第三章化学反应速率及化学平衡答案解析

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化学:高三复习教案《化学反应速率和化学平衡》(详细解析)

化学:高三复习教案《化学反应速率和化学平衡》(详细解析)

化学反应速率和化学平衡【考试大纲要求】1.了解化学反应的可逆性.理解化学平衡的涵义。

掌握化学平衡与反应速率之间的内在联系.2.理解勒沙特列原理的涵义.掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。

3.能够通过对图形、图表的观察,获取有关的感性知识和印象,并对这些感性知识进行初步加工和记忆。

【知识规律总结】化学反应速率概念:用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

1.表示方法:v=△c/△t2.单位:mol/(L·s);mol/(L·min);mol/L·H。

3.相互关系:4NH3+5O24NO+6H2O(g)v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6影响化学反应速率的因素1.内因:反应物本身的性质(如:硫在空气中和在氧气中燃烧的速率明显不同).2.外内:(1)浓度:浓度越大,分子之间距离越短,分子之间碰撞机会增大,发生化学反应的几率加大,化学反应速率就快;因此,化学反应速率与浓度有密切的关系,浓度越大,化学反应速率越快。

增大反应物的浓度,正反应速率加快。

(2)温度:温度越高,反应速率越快(正逆反应速率都加快)。

(3)压强:对于有气体参与的化学反应,通过改变容器体积而使压强变化的情况:PV=nRT, P=CRT.压强增大,浓度增大(反应物和生成物的浓度都增大,正逆反应速率都增大,相反,亦然).(4)催化剂:改变化学反应速率(对于可逆的反应使用催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率)。

化学平衡的概念:在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组在成分的含量保持不变的状态叫做化学平衡.1.“等”—-处于密闭体系的可逆反应,化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等.即v(正)=v(逆)≠0。

这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。

2.“定”——当一定条件下可逆反应一旦达平衡(可逆反应进行到最大的程度)状态时,在平衡体系的混合物中,各组成成分的含量(即反应物与生成物的物质的量,物质的量浓度,质量分数,体积分数等)保持一定而不变(即不随时间的改变而改变).这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据。

高中化学《化学反应速率与化学平衡》练习题(附答案解析)

高中化学《化学反应速率与化学平衡》练习题(附答案解析)

高中化学《化学反应速率与化学平衡》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.对于在恒容密闭容器中进行的反应()()()()22C s +H O g CO g +H g ,下列说法错误的是 ( )A .其他条件不变,充入少量He ,则反应速率增大B .若()()2正逆v CO =v H O ,则反应达到平衡状态C .其他条件不变,增加C(s)的质量,反应速率不变D .若混合气体的质量不再改变,则反应达到平衡状态 2.下列反应中,熵减小的是( ) A .2HI (g)=H 2 (g)+I 2 (g)B .NH 4NO 3爆炸:2NH 4NO 3 (s)=2N 2 (g)+4H 2O (g)+O 2 (g)C .2O 3 (g)=3O 2 (g)D .4NH 3 (g)+5O 2 (g)=4NO (g)+6H 2O (1)3.aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g) ΔH=Q ,同时符合两图中各曲线规律的是( )A .a+b>c+d T 1>T 2 Q>0B .a+b>c+d T 1>T 2 Q<0C .a+b>c+d T 1<T 2 Q<0D .a+b <c+d T 1<T 2 Q<04.某对于平衡体系xA(g)+yB(g)mC(g)+nD(g),其他条件不变增大压强,C 的百分含量减少,则下列关系中正确的是( ) A .x +m<n B .x +y<m +n C .m +n>xD .m +n<y +x5.已知某反应中各物质的浓度数据如下: ()()-1-1mA g +nB g qC g /mol L 3.6 2.4 2.42s /mol L 2.41.64.0⋅⋅()起始浓度末浓度则m:n:q等于()A.3:2:2 B.3:2:3 C.3:2:4 D.3:2:56.化学知识和技术发展离不开伟大化学家,下列人物与其贡献不匹配的是()A.侯德榜——工业制备烧碱B.勒夏特列——化学平衡的移动C.李比希——元素定量分析D.盖斯——反应热的计算7.现有下列两个图象:下列反应中符合上述图象的是()A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0D.H2S(g)H2(g)+S(s) ΔH>0,10min 8.将1mol X和3mol Y在2L的恒容密闭容器中混合,一定条件下发生反应X(s)3Y(g)2Z(g)时测得Y的物质的量为2.4mol,下列说法正确的是()A.10min内,X的平均反应速率为0.01mol/(L·min)B.第10min时,Z的浓度为0.4mol/LC.10min时,X的转化率为20%D.反应时,向容器中通入He,容器内压强增大,反应速率加快9.下列说法正确的是()A.活化分子间的碰撞一定能发生化学反应B.增大浓度时,化学反应速率加快,主要原因是反应物活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增多C.△H<0的反应均是自发反应D.反应NH4HCO3(s)═NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57kJ•mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向10.下图是可逆反应X 2+3Y 22Z 在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述不正确的是( )A .t 1、t 2时,用不同物质表示正、逆反应速率有2v(X 2)=v(Z)B .t 2时,反应已达到了一定限度C .t 2~t 3,反应不再发生D .t 2~t 3,各物质的浓度不再发生变化 11.已知298K 时,2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g);△H=-197kJ ·mol -1。

第三章 化学平衡和化学反应速率

第三章 化学平衡和化学反应速率
Kθ = (pD / pθ)q (pA / pθ)a (cB / cθ)b
pC(s) + qD(g)
纯固体、纯液 体不计入式中
a, b, p, q:反应中各物质的化学计量数
pθ, cθ:气体的标准压力(100 kPa)和溶液的标准浓度(1 mol·L-1) pi / pθ:气体物质 i 的相对分压 ci / cθ:溶液中物质 i 的相对浓度
反应处于平衡状态,反应物浓度积等于生成物浓度积
33
¾ 化学反应的限度与Δr Gθm、Kθ 根据热力学原理:
一切化学反应都是可逆的,
Δr Gm,T
A(g)
B(g) Δr Gθm Δ f Gθ m
26
根据
Δr Gm, T = Δr Gθm + RT lnJ
当反应达到平衡时, Δr Gm, T = 0,J = Kθ,即 0 = Δr Gθm + RT lnKθ 或 Δr Gθm = – RT lnKθ = – 2.303RT lgKθ
Δr Gθm:标准摩尔 Gibbs 函数变; R:摩尔气体常数,8.314 J·mol-1·K-1;T :反应温度,K; Kθ:标准平衡常数,无单位
一定条件下,一个可逆反应的正反应速率与逆反应 速率相等时,反应物的浓度与生成物的浓度不再改变, 达到反应的最大限度,称“化学平衡状态”。
18
¾ 化学平衡的特征
浓 度
平衡状态
速 率
平衡状态
(a)
A
时间 kf
(b)
时间
kr
B
动态平衡
19
化学平衡的特征:
(1) 化学平衡最明显的特征:正反应速率等于逆反应速 率,呈动态平衡; (2) 从热力学观点:到达平衡时,化学反应 Gibbs 函数变 Δr Gm, T = 0, 反应到了该条件下的极限,各物质的浓 度 (分压) 不变,平衡组成不变,可用平衡常数表征。 (3) 化学平衡是相对的、动态的、有条件的,因此可以改 变。维持原平衡的条件发生变化,原平衡被破坏,直 至重新建立平衡。

化学反应速率及平衡计算(带答案)

化学反应速率及平衡计算(带答案)

化学反应速率及平衡计算一、化学反应速率有关计算1.根据化学反应速率的定义计算公式:V=△C/t2.根据化学计量数之比,计算反应速率:在同一个反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。

3.温度对化学反应速率的影响计算:【练1】某一化学反应的反应速率在每升高10度时就增大到原来的3倍,若此反应的温度从20度升高到50度时,则其反应速率是原来的()A.6倍B.9倍C.18倍D.27倍解析:温度每升高10度时就增大到原来的3倍,则v末=v初×3(T末-T初)/10=3(50-20)/10=33=27.答案:D4、根据已知的浓度、温度等条件,比较反应速率的大小【练2】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是()A. 10℃20mL 3mol/L的X溶液B. 20℃30mL 2mol/L的X溶液C. 20℃10mL 4mol/L的X溶液D. 10℃10mL 2mol/L的X溶液解析:在化学反应中,当其它条件不变时,浓度越大,反应速率越快;温度越高,反应速率越快。

在本题中要综合考虑浓度和温度的影响。

先比较浓度的大小,这里的浓度应该是混合以后的浓度,由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等,因此只要比较X的浓度,X 浓度越大,反应速率越快。

因为反应后溶液的体积均为50mL,所以X的物质的量最大,浓度就最大。

通过观察可知,混合后A、B选项中X的浓度相等,且最大,但B中温度更高,因此B的反应速率最快。

答案:B5、利用参加反应的各物质物质的量浓度的变化或物质的量的变化数值或相关图像,确定化学反应方程式:6、综合计算【练3】将26H mol 和CO mol 3充入容积为L 5.0的密闭容器中,进行如下反应:)()(22气气CO H)(3气OH CH ,6秒末时容器内压强为开始时的0.6倍。

试计算:2H 的反应速率是多少?【练4】在一定条件下,发生反应:2X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH =-197 kJ · mol -1,若将2 mol X 和1 mol Y 充入2 L 的恒容密闭容器中,反应10 min ,测得X 的物质的量为1.4 mol ,下列说法正确的是( )A .10 min 内,反应放出的热量为197 kJ 热量B .10 min 内,X 的平均反应速率为0.06 mol ·L -1·min -1C .第10 min 时,Y 的反应速率小于0.015 mol ·L -1·min -1(假如体系温度不变) D .第10 min 时,Z 浓度为0.6 mol ·L -17、化学反应速率的测定实验和计算:测定反应速率的方式和途径:化学反应的速率是通过实验测定的。

化学反应速率和化学平衡答案

化学反应速率和化学平衡答案

第三章 化学反应速率和化学平衡习题3-1 什么是反应的速率常数?它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系? 答:反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比:υ=k·c α(A)·c β(B),式中比例常数k 就是速率常数。

速率常数在数值上等于反应物浓度均为1 mol·L -1时的反应速率。

k 的大小与反应物浓度无关,改变温度或使用催化剂会使速率常数k 的数值发生变化。

习题 3-2 什么是活化能?答:Arrhenius 总结了大量实验事实,提出一个经验公式:速率常数k 的对数与1/T 有线形关系:C TRE k a +⋅-=1ln 式中E a 就是活化能,它表示活化分子具有的最低能量与反应分子平均能量之差。

习题3-3 什么是催化剂?其特点有哪些?答:某些物质可以改变化学反应的速率,它们就是催化剂。

催化剂参与反应,改变反应历程,降低反应活化能。

催化剂不改变反应体系的热力学状态,使用催化剂同样影响正、逆反应的速率。

不影响化学平衡,只能缩短达到平衡的时间。

习题3-4 NOCl 分解反应为2NOCl→2NO+Cl 2实验测得NOCl 的浓度与时间的关系如下:t/s0 10 20 30 40 50 c (NOCl )/mol·L -12.001.420.990.710.560.48求各时间段内反应的平均速率;用作图法求t =25s 时的瞬时速率。

解:t=0-10s 时,1042.100.2-=∆∆=t c υ= 0.058mol·L -1·s -1 t=10-20s 时,102099.042.1--=∆∆=t c υ= 0.043mol·L -1·s -1 t=20-30s 时,203071.099.0--=∆∆=t c υ= 0.028mol·L -1·s -1 t=30-40s 时,304056.071.0--=∆∆=t c υ= 0.015mol·L -1·s -1 t=40-50s 时,405048.056.0--=∆∆=t c υ= 0.008mol·L -1·s -1 作图法略。

第3章 化学反应速度和化学平衡答案

第3章 化学反应速度和化学平衡答案

2y 2
同理,
y=1
v3 0.240mol L-1 s1 k (0.20mol L-1 ) x (0.20mol L-1 ) y v2 0.060mol L-1 s1 k (0.10mol L-1 ) x (0.20mol L-1 ) y
x=2 三级反应
2
解:设 40℃时速率是 37℃时速率的 x 倍 lnx
50 103 J mol1 313K 310K ( ) 0.186 8.314J K 1 mol1 313K 310K
从 37℃到 40℃,该反应的速率增大 20%
x = 1.20
3-11. 判断题(对的记“√”,错的记“×”): (1)质量作用定律只适用于基元反应,故对简单反应不适用。 (2) 零级反应的速率为零。 (3) 活化能随温度的升高而减小 (4)反应级数愈高,则反应速率受反应物浓度的影响愈大。 (5)速率常数取决于反应物的本性,也与温度和催化剂有关。 (6) 降低温度可降低反应的活化能。 解:(1)错 (2)错 (3)错 (4)对 (5)对 (6)错 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
(3) Ac-(aq) + H2O(l)
θ 2+
解:(1) K [Ba ]r [SO4 ]r
pr (CO) pr (CO2 )
[HAc]r [OH - ]r (3) K [Ac- ]r
θ
pr (H 2 ) [Mg 2+ ]r (4) K [H + ]r2
θ
3-13. 已知下列反应:
C(s) + H2O(g)
3-15. 已知某反应△ rHmӨ(298K)= 20kJ·mol-1, 在 300K 的标准平衡常数 KӨ 为 103, 求反 应的标准熵变量△ rSmӨ(298K) 。 解:△ rGmӨ(300K) = -RTlnKӨ = -8.314× 10-3 kJ·mol-1× 300K× ln103 = -17.23 kJ·mol-1 △ rGmӨ) (300K) ≈△ rHmӨ - T△ rSmӨ -17.23 kJ·mol-1 = 20kJ·mol-1 - 298K× △ rSmӨ △ rSmӨ = 0.125 kJ·K-1·mol-1 = 125 J·K-1·mol-1 3-16. HI 的分解反应为 2HI(g) H2(g) + I2(g) 开始时 HI(g)的浓度为 1.00mol·L-1,

高考化学化学反应速率与化学平衡(大题培优 易错 难题)及详细答案

高考化学化学反应速率与化学平衡(大题培优 易错 难题)及详细答案

高考化学化学反应速率与化学平衡(大题培优易错难题)及详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.研究不同pH时CuSO4溶液对H2O2分解的催化作用。

资料:a.Cu2O为红色固体,难溶于水,能溶于硫酸,生成Cu和Cu2+。

b.CuO2为棕褐色固体,难溶于水,能溶于硫酸,生成Cu2+和H2O2。

c.H2O2有弱酸性:H2O2H+ +HO2-,HO2-H+ +O22-。

编号实验现象Ⅰ向1mL pH=2的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30% H2O2溶液出现少量气泡Ⅱ向1mL pH=3的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30% H2O2溶液立即产生少量棕黄色沉淀,出现较明显气泡Ⅲ向1mL pH=5的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30% H2O2溶液立即产生大量棕褐色沉淀,产生大量气泡(1)经检验生成的气体均为O2,Ⅰ中CuSO4催化分解H2O2的化学方程式是__。

(2)对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出2种假设:ⅰ.CuO2,ⅱ.Cu2O和CuO2的混合物。

为检验上述假设,进行实验Ⅳ:过滤Ⅲ中的沉淀,洗涤,加入过量硫酸,沉淀完全溶解,溶液呈蓝色,并产生少量气泡。

①若Ⅲ中生成的沉淀为CuO2,其反应的离子方程式是__。

②依据Ⅳ中沉淀完全溶解,甲同学认为假设ⅱ不成立,乙同学不同意甲同学的观点,理由是__。

③为探究沉淀中是否存在Cu2O,设计如下实验:将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后,取a g固体溶于过量稀硫酸,充分加热。

冷却后调节溶液pH,以PAN为指示剂,向溶液中滴加c mol·L−1EDTA溶液至滴定终点,消耗EDTA溶液V mL。

V=__,可知沉淀中不含Cu2O,假设ⅰ成立。

(已知:Cu2++EDTA= EDTA-Cu2+,M(CuO2)=96g·mol−1,M(Cu2O)=144g·mol−1)(3)结合方程式,运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因__。

高考化学综合题专题复习【化学反应速率与化学平衡】专题解析及答案

高考化学综合题专题复习【化学反应速率与化学平衡】专题解析及答案

高考化学综合题专题复习【化学反应速率与化学平衡】专题解析及答案一、化学反应速率与化学平衡1.某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。

(初步探究)示意图序号温度试剂A现象①0°C0.5mol∙L−1稀硫酸4min左右出现蓝色②20°C1min左右出现蓝色③20°C0.1mol∙L−1稀硫酸15min左右出现蓝色④20°C蒸馏水30min左右出现蓝色(1)为探究温度对反应速率的影响,实验②中试剂A应为______________。

(2)写出实验③中I-反应的离子方程式:_____________________。

(3)对比实验②③④,可以得出的结论:_______________________。

(继续探究)溶液pH对反应速率的影响查阅资料:i.pH<11.7时,I-能被O2氧化为I2。

ii.pH= 9.28时,I2发生歧化反应:3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O,pH越大,歧化速率越快。

(4)小组同学用4支试管在装有O2的储气瓶中进行实验,装置如图所示。

序号⑤⑥⑦⑧试管中溶液的pH891011放置10小时后的现象出现蓝色颜色无明显变化分析⑦和⑧中颜色无明显变化的原因_______。

(5)甲同学利用原电池原理设计实验证实pH=10的条件下确实可以发生I-被O2氧化为I2的反应,如图所示,请你填写试剂和实验现象。

试剂1______________。

试剂2______________。

实验现象:___________________________。

(深入探究)较高温度对反应速率的影响小组同学分别在敞口试管和密闭试管中进行了实验⑨和⑩。

(6)对比实验⑨和⑩的现象差异,该小组同学对实验⑨中的现象提出两种假设,请你补充假设1。

假设1:_______________。

假设2:45°C以上I2易升华,70°C水浴时,c(I2)太小难以显现黄色。

化学反应速率与化学平衡(含答案)

化学反应速率与化学平衡(含答案)

化学反应速率与化学平衡1.在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表所示。

下列判断不正确的是()A.a=6.00B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变C.b<318.2D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同2.已知分解1mol H2O放出热量98kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:H2O2+I-→H2O+IO- 慢 H2O2+IO-→H2O+O2+I- 快下列有关该反应的说法正确的是()A.反应速率与I-的浓度有关B.IO-也是该反应的催化剂C.反应活化能等于98kJ.mol-1D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)3.在一定温度下,10mL 0.40mol/L H2O2溶液发生催化分解,不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表.下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A.0~6min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol/(L.min)B.6~10min的平均反应速率:v(H202)<3.3×10-2mol/(L.min)C.反应至6min时,c(H2O2)=0.30mol/LD.反应至6min时,H2O2分解了50%4.NaHSO4溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。

将浓度均为0.020 mol·L-1 NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合,记录10~55℃间溶液变蓝时间,55℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如右图。

据图分析,下列判断不正确的是()A.40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0 ×10-5mol·L-1·s-1D.温度高于40℃时,淀粉不宜用作该实验的指示剂5.在一密闭容器中充入1mol H2和 1 mol I2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应,H 2(g)+ I2(g)2HI(g),下列说法正确的是()A. 保持容器容积不变,向其中加入1molH2,化学反应速率不变B. 保持容器容积不变,向其中加入1molAr,化学反应速率增大C. 保持容器内气体压强不变,向其中加入1molAr,化学反应速率不变D. 保持容器内气体压强不变,向其中加入1molH2(g)和1molI2(g),化学反应速率不变6.为了研究CaCO3与盐酸反应的反应速率,某同学测定反应中生成的CO2体积随反应时间的变化的情况如下图所示。

高一化学化学反应速率和化学平衡试题答案及解析

高一化学化学反应速率和化学平衡试题答案及解析

高一化学化学反应速率和化学平衡试题答案及解析1. T ℃时在2L 容积不变的密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。

反应过程中X 、Y 、Z 的 浓度变化如图1所示;若保持其他条件不变,温度分别为T 1和T 2时,Y 的体积百分含量与时间的关系如图2所示。

则下列结论错误的是A .容器中发生的反应可表示为:3X(g)+Y(g)2Z(g)B .反应进行前3min 内,用X 表示的反应速率v(X)=0.1mol/(L·min)C .若改变反应条件,使反应进程如图3所示,则改变的条件是使用催化剂D .保持其他条件不变,升高温度,化学平衡向逆反应方向移动【答案】D【解析】 A .根据图示1可知:XY 是反应物,Z 是生成物,它们的物质的量的比等于3:2:1,由于最终各种物质都存在,所以该反应是可逆反应。

故容器中发生的反应可表示为:3X(g)+Y(g)2Z(g),正确;B .反应进行前3min 内,用X 表示的反应速率v(X)=(2.0—1.4)mol÷2L÷3min= 0.1mol/(L·min),正确;C .由图3可知:各种物质在2min 时就达到了平衡,但是物质的平衡浓度不变,所以平衡未发生移动。

因为该反应是反应前后气体体积不等的可逆反应,则改变的条件是使用催化剂,正确;D .根据图2可知:T 2>T 1.升高温度,Y 的平衡含量降低,即平衡向正反应方向移动。

根据平衡移动原理:升高温度化学平衡向吸热反应方向移动,所以正反应方向是吸热反应。

错误。

【考点】考查图像法在确定化学反应的速率、平衡移动、物质的转化率的应用的知识。

2. 据图回答下列问题:Ⅰ、(1)若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的现象是______________________ 负极反应式为:_________________________________________________。

无机及分析化学 第三章_化学平衡和化学反应速率

无机及分析化学 第三章_化学平衡和化学反应速率
解:未分解前PCl5的分压为
p mRT 3.148.315 500 62.7kPa
MV
208.2 1.00
设平衡时PCl3的分压为x kPa
PCl5(g)
PCl3(g) + Cl2(g)
化 peq/kPa 62.7- x
x
x

62.7-x+x+x = 120
x = 57.3
平 衡
K
p(
PCl3) p(Cl2 p(PCl5 )
(4) 标准平衡常数表达式必须与化学反应计量式相对应

H2(g) I2(g)
2HI ( g)
学 平
K1θ
{ p(HI ) / pθ}2 { p(H2 ) / pθ}{ p(I2 )
/
pθ}
衡 1/ 2H2(g) 1/ 2I2(g)
HI ( g)
K2θ
{ p(H2 )
/
{ p(HI ) pθ}1/ 2
0
0
x
x
化 学 平 K 衡
pCO2 / p pH2 / p pCO / p pH2O / p
xRT Vp
xRT Vp
(2.0 x)RT Vp
(3.0 x)RT Vp
K
x2
1.0
(2.0 x)(3.0 x)
X = 1.2mol

学 平
转化率
平衡时某反应物转化的量 反应开始时该反应物的量
衡 物质的量,(2) PCl3的平衡转化率。
解:(1) 设PCl3(g)及Cl2(g)的始态分压为x Pa
3.1.1 化学平衡的特征
化 一、可逆反应和化学平衡 学 1. 可逆反应:在一定条件下既能向正反应进 平 行,又能向逆反应进行的反应。几乎所有的 衡 反应都是可逆的,只不过可逆的程度不同而

化学反应速率与化学平衡解析

化学反应速率与化学平衡解析

化学反应速率与化学平衡解析化学反应速率和化学平衡是化学中非常重要的概念,两者都是描述化学反应特性的参数值。

本文将会详细解析化学反应速率和化学平衡,并讨论它们的相关性质和应用。

一、化学反应速率化学反应速率是指单位时间内反应物转化为产物的量。

在化学反应中,化学反应速率决定了反应的过程和效果。

化学反应速率通常根据两种方法来测量,一种是指根据反应物或产物浓度随时间的变化来确定反应速率,另一种是通过严格控制反应条件,精确的测量产生的产物量来确定反应速率。

一些影响化学反应速率的因素包括反应物浓度、温度、压力和催化剂等。

当反应物浓度增加,其分子之间碰撞的概率就变高,反应速率也相应增加。

同样,高温也能提高反应速率,也是因为更高的温度使反应物分子的平均能量增加,增加了分子之间的撞击力,加快了反应速率。

二、化学平衡化学平衡是描述化学反应平衡状态的概念,它描述了在给定的反应条件下产生的反应物和产物的浓度保持不变的状态。

在平衡状态下,反应物和产物之间的速率是相等的。

换句话说,当反应物和产物的浓度达到一定的比例时,反应物将会以相同的速度转化为产物,这种状态被称为化学平衡。

化学平衡往往可以由一个化学平衡常量(Kc)来表示。

这个平衡常量是由反应物和产物的浓度比率所决定的,反应物与产物的浓度之商按它们相应的摩尔比成为平衡常数Kc,数值上与反应物质的初始浓度无关。

当平衡常数大于1时,反应体系的产物浓度较大,反之,则反应物浓度较大。

三、化学反应速率和化学平衡的关系化学反应速率和化学平衡有着密切的关系。

在化学反应中,反应物会向产物转化,所涉及的反应通常是可逆反应,这意味着一部分产物会重新转化为反应物。

此时,反应速率将会受到化学平衡的影响,化学平衡条件会影响到产物与反应物的相对浓度从而影响反应速率。

根据勒夏特列的平衡定律,可逆反应达到平衡状态时,反应物和产物的浓度比例是一个固定值,所以该反应速率也达到一个固定的值。

一般来说,当反应物和产物浓度比例发生改变,该反应的平衡状态将失去平衡,反应物会重新转化,该反应速率将很快返回到与平衡时相同的值。

高中化学重要理论化学反应速率与平衡知识点归纳与练习题(含答案解析)

高中化学重要理论化学反应速率与平衡知识点归纳与练习题(含答案解析)

高中化学重要理论化学反应速率与平衡知识点归纳与练习题(含答案解析)一、知识点归纳1.化学反应速率(1)公式:v=ΔcΔt=ΔnΔt·V(2)对于反应a A+b B c C+d D,有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d。

(3)无论是增大反应物的浓度还是增大生成物的浓度,正、逆反应速率均增大。

压强、温度同样适用。

(4)若参加反应的物质同等倍数地增加(或减少)各物质的量,先分析所给条件是压强一定还是容积一定。

压强一定,化学反应速率不变,平衡不移动。

容积一定,若同等倍数地增加(或减少)各物质的物质的量,相当于加压(或减压)。

(5)若向容器中充入稀有气体,先分析所给条件是压强一定还是容器一定。

若恒压下充入稀有气体,各物质的浓度减小,相当于增大容器体积,化学反应速率减小,则平衡向气体分子数增大的方向移动,若容器容积不变,充入稀有气体,各物质的浓度不变,化学反应速率不变,则平衡不移动。

2.化学平衡常数、转化率:(1)K的变化趋势与反应热的关系。

若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。

(2)K与化学方程式书写形式的关系。

①若将化学方程式的化学计量数变为原来的12,则K2=K121;②若两化学方程式相减得第三个化学方程式,则K3=K1 K2;③若两化学方程式相加得第三个化学方程式,则K3=K1×K2。

(3)平衡发生移动,化学平衡常数不一定改变(如浓度、压强引起的平衡移动),但当化学平衡常数改变时,化学平衡一定发生移动。

二、专项练习题1.下列条件一定能使反应速率增大的是( )①增加反应物的物质的量②升高温度③缩小反应容器的容积④不断分离出生成物⑤加入催化剂MnO2A.全部B.①②⑤C.②D.②③解析若增加固体的质量,反应速率不变;升高温度一定能加快反应速率;改变非气体反应的容积,反应速率不变;分离出固体或纯液体生成物,不改变反应速率;催化剂有一定的选择性,MnO2不能改变所有反应的反应速率。

高二化学化学反应速率和化学平衡试题答案及解析

高二化学化学反应速率和化学平衡试题答案及解析

高二化学化学反应速率和化学平衡试题答案及解析1.对于可逆反应:2A(g)+B(g) 2C(g) △H<0,下列各图正确的是()【答案】AD【解析】A.由于该反应的正反应是吸热反应,所以升高温度,平衡逆向移动,C的含量减小,正确;B.当反应达到平衡后增大压强,反应混合物中的各种物质的浓度都增大,因此正反应、逆反应的速率都加快,错误;C.加入催化剂能够改变反应途径,降低反应的活化能,因此化学反应速率加快,但是不能使平衡发生移动,因此C的平衡浓度不变,错误;D.由于该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,所以在其它条件不变时,增大压强,平衡正向移动,A的转化率增大,当压强不变时,升高温度,平衡逆向移动,A的平衡转化率降低,故该选项正确。

【考点】考查外界条件对化学反应速率、化学平衡移动、物质的转化率及平衡浓度的影响的知识。

2.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。

现将氢气和氮气充入某密闭容器中,在一定条件下反应的有关数据为:项目H N NH(1)氢气和氮气反应生成氨气(在2 s内)的反应速率v(H2)=__________。

若此时已达平衡,则可求得平衡常数为__________。

(2)下图表示合成NH3反应在时间t→t6中反应速率与反应过程曲线图,则在下列达到化学平衡的时间段中,化学平衡常数最大的一段时间是__________。

①t0→t1②t2→t3③t3→t4④t5→t6若t1时改变的条件是升高温度,则说明合成NH3反应的焓变ΔH________0(填“大于”或“小于”)。

【答案】(1)1.5 mol·L-1·s-10.25(2)①小于【解析】(1)根据合成氨反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g)和表中数据,计算得v(H2)=1.5 mol·L-1·s-1,达到平衡时各物质的浓度分别为n(H2)=2 mol·L-1,n(N2)=2 mol·L-1,n(NH3)=2 mol·L-1,即可求出平衡常数为0.25。

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第三章 化学反应速率和化学平衡习题3-1 什么是反应的速率常数?它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系? 答:反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比:υ=k·c (A)·c (B),式中比例常数k 就是速率常数。

速率常数在数值上等于反应物浓度均为1 mol·L -1时的反应速率。

k 的大小与反应物浓度无关,改变温度或使用催化剂会使速率常数k 的数值发生变化。

习题 3-2 什么是活化能?答:Arrhenius 总结了大量实验事实,提出一个经验公式:速率常数k 的对数与1/T 有线形关系:C TRE k a +⋅-=1ln 式中E a 就是活化能,它表示活化分子具有的最低能量与反应分子平均能量之差。

习题3-3 什么是催化剂?其特点有哪些?答:某些物质可以改变化学反应的速率,它们就是催化剂。

催化剂参与反应,改变反应历程,降低反应活化能。

催化剂不改变反应体系的热力学状态,使用催化剂同样影响正、逆反应的速率。

不影响化学平衡,只能缩短达到平衡的时间。

习题3-4 NOCl 分解反应为2NOCl→2NO+Cl 2实验测得NOCl 的浓度与时间的关系如下:t/s0 10 20 30 40 50 c (NOCl )/mol·L -12.001.420.990.710.560.48求各时间段内反应的平均速率;用作图法求t =25s 时的瞬时速率。

解:t=0-10s 时,1042.100.2-=∆∆=t c υ= 0.058mol·L -1·s -1t=10-20s 时,102099.042.1--=∆∆=t c υ= 0.043mol·L -1·s -1 t=20-30s 时,203071.099.0--=∆∆=t c υ= 0.028mol·L -1·s -1 t=30-40s 时,304056.071.0--=∆∆=t c υ= 0.015mol·L -1·s -1 t=40-50s 时,405048.056.0--=∆∆=t c υ= 0.008mol·L -1·s -1 作图法略。

习题3-5 660K 时反应2NO + O 2→2NO 2 ,NO 和O 2的初始浓度c (NO)和c (O 2)及反应的初始速率υ的实验数据:(2)求出反应的级数和速率常数;(3)求c (NO)= c (O 2)= 0.15mol·L -1时的反应速率。

解: (1) 设反应的速率方程为υ = k·c (NO)·c (O 2),将数据代入得: 0.030= k ⨯ 0.10 ⨯ 0.10 ①0.060 = k ⨯ 0.10 ⨯ 0.20 ② 0.240 = k ⨯ 0.20⨯ 0.20 ③②/① 得 =1 ③/② 得=2∴ 反应的速率方程为υ= kc 2(NO)c (O 2)(2) 反应的级数为=3 速率常数k = 30.0 (mol ·L -1)-2·s -1(3) υ = 0.101 mol·L -1·s -1习题3-6 某反应25℃时速率常数为1.3×10-3s -1,35℃时为 3.6×10-3s -1。

根据van’t Hoff 规则,估算该反应55℃时的速率常数。

解: k (35℃)/k (25℃) = = 2.77k (55℃)/k (35℃)= 2k (55℃)= 2⨯ k (35℃) =2.772⨯3.6⨯10-3= 27.6⨯10-3s-1习题3-7 求反应C 2H 5Br→C 2H 4+HBr 在700K 时的速率常数。

已知该反应活化能为225 kJ·mol -1,650K 时k =2.0×10-3s -1。

解:设700K(T 2)时的速率常数为k 2, 650K(T 1)时的速率常数为k 1。

根据Arrhenius 公式⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=1212a 12303.21g T T T T R E k k 122332109.3650700314.8303.2)650700(10225100.2lg ---⨯=⨯⨯⨯-⨯=⨯S k k习题3-8 反应C 2H 4+H 2→C 2H 6 在300K 时k 1 = 1.3×10-3mol·L -1·s -1,400K 时k 2 = 4.5×10-3mol·L -1·s -1,求该反应的活化能E a 。

解:根据Arrhenius 公式1-a a 332112a 12mol kJ 4.12400300314.8303.2)300400(103.1105.4lg 303.2)(lg⋅=⨯⨯⨯-=⨯⨯⋅⋅-=--E E T T R T T E k k习题3-9 某反应活化能为180kJ·mol -1,800K 时反应速率常数为k 1,求k 2=2k 1时的反应温度。

解:2231112800314.8303.2)800(101802lg 2lg lg T T k k k k ⨯⨯-⨯=== k 2 = 2k 1时的反应温度T 2 = 821K习题3-10 写出下列反应的标准平衡常数表示式223422232N (g) +3H (g) = 2NH (g)CH (g) + 2O (g) = CO (g) + 2H O(l)CaCO (s) = CaO(s) + CO (g)解: (1)()()()3θ2θ2θ3θ/)H (/)N (/)NH (p p p p p p K ⋅=(2)()()()2θ2θ42θ2θ/)O (/)CH (/)CO (p p p p p p K ⋅=(3)θ2θ/)CO (p p K =习题3-11 已知在某温度时(1)2CO 2(g) ᆖ2CO(g) + O 2(g) θ1K= A(2)SnO 2(s) +2CO(g) ᆖSn(s) + 2CO 2(g) θ2K= B,则同一温度下的反应(3)SnO 2(s) 〓 Sn(s) + O 2(g)的θ3K 应为多少?解: (3)=(1)+(2)θ3K =θ1K ·θ2K = AB习题3-12 在1273K 时反应:FeO(s)+ CO(g)ᆖFe(s)+ CO 2(g)的K θ= 0.5,若CO 和CO 2的初始分压分别为500 kPa 和100 kPa ,问:(1)反应物CO 及产物CO 2的平衡分压为多少?(2)平衡时CO 的转化率是多少?(3)若增加FeO 的量,对平衡有没有影响?解 : (1) FeO(s) + CO(g) ᆖFe(s) + CO 2(g)起始时刻p/Pa 500 100平衡时刻p/Pa 500-x 100+x5.0500100)CO ()CO (θθ2θ=-+==xx p p p p Kx = 100kPaCO 的平衡分压为400 kPa , CO 2的平衡分压为200 kPa . (2) 平衡时CO 的转化率=%100500)400500(⨯- = 20%(3) 增加FeO 的量,对平衡有没有影响。

习题3-13 在585K 和总压为100 kPa 时,有56.4%NOCl(g)按下式分解:2NOCl(g)〓 2NO(g)+ Cl 2(g)若未分解时NOCl 的量为1mol 。

计算(1)平衡时各组分的物质的量;(2)各组分的平衡分压;(3)该温度时的K θ。

解:(1) 2NOCl (g )ᆖNO (g )+Cl 2(g )未分解时各组分的物质的量n/mol 1 0 0 平衡时各组分的物质的量n/mol 0.436 0.546 0.28222kPa)Cl (44kPa 1001.2820.564)NO (34kPa 1001.2820.436)NOCl ()2(2==⨯==⨯=p p p()()()()()()368.0100/34100/22100/44)NOCl ()Cl ()NO ()3(22θθ22θθ==⋅=p p p p p p K习题3-14 反应Hb·O 2(aq)+CO(g)ᆖHb·CO (aq)+O 2(g)在298K 时θK = 210,设空气中O 2的分压为21kPa ,计算使血液中10%红血球(Hb·O 2)变为Hb·CO 所需CO 的分压。

解: Hb·O 2(aq)+ CO(g)ᆖHb·CO (aq)+ O 2(g)()[][]()[][]()[][]()[][][]()210CO 910211/CO)(/O Hb 9.0/)O (/O Hb 1.0/CO)(/O Hb /)O (/CO Hb 3θθ2θ2θ2θθ2θ2θθ=⨯⨯=⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅=p p p c c p p c c p p c c p p c c K∴ 使血液中10%红血球(Hb·O 2)变为Hb·CO 所需CO 的分压p (CO) = 11.11 kPa习题3-15 计算反应CO+3H 2ᆖCH 4+H 2O 在298K 和500K 时的K θ值(注意:298K 和500K时水的聚集状态不同,利用θm f H ∆,θm S 计算)。

解: 298K 时 CO (g) + 3H 2 (g) ᆖ CH 4(g) + H 2O(l)θmf H ∆/ kJ ·mol -1-110.53 0 -74.81 -285.84 θmS / J ·K -1·mol -1197.56 130.57 186.15 69.94 θmr H ∆ = -250.12 kJ ·mol -1θmr S ∆ = -133.18 J ·K -1·mol -1 θmr G ∆ = θm r H ∆θm r S T ∆-= -150.83 kJ ·mol -1θmr G ∆ = -RT ln K θ= -8.314⨯298ln K θ K θ (298K)= 2.75 ⨯ 1026500K 时 CO(g) + 3H 2 (g) ᆖ CH 4 (g) + H 2O (g)θm f H ∆/ kJ ·mol -1-110.53 0 -74.81 -241.82θm S / J ·K -1·mol -1197.56 130.57 186.15 188.72θm r H ∆ = -206.1 kJ ·mol -1θm r S ∆ =-214.4 J ·K -1·mol -1θm r G ∆ = θmr H ∆θm r S T ∆-= -98.9 kJ ·mol -1θm r G ∆= -RT ln K θ= -8.314⨯500ln K θK θ (500K) = 2.15 ⨯ 1010习题3-16 反应H 2(g)+I 2(g)ᆖ2HI(g)在713K 时K θ= 49,若698K 时的K θ= 54.3(1)上述反应θm r H ∆为多少?(698~713K 温度范围内),上述反应是吸热反应,还是放热反应?(2)计算713K 时反应的θm r G ∆。

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