对于已经达到化学平衡的可逆反应,减小反应物浓度正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动;增大反应物浓度,正反应速率增大,平衡向正方反应方向移动。 四、习题参考 (一)参考答案
1. 正、逆反应速率相等,反应物和生成物的质量(或浓度)保持不变。
2.
3. 反应混合物各组分的百分含量,浓度、温度、压强(反应前后气体的物质的量有变化的反应),同等程度地改变正、逆反应,不能使。
4. (1)该反应是可逆反应,1 mol N2和3 mol H2不能完全化合生成2 mol NH3,所以,反应放出的热量总是小于92.4 kJ。
(2)适当降低温度,增大压强。 5. B; 6. C; 7. C; 8. C。 9. 设:CO的消耗浓度为x。
(二)补充习题 1. 某化学反应2A(g)时间的变化情况如下表:
B(g)+D(g)在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为零,反应物A的浓度随反应
根据上述数据,完成下列填空:(实验序号1以(1)代表,余同) 在(1)中,反应在10至20 min内平均速率为____mol·L-1·min-1。
在(2)中,A的初始浓度c2=____mol·L-1。
设(3)的反应速率为v3,(1)的反应速率为v1,则v3 ___ v1(填>、=、<)且c3 ___ 1.0 mol·L-1)(填>、=、<)。
(4)比较(4)和(1),可推测该反应是反应(选填吸热、放热)。理由是____。 2. 某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g)
2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别
为4 mol、2 mol和4 mol,保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是()。
A. 均减半 B. 均加倍
C. 均增加1 mol D. 均减少1 mol 参考答案:
1. (1)0.013 (2)1.0 (3)>,> (4)吸热,因为温度升高时,平衡向右移动。
【简析】要学会分组对比,(1)和(2)反应温度相同,虽然达到平衡浓度所需时间不同,但平衡浓度相同,只有起始浓度相等才行。为什么(2)达到平衡所需时间短,该反应是一个气体Δn=0的反应,可以理解为(2)反应时的压强较高或是加入了催化剂。(2)、(3)反应温度相同,平衡浓度(3)>(2),只有(3)的起始浓度大才行。(1)和(4)起始浓度相同,但(4)的反应温度高、平衡浓度低,只有吸热反应才行。 2. C。 【简析】
本题是一个气体物质的量减小的反应,它的特殊条件是:“容积可变的容器”“保持温度和压强不变”。在保持温度和压强不变的情况下,把平衡混合物中三者的物质的量“均减半”或“均加倍”,容器的容积必须减半或加倍。反应混合物的浓度没有发生变化,对一个气体物质的量减小的反应,改变条件后,反应混合物的浓度不发生变化,平衡是不移动的。
题目给的条件是A、B、C三种物质的物质的量之比为2∶1∶2,若把A、B、C三种物质各增加1 mol拆分为A、B、C,依次为1 mol、0?5 mol、1 mol,使之符合2∶1∶2,在“容积可变的容器”“保持温度和压强不变”的条件下,各物质的浓度仍然不变,多余了0?5 mol B,就可以判断为增大了反应物的浓度,使平衡向正反应方向移动。若各减少1 mol,思路与之相似,应向左移动。 三、问题交流 【学与问】
由于反应中生成气体是熵增大的过程,所以增大了反应的自发性。与之类似的如用浓磷酸与食盐固体反应制取HCl气体,对复分解反应来说看似矛盾,但生成了HCl气体,是熵增大的过程,HCl脱离反应体系,使得反应得以正常进行。在熔融态,用金属钠与KCl反应制取钾,把反应温度控制在金属钾的沸点以上,使钾以气体形式产生,既是熵增大的过程,又是减少生成物浓度平衡向正反应方向移动等,都是利用理论知识使看似不能发生的反应得以进行。
四、习题参考 参考答案
1. 铵盐溶解常常是吸热的,但它们都能在水中自发地溶解。把两种或两种以上彼此不发生反应的气体依次通入到同一个密闭容器中,它们能自发地混合均匀。
2. 在封闭体系中焓减和熵增的反应是容易自发发生的。在判断化学反应的方向时不能只根据焓变ΔH<0或熵增中的一项就得出结论,而是要全面考虑才能得出正确结论。 二、活动建议 【实验3-1】
1. 溶液pH的测定, 应在加入镁条之前进行, 由于其中1 mol/L盐酸的pH为0, 1 mol/L醋酸的pH为2.4。显然,实验中使用pH计测量比较合适。
2. 实验中,镁条表面应用砂纸打磨,除去氧化层。该实验只要求学生通过pH的相对大小了解两种溶液中c(H+)的相对大小。得出“溶液中HCl比CH3COOH易电离”的结论。 【实验3-2】
硼酸在水中属于可溶性物质,在常温下,饱和硼酸溶液的浓度约为1 mol/L。实验中,可先测饱和硼酸溶液的pH(约等于5),了解其弱酸性,再使其与Na2CO3溶液反应。 三、问题交流 【学与问】
学生通过必修化学1的学习,已经知道电解质在水中都能发生电离,在此基础上,善于思考的学生可能会进一步想到电离程度的问题。这个【学与问】意在启发学生思考,同时引出本节的教学内容——弱电解质的电离。 【思考与交流】
应用化学平衡原理分析弱酸弱碱的电离平衡过程,意在加深学生对化学平衡、电离平衡的理解。要求学生填写的表格与教科书中图3-3表述的是同一件事,其目的是让学生在分析平衡过程的同时学习图示和表格的运用。 1. 弱酸电离方程式:HA 弱碱电离方程式:BOH 2. 填写下表中的空白
表3-1 HA电离过程中体系各粒子浓度的变化 H+ + A- B+ + OH-
表3-2 BOH电离过程中体系各粒子浓度的特点
四、习题参考 (一) 参考答案
1.
2. 氨水中存在的粒子:NH3·H2O、NH4+、OH- 氯水中存在的粒子:Cl2、Cl-、H+、ClO-
3. (1) 错。导电能力的强弱取决于电解质溶液中离子的浓度,因此强、弱电解质溶液导电能力与二者的浓度及强电解质的溶解性有关。
(2) 错。酸与碱反应生成盐,所需碱的量只与酸的物质的量有关,盐酸和醋酸都是一元酸,物质的量浓度相同的盐酸和醋酸中含有相同物质的量的H。
+
(3) 错。一水合氨是弱碱,在水溶液中是部分电离的,其电离平衡受氨水浓度的影响,浓溶液的电离程度低于稀溶液。因此氨水稀释一倍时,其OH浓度降低不到一半。
-
(4) 错。醋酸中的氢没有全部电离为H。
+
※(5) 错。此题涉及水解较复杂,不要求学生考虑水解。 4?(1) 不变。一定温度下,该比值为常数——平衡常数。 (2) 4.18×104 mol/L
-
5. (1) 略;
(2) 木头中的电解质杂质溶于水中,使其具有了导电性。 (二) 补充习题
1. 25 ℃时,50 mL 0.10 mol/L醋酸中存在下述平衡:________________________________ 若分别作如下改变,对上述平衡有何影响?
(1)加入少量冰醋酸,平衡将________,溶液中c(H+)将____(增大、减小、不变); (2)加入一定量蒸馏水,平衡将________,溶液中c(H+)将(增大、减小、不变); (3)加入少量0.10 mol/L盐酸,平衡将________,溶液中c(H+)将(增大、减小、不变); (4)加入20 mL 0.10 mol/L NaCl溶液,平衡将________,溶液中c(H+)将(增大、减小、不变)。
2. 已知CH3COOH分子内的相邻原子间都是以共价键结合的,在水分子作用下,可以电离产生CH3COO-和H+。并且,溶液的导电能力将随着溶液中离子浓度的增大而增强。
向盛有2 mL冰醋酸的烧杯中,滴加一定量水使其稀释为0.001 mol/L的醋酸溶液,同时测量通过该溶液的电流强度(实验装置如下图所示)。试在下面的坐标图中绘出电流计中指示的电流强度随着加水量增多而发生变化的图象。
参考答案:
1. (1)向电离方向移动,增大;(2)向电离方向移动,减小;(3)向离子结合成分子的方向移动,增大;(4)向电离方向移动,减小。
2. 见图。二、活动建议 【实践活动】
本栏目中用了较大篇幅对实验测定酸碱反应曲线要用到的仪器进行介绍、对实验预习提出具体而明确的要求、对操作和记录给出必要的提示。原因有三:一是实验原理比较复杂;二是实验仪器目前在中学少见;三是本实验在中学是为数不多的定量实验操作之一,要求较高,有一定难度。因此,一方面应要求学生做好预习,另一方面需要教师指导学生进行必要的基本实验操作练习,并通过对实验误差分析帮助学生了解实验操作中应注意的事项。考虑到本活动的内容和形式,可将该活动纳入到高中“综合实践活动”之中。
关于“实验预习”中的几个思考题:
(1)不能用量筒代替滴定管,因为计量的精确度不同。在量取液体的体积时,量筒只能读至0.1 mL,而滴定管可读至0.01 mL。用滴定管的优点有:测定值的精确度较高,读数方便,操作简单。