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高中三年级化学

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首页 高中三年级化学知识 达到化学平衡的标志 化学平衡常数 水解方程式 化学反应热的计算 化学反应速率的计算 试题正文
  • 填空题
    氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题

    (1)上图是N2和H2反应生成2mol NH3过程中能量变化示意图，请计算每生成1 mol NH3放出热量为
    _____________；
    (2)在体积为2L的密闭容器中，进行如下化学反应：N2(g) +3H2(g)2NH3(g) △H<0，得到如下数据



    请回答下列问题：
    ①反应的平衡常数表达式为________； K1的相对大小，K1____(填“>”“=”或“<”)4.1× 106；
    ②实验l中以v(H2)表示的反应速率为_____________；
    ③下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是____（填序号字母）；
    A．容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1：3：2
    B．v(N2)正= 3v(H2)逆
    C．容器内压强保持不变
    D．混合气体的密度保持不变
    (3)NH4Cl溶液呈酸性，这是由于NH4+水解的缘故。则NH4Cl在重水(D2O)中水解的离子方程式是
    __________________
    本题信息：2011年湖南省期末题化学填空题难度较难 来源:于丽娜
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本试题 “氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题(1)上图是N2和H2反应生成2mol NH3过程中能量变化示意图，请计算每生成1 mol NH3放出热量为___...” 主要考查您对

达到化学平衡的标志

化学平衡常数

水解方程式

化学反应热的计算

化学反应速率的计算

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化学平衡移动的含义：

1．当一个可逆反应达到平衡状态后，如果改变温度、压强、浓度等反应条件．原来的平衡状态会被破坏，化学平衡会发生移动，平衡混合物中各组成物质的质量分数也就随着改变，在一段时间后达到新的平衡状态，这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程。就是化学平衡的移动。以上过程可归纳如下：
 
2．化学平衡移动与化学反应速率的关系
当与化学平衡体系有天的外界条件改变以后，>，化学平衡向正反应方向移动；，化学平衡不移动；，化学平衡向逆反应方向移动。

化学平衡状态:

(1)定义：在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态，叫做化学平衡状态，简称化学平衡。
(2)化学平衡的建立对于可逆反应，不管从正反应开始(只投入反应物)，还是从逆反应开始(只投入生成物)，或从正、逆反应同时开始(同时投入反应物和生成物)，在一定条件下都会达到的状态。当相等时，单位时间内同一物质消耗与生成的量完全相等，因而各物质的浓度和百分含量保持一定，即达到化学平衡状态。构成化学平衡体系的基本要求是反应物和所有的生成物均处于同一反应体系中，反应条件(温度、浓度、压强等)保持不变。

化学平衡的特征:

(1)逆：只有可逆反应才能达到化学平衡状态。
(2)动：是动态平衡，正、逆反应仍在不断进行。
(3)等：。
(4)定：各组分的浓度及百分含量保持一定。
(5)变：当影响化学平衡的外界条件发生变化使时，平衡便会发生移动而使各组分的浓度、百分含量发生变化，直至建立新的平衡。
化学平衡状态的判断：

1．指的是同一物质的正反应速率与逆反应速率相等。
2．反应混合物中各组分的含量(质量分数、体积分数、物质的量分数)保持不变。
3．反应类型分析对于密闭容器中的反应qD(g)，根据对化学平衡概念的理解，判断下列各情况是否达到平衡。


定义：

在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，也不管反应物起始浓度大小，最后都达到平衡，这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是个常数，用K表示，这个常数叫化学平衡常数。

化学表平衡达式：

对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)来说，化学平衡表达式：
化学平衡常数的意义：

①表示该反应在一定温度下，达到平衡时进行的程度，K值越大，正反应进行的越彻底，对反应物而言转化率越高。
②某一温度下的K′与K比较能够判断反应进行的方向
K′>K，反应正向进行；K′<K，反应逆向进行；K′=K，反应处于平衡状态
(3)化学平衡常数与浓度、压强、催化剂无关，与温度有关，在使用时必须指明温度。
(4)在计算平衡常数时，必须是平衡状态时的浓度。
(5)对于固体或纯液体而言，其浓度为定值，可以不列入其中。
(6)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，若反应方向改变，则平衡常数改变，且互为倒数关系。如：在一定温度下，



化学平衡常数的应用：

1．K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，反应物转化率越大；反之，正向反应进行的程度就越小，反应物转化率就越小，即平衡常数的大小可以衡量反应进行的程度，判断平衡移动的方向，进行平衡的相关计算。
2．若用浓度商(任意状态的生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，符号为Qc)与K比较，可判断可逆反应是否达到平衡状态和反应进行的方向。
3．利用K值可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。
4．计算转化率及浓度依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。
水解方程式：

1、定义：表示盐水解的式子。
2、书写水解方程式的注意事项：
(1)找出盐类组成中会发生水解的离子（弱酸阴离子或弱碱阳离子），直接写出盐类水解的离子方程式。
(2)盐类的水解反应是中和反应的逆反应，中和反应的程度很大，水解反应的程度很小，故写盐类的水解反应方程式或离子方程式时，一般不写“＝”而写“”。
(3)一般盐类水解的程度很小，水解产物也少，通常不生成沉淀或气体，也不发生分解。在书写盐类水解的离子方程式时一般不标“↑”或“↓”，也不把生成物（如NH3·H2O、H2CO3）写成其分解产物的形式。
(4)多元弱酸的盐中弱酸根离子分步水解，第一步比较容易发生，第二步比第一步难。水解时以第一步为主。多元弱酸的水解反应式应分步书写，而多元弱碱的水解反应不分步书写。
(5)某些盐溶液在混合时，由于一种盐的阳离子和另一种盐的阴离子都能发生水解，水解后溶液的性质相反，它们在一起时就能相互促进对方的水解，使两种离子的水解趋于完全。称为双水解。如：铝盐和碳酸盐混合：
，双水解反应中如果有复分解反应的条件（沉淀、气体、水等生成），则反应比较完全。书写时一般用“＝”，标“↑”或“↓”。

盐类水解方程式的书写：

一般来说，盐类水解的程度不大，应该用可逆号“”表示，盐类水解一般不会产生沉淀和气体，所以不用“↑”“↓”符号表示。
1．一元弱酸的强碱盐和一元弱碱的强酸盐的水解。

2．多元弱酸的强碱盐的水解是分步进行的，不能合并，以第一步为主。

3．多元弱碱的强酸盐的水解。

4．弱酸的铵盐的水解。

5．完全双水解的离子间的反应用“==”表示，标明“↑”“↓”符号。如



应用盖斯定律进行计算的方法：

用盖斯定律结合已知反应的反应热求解一些相关反应的反应热时，其关键是设计出合理的反应过程，将已知热化学方程式进行适当数学运算得未知反应的方程式及反应热，使用盖斯定律时应注意以下问题：
(1)当反应方程式乘以或除以某数时，△H也应乘以或除以某数。
(2)反应方程式进行加减运算时，△H也同样要进行加减运算，且要带“+”“-”符号，即把△H看做一个整体进行运算
(3)通过盖斯定律计算并比较反应热的大小时，同样要把△H看做一个整体
(4)在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互互转化，状态由固→液→气变化时。会吸热；反之会放热
(5)当设计的反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。

反应焓变(反应热)的简单计算：

1．根据热化学方程式计算焓变与参加反应的各物质的物质的量成正比。
2．根据反应物和生成物的能量计算
△H生成物的能量总和一反应物的能量总和。
3．根据反应物和生成物的键能计算
△H反应物的总键能-生成物的总踺能。
4．根据盖斯定律计算
将两个或两个以上的热化学方程式进行适当的数学运算，以求得所求反应的反应热。
5．根据比热公式进行计算
 
6．反应焓变的大小比较在比较两个热化学方程式中，△H的大小时要带 “+”“-”，比较反应放出或吸收的热量多少时要去掉 “+”“-” .

1molH2完全燃烧生成气态水时放出的热量Q1小于2molH完全燃烧生成气态水时放出的热量Q2，即.

化学反应速率的求算：

首先要熟练掌握化学反应速率的含义，明确中各个量的含义和单位，如：以具体某一种物质 B表示的化学反应速率为。△c的单位一般用mol/L表示，而△t的单位一般用s(秒)、min (分钟)、h(小时)等表示，所以v的单位可以是等。对于反应，有，利用这一关系，可以很方便地求算出不同物质表示的v的数值：


化学反应速率图像及其应用:

1．物质的量(或浓度)一时间图像及应用此类图像能说明反应体系各组分(或某一组分)在反应过程中的浓度变化情况。如A(g) +B(g)3C(g)的反应情况如图所示，

要注意此类图像各曲线的折点(达平衡)时刻相同，各物质浓度变化符合化学方程式中的计量数关系。例如：某温度时，在恒容(VL)容器中，X、Y、z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。

根据图像可进行如下计算：
(1)计算某物质在O一t3刻的平均反应速率、转化率，如 Y的转化率为.
(2)确定化学方程式中各物质的化学计量数之比如X、Y、z三种物质的化学计量数之比为： (n1一n3)：(n2一n3)：n2。
2．全程速率一时间图像如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现的情况，如图所示，

解释原因：AB段(v增大)，因反应为放热反应，随反应的进行，温度升高，导致反应速率增大；BC段(v减小)，则主要因为随反应的进行，溶液中 c(H+)减小，导致反应速率减小。故分析时要抓住各阶段的主要矛盾，认真分析。
3．速率一温度(压强)图像这类图像有两种情况：一是不隐含时间变化的速率一温度(压强)图，二是隐含时间变化的速率一温度 (压强)图。以，△H< 0为例，V一T(P)图像如下：

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