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高三化学教案:化学反应速率

[10-20 00:46:57]   来源:http://www.kmf8.com  高三化学教案   阅读:8328
概要: ①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。②等:V(正)==V(逆)≠0③动:化学平衡是动态平衡。虽然V(正)==V(逆),但正、逆反应仍在进行。④定:反应物和生成物的浓度保持一定。⑤变:外界条件改变,平衡也随之改变。3.化学平衡常数:(1)概念:对于一定条件下的可逆反应(aA+bB cC+dD),达到化学平衡时,生成物浓度的乘幂的乘积与反应物浓度的乘幂的乘积之比为一常数,记作Kc,称为化学平衡常数(浓度平衡常数)。(2)数学表达式:如果反应物和生成物均为气体,当达到化学平衡时,将由各物质平衡分压算得的平衡常数称为压强平衡常数。即浓度平衡常数和压强平衡常数均称为化学平衡常数。(3)意义:平衡常数的大小化学反应可能进行的程度(即反应限度);平衡常数的数值越大,说明反应进行得越完全。(4)影响因素:只与温度有关,而与浓度无关。4.平衡转化率:对于可逆反应aA+bB cC+dD,反应物A的平衡转化率可以表示为:α(A)==(c0(A)- [A])/c0(A)×100%5. 反应条件对化学平衡的影响(1)化学平衡移动:一定条件下的可逆反应达到平衡状态
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①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。

②等:V(正)==V(逆)≠0

③动:化学平衡是动态平衡。虽然V(正)==V(逆),但正、逆反应仍在进行。

④定:反应物和生成物的浓度保持一定。

⑤变:外界条件改变,平衡也随之改变。

3.化学平衡常数:

(1)概念:对于一定条件下的可逆反应(aA+bB cC+dD),达到化学平衡时,生成物浓度的乘幂的乘积与反应物浓度的乘幂的乘积之比为一常数,记作Kc,称为化学平衡常数(浓度平衡常数)。

(2)数学表达式:

如果反应物和生成物均为气体,当达到化学平衡时,将由各物质平衡分压算得的平衡常数称为压强平衡常数。即

浓度平衡常数和压强平衡常数均称为化学平衡常数。

(3)意义:平衡常数的大小化学反应可能进行的程度(即反应限度);平衡常数的数值越大,说明反应进行得越完全。

(4)影响因素:只与温度有关,而与浓度无关。

4.平衡转化率:对于可逆反应aA+bB cC+dD,反应物A的平衡转化率可以表示为:

α(A)==(c0(A)- [A])/c0(A)×100%

5. 反应条件对化学平衡的影响

(1)化学平衡移动:一定条件下的可逆反应达到平衡状态以后,反应条件改变,平衡混合物中各组分的浓度也随之发生改变而达到新的平衡状态,这种由一个平衡达到新的平衡的过程称为化学平衡移动。

(2)反应条件对化学平衡的影响

①改变温度:

升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动。

降低温度,化学平衡向放热反应方向移动。

②改变浓度:

若Qc

若Qc>Kc,化学平衡逆向(向左)移动。

③改变压强:

若Qp

若Qp>Kp,化学平衡逆向(向左)移动。

(3)勒夏特列原理:在封闭体系中,如果只改变平衡体系中的一个条件时,平衡将向减弱这个条件改变的方向移动。

【例1】(2010天津卷,10)

(14分)二甲醚是一 种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。

请回答下列问题:

⑴ 煤的气化的主要化学反应方程式为:___________________________。

⑵ 煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为:________________________________________。

⑶ 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:

① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH = -90.8 kJ•mol-1

② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH= -23.5 kJ•mol-1

③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH= -41.3 kJ•mol-1

总反应:3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g ) + CO2 (g)的ΔH= ___________;

一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。

a.高温高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度

d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚

⑷ 已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下,在密闭容器中加 入CH3OH ,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:

物质 CH3OH CH3OCH3 H2O

浓度/(mol•L-1) 0.44 0.6 0.6

① 比较此时正、逆反应速率的大小:v正 ______ v逆 (填“>”、“<”或“=”)。

② 若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH) = _________;该时间内反应速率v(CH3OH) = __________。

解析:(1)煤生成水煤气的反应为C+H2O CO+H2。

(2)既然生成两种酸式盐,应是NaHCO3和NaHS,故方程式为:

Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS。

(3)观察目标方程式,应是①×2+②+③,故△H=2△H1+△H2+△H3=-246.4kJ• mol -1。

正反应是放热反应,升高温度平衡左移,CO转化率减小;加入催化剂,平衡不移动,转化率不变;减少CO2的浓度、分离出二甲醚,平衡右移,CO转化率增大;增大CO浓度,平衡右移,但CO转化率降低;故选c、e。

(4)此时的浓度商Q= =1.86<400,反应未达到平衡状态,向正反应方向移动,故 正> 逆;设平衡时生成物的浓度为0.6+x,则甲醇的浓度为(0.44-2x)有:400= ,解得x=0.2 mol•L-1,故0.44 mol•L-1-2x=0.04 mol•L-1。

由表可知,甲醇的起始浓度度为(0.44+1.2) mol•L-1=1.64 mol•L-1,其平衡浓度为0.04 mol•L-1,

10min变化的浓度为1.6 mol•L-1,故 (CH3OH)=0.16 mol•L-1•min-1。

答案:(1) C+H2O CO+H2。

(2) Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS

(3) -2 46.4kJ• mol -1 c、e

(4) ①> ②0.04 mol•L-1 0.16 mol•L-1•min-1

命题立意:本题是化学反应原理的综合性试题,考查了化学方程式的书写、盖斯定律的应用、化学平衡移动原理,和利用浓度商和平衡常数的关系判断平衡移动的方向、平衡常数和速率的计算等。

【例2】(2010四川理综卷,13)

反应aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)达到平衡时。M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。其中:Z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是

A.同温同压Z时,加入催化剂,平衡时Q的体积分数增加

B.同压同Z时,升高温度,平衡时Q的体积分数增加

C.同温同Z时,增加压强,平衡时Q的体积分数增加

D.同温同压时,增加Z,平衡时Q的体积分数增加。

答案:B

解析:本题考查了平衡移动原理的应用。A项加入催化剂只能改变反应速率,不会使平衡移动。B项由图像(1)知随着温度的升高M的体积分数降低,说明正反应吸热,所以温度升高平衡正向移动,Q的体积分数增加。C项对比(1)(2)可以看出相同温度条件,压强增大M的体积分数增大,所以正反应是体积缩小的反应,增大压强Q的体积分数减小。D项由C项可以判断D也不对。

【巩固练习1】(福建省泉州一中2010届高三上学期期中考试)在1 L密闭容器中,把1 mol A和1 mol B混合发生如下反应:

3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),当反应达到平衡时,生成0.4 mol D,并测得C的平衡浓度为0.4 mol•Lˉ1,下列叙述中不正确的是

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