资源简介 第2讲 化学平衡状态[考纲解读] 1.了解可逆反应的定义。2.理解化学平衡的定义。3.理解影响化学平衡的因素。4.理解化学平衡常数的定义并能进行简单计算。考点一 可逆反应可逆反应的概念：在同一条件下，既能向____反应方向进行，又能向____反应方向进行的化学反应。1．反应2H2O2H2↑＋O2↑是否为可逆反应？2．向含有2 mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2＋O22SO3，充分反应后生成SO3的物质的量______2 mol(填“<”、“>”或“＝”，下同)，O2的物质的量________0 mol，转化率________100%。 (1)可逆反应的可逆是指同一反应条件下，正、逆反应同时进行，不同条件下的反应不是可逆反应。(2)可逆反应中任一物质的浓度都不能为零，而是介于完全正向转化与逆向转化之间。(3)参与反应的物质的转化率不等于100%。考点二 化学平衡状态1．概念一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率________，反应体系中所有参加反应的物质的____________保持不变的状态。2．建立过程在一定条件下，将0.3 mol CO和0.2 mol H2O(g)通入2 L密闭容器中，发生反应：CO(g)＋H2O(g)?? CO2(g)＋H2(g)。(1)反应刚开始时，________浓度最大，正反应速率最大；______浓度为0，____反应速率为0。(2)随着反应的进行，反应物浓度逐渐________，正反应速率逐渐________；生成物浓度逐渐________，逆反应速率逐渐________，最终正、逆反应速率________，达到平衡状态，此时反应体系中各物质的浓度均____________。(3)依据以上叙述画出的反应的v－t图像如下：(4)由v－t图像可以看出化学平衡是动态平衡，因为______________，即反应仍在进行着。3．平衡特点3．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g)?? 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是 ( )A．Z为0.3 mol·L－1 B．Y2为0.4 mol·L－1C．X2为0.2 mol·L－1 D．Z为0.4 mol·L－14．对于N2＋3H22NH3， (1)若N2、H2、NH3的浓度不再随时间的改变而改变，是否达到平衡状态？平衡状态的达到是否意味反应停止了？(2)若某一时刻，v正(N2)＝v逆(NH3)，此时是否达到平衡状态？若3v正(N2)＝v正(H2)呢？5．可逆反应：2NO2(g)??2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志的是 ( )①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态 ⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦C．①③④⑤ D．全部6．向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定条件下使反应N2＋3H22NH3发生，有关说法正确的是 ( )A．达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3B．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等C．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化D．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零7．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)?? 2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是 ( )A．c1∶c2＝3∶1B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3C．X、Y的转化率不相等D．c1的取值范围为0 mol·L－1 (1)v正＝v逆≠0表明反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等，即各物质的物质的量、质量不再发生变化，可逆反应达到平衡状态，但反应仍在进行。对不同的两种物质则必须是一个为正反应速率，另一个为逆反应速率且二者之比等于化学计量数之比。(2)可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据：①正反应速率和逆反应速率相等。②反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态，对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。解达到平衡状态标志的题目，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。(3)当两种反应物按化学计量数之比投料时，二者任意时刻的转化率都相等。反之根据不同投料比例时的两种物质的转化率，亦可确定二者的化学计量数之比。考点三 化学平衡常数1．概念在一定温度下，当一个可逆反应达到____________时，生成物____________与反应物____________的比值是一个常数，用符号________表示。2．表达式对于反应mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)，K＝______________________(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。3．意义(1)K值越大，反应物的转化率________，正反应进行的程度________。(2)K只受________影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。(3)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。若方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。8．对于给定反应，正逆反应的化学平衡常数一样吗？是什么关系？9．化学平衡常数只受温度的影响，温度升高，化学平衡常数是增大还是减少？10．如何由化学平衡常数判断一个化学反应是否达到化学平衡状态？11．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数如下表：t℃ 700 800 830 1 000 1 200K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38下列有关叙述不正确的是 ( )A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g)?? CO2(g)＋H2(g)B．上述反应的正反应是放热反应C．若在1 L的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO2为0.4 mol，该反应达到平衡状态D．若平衡浓度符合关系式＝，则此时的温度为1 000 ℃多角度评析化学平衡状态1．化学平衡状态的标志(1)v正＝v逆——反应体系中__________的消耗速率和生成速率相等。(2)平衡混合物中各组成成分的含量保持不变——各组分的____________、__________、____________、____________(有气体参加的可逆反应)、____________等保持不变。2．实例分析例举反应 mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g) 是否达到平衡状态混合物体系中各成分的量 ①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定②各物质的质量或各物质的质量分数一定③各气体的体积或体积分数一定④总体积、总压强、总物质的量、总浓度一定正反应速率与逆反应速率的关系 ①单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v正＝v逆②单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C，即v正＝v逆③vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆④单位时间内生成n mol B，同时消耗了q mol D，均指v逆，v正不一定等于v逆总压强 ①若m＋n≠p＋q，总压强一定(其他条件不变)②若m＋n＝p＋q，总压强一定(其他条件不变)混合气体平均相对分子质量() ①m＋n≠p＋q，一定②m＋n＝p＋q，一定温度 任何化学反应都伴随着能量变化，体系温度一定(其他条件不变)体系的密度(ρ) 密度一定【例1】 下列说法可以证明H2(g)＋I2(g)??2HI(g)已达平衡状态的是____________(填序号)。①单位时间内生成n mol H2的同时，生成n mol HI ②一个H—H 键断裂的同时有两个H—I键断裂 ③百分含量w(HI)＝w(I2) ④反应速率v(H2)＝v(I2)＝v(HI) ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1 ⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化 ⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化 ⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化 ⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化 ⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化讨论：在上述⑥～⑩的说法中能说明2NO2(g)?? N2O4(g)达到平衡状态的是________(填序号)。【例2】 一定温度下，下列叙述不能作为可逆反应A(g)＋3B(g)?? 2C(g)达到平衡状态标志的是 ( )①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B ③A、B、C的浓度不再变化 ④C的物质的量不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的总物质的量不再变化 ⑦单位时间消耗a mol A，同时生成3a mol B ⑧A、B、C的分子数之比为1∶3∶2A．②⑧ B．④⑦ C．①③ D．⑤⑥等效平衡的分类及判断方法1．含义在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)，对同一可逆反应体系，________时加入物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量________。2．原理同一可逆反应，当外界条件一定时，反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，最后都能达到平衡状态。其中平衡混合物中各物质的含量________。由于化学平衡状态与________有关，而与建立平衡的______无关。因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同，则可形成等效平衡。3．分类及判断方法(1)等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数不等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质(一边倒)，其物质的量对应相同，则它们互为等效平衡。见下表，如可逆反应：2A(g)＋B(g)??3C(g)＋D(g)A B C D 等效说明① 2 mol 1 mol 0 0 ①③⑤互为等效平衡。表现在达到平衡后物质的量、质量、体积、物质的量浓度、组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同② 4 mol 2 mol 0 0③ 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol④ 0 1 mol 3 mol 1mol⑤ 0 0 3 mol 1 mol(2)等温、等容条件下，对于左右气相物质的化学计量数相等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质(一边倒)，其物质的量对应成比例，则它们互为等效平衡。见下表，如可逆反应：2A(g)＋B(g)??3C(g)＋D(s)A B C D 等效说明①②③⑤互为等效平衡。表现在达到平衡后组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同① 2 mol 1 mol 0 0② 4 mol 2 mol 0 0③ 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol④ 0 1 mol 3 mol 1mol⑤ 0 0 3 mol 1 mol(3)等温、等压条件下，对于任何有气相物质参加的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应计量数之比换算成同一半边物质(一边倒)，其物质的量对应成比例，则它们互为等效平衡。见下表，如可逆反应：2A(g)＋B(g)??3C(g)＋D(g)A B C D 等效说明①②③⑤互为等效平衡。表现在达到平衡后物质的量浓度、组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同① 2 mol 1 mol 0 0② 4 mol 2 mol 0 0③ 1 mol 0.5 mol 1.5 mol 0.5 mol④ 0 1 mol 3 mol 1mol⑤ 0 0 3 mol 1 mol【例3】 在一定温度下进行反应H2＋I2??2HI，有以下3种不同的起始投料方式(初始容器容积相同) H2(g) ＋ I2(g) ?? 2HI(g)① 1 mol 1 mol 0 mol② 2 mol 2 mol 1 mol③ a mol b mol c mol(1)试判断②和①是否是等效平衡？(2)①和②均达平衡时，H2的物质的量是否相同？物质的量浓度是否相同？(3)若使③和①成为等效平衡，则a、b、c应满足什么关系？【例4】 有甲、乙两容器，甲容器容积固定，乙容器容积可变。一定温度下，在甲中加入2 mol N2、3 mol H2，反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)达到平衡时生成NH3的物质的量为m mol。(1)相同温度下，在乙中加入4 mol N2、6 mol H2，若乙的压强始终与甲的压强相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为________mol(从下列各项中选择，只填序号，下同)；若乙的容积与甲的容积始终相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为________mol。A．小于m B．等于mC．在m～2m之间 D．等于2mE．大于2m(2)相同温度下，保持乙的容积为甲的一半，并加入1 mol NH3，要使乙中反应达到平衡时，各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同，则起始时应加入______mol N2和________mol H2。高考题组一 化学平衡状态的判断及平衡特征1．(2011·天津理综，6)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)?? SO3(g)+NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如右图所示。由图可得出的正确结论是 ( )A．反应在c点达到平衡状态B．反应物浓度：a点小于b点C．反应物的总能量低于生成物的总能量D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段2．(2010·安徽理综，10)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g) 2N2(g)＋3H2O(g) ΔH<0在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是 ( )A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量之比为1∶2时，反应达到平衡D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大3．(2009·广东，7)难挥发性二硫化钽(TaS2 )可采用如下装置提纯。将不纯的TaS2 粉末装入石英管一端，抽真空后引入适量碘并封管，置于加热炉中。反应如下：TaS2 (s)＋2I2 (g)TaI4 (g)＋S2 (g)下列说法正确的是 ( )A．在不同温度区域，TaI4 的量保持不变B．在提纯过程中，I2 的量不断减少C．在提纯过程中，I2 的作用是将TaS2从高温区转移到低温区D．该反应的平衡常数与TaI4 和S2的浓度乘积成反比高考题组二 等效平衡4．在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下[已知N2(g)＋3H2(g)?? 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1]：容器 甲 乙 丙反应物投入量 1 mol N2、3 mol H2 2 mol NH3 4 mol NH3NH3的浓度(mol·L－1) c1 c2 c3反应的能量变化 放出a kJ 吸收b kJ 吸收c kJ体系压强(Pa) p1 p2 p3反应物转化率 α1 α2 α3下列说法正确的是 ( )A．2c1>c3 B．a＋b＝92.4C．2p25．(2009·北京理综，9)已知：H2(g)＋I2(g)??2HI(g) ΔH＜0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1 mol，乙中加入HI 0.2 mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是 ( )A．甲、乙提高相同温度B．甲中加入0.1 mol He，乙不变C．甲降低温度，乙不变D．甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2高考题组三 化学平衡常数及其应用6．(2011·北京理综，12)已知反应：2CH3COCH3(l)CH3COCH2COH(CH3)2(l)，取等量CH3COCH3，分别在0 ℃和20 ℃下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线(Y－t)如下图所示。下列说法正确的是 ( )A．b代表0 ℃下CH3COCH3的Y－t曲线B．反应进行到20 min末，CH3COCH3的>1C．升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率D．从Y＝0到Y＝0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的＝17．700 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)＋H2O(g)?? CO2(g)＋H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2＞t1)：反应时间/min n(CO)/mol n(H2O)/mol0 1.20 0.60t1 0.80t2 0.20下列说法正确的是 ( )A．反应在t1 min内的平均速率为v(H2)＝mol·L－1·min－1B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，达到平衡时n(CO2)＝0.30 molC．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大D．温度升高至800 ℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应8．(2011·福建理综，12)25 ℃时，在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)+Pb2+(aq) ??Sn2+(aq)+Pb(s)，体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如图所示。下列判断正确的是 ( )A．往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2＋)增大B．往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2＋)变小C．升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，说明该反应ΔH>0D．25 ℃时，该反应的平衡常数K＝2.29．(2010·北京理综，12)某温度下，H2(g)＋CO2(g)?? H2O(g)＋CO(g)的平衡常数K＝。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。起始浓度 甲 乙 丙c(H2)/(mol·L－1) 0.010 0.020 0.020c(CO2)/(mol·L－1) 0.010 0.010 0.020下列判断不正确的是 ( )A．平衡时，乙中CO2的转化率大于60%B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%C．平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 mol·L－1D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢课时规范训练教材习题回扣1．(选修4P32－5)一定温度下，对可逆反应A(g)＋2B(g)?? 3C(g)的下列叙述中，能说明反应已达到平衡的是 ( )A．C生成的速率与C分解的速率相等B．单位时间内消耗a mol A，同时生成3a mol CC．容器内的压强不再变化D．混合气体的物质的量不再变化2．(选修4P32－2)已知反应A(g)＋3B(g)??2C(g)在一定温度下达到平衡，该反应的平衡常数表达式为_________________________________________________________________。若各物质的平衡浓度分别为c(A)＝2.0 mol·L－1、c(B)＝2.0 mol·L－1、c(C)＝1.0 mol·L－1，则K＝_____________________________________________________________________。3．(选修4P33－9)已知一氧化碳与水蒸气的反应为CO(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋H2(g)。在427 ℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01 mol·L－1，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。能力提升训练1．对于固定体积的密闭容器中进行的气体反应A(g)＋B(g)?? C(s)＋2D(g)，可以说明在恒温下已达到平衡状态的是 ( )①反应容器中压强不随时间变化而变化 ②A气体和B气体的生成速率相等 ③混合气体的平均摩尔质量不随时间变化而变化 ④反应混合气体的密度不随时间变化而变化A．③④ B．②③ C．①③ D．①④2．X、Y、Z三种气体，取X和Y按1∶1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X＋2Y??2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，则Y的转化率最接近于 ( )A．33% B．40% C．50% D．65%3．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：①NH4I(s)?? NH3(g)＋HI(g)；②2HI(g)?? H2(g)＋I2(g)达到平衡时，c(H2)＝0.5 mol·L－1，c(HI)＝4 mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为( )A．9 B．16 C．20 D．254．(2009·海南，4)在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：物质 X Y Z初始浓度/mol·L－1 0.1 0.2 0平衡浓度/mol·L－1 0.05 0.05 0.1下列说法错误的是 ( )A．反应达到平衡时，X的转化率为50%B．反应可表示为X＋3Y?? 2Z，其平衡常数为1 600C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D．改变温度可以改变此反应的平衡常数5．T ℃时，在1 L的密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)?? CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol－1。测得H2和CH3OH的浓度随时间的变化情况如下表所示。时间/min c(H2)/ mol·L－1 c(CH3OH)/ mol·L－1 v正和v逆比较t0 6 0 ？t1 3 1 v正＝v逆下列说法不正确的是 ( )A．t0～t1时间内，v(H2)＝3/(t1－t0) mol·L－1·min－1B．T ℃时，该反应的平衡常数K＝1/27，CO2与H2的转化率相等C．t0时，v正>v逆D．t1时，若升高温度或再充入CO2气体，都可以提高H2的转化率反应6．高温、催化剂条件下，某反应达到平衡，平衡常数K＝。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是 ( )A．该反应的焓变为正值B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C．升高温度，逆反应速率减小D．该反应的化学方程式为CO＋H2OCO2＋H27．一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中反应CO(g)＋2H2(g) ?CH3OH(g) ΔH＝a kJ·mol－1，ΔS＝b J·mol－1·K－1(a、b均为正数)，达到化学平衡状态。(1)500 ℃时，从反应开始到达到化学平衡，以H2的浓度变化表示的化学反应速率是 (用nB、tB表示)。(2)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是 (填字母)。a．v生成(CH3OH)＝v消耗(CO)b．混合气体的密度不再改变c．混合气体的平均相对分子质量不再改变d．CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化(3)300 ℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是__________(填字母)。a．c(H2)减小b．正反应速率加快，逆反应速率减慢c．CH3OH的物质的量增加d．重新平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小8. 在容积相同的五个密闭容器内，分别充入等量的N2和H2，在不同温度下，任其发生反应N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)，并分别在t秒时测定其中NH3的体积分数，绘图如右图所示：(1)A，B，C，D，E五点中，尚未达到化学平衡状态的点是 。(2)此可逆反应的正反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。(3)AC段的曲线是增函数，CE段曲线是减函数，试从反应速率和平衡角度说明理由：________________________________________________________________________。9．在一定温度下将3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：CO2(g)＋H2(g)?? CO(g)＋H2O(g)(1)该反应的化学平衡常数表达式K＝____________。(2)已知在700 ℃时，该反应的平衡常数K1＝0.6，则该温度下反应CO(g)＋H2O(g)?? CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K2＝____________，反应CO2(g)＋H2(g)?? CO(g)＋H2O(g)的平衡常数K3＝__________。(3)已知在1 000 ℃时，该反应的平衡常数K4为1.0，则该反应为__________反应(填“吸热”或“放热”)。(4)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。(填编号)A．容器中压强不变B．c(CO2)＝c(CO)C．生成a mol CO2的同时消耗a mol H2D．混合气体的平均相对分子质量不变(5)在1 000 ℃下，某时刻CO2的物质的量为2.0 mol，则此时v正______v逆(填“>”、“＝”或“<”)。该温度下反应达到平衡时，CO2的转化率为__________。10．由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用引起了各界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)?? CH3OH(g)+H2O(g)，该反应的能量变化如图所示：(1)上述反应平衡常数K的表达式为__________________________________________，温度降低，平衡常数K (填“增大”、“不变”或“减小”)。(2)在体积为2 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5 min末，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)= 。t/min 0 2 5 10 15n(CO2)/mol 1 0．75 0．5 0．25 0．25(3)在相同温度容积不变的条件下，能说明该反应已达平衡状态的是 (填写序号字母)。a．n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)＝1∶3∶1∶1b．容器内压强保持不变c．H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1d．容器内的密度保持不变答案基础再现·深度思考考点一正 逆考点二1．相等 质量或浓度2．(1)反应物 生成物 逆 (2)减小 减小 增大 增大 相等 保持不变(4)v正＝v逆≠03．正反应速率＝逆反应速率 质量(或浓度)考点三1．化学平衡 浓度幂之积 浓度幂之积 K2.3．(1)越大 越大 (2)温度深度思考1．不是可逆反应，因为两个方向的反应条件不同。2．< > <3．A4．(1)是达到平衡状态，达到平衡状态反应并未停止。(2)v正(N2)＝v逆(NH3)时未达到平衡状态。因为对于同一反应用不同反应物表示反应速率时，反应速率与方程式中的各物质的化学计量数成正比。v正(N2)＝v逆(NH3)时，正、逆反应速率并不相等，而是正反应速率大于逆反应速率。平衡时应为2v正(N2)＝v逆(NH3)。3v正(N2)＝v正(H2)时也未达到平衡状态。因为N2和H2都是反应物，在反应的任何时段都会有3v正(N2)＝v正(H2)。若3v正(N2)＝v逆(H2)，才是平衡状态。5．A 6.C 7.D8．正逆反应的化学平衡常数不一样，互为倒数关系。9．温度升高化学平衡常数不一定增大或减小，若正反应是吸热反应，则温度升高K值增大，反之则减小。10．对于可逆反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：＝QQ11．C 规律方法·解题指导规律方法1．(1)同一物质 (2)物质的量浓度 质量分数物质的量分数 体积分数 反应物的转化率2．①是 ②是 ③是 ④不一定 ①是 ②是③不一定 ④不一定 ①是 ②不一定①是 ②不一定 是 不一定【例1】 ②⑥⑨ ⑥⑦⑧⑨⑩【例2】 A 规律方法1．起始 相同2．相同 条件 途径【例3】 (1)将②中HI转化到左半边反应物中，则n(H2)∶n(I2)＝(2＋0.5) mol∶(2＋0.5) mol＝1∶1，与①中比值相同，故二者是等效平衡。(2)①和②都达平衡状态时，②中H2的物质的量应是①中的2.5倍。物质的量浓度亦是①中的2.5倍。(3)若使①③等效，a、b、c三者关系应满足：(×1＋a)∶(×1＋b)＝1∶1或a∶b＝1∶1，c≥0。【例4】 (1)D E (2)0.5 0真题重组·规范集训1．D 2．C 3．C 4．B 5．C 6．D 7．C 8．D 9.C课时规范训练教材习题回扣1．A2．K＝ 0.062 53．一氧化碳在此反应条件下的转化率为75%。能力提升训练1．A 2.D3．C 4．C 5．D 6．A7．(1) mol·L－1·min－1 (2)cd (3)cd8．(1)AB (2)放热 (3)AC段：反应开始v正>v逆，反应向右进行生成NH3；CE段：已达平衡，升温使平衡左移，NH3的体积分数减小9．(1)(2)1.67 0.77 (3)吸热 (4)C (5)> 40%10．(1) 增大(2)0.15 mol·L－1·min－1 (3)bc第3讲 化学平衡移动[考纲解读] 1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，认识其一般规律。2.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。考点一 化学平衡移动1．概念可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如________、________、________等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之________，从而在一段时间后达到________________。这种由____________向______________的变化过程，叫做化学平衡的移动。2．过程3．平衡移动方向与反应速率的关系(1)v正____v逆，平衡向正反应方向移动。(2)v正____v逆，平衡不移动。(3)v正____v逆，平衡向逆反应方向移动。1．化学平衡移动的实质是什么？2．某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，①若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？②若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？考点二 影响化学平衡的外界因素1．影响化学平衡的因素若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如下：条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向______方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度 向______方向移动压强(对有气体存在的反应) 反应前后气体分子数改变 增大压强 向______________的方向移动反应前后气体分子数不变 减小压强 向______________的方向移动改变压强温度 升高温度 向____反应方向移动降低温度 向____反应方向移动催化剂 使用催化剂2.勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够____________的方向移动。3．改变条件，平衡向正反应方向移动，原料的转化率一定提高吗？4．升高温度，化学平衡会向着吸热反应的方向移动，此时放热反应方向的反应速率会减小吗？5. 对于达到平衡的可逆反应：X+Y?? W+Z，增大压强则正、逆反应速率(v)的变化如图所示，分析可知X、Y、Z、W的聚集状态可能是 ( )A．Z、W为气体，X、Y中之一为气体B．Z、W中之一为气体，X、Y为非气体C．X、Y、Z皆为气体，W为非气体D．X、Y为气体，Z、W中至少有一种为气体6．将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)??N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是 ( )A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅 (1)压强的影响实质是浓度的影响，所以只有当这些“改变”造成浓度改变时，平衡才有可能移动。(2)化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“消灭”外界条件的改变，改变是不可逆转的。①若将体系温度从50 ℃升高到80 ℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50 ℃(3)我们在分析化学平衡移动对颜色、压强、浓度等变化时，有时我们可以给自己建一个平台，“假设平衡不移动”，然后在此平台的基础上进行分析、比较就容易得到正确答案。从内外因的关系看外界条件对化学平衡的影响1．解析化学平衡移动题目的一般思路2．化学平衡移动与化学反应速率的关系(1)v正>v逆：平衡向正反应方向移动。(2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。(3)v正3．几种特殊情况(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对平衡没影响。(2)对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的，故平衡不移动。(3)“惰性气体”对化学平衡的影响①恒温、恒容条件原平衡体系体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。②恒温、恒压条件原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小―→(4)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。4．需注意的问题移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化，新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。如增大反应物A的浓度，平衡右移，A的浓度在增大的基础上减小，但达到新平衡时，A的浓度一定比原平衡大；同理，若改变的是温度、压强等，其变化也相似。【例1】 向某密闭容器中加入4 mol A、1.2 mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如甲图所示[已知t0～t1阶段保持恒温、恒容，且c(B)未画出]。乙图为t2时刻后改变反应条件，反应速率随时间的变化情况，已知在t2、t3、t4、t5时刻各改变一种不同的条件，其中t3时刻为使用催化剂。(1)若t1=15 s，则t0～t1阶段的反应速率为v(C)= 。(2)t4时刻改变的条件为 ，B的起始物质的量为 。(3)t5时刻改变的条件为 ，该反应的逆反应为 (填“吸热反应”或“放热反应”)。(4)已知t0～t1阶段该反应放出或吸收的热量为Q kJ(Q为正值)，试写出该反应的热化学方程式：____________________________________________________________________。(5)图乙中共有Ⅰ～Ⅴ五处平衡，其平衡常数最大的是 。【例2】 (2009·四川理综，13)在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)?? nY(g) ΔH＝Q kJ·mol－1。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：气体体积/L c(Y)/mol·L－1温度/℃ 1 2 4100 1.00 0.75 0.53200 1.20 0.90 0.63300 1.30 1.00 0.70下列说法正确的是 ( )A．m>nB．Q<0C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动数形结合的思想探究化学平衡图像1．图像类型(1)浓度—时间图：此类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的浓度变化情况。如A＋B?? AB反应情况如图1所示，解该类图像题要注意各物质曲线出现折点(达到平衡)的时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。(2)速率—时间图：如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图2所示的情况，解释原因：AB段(v渐增)，因反应为放热反应，随反应的进行，温度渐高，导致反应速率增大；BC段(v渐小)，则主要原因是随反应的进行，溶液中c(H+)渐小，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)含量—时间—温度(压强)图：常见形式有如下几种。(C%指产物的质量分数；B%指某反应物的质量分数)(4)恒压(温)线(如图3所示)：该类图的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α)，横坐标为温度(T)或压强(p)，常见类型如下所示：(5)其他：如图4所示曲线是其他条件不变时，某反应物的最大转化率(α)与温度(T)的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正>v逆的点是3，表示v正2．解题步骤3．技巧(1)先拐先平在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。(2)定一议二当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。(3)三步分析法一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。【例3】 下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是 ( )A．①是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应ΔH<0B．②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图像C．③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图像，a是使用催化剂时的曲线D．④是一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像，压强p1>p2【例4】 已知图一表示的是可逆反应CO(g)＋H2(g)? ?C(s)＋H2O(g) ΔH>0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系，图二表示的是可逆反应2NO2(g)?? N2O4(g) ΔH<0的浓度(c)随时间t的变化情况。下列说法中正确的是 ( )A．图一t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强B．若图一t2时改变的条件是增大压强，则反应的ΔH增大C．图二t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强D．若图二t1时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小【例5】 在容积一定的密闭容器中发生可逆反应A(g)＋2B(g)2C(g) ΔH>0，平衡移动关系如右图所示。下列说法正确的是 ( )A．p1B．p1>p2，纵坐标指C的质量分数C．'p1D．p1【例6】 在恒容密闭容器中存在下列平衡：CO(g)＋H2O(g) ??CO2(g)＋H2(g)。CO2(g)的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如图所示。下列说法错误的是 ( )A．反应CO(g)＋H2O(g)?? CO2(g)＋H2(g)的ΔH>0B．在T2时，若反应处于状态D，则一定有v正C．平衡状态A与C相比，平衡状态A的c(CO)大D．使用合适的催化剂能提高CO的转化率由化学平衡常数判断化学平衡移动的方向1．借助平衡常数可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态对于可逆反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)＋dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：＝QcQc2．利用K可判断反应的热效应若升高温度，K值增大，则正反应为________反应；若升高温度，K值减小，则正反应为________反应。【例7】 已知可逆反应：M(g)＋N(g)??P(g)＋Q(g) ΔH>0，请回答下列问题：(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)＝1 mol·L－1，c(N)＝2.4 mol·L－1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为________；(2)若反应温度升高，M的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)；(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)＝4 mol·L－1，c(N)＝a mol·L－1；达到平衡后，c(P)＝2 mol·L－1，a＝________；(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为c(M)＝c(N)＝b mol·L－1，达到平衡后，M的转化率为________。【例8】 [2010·天津理综－10(4)]已知反应2CH3OH(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，反应到某时刻时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)＝________________。高考题组一 化学平衡移动及转化率求算1．(2011·四川理综，13)可逆反应①X(g)＋2Y(g)??2Z(g)、②2M(g)??N(g)＋P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：下列判断正确的是 ( )A．反应①的正反应是吸热反应B．达平衡(Ⅰ)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14∶15C．达平衡(Ⅰ)时，X的转化率为D．在平衡(Ⅰ)和平衡(Ⅱ)中，M的体积分数相等2．(2011·大纲全国卷，8)在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于 ( )A．5% B．10% C．15% D．20%3．(2011·安徽理综，9)电镀废液中Cr2O可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4)：Cr2O(aq)＋2Pb2＋(aq)＋H2O(l)?? 2PbCrO4(s)＋2H＋(aq) ΔH<0该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是 ( )4．(2010·上海，17)据报道，在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。2CO2(g)＋6H2(g)?? CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)下列叙述错误的是 ( )A．使用Cu－Zn－Fe催化剂可大大提高生产效率B．反应需在300 ℃进行可推测该反应是吸热反应C．充入大量CO2气体可提高H2的转化率D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率5．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”(1)一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率( )(2010·江苏，8C)(2)“NO2球”浸泡在冷水中，颜色变浅，(原因是)2NO2(g)?? N2O4(g) ΔH<0(红棕色) (无色)( )(2010·北京理综，10B)(3)右图中曲线表示反应2SO2(g)+O2(g)?? 2SO3(g) ΔH<0正、逆反应的平衡常数K随温度的变化 ( )(2010·天津理综，6B)6．[2010·福建理综－23(4)②]一定条件下，甲(NH3)在固定体积的密闭容器中发生分解反应(ΔH>0)并达平衡后，仅改变下表中反应条件x，该平衡体系中随x递增y递减的是________(选填序号)。选项 a b c dx 温度 温度 加入H2的物质的量 加入甲的物质的量y 甲的物质的量 平衡常数K 甲的转化率 生成物物质的量总和高考题组二 化学平衡图像7．(2010·四川理综，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下图所示。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．同温同压同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8．(2009·重庆理综，13)各可逆反应达平衡后，改变反应条件，其变化趋势正确的是( )CH3COOH?? H＋＋CH3COO－ FeCl3＋3KSCN?? Fe(SCN)3＋3KClN2(g)＋3H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g)2NH3(g) ??6H2(g)＋2CO2(g) ΔH>09．(2008·四川理综，8)在密闭的容器中进行如下反应：H2(g)+I2(g)?? 2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量和反应时间的关系如图所示，符合图像的正确的判断是 ( )A．T1＞T2，ΔH＞0B．T1＞T2，ΔH＜0C．T1＜T2，ΔH＞0D．T1＜T2，ΔH＜0化学反应速率与化学平衡中常见错误例析考生答卷案例——找错纠错规范答案1.(1)2Z＋Y??3X(2)0.067 mol·L－1·min－1或mol/(L·min)或mol·(L·min)－1(3)正、逆反应同时2．(1)B2H6＋6H2O===2H3BO3＋6H2(2)①升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动②＞(3)K＝＝≈5.7×10－10 mol·L－1课时规范训练教材习题回扣1．(选修4P32－6改编)在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)＋yB(g)?? zC(g)平衡时测得A的浓度为0.50 mol·L－1，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度降低为0.30 mol·L－1。下列有关判断正确的是 ( )A．x＋yB．平衡向正反应方向移动C．B的转化率增大D．C的体积分数下降2．(选修4P32－7)对已经达到化学平衡的下列反应2X(g)＋Y(g)?? 2Z(g)减小压强时，对反应产生的影响是 ( )A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动3．(必修2P53－2)工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400～500 ℃下的催化氧化：2SO2＋O2?? 2SO3，这是一个正反应放热的可逆反应。如果反应在密闭容器中进行，下述有关说法中错误的是 ( )A．使用催化剂是为了加快反应速率，提高生产效率B．在上述条件下，SO2不可能100%地转化为SO3C．为了提高SO2的转化率，应适当提高O2的浓度D．达到平衡时，SO2的浓度与SO3的浓度相等4．(选修4P32－8)2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生下述反应：PCl3(g)＋Cl2(g)?? PCl5(g)。达平衡时，PCl5为0.40 mol，如果此时移走1.0 mol PCl3和0.50 mol Cl2，在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是 ( )A．0.40 molB．0.20 molC．小于0.20 molD．大于0.20 mol，小于0.40 mol能力提升训练1．向一体积不变的密闭容器中充入H2和I2，发生反应H2(g)＋I2(g)?? 2HI(g) ΔH<0，当达到平衡后，t1 时刻改变反应的某一条件(混合气体总物质的量不变)，造成容器内压强增大，则下列说法中正确的是 ( )A．容器内气体的颜色变深，混合气体的密度增大B．平衡不发生移动C．I2(g)转化率增大，HI平衡浓度较小D．改变条件前后，速率图像如图所示2．一定温度下，1 mol X和n mol Y在体积为2 L的密闭容器中发生如下反应：X(g)＋Y(g)?? 2Z(g)＋M(s),5 min后达到平衡，此时生成2a mol Z。下列说法正确的是( )A．用X表示此反应的反应速率是(0.1－2a) mol·L－1·min－1B．当混合气体的质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态C．向平衡后的体系中加入1 mol M，平衡向逆反应方向移动D．向上述平衡体系中再充入1 mol X，v正增大，v逆减小，平衡正向移动3．将1 mol SO2和1 mol O2通入容积固定的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡，平衡时SO3的物质的量为0.3 mol。此时若移走0.5 mol SO2和0.5 mol O2，则反应达到新平衡时SO3的物质的量 ( )A．为0.3 molB．为0.15 molC．小于0.15 molD．大于0.15 mol且小于0.3 mol4．在一定条件下，向两个容积固定且相同的密闭容器中分别充入一定量的PCl5(g)和NO2(g)，分别达到平衡(PCl5?? PCl3＋Cl2,2NO2?? N2O4，均为气态)后，PCl5和NO2的转化率均为a%。保持温度、容积不变，向两个容器中分别再充入1 mol PCl5和1 mol NO2，又达到平衡时PCl5和NO2的转化率分别为b%和c%，则下列关系中正确的是 ( )A．b>a>c B．c>a>bC．a>b>c D．a＝b＝c5．对已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是 ( )①生成物的百分含量一定增加 ②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大 ④反应物的浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥使用了适宜的催化剂A．②⑤ B．①② C．③⑤ D．④⑥6．已知4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 025 kJ·mol－1是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，则下图中关于该反应不正确的是 ( )7．下图是温度(或压强)对反应2A(s)＋2B(g)??2C(g)＋D(g) ΔH>0的正、逆反应速率影响的曲线图，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是 ( )8. 已知可逆反应 aA＋bB?? cC中，物质的含量R%(A%和C%)随温度的变化曲线如图所示，下列说法正确的是( )A．该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡B．该反应在T2温度时达到过化学平衡C．该反应的逆反应是放热反应D．升高温度，平衡会向正反应方向移动9．反应mA(s)＋nB(g)?? pC(g) ΔH<0在一定温度下B的体积分数(B%)与压强变化(p)的0关系如图所示，下列叙述中正确的是 ( )①m＋n>p；②x点表示该反应的正反应速率大于逆反应速 率；③n>p；④x点比y点时的反应速率慢。A．只有①B．只有②④C．只有①②④D．只有①③10．反应A(s)＋2B(g)??2C(g)在密闭容器中达到平衡。(1)若升高温度能使C的物质的量减小，则正反应是____热反应。(2)若增加A的物质的量，平衡________移动。(3)若增大压强，平衡________移动。(4)若增加C的浓度，B(g)的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。11．向甲乙两个容积均为1 L的恒容容器中，分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同条件下(温度T ℃)，发生下列反应：A(g)＋B(g)??xC(g) ΔH<0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示：回答下列问题：(1)乙容器中，平衡后物质B的转化率为________；(2)x＝________；(3)T ℃时该反应的平衡常数为________；(4)下列说法正确的是 ( )A．向平衡后的乙容器中充入氦气可使c(A)增大B．将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内相同C．若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，则平衡时甲容器中0.78 mol·L－112．恒温恒容下2 mol A气体和2 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中发生如下反应：2A(g)＋B(g)??xC(g)＋2D(s)。2 min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，并测得C的浓度为1.2 mol·L－1。(1)从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为____________________。(2)x＝________。(3)A的转化率与B的转化率之比为________。(4)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是________(填选项代号)。A．压强不再变化B．气体密度不再变化C．气体平均相对分子质量不再变化D．A的消耗速率与B的消耗速率之比为2∶1(5)若向原平衡混合物的容器中再充入2 mol A气体和2 mol B气体，在原温度下达到新的平衡，此时B的物质的量n(B)＝__________。(6)欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与上述平衡相等，起始加入的A、B物质的量n(A)、n(B)之间应满足的关系为________________。答案基础再现·深度思考考点一1．温度 压强 浓度 改变 新的平衡状态 原平衡状态 新平衡状态3．(1)> (2)＝ (3)<考点二1．正反应 逆反应 气体体积减小 气体体积增加 平衡不移动 吸热 放热 平衡不移动2．减弱这种改变深度思考1．外界条件影响了反应速率，使得v正≠v逆，平衡将发生移动。2．(1)①不一定，如反应前后气体分子数不变的反应，增大压强或使用催化剂，速率发生变化，但平衡不移动。②一定，化学平衡移动的根本原因就是外界条件改变，使v正≠v逆才发生移动的。3．不一定提高，不能把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来，当反应物总量不变时，平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高；当增大一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动时，只会使其他的反应物的转化率提高。4．不会。因为升高温度v吸和v放均增大，但二者增大的程度不同，v吸增大的程度大于v放增大的程度，故v吸和v放不再相等，v吸>v放，原平衡被破坏，平衡向吸热反应的方向移动，直至建立新的平衡。降温则相反。5．C 6.C规律方法·解题指导【例1】 (1)0.02 mol·L－1·s－1 (2)减小压强 2 mol (3)升高温度 放热反应(4)2A(g)＋B(g)?? 3C(g)ΔH＝＋2.5Q kJ·mol－1 (5)Ⅴ【例2】 C 【例3】 C 【例4】 A 【例5】 B 【例6】 D 规律方法1．正 > 化学平衡状态 ＝ 逆 <2．吸 放热【例7】 (1)25% (2)增大 (3)6 (4)41%【例8】 (1)> (2)0.04 mol·L－1 0.16 mol·L－1·min－1真题重组·规范集训1．C 2．C3．A 4．B 5．(1)× (2)√ (3)√6．ac7．B 8．D 9．D 课时规范训练教材习题回扣1．D 2.C 3.D 4.D能力提升训练1．D 2.B 3.C4．B 5．A 6.C 7.A 8.B 9.B10．(1)放 (2)不 (3)不 (4)减小11．(1)50% (2)1 (3)2 (4)C12．(1)0.6 mol·L－1·min－1(2)3 (3)2∶1 (4)BC (5)2.4 mol (6)n(A)＝n(B)体系中各组分的浓度同倍数减小等效于减压大题冲关滚动练之七——速率、平衡图表类综合题1．铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。(1)在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生反应：Fe2O3(s)＋3CO(g)?? 2Fe(s)＋3CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表：温度/℃ 1 000 1 150 1 300平衡常数 64.0 50.7 42.9请回答下列问题：①该反应的平衡常数表达式K＝________，ΔH________0(填“>”、“<”或“＝”)。②在一个容积为10 L的密闭容器中，1 000 ℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反应经过10 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)＝____________________，CO的平衡转化率为________。③欲提高②中CO的平衡转化率，可采取的措施是________________________________。A．减少Fe的量 B．增加Fe2O3的量C．移出部分CO2 D．提高反应温度E．减小容器的容积 F．加入合适的催化剂(2)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应，下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是________。(3)写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式：________________________________________________________________________。欲使上述体系中Al3+浓度增加，可加入的物质是________________________________。2．在2 L容积不变的密闭容器内，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：t/s 0 1 2 3 4 5n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007(1)用O2的反应速率表示0～2 s内该反应的平均反应速率v＝________________。若上述反应在850 ℃下进行，反应2 s时n(NO)＝0.009 mol，并且不再随时间而改变，则该反应是__________热反应。(2)图中表示NO2浓度变化的曲线是__________(填字母)。(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________(填序号)。A．v(NO2)＝2v(O2)B．容器内的压强保持不变C．v逆(NO)＝2v正(O2)D．容器内气体密度保持不变(4)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________(填序号)。A．及时分离出NO2B．适当升高温度C．增大O2的浓度D．选择高效催化剂3．在100 ℃时，将0.40 mol的二氧化氮气体充入2 L真空的密闭容器中，每隔一段时间就对该容器内的物质进行分析，得到数据如表所示：时间(s) 0 20 40 60 80n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08(1)在上述条件下，从反应开始直至20 s时，二氧化氮的平均反应速率为________ mol·L－1·s－1。(2)n3__________n4(填“>”、“<”或“＝”)，该反应的平衡常数为________(保留小数点后一位)。(3)若在相同情况下，最初向该容器中充入的是四氧化二氮气体，要达到上述同样的平衡状态，四氧化二氮的起始浓度是________ mol·L－1，假设在80 s时达到平衡，请在图中画出并标明该条件下此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线。(4)达到平衡后，如升高温度，气体颜色会变深，则升高温度后，反应2NO2(g)?? N2O4(g)的平衡常数将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(5)达到平衡后，如向该密闭容器中再充入0.32 mol氦气，并把容器体积扩大为4 L，则平衡将______(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)，其理由是________________。4．已知下列两个反应：反应Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)?? CO(g)＋H2O(g) ΔH1反应Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)?? CO2(g)＋H2(g) ΔH2(1)相同温度下，若上述反应Ⅰ的化学平衡常数为K1，反应Ⅱ的化学平衡常数为K2，那么K1·K2＝________。(2)反应Ⅰ的化学平衡常数K1和温度T的关系如表一：表一T/℃ 700 800 850 1 000 1 200K1 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6则ΔH1________0(选填“>”、“＝”或“<”)。(3)如果上述反应Ⅰ以CO和H2O(g)为起始反应物，在T ℃时CO和H2O浓度变化如图所示，且密闭容器的容积为1 L。那么0～4 min的平均反应速率v(CO2)= mol·L-1·min-1，对照“表一”可知T= ℃。(4)某温度下，反应Ⅰ的化学平衡常数为2.25。在该温度下，向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中通入CO2(g)和H2(g)，这两种物质的起始浓度如表二：表二起始浓度 甲 乙 丙c(CO2)(mol·L－1) 0.01 0.02 0.02c(H2)(mol·L－1) 0.01 0.01 0.02反应速率最快的是________(填“甲”、“乙”或“丙”)，平衡时，H2转化率最大的是________(填“甲”、“乙”或“丙”)，丙中H2的转化率为________。5．汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。(1)4CO(g)＋2NO2(g)===4CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－1 200 kJ·mol－1对于该反应，温度不同(T2>T1)、其他条件相同时，下列图像正确的是________(填代号)。(2)汽车尾气中CO与H2O(g)在一定条件下可以发生反应：CO(g)＋H2O(g)?? CO2(g)＋H2(g) ΔH<0。820 ℃时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，起始时按照下表进行投料，达到平衡状态，K＝1.0。起始物质的量 甲 乙 丙n(H2O)/mol 0.10 0.20 0.20n(CO)/mol 0.10 0.10 0.20①该反应的平衡常数表达式为________________________________________________。②平衡时，甲容器中CO的转化率是________。比较下列容器中CO的转化率：乙________甲；丙________甲(填“>”、“＝”或“<”)。③丙容器中，通过改变温度，使CO的平衡转化率增大，则温度________(填“升高”或“降低”)，平衡常数K______(填“增大”、“减小”或“不变”)。答案1．(1)①c3(CO2)/c3(CO) < ②0.006 mol·L－1·min－1 60% ③C(2)b(3)Al(OH)3??H＋＋AlO＋H2O 盐酸(合理即给分)2．(1)0.001 5 mol·L－1·s－1 放 (2)b (3)BC (4)C3．(1)0.002 5 (2)＝ 2.8 (3)0.10 如图(4)减小(5)向左移动氦气是惰性气体，不参与反应；扩大体积的瞬间，c(NO2)和c(N2O4)都降低为原来的一半，使c(N2O4)/c2(NO2)增大，并大于该温度下的平衡常数K，平衡会向左移动(或氦气是惰性气体，不参与反应，扩大体积相当于减小压强，平衡向左移动)4．(1)1 (2)> (3)0.03 850 (4)丙 乙 60%5．(1)乙 (2)①K＝ ②50% > ＝ ③降低 增大专题讲座十 化学反应速率、化学平衡计算通关一、“一式”巧解有关化学反应速率计算题化学反应速率是表示反应进行快慢的物理量，它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，单位有mol·L－1·h－1、mol·L－1·min－1、mol·L－1·s－1等。计算公式如下：v(B)＝＝式中B是物质的化学式，Δc(B)表示物质B浓度的变化，Δn(B)表示物质B的物质的量的变化，V表示容器或溶液的体积，Δt表示反应进行的时间。用上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点：(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。(2)化学方程式中物质的化学计量数与反应速率的关系是反应速率之比等于化学计量数之比。(3)反应速率大小的比较：对于反应nA＋mB??pC＋qD，有如下关系：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝n∶m∶p∶q，比较相同条件下不同物质表示的反应速率大小时只需要比较v(A)/n、v(B)/m、v(C)/p和v(D)/q的大小即可。【例1】 煤制合成天然气是煤气化的一种重要方法，其工艺核心是合成过程中的甲烷化，涉及的主要反应：CO(g)＋3H2(g)?? CH4(g)＋H2O(g) ΔH<0①CO2(g)＋4H2(g)?? CH4(g)＋2H2O(g) ΔH<0②现在300 ℃、容积为2 L的密闭容器中进行有关合成天然气的实验，相关数据记录如下：CO/mol CO2/mol H2/mol CH4/mol H2O/mol0 min 4 3 40 0 030 min 2 2 a 370 min 1 b c d 6下列有关说法错误的是 ( )A．a＝30，b＝1.5B．c＝25，d＝4.5C．前30 min内，反应①的平均反应速率v(CH4)＝0.05 mol·L－1·min－1D．后40 min内，反应②的平均反应速率v(H2)＝0.025 mol·L－1·min－1【例2】 某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由此分析，该反应的化学方程式为____________________________________________；从反应开始至2 min时，Z的平均反应速率为____________。1．一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述正确的是 ( )A．反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为0.158 mol·L－1·s－1B．10 s后，该反应停止进行，达到平衡状态C．反应开始到10 s时，平均反应速率：v(X)＝v(Y)＝0.039 5 mol·L－1·s－1D．反应的化学方程式为2X(g)＋Y(g)?? 2Z(g)2．在2 L的密闭容器中，放入0.4 mol A和0.6 mol B，在一定温度下，压强为p，放入催化剂(体积忽略)，发生反应2A(g)＋3B(g)?? xC(g)＋2D(g)，在a min后，容器中c(A)＝0.1 mol·L－1，则v(B)＝____________；若温度不变，压强变为0.9p，则v(C)＝__________，x＝____________。二、有关化学平衡计算的“三步曲”化学平衡的计算一般涉及到各组分的物质的量、浓度、转化率、百分含量、气体混合物的密度、平均摩尔质量、压强等，通常的思路是写出平衡式，列出相关量(起始量、变化量、平衡量)，确定各量之间的关系，列出比例式或等式或依据平衡常数求解。如对以下反应：mA(g)＋nB(g)?? pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为V L。 mA(g) ＋ nB(g)??pC(g)＋qD(g)起始(mol) a b 0 0变化(mol) mx nx px qx平衡(mol) a－mx b－nx px qx则有：(1)K＝(2)对于反应物：n(平)＝n(始)－n(变)；对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(变)。(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3】 在100 ℃时，把0.5 mol N2O4通入体积为5 L的真空密闭容器中，立即出现红棕色。反应进行到2 s时，NO2的浓度为0.02 mol·L－1。在60 s时，体系已达平衡，此时容器内压强为开始时的1.6倍。下列说法正确的是 ( )A．前2 s以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol·L－1·s－1B．在2 s时体系内的压强为开始时的1.1倍C．在平衡时体系内含N2O4 0.25 molD．平衡时，N2O4的转化率为40%【例4】 煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。已知CO(g)＋H2O(g)??H2(g)＋CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：温度/℃ 400 500 830 1 000平衡常数K 10 9 1 0.6试回答下列问题：(1)上述反应的正反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。(2)某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，正反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)，容器内混合气体的压强________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)830 ℃时，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有______(选填字母)A B C Dn(CO2)/mol 3 1 0 1n(H2)/mol 2 1 0 1n(CO)/mol 1 2 3 0.5n(H2O)/mol 5 2 3 2(4)在830 ℃时，在2 L的密闭容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)达到平衡时，CO的转化率是__________。3．在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下进行反应：A(g)＋2B(g)?? 3C(g)，已知加入1 mol A和3 mol B且达到平衡后生成了a mol C，请填写下列空白：(1)平衡时C在反应混合气体中的体积分数是______________________________________(用字母a表示)。(2)在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2 mol A和6 mol B，达到平衡后，C的物质的量为______ mol(用字母a表示)。此时C在反应混合气体中的体积分数______(填“增大”、“减少”或“不变”)。(3)在相同实验条件下，若在同一容器中改为加入2 mol A和8 mol B，若要求平衡后C在反应混合气体中的体积分数不变，则还应加入C________ mol。(4)在同一容器中加入n mol A和3n mol B，达到平衡时C的物质的量为m mol，若改变实验条件，可以使C的物质的量在m mol～2m mol之间变化，那么n与m的关系应是____________(用字母“m”、“n”表示)。三、化学平衡常数全面突破1．化学平衡常数的意义(1)化学平衡常数可表示反应进行的程度。K越大，反应进行的程度越大，K>105时，可以认为该反应已经进行完全。虽然转化率也能表示反应进行的程度，但转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。(2)K的大小只与温度有关，与反应物或生成物的起始浓度的大小无关。2．浓度商与化学平衡的移动：可逆反应进行到某时刻(包括化学平衡)时，生成物浓度的化学计量数次幂之积与反应物浓度的化学计量数次幂之积的比值称为浓度商(Qc)。当Qc＝K时，说明反应达到平衡状态；当QcK时，说明反应在向逆反应方向进行。3．在使用化学平衡常数时应注意：(1)不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式中，但非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。(2)对于同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。因此书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则就没有意义。【例5】 二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过CH3OH分子间脱水制得：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1。T1 ℃时，在恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如右图所示。(1)该条件下反应平衡常数表达式K= 。在T1 ℃时，反应的平衡常数为 ；(2)相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)=0.4 mol·L-1、c(H2O)=0.6 mol·L-1、c(CH3OCH3)=1.2 mol·L-1，此时正、逆反应速率的大小：v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。4．现往1 L的容器中通入CO2、H2各2 mol。在一定条件下让其发生反应：CO2＋H2?? CO＋H2O，回答下列问题：(1)在830 ℃条件下，反应达到平衡时CO2的浓度为1 mol·L－1。该条件下平衡常数K1＝________。(2)在(1)基础上，把体系的温度降至800 ℃。已知该条件下的平衡常数K2＝0.81，可以推知平衡时c(H2O)＝________(保留2位有效数字)。(3)该可逆反应的正反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。(4)在(1)基础上，压缩容器体积至0.5 L。该条件下的平衡常数为K3。则K3________(填“大于”、“等于”或“小于”)K1，理由是__________。5．25 ℃时，在体积为2 L的密闭容器中，气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化如下图所示，已知达平衡后，降低温度，A的转化率将增大。(1)根据图像，写出该反应的化学方程式：________________________________________。此反应的平衡常数表达式K= 。从反应开始到达第一次平衡时的平均速率v(A)为 。(2)在5～7 min内，若K值不变，则此处曲线变化的原因是________________________________________________________________________。答案【例1】 C【例2】 3Y＋Z?? 2X 0.025 mol·L－1·min－1即时巩固1．C2．0.15/a mol·L－1·min－1 0.1/a mol·L－1·min－1 2【例3】 B 【例4】 (1)放热 (2)增大 增大 (3)BC (4)60%即时巩固3．(1)a/4 (2)2a 不变 (3)6 (4)n>2m/3【例5】 (1) 5(2)>即时巩固4．(1)1 (2)0.95 mol·L－1 (3)吸热(4)等于 平衡常数只与温度有关5．(1)A(g)＋2B(g)?? 2C(g) 0．05 mol·L－1·min－1(2)缩小容器容积(加压)第1讲 化学反应速率[考纲解读] 1.了解化学反应速率的概念、化学反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，认识其一般规律。4.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。考点一 化学反应速率1．表示方法通常用单位时间内反应物浓度的________或生成物浓度的________来表示。2．数学表达式及单位v＝__________，单位为mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1。3．规律同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能________，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的________________之比。1．化学反应速率指瞬时速率还是平均速率？2．反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·L－1·s－1，则这段时间为__________。3．对于可逆反应A(g)＋3B(s)??2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 ( )A．v(A)＝0.5 mol·L－1·min－1B．v(B)＝1.2 mol·L－1·s－1C．v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1D．v(C)＝0.1 mol·L－1·s－14．已知反应4NH3＋5O2??4NO＋6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则下列正确的关系是 ( )A.v(NH3)＝v(O2) B.v(O2)＝v(H2O)C.v(NH3)＝v(H2O) D.v(O2)＝v(NO) (1)固体或纯液体的浓度视为定值，因此不用固体或纯液体表示反应速率。(2)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。(3)化学反应速率大小的比较由于同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。①看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。②换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。③比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA＋bB===cC＋dD，比较与，若＞，则A表示的反应速率比B大。考点二 影响化学反应速率的因素1．内因(主要因素)反应物本身的__________。2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)3．从活化分子角度的理论解释(1)有效碰撞、活化分子和活化能①有效碰撞：能发生反应的分子之间的碰撞。②活化分子：能够发生____________的分子。③活化能：如图E1表示________；E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量；E2－E1表示________。(2)理论解释(有气体参加的化学反应)项目条件改变 活化能 分子总数 单位体积内 有效碰撞次数 化学反应速率活化分子数 活化分子百分数增大浓度 不变 增加 增加 不变 增加 增大增大压强 不变 增加 增加 不变 增加 增大升高温度 不变 不变 增加 增加 增加 增大加催化剂 减小 不变 增加 增加 增加 增大5．有人说压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的。这种说法是否正确，对此你如何理解？6．对于反应2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)，能增大正反应速率的措施是 ( )A．通入大量O2 B．增大容器容积C．移去部分SO3 D．降低体系温度7．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是 ( )实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2OV/mL c/mol·L－1 V/mL c/mol·L－1 V/mLA 25 5 0.1 10 0.1 5B 25 5 0.2 5 0.2 10C 35 5 0.1 10 0.1 5D 35 5 0.2 5 0.2 108.一定温度下，反应N2＋O2??2NO在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是 ( )A．缩小体积使压强增大 B．恒容，充入N2C．恒容，充入He D．恒压，充入He 气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时，对反应速率的影响：(1)恒容：充入“惰性气体”―→总压增大―→物质浓度不变(活化分子浓度不变)，反应速率不变。(2)恒压：充入“惰性气体”―→体积增大―→物质浓度减小(活化分子浓度减小)―→反应速率减慢。“三段式”模板突破化学反应速率的计算1．根据定义式v＝算。2．对某一具体反应，知其中一种物质的反应速率，其余物质的反应速率可根据化学方程式中的化学计量数之比求算。3．对于较为复杂的题目，采用以下步骤和模板计算：(1)写出有关反应的化学方程式；(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；(3)根据已知条件列方程式计算。例如：反应 mA ＋ nB pC起始浓度(mol·L－1) a b c转化浓度(mol·L－1) x某时刻浓度(mol·L－1) a－x b－ c＋【例1】 (1)将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)??2C(g)，若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，现有下列几种说法：①用物质A表示反应的平均速率为0.3 mol·L－1·s－1②用物质B表示反应的平均速率为0.6 mol·L－1·s－1③2 s时物质A的转化率为70%④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1其中正确的是 ( )A．①③ B．①④ C．②③ D．③④(2)若①②中用A、B表示反应的平均速率分别为0.3 mol·L－1·s－1、0.6 mol·L－1·s－1，哪种物质表示的反应速率更快？(3)若物质A的转化率经过计算为30%，那么，物质B的转化率为多少？你能迅速得出答案吗？【例2】 NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应：4NH3(g)＋3O2(g)??2N2(g)＋6H2O(g)现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是 ( )A．v(N2)＝0.125 mol·L－1·min－1B．v(H2O)＝0.375 mol·L－1·min－1C．v(O2)＝0.225 mol·L－1·min－1D．v(NH3)＝0.250 mol·L－1·min－1控制变量法探究影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中有所考查。解答此类题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。但在分析相关数据时，要注意题给数目的有效性。【例3】 (2010·课标全国卷，28)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_______________________________________；(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_________________________________；(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是________；(4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有____________________________________(答两种)；(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。 实验混合溶液 A B C D E F4 mol·L－1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0①请完成此实验设计，其中：V1＝__________，V6＝__________，V9＝________。②反应一段时间后，实验A中的金属呈________色，实验E中的金属呈________色；③该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_____________________________________________________________。【例4】 在学习了化学反应速率知识后，某研究性学习小组进行了科学探究活动。[探究活动一] 探究金属与不同酸反应的反应速率：常温下，从经过砂纸打磨的铝片中取两片质量相等、表面积相同的铝片，分别加入到盛有体积相同、c(H＋)相同的足量的稀硫酸和稀盐酸溶液的两支试管中，发现铝片在稀盐酸中消失的时间比在稀硫酸中短。[探究活动二] 探究影响稀硫酸与某金属反应速率的因素。下表是某研究性学习小组探究稀硫酸与某金属反应的实验数据：实验序号 金属质量/g 金属状态 c(H2SO4)/ mol·L－1 V(H2SO4)/ mL 溶液温度/℃ 金属消失的时间/s反应前 反应后1 0.10 丝 0.5 50 20 34 5002 0.10 粉末 0.5 50 20 35 503 0.10 丝 0.7 50 20 46 2504 0.10 丝 0.8 50 20 35 2005 0.10 粉末 0.8 50 20 36 256 0.10 丝 1.0 50 20 35 1257 0.10 丝 1.0 50 35 50 508 0.10 丝 1.1 50 20 34 1009 0.10 丝 1.1 50 35 51 40请回答：(1)对[探究活动一]实验现象发生的原因，请你帮该研究性学习小组提出两个假设：假设Ⅰ______________________________________________________________________。假设Ⅱ______________________________________________________________________。并请你设计实验对以上假设进行验证：验证假设Ⅰ__________________________________________________________________。验证假设Ⅱ__________________________________________________________________。(2)分析[探究活动二]的实验数据可发现有一个数据明显有错误，该数据是实验________(填实验序号)的__________________，理由是____________________________。(3)分析[探究活动二]的实验数据可得出的结论是__________________________________。数形结合思想——用化学反应速率图像突破化学平衡概念速率—时间图像定性揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律，体现了外界条件改变对可逆反应速率的影响，以及由此引发的平衡移动。平衡体系 条件变化 速率变化 平衡变化 速率变化曲线任一平衡体系 增大反应物的浓度 v正、v逆均增大，且v正′>v逆′ 正向移动减小反应物的浓度 v正、v逆均减小，且v逆′>v正′ 逆向移动任一平衡体系 增大生成物的浓度 v正、v逆均增大，且v逆′>v正′ 逆向移动减小生成物的浓度 v正、v逆均减小，且v正′>v逆′ 正向移动正反应方向为气体体积增大的放热反应 增大压强或升高温度 v正、v逆均增大，且v逆′>v正′ 逆向移动减小压强或降低温度 v正、v逆均减小，且v正′>v逆′ 正向移动任意平衡或反应前后气体化学计量数和相等的平衡 正催化剂或增大压强 v正、v逆同等倍数增大 平衡不移动负催化剂或减小压强 v正、v逆同等倍数减小【例5】 某温度时，在一个容积为2 L的密闭容器中，X、 Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：(1)该反应的化学方程式为__________________________。(2)反应开始至2 min，气体Z的平均反应速率为 。(3)若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时：①压强是开始时的 倍；②若此时将容器的体积缩小为原来的倍，达到平衡时，容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换)，则该反应的正反应为 反应(填“放热”或“吸热”)。(4)若上述反应在2 min后的t1～t6内反应速率与反应时间图像如下，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则 ( )A．在t1时增大了压强 B．在t3时加入了催化剂C．在t4时降低了温度 D．t2～t3时A的转化率最高规律方法 解图像题三步曲：“一看”“二想”“三判断”(1)“一看”——看图像①看面：弄清纵、横坐标的含义。②看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。③看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。④看量的变化：弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。⑤看要不要作辅助线：如等温线、等压线等。(2)“二想”——想规律看完线后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。(3)“三判断”通过对比分析，作出正确判断。【例6】 在一恒容密闭容器中发生某化学反应2A(g)?? B(g)＋C(g)，在三种不同条件下进行，其中实验Ⅰ、Ⅱ都在800 ℃下发生，实验Ⅲ在850 ℃下发生，B、C的起始浓度都为0，反应物A的浓度(mol·L-1)随时间(min)的变化如图所示：请回答下列问题：(1)在实验Ⅰ中，反应在20 min至40 min内A的平均反应速率为 mol·L-1·min-1。(2)实验Ⅱ和实验Ⅰ相比，可能隐含的反应条件是______________________________。(3)根据实验Ⅲ和实验Ⅰ的比较，可推测该反应降低温度，平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动，该正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。(4)与实验Ⅰ相比，若实验Ⅰ中的A的起始浓度改为0.8 mol·L－1，其他条件不变，则达到平衡时所需用的时间________实验Ⅰ(填写“大于”、“等于”或“小于”)。高考题组一 化学反应速率的计算和比较1．(2011·海南，8)对于可逆反应H2(g)＋I2(g)?? 2HI(g)，在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应，下列说法正确的是 ( )A．H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1B．反应进行的净速率是正、逆反应速率之差C．正、逆反应速率的比值是恒定的D．达到平衡时，正、逆反应速率相等2．(2010·福建理综，12)化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如右图所示，计算反应4～8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度，结果应是 ( )A．2.5 μmol·L－1·min－1和2.0 μmol·L－1B．2.5 μmol·L－1·min－1和2.5 μmol·L－1C．3.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1D．5.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－13．(2010·海南，3)对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是 ( )A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z)C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)高考题组二 外界条件对反应速率的影响4．(2009·福建理综，12)某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3＋Br2CH3COCH2Br＋HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据：实验序号 初始浓度c/mol·L－1 溴颜色消失所需时间t/sCH3COCH3 HCl Br2① 0.80 0.20 0.001 0 290② 1.60 0.20 0.001 0 145③ 0.80 0.40 0.001 0 145④ 0.80 0.20 0.002 0 580分析实验数据所得出的结论不正确的是 ( )A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大B．实验②和③的v(Br2)相等C．增大c(HCl)，v(Br2)增大D．增大c(Br2)，v(Br2)增大5．(2009·山东理综，14)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是 ( )A．催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率B．增大反应体系的压强，反应速率一定增大C．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间D．在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，SO3(g)生成的平均反应速率为v＝6．(2011·重庆理综，29改编)臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。(1)O3与KI溶液反应生成的两种单质是__________和____________(填分子式)。(2)O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。已知O3的起始浓度为0.021 6 mol·L－1。pHt/minT/℃ 3.0 4.0 5.0 6.020 301 231 169 5830 158 108 48 1550 31 26 15 7①pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是________。②在30 ℃、pH＝4.0条件下，O3的分解速率为________mol·L－1·min－1。③据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为__________(填字母代号)。a．40 ℃、pH＝3.0b．10 ℃、pH＝4.0c．30 ℃、pH＝7.07．(2010·山东理综，28)硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：Ⅰ SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HIⅡ 2HI??H2＋I2Ⅲ 2H2SO4===2SO2＋O2＋2H2O(1)分析上述反应，下列判断正确的是________。a．反应Ⅲ易在常温下进行b．反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强c．循环过程中需补充H2Od．循环过程产生1 mol O2的同时产生1 mol H2(2)一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如右图所示。0～2 min内的平均反应速率v(HI)= 。该温度下，H2(g)+I2(g)?? 2HI(g)的平衡常数K= 。相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则 是原来的2倍。a．平衡常数b．HI的平衡浓度c．达到平衡的时间d．平衡时H2的体积分数(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡 移动(填“向左”“向右”或“不”)；若加入少量下列试剂中的 ，产生H2的速率将增大。a．NaNO3 b．CuSO4c．Na2SO4 d．NaHSO3(4)以H2为燃料可制作氢氧燃料电池。已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)△H＝－572 kJ·mol－1某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时，生成1 mol液态水，该电池的能量转化率为________。细研评分细则 落实规范答题参考答案(2010·山东理综，28) 评分细则(1)c 写成G及其他不清楚的字母(大小写)不给分。(2)0.1 mol·L－1·min－1或0.1 mol·(L·min)－1或0.1 mol/(L·min)或0.1 mol/L·min－164b 数值不对、漏写单位、错写单位均不给分。如：0.1 mol/l/min0.1 mol/min0.1 mol/l·min－10.1 mol/(l·min)－1写单位不得分易错写成B(3)向右b 填“正向”不给分，因题目要求填“向左”、“向右”或“不”；“左”、“右”写不清，无法辨认的不给分。写成B或CuSO4不给分。(4)80% 写成0.8不给分，只列算式不给分。课时规范训练教材习题回扣1．(选修4P19－3)将气体A、B置于容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：4A(g)＋B(g)===2C(g)。反应进行到4 s末，测得A为0.5 mol，B为0.4 mol，C为0.2 mol。则：(1)用生成物C浓度的增加来表示该反应的速率应为 ( )；(2)用反应物A浓度的减少来表示该反应的速率应为( )；(3)用反应物B浓度的减少来表示该反应的速率应为( )。A．0.025 mol·L－1·s－1B．0.012 5 mol·L－1·s－1C．0.05 mol·L－1·s－1D．0.1 mol·L－1·s－12．(选修4P19－4)已知4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的关系是 ( )A.v(NH3)＝v(O2)B.v(O2)＝v(H2O)C.v(NH3)＝v(H2O)D.v(O2)＝v(NO)3．(选修4P19－5)在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系2v(B)＝3v(A),3v(C)＝2v(B)。则此反应可表示为 ( )A．2A＋3B===2CB．A＋3B===2CC．3A＋B===2CD．A＋B===C4．(选修4P24－1改编)在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)===2HI(g) ΔH<0。改变下列条件能加快化学反应速率的是__________。(1)保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2。(2)保持容器容积不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)。(3)保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)。(4)保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)。(5)提高起始的反应温度。能力提升训练1．使反应4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(g)在2 L的密闭容器中进行，半分钟后N2的物质的量增加了0.6 mol。此反应的平均速率v(X)为 ( )A．v(NH3)＝0.02 mol·L－1·s－1B．v(O2)＝0.01 mol·L－1·s－1C．v(N2)＝0.02 mol·L－1·s－1D．v(H2O)＝0.02 mol·L－1·s－12．一定温度下在密闭容器内进行着某一反应，X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示。下列叙述中正确的是 ( )A．反应的化学方程式为5Y?? XB．t1时，Y的浓度是X浓度的1.5倍C．t2时，正、逆反应速率相等D．t3时，逆反应速率大于正反应速率3．下列关于催化剂的说法不正确的是 ( )A．温度越高，催化剂的催化效果越好B．汽车排气管上的“催化转化器”能减少有害气体排放C．催化剂可以改变化学反应速率，但反应前后质量和化学性质不变D．锌与盐酸反应时，加入几滴硫酸铜溶液可加快化学反应速率，但硫酸铜不作催化剂4．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ΔH<0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是 ( )A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响C．图Ⅲ表示的是催化剂对化学平衡的影响，且甲的催化效率比乙高D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高5．某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)＋xB(g)??2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如下图所示：下列说法中正确的是 ( )A．30～40 min间该反应使用了催化剂B．反应方程式中的x＝1，正反应为吸热反应C．30 min时降低温度，40 min时升高温度D．8 min前A的平均反应速率为0.08 mol·L－1·min－16．进行如下实验，在A锥形瓶中放入10 g绿豆大小的碳酸钙，在B锥形瓶中放入5 g粉末状的碳酸钙，分别加入50 mL 1 mol·L－1盐酸，下图中能正确表示实验结果的是(注：x－时间，y－锥形瓶中碳酸钙减少的质量) ( )7. 可逆反应mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋gD(g)的v－t图像如图Ⅰ所示，若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v－t图像如图Ⅱ所示。①a1＝a2 ②a1＜a2 ③b1＝b2 ④b1＜b2 ⑤t1＞t2⑥t1＝t2 ⑦两图中阴影部分面积相等 ⑧图Ⅱ中阴影部分面积更大以上所列正确的为 ( )A．②④⑤⑦ B．②④⑥⑧ C．②③⑤⑦ D．②③⑥⑧8．把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中，发现氢气产生的速率随时间变化情况如图所示。其中t1～t2阶段速率变化的主要原因是___________________________________________；t2～t3阶段速率变化的主要原因是_________________________。9．加入0.1 mol的MnO2粉末于50 mL过氧化氢的溶液中(密度为1.1g·mL－1)，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如右图所示，回答下列问题：(1)A、B、C、D四点化学反应速率快慢的顺序为__________________________________。(2)解释反应速率变化的原因__________________________________________________。(3)计算过氧化氢的初始物质的量浓度__________________________________________。(4)求反应进行到2分钟时过氧化氢的质量分数。10．现欲用碳酸钙固体和稀盐酸反应制取CO2气体。请回答下列问题。(1)写出发生反应的离子方程式：_____________________________________________。(2)实验过程中绘制出生成CO2的体积V(CO2)与时间t的关系如右图所示。试分析判断OE段、EF段、FG段反应速率[分别用v(OE)、v(EF)、v(FG)表示]的大小关系为 ；比较OE段和EF段，说明EF段速率变化的主要原因：_____________。11．在一密闭容器中发生反应N2＋3H2??2NH3，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示：回答下列问题：(1)处于平衡状态的时间段是 (填选项)。A．t0～t1 B．t1～t2 C．t2～t3D．t3～t4 E．t4～t5 F．t5～t6(2)t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是(填选项)。A．增大压强 B．减小压强 C．升高温度D．降低温度 E．加催化剂 F．充入氮气t1时刻 ；t3时刻 ；t4时刻 。(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是 (填选项)。A．t0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t5～t6(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。(5)一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20%，则反应后与反应前的混合气体体积之比为 。答案基础再现·深度思考考点一1．减少 增加2.3．不同 化学计量数考点二1．性质2．加快 减慢 加快 减慢 加快 减慢相同 接触面积3．(1)②有效碰撞 ③活化能 ΔH深度思考1．化学反应速率一般指平均速率。2．5 s 3.D 4.D5．这句话是正确的。但压强仅对有气体参加的反应起作用。增大压强，所有参与反应的气体的浓度均增大，如2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)增大压强，SO2、O2、SO3的浓度均增大，正、逆反应速率均增大。而增大浓度可只增大反应物或生成物的浓度，若只增大反应物的浓度，v正瞬间增大，v逆不变。压强对无气体参与的反应无影响，但浓度仍可改变无气体参与的反应的化学反应速率。6．A 7.D 8.C规律方法·解题指导【例1】 (1)B (2)B物质表示的反应速率更快 (3)30%，能迅速得出答案，因为通入和消耗的A、B的物质的量之比均为2∶1，则A、B转化率相等。【例2】 C【例3】 (1)CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ (2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn可形成Cu－Zn微电池，加快了氢气产生的速率(3)Ag2SO4 (4)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可) (5)①30 10 17.5 ②灰黑 暗红 ③当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积而使反应速率下降【例4】 (1)假设Ⅰ：Cl－对铝和酸的反应有促进作用假设Ⅱ：SO2－4对铝和酸的反应有抑制作用验证假设Ⅰ：在铝和稀硫酸反应的试管中加入固体氯化钠，看是否加快放出氢气的速率验证假设Ⅱ：在铝和稀盐酸反应的试管中加入固体硫酸钠，看是否减慢放出氢气的速率(2)3 反应后溶液的温度 本实验所用稀硫酸均过量，金属完全反应，等质量金属反应放出的热量应相等，所以使等体积溶液的温度升高值相近(3)对于同一化学反应，在其他条件不变时：①反应物浓度越大，化学反应速率越快；②反应物固体表面积越大，化学反应速率越快；③反应温度越高，化学反应速率越快【例5】 (1)3X＋Y??2Z (2)0.05 mol·L－1·min－1 (3)①0.9 ②放热 (4)B【例6】 (1)0.007 5 (2)加入了催化剂(3)逆 吸热 (4)大于真题重组·规范集训1．B 2．B 3．C 4．D 5．D 6．(1)I2 O2(2)①OH－ ②1.00×10－4 ③b、a、c7．(1)c (2)0.1 mol·L－1·min－1 64 b (3)向右 b (4)80%课时规范训练教材习题回扣1．(1)A (2)C (3)B 2.D 3.A4．(1)(5)能力提升训练1．A 2.B 3.A 4.B 5.D6．C 7．A 8．反应放热使反应体系温度升高，所以反应速率加快 随着反应的进行，H＋浓度减小，所以反应速率逐渐减慢9．(1)D>C>B>A(2)随着反应的进行，过氧化氢溶液的浓度越来越小，反应速率越来越小(3)0.107 mol·L－1 (4)0.083%10．(1)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O(2)v(EF)>v(OE)>v(FG) EF段时盐酸浓度虽比OE段时盐酸浓度小，但该反应为放热反应，随着反应的进行，反应体系温度升高，反应速率增大，所以v(EF)>v(OE)11．(1)ACDF (2)C E B (3)A(4)(5)5∶6第4讲 化学反应进行的方向[考纲解读] 1.了解化学反应的方向与化学反应的焓变与熵变之间的关系。2.掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据，能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。考点一 自发过程1．含义在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。2．特点(1)体系趋向于从________状态转变为________状态(体系对外部________或________热量)。(2)在密闭条件下，体系有从________转变为________的倾向性(无序体系更加稳定)。1．“放热过程都可以自发进行，但吸热过程都不能自发进行。”这句话对吗？应如何理解？考点二 自发反应1．自发反应在一定条件下____________就能自发进行的反应称为自发反应。2．判断化学反应方向的依据(1)焓变与反应方向研究表明，对于化学反应而言，绝大多数__________都能自发进行，且反应放出的热量________，体系能量________得也________，反应越________。可见，____________是制约化学反应能否自发进行的因素之一。(2)熵变与反应方向①研究表明，除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的__________。大多数自发反应有趋向于体系____________增大的倾向。②熵和熵变的含义a．熵的含义熵是衡量一个体系__________的物理量。用符号________表示。同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)>S(l)>S(s)。b．熵变的含义熵变是反应前后体系____________，用________表示，化学反应的ΔS越大，越有利于反应____________。(3)综合判断反应方向的依据①ΔH－TΔS<0，反应________________________________________________________。②ΔH－TΔS＝0，反应_______________________________________________________。③ΔH－TΔS>0，反应________________________________________________________。2．能自发进行的反应一定能实际发生吗？3．判断下列说法是否正确。(1)在温度、压力一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向 ( )(2)温度、压力一定时，放热、熵增加的反应一定能自发进行 ( )(3)反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素 ( )(4)固体的溶解过程只与焓变有关 ( )4．分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是 ( )A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g) ΔH＝＋163 kJ·mol－1B．Ag(s)＋Cl2(g)===AgCl(s) ΔH＝－127 kJ·mol－1C．HgO(s)===Hg(l)＋O2(g) ΔH＝＋91 kJ·mol－1D．H2O2(l)===O2(g)＋H2O(l) ΔH＝－98 kJ·mol－1 焓判据和熵判据能作为反应自发进行的一般判据，而由能量判据和熵判据组成的复合判据才是反应是否自发进行的根本判据：反应是否自发与温度有关，一般低温时焓变影响为主；高温时熵变影响为主。1．下列说法或解释不正确的是 ( )A．(2010·北京理综，10B)“NO2球”浸泡在冷水中，颜色变浅是因为发生：2NO2(g)?? N2O4(g) ΔH<0B．(2010·江苏，8B)常温下，反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0C．(2010·江苏，8C)一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率D．对于反应N2H4(l)===N2(g)＋2H2(g) ΔH＝－50.6 kJ·mol－1，它在任何温度下都是自发的2．下列说法错误的是 ( )A．NH4NO3溶于水是自发过程B．同一种物质气态时熵值最大，液态时次之，而固态时最小C．借助于外力能自发进行的过程，其体系的能量趋向于从高能状态转变为低能状态D．由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合而成的复合判据，更适合于所有的过程3．设反应①Fe(s)＋CO2(g)??FeO(s)＋CO(g) ΔH＝a kJ·mol－1，反应②Fe(s)＋H2O(g)?? FeO(s)＋H2(g) ΔH＝b kJ·mol－1，以上两反应的平衡常数分别为K1和K2，在不同温度下，K1、K2的值如下：T/K K1 K2973 1.47 2.381 173 2.15 1.67下列有关叙述正确的是 ( )A．b>0B．在973 K下增大压强，K2增大C．a>bD．在常温下反应①一定能自发进行4．(2011·浙江理综，27)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)??2NH3(g)＋CO2(g)实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：温度/℃ 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0平衡总压强/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0平衡气体总浓度/mol·L－1 2.4×10－3 3.4×10－3 4.8×10－3 6.8×10－3 9.4×10－3①可以判断该分解反应已经达到平衡状态的是________。A．2v(NH3)＝v(CO2)B．密闭容器中总压强不变C．密闭容器中混合气体的密度不变D．密闭容器中氨气的体积分数不变②根据表中数据，列式计算25.0 ℃时的分解平衡常数：___________________________。③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0 ℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量将________(填“增加”、“减少”或“不变”)。④氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH____0(填“>”、“＝”或“<”)，熵变ΔS____0(填“>”、“＝”或“<”)。(2)已知：NH2COONH4＋2H2O?? NH4HCO3＋NH3·H2O，该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO－)随时间的变化趋势如下图所示。⑤计算25.0 ℃时，0～6 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率： 。⑥根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：____________________。答案基础再现·深度思考考点一2．(1)高能 低能 做功 释放(2)有序 无序考点二1．无需外界帮助2．(1)放热反应 越多 降低 越多 完全 反应的焓变(2)①混乱度 混乱度 ②a.混乱度 S b．熵的变化 ΔS 自发进行(3)①能自发进行 ②达到平衡状态③不能自发进行深度思考1．不对。放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定都能自发进行，如碳的燃烧等；吸热过程没有自发进行的倾向性，但并不一定都不能自发进行，如水的蒸发等。2．不一定，化学反应方向的判据指出的仅仅是在一定条件下化学反应自发进行的趋势，并不能说明在该条件下反应一定能实际发生，还要考虑化学反应的快慢问题。3．(1)√ (2)√ (3)× (4)×4．D真题重组·规范集训1．C 2.C 3.C4．(1)①BC ②K＝c2(NH3)·c(CO2)＝2＝×(4.8×10－3)3≈1.6×10－8 ③增加 ④> >(2)⑤0.05 mol·L－1·min－1⑥25 ℃时反应物的起始浓度较小，但0～6 min内的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0 ℃时的大 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第七章 专题讲座十.doc 第七章 大题冲关滚动练之七.doc 第七章 第1讲.doc 第七章 第2讲.doc 第七章 第3讲.doc 第七章 第4讲.doc
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