化学反应的方向、限度与速率——单元复习(讲义及答案)
化学反应的方向速率和限度
等温等压的封闭体系内,不作非体积功的前提下,
任何自发过程总是朝着吉布斯自由能( G=H-
TS衡),减小的方向进行,rGm
=0 时,反应达平
体系的 G 降低到最小值,此式为著名的吉布斯最
小自由能原理。
(五)热化学反应方向的判断
1 、标准状态下,反应方向的判断
标准态下,rG吉m 布斯r公H m式变T 为
0K 时,任何纯净的完整晶态物质的熵值 规定为 0 ,即 So=0.
若一纯晶体从 过程的熵变S量
0K→TK :
其熵值为
ST
,则此
S =ST-S0=ST-0=ST—— 即该纯物质在 TK 时的熵。
在 TK ,标准态下,某单位物质的量纯物质的熵值,
称为标准摩尔熵 Sm ,单位为“ J·mol-1·K-1” 。
1878 年美国著名物理化学家吉布斯提出摩尔吉布斯自 由能变量(简称自由能量)rGm :
在等温、等压条件下, rGm= r Hm -T r Sm —— 吉布斯公式 + +( 吸热 ) -( 熵减 ) 自发过程,反应正向进
行
-
进行
-( 放热 ) +( 熵增 ) 非自发过程,反应逆向
0
平衡状态
分析 NH4Cl ( s )常温下的溶解, CaCO 3 ( s )在 850℃ 下的分解均有体系混乱程 度增大的过程发生,及可能还有温度的影 响。
(三)化学反应的熵变
熵——描述物质或体系混乱程 度(粒子运动)大小的物理量(热力学中)。 符号为“ S” ,它也是体系自身的属性,所以 熵也是状态函数,物质(或体系)的混乱度 越大,熵值越大。
/ ( J·mol-1·K-1 ) 92.6
39.75 213.7
化学反应的方向限度和速率
化学反应的方向、限度和速率(一)1. 在恒温下的密闭容器中,有可逆反应:2NQ一NbQ下列不能说明反应达到了平衡状态的是(C )A. 2O生成速率与N2O分解速率相等时B. 混合气体平均相对分子质量保持不变时C. NO的分子数与N2O4分子数比为2 : 1时D. 体系颜色不再发生改变时解析:v正(N2O4)=v逆(20)说明反应达到了平衡,故A能说明;由帀二,m总为定值,n总为变量,当n总一定时,反应达平衡,即此时[不再变化,B 能说明反应达平衡;NQ有颜色,反应达平衡时其浓度不再变化,体系的颜色不再变化,故D能说明反应达平衡。
2. 在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)+2B(g) —C(g)+D(g), 当下列物理量不再变化时,能够表明该反应已达平衡状态的是(B )A. 混合气体的压强B. 混合气体的平均相对分子质量C. A的物质的量浓度D. 气体的总物质的量解析:因反应前后气体分子数不变,故无论反应是否平衡,混合气体的压强和气体的总物质的量都不改变;A为固态,其物质的量浓度为常数;若反应正向移动,混合气体的质量增加,则混合气体的平均相对分子质量变大,反之变小,故混合气体的平均相对分子质量不变时表明反应达到平衡状态。
3. 利用反应:2NO(g)+2CO(g) = 2CQg)+N2(g) △ H =+746.8 kJ/mol, 可净化汽车尾气,如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施是(B )A. 降低温度B. 增大压强同时加催化剂C. 升高温度同时充入ND. 及时将CO和N2从反应体系中移走解析:降低温度,反应速率减慢,且平衡左移,NO转化率降低,A错;由平衡移动原理知,增大压强平衡右移,NO转化率增大,反应速率加快,加催化剂反应速率也加快,B选项正确;升高温度平衡右移,但是同时充入N 平衡左移,无法确定最终平衡向哪个方向移动;及时将CO和N 从反应体系中移走,平衡右移,NO的转化率增大,但是反应的速率减小。
第二章《化学反应的方向、限度与速率》讲解精讲
第二章《化学反应的方向、限度与速率》讲解精讲
本章将详细讲解化学反应方向、限度和速率。
首先,在介绍化学反应方向时,我们必须先了解一些基本概念,如全反应、不完全反应、前体反应和产物反应。
全反应指的是:所有涉及的化学物质都发生变化的反应;不完整的反应指的是:只有一部分反应物发生变化的反应;前体反应指的是:将反应开始时反应物的原始状态;而产物反应则是指反应结束时反应物的最终状态。
接下来,我们将讨论化学反应的方向。
在每次反应中,反应物之间会形成新的物质,这种新物质被称为产物。
一般来说,根据不同的反应条件,反应物之间可以相互转化,但随着反应进行,反应物之间储能差值越来越大,使得反应物之间可能只有一种方向上可能发生变化,即“化学反应方向。
除此之外,通常情况下,当反应物之间储能差值越大时,化学反应的速率就会越快。
反应速率可以用反应的物质浓度来表示。
当物质的浓度增加时,反应速率增大;当物质浓度减少时,反应速率减少。
最后,反应限度也是影响化学反应速度的重要因素。
反应限度指在反应过程中,反应物可以保持原状的最大浓度。
当反应物达到反应限度时,反应就会停止,不会再有新的产物产生,而反应的物质就会在一定的温度和压力条件下稳定存在。
总的来说,反应方向、限度和速率是决定化学反应的三个重要
概念。
只有理解了这三者之间的关系,人们才能比较清楚地掌握化学反应。
高中化学人教版选修4知识点复习第二章化学反应的方向、限度与速率.doc
第二章 化学反应的方向、限度与速率本部分知识网络方向:焙变、爛变对反应的共同影响j 化学反应速率的概念及计算 羊L 外界条件对化学反应速率的影响(一) 化学反应的方向1、 化学反应方向与反应热效应的关系多数能自发进行的化学反应为放热反应,但很多放热反应也碍要加热或点燃才能使反应发 生。
同时有不少吸热反应能自发进行。
2、 焙变与爛变对反应爛:衡量一个体系泌度的物理量叫做爛,用符号丄表示。
对于同一物质:S (g) > S (1) > S (s)方向的影响AH-TAS<0反应能自发进行;AH -TAS =O 反应达到平衡状态;AH-TAS>0反应不能自发进行。
结论:在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向AH-TAS<0的方向进行,直至达到 平衡状态。
注意:1. 反应的自发性只能用于判断反应的方向,不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。
例如金刚石有向石墨转化的倾向,但是能否发生,什么时候发生,多快才能完成,就不是能量 判据和爛判据能解决的问题了。
2. 在讨论过程的方向时,指的是没有外界干扰时体系的性质。
如杲允许外界对体系施加某种作 用,就可能出现相反的结果。
例如石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。
(二) 化学反应的限度1、化学反应平衡常数(1) 定义:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度系数之幕的积与反应物浓度系数Z 幕的积比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数。
用K 表示。
(2) 表达式 化学反应:&A+bB=^cC+dDK=mr平衡常数[甘斫(1) K 的意义:K 值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,它的正反应进行的程度大, 反应物的转化率也越大。
因此,平衡常数的大小能够衡量一个化学反应进行的程度,又叫反应 的限度。
(2) —定温度时,同一个反应,其化学方程式书写方式、配平计量数不同,平衡常数表达式不同。
(3) 在平衡常数的表达式中,物质的浓度必须是平衡浓度(固体、纯液体不表达)。
【鲁科版】高考一轮复习:第7章《化学反应的方向、限度与速率》教学案(含答案)
第1讲化学反应的方向、限度考点一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体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。
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)。
(3)自发反应在给定的条件下,无需外界帮助,一经引发即能自动进行的反应。
2.化学反应方向的判据1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)放热过程有自发进行的倾向性,但并不一定能自发进行,吸热过程没有自发进行的倾向性,但在一定条件下也可自发进行()(2)反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响( ) 2.请将下面方框连线:3.能自发进行的反应一定能实际发生吗? 提示: 1.(1)√ (2)√ 2.(1)—③ (2)—② (3)—①3.不一定,化学反应方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自发进行的趋势,并不能说明在该条件下反应一定能实际发生,还要考虑化学反应的快慢等问题。
1.实验证明,多数能自发进行的反应都是放热反应。
对此说法的理解正确的是( ) A .所有的放热反应都是自发进行的 B .所有的自发反应都是放热的C .焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素D .焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据 答案: C2.下列反应中,熵显著增加的反应是( ) A .CO(g)+2H 2(g)===CH 3OH(g)B .CaCO 3+2HCl===CaCl 2+H 2O +CO 2↑C .C(s)+O 2(g)===CO 2(g)D .2Hg(l)+O 2(g)===2HgO(s) 答案: B3.碳铵[(NH 4)2CO 3]在室温下就能自发的分解产生氨气,对其说法中正确的是( ) A .碳铵分解是因为生成易挥发的气体,使体系的熵增大 B .碳铵分解是因为外界给予了能量C .碳铵分解是吸热反应,根据能量判断能自发分解D .碳酸盐都不稳定,都能自发分解 答案: A4.分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是( ) A .2N 2(g)+O 2(g)===2N 2O(g) ΔH =+163 kJ·mol -1 B .Ag(s)+12Cl 2(g)===AgCl(s) ΔH =-127 kJ·mol -1C .HgO(s)===Hg(l)+12O 2(g) ΔH =+91 kJ·mol -1 D .H 2O 2(l)===12O 2(g)+H 2O(l) ΔH =-98 kJ·mol -1 答案: D5.试判断用于汽车净化的一个反应2NO(g)+2CO(g)===N 2(g)+2CO 2(g)在298 K 、100 kPa 下能否自发进行?已知:在298 K 、100 kPa 下该反应的ΔH =-113.0 kJ·mol -1,ΔS =-145.3 J·mol -1·K -1。
2023年高考化学总复习第一部分考点指导第四章化学反应的方向、限度与速率 第1讲化学反应速率
第四章化学反应的方向、限度与速率第1讲化学反应速率【课标要求】1.能进行化学反应速率的简单计算,能通过实验探究分析不同组分浓度改变对化学反应速率的影响,能用一定的理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响。
2.能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的实际问题,能讨论化学反应条件的选择和优化。
【学科素养】1.变化观念与平衡思想:能认识化学反应速率是变化的,知道化学反应速率与外界条件有关,并遵循一定规律;能多角度、动态地分析化学反应速率,运用化学反应原理解决实际问题。
2.证据推理与模型认知:知道可以通过分析、推理等方法认识化学反应速率的本质特征及其相互关系,建立模型;能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。
3.科学探究与创新意识:能发现和提出有关化学反应速率的有探究价值的问题;通过控制变量来探究影响化学反应速率的外界条件。
考点考题考点一:化学反应速率的意义与表示方法2021浙江6月选考第20题2021河北选择考第13题2021湖南选择考第16题2019全国Ⅰ卷第28题考点二:影响化学反应速率的因素2021湖南选择考第11题2021广东选择考第19题2020山东等级考第14题2020全国Ⅰ卷第28题2019全国卷Ⅱ第27题分析近五年高考试题,高考命题在本讲有以下规律:1.从考查题型和内容上看,高考命题以选择题和非选择题呈现,考查内容主要有以下两个方面:(1)考查一段时间内化学反应速率的计算、反应速率快慢判断、影响化学反应的因素等。
(2)结合化学平衡,考查对反应速率方程、速率常数的理解及计算。
2.从命题思路上看,侧重以化工生产或新信息为背景,与反应热或化学平衡相结合,考查反应速率的计算、比较及影响因素。
(1)选择题结合化学平衡图像、图表考查化学反应速率的简单计算、外界条件对化学反应速率的影响、化学反应速率与化学平衡的综合应用,结合反应历程,考查决速步、活化能等相关知识。
高中化学 第二章《化学反应的方向、限度与速率》复习课件 鲁科选修
3、化学反应方向的判据 在一定条件下,一个化学反应能否自件下,由△H-T△S的大小来确定。
△H - T·△S ﹤ 0 反应能自发进行 △H - T·△S ﹥ 0 反应不能自发进行 △H - T·△S ﹦ 0 反应达到平衡状态
可逆反应:
aA(g)+ bB(g)
cC(g) + dD(g)
在一定温度下的任意时刻:
QC =
c c (C) c d(D) ca (A) c b(B)
(浓度熵)
Qc > K时,反应逆向进行 V正 < v逆 Qc < K时,反应正向进行 V正 > v逆 Qc = K时,反应已达平衡 V正 = v逆
3、平衡转化率:
6、等效平衡:
对于同一可逆反应,当外界条件一 定时,该反应无论从正反应开始,还是 从逆反应开始,或是正逆反应同时进行, 只要反应物或生成物满足一定的配比, 达平衡时,任何相同组分的百分含量 (体积、物质的量)均对应相同,这样 的化学平衡互称为等效平衡。
Ⅰ、恒温、恒容条件下的等效平衡:
在定温、定容的条件下,对于反 应前后气体体积改变的可逆反应, 只改变起始加入物质的物质的量, 如果用“极值法”换算成同一边物 质的物质的量与原平衡相同,则两 平衡等效.
2NH3,反应达平衡后,
测得NH3的体积分数为m,若T、P恒定,
起始时充入:xmolN2、ymolH2和
zmolNH3,这样为保持平衡时NH3的体积
分数仍为m,则x、y、z之间必须满足的
一般关系是____x_:_y_=__1_:_3。
Z0
二、化学反应的限度、速率
1、化学平衡常数
对于一般的可逆反应:
化学反应的方向、限度与速率——单元复习(习题及答案)
__________、__________、__________。 (3)比较第 2 min 反应温度 T(2)与第 8 min 反应温度 T(8)
的高低:T(2)____T(8)(填“<”、“>”或“=”,下同)。 (4)比较第 8 min 与第 16 min 的平衡常数:K(8)___K(16)。 (5)比较 COCl2 在 5~6 min 和 15~16 min 时的速率大小:
①
②
③
④
A.图①表示 t1 时仅加入催化剂,平衡正向移动
B.图②表示达到平衡时仅改变 x,则 x 为 c(O2) C.图③表示从反应开始至平衡,气体浓度的变化情况
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D.根据图④可知,升高温度,平衡常数减小
10. 研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及
如下反应:
①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) K1 △H<0 ②2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) K2 △H<0 (1)4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡
化学反应的方向、限度与速率
——单元复习(习题)
1. 治理汽车尾气的方法是在汽车排气管上装催化剂转化器,它 能使 NO 和 CO 反应生成可参与大气生态循环的无毒气体, 反应为 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),由此可知( ) A.该反应是熵增加的反应 B.该反应不能自发进行,因此需要合适的催化剂 C.该反应常温下能自发进行,催化剂只是加快反应的速率 D.该反应常温下能自发进行,因此正反应方向是吸热反应
化学反应的快慢和限度(讲义及答案)
化学反应的快慢和限度(讲义及答案)1.2.可逆反应在下同时向两个反应进行的反应。
(1)在可逆反应的化学方程式中,用“”代替“”。
(2)可逆反应中反应物不可能全部转化成产物,反应只能进行到一定程度。
(3)可逆反应的能量转化也是可逆的,若正反应是放热反应,则逆反应是反应。
3.化学平衡(1)化学平衡定义在一定条件下反应进行到一定程度时,反应物和生成物的浓度,正反应速率和逆反应速率,这种状态称为化学平衡状态,简称。
(2)化学平衡特征①逆:研究对象是反应;②等:平衡时v正= v逆(实质);③动:平衡时,反应仍在不停地进行,是平衡;④定:平衡时,反应混合物中各组分的保持不变,百分含量保持一定;⑤变:外界条件改变时,平衡被破坏,并在新的条件下建立新的,即发生化学平衡的。
4.化学平衡中的简单计算(1)物质浓度的变化关系①反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度②生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度(2)反应物的转化率和生成物的产率①转化率反应物转化的量×100%反应物起始的量②产率实际生成产物的量×100%理论生成产物的量(3)计算模式:三行式(g)始m n0 0变ax bx cx dx平m- a x n- b x cx dx二、精讲精练1.下列关于化学反应速率的说法正确的是()A.对任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显B.化学反应速率常用单位时间内某一种反应物物质的量的减小或生成物物质的量的增加来表示C.化学反应速率可以是正值,也可以是负值D.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢2.下列关于化学反应速率的说法中,不正确的是()A.化学反应速率是可以通过实验测定的B.化学反应速率常用单位:mol·L-1·s-1 和mol·L-1·min-1 C.化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1 是指 1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L-1D.在同一个反应中,用各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中的系数比3.反应N(g)+3H2(g)2NH3(g),如果2 min 内N22的浓度由6 mol·L-1 减小到2 mol·L-1,那么用N2 浓度变化来表示的该反应在这2 min 内的反应速率为()A.2 mol·L-1·min-1 B.3 mol·L-1·min-1 C.4 mol·L-1·min-1 D.6 mol·L-1·min-14.对于反应2SO2+O2 2SO3,经一段时间后S O3 的浓度增加了0.4 mol·L-1,在这段时间内用O2 表示的反应速率为0.4 mol·L-1·s-1,则这段时间为()A.0.1 s B.2.5 s C.0.5 s D.10 s5.反应 A+3B=2C+2D 在四种不同情况下的反应速率分别为:①v(A)=0.15 mol·L-1·min-1②v(B)=0.02 mol·L-1·s-1③v(C)=0.40 mol·L-1·min-1④v(D)=0.01 mol·L-1·s-1则该反应速率由大到小的顺序为(填序号)。
《第2章化学反应的方向、限度与速率》复习课件分析
D、硝酸钾溶液
计算题
一定条件下,将4 mol N2和8 mol H2置于 5L的密闭容器中合成氨,达到平衡时测得混合
气体中含NH3的体积分数为20%,求
(1)N2的转化率。
(2)平衡混合气体中H2的体积分数。
解:设转化的N2的物质的量为x。
N2 + 3H2 = 2NH3
起始(mol) 4
成
氨
反应速率分析
综合分析,选择条件 的原则:
以较高的反应速率获 得适当平衡转化率的 反应条件
【典型计算】: 有关化学平衡的计算
(1)可逆反应达到平衡后各物质的浓度变化关系: 反应物:平衡浓度=起始浓度—转化浓度 生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度
(2)反应物的转化率 转化率={反应物转化的物质的量(或浓度、
选择题
1、对于反应N2+O2 2NO在密闭容器中进行,下列条 件能加快反应速率又使平衡向右移动的是( ) A、缩小体积使压强增大 B、体积不变,充入N2使压强增大 C、体积不变,充入He使气体压强增大 D、保持总压强不变,充入Ne
2、可逆反应N2+3H2 2NH3的正逆反应 速率可用反应物或生成物浓度的变化表 示,下列关系中能说明反应达到平衡状 态的是( )
【回忆·思考】:
(1)本章主要讲了几部分内容, 有哪几部分? (2)从每一部分中找出能体现 重点内容的关键词。
知识网络梳理 化学反应方向
化学反应限度
化学反应
化学反应速率
化学反应应用
化
学
焓判据
反
应
方
熵判据
向
△H-T△S<0自发进行 △H-T△S=0平衡状态 △H-T△S>0不能自发进行
化学反应的方向、限度与速率——单元复习(讲义及答案)
化学反应的⽅向、限度与速率——单元复习(讲义及答案),决定因素:化学反应本⾝和温度平衡转化率表达式:α(A)= △v g ≠0:增⼤压强,化学平衡向⽓态物质系数减⼩的⽅向移动;减⼩压强,化学平衡向⽓态物质系数增⼤的⽅向移动。
化学反应的⽅向、限度与速率——单元复习(讲义)⼀、知识点睛表达式:对可逆反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)应⽤:①判断反应进⾏的限度②判断反应状态③判断反应的热效应原因:v 正≠v 逆⽅向:v 正>v 逆,平衡正向移动;v 正温度:升温,平衡向吸热⽅向移动;降温,平衡向放热⽅向移动。
△v g =0:改变压强,平衡不移动。
表⽰⽅法:(v A )=△(c A ) v = 1 △(c A )△ta△t影响因素浓度:c 增⼤,v 增⼤压强:P 增⼤(c 增⼤),v 增⼤温度:T 升⾼,v 增⼤催化剂:合适催化剂,v 增⼤理论应⽤(合成氨⼯业)合成氨反应的化学平衡分析合成氨反应的反应速率分析提⾼转化率:降低温度、增⼤压强提⾼化学反应速率:升⾼温度、使⽤催化剂、适当提⾼氮氢⽐、增⼤压强综合分析:不断补充反应物,及时分离⽣成物;催化剂;适宜温度;⾼压。
各物质的化学反应速率之⽐等于化学⽅程式中相应物质的系数之⽐特点平均反应速率、正值压强△H -T △S >0,反应不能⾃发进⾏△H -T △S =0,反应达到平衡状态△H -T △S <0,反应能⾃发进⾏化学平衡移动化学平衡常数浓度:增⼤反应物浓度或减⼩⽣成物浓度,平衡正向移动;减⼩反应物浓度或增⼤⽣成物浓度,平衡逆向移动。
平衡移动影响因素化学反应的⽅向化学反应的限度化学反应的速率化学反应的⽅向、限度与速率⼆、精讲精练1.下列有关说法正确的是()A.SO2(g)+H2O(g) H2SO3(l),该过程熵值增⼤B.SO2(g) S(s)+O2(g) △H>0 △S<0,该反应能⾃发进⾏C.SO2(g)+2H2S(g) 3S(s)+2H2O(l) △H<0,低温下能⾃发进⾏1 D.某温度下SO (g)+1/2O (g) SO (g),K= [SO2 ][O2 ] 22 2 3[SO]32.如图为反应2X(g)+Y(s) 2Z(g)的反应过程和能量关系图,下列说法正确的是()A.曲线a 和b 表⽰两个反应过程的反应热不同B.曲线a ⼀定表⽰反应是在⽆催化剂时的反应过程C.反应达到平衡后,升⾼温度,平衡常数K 值⼀定减⼩D.增⼤压强,X 的转化率⼀定增⼤3.反应NH4HS(s) NH3(g)+H2S(g)在⼀定温度下达到平衡。
第2章 化学反应的方向、限度与速率(含答案)-高二化学单元复习知识清单(鲁科版选择性必修1)
第2章化学反应的方向、限度与速率(含答案)-高二化学单元复习知识清单(鲁科版选择性必修1)第二章化学反应的方向、限度与速率知识清单考点1 化学反应的方向一、反应的自发性1.自发过程(1)含义:在温度和压强一定的条件下,不借助光、电等外部力量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。
②在密闭条件下,体系趋向于从有序状态转变为无序状态。
③具有方向性:即过程的某个方向在一定条件下是自发的,而其逆方向在该条件下肯定不能自发。
2.特别提醒:自发过程需要在一定的温度和压强下才可以发生。
二、化学反应的方向1.焓判据:放热反应有利于反应自发进行2.熵判据:熵增反应有利于反应自发进行(1)物质的混乱度:体系的混乱度越大,熵值越大(2)物质的聚集状态:同一物质:S(g)>S(l)>S(s)(3)物质的复杂程度:一般组成物质的原子种类相同时,分子中的原子数目越多,其混乱度越大,熵值越大(4)计算式:△S=S(生成物)-S(反应物)变化过程熵变反应类型增体反应△S>0 熵增反应减体反应△S<0 熵减反应盐的溶解△S>0 熵增反应电离过程△S>0 熵增反应3.复合判据:ΔH-TΔS<0,反应正向自发进行(1)适用条件:恒温恒压(2)局限性:只能判断反应发生的可能性,不能判断反应是否实际发生4.温度对反应方向的影响(1)△H<0,△S>0:在任何温度时都能够自发进行(2)△H>0,△S<0:在任何温度时都不能自发进行(3)△H<0,△S<0:低温自发(4)△H>0,△S>0:高温自发5.反应自发进行的最低或最高温度的计算(1)计算依据:△H-T△S≤0①若△S>0,则T≥,为最低温度②若△S<0,则T≤,为最高温度(2)注意单位的换算①△S的单位为:J·mol-1·K-1②△H的单位为:kJ·mol-1③T的单位为:K考点2 化学反应历程一、化学反应的历程1.基元反应(1)含义:大多数化学反应都是分几步完成的,其中的每一步反应叫基元反应。
高考化学(鲁教版)一轮复习课件第章化学反应的方向、限度与速率第讲
2.在密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g)
4Z(g),已知
X2、Y2、Z 的起始浓度分别为 0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.4 mol·L
-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能
是( A ) A.Z 为 0.6 mol·L-1
B.Y2 为 0.4 mol·L-1 C.X2 为 0.2 mol·L-1 D.Z 为 0.8 mol·L-1
二、化学反应方向 1.判据
降低 <
>
>
>
增加 熵增
不能自发进行 达到平衡状态 能自发进行
2.一般规律 (1)ΔH__<__0,ΔS_>___0 的反应一定能自发进行; (2)ΔH_>___0,ΔS__<__0 的反应一定不能自发进行; (3)ΔH 和 ΔS 的影响相反,且相差不大时,__温__度__对反应的方向 起决定性作用。当 ΔH<0,ΔS<0 时,_低__温___下反应能自发进行; 当 ΔH>0,ΔS>0 时, _高__温___下反应能自发进行。
D.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+ CH3COONH4(aq)+H2O(l) ΔH=+37.301 kJ/mol ΔS=+
184.05 J/(mol·K)
解析:当 ΔH<0,ΔS>0 时,ΔH-TΔS<0,反应肯定能自发进行; 当 ΔH>0,ΔS<0 时,ΔH-TΔS>0,反应一定不能自发进行。
焓变、熵变及化学反应方向的关系 1.碳铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发的分解产生氨气,对其 说法中正确的是( A ) A.碳铵分解是因为生成易挥发的气体,使体系的熵增大 B.碳铵分解是因为外界给予了能量 C.碳铵分解是吸热反应,根据能量判断能自发分解 D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解
化学反应的方向限度与速率高考复习资料
化学反应的方向限度与速率高考复习资料第1节 化学反应速率【考纲要求】 1.理解化学反应速率的概念、化学反应速率的定量表示方法。
2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
3.结合具体实例理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响,认识并能解释其一般规律。
4.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
考点一 化学反应速率1.表示方法用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
2.数学表达式及单位v =ΔcΔt ,单位为mol·L -1·min -1或mol·L -1·s -1。
3.化学反应速率与化学计量数的关系同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能不同,但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。
如在反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)中,存在v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)=a ∶b ∶c ∶d4.化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式” (1)写出有关反应的化学方程式。
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
(3)根据已知条件列方程式计算。
例如:反应 m A + n B p C起始浓度(mol·L -1) abc 转化浓度(mol·L -1) x nx m pxm 某时刻浓度(mol·L -1) a -xb -nx m c +px m(1)化学反应速率一般指反应的平均速率而不是瞬时速率,且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。
(2)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。
(3)不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加( )(2)化学反应速率为0.8 mol·L -1·s -1是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L -1( ) (3)由v =ΔcΔt 计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值( ) (4)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同( )(5)有时也可以用单位时间内某物质质量的变化量来表示化学反应速率( ) 答案: (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ 2.密闭容器中,合成氨的反应N 2+3H 2高温、高压催化剂2NH 3,开始时c (N 2)=8 mol·L -1,2 min后c (N 2)=4 mol·L -1,则用N 2表示的反应速率为__________。
化学反应的方向、限度与速率(讲义)
化学反应的方向、限度与速率——单元复习(讲义)一、知识点睛压强浓度:增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡正向移动;减小反应物浓度或增大生成物浓度,平衡逆向移动。
平衡 转化率 化学反应的速率温度:升温,平衡向吸热方向移动;降温,平衡向放热方向移动。
表达式:α(A)= 结果:v 正=v 逆,各成分的浓度或百分含量不变△H -T △S =0,反应达到平衡状态△H -T △S <0,反应能自发进行 △H -T △S >0,反应不能自发进行 化学反应的方向、限度与速率化学反应的限度 决定因素:化学反应本身和温度表达式:对可逆反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g),应用:①判断反应进行的限度②判断反应状态③判断反应的热效应方向:v 正>v 逆,平衡正向移动;v 正<v 逆,平衡逆向移动平衡 移动 影响 因素△v g =0:改变压强,平衡不移动。
表示方法: 特点 平均反应速率、正值△v g ≠0:增大压强,化学平衡向气态物质系数减小的方向移动减小压强,化学平衡向气态物质系数增大的方向移动影响因素 理论应用 (合成氨工业) 浓度:c 增大,v 增大催化剂:合适催化剂,v 增大压强:P 增大(c 增大),v 增大 温度:T 升高,v 增大 各物质的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的系数之比 化学平衡移动化学 平衡 常数 原因:v 正≠v 逆化学反应的方向A A =c v t△()()△化学平衡分析合成氨反应的综合分析:1A =c v a t△()△1.下列有关说法正确的是()A.SO2(g)+H2O(g)H2SO3(l),该过程熵值增大B.SO2(g)S(s)+O2(g) △H>0 △S<0,该反应能自发进行C.SO2(g)+2H2S(g)3S(s)+2H2O(l) △H<0,低温下能自发进行D.某温度下SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g),K=12223 [SO][O][SO]2.如图为反应2X(g)+Y(s)2Z(g)的反应过程和能量关系图,下列说法正确的是()A.曲线a和b表示两个反应过程的反应热不同B.曲线a一定表示反应是在无催化剂时的反应过程C.反应达到平衡后,升高温度,平衡常数K值一定减小D.增大压强,X的转化率一定增大3.反应NH4HS(s)3(g)+H2S(g)在一定温度下达到平衡。
化学反应的方向、限度和速率
二、化学反应的限度
1、化学平衡的判断依据 V正=V逆 同一种物质的生成速率与消失速率相等。
平衡混 合物组 成确定
物质的量、浓度、百分含量、 转化率不变
2、化学平衡常数
(1)、化学平衡常数的数学表达式 (2)、化学平衡常数的书写: (3)、化学平衡常数的影响因素: 反应物性质和 温度 (4)、化学平衡常数的意义: (5)、化学平衡常数应用: (6)、化学平衡常数、速率与转化率的计算 ——三段式
一、化学反应的方向 判断依据:△H-T△S <0 正向自发
=0 平衡
>0 逆向自发 焓判据 一般来说,△H<0的反应可自发。故放热熵 减小的反应可自发,是只看焓判据。 熵判据 一般来说,△S>0的反应可自发。故吸热熵 增加的反应可自发,是只看熵判据。
计算: △H-T△S=0 只能确定反应的方向,不能确定反应是否发生、反 应程度、反应速率。
6、影响因素 (1)决定因素 反应物本身的性质
(2)影响因素 浓度、温度、压强、催化剂、固体表面积、原电池
5、化学反应速率大小比较
压强 催化剂>温度> 浓度 固体表面积、原电池
四、工业合成氨 1、反应特点 考虑催化剂催化活性, 兼顾化学速率与平衡
700K
2、生 产条件
200—500KPa 考虑生产成本,兼顾化 学反应速率与化学平衡 铁触媒 考虑化学反应速率
1、浓度
反应mA+nB = pC;△H<0
K不变,Q改变
增大A浓度,B转化率增大,A转化率减小。
2、温度 3、压强
ห้องสมุดไป่ตู้
K变,Q不变 B转化率减小,A转化率减小。 K不变,Q改变
若m+n>p,增大压强,B转化率增大,A转化率增大。
化学反应的方向、限度与速率--单元复习(选修4)
化学反应的方向、限度与速率--单元复习(选修4)3.高温下,某反应达平衡,平衡常数,恒容时,温度升高,H2浓度减小。
下列说法正确的是( ).A.该反应的焓变为正值B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小C.升高温度,逆反应速率减小D.该反应化学方程式为CO+H2O CO2+H24.下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是( )①已达平衡的反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高③有气体参加的反应达到平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定移动④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动A.①④B.①②③C.②③④D.①②③④5.利用反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=-746.8kJ•m ol-1,可净化汽车尾气,如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施是( )A.降低温度B.增大压强同时加催化剂C.升高温度同时充入N2D.及时将CO2和N2从反应体系中移走6.在一处于平衡状态的反应:X(g)+3Y(g)2Z(g)△H0,为了使平衡向生成Z 的方向移动,应选择下列的适宜条件是( ) ①高温,②低温,③高压,④低压,⑤加正催化剂,⑥分离出ZA.①③⑤B.②③⑤C.②③⑤⑥D.②③⑥7.600℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH0。
反应过程中SO2、O2、SO3物质的量的变化如图所示,下列说法中不正确的是( )A.反应从0min开始,到第一次平衡时,二氧化硫的转化率为20%B.反应在10min~15min和20min~25min相比,前者的化学反应速率大C.反应进行至20min时,曲线发生变化是因为通入了氧气D.反应进行到10min至15min的曲线变化可能升高了温度8.在一定条件下,对于反应mA(g)+nB(g)cC(g)+dD(g),物质C的百分含量(C%)与温度、压强的关系如图所示,下列判断正确的是( )A.△H0,△S0B.△H0,△S0C.△H0,△S0D.△H0,△S09.下图是关于反应A(g)+B(g)2C(g)+D(g)△H0的平衡移动图像,影响平衡移动的原因可能是( )A.升高温度,同时加压B.压强不变,降低温度C.压强、温度不变,充入与之不反应的惰性气体D.温度、压强不变,充入A(g)10.对于可逆反应2A(g)B(g)+3C(g),△H0,下列图像正确的是( )A. B.C. D.。
化学一轮复习文档:第7章 化学反应的方向、限度与速率 专题讲座四 含答案
专题讲座四“化学反应速率、化学平衡图像”类型与突破一、利用图像“断点”探究外因对反应速率的影响1.当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,都可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况,根据出现“断点”前后的速率大小,即可对外界条件的变化情况作出判断。
如图:t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。
2.常见含“断点”的速率变化图像分析图像t1时刻所改变的条件温度升高降低升高降低正反应为放热的反应正反应为吸热的反应压强增大减小增大减小正反应为气体物质的量增大的反应正反应为气体物质的量减小的反应1.(2018·马鞍山二中质检)对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0已达平衡,如果其他条件不变时,分别改变下列条件,对化学反应速率和化学平衡产生影响,下列条件与图像不相符的是(O~t1:v正=v逆;t1时改变条件,t2时重新建立平衡)()答案 C解析分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。
增加O2的浓度,v正增大,v逆瞬间不变,A正确;增大压强,v正、v逆都增大,v正增大的倍数大于v逆,B正确;升高温度,v正、v逆都瞬间增大,C错误;加入催化剂,v正、v逆同时同倍数增大,D正确。
2.(2018·长沙模拟)对于反应:X(g)+Y(g)2Z(g)ΔH<0的反应,某一时刻改变外界条件,其速率随时间的变化图像如图所示。
则下列说法符合该图像的是()A.t1时刻,增大了X的浓度B.t1时刻,升高了体系温度C.t1时刻,降低了体系温度D.t1时刻,使用了催化剂答案 D解析由图像可知,外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。
增大X的浓度、升高(或降低)体系温度均不会同等程度地改变正、逆反应速率,A、B、C错误;使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率,D正确。
3.在一密闭容器中发生反应N2+3H22NH3ΔH<0,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。
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J 合成氨反应的 I 理论应用化学平衡分析 (合成氨工业*合成氨反应的I 反应速率分析提高转化率:降低温度、增大压强 提高化学反应速率: 升高温度、使用催化剂、 适当提高氮氢比、增大压强高压。
化学反应的方向、限度与速率 __单元复习(讲义) 睛化学反应的方向 点 识 //H 知 一 ∆H-Γ∆5<0,反应能自发进行 ■< ΛH-TAS=O,反应达到平衡状态 、HH-THS>0,反应不能自发进行 C 表达式:对可逆反应t/A(g)+/?B(g) cC(g)+√D(g)=器晋 彳决定因素:化学反应本身和温度 I 应用:①判断反应进行的限度②判断反应状态③判断反应的热效应 化学反应的方向、限度与速率 化学限度 衡动响素 平移影因 化学反应的速率 表达式:«(A)= ⅞l ¾Ai XIo0%- ¾(A ) 原因:V ι∣∙≠v i » 方向:V Il>v 逆,平衡正向移动;"正G 逆,平衡逆向移动 结果:m 逆,各成分的浓度或百分含量不变 「温度:升温,平衡向吸热方向移动;降温,平衡向放热方向移动。
浓度:增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡正向移动; 减小反应物浓度或增大生成物浓度,平衡逆向移动。
(△叫=0:改变压强,平衡不移动。
匚压强2 Δv s ≠0:增大压强,化学平衡向气态物质系数减小的方向移动; 减小压强,化学平衡向气态物质系数增大的方向移动。
厂表示方法:V(A)-A ^A) V=I .δC(A) △/ a Δ/ 「平均反应速率、正值 石访货1吋徒¾ZZ ⅛⅛乙比等于化学方程式中相应物质的系数之比 特点 压强:P 增大(C 增大),V 增大 温度:丁升高,V 增大 I 催化剂:合适催化剂,y 增大、综合分析: 不断补充反应物 >及时分离生成物 催化剂; 适宜温度;5.密闭容器中一定量的混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)^g),达到平衡时,测得A的浓度为0.5 nτol∙L-1,在温度不变的条件下,将容器的体积扩大到原来的两倍,使其重新达到平衡, 测得A的浓度为0.3 mol∙L-1,下列有关判断正确的是() A.平衡向正反应方向移动 B. x+y<zC. B的平衡转化率提高D. C的体积分数降低6.下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是( )A工业合成氨通常选择高压的条件B工业生产硫酸过程中使用过量空气以提高SCh的利用率C向H2O2洛液中加入二氧化猛,反应速率加快D将两只充有等量NCh的密闭烧瓶分别浸泡在盛有冷水和热水的烧杯中,一段时间后热水中的烧瓶颜色更深7.如图表示外界条件(温度、压强)的变化对反应L(s)+G(g)—2R(g) ZkH>0的影响。
则图中轴可能指的是( )∖x^-l.OlXlO7Pa∖^^-1.01×106Pa°温度①平衡混合气中R的质量分数②平衡混合气中G的体积分数③G的转化率④R的转化率A. (D®B.②C. ®D. ®®8.可逆反应"A(s)+bB(g)-cC(g)+JD(g) ∕∖H,当其他条件不变时,反应过程中某物质在混合物中的白分含量与温度(T)、压强(P)的关系如图所示,下列判断正确的是( )A. Γ1>Γ2, Δ∕7<0 C∙ PlVP2,b=c+dB∙T l<T2,Δ∕7>0D ∙ PlVP2,39.向绝热恒容密闭容器中通入SO?和NQ, —定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)^t SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。
由图可得出的正确结论是( )A.反应在C点达到平衡状态B反应物浓度:“点小于b点C反应物的总能量低于生成物的总能量D. 时,SO2的转化率:α〜b段小于/?〜C段10.已知:Fe(s)+CCMg) FeCxS)+CO(g) Kl ①Fe(S)+H2O(g) ^=ΨeO(s)+H2(g) K2②H2(g)+CO2(g) ⅛O(g)+CO(g) K i③乂已知不同温度下,Ki、K2值如下:温度/°C K∖K2500 1.00 3」5700 1.47 2.26900 2.40 1.60(I)若500°C时进行反应⑪CO2起始浓度为2 mol∙∙L-1, 两分钟后建立平衡,则CO2的平衡转化率为_________________ o⑵反应③的平衡常数K3的表达式为 _______________________(用Ki、M表示),焙变____________ 0 (填“>”、“V”或“二”,下同),若该反应仅在高温时能自发进行,则△S________ Oo11.现有反应Cθ(g)+H2θ(g) —CO2(g)+H2(g) ∆H<0,在850°C时,平衡常数K=l°(1)若升高温度到950°C并达到平衡时,K______ 1 (填“>”、“V” 或“=”)。
(2)850O C时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1 mol CO、3 InOl 出0仗)、1 mol CO2 和X mol H2»贝9:①当∙r=5时,上述平衡向_______ (填“正反应”或“逆反应”)方向进行。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则X应满足的条件是__________________ O③850°C时,若设Λ=5 mol和.v=6 mol,其他物质的投料不变,当上述反应达到平衡后,测得H2的体积分数分别为°%、b%f则a b (填“>”、或“二”)。
12恒温条件下进行反应WX(g)+πY(g)=≈=77Z(g) ΔH>O,平衡混合气体中X的转化率与压强的关系如图所示。
请回答:⑴此反应中〃?、"、"满足的关系为_________________ O⑵ 在d点时,该反应是否处于化学平衡状态___________ (填“是”或“否”),此时该反应U—V i2(填“>”、“V”或“=”);在b 点,该反应是否处于化学平衡状态______________ ,此时该反应V .1:V 逆O⑶ 在C点时,该反应是否处于化学平衡状态___________ (填“是”或“否”),此时该反应U—V i n (填“>”、“V”或“二”);在d 点,该反应是否处于化学平衡状态______________ ,此时该反应V 11: _ V 逊O(4)在a、b两点时,该反应的化学反应速率巾与Vb的关系为巾Vb (填“无法比较”、“>”、'N”或“=”,下同);在C、〃两点时,该反应的化学反应速率Vr与W的关系为VC Vd.B N2O4是常用的火箭推进剂,火箭残骸中常出现红棕色气体,原因为:N2O4(g)⅛NO2(g)o(1)当温度升高时,气体颜色变深,则上述反应为 ___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)一定温度下,上述反应的焰变为现将1 mol N2O4 充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反容器中进行,平衡常数 ___________ (填“增大”、“不变”或“减小”),反应3 s后NO2的物质的量为0.6 mol,则O〜3 s内的平均反应速率U (N2O4) = _________ mol∙L^l∙耳某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
请回答下列问题:(1)_______________________________________________ 上述实验中发生反应的化学方程式有_______________________________ _______________________________________________ O (2)_______________________________________________ 硫酸铜洛液可以加快氢气生成速率的原因是_________________________ _______________________________________________ C (3)实验室中现有Na2SO4^ MgSo4、Ag2SO4. K2SO4四种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是__________ 0(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有_______________________________________ 答两种)。
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。
将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
①请完成此实验设计,其中:V I= _________ , V6= ______V9= _____ O②反应一段时间后,实验E中的金属呈_________ 色。
③该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高。
但当加入的CuSO4 溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。
请分析氢气生成速率下降的主要原因:___________________________【参考答案】二、精讲精练1. C2. C3. A4. B5. D6. C7. D8. C9. D10. (1) 50%(2) KWK2> >11. (1) <(2)①逆反应② OWXV3 @<12. (1) nι+n<p(2)是 = 是二(3)否 > 否 V(4) < <13.(1)吸热(2) AD 不变0」14.(1) Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 tZn+CuSO4^=ZnSO4+Cu(2)CuSO4与Zn反应生成Cu, CIl与Zn形成原电池(3)Ag2SO4(4)升高温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等(答两种)(5)①30 10 17.5②红③当加入一定量的CuSO4后,生成的单质CU会沉积在Zn的表面,降低了Zn与溶液的接触面积。