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第八章　章末检测
(时间：100分钟，满分：100分)
第Ⅰ卷(选择题，共42分)
一、单项选择题(本题包括7个小题，每小题2分，共14分)
1.
(2011·开封质量检测)已知一定质量的锌粒与稀盐酸反应(放热反应)，生成H2的浓度与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是(　　)
A．若将锌粒改为锌粉，可以加快产生H2的反应速率
B．反应前4 min内温度对反应速率的影响比浓度的大
C．反应前4 min内生成H2的平均速率v(H2)＝0.09 mol·L－1·min－1
D．反应开始2 min内平均反应速率最大
2．现在一容器中加入一定量的A和B，发生反应：A＋2B3C，若在反应中用vA、vB、vC表示正反应速率，用vA′、vB′、vC′表示逆反应速率。下列描述中正确的是(　　)
A．在容器中，任何时间vA＝vB＝vC
B．在任何时候容器中都必然存在：vA∶vB∶vC＝vA′∶vB′∶vC′＝1∶2∶3
C．当vA＝vB＝vA′＝vB′时表示反应已达到平衡状态
D．当vA′＝vB′时，表示反应已达平衡状态
3．(2011·镇江模拟)在密
封容器中通入A、B两种气体，在一定条件下放热反应2A(气)＋B(气)2C(气)达到平衡后，改变一个条件(x)，下列量(y)一定符合图中曲线的是(　　)
x y
A 再加入A B的转化率
B 再加入C A的体积分数
C 压强 混合气体的物质的量
D 温度 混合气体的平均摩尔质量
4．已知反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0。某温度下，将2 mol SO2和1 mol O2置于10 L密闭容器中，反应达平衡后，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是(　　)
A．由图甲知，A点SO2的平衡浓度为0.4 mol·L－1
B．由图甲知，B点SO2、O2、SO3的平衡浓度之比为2∶1∶2
C．达平衡后，缩小容器容积，则反应速率变化图象可以用图乙表示
D．压强为0.50 MPa时不同温度下SO2转化率与温度关系如丙图，则T2>T1
5．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表所示：
t℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 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．如果在一定体积的密闭容器中加入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．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：＝，判断此时的温度是1 000℃
6．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是(　　)
A．反应的化学方程式为：2MN B．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率 D．t1时，N的浓度是M的浓度的2倍
7．将固体NH4Br置于密闭容器中，在某温度下，发生下列反应：NH4Br(s)===NH3(g)＋HBr(g)，2HBr(g)Br2(g)＋H2(g)。两分钟后，反应达到化学平衡，测知H2浓度为0.5 mol·L－1，HBr的浓度为4 mol·L－1，若上述反应速率用v(NH3)表示，下列速率正确的是(　　)
A．0.5 mol·L－1·min－1 B．2.5 mol·L－1·min－1
C．2 mol·L－1·min－1 D．5 mol·L－1·min－1
二、不定项选择题(本题包括7个小题，每小题4分，共28分)
8．对可逆反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是(　　)
A．反应达到平衡时，若两种反应物的转化率相等，则起始投入的n(NH3)∶n(O2)＝4∶5
B．反应达到平衡后，对体系一直进行加压，平衡总是向逆向移动
C．反应达到平衡时，若向压强固定的密闭容器中充入稀有气体，平衡不移动
D．当v正(NH3)∶v正(NO)＝1∶1时，说明该化学反应已经达到平衡
9．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－1
B．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 0.2 mol
D．平衡时，N2O4的转化率为40%
10．(2010·洛阳质检)
常温常压下，在带有相同质量活塞的容积相等的甲、乙两容器里，分别充有二氧化氮和空气，现分别进行下列两实验：(N2O42NO2　ΔH>0)
(a)将两容器置于沸水中加热
(b)在活塞上都加2 kg的砝码
在以上两情况下，甲和乙容器的体积大小的比较，正确的是(　　)
A．(a)甲>乙，(b)甲>乙 B．(a)甲>乙，(b)甲＝乙
C．(a)甲<乙，(b)甲>乙 D．(a)甲>乙，(b)甲<乙
11．一定条件下，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∶1
B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3
C．X、Y的转化率相等
D．c1的取值范围为0 mol·L－112．(2011·无锡模拟)已知可逆反应X(g)＋Y(g)Z(g)(未配平)。温度为T0时，在容积固定的容器中发生反应，各物质的浓度随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同，温度分别为T1、T2时发生反应，Z的浓度随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是(　　)
A．反应时各物质的反应速率大小关系为：v(X)＝v(Y)＝2v(Z)
B．图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5%
C．T0时，该反应的平衡常数为33.3 L·mol－1
D．该反应的正反应是吸热反应
13．在1 L密闭容器中，800℃时发生反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：
时间(s) 0 1 2 3 4 5
n(NO)(mol) 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
下列有关该平衡体系的说法中正确的是(　　)
A．温度由800℃继续升高到T的过程中，气体颜色逐渐变浅，则该反应为放热反应
B．达到平衡所用的时间为3 s，达到平衡的标志是v(NO2)＝2v(O2)
C．右图中表示O2浓度变化的是c曲线
D．加入1 mol N2可使平衡向正反应方向移动，加入1 mol NO2可使平衡向逆反应方向移动
14．(2011·济宁模拟)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表所示：
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＋3Y2Z，其平衡常数为1 600
C．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
题　号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
答　案
第Ⅱ卷(非选择题，共58分)
三、非选择题(本题包括5个小题，共58分)
15．(10分)在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下发生以下反应：2A(g)＋B(g)3C(g)。
已知加入1 mol A和2 mol B且达到平衡后，生成了a mol C。
(1)达到平衡时，C在反应混合气中的体积分数是________________________________________________________________________(用含a的代数式表示)。
(2)在相同的实验条件下，若在同一容器中改为加入2 mol A和4 mol B，达到平衡后，C的物质的量为________ mol(用含a的代数式表示)。此时C在反应混合气中的体积分数与原平衡相比________(填“增大”、“减小”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5 mol B，若要求平衡后C在反应混合气中的体积分数仍与原平衡相同，则还应加入________ mol C。
16．(11分)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－117．(11分)(2011·广州质检)如图所示，在一个
体积可变的容器中充入A2气体2 mol和B2气体3 mol，在恒温条件下发生反应A2(g)＋B2(g)A2B2(g)。按下列要求填空：
(1)当反应一段时间后，达到平衡，测得容器里气体的体积为2 L，此时A2的转化率为50%，则B2的转化率为__________。
(2)在达到平衡后的容器中再充入惰性气体He 1 mol，再次反应达到平衡后，容器中气体的体积变为原平衡的2倍，则此时A2的转化率为________。(＝7.55)
(3)如果将原平衡后的容器拉动活塞到体积为原平衡时的2倍处固定不动，经一段时间反应达到新平衡，此平衡与(2)中的平衡________(填“是”或“不是”)等效平衡，请阐述你的理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
18．(12分)在密闭容器中进行如下反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，反应经5 min达到平衡，测得此时A的浓度减小了a mol·L－1，而C的浓度增加了a mol·L－1，又知平衡反应速率：v(C)＝2v(B)。
(1)写出上述化学方程式中各物质的计量数：
m＝________，n＝________，p＝________。
(2)
压强一定时，C的百分含量(C%)与温度、时间(T表示温度，t表示时间)的关系如右图所示。由此可知，该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)该反应的平衡常数表示式为__________________，升高温度，K值将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
19．(14分)(2011·南通调研)373 K时，某1 L密闭容器中发生如下可逆反应：A(g) 2B(g)。其中物质B的物质的量变化如图所示。
试填空：
(1)已知373 K时，60 s时达到平衡，则前60 s内A的平均反应速率为________________。
(2)若373 K时B的平衡浓度为A的3倍，473 K时(其他条件不变)，B的平衡浓度为A的2倍，请在上图中画出473 K时A的物质的量随时间的变化曲线。
(3)若反应在373 K进行，在1 L密闭容器中加入1 mol B、0.2 mol He，达到平衡时B的转化率应(　　)
A．等于60% B．等于40%
C．小于40% D．介于40%～60%之间
(4)已知曲线上任意两点之间连线的斜率表示该时间段内B的平均反应速率(例如作直线EF的斜率表示20 s～60 s内B的平均反应速率)，试猜想曲线上任意一点的切线斜率的意义________________________________________________________________________。
第八章　章末检测
1．D
2．B　[在可逆反应中实际上有两个反应，即正反应和逆反应，两个反应中的反应速率之比总是等于其化学计量数之比，所以vA∶vB∶vC＝vA′∶vB′∶vC′＝1∶2∶3。当某物质的正向反应速率与其逆向反应速率相等时，表示反应达到平衡。]
3．A　[从图象可以看出，y随着x的增大而增大，A中加入A，则B的转化率增大，符合图象；B中加入C的量足够多的话，A的体积分数减小，不符合图象；C中增大压强，平衡正向移动，混合气体的物质的量减少，不符合图象；D中升高温度，平衡向吸热方向移动，导致气体质量不变，物质的量增多，混合气体的平均摩尔质量减小，不符合图象。]
4．C　[由图甲知，在A点SO2转化率是0.80，则平衡时SO2的物质的量为2 mol－0.80×2 mol＝0.4 mol，所以A点SO2的平衡浓度为0.04 mol·L－1，同理可以计算出B点SO2、O2、SO3的平衡浓度分别是0.03 mol·L－1、0.015 mol·L－1、0.17 mol·L－1，故A、B错；达平衡后，缩小容器容积，各成分的浓度增大，正、逆反应速率都加快，平衡正向移动，故C正确；丙是一定压强不同温度下的图象，当温度为T1时先达平衡，说明在条件T1下反应速率快，所以T1>T2，D错。]
5．C　[平衡常数的表达式中，分子中的物质是生成物，分母中的物质是反应物，A项正确；由表中数据可知该反应的平衡常数随着温度的升高而降低，故该反应是放热反应，B项正确；利用化学反应方程式确定各种物质的物质的量，代入平衡常数表达式可知该反应没有达到平衡，C项不正确；将所给关系式进行变化，可知该条件下平衡常数为0.6，所以D项正确。]
6．D　[由图示知，N为反应物，M为生成物，根据M和N物质的量的变化可知反应的化学方程式为：2N??M。
在t2时刻，尽管M、N的物质的量相等，但对同一物质来讲，正逆反应速率并不相同，反应未达到平衡状态。
t3时刻，M、N的物质的量不再改变，说明反应处于平衡状态，此时正逆反应速率相等。
在t1时刻，N的浓度是M的浓度的2倍，D选项符合题意。]
7．B　[c(NH3)＝c(HBr)＝4 mol·L－1＋2×0.5 mol·L－1＝5 mol·L－1；v(NH3)＝＝2.5 mol·L－1·min－1。]
8．A　[平衡时，反应物的转化率相等，则起始投入量之比应该等于化学计量数之比，故A正确；当加压到一定压强时，气态水变为非气态水，平衡会向正向移动，故B错；充入稀有气体而压强不变，相当于增大容积，平衡向体积增大的方向移动，C错；NH3、NO的正反应速率都是向右方向的速率，平衡与否其反应速率之比都等于化学计量数之比，故D错。]
9．BC　[　　　　　　N2O42NO2
起始(mol) 0.5 0
反应(mol) 0.05 0.02×5
2s时(mol) 0.5－0.05 0.02×5
v(N2O4)＝＝0.005 mol·L－1·s－1
气体总的物质的量为
0．5 mol－0.05 mol＋0.02 mol·L－1×5 L＝0.55 mol
2 s时的压强与开始时之比为p2s∶p始＝0.55∶0.5＝1.1∶1。
60 s达到平衡时，设有x mol N2O4反应。则有
　　　　　　N2O4　　??　　2NO2
起始(mol) 0.5 0
反应(mol) x 2x
平衡(mol) 0.5－x 2x
平衡时，气体总的物质的量为0.5 mol－x mol＋2x mol＝(0.5＋x)mol，所以有＝1.6，解得x＝0.3。
平衡体系中含0.2 mol N2O4，N2O4的转化率为×100 %＝60%。]
10．D　[将两容器置于沸水中加热时，甲容器中平衡正向移动，使容器中气体的物质的量增大，所以容器的体积甲>乙；在活塞上都加2 kg的砝码时，甲容器中平衡逆向移动，使容器中气体的物质的量减小，所以容器的体积甲<乙。]
11．CD　[参加反应的X、Y分别为(c1－0.1) mol·L－1、(c2－0.3) mol·L－1，所以有(c1－0.1) mol·L－1∶(c2－0.3) mol·L－1＝1∶3，整理得：c2＝3c1。平衡时，Y和Z的生成速率之比为3∶2，c1的取值范围为012．CD
13．AC　[反应体系中只有NO2是红棕色气体，升温时气体颜色变浅，平衡向左移动，说明逆反应为吸热反应，A项正确；从表中数据看，达到平衡(NO的浓度不再变化)所用时间为3 s，正、逆反应速率相等是平衡的标志，v(NO2)＝2v(O2)，但未标正、逆，无法比较，B项错；达到平衡时NO的物质的量减少0.013 mol，变化量与化学方程式中的系数成正比，O2的变化量为0.006 5 mol，c曲线符合，C项正确；N2不与反应物或生成物反应，是本反应体系的“惰性气体”，在恒容情况下既不改变速率，也不影响化学平衡，加入NO2体系的压强增大，平衡向正反应方向移动，D项错。]
14．C　[分析表中数据，反应达到平衡后，各物质的浓度改变等于计量数之比为1∶3∶2，即反应为X＋3Y2Z，由
　　　　　　　X　＋　3Y2Z
初始(mol·L－1) 0.1 0.2 0
转化(mol·L－1) 0.05 0.15 0.1
平衡(mol·L－1) 0.05 0.05 0.1
计算得出X的转化率为50%，A正确；其平衡常数为：K＝c2(Z)/[c(X)·c3(Y)]＝1 600，B正确；因为平衡常数随温度变化而变化，D正确。]
15．(1)a/3　(2)2a　不变　(3)1
解析　(1)根据反应方程式，该反应是一个气体体积不变的反应，达到平衡时气体的总物质的量仍为3 mol，C的体积分数为a/3。
(2)本题达到平衡时与(1)小题达到平衡时，互为等效平衡，则相同组分的体积分数相同，C的物质的量是(1)平衡时的2倍，为2a mol。
(3)该反应前后气体分子数不变，欲达到等效平衡，只需所投入的A、B的物质的量之比为1∶2即可。设应加入x mol C，将x mol C完全换算成A、B后共有(2＋2x/3) mol A，(5＋x/3) mol B，由(2＋2x/3)∶(5＋x/3)＝1∶2，解得x＝1。
16．(1)50%　(2)1　(3)2mol－1·L　(4)C
解析　(1)乙容器反应达到平衡时c(A)＝0.5 mol·L－1，转化率为50%。B的转化率也为50%。
(2)甲容器反应达到平衡时，c(A)＝0.78 mol·L－1，转化率为61%，即压强越大，A的转化率越高，所以正反应为气体体积减小的反应，x＝1。
(3)反应达到平衡时，乙容器中c(A)＝c(B)＝c(C)＝0.5 mol·L－1，T℃时，该反应的平衡常数为2 mol－1·L。
(4)A项，向平衡后的乙容器中充入惰性气体氦气，气体浓度不变，平衡不发生移动， c(A)不变；B项，将乙容器单独升温，平衡逆向移动，A的体积分数增大，更大于甲容器中A的体积分数；C项，若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，达到平衡时A的转化率比不加前增大，所以平衡时甲容器中0.78 mol·L－117．(1)33.3%　(2)36.25%　(3)是　因为充入的He与反应无关，且在(2)和(3)中反应后所得气体的体积相同，所以各物质的浓度也就相同，是等效平衡
解析　(1)设在反应中反应掉A2 x mol
A2(g)＋B2(g)A2B2(g)
n(起始) 2 3 0
n(转化) x x x
n(平衡) 2－x 3－x x
A2的转化率为50%，所以可得转化的A2为x＝1，则B2的转化率为1/3＝33.3%。
该温度下该反应的平衡常数为：
K＝＝1。
(2)设当再次达到平衡时转化的A2为y mol
A2(g)＋B2(g)A2B2(g)
n(起始) 2 3 0
n(转化) y y y
n(平衡) 2－y 3－y y
由于是恒温下的反应，所以此时反应的平衡常数为K＝＝1，解得y＝0.725 mol，即A的转化率为36.25%。
18．(1)3　1　2　(2)放热　(3)K＝　减小
解析　(1)根据速率之比等于化学计量数之比，则m∶n∶p＝3∶1∶2，故m＝3，n＝1，p＝2。
(2)由图象可知T1>T2，升温C%减小，平衡逆向移动，说明正向放热。
(3)K＝，升温K减小。
19．(1)0.005 mol·L－1·s－1
(2)见下图
曲线注意两点：A的起始及平衡时的物质的量(分别为0.5 mol,0.25 mol)，达到平衡所需时间应小于60 s。
(3)B　(4)某一时刻的反应速率(或即时速率、瞬时速率)
解析　(1)由图可知反应A(g)2B(g)，在60 s达到平衡时，生成B物质0.6 mol，则有0.3 mol A发生反应，则A的反应速率为＝0.005 mol·L－1·s－1。
(2)(3)根据373 K时B浓度是A浓度的3倍，B为0.6 mol·L－1，则A为0.2 mol·L－1，说明起始条件为0.5 mol A或1 mol B，此时B的转化率为40%。若加入1 mol B和0.2 mol He，则使压强增大，因为是恒容条件，稀有气体对平衡无影响，则转化率仍为40%。
?
催化剂
△
催化剂
△第八章　化学反应速率和化学平衡
学案35　化学反应速率
[考纲要求]　1.了解化学反应速率的概念、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。
知识点一　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．计算式
v＝，表达式中Δc表示浓度的改变量，单位为mol·L－1。Δc(反应物)＝c(初)－c(末)，Δc(生成物)＝c(末)－c(初)。Δt表示反应所需时间，单位为s、min、h等。
3．单位
一般为____________或____________或_____________________________________。
4．意义
衡量化学反应进行的快慢程度。
5．特点
(1)同一化学反应用不同物质浓度的改变量表示速率时，数值可能不同，但表示的意义________(填“相同”或“不相同”)。因此，在表示化学反应速率时，必须注明是以哪种物质做标准的。
(2)同一化学反应中以不同物质表示的反应速率之比一定等于它们的化学计量数之比。如对任一反应aA＋bB===cC＋dD，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝__________。
问题思考
1．化学反应速率指瞬时速率还是平均速率？
　
　
2．在反应aA＋bB===cC＋dD中，若v(A)＝2 mol·L－1·min－1，而v(B)＝1.5 mol·L－1·min－1，能否说明A表示的反应速率比B表示的反应速率快？
　
　
　
3．对于一个化学反应，如果用不同物质表示其反应速率，数值不同意义是否相同？
　
　
知识点二　影响化学反应速率的因素
1．化学反应速率理论
(1)有效碰撞
反应物分子间能__________的碰撞。
发生条件：①发生碰撞的分子具有较高的能量；
②分子在__________发生碰撞。
(2)活化分子
化学反应中，能量较高、有可能发生________的分子。
(3)活化能
活化分子的________与所有分子的__________之差。
问题思考
4．只有活化分子才能发生有效碰撞吗？活化分子一定能发生有效碰撞吗？
　
　
　
2．影响化学反应速率的因素
(1)内因(主要因素)：反应物本身的________，如金属与水反应的速率：Na____Mg____Al。
(2)外因(其他条件不变，改变一个条件)
3．外界条件对化学反应速率影响的原因分析
规律总结　浓度、压强、温度、催化剂影响化学反应速率的实质——改变了单位体积内活化分子的数目。单位体积内活化分子的数目增加，反应速率加快；反之减小。
问题思考
5．对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，若增加反应物的用量，对反应速率有何影响？
　
　
　
6．压强对反应速率影响的实质是什么？改变体系压强，反应速率是否一定改变？
　
　
知识点三　化学反应速率的测定
化学反应的速率是通过________测定的。与其中任何一种化学物质的浓度(或质量)有关
的性质在测量反应速率时都可以加以利用，包括能够直接观察的某些性质，如_____和_____，也包括必须依靠科学仪器才能测量的性质，如_、__________、__________、__________等。在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，人们常常利用
______________________关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
测量时常用的方法有化学方法和物理方法。化学方法指用____________来测定不同时刻反应物或生成物浓度的方法；物理方法指对体系中物质浓度进行某种物理性质的动态测量的方法。
一、化学反应速率的计算与比较
1．化学反应速率的简单计算方法
(1)根据定义式v＝进行计算。
(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______________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＋
典例导悟1　(2011·苏州月考)(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－1
②用物质B表示反应的平均速率为0.6 mol·L－1·s－1
③2 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？
变式演练1　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－1
B．v(H2O)＝0.375 mol·L－1·min－1
C．v(O2)＝0.225 mol·L－1·min－1
D．v(NH3)＝0.500 mol·L－1·min－1
2.反应速率大小的比较
怎样比较不同条件下不同物质表示的反应速率的大小？
　
　
　
　
　
典例导悟2　可逆反应2A(g)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，在四种不同条件下的反应速率分别为：
①v(A)＝0.5 mol·L－1·min－1
②v(B)＝0.6 mol·L－1·min－1
③v(C)＝0.35 mol·L－1·min－1
④v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1
则该反应在不同条件下反应速率最快的是(　　)
A．① B．② C．③ D．④
听课记录：　
　
　
　
　
二、化学反应速率图象及其应用
1．物质的量(或浓度)—时间图象及其应用
例如：某温度时，在定容(V L)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。
根据上述图象可进行如下计算：
(1)某物质的反应速率、转化率，如：
v(X)＝______________ mol·L－1·s－1，Y的转化率＝__________________。
(2)确定化学方程式中的化学计量数之比
如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为___________________________________。
(3)判断该反应是否是可逆反应？____。原因是_______________________________
________________________________________________________________________。
典例导悟3　(2011·孝感质检)某温度时，在3 L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，由图中数据分析：
(1)该反应的化学方程式为：_______________________________________________。
(2)反应开始至2 min末，X的反应速率为________。
(3)该反应是由________________开始反应的(填“正反应”、“逆反应”或“正、逆反应同时”)。
变式演练2　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下图所示：
下列描述正确的是(　　)
A．反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为
0．158 mol·L－1·s－1
B．反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L－1
C．反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0%
D．反应的化学方程式为：X(g)＋Y(g)2Z(g)
2．速率—时间(v－t)图象及其应用
根据下表中第一行的格式，完成待填内容并绘出②～⑧情况中t1后v′正和v′逆的变化趋势。
平衡 条件变化 速率变化 平衡变化 速率变化曲线
任一平衡体系 ①增大反应物的浓度 v正、v逆均增大，且v正>v逆 正向移动
②减小反应物的浓度
③增大生成物的浓度
④减小生成物的浓度
正反应方向为气体体积增大的放热反应 ⑤增大压强或升高温度
⑥减小压强或降低温度
任意平衡或反应前后气体化学计量数和相等的平衡 ⑦正催化剂或增大压强
⑧负催化剂或减小压强 v正、v逆同等倍数减小
特别提醒　(1)浓度改变时反应速率图象的变化中，v′正或v′逆是连续的，无跳跃性；温度、压强改变时其图象中v′正或v′逆是不连续的，有跳跃性。
(2)气体反应体系充入惰性气体(或无关气体)时，对反应速率的影响：
①恒容：充入“惰性气体”总压强增大―→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。
典例导悟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
听课记录：　
　
变式演练3　在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH<0，某研究小组研究了当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：
根据上图回答下列问题：
(1)图Ⅰ研究的是不同压强对反应的影响，且________的压强较高。
(2)图Ⅱ研究的是不同温度对反应的影响，且______的温度较高。
(3)图Ⅲ研究的是不同________对反应的影响，且______(填“甲”或“乙”)的使用效率较高。
题组一　化学反应速率的计算和比较
1．(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下图所示，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－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
2．(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)
题组二　外界条件对反应速率的影响
3．(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/s
CH3COCH3 HCl Br2
① 0.80 0.20 0.001 0 290
② 1.60 0.20 0.001 0 145
③ 0.80 0.40 0.001 0 145
④ 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
4．(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)生成的平均速率为v＝
5．(2011·广东理综，31)利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)作用下，CH4产量随光照时间的变化如下图所示。
(1)在0～30小时内，CH4的平均生成速率vⅠ、vⅡ、vⅢ从大到小的顺序为________________；反应开始后的12小时内，在第______种催化剂作用下，收集的CH4最多。
(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。该反应ΔH＝＋206 kJ·mol－1。
①在答题卡的坐标图中，画出反应过程中体系能量变化图(进行必要标注)。
②将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1 L恒容密闭反应器，某温度下反应达平衡，平衡常数K＝27，此时测得CO的物质的量为0.10 mol，求CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。
(3)已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－802 kJ·mol－1
写出由CO2生成CO的热化学方程式：_____________________________________
________________________________________________________________________。
6．(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 F
4 mol·L－1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5
饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20
H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0
①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______________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
题组三　化学反应速率的图象
7．(2011·重庆理综，10)一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是(　　)
A．CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　ΔH<0
B．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH>0
C．CH3CH2OH(g)CH2===CH2(g)＋H2O(g)　ΔH>0
D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)2C6H5CH===CH2(g)＋2H2O(g)　ΔH<0
8．(2010·全国理综Ⅱ，9)相同体积、相同pH的某一元弱酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应，下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是(　　)
题组一　化学反应速率
1．(2011·青州质检)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(　　)
A．0.1 s B．2.5 s C．5 s D．10 s
2．(2011·蚌埠模拟)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。下列叙述中正确的是(　　)
A．反应的化学方程式为7Y3X
B．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
3．一定温度下，在恒容容器中发生可逆反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)。若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、0.04 mol·L－1(c1、c2均不为零)，反应经过4 min达到平衡，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，则下列判断不正确的是(　　)
A．c1∶c2＝1∶3
B．从反应开始至平衡时间内，Z的平均生成速率v(Z)＝0.01 mol·L－1·min－1
C．从反应开始至平衡时间内，Y的平均消耗速率v(Y)＝0.015 mol·L－1·min－1
D．达到平衡时，X、Y的转化率之比为1∶3
4．已知4NH3＋5O24NO＋6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)[mol·L－1·min－1]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)
5．(2011·银川模拟)反应A＋3B===2C＋2D，在四种不同情况下的反应速率分别为：①v(A)＝0.15 mol·L－1·s－1；②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1；③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1；④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1。该反应进行的最快的是(　　)
A．① B．④ C．①④ D．②③
6.在2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)，若最初加入的A和B都是4 mol，在前10 s内A的平均反应速率为0.12 mol·L－1·s－1，则10 s时，容器内B的物质的量为(　　)
A．3.6 mol B．3.2 mol C．2.4 mol D．1.2 mol
题组二　化学反应速率的影响因素
7．(2009·宁夏理综，10)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 H2O
V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL
A 25 5 0.1 10 0.1 5
B 25 5 0.2 5 0.2 10
C 35 5 0.1 10 0.1 5
D 35 5 0.2 5 0.2 10
8.下列说法正确的是(　　)
A．增大反应物浓度可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增多
B．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大
C．升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
D．催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数，但平衡转化率不变
9．NO、CO都是汽车尾气中的有害物质，直接排放易造成大气污染。为了消除污染，保护环境，科学家们正试图在汽车尾气排放管里填装特殊催化剂，使其发生反应：2CO(g)＋2NO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH<0，下列有关说法不正确的是(　　)
A．使用催化剂可以加快反应速率
B．改变压强对反应速率无影响
C．增大压强可加快反应速率
D．升高温度反应速率加快
题组三　化学反应速率图象
10．在容积不变的密闭容器中进行反应：2X2(g)＋Y2(g)2Z(g)　ΔH。下列各图表示当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，其中分析正确的是(　　)
A．图Ⅰ表示温度对化学平衡的影响，若乙的温度较高，则ΔH>0
B．图Ⅱ表示t1时刻使用催化剂对反应速率的影响
C．图Ⅱ表示t1时刻通入氦气对反应速率的影响
D．图Ⅲ表示t1时刻增大X2的浓度对反应速率的影响
11．(2011·淮阴模拟)CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是(　　)
A．反应开始2 min内平均反应速率最大
B．反应速率先增大后减小
C．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大
D．反应在第2 min到第4 min内生成CO2的平均反应速率为前2 min的2倍
12.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__________________________________________
________________________________________________________________________。
题组四　实验探究
13．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，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 34 500
2 0.10 粉末 0.5 50 20 35 50
3 0.10 丝 0.7 50 20 46 250
4 0.10 丝 0.8 50 20 35 200
5 0.10 粉末 0.8 50 20 36 25
6 0.10 丝 1.0 50 20 35 125
7 0.10 丝 1.0 50 35 50 50
8 0.10 丝 1.1 50 20 34 100
9 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_____________________________
________________________________________________________________________。
学案35　化学反应速率
【课前准备区】
知识点一
1．减少　增加
3．mol·L－1·s－1　mol·L－1·min－1　mol·L－1·h－1
5．(1)相同　(2)a∶b∶c∶d
知识点二
1．(1)发生反应　②一定的方向上
(2)有效碰撞
(3)平均能量　平均能量
2．(1)性质　>　>
(2)加快　减慢　加快　减慢　加快　减慢　相同　接触面积
知识点三
实验　释放出气体的体积　体系压强　颜色的深浅　光的吸收　光的发射　导电能力　颜色深浅和显色物质浓度间的正比　化学分析法
问题思考
1．一般指平均速率。
2．不一定，因为化学反应速率与其化学计量数成正比，a、b数值不确定，故无法判断A、B的反应速率哪一个快。
3．相同。
4．活化分子只有沿一定的取向碰撞才能发生有效碰撞，故有效碰撞肯定是活化分子之间碰撞发生的，而活化分子不一定能发生有效碰撞。
5．对于固体和纯液体反应物，增加反应物的用量，对反应速率无影响，但固体的表面积会对反应速率产生影响。
6．改变压强实质是改变体积而使浓度发生改变来实现反应速率的改变。对于没有气体参加的反应，改变体系压强，反应物的浓度不变，反应速率不发生改变。
【课堂活动区】
一、1.(2)化学计量数之比
2．对于反应nA＋mBpC＋qD，有如下关系：
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝n∶m∶p∶q，比较不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、v(D)/q的大小即可；也可利用方程式化学计量数转化为同一物质进行比较。
二、1.(1)　×100%
(2)(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2
(3)是　随时间的延长，X、Y、Z的物质的量不再变化且都不为0
2．②v正、v逆均减小，且v逆>v正　逆向移动
③v正、v逆均增大，且v逆>v正　逆向移动
④v正、v逆均减小，且v正>v逆　正向移动
⑤v正、v逆均增大，且v逆>v正　逆向移动
⑥v正、v逆均减小，且v正>v逆　正向移动
⑦v正、v逆同等倍数增大　平衡不移动
⑧平衡不移动
典例导悟
1．(1)B　(2)B　(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。
解析　(1)本题是考查用不同反应物或产物表示反应的平均速率的方法和反应中转化率、物质浓度的计算等知识点，所以考查内容的知识量较大。
v(C)＝＝0.3 mol·L－1·s－1
①v(A)＝v(C)＝0.3 mol·L－1·s－1
②v(B)＝v(C)＝0.3 mol·L－1·s－1×
＝0.15 mol·L－1·s－1
③参加反应的A的物质的量为：
0．3 mol·L－1·s－1×2 s×2 L＝1.2 mol
A的转化率为：×100%＝30%
④2s时B的浓度为：1 mol·L－1－0.15 mol·L－1·s－1×2 s＝0.7 mol·L－1
(2)把v(B)转化为v(A)可得，v(A)＝2v(B)＝2×0.6 mol·L－1·s－1＝1.2 mol·L－1·s－1，所以，用物质B表示的该反应的速率更快。
(3)通入A、B两气体的物质的量之比等于化学计量数之比2∶1，消耗物质的量之比也为2∶1，则A、B的转化率相等，都为30%。
2．D
3．(1)2Z＋Y3X　(2)0.067 mol·L－1·min－1
(3)正、逆反应同时
解析　(1)分析图象可知Y、Z是减少的，X是增加的，因此反应物为Y、Z，生成物为X，其单位时间内变化的物质的量之比即速率之比为：v(Z)∶v(Y)∶v(X)＝∶∶＝2∶1∶3，又3 min后，X、Y、Z的量不再变化，因此该反应是可逆的，反应的化学方程式为：2Z＋Y3X。
(2)v(X)＝≈0.067 mol·L－1·min－1。
(3)反应物、生成物都没有从原点开始，因此该反应是从正、逆反应同时进行开始的。
4．B
变式演练
1．CD　2.CD
3．(1)乙　(2)甲　(3)催化剂　甲
【课后练习区】
高考集训
1．B
2．C　[由＝＝＝可知C正确。]
3．D
4．D　[本题考查化学反应速率与化学平衡知识，意在考查考生运用化学反应速率和化学平衡解决实际问题的能力。催化剂能同等程度地改变正逆反应速率，A项错误；压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度来实现的，增大反应体系的压强，浓度不一定增大，如恒容下充入惰性气体，速率并没有增大，B项错误；降低温度反应速率减小，延长反应达到平衡的时间，C项错误；化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示，D项正确。]
5．(1)vⅢ>vⅡ>vⅠ　Ⅱ
(2)①　②91%(或0.91)
(3)CO2(g)＋3H2O(g)CO(g)＋2O2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋1 008 kJ·mol－1
解析　(1)由图知在30小时内CH4的产量Ⅲ最多、Ⅰ最少，故平均生成速率vⅢ>vⅡ>vⅠ，反应开始后的12小时内在第Ⅱ种催化剂作用下收集的CH4最多。
(2)设CH4、H2O的物质的量浓度均为a，转化率为x。
　　　CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)
初始浓度 a a 0 0
转化浓度 ax ax ax 3ax
平衡浓度 a－ax a－ax ax 3ax
则K＝＝27　又有ax＝0.1 mol·L－1
得a＝0.11 mol·L－1，x≈91%(或0.91)。
(3)由盖斯定律得
CO2(g)＋3H2O(g)CO(g)＋2O2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋1 008 kJ·mol－1。
6．(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
解析　(1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)由于Zn与反应生成的Cu及硫酸铜溶液组成了Cu－Zn微电池，大大加快了生成氢气的反应速率。(3)只要是比锌的金属性差的金属都可以与锌组成原电池，都可以加快生成氢气的反应速率，故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。(4)要加快生成氢气的反应速率，还可以采取如下措施：升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。(5)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响，故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取30 mL，根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL，可以求得V6＝10 mL，V8＝19.5 mL，V9＝17.5 mL，V10＝15 mL。当溶液中析出少量的铜时，因不能形成铜的晶体，故铜显示的颜色是灰黑色，E中析出较多的铜，则显示了铜晶体的颜色：暗红色。由于析出的铜的量较多，会覆盖在锌的表面，使得锌与稀硫酸接触面积大大减小，故反应速率反而减慢了。
7．A　[由温度 时间图像可知，T2先达到平衡，因此T2>T1，温度升高，水蒸气含量减少，正反应是放热反应，因此B、C不符合题意；由压强 时间图像可知，p1先达到平衡，即p1>p2，随着压强的增加，水蒸气含量增加，因此正反应是气体体积减小的反应，因此D不符合题意，只有A符合题意。]
8．C
考点集训
1．C　[当SO3的浓度增加0.4 mol·L－1时，O2的浓度减少了0.2 mol·L－1，利用反应速率的计算表达式，可得时间。]
2．AB　[从图象可以看出，反应开始时Y物质为10 mol，X物质为2 mol，达到平衡时Y减少了7 mol，X增多了3 mol，因此反应方程式应是7Y3X，故A正确；t2时刻X、Y两物质的物质的量相等，而不是反应速率相等，故C不正确；t3时，反应达到平衡状态，所以正反应速率等于逆反应速率，故D不正确。]
3．D
4．AD　[对于反应：4NH3＋5O24NO＋6H2O(g)满足＝＝＝。]
5．B　[若以物质A为标准，将其他物质表示的反应速率换算为用物质A表示的速率，则有：v(A)∶v(B)＝1∶3，则②的反应速率v(A)＝0.2 mol·L－1·s－1，同样可得，③用A表示为v(A)＝0.2 mol·L－1·s－1；④用A表示的反应速率为v(A)＝0.225 mol·L－1·s－1。]
6．B　[因为前10 s内(A)＝0.12 mol·L－1·s－1，则(B)＝ mol·L－1·s－1,10 s时，反应的n(B)＝×10 s×2 L＝0.8 mol，故余n(B)＝4 mol－0.8 mol＝3.2 mol。]
7．D　[影响化学反应速率的因素众多，本题从浓度和温度两个因素考查，只要抓住浓度越大，温度越高，反应速率越大，便可以选出正确答案D。]
8．CD　[增大反应物的浓度，活化分子的百分数不变，而单位体积内活化分子数增多，A项错误；有气体参加的化学反应，增大压强，活化分子的百分数不变，但单位体积内活化分子数增多，B项错误。]
9．B　[对于有气体参加或生成的可逆反应，使用催化剂、增大压强、升高温度能加快反应速率。一般来说，升高温度能加快反应速率，而与该反应的热效应无关。]
10．B　11.A
12．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，反应速率逐渐减慢
解析　Mg与HCl溶液的反应是放热反应，反应过程中，反应物的浓度不断减小，因此，该反应中并存两个影响化学反应的外因：一是反应放出的热能使反应体系的温度升高，化学反应速率加快；二是反应使HCl的物质的量浓度减小，化学反应速率减慢。由图象可知，在t1～t2的时间内，温度变化是影响化学反应速率的主要外因；在t2～t3的时间内，HCl的物质的量浓度的变化是影响化学反应速率的主要外因。
13．(1)假设Ⅰ：Cl－对铝和酸的反应有促进作用
假设Ⅱ：SO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容器中加入固体氯化钠，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容器中加入固体硫酸钠，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
解析　本题是对影响金属与酸反应速率因素的探究。第(1)问是一个探究性的问题，可根据对比实验而验证提出的假设结论。第(2)问可结合表格中的金属状态、酸的浓度、反应温度和反应的时间得出实验3是错误的，可结合4和5两组实验数据分析，其反应的温度比第5组中用金属粉末的温度还高，结论错误；第(3)问是对影响金属与酸反应的因素的考查，要从表格中分析数据，答题的角度有酸的浓度、金属的接触面积以及反应温度。
催化剂学案37　化学平衡移动
[考纲要求]　1.了解化学平衡建立的过程，理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。2.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。3.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。
知识点一　化学平衡的移动
1．概念
达到平衡状态的反应在条件改变后，平衡状态被破坏的过程。
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。
4．平衡移动会伴随着哪些变化
(1)反应速率的变化(引起平衡移动的本质，但反应速率变化也可能平衡不移动)，主要看v正与v逆是否相等，如果v正≠v逆，则平衡必然要发生移动，如果v正、v逆同时改变，但始终保持相等，则平衡不移动。
(2)浓度的变化，平衡移动会使浓度发生变化，但是浓度的变化不一定使平衡移动。
(3)各组分百分含量的变化。
(4)平均相对分子质量的变化。
(5)颜色的变化(颜色变化，平衡不一定发生移动)。
(6)混合气体密度的变化。
(7)转化率的变化。
(8)温度的变化。
问题思考
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？
　
3．惰性气体是否影响化学平衡的移动？
　
4．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？
　
知识点二　外界条件对化学平衡的影响
1．外界条件对化学平衡的影响
在一定条件下，aA(g)＋bB(g)mC(g)　ΔH<0达到了平衡状态，若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如下：
(1)浓度
①增大A的浓度或减小C的浓度，平衡向________方向移动；
②增大C的浓度或减小A的浓度，平衡向________方向移动。
(2)压强
①若a＋b≠m
增大压强，平衡向______________的方向移动；
减小压强，平衡向____________________的方向移动；
②若a＋b＝m
改变压强，平衡____移动。
(3)温度
升高温度，平衡向____________方向移动；
降低温度，平衡向____________方向移动。
(4)催化剂
使用催化剂，因其能同等倍数地改变正、逆反应速率，平衡____移动。
2．勒夏特列原理
(1)内容
如果改变影响平衡的条件之一(如________、________或________)，平衡将向着能够____________的方向移动。
(2)适用
①该原理适用于化学平衡、溶解平衡、电离平衡、水解平衡等动态平衡。
②这种减弱并不能消除外界条件的变化。
问题思考
5．改变外界条件引起平衡移动，平衡移动对条件的改变有什么影响？
　
一、化学平衡移动原理的应用
1．调控反应：根据影响化学反应速率和平衡的条件以及化学平衡移动原理，可调控工业反应使之效益最大化。如合成氨工业中加入催化剂提高反应速率，温度控制在500 ℃左右，既考虑了反应速率又兼顾了催化剂的活性的最佳温度，充入过量N2以提高H2的转化率等。
2．判状态：由压强的改变，根据平衡移动的方向，可以判断反应物或生成物的状态。
3．判系数：由压强的改变，根据平衡移动的方向，可以判断方程式中某气体物质的计量数或反应物和生成物之间的计量数的大小关系。
4．判ΔH：由温度的改变，根据化学平衡移动的方向，可以判断正反应或逆反应是吸热反应还是放热反应。
典例导悟1　(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：
1 2 4
100 1.00 0.75 0.53
200 1.20 0.90 0.63
300 1.30 1.00 0.70
下列说法正确的是(　　)
A．m>n
B．Q<0
C．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
听课记录：　
　
二、化学平衡的计算模板
1．化学反应中的各物质的平衡量、起始量及转化量之间的关系是什么？转化量与化学方程式中的化学计量数有无关系？
　
　
2．什么是转化率？
　
　
3．有关化学平衡计算的一般步骤和解题模式各是什么？
　
　
典例导悟2　(2011·深圳模拟)反应2A(g)＋B(g)3C(g)，起始时按5∶2的体积比将A、B两气体混合后，充入一体积不变的密闭容器中，在恒定温度下使其反应，达到平衡时混合气体中C的体积分数为60%。求：
(1)A、B的转化率分别为：αA＝________，αB＝______________________________。
(2)平衡混合气体的平均相对分子质量(设A的相对分子质量为MA，B的相对分子质量为MB)：__________。
(3)平衡时压强与起始相比，有何变化？________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
三、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：
Q＝
2．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。
典例导悟3　(2008·宁夏理综，25)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________。
变式演练　[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)＝________________。
题组一　化学平衡移动
1．判断正误
(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)
2．(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>0
D．25 ℃时，该反应的平衡常数K＝2.2
题组二　化学平衡的图象
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．(2011·江苏，10)下列图示与对应的叙述相符的是(　　)
A．图1表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
B．图2表示0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1 CH3COOH溶液所得到的滴定曲线
C．图3表示KNO3的溶解度曲线，图中a点表示的溶液是80 ℃时KNO3的不饱和溶液
D．图4表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线，由图知t时反应物转化率最大
题组一　化学平衡的移动
1．(2011·北京崇文模拟)
将1 mol H2(g)和2 mol I2(g)置于2 L密闭容器中，在一定温度下发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH<0，并达到平衡，HI的体积分数w(HI)随时间变化如图(Ⅱ)所示。若改变反应条件，w(HI)的变化曲线如图(Ⅰ)所示，则改变的条件可能是(　　)
A．恒温恒容条件下，加入适当催化剂
B．恒温恒压条件下，充入1 mol N2
C．恒容条件下，升高温度
D．恒温恒容条件下，再充入1 mol H2(g)和2 mol I2(g)
2．(2011·常州调研)在密闭容器中发生下列反应：aA(g)cC(g)＋dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是(　　)
A．A的转化率变小 B．平衡向正反应方向移动
C．D的体积分数变大 D．a3．(2011·陕西四校联考)
在一密闭容器中有如下反应：L(s)＋aG(g)===bR(g)。温度和压强对该反应的影响如右图所示，其中压强p1A．正反应为放热反应
B．化学方程式中的计量数a>b
C．G的转化率随温度升高而减小
D．增大压强，容器内气体质量不变
4．向某密闭容器中加入0.15 mol·L－1 A、0.05 mol·L－1 C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图甲所示[t0时c(B)未画出，t1时增大到0.05 mol·L－1]。图乙为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。
(1)若t4时改变的条件为减小压强，则B的起始物质的量浓度为________mol·L－1。
(2)若t5时改变的条件是升温，此时v正>v逆，若A的物质的量减少0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为a kJ，写出该反应的热化学方程式___________________________
________________________________________________________________________。
(3)若t1＝15 s，则t0～t1阶段以C的浓度变化表示的平均反应速率为v(C)＝________ mol·L－1·s－1，A的转化率为________。
(4)t3时改变的某一反应条件可能是________________________________________(选填序号)。
A．使用催化剂
B．增大压强
C．增大反应物浓度
题组二　化学平衡的计算
5．(2011·郑州月考)将等物质的量的F2和ClF混合，在密闭容器中发生反应： F2(g)＋ClF(g)ClF3(g)　ΔH<0。下列叙述中正确的是(　　)
A．恒温恒容时，当ClF 转化40% 时，容器内的压强为初始时的0.8 倍
B．若c(F2)∶c(ClF)∶c(ClF3) ＝1∶1∶1, 则反应一定达到平衡状态
C．达到平衡后，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡左移
D．平衡后再降低温度，保持恒容，达到新的平衡，则混合气体的平均摩尔质量增大
6．相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.6 kJ·mol－1。实验测得起始、平衡时的有关数据如表所示：
容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡时体系能量的变化
N2 H2 NH3
① 1 3 0 放出能量：23．15 kJ
② 0.9 2.7 0.2 放出热量：Q
下列叙述错误的是(　　)
A．容器①、②中反应的平衡常数相等
B．平衡时，两个容器中NH3的体积分数均为
C．容器②中达到平衡时放出的热量Q＝23.15 kJ
D．若容器①体积为0.5 L，则平衡时放出的热量<23.15 kJ
7.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＋H2CO＋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___________________________________。
题组三　综合探究
8．N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。
(1)N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是
________________________________________________________________________。
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　ΔH>0
①反应达到平衡后，若再通入一定量氮气，则N2O5的转化率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据：
t/s 0 500 1 000
c(N2O5)/mol·L－1 5.00 3.52 2.48
则500 s内N2O5的分解速率为__________。
③在T2温度下，反应1 000 s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L－1，则T2________T1。
(3)如图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的________区生成，其电极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
学案37　化学平衡移动
【课前准备区】
知识点一
3．(1)>　(2)＝　(3)<
知识点二
1．(1)①正反应　②逆反应
(2)①气体体积减小　气体体积增大
②不
(3)吸热反应　放热反应
(4)不
2．(1)温度　压强　浓度　减弱这种改变
问题思考
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，如反应前后气体体积不变的反应，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．“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，但各反应气体的分压不变―→体系中各反应成分的浓度不变―→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―→体系中各反应成分的浓度同倍数减小(等效于减压)
4．不要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。
5．(1)平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化，如升高温度时，平衡向着吸热反应方向移动；增加反应物浓度，平衡向反应物浓度减小的方向移动；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动等。
(2)这种“减弱”并不能抵消外界条件的变化，更不会“超越”这种变化。如：
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 ℃②若对体系N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)加压，例如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡向气态物质数减小的方向移动，达到新的平衡时30 MPa③若增大平衡体系Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3中Fe3＋的浓度，例如由0.01 mol·L－1增至0.02 mol·L－1，则在新平衡状态下，0.01 mol·L－1【课堂活动区】
二、1.①反应物：n(平)＝n(始)－n(变)；
生成物：n(平)＝n(始)＋n(变)。
②各物质的转化量之比等于化学方程式中化学计量数之比。
2．转化率＝×100%。
3．(1)一般步骤
①写出有关化学平衡的反应方程式。
②确定各物质的起始量、转化量、平衡量。
③根据已知条件建立等式关系进行解答。
(2)模式
如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量分别为a mol、b mol，达到平衡后消耗A的物质的量为mx mol。
　　　　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
三、1.正　>　化学平衡状态　＝　逆　<
2．吸热　放热
典例导悟
1．C　[温度不变时(假设100 ℃条件下)，体积是1 L时，Y的物质的量为1 mol，体积为2 L时，Y的物质的量为0.75 mol·L－1×2 L＝1.5 mol，体积为4 L时，Y的物质的量为0.53 mol·L－1×4 L＝2.12 mol，说明体积越小，压强越大，Y的物质的量越小，Y的质量分数越小，平衡向生成X的方向进行，m0，B、D项错误。]
2．(1)56%　70%　(2)＝
(3)不变
解析　(1)2A(g)＋B(g)3C(g)
起始量 5 2 0
变化量 2x x 3x
平衡量 5－2x 2－x 3x
由已知得×100%＝60%　x＝1.4
所以αA＝×100%＝56%
αB＝×100%＝70%
(2)总质量、总体积保持不变，则恒温下，平衡后的混合气体平均相对分子质量即为A、B两气体混合时的平均相对分子质量。
(3)反应2A(g)＋B(g)3C(g)中两边气体总系数相等，反应前后气体的总的物质的量不变，则在恒温恒容条件下，压强不变。
3．(1)25%　(2)增大　(3)6　(4)41%
解析　(1)　M(g)　　＋　　N(g)　P(g)＋　Q(g)
1 2.4 0 0
1×60% 1×60%
因此N的转化率为：×100%＝25%
(2)由于该反应的ΔH>0，即该反应为吸热反应，因此升高温度，平衡右移，M的转化率增大。
(3)根据(1)可求出各平衡浓度：
c(M)＝0.4 mol·L－1　c(N)＝1.8 mol·L－1
c(P)＝0.6 mol·L－1　c(Q)＝0.6 mol·L－1
因此化学平衡常数K＝
＝＝
由于温度不变，因此K不变，达到平衡后
c(P)＝2 mol·L－1　c(Q)＝2 mol·L－1
c(M)＝2 mol·L－1　c(N)＝(a－2)mol·L－1
K＝＝＝
解得a＝6
(4)设M的转化率为x，则达到平衡后各物质的平衡浓度分别为：
c(M)＝b(1－x)mol·L－1　c(N)＝b(1－x)mol·L－1
c(P)＝bx mol·L－1　c(Q)＝bx mol·L－1
K＝
＝＝
解得x＝41%
变式演练
(1)>　(2)0.04 mol·L－1　0.16 mol·L－1·min－1
【课后练习区】
高考集训
1．(1)×　(2)√　(3)√
解析　(1)催化剂能加快反应速率，但不能影响平衡移动，故不能提高反应物的平衡转化率。
2．D　[体系中有过量的锡且金属活泼性：Sn>Pb，向平衡体系中加入铅后，c(Pb2＋)不变，A错误；加入少量Sn(NO3)2固体，c(Sn2＋)增大，平衡逆向移动，c(Pb2＋)增大，B错误；升温使c(Pb2＋)增大，说明平衡逆向移动，ΔH<0，正反应为放热反应，C错误；由化学方程式和图中数据得平衡常数K＝＝＝2.2，D正确。]
3．A　[该反应的正反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，A正确；pH增大，H＋浓度减小，平衡正向移动，Cr2O的转化率升高，B错误；温度升高，正反应速率增大，C错误；增大Pb2＋的物质的量浓度，平衡正向移动，Cr2O的物质的量减小，D错误。]
4．C　[A错，因为图中所示的反应物能量高于生成物能量，应该是放热反应；B错，因为醋酸属于弱酸，曲线的起点对应的pH数值应在1和2之间；C对，因为从图中容易读出该温度下的溶质还没有达到饱和溶液所需要的量；D错，因为“生成物的最大量”和“反应物的最大转化率”属于两个概念、两个表示法。]
考点集训
1．C　[催化剂只能加快反应速率，而不会使平衡发生移动，A项错；恒压条件下充入N2，体积增大，反应物浓度减小，反应速率降低，B项错；原反应是放热反应，温度升高，反应速率加快，平衡向逆反应方向移动，C项正确；按原比例充入H2和I2，反应速率加快，但平衡转化率不变，D项错。]
2．AD　[若平衡不发生移动，改变体积后D的浓度应变为原来的2倍，现在变为1.8倍说明平衡向左移动，故A的转化率变小，D的体积分数减小，a3．B　[温度升高，G的体积分数减小，转化率增大，平衡向正反应方向移动，说明正反应为吸热反应，A、C项错；压强增大，G的体积分数减小，平衡向正反应方向移动，说明a>b，B项正确；L是固体，平衡移动将引起气体质量的改变，D项错。]
4．(1)0.02
(2)3A(g)2C(g)＋B(g)　ΔH＝＋100a kJ·mol－1
(3)0.004　60%　(4)AB
解析　(1)t4时，减小压强，v正、v逆以同等倍数下降，说明反应前后化学计量数之和相等，由A、C浓度变化曲线知，到t1时，A、C的浓度变化量分别为
Δc(A)＝0.15－0.06＝0.09 mol·L－1，
Δc(C)＝0.11－0.05＝0.06 mol·L－1，
即A、C的化学计量数之比为0.09∶0.06＝3∶2，
故反应式为3A(g)2C(g)＋B(g)，
则B的起始浓度为0.05－0.03＝0.02 mol·L－1。
(2)因升温，v正>v逆，平衡正向进行，故此反应为吸热反应，其热化学反应式为3A(g)??2C(g)＋B(g)
ΔH＝＋100a kJ·mol－1。
(3)v(C)＝
＝0.004 mol·L－1·s－1
α(A)＝×100%＝60%。
(4)乙图中t3时刻v正、v逆以同等倍数增大，故应是增大压强或加入催化剂。
5．AD　[设F2和ClF的物质的量均为1 mol，
　　　　F2(g)＋ClF(g)ClF3(g)
开始(mol) 1 1 0
反应(mol) 0.4 0.4 0.4
平衡(mol) 0.6 0.6 0.4
＝＝＝0.8，A项正确；不同条件下的平衡，转化率不同，反应物与产物的比例不同，故B项错；增大体积，正、逆反应速率都减小，C项错；降温，平衡向正反应方向移动，D项正确。]
6．C
7．(1)1　(2)0.95 mol·L－1　(3)吸热　(4)等于　平衡常数只与温度有关
8．(1)
(2)①不变　②0.002 96 mol·L－1·s－1　③<(或小于)
(3)阳极　N2O4＋2HNO3－2e－===2N2O5＋2H＋
解析　本题综合考查硝化、化学平衡、化学反应速率的计算、电解等化学基本原理。
(1)硝基苯是硝基取代苯环上的氢原子得到的产物，结构简式为
(2)恒容密闭容器中N2O5分解达到平衡后，再通入氮气，各物质的浓度均不变，所以平衡不移动。T1温度下500 s内N2O5的分解速率＝(5－3.52) mol·L－1/500 s＝0.002 96 mol·L－1·s－1，1 000 s内N2O5的分解速率＝(5－2.48)/1 000＝0.002 52 mol·L－1·s－1。在T2温度下NO2的浓度为4.98 mol·L－1，N2O5的分解速率＝(4.98÷2)/1 000＝0.002 49 mol·L－1·s－1，速率减小，所以T2小于T1。
(3)用电解法制备N2O5，N2O4失电子被氧化生成N2O5，所以N2O5在电解池的阳极区生成。电极方程式书写有些难度，N2O4转化为N2O5时增加了O原子，只能由硝酸提供。学案36　化学反应的方向和限度
[考纲要求]　1.了解化学反应的方向与化学反应的焓变和熵变之间的关系。2.掌握化学反应在一定条件下能否自发进行的判断依据。3.能够利用化学反应的焓变和熵变判断化学反应的方向。4.了解可逆反应的定义。5.理解化学平衡的定义。6.理解影响化学平衡的因素。7.理解化学平衡常数的定义并能进行简单计算。
知识点一　化学反应进行的方向及判断依据
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
要正确判断一个化学反应是否能自发进行，必须综合考虑反应的________与________。在恒温、恒压时，①如果反应的__________，则该反应一定能自发进行；②如果反应的____________，则该反应一定不能自发进行；③如果反应的________________或____________，反应是否能自发进行与反应的________有关。
问题思考
1．能自发进行的反应一定能实际发生吗？
　
　
2．为什么有时可用能量判据或熵判据判断反应进行的方向？
　
　
知识点二　可逆反应和化学平衡
1．可逆反应
________条件下，既能向________方向进行，又能向________方向进行的化学反应。
问题思考
3．反应2H2O2H2↑＋O2↑是否为可逆反应？
　
2．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，进行反应：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依据以上叙述画出反应的v－t图象：
④由v－t图象________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
问题思考
4．化学平衡概念中，正反应速率和逆反应速率相等的含义是什么？
　
　
知识点三　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。
一、化学平衡状态的判断
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在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v正＝v逆
②在单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C，则v正＝v逆
③vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆
④在单位时间内生成n mol B，同时消耗q mol D，均指v逆，v正不一定等于v逆
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)
混合气体相对平均分子质量() ①一定，m＋n≠p＋q
②一定，m＋n＝p＋q
温度 任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定(其他条件不变)
体系的密度(ρ) 　　　　　密度一定
典例导悟1　下列方法可以证明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)。
二、等效平衡
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．分析方法
按照化学方程式的化学计量数关系，把起始物转化为方程式__________的物质，通过对比两种情况下对应组分的起始量是相等，还是等比，来判断化学平衡是否等效(即“一边倒”)。
4．分类及判断方法
等效平衡有两类反应(即Δn＝0、Δn≠0的反应)、两种状态(即恒温恒容、恒温恒压)
(1)恒温恒容条件下的体积可变反应
判断方法：____________即等效
(2)恒温恒压条件下的体积可变反应
判断方法：____________即等效
(3)恒温条件下体积不变的反应
判断方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要____________即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡__________。
典例导悟2　在一定温度下进行反应H2＋I22HI，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 mol
② 2 mol 2 mol 1 mol
③ 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？
题组一　化学平衡状态的判断及平衡特征
1．(2011·山东理综，28)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为____________________________
________________________________________________________________________。
利用反应6NO2＋8NH37N2＋12H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是________L。
(2)已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
ΔH＝－196.6 kJ·mol－1
2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)
ΔH＝－113.0 kJ·mol－1
则反应NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。
一定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是________。
a．体系压强保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变
d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6，则平衡常数K＝________。
(3)CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右图所
示。该反应ΔH________0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右，选择此压强的理由是________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．(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 9.4×10－3
①可以判断该分解反应已经达到平衡的是________。
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＋2H2ONH4HCO3＋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：______________。
题组二　化学平衡常数及应用
3．(2011·上海，25)自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1 km，压强增大约25 000～30 000 kPa。在地壳内SiO2和HF存在以下平衡：SiO2(s)＋4HF(g)SiF4(g)＋2H2O(g)＋148.9 kJ
根据题意完成下列填空：
(1)在地壳深处容易有________气体逸出，在地壳浅处容易有__________沉积。
(2)如果上述反应的平衡常数K值变大，该反应________(选填编号)。
a．一定向正反应方向移动
b．在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c．一定向逆反应方向移动
d．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
(3)如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，________(选填编号)。
a．2v正(HF)＝v逆(H2O)
b．v(H2O)＝2v(SiF4)
c．SiO2的质量保持不变
d．反应物不再转化为生成物
(4)若反应的容器容积为2.0 L，反应时间为8.0 min，容器内气体的密度增大了0.12 g·L－1，在这段时间内HF的平均反应速率为__________________。
4．(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 0.020
c(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－1
D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
题组一　化学反应进行的方向
1．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
2．(2011·长春质检)有A、B、C、D 4个反应：
反应 A B C D
ΔH/kJ·mol－1 10.5 1.80 －126 －11.7
ΔS/J·mol－1·K－1 30.0 －113.0 84.0 －105.0
则在任何温度都能自发进行的反应是__________；任何温度都不能自发进行的反应是__________；另两个反应中，在温度高于__________时可自发进行的反应是_________，
在温度低于____________时可自发进行的反应是_____________________________。
题组二　化学平衡状态及其判断
3．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(　　)
A．反应容器中压强不随时间变化而变化
B．A气体和B气体的生成速率相等
C．混合气体的平均摩尔质量不随时间变化而变化
D．反应混合气体的密度不随时间变化而变化
4．(2011·盐城中学模拟)
在容积不同的密闭容器内，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：
________________________________________________________________________。
题组三　化学平衡常数及其计算
5．设反应①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　ΔH＝Q1的平衡常数为K1，反应②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)　ΔH＝Q2的平衡常数为K2，在不同温度下，K1、K2的值如下：
T/K K1 K2
973 1.47 2.38
1 173 2.15 1.67
Ⅰ.从上表可推断，反应①是________(填“放”或“吸”)热反应；
Ⅱ.现有反应③H2(g)＋CO2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝Q3，平衡常数为K3。
(1)根据反应①与②推导出K1、K2、K3的关系式K3＝________；可推断反应③是________(填“放”或“吸”)热反应。要使反应③在一定条件下建立的平衡右移，可采取的措施有________(填字母序号)。
A．缩小容器体积 B．降低温度
C．使用合适的催化剂 D．设法减少CO的量
E．升高温度
(2)根据反应①、②、③推导出Q1、Q2、Q3的关系式：____________________。
(3)现在恒容密闭容器中通入一定量CO2，再慢慢通入H2，使发生上述
反应③，在其他条件不变时，若改变H2的起始量，容器中CO的体积分数也随之改变，在右图中画出CO的体积分数随n(H2)变化的示意图。
学案36　化学反应的方向和限度
【课前准备区】
知识点一
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)焓变　熵变　ΔH<0，ΔS>0　ΔH>0，ΔS<0　ΔH<0，ΔS<0　ΔH>0，ΔS>0　温度
知识点二
1．相同　正反应　逆反应
2．(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
③
④可以　v正＝v逆≠0
(3)正反应速率＝逆反应速率　质量(或浓度)
知识点三
1．化学平衡　浓度计量数次方的乘积　浓度计量数次方的乘积　K
2.
3．(1)越大　越大
(2)温度
问题思考
1．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。
2．当能量判据与熵判据的差别较大时，可用能量判据或熵判据判断反应的方向。
3．不是可逆反应，因为条件不同。
4．这里的v正与v逆相等是对同一种物质而言的，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。
【课堂活动区】
一、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
二、1.起始　相同
2．相同　条件　途径
3．同一半边
4．(1)极值等量
(2)极值等比
(3)极值等比　无影响
典例导悟
1．②⑥⑨　⑥⑦⑧⑨⑩
解析　(1)对于反应前后气体分子总数不等的可逆反应，可从化学反应速率、化学键断裂、物质的量、物质的量浓度、转化率、颜色、温度、相对原子质量、压强、密度等来判断。
(2)对于反应前后气体分子总数相等的可逆反应，可从化学反应速率、化学键断裂、物质的量、物质的量浓度、转化率、颜色、温度等来判断(此时相对分子质量、压强、密度不能作为判断依据)。
2．(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的2.5倍。
(3)若使①③等效，③a、b、c三者关系应满足：(×1＋a)∶(×1＋b)＝1∶1或a∶b＝1∶1，c≥0。
【课后练习区】
高考集训
1．(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　6.72
(2)－41.8　b　2.67或
(3)<　在1.3×104 kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO转化率提高不大，同时生产成本增加，得不偿失
解析　(1)根据题给化学方程式可知当6 mol NO2全部参加反应时，转移电子6 mol×(4－0)＝24 mol，故转移1.2 mol电子时，消耗NO2 0.3 mol，即6.72 L。
(2)设所给的两个反应方程式分别标注为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH1＝－196.6 kJ·mol－1、2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)　ΔH2＝－113.0 kJ·mol－1，所求总反应方程式的ΔH为ΔH3，ΔH3＝＝
＝－41.8 kJ·mol－1。
第2问，由于该反应为前后气体体积相等的反应，故体系的压强始终保持不变，故不能以压强不变作为判断标志，故a错误；SO3与NO的体积比始终保持1∶1，故c错；根据“异方向，量相当”的原理可知d错。
设NO2和SO2的起始加入量分别为1 mol和2 mol，容器体积为V。则有：(设NO的转化量为x)
　　　　　NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)
起始量(mol) 1 2 0 0
转化量(mol) x x x x
平衡量(mol) 1－x 2－x x x
据题意有＝　则x＝0.8 mol
平衡常数K＝＝或2.67。
(3)从图像来看，随着温度的升高，CO的转化率变小，故ΔH<0，综合温度、压强对CO转化率的影响来看，在题给压强下，CO的转化率已经很大，不必再增大压强。
2．(1)①BC　②K＝c2(NH3)·c(CO2)＝2＝×(4.8×10－3 mol·L－1)3≈1.6×10－8(mol·L－1)3　③增加　④>　>
(2)⑤0.05 mol·L－1·min－1
⑥25 ℃时反应物的起始浓度较小，但0～6 min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0 ℃时的大
解析　(1)①根据化学平衡状态判断标志是v正＝v逆，各组分浓度不再发生变化，由NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)可见该反应为不等体积变化(即反应物和生成物气体分子数不相同)，可以得恒容状态下压强不变或混合气体密度不变时，反应即达到平衡状态，但上述反应中反应物无气体参加，因此生成物中各组分气体体积分数恒定不变。
②根据K＝c2(NH3)·c(CO2)
＝2·
≈1.6×10－8(mol·L－1)3。
③由NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)正反应气体分子数增加，增大压强平衡向逆反应方向移动。
④由表中数据可以得出温度升高，压强增大，即随着温度的升高，平衡向正反应方向移动，因此正反应是吸热反应，所以ΔH>0；根据NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)，正反应是生成物气体分子数增多的反应，所以ΔS>0。
(2)⑤根据v＝得到v＝＝0.05 mol·L－1·min－1。
⑥由图像数据可以得出，用不同初始浓度，不同温度下的平均反应速率的大小来说明：如25 ℃时反应物的起始浓度较小，但0～6 min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0 ℃时的大。
3．(1)SiF4、H2O　SiO2　(2)ad
(3)bc　(4)0.001 0 mol·L－1·min－1
解析　(1)气体的溶解度随压强的增大而升高，固体溶解度不受压强的影响，地壳深处，压强大，有SiF4、H2O气体逸出，而SiO2易在地壳浅处沉积。
(2)平衡常数K值增大，必使生成物浓度增大，平衡正向移动，故a正确，c错误；平衡正向移动，所以逆反应速率先减小，随着平衡的移动，生成物浓度增大，所以逆反应速率也随之增大，故d正确，b错误。
(3)用不同物质表示化学反应速率时，其速率之比等于化学计量数之比，故a错误，b正确；反应达到平衡时，各组分质量保持不变，正、逆反应速率相等，反应物和生成物之间并非不转化，故c正确，d错误。
(4)根据密度的改变量，先求得质量的改变量，可计算出参加反应的HF的物质的量，进一步计算平均反应速率，设参加反应的HF质量为m(HF)，Δm＝0.12 g·L－1×2.0 L＝0.24 g
SiO2(s)＋4HF(g)SiF4(g)＋2H2O(g)　Δm
4×20 g 104 2×18 60 g
m(HF) 0.24 g
＝　　　　　 m(HF)＝0.32 g
则参加反应的HF的物质的量为＝0.016 mol，(HF)＝＝＝0.001 0 mol·L－1·min－1。
4．C　[　甲：　　　H2(g)＋　CO2(g)H2O(g)＋CO(g)
0.010 0.010 0 0
x x x x
0.010－x 0.010－x x x
K＝＝　解得x＝0.006 0 mol·L－1
c(H2)＝c(CO2)＝0.010－x＝0.004 0 mol·L－1
c(H2O)＝c(CO)＝0.006 0 mol·L－1
α(H2)＝×100%＝60%
又因乙组中H2的起始浓度大于甲组，故乙组中的反应相当于在甲组平衡的基础上再加入0.010 mol·L－1的H2，使平衡又继续正向移动，导致乙中CO2的转化率大于60%，因此A正确；丙可看作是2个甲合并而成的，又因H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)是平衡不受压强影响的反应，故丙组达到平衡时，物质的转化率不变，仅各物质的浓度是甲组达到平衡时各物质的浓度的2倍，所以B正确，C错误；由于甲、乙、丙组中，丙的浓度最大，甲的浓度最小，所以丙反应速率最快，甲反应速率最慢，故D正确。]
考点集训
1．C
2．C　B　77 ℃　A　－161.6 ℃　D
3．CD
4．(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
解析　由图判断可知，C点是第一个平衡点，则A、B两点尚未达到平衡状态。C点以后，随温度升高，NH3百分含量降低，说明平衡向逆反应方向移动，所以正反应是放热反应。
5．Ⅰ.吸
Ⅱ.(1)K1/K2　吸　DE　(2)Q3＝Q1－Q2
(3)
通电
点燃
催化剂
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