内容正文:
(单元复习)
新人教版 化学 选择性必修一
第二章
化学反应速率与化学平衡
内容导览
2
1
化学反应速率
化学平衡
4
3
化学反应的方向
化学反应的调控
模块一 化学反应速率
温故知新
【复习任务一】 化学反应速率
1.化学反应速率的概念
(1)定义:衡量化学反应进行快慢的物理量。
(2)表示方法: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。
(3)表达式:______________________
单位: ____________________________________________________________
v = Δc/Δt
mol·L-1·s-1或mol/(L·s),mol·L-1·min-1或mol/(L·min)
例1:下列有关化学反应速率的说法中正确的是( )
A.对任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
B.化学反应速率通常表示某一时刻的化学反应快慢。
C.某反应速率为0.5mol·L-1·s-1指在单位时间内反应物和生成物的浓度变化都为0.5mol/L
D.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度
D
温故知新
【复习任务一】 化学反应速率
2.化学反应速率的计算
(1)同一反应用不同物质表示化学反应速率时,其数值大小可能不同,但表示的意义相同。
(2)对于反应mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g),当单位相同时,化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比,即:
v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D) = ___________________。
m∶n∶p∶q
写出有关反应的化学方程式;
标出各物质的起始量、变化量、最终量(可用物质的量,也可用浓度);
根据已知条件列方程式计算。
“三段式”
课堂练习
【复习任务一】 化学反应速率
2.化学反应速率的计算
例2.一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入0.4molNH3和0.5molO2发生反应4NH3(g)+5O2(g) ⇌ 4NO(g)+6H2O(g)。4min后,NO的浓度为0.06mol·L-1。下列有关说法错误的是( )
A.0~4min内,生成的水的质量为3.24g
B.4min末,NH3的浓度为0.14mol·L-1
C.4min末,v (NO) = 0.03mol·L-1·min-1
D.0~4min内,O2的物质的量减少了0.15mol
C
课堂练习
【复习任务一】 化学反应速率
3.化学反应速率大小比较
例3.对于反应A(g)+2B(g)=3C(s)+2D(g)来说,下列反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.32 mol·L-1·min-1
B.v(B)=0.55 mol·L-1·min-1
C.v(C)=0.02 mol·L-1·s-1
D.v(D)=0.01 mol·L-1·s-1
A
温故知新
【复习任务一】 化学反应速率
4.有效碰撞
(1)定义:能发生化学反应的碰撞称为有效碰撞。
(2)有效碰撞必须满足的条件:
①分子具有足够的能量;(即活化分子)
②分子在碰撞时具有合适的取向。
(3)有效碰撞与反应速率的关系:
有效碰撞的频率越高,则反应速率越快。
课堂练习
【复习任务一】 化学反应速率
例4.下列说法正确的是( )
A.其他条件不变,浓度增大,活化分子百分数增大,相同时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率增大
B.其他条件不变,温度升高,活化分子数目增多,活化分子百分数增大,相同时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率增大
C.其他条件不变,增大压强,活化分子百分数增大,相同时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率增大
D.其他条件不变,使用正催化剂,反应的活化能降低,活化分子百分数减小
4.有效碰撞
B
温故知新
【复习任务一】 化学反应速率
5.活化能
(1) 活化分子:具有足够能量、能够发生有效碰撞的分子。
(2)活化能: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。
催化剂的作用:降低反应的活化能。
E1:正反应的活化能
E2:活化分子变成生成物分子放出的能量(逆反应的活化能)
E1﹣E2:反应热(△H)
课堂练习
【复习任务一】 化学反应速率
例5.甲醇与SO3在有水条件下生成硫酸氢甲酯的反应部分历程如图所示。CH3OH(g)+SO3(g)⇌ CH3OSO3H(g),其中粒子间的静电作用力用“…”表示。下列说法错误的是( )
C
A.d到f转化的实质为质子转移
B.反应历程中最大能垒(活化能)为6.62eV
C.水合CH3OH分子比水合SO3分子更稳定
D.在反应过程中,水起催化作用
温故知新
【复习任务一】 化学反应速率
6.影响化学反应速率的因素
影响化学反应速率的因素 影响结果 原因分析
活化分子数 活化分子百分数
内因 反应物的性质 决定因素 —— ——
外因 浓度 浓度越大速率越大 增大 不变
温度 温度越高速率越大 增大 增大
压强 恒容充入惰性气体无影响 转化为浓度问题
恒压充入惰性气体速率减小
催化剂 正催化剂增大反应速率 增大(降低活化能) 增大
接触面积 接触面积越大速率越大 —— ——
课堂练习
【复习任务一】 化学反应速率
6.影响化学反应速率的因素
例6.反应C(s) +H2O(g) ⇌ CO(g) +H2(g) ΔH >0,下列说法正确的是( )
A.其他条件不变时,增加碳的量,化学反应速率增大
B.其他条件不变时,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
C.其他条件不变时,缩小容器的容积,增大压强,化学反应速率增大
D.其他条件不变时,向容积不变的密闭容器中充入H2O(g),正反应速率增大,逆反应速率减小
C
温故知新
【复习任务一】 化学反应速率
7.化学反应历程
(1)基元反应: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。每一步反应都称为基元反应。基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。
(2)自由基:带有单电子的原子或原子团叫自由基,如 I·自由基、O·自由基。自由基反应活性很强,寿命极短。
(3)反应历程:与某化学反应有关的一组基元反应反映了该反应的反应历程,反应历程又称反应机理。
举个例子——碘化氢的分解总反应:2HI = H2 + I2 实际上是经过下列两步基元反应完成的:2HI → H2 + 2I· 2I·→ I2
课堂练习
【复习任务一】 化学反应速率
例7.对于反应2NO+2H2⇌N2+2H2O,科学家根据光谱研究提出如下反应历程:
第一步2NO⇌N2O2:快反应;
第二步:N2O2+H2→N2O+H2O 慢反应;
第三步:N2O+H2→N2+H2O 快反应。
上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡,下列叙述正确的是( )
A.第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞
B.反应的中间产物有N2O2、N2O和H2
C.该反应的速率由第二步反应决定
D.若第一步反应的△H<0,则升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
C
7.化学反应历程
课堂练习
【复习任务一】 化学反应速率
8.化学反应速率图像
例8.一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是( )
C
A.反应开始到10 s时,用Z表示的反应速率为0.158 mol·(L·s)-1
B.反应开始到10 s时,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1
C.反应开始到10 s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为:X(g)+Y(g) Z(g)
课堂练习
【复习任务一】 化学反应速率
例9.在相同条件下研究催化剂I、II对反应X→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图。下列说法不正确的是( )
D
A.b曲线可能表示未加入催化剂时X的浓度随t的变化;
B.与催化剂I相比,使用催化剂II反应活化能更低;
C.a曲线表示使用催化剂II时Y的浓度随t的变化;
D.使用催化剂II时,0~2min内,v(Y)=1.0 mol·L-1·min-1
8.化学反应速率图像
归纳提升
【复习任务一】 化学反应速率
模块二 化学平衡
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
1.可逆反应判断与特点
(1)定义:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
(2)表示:书写可逆反应的方程式不用“=”,而用“ ”连接。
(3)特点:
【复习任务二】 化学平衡
课堂练习
1.可逆反应判断与特点
例1.在一密闭容器中进行如下反应:2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L,当反应达平衡时,可能存在的数据是( )
A.SO2为0.4 mol/L、O2为0.2 mol/L
B.SO2、SO3均为0.15 mol/L
C.SO3为0.25 mol/L
D.SO3为0.4 mol/L
C
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
(1)化学平衡状态的概念
在一定条件下,可逆反应进行到一定程度时,正、逆反应的速率相等,反应物和生成物的浓度保持不变,即体系的组成不随时间而改变,物质的转化达到了“限度”,这时的状态我们称之为化学平衡状态,简称化学平衡。
(2)化学平衡状态的建立过程
加入反应物,从正反应方向开始
加入生成物,从逆反应方向开始
2.化学平衡状态的特征
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
逆
等
动
定
变
化学平衡状态的研究对象是可逆反应
v正=v逆≠0,是一个动态平衡
各组分浓度/物质的量/百分含量保持不变
外界条件改变时,原平衡状态被破坏,在新条件下建立平衡
2.化学平衡状态的特征
(3)化学平衡状态的特征
【复习任务二】 化学平衡
课堂练习
2.化学平衡状态的特征
例2.一定条件下,向2 L恒容密闭容器中充入1 mol COCl2(g),发生反应COCl2(g)⇌Cl2(g)+CO(g),反应过程中测得的有关数据如下表所示,下列说法不正确的是( )
B
t/s 0 2 4 6 8
n(Cl2)/mol 0 0.30 0.39 0.40 0.40
A.6 s之后反应到达平衡状态,容器内的压强不再随时间的延续而改变
B.达到6 s时,反应停止,不再进行
C.8 s时,反应容器中各物质的浓度不再发生变化
D.生成Cl2的平均反应速率:v(0~2 s)>v(2~4 s)
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
3.化学平衡状态的判断
(1)速率相等:
①同种物质—— v正(A) = v逆(A)
②不同物质—— v正(A) : v逆(B) = a : b(化学计量数之比)
(2)变量不变:
①各组分的物质的量、质量、浓度、百分含量等保持不变。
②总压强、总物质的量、混合气体的 、体系的密度、颜色等,根据具体情况分析。
【复习任务二】 化学平衡
课堂练习
3.化学平衡状态的判断
例3. 一定温度下,在一固定体积的密闭容器中,能说明可逆反应A(s)+3B(g)2C(g)达到平衡状态的是( )
①C的生成速率与C的分解速率相等
②单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B
③气体密度不再变化
④混合气体的总压强不再变化
⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶2
⑥混合气体的总物质的量不再改变
A.②④⑤⑥ B.①③④⑥ C.①②④⑥ D.①③④⑤
B
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
4.化学平衡常数概念的理解
mA(g) + nB(g) ⇌ pC(g) + qD(g)
c为平衡浓度
c为任一时刻浓度
化学平衡常数:
浓度商:
K=
(1)概念:
K值越大,反应进行得越完全,反应物平衡转化率越高;
K值越小,反应进行越不完全,反应物平衡转化率越低。
一般来说,K>105时,反应就进行得基本完全
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
4.化学平衡常数概念的理解
①判断平衡移动的方向
(2)化学平衡常数的应用:
Q<K ,反应向正方向进行
Q=K ,反应处于平衡状态
Q>K ,反应向逆方向进行
②判断反应的热效应
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
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
4.化学平衡常数概念的理解
(3)速率常数与平衡常数的换算及应用:
已知反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g),
反应速率v正=k正ca(A)·cb(B),v逆=k逆cc(C)
当v正=v逆时,反应达到平衡,即k正ca(A)·cb(B)=k逆cc(C)
=K
ca(A)·cb(B)
cc(C)
=
k正
k逆
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
4.化学平衡常数概念的理解
(4)压强平衡常数Kp:
当把化学平衡常数K表达式中各物质的浓度用该物质的分压来表示时,就得到该反应的压强平衡常数Kp,其表达式的意义相同。
Kp仅适用于气相发生的反应
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
4.化学平衡常数概念的理解
已知:恒温恒容,初始压强为P0,转换率为α
2NO2(g) ⇌ N2O4(g)
p(起) P0 0
p(转)
P0 α
P0 α
2
1
p(平)
P0-P0 α
P0 α
2
1
Kp=
P0-P0 α
( )
2
P0 α
2
1
【复习任务二】 化学平衡
课堂练习
4.化学平衡常数概念的理解
例4-1.一定量的CO2与足量的C在恒压密闭容器中发生反应:C(s)+CO2(g)⇌2CO(g) ΔH=+173 kJ·mol-1,若压强为p kPa,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示,回答下列问题:
(1)650 ℃时CO2的平衡转化率为__________。
(2)t1 ℃时平衡常数Kp=__________
0.5p
25%
【复习任务二】 化学平衡
课堂练习
4.化学平衡常数概念的理解
D
例4-2.下列有关平衡常数的说法中,正确的是( )
A.改变条件,反应物的转化率增大,平衡常数一定增大
B.反应:2NO2(g) ⇌ N2O4(g) ΔH<0,增加c(N2O4),该反应的平衡常数增大
C.对于给定的可逆反应,温度一定时,其正、逆反应的平衡常数相等
D.平衡常数为K= 的反应,化学方程式为CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
5.影响化学平衡的因素
(1)浓度对化学平衡的影响
在可逆反应达到平衡时,在其他条件不变的情况下:
(1)c(反应物)增大或c(生成物)减小,平衡向正方向方向移动。
(2)c(反应物)减小或c(生成物)增大,平衡向逆方向方向移动。
浓度的改变导致 的改变,但K ,使Q K,从而导致平衡移动。但浓度的改变不一定会使化学平衡发生移动。
浓度商
不变
≠
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
5.影响化学平衡的因素
0
v
t
V(正)
V(逆)
V(正)= V(逆)
V(正)= V(逆)
V’(正)
V’(逆)
平衡状态2
平衡状态1
溶液红色加深
0
v
t
V(正)
V(逆)
V(正)= V(逆)
V(正)= V(逆)
V’(逆)
V’(正)
减少C反,平衡逆移
平衡状态1
平衡状态2
溶液红色变浅
Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3
(浅黄色) (无色) (红色)
增大C反,平衡正移
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
5.影响化学平衡的因素
0
v
t
V(正)
V(逆)
V(正)= V(逆)
V’ (逆)
V’ (正)
V’ (正)= V’ (逆)
增大C生,平衡逆移
0
v
t
v正
v逆
v正= v逆
V’正
V’逆
v正= v逆
减小C生,平衡正移
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
5.影响化学平衡的因素
(2)压强对化学平衡的影响
若为反应前后气体体积不等的反应,如N2+3H2 2NH3:
增大压强后,平衡向气体体积减小的方向移动;
减小压强后,平衡向气体体积增大的方向移动。
若为等体积反应,如H2+I2 2HI:
改变压强后,平衡不移动。
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
5.影响化学平衡的因素
(2)压强对化学平衡的影响
aA(g)+bB(g) cC(g) (a+b>c)
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V’正
V’逆
v正= v逆
增大压强
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V'逆
V'正
v'正= v'逆
减小压强
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
5.影响化学平衡的因素
(2)压强对化学平衡的影响
aA(g)+bB(g) cC(g) (a+b<c)
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V'逆
V'正
v正= v逆
增大压强
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V'正
V'逆
v'正= v'逆
减小压强
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
5.影响化学平衡的因素
(2)压强对化学平衡的影响
aA(g)+bB(g) cC(g) (a+b=c)
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V'逆
V'正
v正= v逆
增大压强
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V'正
V'逆
v'正= v'逆
平衡不移动
减小压强
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
5.影响化学平衡的因素
(3)温度对化学平衡的影响
其他条件不变时,升高温度平衡向着吸热的方向移动,降低温度平衡向着放热的方向移动。
aA(g)+bB(g) cC(g)
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V’正
V’逆
v正= v逆
升高温度
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V'逆
V'正
v'正= v'逆
ΔH>0
降低温度
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
5.影响化学平衡的因素
(3)温度对化学平衡的影响
其他条件不变时,升高温度平衡向着吸热的方向移动,降低温度平衡向着放热的方向移动。
aA(g)+bB(g) cC(g)
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V'逆
V'正
v正= v逆
升高温度
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V'正
V'逆
v'正= v'逆
降低温度
ΔH<0
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
5.影响化学平衡的因素
(4)催化剂对化学平衡的影响
催化剂可同等程度地改变正反应速率和逆反应速率,因此催化剂对化学平衡的移动没有影响。但催化剂可改变反应达到平衡所需的时间。
0
v
v正
v逆
v正= v逆
V'正
V'逆
v正= v逆
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
5.影响化学平衡的因素
(5)勒夏特列原理:
如果改变影响平衡的一个因素,平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动,这就是勒夏特列原理,又称为化学平衡移动原理。
③平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化。
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;
【复习任务二】 化学平衡
课堂练习
5.影响化学平衡的因素
例5.对于可逆反应:FeCl3+3KSCN⇌Fe(SCN)3+3KCl的理解不正确的是( )
A.增大FeCl3的浓度,平衡向正反应方向移动
B.增大KSCN的浓度,平衡向正反应方向移动
C.增大Fe(SCN)3的浓度,平衡向逆反应方向移动
D.增大KCl的浓度,平衡向逆反应方向移动
D
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
6.平衡图像问题
<
放热
<
增大
(2) p1____p2,正反应为气体体积______的反应
(1)T1_____T2,正反应为______反应。
对于反应 mA(g)+ nB(g) ⇌ pC(g)+ qD(g)
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
6.平衡图像问题
>
放热
>
(2) p1____p2,m+n___p+q
(1)T1___T2,正反应为______反应。
对于反应 mA(g)+ nB(g) ⇌ pC(g)+ qD(g)
t
T1
T2
A%
t
P1
P2
C%
=
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
6.平衡图像问题
该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(反应物或生成物)或反应物的转化率,横坐标为温度或压强。
mA(g)+ nB(g) pC(g)+ qD(g)
正反应 热m+n p+q
放
>
等温线
两个变量影响平衡:
① 直接看横轴:
温度升高,图象的变化趋势,得知温度对平衡的影响。
② 再向横轴作垂线:
(即在等温时),得知压强对平衡的影响。
T
C%
1.01*106Pa
1.01*105Pa
1.01*104Pa
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
6.平衡图像问题
mA(g)+ nB(g) pC(g)+ qD(g)
P
A%
500℃
200℃
T
A的转化率
1.01*107Pa
1.01*106Pa
1.01*105Pa
正反应放热
m+n>p+q
正反应放热
m+n<p+q
等温线
等压线
【复习任务二】 化学平衡
课堂练习
6.平衡图像问题
例6.在刚性密闭容器中充入CO2和H2发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H,测得反应过程如图所示。下列说法正确的是( )
C
A.平衡常数:K1>K2
B.反应温度:T2>T1
C.加催化剂,△H不变
D.平衡后再通入CO2,其转化率增大
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
7.等效平衡
等效平衡的原理:
在一定条件(定温、定容或定温、定压)下,只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的物质的量分数(或体积分数)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡。
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
7.等效平衡
(1)等温、等容条件下的等效平衡
Ⅰ类:在等温、等容条件下,对于反应前后气体化学计量数不相等的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量,所得反应物(或生成物)的物质的量与原起始量对应相同,则两平衡等效。
A B C D 等效说明
① 2mol 1mol 0 0 ①③⑤互为等效平衡。
表现在物质的量、质量、体积、物质的量浓度、组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同
② 4mol 2mol 0 0
③ 1mol 0.5mol 1.5mol 0.5mol
④ 0 1mol 3mol 1mol
⑤ 0 0 3mol 1mol
例如:在等温、等容条件下,对于可逆反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
7.等效平衡
(1)等温、等容条件下的等效平衡
Ⅱ类:在等温、等容条件下,对于反应前后气体化学计量数相等的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量,所得反应物(或生成物)的物质的量之比与原起始量之比对应相同,则两平衡等效。
例如:在等温、等容条件下,对于可逆反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s)
A B C D 等效说明
① 2mol 1mol 0 0 ①②③⑤互为等效平衡。
表现在组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同
② 4mol 2mol 0 0
③ 1mol 0.5mol 1.5mol 0.5mol
④ 0 1mol 3mol 1mol
⑤ 0 0 3mol 1mol
【复习任务二】 化学平衡
温故知新
7.等效平衡
(2)等温、等压条件下的等效平衡
在等温、等压条件下,对于反应前后气体化学计量数任意型的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量,所得反应物(或生成物)的物质的量之比与原起始量之比对应相同,则两平衡等效。
例如:在等温、等容条件下,对于可逆反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)
A B C D 等效说明
① 2mol 1mol 0 0 ①②③⑤互为等效平衡。
表现在物质的量浓度、组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同
② 4mol 2mol 0 0
③ 1mol 0.5mol 1.5mol 0.5mol
④ 0 1mol 3mol 1mol
⑤ 0 0 3mol 1mol
【复习任务二】 化学平衡
课堂练习
7.等效平衡
例7.一定条件下存在反应:H2(g) + I2(g)⇌2HI(g) ΔH<0,现有三个相同的1 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 mol H2和1 mol I2(g),在Ⅱ中充入2 molHI(g) ,在Ⅲ中充入2 mol H2和2 mol I2(g),700 ℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是( )
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同
C.容器Ⅰ中的气体颜色比容器Ⅱ中的气体颜色深
D.容器Ⅰ中H2的转化率与容器Ⅱ中HI的转化率之和等于1
C
归纳总结
【复习任务二】 化学平衡
模块三 化学反应的方向
【复习任务三】 化学反应的方向
温故知新
1. 定义:在等温、等压条件下的封闭体系中,自由能的变化ΔG = ΔH﹣TΔS。
2. 判断标准:
(1)当ΔG <0时,反应能自发进行;
(2)当ΔG =0时,反应处于平衡状态;
(3)当ΔG >0时,反应不能自发进行。
情况 焓变 熵变 反应能否自发进行
① ΔH<0 ΔS>0
② ΔH>0 ΔS<0
③ ΔH<0 ΔS<0
④ ΔH>0 ΔS>0
肯定能自发进行
肯定不能自发进行
低温可以自发进行
高温可以自发进行
【复习任务三】 化学反应的方向
课堂练习
例1.已知体系自由能变化ΔG = ΔH﹣TΔS,ΔG<0时反应能自发进行。两个氢化反应的ΔG与温度的关系如图所示,下列说法正确的是( )
C
A.反应①的ΔS<0
B.反应②在600℃时的反应速率很快
C.温度大于1000℃时,反应①能自发进行
D.反应②的ΔH>0
模块四 化学反应的调控
【复习任务四】 化学反应的调控
温故知新
1.反应限度:要考虑尽量增大反应物的转化率,充分利用原料。
2.反应速率:要选择较快的反应速率,提高单位时间内的产量。
3.生产要求:要考虑设备的要求和技术条件。
调控化学反应需考虑的问题:
工业合成氨的适宜条件
压强 10~30 MPa
温度 400~500 ℃
催化剂 铁触媒
浓度 N2和H2的物质的量之比为1∶2.8的投料比,
氨及时从混合气中分离出去
【复习任务四】 化学反应的调控
课堂练习
例1.在合成氨工业中,为增加NH3的日产量,下列操作与平衡移动无关的是( )
A.不断将氨分离出来
B.使用催化剂
C.采用500 ℃左右的高温而不是700 ℃的高温
D.采用2×107~5×107 Pa的压强
B
【复习任务四】 化学反应的调控
课堂练习
例2.某工业生产中发生反应:2A(g)+B(g)⇌2M(g),ΔH<0.下列说法正确的是( )
A.这是一个放热的熵减反应,在低温条件下该反应一定可自发进行
B.若物质B价廉易得,工业上一般采用加入过量的B,以提高A的转化率
C.工业上一般采用较高温度合成M,因温度越高,反应物的转化率越高
D.工业生产中常采用催化剂,因为使用催化剂可提高反应物的转化率
B
归纳总结
【复习任务四】 化学反应的调控
谢谢欣赏
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