《新學案》2015年春高中化學蘇教版選修四課堂導入 重難點突破 復習檢測：專題二 化學反應速率與化學平衡（含解析）

專 題 2 化學反應速率與化學平衡　 第一單元　化學反應速率 第一課時　化學反應速率的表示方法 課堂導學 　 新課引入 煙花的燃燒瞬間完成,反應速率快。煤、石油的形成則需要很長時間,反應速率慢。食物變質(zhì),反應速率是快還是慢呢? 　 目標導學(見學生用書第22頁) 化學反應速率的概念及其定量表示方法 化學反應速率通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。即v=。 理解的關鍵:(1) 濃度變化;(2) 為正值;(3) 不用純固體或純液體表示;(4) 是平均速率;(5) 單位。 例題1　發(fā)展低碳經(jīng)濟,構(gòu)建低碳社會?？茖W家們提出利用以工業(yè)廢氣中的CO2為原料,以CuO與ZnO混合物為催化劑,其反應為CO2+3H2CH3OH+H2O。某溫度下,在體積為1 L的密閉容器中充入1 mol CO2和4 mol H2,測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如下圖所示。 從反應開始到平衡,甲醇的平均反應速率v(CH3OH)=　　　　;氫氣的轉(zhuǎn)化率為　　　　。  解析　v(CH3OH)==0.075 mol·L-1·min-1,氫氣的轉(zhuǎn)化率為×100%=56.25%。 答案　 0.075 mol·L-1·min-1　56.25% 同一反應中不同物質(zhì)間反應速率的規(guī)律 同一反應用不同物質(zhì)來表示反應速率時,其數(shù)值不一定相等;它們的比值等于化學方程式的計量數(shù)之比。 對于在一個容器中的一般反應 aA+bBcC+dD來說有,v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)=Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)=a∶b∶c∶d。 例題2　在一定條件下,在體積為V L的密閉容器中發(fā)生反應:mA+nBpC。t s末,A減少了1 mol,B減少了1.25 mol,C增加了0.5 mol。則m∶n∶p應為 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A. 4∶5∶ 2 B. 2∶5∶4 C. 1∶3∶2 D. 3∶2∶1 解析　物質(zhì)的變化量之比等于化學計量數(shù)之比。 答案　A 化學反應速率的測量方法 1. 化學反應速率測定的基本思路: 化學反應速率是通過實驗測定的。要測定不同反應時刻反應物或生成物的濃度,可通過觀察和測量體系中的某一物質(zhì)(反應物或生成物)的相關性質(zhì),再進行適當?shù)霓D(zhuǎn)換和計算。 2. 化學反應速率的測定方法:向錐形瓶中放入5 g大理石,再加入20 mL 1 mol·L-1鹽酸。每隔10 s觀察一次注射器中氣體的體積,記錄實驗數(shù)據(jù),并繪制v(CO2)—t曲線圖。 (1) 實驗現(xiàn)象:大理石表面有氣泡生成,注射器活塞向外移動。 (2) 實驗結(jié)論:可通過測量每隔一定時間產(chǎn)生氣體的體積來測定反應速率。隨著反應物濃度的降低,反應速率逐漸減小(忽略其他因素的影響)。 例題3　某研究小組擬用定量方法測量Al和Fe分別與酸反應的快慢,設計了如下圖所示的裝置: (1) 檢查上圖所示裝置氣密性的方法是  　。  (2) 若要比較產(chǎn)生氣體的快慢,可以測量相同時間內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積,也可以測量　。  答案　(1) 用手捂住錐形瓶,觀察乙中長導管內(nèi)液面是否上升 (2) 產(chǎn)生相同體積的氣體所需的時間 　 備講例題 1. 700 ℃時,向容積為2 L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表(t1>t2): 反應時間/min n(CO)/mol n(H2)/mol 0 1.20 0 t1 0.80 a t2 0.80 0.40 下列說法不正確的是 (　　) A. a=0.40 B. 反應在t1 min內(nèi)的平均速率為 v(CO)= mol·L-1·min-1 C. 反應在t2 min內(nèi)的平均速率為 v(H2)=mol·L-1·min-1 D. 反應在t1~t2 min內(nèi)的凈速率為0 解析　B項,沒有考慮到容器的容積為2 L,錯用CO物質(zhì)的量的變化來代替物質(zhì)的量濃度的變化。 答案　B 　 課堂評價(見學生用書第22~23頁) 1. 化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應,反應物濃度隨反應時間變化如下圖所示,計算反應4~8 min間的平均反應速率和推測第16 min 反應物的濃度,結(jié)果應是 (　　) A. 2.5 μmol·L-1·min-1和2.0 μmol·L-1 B. 2.5 μmol·L-1·min-1和2.5 μmol·L-1 C. 3.0 μmol·L-1·min-1和3.0 μmol·L-1 D. 5.0 μmol·L-1·min-1和3.0 μmol·L-1 解析　第8 min與第4 min時反應物濃度差Δc為10 μmol·L-1,Δt為4 min,所以在4~8 min間的平均反應速率為2.5 μmol·L-1·min-1,可以排除C、D兩個答案;圖中從0~8 min,反應物濃度降低了4倍,根據(jù)這一幅度,可以推測從8~16 min也降低4倍,即由10 μmol·L-1降低到2.5 μmol·L-1,因此推測第16 min反應物的濃度為2.5 μmol·L-1,所以可以排除A而選B。 答案　B 2. 反應A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在不同情況下測得反應速率,其中反應速率最快的是 (　　) A. v(D)=0.4 mol·L-1·s-1 B. v(B)=0.6 mol·L-1·s-1 C. v(C)=0.5 mol·L-1·s-1 D. v(A)=0.15 mol·L-1·s-1 解析　根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比求解。 答案　C 3. 在一定條件下,將8 mol A和25.7 mol B兩種氣體通入體積為W L的密閉容器中發(fā)生反應:mA(g)+nB(g)2C(g)。t s后,A、B、C的物質(zhì)的量分別為7.5 mol、23.7 mol、1 mol。則m與n值應是 (　　) A. m=2,n=1 B. m=1,n=3 C. m=1,n=4 D. m=3,n=1 解析　t s后,A、B、C的物質(zhì)的量變化分別為0.5 mol、2 mol、1 mol,用A、B、C分別表示的反應速率之比為1∶4∶2,所以C項正確。 答案　C 4. 將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容器中混合,并在一定條件下發(fā)生如下反應:2A(g)+B(g)2C(g)。若經(jīng)2 s后測得C的濃度為0.6 mol·L-1,下列說法正確的是 (　　) ①用物質(zhì)A表示的反應的平均速率為0.3 mol·L-1·s-1 ②用物質(zhì)B表示的反應的平均速率為0.6 mol·L-1·s-1 ③2 s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70% ④2 s時物質(zhì)B的濃度為0.7 mol·L-1 A. ①③　　　B. ①④　　　C. ②③　　　D. ③④ 解析　根據(jù)題意,2 s時,C的濃度為0.6 mol·L-1,利用化學方程式中的化學計量數(shù)之比,則B的濃度變化為0.3 mol·L-1,進而確定2 s時物質(zhì)B的濃度為1 mol·L-1-0.3 mol·L-1=0.7 mol·L-1;A的轉(zhuǎn)化濃度為0.6 mol·L-1,則A的轉(zhuǎn)化率為30%;由C表示的反應速率,可推知v(A)=0.3 mol·L-1·s-1,v(B)=0.15 mol·L-1·s-1。 答案　B 趁熱打鐵,事半功倍。請老師布置同學們完成《練習本》第20~21頁中的練習。 第二課時　影響化學反應速率的因素 課堂導學 　 新課引入 生活中有很多的反應需要加快反應速率(如爆炸),也有很多反應需要減慢反應速率(如食物的腐敗),也就是說有很多反應需要控制反應速率。那么,如何控制呢? 　 目標導學(見學生用書第24~26頁) 影響化學反應速率的因素 例題1　某?；瘜W小組用實驗的方法利用Cu、Fe、Mg和不同濃度的硫酸(0.5 mol·L-1、2 mol·L-1、18.4 mol·L-1)來研究影響反應速率的因素。 甲同學研究的實驗報告如下表: 實驗步驟 現(xiàn)　象 結(jié)　論 ①分別取等體積的2 mol·L-1硫酸于試管中 反應速率:Mg>Fe,Cu不反應 金屬的性質(zhì)越活潑,反應速率越快 ②　　　　　　　　　　  　　(1) 甲同學表中實驗步驟②為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2) 甲同學的實驗目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;要得出正確的實驗結(jié)論,還需控制的實驗條件是　　　　。  乙同學為了更精確地研究濃度對反應速率的影響,利用下圖所示裝置進行定量實驗: (3) 乙同學在實驗中應該測定的數(shù)據(jù)是  　　　　　　　　。  (4) 乙同學完成該實驗應選用的實驗藥品是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。該實驗中不選用某濃度的硫酸,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析　本題通過實驗,對影響化學反應速率的因素進行了探究。決定反應速率的內(nèi)因是反應物的性質(zhì),控制實驗條件是實驗的靈魂。 答案　(1) 分別投入大小、形狀相同的Cu、Fe、Mg (2) 研究金屬(或反應物)本身的性質(zhì)與反應速率的關系　溫度相同 (3) 一定時間內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積(或產(chǎn)生一定體積的氣體所需時間) (4) Mg(或Fe)和0.5 mol·L-1硫酸和2 mol·L-1硫酸　常溫下Mg與18.4 mol·L-1硫酸反應生成SO2;Fe在18.4 mol·L-1硫酸中鈍化 濃度對反應速率的影響 濃度對反應速率的影響規(guī)律及其微觀解釋 影響 規(guī)律 其他條件相同時,增大反應物的濃度,反應速率增大;減小反應物的濃度,反應速率減小 微觀解釋 在其他條件不變時,對某一反應而言,反應物分子中活化分子百分數(shù)是一定的,即活化分子濃度與反應物濃度成正比。反應物濃度增大→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多→單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增多→化學反應速率加快 注意事項 ①一般情況下,在一定溫度下固體或純液體的濃度是常數(shù),因此改變其物質(zhì)的量,對速率無影響;②固體物質(zhì)的反應速率與接觸面積有關,顆粒越小,表面積越大,反應速率越快 例題2　在相同溫度下,相同規(guī)格的鐵片與下列不同濃度的酸反應生成氫氣的速率最快的是(　　) A. 3 mol·L-1鹽酸　　　B. 2 mol·L-1硫酸 C. 2 mol·L-1醋酸　　　D. 2 mol·L-1硝酸 解析　同溫度、相同規(guī)格的鐵片與酸反應生成氫氣的速率取決于氫離子的濃度,濃度大反應速率快,B答案中的氫離子濃度最大,濃硫酸和硝酸與鐵不能生成氫氣,答案選B。 答案　B 壓強對反應速率的影響 1. 改變壓強,對化學反應速率產(chǎn)生影響的根本原因是引起濃度改變。所以在討論壓強對反應速率的影響時,應區(qū)分引起壓強改變的原因。 (1) 對于沒有氣體參與的化學反應,由于改變壓強時,反應物濃度變化很小,可忽略不計,因此對化學反應速率無影響。 (2) 對于有氣體參與的化學反應,有以下幾種情況: ①恒溫時,壓縮體積壓強增大反應物濃度增大反應速率加快。 ②恒溫時,對于恒容密閉容器: a. 充入氣體反應物:總壓強增大反應物濃度增加反應速率加快。 b. 充入“惰性氣體”:總壓強增大反應物濃度未改變反應速率不變。 ③恒溫、恒壓時:充入“惰性氣體”體積增大氣體反應物濃度減小反應速率減小。 2. 壓強對反應速率的影響規(guī)律及其微觀解釋 影響 規(guī)律 對氣體反應而言,增大壓強(減少容器容積),相當于增大反應物的濃度,反應速率增大;減小壓強(增大容器容積),相當于減小反應物的濃度,反應速率減小 微觀 解釋 增大壓強→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多→有效碰撞次數(shù)增多→化學反應速率加快;反之,化學反應速率減慢 注意 事項 若是參加反應的物質(zhì)是固體、液體或溶液,由于壓強的變化對它們的濃度幾乎無影響,可以認為反應速率不變 例題3　在一密閉容器中充入1 mol H2和1 mol I2,壓強為p(Pa),并在一定溫度下使其發(fā)生反應H2(g)+I2(g)2HI(g)　ΔH<0。反應進行一段時間后,改變下列條件,能使反應速率變慢的是(N2不參加反應) (　　) A. 保持容器容積不變,向其中加入1 mol H2 B. 保持容器容積不變,向其中加入1 mol N2 C. 保持容器內(nèi)壓強不變,向其中加入1 mol N2 D. 保持容器內(nèi)壓強不變,向其中再加入1 mol H2和 1 mol I2 解析　保持容器容積不變,向其中加入1 mol H2,增大反應物濃度,反應速率加快,A項不正確;保持容器容積不變,向其中加入1 mol N2,原體系中各物質(zhì)的濃度沒有變化,反應速率不變,B項不正確;保持容器內(nèi)壓強不變,向其中加入1 mol N2,容器體積增大,原體系中各物質(zhì)的濃度減小,反應速率減小,C項正確;保持容器內(nèi)壓強不變,向其中再加入1 mol H2和1 mol I2,反應物濃度增加,反應速率加快,D項不正確。 答案　C 溫度對反應速率的影響 溫度對反應速率的影響規(guī)律及其微觀解釋 影響 規(guī)律 在其他條件相同時,升高溫度,絕大多數(shù)化學反應的反應速率增大;降低溫度,反應速率減小 微觀 解釋 在其他條件相同時,升高溫度,反應物分子的能量增加→活化分子數(shù)增多→活化分子的百分數(shù)增加→有效碰撞次數(shù)增多→化學反應速率加快 注意 事項 ①溫度對反應速率的影響規(guī)律不受反應熱效應的限制,吸熱反應、放熱反應均適用。升溫時,吸熱反應的化學反應速率比放熱反應增加的程度大;②經(jīng)驗規(guī)則:溫度每升高10 ℃,反應速率通常增大到原來的2~4倍 例題4　下列四支試管中,過氧化氫分解的化學反應速率最大的是 (　　) 試管 溫度 過氧化氫濃度 催化劑 A 室溫(25 ℃) 12% 有 B 水浴加熱(50 ℃) 4% 無 C 水浴加熱(50 ℃) 12% 有 D 室溫(25 ℃) 4% 無 　　解析　溫度越高、濃度越大、有催化劑,反應速率越大,C正確。 答案　C 催化劑對反應速率的影響 催化劑對反應速率的影響規(guī)律及其微觀解釋 影響規(guī)律 一般的,催化劑可以加快化學反應速率 微觀 解釋 由于催化劑可以降低化學反應的活化能(如上圖)→活化分子百分數(shù)增加→有效碰撞次數(shù)增多→化學反應速率增大 注意事項 催化劑不能改變反應方向,不能改變生成物的量,也不能使本來不能發(fā)生的反應變?yōu)榭赡? 例題5　據(jù)報道,科學家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列有關水分解過程的能量變化示意圖正確的是 (　　) A B C D 解析　水的分解是吸熱過程,選項A、C錯誤;加入催化劑,降低反應的活化能,選項B正確。 答案　B 　 備講例題 1. 把0.01 mol MnO2粉末加入50 mL過氧化氫的溶液里(ρ=1.1 g·L-1),在標準狀況下,放出氣體的體積V與時間t的關系曲線如下圖所示。 (1) 實驗時放出氣體的總體積是　　　　。  (2) 放出一半氣體所需的時間約為　　　　。  (3) A、B、C、D各點反應速率快慢的順序是　　　　　　　　。  (4) 過氧化氫溶液的初始物質(zhì)的量濃度為　　　　　　。  (5) 根據(jù)曲線形狀解釋反應速率的變化情況是　　　　　　　　　　　　　　　。  解析　(1) 用作圖法求解,對應V軸體積是60 mL,即放出氣體的總體積。 (2) 60 mL的一半是30 mL,30 mL對應的時間約是1 min。 (3) 反應物濃度隨著反應的進行而逐漸減小,在不考慮其他因素的影響情況下,反應速率將逐漸減小。所以,開始時,反應物濃度大,反應速率快,故A、B、C、D四點中,D點最快,A點最慢。 (4) 2H2O22H2O+O2↑ 　2　　　　　　　　　22.4 　n(H2O2) 　　　　　0.06 L 　n(H2O2)=0.005 4 mol 　c(H2O2)==0.11 mol·L-1 (5) 曲線的斜率逐漸減小,說明隨反應物濃度的下降,反應速率逐漸減慢。 答案　(1) 60 mL　(2) 1 min　(3) D>C>B>A　(4) 0.11 mol·L-1　(5) 隨著c(H2O2)減小,反應速率減慢 2. 某活動小組以酸性KMnO4溶液和H2C2O4(草酸)溶液為反應物進行了下列三組實驗,反應的化學方程式為2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。 實驗 編號 KMnO4 H2C2O4(草酸) 加入的 其他 物質(zhì) 體積 /mL 濃度/mol· L-1 體積/mL 濃度/ mol·L-1 ① 4 0.01 2 0.1 — ② 4 0.01 2 0.2 — ③ 4 0.01 2 0.1 MnSO4固體 　 根據(jù)以上實驗,下列說法不正確的是 (　　) A. 實驗①和②可探究濃度對該反應速率的影響 B. 實驗①和③可探究催化劑對該反應速率的影響 C. 實驗②和③可探究催化劑對該反應速率的影響 D. 實驗①中開始反應較慢,一段時間后變快,其原因是生成的MnSO4有自催化作用 解析　對比實驗②和③,可以發(fā)現(xiàn)變量有兩個:H2C2O4濃度不同和加與不加MnSO4固體,所以無法確定影響反應速率的因素,C項不正確。 答案　C 　 課堂評價(見學生用書第26頁) 1. Fe與稀硫酸反應制取氫氣時,下列措施一定能使生成氫氣的速率加快的是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A. 增加鐵的量 B. 增大硫酸的濃度 C. 加熱 D. 增大壓強 解析　錯選A的誤區(qū)是混淆了外界條件對反應速率影響的關系,濃度增大,反應速率加快,但鐵為固體,增加鐵的量,其濃度并沒有改變;錯選B的誤區(qū)是把反應物的性質(zhì)發(fā)生改變與反應發(fā)生改變混淆了,當H2SO4濃度增大時,可能轉(zhuǎn)變?yōu)闈饬蛩?濃硫酸與鐵常溫下會發(fā)生鈍化,無氫氣生成;錯選D的誤區(qū)是把增大反應物濃度與增大物質(zhì)的濃度的關系混淆了,增大壓強,只改變了氫氣的濃度,而氫氣是生成物,并沒有改變反應物的濃度。 答案　C 2. 下列措施能減慢化學反應速率的是 (　　) A. 將煤塊粉碎后燃燒 B. 將食物貯藏在冰箱中 C. 用過氧化氫溶液制氧氣時添加少量二氧化錳粉末 D. 用粗鋅替代純鋅與同濃度同體積的鹽酸反應制氫氣 解析　將固體粉碎、加入催化劑、形成原電池反應都能加快反應速率,A、C、D項錯;B項正確。 答案　B 3. 下列有關化學反應速率的說法正確的是(　　) A. 稀鹽酸與鋅反應時,加入適量的氯化鈉溶液,生成氫氣的速率減慢 B. 用鐵片和稀硫酸反應制取氫氣,若改用鐵片和濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率 C. 二氧化硫的催化氧化是放熱反應,升高溫度,反應速率減慢 D. 合成氨中,增大壓強,反應速率加快 解析　選項A中,加入氯化鈉溶液,相當于對鹽酸稀釋,濃度降低,反應速率減慢;選項B中,改用鐵片與濃硫酸反應時,若常溫則發(fā)生鈍化,若加熱則反應生成二氧化硫氣體,得不到氫氣;選項C中,不論該化學反應是放熱反應還是吸熱反應,升溫,化學反應速率必然加快;選項D中,對有氣體參與的反應,增大壓強,氣體的濃度增大,反應速率加快。 答案　AD 4. 下列說法正確的是 (　　) A. 等體積0.1 mol·L-1 HNO3和0.1 mol·L-1 H2SO4分別與等體積2 mol·L-1 NaOH溶液反應的速率相同 B. 等質(zhì)量的鋅粒和鋅粉分別同0.1 mol·L-1鹽酸反應,速率相同 C. 增大壓強,反應速率一定加快 D. 升高溫度,反應速率一定加快 解析　0.1 mol·L-1 HNO3和0.1 mol·L-1 H2SO4中 c(H+)不同,所以反應速率不同,A項錯;固體形狀(固體反應物的表面積)對反應速率有影響,相同條件下,粉狀比塊狀速率快,B項錯;對于非氣體反應,增加壓強不能加快反應速率,C項錯。 答案　D 趁熱打鐵,事半功倍。請老師布置同學們完成《練習本》第22~23頁中的練習。 第二單元　化學反應進行的方向和限度 第一課時　化學反應的方向 課堂導學 　 新課引入 汽車尾氣中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃燒所產(chǎn)生的一氧化碳,它們是現(xiàn)代城市中的大氣污染物。為了減輕大氣污染,人們提出通過以下反應來處理汽車尾氣:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。你能否判斷這一方案是否可行?理論依據(jù)是什么? 　 目標導學(見學生用書第27~28頁) 自發(fā)過程和自發(fā)反應 1. 自發(fā)過程:在一定條件下,不需要外力作用就能自動進行的過程。 特點:(1) 體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)。 (2) 在密閉條件下,體系趨向于從有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序狀態(tài)。 2. 自發(fā)反應:在給定條件下,能自發(fā)地進行到顯著程度的反應。 3. 非自發(fā)反應:不能自發(fā)地進行,必須借助某種外力才能進行的反應。 例題1　過程的自發(fā)性的作用是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A. 判斷過程的方向 B. 確定過程是否一定會發(fā)生 C. 判斷過程發(fā)生的速率 D. 判斷過程的熱效應 解析　反應過程的自發(fā)性用于判斷反應過程的方向。 答案　A 反應方向的焓判據(jù) 焓判據(jù):放熱反應過程中體系能量降低,因此具有自發(fā)進行的傾向。但有些吸熱反應也可以自發(fā)進行,故只用焓變判斷反應的方向不全面。 例題2　實驗證明,多數(shù)能自發(fā)進行的反應都是放熱反應。對此說法的理解正確的是 (　　) A. 所有的放熱反應都是自發(fā)進行的 B. 所有的自發(fā)反應都是放熱的 C. 焓變是影響反應是否具有自發(fā)性的一個重要因素 D. 焓變是決定反應是否具有自發(fā)性的唯一判據(jù) 解析　多數(shù)能自發(fā)進行的反應都是放熱反應,并不是所有能自發(fā)進行的反應都是放熱反應,既然說“多數(shù)”,必定存在特例,所以只能說“焓變是影響反應是否具有自發(fā)性的一個重要因素,但不是唯一因素”。 答案　C 反應方向的熵判據(jù) 1. 熵:量度體系混亂(或有序)的程度的物理量,符號為S(同一物質(zhì),三種狀態(tài)下熵值:氣態(tài)>液態(tài)>固態(tài))。 2. 熵判據(jù):如果發(fā)生變化后體系的混亂度增大(即熵增),ΔS>0,反應有自發(fā)進行的傾向,化學反應的ΔS越大,越有利于反應自發(fā)進行;但有些熵減反應也可以自發(fā)進行,故只用熵判據(jù)判斷反應的方向也不全面。 例題3　下列關于化學反應的熵變的敘述正確的是 (　　) A. 化學反應的熵變與反應的方向無關 B. 化學反應的熵變直接決定了反應的方向 C. 熵值增大的反應都是混亂度增大的反應 D. 熵值增大的反應都能自發(fā)進行 解析　熵值增大的反應,即ΔS>0的反應容易自發(fā)進行,所以熵變與反應的方向有關,A項錯;熵變是反應能否自發(fā)進行的一個因素,但不是唯一因素,B項錯;自發(fā)反應不一定ΔS>0,D項錯。 答案　C 焓變與熵變對反應方向的共同影響 ΔH-TΔS<0,能自發(fā)進行;ΔH-TΔS=0,平衡狀態(tài);ΔH-TΔS>0,不能自發(fā)進行。具體的幾種情況如下: 焓變(ΔH) 熵變(ΔS) 反應的自發(fā)性 <0 >0 任何溫度下都能自發(fā)進行 <0 <0 較低溫度下能自發(fā)進行 >0 >0 高溫下能自發(fā)進行 >0 <0 任何溫度下都不能自發(fā)進行 　　注意:過程的自發(fā)性只能用于判斷反應進行的方向,不能確定過程是否一定會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。 例題4　下列關于ΔH-TΔS的說法正確的是(　　) A. ΔH-TΔS可用于判斷所有條件下的反應能否自發(fā)進行 B. ΔH-TΔS只用于判斷溫度、體積一定的反應能否自發(fā)進行 C. ΔH-TΔS只用于判斷溫度、壓強一定的反應能否自發(fā)進行 D. ΔH-TΔS<0的反應,在該條件下一定劇烈反應 解析　ΔH-TΔS判據(jù)只適用判斷一定溫度和壓強下的反應能否自發(fā)進行,A、B項錯誤,C項正確;ΔH-TΔS<0的反應可以自發(fā)進行,但不一定會劇烈反應,也可能緩慢進行,D項錯誤。 答案　C 　 備講例題 1. 下列說法正確的是 (　　) A. 在一定條件下,氨氣可將NO2轉(zhuǎn)化成無毒的物質(zhì),是因為氨氣具有還原性 B. CO2(g)+C(s)2CO(g)　ΔH>0,該反應一定不能自發(fā)進行 C. 如果某一反應的正反應能自發(fā)進行,則其逆反應無法自發(fā)進行 D. 向Fe(NO3)2溶液中加入稀硫酸,可觀察到有紅棕色氣體生成,說明HNO3不穩(wěn)定易分解 解析　并非所有自發(fā)進行的化學反應都是放熱的,有些吸熱反應也能自發(fā)進行,B項在高溫條件下能自發(fā)進行,B項錯誤;紅棕色氣體的生成是Fe2+與H+和N作用的結(jié)果,D項錯誤。 答案　AC 2. 下列說法正確的是 (　　) A. 電解質(zhì)溶于水發(fā)生電離的過程中,熵值增大 B. 已知反應SO2(g)+H2O(g)H2SO3(l),該過程熵值增大 C. 右圖可表示爆炸反應的能量變化曲線 D. 同溫同壓下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和點燃條件下的ΔH不同 解析　通常情況下,三種狀態(tài)下熵值:氣態(tài)>液態(tài)>固態(tài),所以B選項是一個熵值減小的反應,錯誤;同一反應在不同條件下發(fā)生,其ΔH相同,D選項錯誤。 答案　AC 　 課堂評價(見學生用書第28頁) 1. 符合下列條件的化學反應一定能自發(fā)進行的是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A. ΔH<0,ΔS<0 B. ΔH<0,ΔS>0 C. ΔH>0,ΔS>0 D. ΔH>0,ΔS<0 解析　根據(jù)ΔH-TΔS<0反應能自發(fā)進行可知,ΔH<0且ΔS>0的化學反應一定能自發(fā)進行。 答案　B 2. 對于化學反應方向的確定,下列說法正確的是(　　) A. 反應的焓變是決定反應能否自發(fā)進行的唯一因素 B. 溫度、壓強一定時,放熱反應能自發(fā)進行 C. 在溫度、壓強一定的條件下,焓因素和熵因素共同決定一個化學反應的方向 D. 固體的溶解過程與焓變無關 解析　焓因素和熵因素共同決定一個化學反應的方向,A項錯、C項正確;放熱反應,若ΔS<0,在低溫時能自發(fā)進行,高溫時不能自發(fā)進行,B項錯;固體的溶解也有焓變,D項錯。 答案　C 3. 已知反應2CO(g)2C(s)+O2(g)的ΔH為正值,ΔS為負值。設ΔH和ΔS不隨溫度而變,下列說法正確的是 (　　) A. 低溫下能自發(fā)進行 B. 高溫下能自發(fā)進行 C. 低溫下不能自發(fā)進行,高溫下能自發(fā)進行 D. 任何溫度下都不能自發(fā)進行 解析　根據(jù)復合判據(jù)ΔH-TΔS<0時反應自發(fā)進行,ΔH-TΔS>0時反應不能自發(fā)進行,又因為ΔH>0,ΔS<0,T>0,故ΔH-TΔS>0,此反應任何溫度下都不能自發(fā)進行。 答案　D 趁熱打鐵,事半功倍。請老師布置同學們完成《練習本》第24~25頁中的練習。 第二課時　化學平衡狀態(tài) 課堂導學 　 新課引入 19世紀后期,人們發(fā)現(xiàn)高爐煉鐵所排出的高爐氣中含有相當量的CO,有些工程師認為這是由于CO和鐵礦石的接觸時間不長所造成的,于是耗資建造了一個高大的煉鐵高爐,以增加CO和鐵礦石的接觸時間?？墒呛髞戆l(fā)現(xiàn)用這個高爐煉鐵,所排出的高爐氣中CO的含量并沒有減少。你知道為什么嗎? 　 目標導學(見學生用書第29頁) 可逆反應與不可逆反應 1. 定義:在同一條件下,既能發(fā)生反應物轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌锏恼蚍磻?又能發(fā)生生成物轉(zhuǎn)變?yōu)榉磻锏哪嫦蚍磻? 2. 特點:反應物與生成物同時存在;轉(zhuǎn)化率小于100%。 3. 表示:用“”表示。 例題1　向平衡體系CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)中加入18O和 2H組成的H2O(g),當再次達到平衡時,下列判斷正確的是 (　　) A. 含18O的物質(zhì)只有一種 B. 含2H的物質(zhì)有兩種 C. 含18O和含2H的物質(zhì)各有兩種 D. 既含有2H又含有18O的物質(zhì)只有一種 解析　本題考查了可逆反應的本質(zhì)——任何時刻反應物和生成物都是共存的。 答案　BD 化學平衡狀態(tài)的特征和標志 1. 化學平衡狀態(tài)的特征 2. 化學平衡狀態(tài)的標志 反應特點 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) m+n=p+q m+n≠p+q 無條件 判據(jù) v(正)=v(逆) 平衡 平衡 各組分百分含量不變 平衡 平衡 各組分濃度不變 平衡 平衡 有條件 判據(jù) 壓強不變 不一定平衡 平衡 混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變 不一定平衡 平衡 混合氣體密度不變 不一定平衡 恒壓時平衡 溫度不變 絕熱體系平衡 絕熱體系平衡 顏色不變 有有色分子參與反應時平衡 有有色分子參與反應時平衡 總體積 不一定平衡 恒壓時平衡 總物質(zhì)的量不變 不一定平衡 平衡 例題2　在一定溫度下,不能判斷可逆反應A(g)+3B(g)2C(g)達到平衡的標志是 (　　) ①C的生成速率與C的分解速率相等?、趩挝粫r間內(nèi)生成a mol A,同時生成3a mol B?、跘、B、C的濃度不再變化?、荏w積不變的密閉容器中混合氣體的總壓強不再變化?、莼旌蠚怏w的物質(zhì)的量不再變化?、迒挝粫r間內(nèi)消耗a mol A,同時生成3a mol B　⑦A、B、C的分子數(shù)目比為1 ∶ 3 ∶ 2 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A. ②⑤　　B. ①③　　C. ②⑦　　D. ⑤⑥ 解析　A、B的生成指的都是逆反應速率,②錯;分子數(shù)目比等于化學計量數(shù)比不能說明達到平衡狀態(tài),⑦錯。答案選C。 答案　C 　 備講例題 1. 密閉容器中進行的反應為X(g)+3Y(g)2Z(g),X、Y、Z 的起始濃度依次為0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,當反應達平衡時,各物質(zhì)的濃度可能是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A. X=0.2 mol·L-1 B. Y=0.5 mol·L-1 C. Z=0.3 mol·L-1 D. Z=0.4 mol·L-1 解析　可逆反應中,反應體系中各物質(zhì)一定共存,如果A選項中的數(shù)據(jù)存在,則Z的濃度為0;如果D選項中的數(shù)據(jù)存在,則X、Y的濃度為0,這是不可能的,故A、D選項錯誤。 答案　BC 2. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-196.6 kJ·mol-1是制備硫酸的重要反應。判斷該反應達到平衡狀態(tài)的標志是　　　　(填字母)。  a. SO2和SO3濃度相等 b. SO2百分含量保持不變 c. 在體積不變的容器中,氣體的壓強不變 d. SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等 e. 在體積不變的容器中混合氣體的密度保持不變 f. SO2、O2、SO3的濃度保持不變 解析　可逆反應達到平衡狀態(tài)有兩個核心的判斷依據(jù):(1) 正、逆反應速率相等;(2) 反應混合物中各組成成分的百分含量保持不變。只要抓住這兩個特征就可確定是否達到平衡狀態(tài),對于隨反應的發(fā)生而發(fā)生變化的物理量如果不變了,即說明可逆反應達到了平衡狀態(tài)。 答案　bcf 　 課堂評價(見學生用書第29頁) 1. 甲醇來源豐富、價格低廉、運輸貯存方便,是一種重要的化工原料,有著重要的用途和應用前景。若在恒溫恒容的容器內(nèi)進行反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下列表示該反應達到平衡狀態(tài)的標志是 (　　) A. 容器中混合氣體的密度不再變化 B. CO2百分含量保持不變 C. 容器中混合氣體的質(zhì)量不再變化 D. 有1個H—H鍵生成的同時有 3個C—H鍵生成 解析　反應前后都是氣體,質(zhì)量不變,又是恒容容器,密度也不變,A、C項錯;CO2百分含量會隨著反應的進行發(fā)生變化,待其不變了說明達到了平衡狀態(tài),B項正確;有3個H—H鍵生成的同時有 3個C—H鍵生成才能說明達到平衡狀態(tài),D項錯。 答案　B 2. 在2NO2N2O4的可逆反應中,下列狀態(tài)屬于平衡狀態(tài)的是 (　　) A. v正=v逆≠0時的狀態(tài) B. NO2全部轉(zhuǎn)變成N2O4的狀態(tài) C. c(NO2)=c(N2O4)的狀態(tài) D. 體系的顏色不再發(fā)生變化的狀態(tài) 解析　化學平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征是正、逆反應速率相等,宏觀表現(xiàn)是各組成成分的百分含量保持不變等。用這條原理可分析題中各種說法:A項,v正=v逆≠0時的狀態(tài)顯然是平衡狀態(tài);B項,由于2NO2N2O4是可逆反應,NO2不可能全部轉(zhuǎn)化為N2O4;C項,平衡時NO2、N2O4的百分含量保持不變,但不一定存在c(NO2)=c(N2O4)的關系;D項,對于反應2NO2N2O4來講,只有NO2呈紅棕色,N2O4無色,體系的顏色不變說明NO2的濃度不變,反應處于平衡狀態(tài)。 答案　AD 3. 下列說法可以證明反應N2+3H22NH3已達到平衡狀態(tài)的是 (　　) A. 1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H—H鍵形成 B. 1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H—H鍵斷裂 C. 1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N—H鍵斷裂 D. 1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個H—H鍵形成 解析　這是化學鍵與化學平衡綜合的題目。N≡N鍵斷裂與H—H鍵斷裂表示的都是正反應,B項錯;1個N≡N鍵斷裂的同時有6個H—H鍵形成,雖然分別代表正、逆反應速率,v正(N2)=6v逆(H2),但是正、逆反應速率不等,D項錯。 答案　AC 4. 一定溫度下在容積恒定的密閉容器中,進行反應2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g),當下列物理量不發(fā)生變化時,能作為該反應已達到化學平衡狀態(tài)的標志是 (　　) ①混合氣體的密度?、谌萜鲀?nèi)氣體的壓強　③混合氣體總物質(zhì)的量?、蹷的物質(zhì)的量濃度 A. ①④ B. ②③ C. ②③④ D. ④ 解析　變化的量不變了說明達到了平衡狀態(tài),氣體的質(zhì)量會隨著反應的進行發(fā)生變化,密度也會隨著變化,B的物質(zhì)的量濃度也會隨著反應的進行發(fā)生變化,①④正確;混合氣體總物質(zhì)的量、壓強一直不變,不能作為平衡的標志,②③錯誤。 答案　A 趁熱打鐵,事半功倍。請老師布置同學們完成《練習本》第26~27頁中的練習。 第三課時　化學平衡常數(shù) 課堂導學 　 新課引入 同一個可逆反應,外界條件不同,反應進行的限度就不同;不同反應在相同外界條件下進行的程度也不同。化學上如何來衡量一個化學反應進行的限度大小呢? 　 目標導學(見學生用書第30~31頁) 化學平衡常數(shù) 對于反應aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),K=(固體和純液體的濃度為常數(shù),通常不計入平衡常數(shù)表達式中)。 注意: (1) 對于同一反應,溫度不同時,K值越大,反應物的轉(zhuǎn)化率越高,正反應進行的程度越大。 (2) 對于一個可逆反應,其K值僅隨溫度的改變而改變,即溫度一定、K值一定,不隨其他外界條件的改變而改變。 (3) K值的大小只能大致說明一個可逆反應的正向反應所進行的最大限度,并不能預示反應達到平衡所需要的時間。如298 K時,2SO2(g)+O22SO3(g) 的K(=3.6×1024)很大,但由于速率太慢,常溫時,幾乎不發(fā)生反應。 (4) 化學平衡常數(shù)是指某一具體反應的平衡常數(shù)。①若反應方向改變,則平衡常數(shù)改變。正、逆反應的平衡常數(shù)互為倒數(shù);②若化學方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)等倍擴大或縮小,平衡常數(shù)也會改變。例如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數(shù)為K1,N2(g)+H2(g)NH3(g)的平衡常數(shù)為K2,NH3(g)N2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)為K3,則K1和K2的關系式為K1=,K2和K3的關系式為K2=。 例題1　298 K時,各反應的平衡常數(shù)如下: ①N2(g)+O2(g)2NO(g)　　K=1×1030 ②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) 　K=2×1081 ③2CO2(g)2CO(g)+O2(g) 　K=4×10-92 則常溫下,NO、H2O、CO2這三種化合物分解放氧的傾向最大的是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A. ① B. ② C. ③ D. 無法判斷 解析　要判斷NO、H2O、CO2這三種化合物分解放氧的傾向,則必須求出各個分解放氧反應的平衡常數(shù),然后比較大小即可。由計算可知: ①2NO(g)N2(g)+O2(g)　　K=1×10-30 ②2H2O(g)2H2(g)+O2(g)　K=5×10-82 ③2CO2(g)2CO(g)+O2(g)　K=4×10-92 平衡常數(shù)越大,表示反應進行得越徹底,因此反應①即NO分解放氧的傾向最大。 答案　A 有關化學平衡常數(shù)的計算 對化學反應:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) K=(注意要用各物質(zhì)的平衡濃度代入而不能僅用物質(zhì)的量代入) 例題2　在容積為1 L的恒容容器中,合成甲醇的熱化學方程式:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1=-116 kJ·mol-1,當溫度分別為230 ℃、250 ℃和270 ℃時,CO的轉(zhuǎn)化率與的起始組成比的關系如下圖所示。起始時CO的物質(zhì)的量均為1 mol。利用圖中a點對應的數(shù)據(jù),計算該反應在對應溫度下的平衡常數(shù)K(寫出計算過程)。 答案　根據(jù)圖像可知a點對應的CO的轉(zhuǎn)化率為50%,H2的物質(zhì)的量為1.5 mol。 CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) 起始濃度 /mol·L-1 1 1.5 0 轉(zhuǎn)化濃度 /mol·L-1 0.5 1 0.5 平衡濃度 /mol·L-1 0.5 0.5 0.5 K===4 有關化學平衡的計算 有關化學平衡的計算一般涉及各組分的物質(zhì)的量、濃度、轉(zhuǎn)化率、百分含量、氣體混合物的密度、平均摩爾質(zhì)量、壓強等。通常的思路是寫出平衡式,列出相關量(起始量、變化量、平衡量),確定各量之間的關系,列出比例式、等式或依據(jù)平衡常數(shù)求解。 如以下反應:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始物質(zhì)的量(mol)分別為a、b,達到平衡后,A的消耗量為mx,容器容積為V L。 　　　　 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 起始/mol:　a　　　 b　　　　0　　　0 變化/mol:　mx　 　nx　　　 px　　qx 平衡/mol:　a-mx　b-nx　　px　　qx 則有: (1) K= (2) 對于反應物:n(平)=n(始)-n(變);對于生成物:n(平)=n(始)+n(變)。 (3) c平(A)= (4) α(A)平=×100%,α(A)∶α(B)=∶= (5) φ(A)=×100% (6) = (7) (混)= g·L-1 (8) = g·mol-1 例題3　已知:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)　ΔH=-25 kJ·mol-1,某溫度下的平衡常數(shù)為400。此溫度下,在1 L的密閉容器中加入CH3OH,反應到某時刻測得各組分的物質(zhì)的量濃度如下表,下列說法正確的是(　　) 物質(zhì) CH3OH CH3OCH3 H2O c/mol·L-1 0.8 1.24 1.24 　　A. 平衡后升高溫度,平衡常數(shù)不變 B. 平衡時,c(CH3OCH3)=1.6 mol·L-1 C. 平衡時,反應混合物的總能量減少40 kJ D. 平衡時,再加入與起始等量的CH3OH,達新平衡后平衡常數(shù)變大 解析　升高溫度平衡常數(shù)發(fā)生變化,選項A錯誤; 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g); 某時刻量 /mol·L-1 0.8 1.24 1.24 變化量 /mol·L-1 2x x x 平衡量 /mol·L-1 0.8-2x 1.24+x 1.24+x =400,解得x=0.36 mol·L-1,平衡時,c(CH3OCH3)=1.24+x =1.6 mol·L-1,所有CH3OCH3(g)都是生成的量,故ΔE=Δn(CH3OCH3)×25 kJ·mol-1=1.6 mol×25 kJ·mol-1=40 kJ,選項B、C正確;平衡常數(shù)與濃度無關,選項D錯誤。 答案　BC 　 備講例題 1. 25 ℃時,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入過量金屬錫(Sn),發(fā)生反應Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),體系中c(Pb2+)和c(Sn2+)用變化關系如下圖所示。下列判斷正確的是(　　) A. K= B. 往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體,此時正、逆反應速率都增大 C. 25 ℃時,該反應的平衡常數(shù)K1=2.2 D. 25 ℃時,Sn2+(aq)+Pb(s)Sn(s)+Pb2+(aq)的平衡常數(shù)為K2,則K1·K2=1 解析　固體不列入平衡常數(shù)的表達式,A項錯誤;加入Sn(NO3)2固體瞬間,c(Sn2+)增大,c(Pb2+)不變,所以,逆反應速率增大,正反應速率不變,B項錯誤;由圖可知,平衡時c(Sn2+)=0.22 mol·L-1,c(Pb2+)=0.10 mol·L-1,所以平衡常數(shù)K==2.2,C項正確;在同一溫度下,同一反應的正、逆反應平衡常數(shù)互為倒數(shù),D項正確。 答案　CD 　 課堂評價(見學生用書第31~32頁) 1. 用于凈化汽車尾氣的反應:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),已知該反應速率極慢,570 K時平衡常數(shù)為1×1059。下列說法正確的是 (　　) A. 裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中一定不再含有NO或CO B. 因為反應的平衡常數(shù)極大,所以反應速率極快,達到平衡所需的時間很短 C. 加入高效催化劑,可以提高反應的速率,但平衡常數(shù)不變 D. 570 K時該反應正向進行的程度很大,故使用催化劑并無實際意義 解析　在一個可逆反應中,反應物不可能全部轉(zhuǎn)化為生成物,故排出的氣體中一定還含有NO和CO,A項錯;平衡常數(shù)為1×1059,表明在570 K時,絕大部分的反應物能轉(zhuǎn)化為生成物,但是反應速率慢,仍然需要使用催化劑,B、D項錯;平衡常數(shù)僅和溫度有關,加入催化劑可以加快反應速率,平衡常數(shù)不變,C項正確。 答案　C 2. 2 000 K時,反應CO(g)+O2(g)CO2(g)的平衡常數(shù)為K,則相同溫度下反應 2CO2(g)2CO(g)+O2(g)的平衡常數(shù)K'為(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A. B. K2 C. D. 解析　平衡常數(shù)與化學方程式的寫法有關,對于以上兩個反應:K=、K'=,所以K'=。 答案　C 3. 某溫度下,反應2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)為400,此溫度下,在容積一定的密閉容器中加入CH3OH,反應到某時刻測得各組分的濃度如下: 物 質(zhì) CH3OH CH3OCH3 H2O 濃度/mol·L-1 0.44 0.6 0.6 下列說法正確的是 (　　) A. CH3OH的起始濃度為1.04 mol·L-1 B. 此時逆反應速率大于正反應速率 C. 平衡時CH3OH的濃度為0.04 mol·L-1 D. 平衡時CH3OH的轉(zhuǎn)化率小于80% 　　解析　根據(jù)某一時刻各物質(zhì)的濃度判斷,起始CH3OH的濃度為0.44 mol·L-1+0.6 mol·L-1×2=1.64 mol·L-1,A項不正確;設該溫度下達平衡時,CH3OCH3的濃度為x mol·L-1,則c(H2O)=x mol·L-1,c(CH3OH)=(1.64-2x) mol·L-1,K===400,解得x=0.8,故平衡時CH3OH的濃度為(1.64-2x)mol·L-1=0.04 mol·L-1,C項正確;因為平衡時CH3OH的濃度為0.04 mol·L-1,所以表中數(shù)據(jù)所在該時刻未達到平衡,則此時正反應速率大于逆反應速率,B項錯誤;CH3OH的轉(zhuǎn)化率為×100%=×100%≈97.6%>80%。 答案　C 4. 700 ℃時,向容積為2 L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表(表中t1>t2): 反應時間/min n(CO)/mol H2O/mol 0 1.20 0.60 t1 0.80 t2 0.20 　　試求700 ℃時該反應的平衡常數(shù)。 解析　t1時,參與反應的CO的物質(zhì)的量為0.40 mol,則參與反應的H2O的物質(zhì)的量也為0.40 mol,那么,t1時H2O物質(zhì)的量為0.20 mol,比較t1、t2可知,t1時反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài),那么,生成的CO2、H2的物質(zhì)的量為0.40 mol,則平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度分別為c(CO)=0.40 mol·L-1、c(H2O)=0.10 mol·L-1、c(CO2)=0.20 mol·L-1、c(H2)=0.20 mol·L-1,代入平衡常數(shù)表達式計算即可。 答案　1 趁熱打鐵,事半功倍。請老師布置同學們完成《練習本》第28~29頁中的練習。 第三單元　化學平衡的移動 第一課時　化學平衡的移動 課堂導學 　 新課引入 化學平衡狀態(tài)是建立在一定條件基礎上的,當一個可逆反應達到化學平衡狀態(tài)后,如果改變濃度、壓強、溫度等反應條件,平衡狀態(tài)是否會發(fā)生變化呢?工業(yè)合成氨的條件為什么選擇高溫、高壓、催化劑呢? 　 目標導學(見學生用書第33~34頁) 濃度、壓強對化學平衡移動的影響 1. 濃度對化學平衡移動的影響 基本規(guī)律:在其他條件不變的情況下,增大反應物濃度或減小生成物濃度,平衡向正反應方向移動;減小反應物濃度或增大生成物濃度,平衡向逆反應方向移動。 注意:增加固體或純液體的量,由于濃度不變,所以化學平衡不移動。 2. 壓強對化學平衡移動的影響 基本規(guī)律:其他條件不變時,對于有氣體參加的反應,增大壓強,會使平衡向著氣體體積減小的方向移動;減小壓強,會使平衡向著氣體體積增大的方向移動。但是壓強改變,對于有氣體參與而反應前后氣態(tài)物質(zhì)化學計量數(shù)不變的反應來說,平衡不移動。 正向氣 體體積 變化 減小 增大 增大 減小 平衡移 動原因 加壓 加壓 減壓 減壓 速率 變化 v(正)、v(逆)同 時增大,但 v'(正)>v'(逆) v(逆)、v(正)同 時增大,但 v'(逆)>v'(正) v(正)、v(逆)同 時減小,但 v'(正)>v'(逆) v(正)、v(逆)同 時減小,但 v'(逆)>v'(正) 平衡移 動方向 正向移動 逆向移動 正向移動 逆向移動 　　注意:①若容器恒溫恒容,充入惰性氣體雖改變了容器內(nèi)氣體的總壓強,但卻沒有改變氣體的濃度,故平衡不移動,轉(zhuǎn)化率不變;②若容器恒溫恒壓,充入惰性氣體會使容器的容積增大,雖未減小容器內(nèi)氣體的總壓強,但降低了各物質(zhì)的濃度,從而使平衡向氣體體積增大的方向移動。若正向移動,轉(zhuǎn)化率增大;若逆向移動,轉(zhuǎn)化率減小。 例題1　在一密閉容器中,反應mA(g)+nB(g)3C(g)達到平衡時,測得c(A)=0.5 mol·L-1。在溫度不變的情況下,將容器體積增大一倍,當達到新的平衡時,測得c(A)=0.20 mol·L-1。下列判斷正確的是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A. A的質(zhì)量分數(shù)減小 B. 化學計量數(shù):m+n>3 C. 平衡向右移動 D. 物質(zhì)C的體積分數(shù)減小 解析　根據(jù)將容器體積增大一倍,當達到新的平衡時,測得c(A)小于原濃度的一半,即平衡向正反應方向移動,可知m+n<3,A的質(zhì)