人教版高中化学选修四第2章 化学反应速率和化学平衡
新人教版高中化学选修4第二章 化学反应速率和化学平衡

第二章 化学反应速率和化学平衡2[引言]本章有许多在各级各类考试中常见的题型,往往与数学知识有关,如图象题。
[讲述]图象题是本章习题中极为重要的一类习题,解图象题离不开识图、析图和解答。
识图是解题的基础,析图是关键,解答是目的。
下面我们分类说一下各类图象题的解题技巧。
[板书]1.[讲述]这类图象揭示了反应过程中v 正、v 逆随时间的变化规律,体现了平衡的基本特征及平衡移动方向,解这一类题常分三步:[讲述]首先要分清反应物和生成物,从起点应能看出起始加入的是只有反应物,还是只有生成物,还是都有。
[讲述]要看清逐渐增大或逐渐减小的分别是哪种速率,曲线是连续的,还是跳跃的,[板书]③看终点[师[例1]在一密闭体系中发生下列反应:N 2(g)+ 3H 2(g) 2NH 3(g)(正反应放热)右图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图,回答下列问题:(1)处于平衡状态的时间段是 (2)t 1、t 3、t 4时刻体系中分别是什么条件发生了变化?(3)下列各时间段时,氨的体积分数最高的是(A.t 0~t 1B.t 2~t 3C.t 3~t 4D.t 5~t 6[师]反应起始时v 正就等于v 逆[师]在t1、t2、t 4 [生]外界条件改变引起速[师]从图中可以看出v 正和v 逆 [生]t 0到t 1,t 2到t 4,t 5到t 6 [在胶片上填写](1)t 0~t 1,t 2~t 4,t 5~t 6[师]下面我们来分析第2问,在t 1时刻,v 正和v 逆都增大了,那么从影响化学反应速率的因素来看,什么条件改变可以使v 正和v 逆[生]甲:升高温度 乙:增大压强[师]由于催化剂可以同等程度地加快正逆反应速率,而t 1时刻v 正、v 逆增大倍数不同,我们可以排除使用了催化剂,那么我们如何确定到底是升高了温[学生讨论后回答]v 逆增大的倍数大于v 正增大的倍数,说明平衡逆向移动了,而对于本反应,升高温度逆向移动,增大压强正向移动,所以t1[师]同学们的分析很正确,请大家再分析一下t3、t 4[生]t3时刻是使用了催化剂,t 4 [在投影片上填写](2)t 1:升温。
人教版高中化学选修四课件第二章速率与平衡(详细复习)

第二章知识结构
测量的方法 定量表 示方法 浓度、压强 影响化学反应 温度 速率的因素 催化剂 反应的可逆不可逆 化学平衡 化学平衡状态特点 影响因素及平衡 移动原理
化学反应速率
本课程重心
化学反应进行的方向
熵判据
化学平衡常数
一、化学反应速率的表示方法 化学反应速率用单位时间内反应物或 生成物的物质的量浓度的变化表示。 在体积不变的反应器中,通常用单位 时间内反应物浓度的减少或生成物浓 度的增加来表示。
二、影响化学反应速率的重要因素
1、浓度对反应速率的影响 内容:
其它条件不变,增加反应物浓度加快化学 反应速率。
原因:
反应物浓度增大 有效碰撞 次数增多
单位体积内活 化分子数增加 反应速率加快
3。温度:在其它条件不变的情况下,升 温反应速率增大,降温反应速率减小
原因:
温度升高
分子获得更 高的能量 有效碰撞 次数提高 反应速率加快
△浓度∶在其它条件不变时,增大反应物的浓 度或减小生成物的浓度,都可以使平衡向正 反应方向移动;增大生成物的浓度或减小反 应物的浓度,都可以使平衡向逆反应方向移 动。 △温度:在其它条件不变的情况下,升高温度,
会使化学平衡向着吸热反应的方向移动;降 低温度,会使化学平衡向着放热反应的方向 移动。
• (02年高考)如图所示,当关闭K时,向A中充入 2molX、7molY,向B中充入4molX、14molY,起始 时V(A)=V(B)=a升,在相同温度和有催化剂存 在的条件下,两容器各自发生下列反应:2X(g) +2Y(g)=Z(g)+2W(g)△H<0达到平衡(Ⅰ) 时 90% • V(B)=0.9a升,试回答: • (1)B中X的转化率α(X)B为 < • (2)A中W 和B中Z的物质的量的比较: • n(W)An(Z)B(填<、>、或=) • (3)打开 K,过一段时间重新达平衡(Ⅱ)时,B的 0.35a 体积为升(用含a的代数式表示,连通管中气体体积 不计) • (4)要使B容器恢复原来反应前的体积,可采取的措 施是 升高温度
人教版高中化学选修四第二章 化学反应速率与化学平衡

高中化学学习材料金戈铁骑整理制作第二章化学反应速率与化学平衡第四节化学反应进行的方向学习目标1、理解能量判据、熵的概念;2、理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据;3、能用焓变和熵变说明化学反应的方向新知要点一、自发过程和自发反应1.自发过程:在一定条件下不需要外力作用就能自动进行的过程。
特点:自发过程都有一定的方向性,并且反应后不能自动恢复到原状。
2.自发反应:在给定的一组条件下,一个反应可以自发地进行到显著程度,就称为自发反应。
说明:⑴①自然界中水总是从高处往低处流②电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动③室温下冰块自动融化④铁器暴露在潮湿空气中会生锈⑤甲烷与氧气混合遇火就燃烧⑥锌与CuSO4溶液会自动反应生成Cu和ZnSO4等都是自发过程,其逆向都是非自发过程。
其中④⑤⑥都是自发反应,其逆向都是非自发反应。
⑵自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。
如向下流动的水可推动机器;甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功,还可设计为燃料电池。
⑶非自发过程要想发生,则必须对它做功,如利用水泵可将水从低处流向高处,通电可将水分解性成氢气和氧气。
二、化学反应进行方向的判据1.能量判据(焓判据)对于有能量变化的自发过程共同特点:体系的能量趋向于从状态转变为状态(这时体系会对外部做功或者释放热量)。
因为能量越低越稳定。
如、经验表明,放热的化学反应容易自发进行,这就是所谓的能量判据(但是较片面,不科学)[逆向思维]那么吸热反应就一定不自发进行吗?。
请举两例:,显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。
多数自发进行的化学反应是放热反应,但也有不少吸热反应能自发进行。
如:N2O5(g)= 4NO2(g)+ O2(g)△H = +56.7KJ/mol;NH4HCO3(s)+ CH3COOH(aq)= CO2(g)+CH3COONH4(aq)+ H2O(l)△H = +37.3KJ/mol;结论:综上所述,反应焓变是与反应自发进行有关的一个因素,但不是唯一的因素。
高中化学人教版选修4 期末复习 第二章 化学反应速率和化学平衡知识归纳

※注意:(1)参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可认为反应速率不变 (2)惰性气体对于速率的影响①恒 T 、V 时:充入惰性气体→总压增大,但是各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变 ②恒 T 、P 时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢第二章 化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率1. 化学反应速率(v ) 定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化 表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 计算公式:v=Δc/Δt (υ:平均速率,Δc :浓度变化,Δt :时间)单位:mol/(L·s) 影响因素:① 决定因素(内因):反应物的性质(决定因素)② 条件因素(外因):反应所处的条件。
二、化学平衡1.化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到正、逆反应速率相等时,各组分浓度不再改变,达一种动态平衡,即该反应达到了化学平衡状态。
2.化学平衡的特征逆:研究前提是可逆反应等:同一物质的正逆反应速率相等动:动态平衡定:各物质的浓度与质量分数恒定变:条件改变,平衡发生变化3.判断平衡的依据判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据mA(g)+nB(g)4.影响化学平衡移动的因素其他条件不变,反应物浓度↑或生成物浓度↓,都可使平衡向正方向移动;生成物浓度↑或反应物浓度↓,都可使平衡向逆方向移动;a)浓度增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动;在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,反应物、生成物浓度都↓,V 正、V 逆都↓,但减小程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。
b)温度:其他条件不变,温度↑使平衡向吸热反应方向移动,温度↓使平衡向放热反应方向移动。
c)压强:其他条件不变,↑压强,平衡向着体积缩小方向移动;↓压强,平衡向着体积增大方向移动。
注意:(1)改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动2减弱不消除d)催化剂:使用催化剂对正、逆反应速率影响程度是等同的,所以平衡不移动。
人教版高中化学选修4第二章化学反应速率和化学平衡全部课件

3X2 + Y2 === 2Z 3X2 + Y2 === 2X3Y
某温度时,在2 L容器中,X、Y、Z三种气体物质 的物质的量随时间变化的曲线图,由图中数据分 析,该反应的化学方程式为?反应开始至2 s,Z的 平均反应速率?
由图知,2 s内X、Y、Z物 质的量的变化为0.3 mol、 0.1 mol、0.2 mol比值为
压强对反应速率的影响
例:对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行,下列条
件哪些不能加快该反应的化学反应速率(DE)
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 O2使压强增大 D、使体积增大到原来的2倍 E、体积不变充入氦气使压强增大
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O
度,因而可以增大化学反应的速率。
结论:对于有气体参加的反应,若其他条件 不变,增大压强,气体体积缩小,浓度增大, 反应速率加快;减小压强,反应速率减慢。
压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的 P增大→C成比例增大,P减小→C成比例减小 压强只对于有气体参加的反应的速率有影响
对于气体有下列几种情况:
A(g)=B(g)+C(g)。若反应物的浓度从3mol/L降至 1.8mol/L需30s,那么反应物浓度由0.8mol/L降至 0.2mol/L所需反应的时间为(B )
A.15s
B.大于15s
C.小于15s
D.无法确定
请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压 强对化学反应速率的影响情况
原因:对气体来说,若其他条件不变,增大压强,就是 增加单位体积的反应物的物质的量,即增加反应物的浓
高中化学(人教版,选修4) 第二章化学反应速率和化学平衡 第一节 化学反应速率

第二章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率目标要求 1.知道化学反应速率的定量表示方法,知道v=ΔcΔt的含义。
2.知道一个反应中化学反应速率可以用不同物质表示。
3.理解反应m A+n B Y+q Z中,v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)=m∶n∶p∶q的含义并能运用此关系进行简单的计算。
4.知道化学反应速率实验测定的基本原理和方法。
一、化学反应速率1.化学反应速率的含义化学反应速率用单位时间内反应物或生成物浓度的变化来表示。
在容积不变的反应器中,通常是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。
其数学表达式为v=ΔcΔt。
(1)式中v表示反应速率;c表示各反应物或生成物浓度,Δc表示其浓度的变化(取其绝对值);t表示时间,Δt表示时间变化。
(2)单位:mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1或mol·L-1·h-1等。
2.化学反应速率与化学计量数之间的关系对任意一个反应,用符号来代替具体的化学物质,反应方程式表示为m A+n B===p Y+q Z用不同物质表示的反应速率其关系是v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)=m∶n∶p∶q。
二、化学反应速率的测定1.测定原理利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质进行测定。
2.测定方法(1)根据颜色变化在溶液中,当反应物或产物本身有较明显的颜色时,可利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
(2)根据释放出气体的体积2 g锌粒分别与40 mL 1 mol·L-1的H2SO4和40 mL 4 mol·L-1的H2SO4反应,当收集到同样多的H2时,后者所用的时间较短,说明4 mol·L-1的H2SO4与锌反应比1 mol·L-1的H2SO4与锌反应的速率快。
知识点一化学反应速率的概念1.下列关于化学反应速率的说法正确的是()A.化学反应速率是指在一段时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加B.化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1,是指在1 s时某物质的浓度是0.8 mol·L-1C.化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢D.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象越明显答案 C解析化学反应速率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;化学反应速率是表示某一时间段内的平均速率而不是瞬时速率。
【人教版】高中化学选修4知识点总结:第二章化学反应速率和化学平衡

第二章化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率课标要求1、掌握化学反应速率的含义及其计算2、了解测定化学反应速率的实验方法要点精讲1、化学反应速率(1)化学反应速率的概念化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。
(2)化学反应速率的表示方法对于反应体系体积不变的化学反应,通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化值表示。
某一物质A的化学反应速率的表达式为:式中——某物质A的浓度变化,常用单位为mol·L-1。
——某段时间间隔,常用单位为s,min,h。
υ——物质A的反应速率,常用单位是mol·L-1·s-1,mol·L-1·s-1等。
(3)化学反应速率的计算规律①同一反应中不同物质的化学反应速率间的关系同一时间内,用不同的物质表示的同一反应的反应速率数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
②化学反应速率的计算规律同一化学反应,用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
(4)化学反应速率的特点①反应速率不取负值,用任何一种物质的变化来表示反应速率都不取负值。
②同一化学反应选用不同物质表示反应速率时,可能有不同的速率数值,但速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
③化学反应速率是指时间内的“平均”反应速率。
小贴士:①化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是在某一时刻的瞬时速率。
②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。
③对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。
第二章《化学反应速率和化学平衡》归纳与整理课件-高二化学人教版选修4

而保证其他因素相同,通过实验分析得出该因素影响反应速率的结论,这种方法叫控制变量法。
(人教版选修4)第二章《化学反应速率和化学平衡》
【知识点二】化学平衡状态的基本特征
(人教版选修4)第二章《化学反应速率和化学平衡》
(4)催化剂:①催化剂对反应过程的影响通常可用下图 表示(加入催化剂,B点降低)。催化剂能改变反应路径、降 低活化能、增大活化分子百分数、加快
反应速率,但不影响反应的ΔH。②催 化剂只有在适宜的温度下活性最大,反 应速率才达到最大。③对于可逆反应, 催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率,对化学平 衡状态无影响,生产过程中使用催化剂主要是为了提高生 产效率。
时;⑤c
(HI)∶c (H2)∶c (I2)=2∶1∶1时;⑥温度和体积一定时
,某一生成物浓度不再变化时;⑦温度和体积一定时,容
器内压强不再变化时;⑧条件一定,混合气体的平均相对
分子质量不再变化时;⑨温度和体积一定时,混合气体的
颜色不再变化时;⑩温度和压强一定时,混合气体的密度
不再变化时 (2)在上述⑥⑥⑦~⑧⑩⑨的⑩说法中能说明2NO2 (g)
【答案】A【解析】对于确定的反应,K只与温度有关, 改变除温度之外的条件都不会引起K的改变。
(人教版选修4)第二章《化学反应速率和化学平衡》
4.等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容器中进行可逆反
应:X(g)+Y(g)
2Z(g)+W(s) ΔH<0,下列叙述正
确的是( )
A.达到平衡时,X、Y的平衡转化率不同
人若有志,万事可为。 鸟贵有翼,人贵有志。
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高中化学学习材料金戈铁骑整理制作第2章 化学反应速率和化学平衡B 级 能力卷一、选择题(本题包括8小题,每题3分,共24分,每小题只有1个选项符合题意)1.人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O 2结合生成HbO 2,因此具有输氧能力。
CO 吸入肺中发生反应:CO +HbO 2O 2+HbCO,37 ℃时,该反应的平衡常数K =220。
HbCO 的浓度达到HbO 2浓度的0.02倍,会使人智力受损。
据此,下列结论错误的是( )A .CO 与HbO 2反应的平衡常数K =c (O 2)·c (HbCO )c (CO )·c (HbO 2)B .人体吸入的CO 越多,与血红蛋白结合的O 2越少C .当吸入的CO 与O 2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损D .把CO 中毒的病人放入高压氧舱中解毒,其原理是使上述平衡向左移动 解析:本题考查的是化学平衡常数和化学平衡移动问题,根据化学平衡常数的定义可知A 正确;根据平衡移动的原理可知B 、D 正确;根据题意知,c (O 2)c (HbCO )c (CO )c (HbO 2)=220,当HbCO 的浓度达到HbO 2浓度的0.02倍,c (CO)/c (O 2)≈0.000 1,所以当吸入CO 与O 2的浓度之比大于或等于0.000 1时,会使人智力受损,故C 错误。
答案:C2.COCl 2(g)CO(g)+Cl 2(g);ΔH >0。
当反应达到平衡时,下列措施:①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO 的浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl 2转化率的是( )A .①②④B .①④⑥C .②③⑥D .③⑤⑥解析:本题考查化学平衡的移动。
该反应为体积增大的吸热反应,所以升温和减压均可以促使反应正向移动。
恒压通入惰性气体,相当于减压。
恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。
增加CO的浓度,将导致平衡逆向移动。
答案:B3.在一定温度下,一定体积的密闭容器中有如下平衡:H2(g)+I2(g)2HI(g)。
已知H2和I2的起始浓度均为0.10 mol·L-1时,达平衡时HI的浓度为0.16 mol·L-1。
若H2和I2的起始浓度均变为0.20 mol·L-1,则平衡时H2的浓度(mol·L-1)是() A.0.16 B.0.08C.0.04 D.0.02解析:温度不变时K相等。
第一次平衡各物质浓度变化如下(单位:mol·L-1):H2(g)+I2(g)2HI(g)起始0.100.100转化0.080.080.16平衡0.020.020.16第二次平衡各物质浓度变化如下:(单位:mol/L)H2(g)+I2(g)2HI(g)起始0.200.200转化x x2x平衡(0.20-x)(0.20-x)2x则有:0.1620.02×0.02=(2x)2(0.20-x)(0.20-x),x=0.16。
平衡时H2的浓度为0.04 mol/L。
答案:C4.某体积可变的密闭容器,盛有适量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应:A(g)+3B(g)2C(g),若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为V L,其中C气体的体积占10%,下列推断正确的是()①原混合气体的体积为1.2V L②原混合气体的体积为1.1V L③反应达平衡时气体A消耗掉0.05V L④反应达平衡时气体B消耗掉0.05V LA.②③B.②④C .①③D .①④解析:设达平衡时消耗A 的体积为x ,消耗B 的体积为y ,混合气体体积缩小ΔV 为z 。
A +3B 2C ΔV1x =3y =20.1 V =2z解得:x =0.05V L ,y =0.15V L ,z =0.1V L ,则原混合气体的体积为:V L +0.1V L =1.1V L ,②③正确。
答案:A5.某温度下在密闭容器中发生如下可逆反应:2M(g)+N(g)2E(g),若开始时只充入2 mol E(g),达平衡时,E 的转化率为40%;若开始时充入2 mol M 和1 mol N 的混合气体,达平衡时混合气体的压强比起始时减少了( )A .20%B .40%C .60%D .80%解析:只充入2 mol E(g),E 的转化率为40%,则平衡时气体总物质的量为2.4 mol ;若开始时充入2 mol M 、1 mol N ,共3 mol 的混合气体,二者平衡状态相同,平衡时气体总物质的量也为2.4 mol ,在密闭容器中,压强之比等于物质的量之比,故平衡时混合气体的压强比起始时减少了20%。
答案:A6.常温常压下,注射器甲中装有NO 2气体,注射器乙中装有相同体积的空气,注射器与U 形管连通,如图所示,打开两个止水夹,同时向外拉两注射器的活塞,且拉动的距离相等,将会看到U 形管中液面(不考虑此条件下NO 2与水的反应)( )A .a 端上升,b 端下降B .a 端下降,b 端上升C .U 形管中液面无变化D .无法判断解析:对于可逆反应2NO 2(g)N 2O 4(g),减压后平衡向生成NO 2方向移动,分子数增多,体积增大,a 端下降,b 端上升。
答案:B7.在一密闭容器中,高温下发生下述反应(不考虑NO 与氧气的反应):4NH 3(g)+5O 2(g)4NO(g)+6H 2O(g) ΔH <0。
容器中NH 3、O 2、NO 、H 2O 四种物质的物质的量n (mol)随时间t (min)的变化曲线如图所示。
反应进行至2 min 时,只改变了某一条件,使曲线发生如图所示的变化,该条件可能是下述中的( )A .充入了O 2(g)B .降低温度C .加了催化剂D .扩大了容器体积解析:反应进行到2 min 时,各曲线突然变陡,说明反应速率加快,条件为升温或加压或加催化剂。
答案:C8.已知一定温度下,2X(g)+Y(g)m Z(g) ΔH =-a kJ·mol -1(a >0),现有甲、乙两容积相等且固定的密闭容器,在保持该温度恒定的条件下,向密闭容器甲中通入2 mol X 和1 mol Y ,达到平衡状态时,放出热量b kJ ;向密闭容器乙中通入1 mol X 和0.5 mol Y ,达到平衡时,放出热量c kJ ,且b >2c ,则a 、b 、m 的值或关系正确的是( )A .m =4B .a =bC .a <b 2D .m ≤2解析:假设中间状态由于b >2c ,则表明加压平衡向正反应方向移动,即正方向为气体体积缩小的反应,则m <3,m 为正整数。
则D 中m ≤2正确。
答案:D二、填空题(本题共包括3大题,共26分)9.(4分)有A、B、C、D四个反应:反应 A B C DΔH/kJ·mol-110.5 1.80 -126 -11.7ΔS/J·mol-1·K-30.0 -113.0 84.0 -105.01(1)在任何温度下都能自发进行的反应是________;(2)任何温度下都不能自发进行的反应是________。
解析:ΔG=ΔH-TΔS,ΔG<0反应自发进行,ΔG>0,反应不能自发进行。
答案:(1)C(2)B10.(14分)在溶液中,反应A+2B C分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)=0.100 mol/L、c(B)=0.200 mol/L及c(C)=0 mol/L。
反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。
请回答下列问题:(1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。
所改变的条件和判断的理由是:②___________________________________________________________________;③___________________________________________________________________;(2)实验②平衡时B的转化率为________;实验③平衡时C的浓度为________;(3)该反应的ΔH________0,其判断理由是_______________________;(4)该反应进行到4.0 min时的平均反应速率:实验③:v C=_______________。
解析:与①相比②的反应速率大,但A的转化率与①相同,所以改变的条件只能是加入催化剂;与①相比③的反应速率大,且A的转化率比①高,所以改变的条件只能是升高温度;(2)实验②A转化的浓度为0.040 mol/L,则B转化的浓度为0.080 mol/L,B的转化率为:0.0800.200×100%=40%;实验③中A 转化的浓度为0.060 mol/L ,则平衡时C 的浓度也应为0.060 mol/L ;(3)由实验③知,升高温度A 的转化率增大,则正反应为吸热反应;(4)反应进行到4.0 min 时:实验②中A 消耗的浓度为:0.028 mol/L ,则B 消耗的浓度为:0.056 mol/L ,实验③中A 消耗的浓度为:0.036 mol/L ,则C 的浓度为0.036 mol/L 。
答案:(1)②加催化剂,达到平衡的时间缩短,平衡时A 的浓度未变③温度升高,达到平衡的时间缩短,平衡时A 的浓度减小(2)40%(或0.4) 0.060 mol/L(3)> 温度升高,平衡向正反应方向移动,故该反应是吸热反应(4)v C =v A =-(0.064-0.100)mol/L 4.0 min=0.009 mol/(L·min) 11.(12分)甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,用CH 4和H 2O 为原料来制备甲醇。
(1)将1.0 mol CH 4和2.0 mol H 2O(g)通入反应室(容积为100 L),在一定条件下发生反应:CH 4(g)+H 2O(g)CO(g)+3H 2(g)CH 4的转化率与温度、压强的关系如下图。
①已知100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min ,则用H 2表示的平均反应速率为________。
②图中的p 1________p 2(填“<”、“>”或“=”),100 ℃时平衡常数为________。
③在其他条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在压强为0.1 MPa 条件下,将a mol CO 与3a mol H 2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H 2(g)CH 3OH(g) Ⅱ①该反应的ΔH________0,ΔS________0(填“<”、“>”或“=”)。