题的突破
(2)电解质溶液问题的突破1.吸收工厂烟气中的2SO ,能有效减少2SO 对空气的污染。
氨水、ZnO 水悬浊液吸收烟气中2SO 后经2O 催化氧化,可得到硫酸盐。
已知:室温下,3ZnSO 微溶于水,()32Zn HSO 易溶于水;溶液中23H SO 、3HSO -、23SO -的物质的量分数随pH 的分布如图1所示。
(1)氨水吸收2SO 。
向氨水中通入少量2SO ,主要反应的离子方程式为__________________________;当通入2SO 至溶液pH=6时,溶液中浓度最大的阴离子是______(填化学式)。
(2)ZnO 水悬浊液吸收2SO 。
向ZnO 水悬浊液中匀速缓慢通入2SO ,在开始吸收的40min 内,2SO 吸收率、溶液pH 均经历了从几乎不变到迅速降低的变化(见图2)。
溶液pH 几乎不变阶段,主要产物是______(填化学式);2SO 吸收率迅速降低阶段,主要反应的离子方程式为______。
(3)2O 催化氧化。
其他条件相同时,调节吸收2SO 得到溶液的pH 在4.5~6.5范围内,pH越低24SO -生成速率越大,其主要原因是_________________;随着氧化的进行,溶液的pH将_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
2.碳酸及碳酸盐与自然界碳的循环有着密切的联系。
(1)已知常温常压下,空气中的2CO 溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,()5123H CO 1.510mol L c --=⨯⋅。
若忽略水的电离及23H CO 的第二级电离,则233H CO HCO H -++的平衡常数1=K ______。
(已知 5.60610 2.510--=⨯)(2)已知23H CO 的第二级电离常数211a 5.610K -=⨯,HClO 的电离常数83.0=10K -⨯,写出下列所发生反应的离子方程式:a.少量2Cl 通入过量的23Na CO 溶液中:_____________________________。
专题2 电解(化学反应原理)
专题二电能转化为化学能----电解已知:2mol固体钠与1mol氯气生成2mol固体氯化钠放出822.3kJ的热量,写出该反应的热化学方程式。
若由氯化钠制备金属钠则应从外界获得能量,实际生产中能量又是来自何处?一、电解的原理画出电解熔融氯化钠的电解池装置示意图,指出电极、标出导线中电子的定向移动方向和熔融氯化钠中离子的定向移动方向、写出电极反应式和总反应方程式。
1、电解:让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质,在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
2、电解池:将电能转化为化学能的装置。
(1)电解池的构成:直流电源、固体电极材料、电解质溶液或熔融电解质、闭合回路。
(2)电解池电极的确定:阳极:与电源相连,发生反应;阴极:与电源相连,发生反应。
说明:1、惰性电极:用石墨、金、铂、钛等材料做的电极,一般通电条件下不发生反应;2、活性电极:用铁、锌、铜等还原性较强金属做的电极,活性电极作阳极时,优先发生氧化反应。
(3)电极反应和电极反应式:电极反应:在电极上进行的半反应。
可用电极反应式表示电极上物质的变化及电子转移情况。
(4)电解过程中电子及离子的移动方向:二、电解时电极产物的判断1、阳极产物判断:首先看,如果是电极(指金属活动顺序表Ag以前的金属电极),则电极材料失电子,电极被氧化,溶液中的阴离子不能失电子。
如果是电极(Pt、Au、石墨),则要再看溶液中的阴离子的失电子能力,此时根据阴离子放电顺序加以判断。
阳极放电顺序:失电子能力强的优先反应,活性电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-2、阴极产物的判断:直接根据阳离子放电顺序进行判断。
阴极放电顺序:得电子能力强的优先反应,Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(H2O)>Al3+>Mg2+>Na+3、用惰性电极电解各类电解质溶液(熔融物)归纳见下表:电解液电极反应总反应相当于电解溶液pH 溶液复原NaOH溶液升高H2SO4溶液降低Na2SO4溶液不变CuCl2溶液-----------HCl溶液升高NaCl溶液升高CuSO4溶液降低NaCl(熔融)【思考】铁电极电解氯化钠溶液和铜电极电解稀硫酸的电极反应和总反应分别是什么?练习:关于硫酸铜溶液电解的问题①惰性电解电解足量硫酸铜溶液,阴极析出固体6.4 g,溶液如何恢复电解前状态?②惰性电极电解硫酸铜溶液一段时间,加0.1mol氢氧化铜恢复到电解前的状态,则电解转移的电子数是多少?③用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液,通电一段时间后,两极均收集到2.24L(标况)气体,则原混合液中Cu2+的物质的量浓度是多少?三、电解原理的应用1、氯碱工业:(1)分别画出实验室和工业电解氯化钠溶液的装置示意图,回忆相关知识点。
化学反应原理第二章测试题含答案
化学反应原理第二章测试题含答案(共7页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--高二化学反应原理第二章化学反应的方向、限度和速率测试题含答案质量检测第Ⅰ卷(选择题,共54分)一、选择题(本题包括18个小题,每题3分,共54分。
每题只有一个选项符合题)1.下列反应中,一定不能自发进行的是()(s)====2KCl(s)+3O2(g) ΔH=- kJ·mol-1 ΔS=1 110 J·mol-1·K-1(g)====C(s,石墨)+1/2 O2(g) ΔH = kJ·mol-1ΔS=- J·mol-1·K-1(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)====4Fe(OH)3(s)ΔH =- kJ·mol-1 ΔS =- J·mol-1·K-1(s)+CH3COOH(aq)====CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)ΔH = kJ·mol-1ΔS = J·mol-1·K-12.下列反应中,熵减小的是()A、(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)B、2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)C、 MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)D、2CO(g)=2C(s)+O2(g)3.反应4NH3(气)+5O2(气) 4NO(气)+6H2O(气)在10L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了,则此反应的平均速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为( )A. (NH3) = mol/(L·s) B.v (O2) = mol/(L·s)C.v (NO) = mol/(L·s) D.v (H2O) = mol/(L·s)4.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合,在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B (g) 2C(g),若经2s后测得C的浓度为·L-1,现有下列几种说法:①用物质A的浓度变化表示的反应速率为·L-1·s-1②用物质B的浓度变化表示的反应速率为 mol·L-1·s-1③平衡时物质A的转化率为70%,④平衡时物质B的浓度为·L-1,其中正确的是()A.①③ B. ①④ C. ②③ D. ③④235. 在2L 的密闭容器中,发生以下反应:2A (气)+B(气) 2C (气)+D (气)若最初加入的A和B 都是4 mol ,在前10s A 的平均反应速度为 mol/(L ·s),则10s 时,容器中B 的物质的量是( )A. molB. molC. molD. mol·l -1的硫酸和过量的锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向溶液中加入适量的 〔 〕A 碳酸钠固体B 水C 硝酸钾溶液D 硫酸铵固体7. 将ag 块状碳酸钙与足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线下图所示,在相同的条件下,bg(b<a)粉末状的碳酸钙与同浓度的盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是〔 〕A B C D8. 在容积为1L 的密闭容器里,装有4molNO 2,在一定温度时进行下面的反应:2NO 2(g)N 2O 4(g),该温度下反应的平衡常数K =,则平衡时该容器中NO 2的物质的量为 ( ) A .0mol B .1mol C .2mol D .3mol 9. 在一定条件下,可逆反应X(g)十3Y(g)2Z(g)达到平衡时,X 的转化率与Y 的转化率之比为1∶2,则起始充入容器中的X 与Y 的物质的量之比为( ) A .1∶1 B .1∶3 C .2∶3D .3∶210. 在一固定容积的密闭容器中,加入4 L X(g)和6 L Y(g),发生如下反应:X(g)+n Y(g)2R(g)+W(g),反应达到平衡时,测知X 和Y 的转化率分别为25%和50%,则化学方程式中的n 值为( )A .4B .3C .2D .1 11. 可逆反应2SO 2 +O 22SO 3的平衡状态下,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O 2,下列说法正确的是(K 为平衡常数,Qc 为浓度商)( )不变,K 变大,O 2转化率增大 B. Qc 不变,K 变大,SO 2转化率减小损失质量O 损失质量损失质量损失质量O4C. Qc 变小,K 不变,O 2转化率减小D. Qc 增大,K 不变,SO 2转化率增大 12. 反应N 2O 4(g)2NO 2(g);△H= +57 kJ·mol -1,在温度为T 1、T 2时,平衡体系中NO 2的体积分数随压强变化曲线如图所示。
化学反应原理第二章第4节-合成氨
第四节化学反应条件的优化——工业合成氨学习目标:1、研究如何应用化学反应速率和化学平衡原理,选择合成氨的适宜条件。
(重点难点)2、研究应用化学原理选择化工生产条件的思想和方法。
教学过程:【复习回顾】影响化学反应速率和化学平衡的重要因素有哪些?化学反应速率化学平衡温度气体压强催化剂浓度【新知导学】一.合成氨反应的限度1.反应原理N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92.2KJ·mol-1△S = -198.2J·K-1·mol-1 平衡常数K为4.1×106(mol·L-1)-22.反应特点:①②③【交流·研讨】P65(1)请根据正反应的焓变和熵变分析: 298K下合成氨反应能否自发进行?(2)结合以上特点,请利用化学平衡移动的知识分析什么条件有利于氨的合成.温度、压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动,N2、H2体积比为时平衡混合物中氨的含量最高。
二.合成氨反应的速率【交流·研讨】P66(1)你认为可以通过控制那些反应条件来提高合成氨反应的速率?(2)实验研究表明,在特定条件下,合成氨反应的速率与反应的物质的浓度的关系为:ν =κC(N2)C1.5(H2)C-1(NH3)请你根据关系式分析:各物质的浓度对反应速率有哪些影响?可以采取哪些措施来提高反应速率?(3)请你根据下表所给的数据分析催化剂对合成氨反应速率的影响:条件△ E /KJ/mol k(催)/k(无)无催化剂3353.4×1012(700k)使用Fe催化剂167【归纳】合成氨的适宜条件的选择:外界条件使NH3生产得快(速率分析)使NH3生产得多(限度分析)压强温度催化剂反应物的浓度生成物氨的浓度三.合成氨的适宜条件【交流·研讨】P67研讨的内容研讨的问题结论1、既然增大压强既可提高反应速率,又可压强怎么定?提高氨的产量,那么在合成氨工业中压强是否越大越好?2、既然降低温度有利于平衡向生成氨的方温度怎么选择?向移动,那么生产中是否温度越低越好?3 、催化剂对化学平衡的移动没有影响,在要不要用催化剂?合成氨工业中要不要使用催化剂,为什么?4、反应物、生成物浓度,比例?N2和H2的比例怎么定?从化学平衡的角度分析,在氮气和氢气的物质的量比为1:3时,平衡转化率最大,但是实验测得适当提高N2的浓度,即N2和H2的物质的量比为1:2.8时,更能促进氨的合成。
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1.在25mL 0.1mol·L-1NaOH溶液中逐滴加入0.2mol·L-1CH3COOH溶液,溶液pH变化曲线如图所示,下列有关离子浓度的比较正确的是A.在A、B间任一点(不含A、B点),溶液中可能有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)B.在B点,a>12.5,且有c(Na+)=c(CH3COO-)=c(OH-)=c(H+)C.在C点,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)D.在D点,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)2.室温下,用0.10 mol·L-1盐酸分别滴定20.00 mL 0.10 mol·L-1氢氧化钠溶液和氨水,滴定过程中溶液pH随加入盐酸体积[V(HCl)]的变化关系如图所示。
下列说法不正确的是A.Ⅱ表示的是滴定氨水的曲线,当V(HCI)=20 mL时,有:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)B.当pH=7时,滴定氨水消耗的V(HCl)=20 mL,且c(NH4+)=c(Cl-)C.滴定氢氧化钠溶液时,若V(HCl)>20 mL,则一定有:c(Cl-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)D.当滴定氨水消耗V(HCl)=10 mL时,有:2[c(OH-)-c(H+)]=c(NH4+)-c(NH3·H2O)3.(12分)运用相关原理,回答下列各小题:(1)25℃时,某FeCl3溶液的pH=2,则此溶液中由水电离产生的c(OH-)=;用离子方程式表示FeCl3溶液用于净水的原因:。
(2)已知K sp(AgCl)=1.8×10﹣10,若向50mL0.018mol•L﹣1的AgNO3溶液中加50mL0.020mol•L﹣1的盐酸,混合后溶液中Ag+的浓度为。
(3)NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。
现向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4 溶液中滴加0.1 mol·L -1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。
试分析图中a、b、c、d、e五个点,①水的电离程度最大的是_________;②其溶液中c(OH-)的数值最接近NH3·H2O的电离常数K数值的是;③在c点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是。
4.(9分)氮及氮的化合物在生产生活中有着重要的用途,NH3、HNO3等是重要化工产品。
(1)合成氨的原料气N2和H2通常是以焦炭、水和空气为原料来制取的。
其主要反应是:① 2C + O2→ 2CO② C + H2O(g) → CO + H2③ CO + H2O(g) → CO2 + H2某次生产中将焦炭、H2O(g)和空气(设空气中N2和O2的体积比为4:1,下同)混合反应,所得气体产物经分3(2)汽车尾气会排放氮的氧化物污染环境。
已知气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g) H>0若1mol空气含有0.8molN2和0.2molO2,1300℃时在密闭容器内反应达到平衡。
测得NO为8×10-4mol.计算该温度下的平衡常数K= ;汽车启动后,气缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是。
(3)SO2和氮的氧化物都是空气中的有害气体,已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-12NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1则反应NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
(4)25℃时,电离平衡常数:[来源:学*科*网]回答下列问题:a.常温下,将0.1mol/L的次氯酸溶液与0.1mol/L的碳酸钠溶液等体积混合,所得溶液中各种离子浓度关系不正确的是A.c(Na+) > c(ClO-) >c(HCO3-) >c(OH-)B.c(Na+) > c(HCO3-) >c(ClO-) > c(H+)C.c(Na+) == c(HClO) +c(ClO-)+ c(HCO3-) + c(H2CO3)+ c(CO32-)D.c(Na+) + c(H+)== c(ClO-)+ c(HCO3-) + 2c(CO32-)E.c(HClO) + c(H+)+ c(H2CO3)== c(OH-) + c(CO32-)b.常温下,0.1mol/L的酒石酸溶液与pH=13的NaOH溶液等体积混合,所得溶液的pH为6,则c(HC4H4O6-)+2 c(C4H4O62-)=(列出计算式)。
5.(共14分)SO2的含量是空气质量日报中一项重要检测指标,请结合所学知识回答下列问题。
(1)工业制硫酸过程中,SO2催化氧化的原理为:2SO2(g)+O2(g)催化剂加热2SO3(g)。
T℃时,向某密闭容器中充入一定SO2(g)和O2(g),发生上述反应,测得SO2(g)的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如图所示。
①a、b两点对应的平衡常数K(a)K(b)(填“>”、“<”或“=”,下同),SO2浓度c(a)c(b)。
②c点时,反应速率v(正)v(逆)。
(2)电化学法处理SO2。
硫酸工业尾气中的SO2经分离后,可用于制备硫酸,同时获得电能,装置如下图所示(电极均为惰性材料):①M极发生的电极反应式为。
②若使该装置的电流强度达到2.0A,理论上每分钟应向负极通入标准状况下气体的体积为L(已知:1个e-所带电量为1.6×10-19C)。
(3)溶液法处理SO2。
已知常温下H2SO3和H2CO3的电离常数如下表所示:常温下,将SO2缓慢通入100mL 0.2mol•L-1的Na2CO3溶液中,当通入448mLSO2时(已折算为标准状况下的体积,下同),发生的离子方程式为;当通入896mLSO2时,所得溶液呈弱酸性,溶液中各离子浓度由大到小的顺序为。
86℃120℃1”7.(10分)现有常温下pH =2的盐酸甲和pH =2的醋酸溶液乙,请根据下列操作回答问题:(1)常温下0.1mol/L 的CH 3COOH 溶液加水稀释过程,下列表达式的数据一定变小的是________。
A. c (H +)B. c (H +)/ c (CH 3COOH )C. c (H +)·c(OH -)D. c (OH -)/ c (H +)(2)取10mL 的乙溶液,加入等体积的水,醋酸的电离平衡(填“向左”、“向右”或“不”)移动;另取10mL 的乙溶液,加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后,溶液体积保持不变),待固体溶解后,溶液中c (H +)/c (CH 3COOH )的比值将(填“增大”、“减小”或“无法确定”)。
(3)相同条件下,取等体积的甲、乙两溶液,各稀释100倍。
稀释后的溶液,其pH 大小关系为:pH (甲)_____pH (乙)( 填“>”、“<”或“=”)。
(4)取等体积的甲、乙两溶液,分别用等浓度的NaOH 稀溶液中和,则消耗的NaOH 溶液的体积大小关系为:V (甲) V (乙)( 填“>”、“<”或“=”)。
(5)已知下列四种离子结合H +能力最强的是______________。
A. HCO 3-B. CO 32-C. ClO -D.CH 3COO -写出下列反应的离子方程式:CH 3COOH +Na 2CO 3(少量):_________________;HClO +Na 2CO 3(少量):___________________。
8.(14分)(1)室温下,K sp (BaSO 4)=1.1×10-10,将pH =9的 Ba (OH )2溶液与pH =4的H 2SO 4溶液混合,若所得混合溶液的pH =7,则 Ba (OH )2溶液与H 2SO 4溶液的体积比为。
欲使溶液中c (SO 42-)≤1.0×10-5mol·L -1,则应保持溶液中c (Ba 2+) ≥mol·L -1。
(2)一定温度下,向1 L 0.1 mol·L -1CH 3COOH 溶液中加入0.1 molCH 3COONa 固体,则醋酸的电离平衡向(填“正”或“逆”)反应方向移动;溶液中)()()(33COOH CH c H c COO CH c +-⋅的值(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)已知:a .常温下,醋酸和NH 3·H 2O 的电离平衡常数均为1.74×10-5b .CH 3COOH +NaHCO 3 = CH 3COONa +CO 2↑+H 2O 室温下,CH 3COONH 4溶液呈性(填“酸”、“碱”或“中”,下同),NH 4HCO 3溶液呈性。
NH 4HCO 3溶液中物质的量浓度最大的离子是(填化学式)。
9.(14分)C 、N 、S 是重要的非金属元素,按要求回答下列问题:(1)烟道气中含有的CO 和SO 2是重要的污染物,可在催化剂作用下将它们转化为S (s )和CO 2,此反应的热化学方程式为______________________________________。
已知:CO (g )+1/2O 2(g )=CO 2(g ) △H=-283.0kJ·mol -1;S (s )+O 2=SO 2(g ) △H=-296.0 kJ·mol -1(2)向甲、乙两个均为1L 的密闭容器中,分别充入5mol SO 2和3mol O 2,发生反应:2 SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0甲容器在温度为T1的条件下反应,达到平衡时SO3的物质的量为4.5mol;乙容器在温度为T2的条件下反应,达到平衡时SO3的物质的量为4.6mol。
则T1________T2(填“>”“<”),甲容器中反应的平衡常数K=___________。
(3)如图所示,A是恒容的密闭容器,B是一个体积可变的充气气囊。
保持恒温,关闭K2,分别将1 mol N2和3mol H2通过K1、K3充入A、B中,发生的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),起始时A、B的体积相同均为a L。
①下列示意图正确,且既能说明A容器中反应达到平衡状态,又能说明B容器中反应达到平衡状态的是___。
②容器A中反应到达平衡时所需时间t s,达到平衡后容器的压强变为原来的5/6,则平均反应速率v(H2)=____。
(4)将0.1mol氨气分别通入1L pH=1的盐酸、硫酸和醋酸溶液中,完全反应后三溶液中NH4+离子浓度分别为c1、c2、c3,则三者浓度大小的关系为______(用c1、c2、c3和>、<、=表示)。