《高考化學大二輪總復習 專題八 化學反應速率、化學平衡課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考化學大二輪總復習 專題八 化學反應速率、化學平衡課件.ppt（128頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

專題八化學反應速率化學平衡 1 了解化學反應速率的概念和平均反應速率的定量表示方法 2 理解溫度 濃度 壓強和催化劑等對化學反應速率影響的一般規(guī)律 3 認識催化劑在生產(chǎn) 生活和科學研究領域中的重大作用 4 認識化學反應的可逆性 能用焓變和熵變說明常見簡單化學反應的方向 考綱要求 5 理解化學平衡和化學平衡常數(shù)的含義 能用化學平衡常數(shù)進行簡單計算 6 理解濃度 溫度 催化劑等對化學平衡影響的一般規(guī)律 7 認識化學反應速率和化學平衡的調(diào)控在生活 生產(chǎn)和科學研究領域中的重要作用 考點一化學反應速率及其影響因素 化學反應進行的方向 欄目索引 考點二全面突破化學平衡 考點三全面突破化學平衡常數(shù)及轉化率 考點四看圖識圖借圖破解 知識精講 考點一化學反應速率及其影響因素 化學反應進行的方向 用上式進行某物質(zhì)反應速率計算時需注意以下幾點 1 濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì) 不適用于固體和純液體 2 化學反應速率是某段時間內(nèi)的平均反應速率 而不是即時速率 且計算時取正值 3 同一反應用不同的物質(zhì)表示反應速率時 數(shù)值可能不同 但意義相同 不同物質(zhì)表示的反應速率之比等于其化學計量數(shù)之比 4 計算反應速率時 若給出的是物質(zhì)的量的變化值 要轉化為物質(zhì)的量濃度的變化值 計算時一定要除以體積 再進行計算 5 對于可逆反應 通常計算的是正 逆反應抵消后的總反應速率 當達到平衡時 總反應速率為零 注 總反應速率也可理解為凈速率 2 正確理解速率影響因素 2 純液體 固體對化學反應速率的影響在化學反應中 純液體和固態(tài)物質(zhì)的濃度為常數(shù) 故不能用固態(tài)物質(zhì)的濃度變化來表示反應速率 但是固態(tài)反應物顆粒的大小是影響反應速率的條件之一 如煤粉由于表面積大 燃燒就比煤塊快得多 3 外界條件對可逆反應的正 逆反應速率的影響方向是一致的 但影響程度不一定相同 當增大反應物濃度時 v正增大 v逆瞬間不變 隨后也增大 增大壓強 氣體分子數(shù)減小方向的反應速率變化程度大 對于反應前后氣體分子數(shù)不變的反應 改變壓強可以同等程度地改變正 逆反應速率 升高溫度 v正和v逆都增大 但吸熱反應方向的反應速率增大的程度大 使用催化劑 能同等程度地改變正 逆反應速率 3 明辨是非 準確判斷正誤判斷 正確的打 錯誤的打 1 隨著反應的進行 化學反應速率一定逐漸減小 2 增大壓強 化學反應速率一定加快 3 反應現(xiàn)象不明顯 證明化學反應速率很慢 4 反應H2 Cl2 2HCl H 0 的機理包含 Cl2 2Cl 慢 H2 Cl HCl H 快 Cl2 H HCl Cl 快 則反應 的活化能大于反應 的活化能 5 在含有少量I 的溶液中 H2O2分解的機理為H2O2 I H2O IO 慢 H2O2 IO H2O O2 I 快 則I IO 均為H2O2分解反應的催化劑 4 正確理解化學反應進行的方向 1 化學反應有三大問題 什么條件下反應可以發(fā)生 方向問題 反應的快慢問題 化學反應速率 反應能否進行的程度問題 轉化率與Ka 2 自發(fā) 非自發(fā)反應與溫度條件有關 G H T S 注意 自發(fā)反應指反應在當前可以發(fā)生 但速率可能很快 也可能很慢 轉化率可能很高 也可能很低 非自發(fā)反應指反應當前不可自發(fā)進行 但是可以通過調(diào)整溫度轉變成自發(fā)反應 例如 H0的反應低溫可自發(fā) 也可以通過電解等手段強迫發(fā)生 判斷下列說法是否正確 正確的打 錯誤的打 1 CaCO3 s CaO s CO2 g 室溫下不能自發(fā)進行 說明該反應的 H0 S 0 3 常溫下 反應4Fe OH 2 s 2H2O l O2 g 4Fe OH 3 s 能自發(fā)進行 則 H 0 4 常溫下 反應2A s B g 2C g D g 不能自發(fā)進行 則該反應 H一定大于0 5 反應Hg l H2SO4 aq HgSO4 aq H2 g 在常溫下不能自發(fā)進行 則 H 0 6 常溫下 2NO g O2 g 2NO2 g 能夠自發(fā)進行 則該反應的 H0 8 8NH3 g 6NO g 7N2 g 12H2O g H 0 則該反應一定能自發(fā)進行 題組集訓 題組一化學反應速率的全方位考查 1 一定溫度下 在2L的密閉容器中 X Y Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示 1 從反應開始到10s時 用Z表示的反應速率為 0 079mol L 1 s 1 2 該反應的化學方程式為 解析由各物質(zhì)轉化的量 X為0 79mol Y為0 79mol Z為1 58mol 可知方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比為1 1 2 則化學方程式為X g Y g 2Z g 已知 反應aA g bB g cC g 某溫度下 在2L的密閉容器中投入一定量的A B 兩種氣體的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示 1 經(jīng)測定前4s內(nèi)v C 0 05mol L 1 s 1 則該反應的化學方程式為 解析前4s內(nèi) c A 0 8mol L 1 0 5mol L 1 0 3mol L 1 v A 0 3mol L 1 4s 0 075mol L 1 s 1 v A v C a c 0 075mol L 1 s 1 0 05mol L 1 s 1 3 2 由圖像知 在12s時 c A c B 0 6mol L 1 0 2mol L 1 3 1 a b 則a b c三者的比例為3 1 2 所以該反應的化學方程式為3A g B g 2C g 2 請在圖中將生成物C的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化曲線繪制出來 解析生成物C的濃度從0開始增加 到12s時達到最大 c A c C a c 3 2 所以 c C 2 0 6mol L 1 3 0 4mol L 1 答案 3 若上述反應分別在甲 乙 丙三個相同的密閉容器中進行 經(jīng)同一段時間后 測得三個容器中的反應速率分別為甲 v A 0 3mol L 1 s 1 乙 v B 0 12mol L 1 s 1丙 v C 9 6mol L 1 min 1 則甲 乙 丙三個容器中反應速率由快到慢的順序為 答案乙 甲 丙 密閉容器中發(fā)生如下反應 A g 3B g 2C g H 0 根據(jù)下面速率 時間圖像 回答下列問題 1 下列時刻所改變的外界條件 t1 t3 t4 解析審題視角注意圖像特點 以及外界條件對速率影響的圖像規(guī)律和濃度圖像無跳躍性等 t1時 v逆增大程度比v正增大程度大 說明改變的條件是升高溫度 t3時 v正 v逆同等程度地增大 說明加入了催化劑 t4時 v正 v逆都減小且v正減小的程度大 平衡向逆反應方向移動 答案升高溫度加入催化劑減小壓強 2 反應速率最快的時間段是 解析由于在t3時刻加入的是催化劑 所以t3 t4段反應速率最快 t3 t4段 易誤警示 1 化學反應速率計算的常見錯誤 1 不注意容器的容積 2 漏寫單位或單位寫錯 3 忽略有效數(shù)字 2 比較化學反應速率大小的注意事項 1 看單位是否統(tǒng)一 若不統(tǒng)一 換算成相同單位 2 比較不同時間段內(nèi)的化學反應速率大小時 可先換算成同一物質(zhì)表示的反應速率 再比較數(shù)值大小 題組二 控制變量 思想在探究影響化學反應速率因素中的應用2 某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中 發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率 請回答下列問題 1 上述實驗中發(fā)生反應的化學方程式有 解析分析實驗中涉及的物質(zhì) Zn CuSO4 H2SO4 其中能發(fā)生的化學反應有2個 Zn CuSO4 ZnSO4 Cu Zn H2SO4 ZnSO4 H2 Zn CuSO4 ZnSO4 Cu Zn H2SO4 ZnSO4 H2 2 硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是 解析由于Zn與CuSO4反應生成的Cu附著在Zn片表面 構成銅鋅原電池 從而加快了H2產(chǎn)生的速率 CuSO4與Zn 反應產(chǎn)生的Cu與Zn形成銅鋅原電池 加快了H2產(chǎn)生的速率 3 實驗室中現(xiàn)有Na2SO4 MgSO4 Ag2SO4 K2SO4等4種溶液 可與上述實驗中CuSO4溶液起相似作用的是 解析4種溶液中能與Zn發(fā)生置換反應的只有Ag2SO4 Zn Ag2SO4 ZnSO4 2Ag Ag2SO4 4 要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率 還可采取的措施有 答兩種 解析根據(jù)影響化學反應速率的外界因素 則加快反應速率的方法還有 增大反應物濃度 升高溫度 使用催化劑 增大鋅粒的表面積等 注意 H2SO4濃度不能過大 濃硫酸與Zn反應不生成H2 升高反應溫度 適當增加硫酸的濃度 增大鋅粒的表面積等 答兩種即可 5 為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響 該同學設計了如下一系列實驗 將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中 收集產(chǎn)生的氣體 記錄獲得相同體積氣體所需的時間 請完成此實驗設計 其中 V1 V6 V9 反應一段時間后 實驗A中的金屬呈 色 實驗E中的金屬呈 色 該同學最后得出的結論為當加入少量CuSO4溶液 生成氫氣的速率會大大提高 但當加入的CuSO4溶液超過一定量時 生成氫氣的速率反而會下降 請分析氫氣生成速率下降的主要原因 解析若研究CuSO4的量對H2生成速率的影響 則實驗中除CuSO4的量不同之外 其他物質(zhì)的量均相同 則V1 V2 V3 V4 V5 30mL 最終溶液總體積相同 由實驗F可知 溶液的總體積均為50mL 則V6 10mL V9 17 5mL 隨著CuSO4的量增大 附著在Zn片表面的Cu會越來越多 被覆蓋的Zn不能與H2SO4接觸 則H2生成速率會減慢 且Zn片表面的Cu為暗紅色 答案 301017 5 灰黑暗紅 當加入一定量的CuSO4后 生成的單質(zhì)Cu會沉積在Zn的表面 減少了Zn與溶液的接觸面積 3 某課外興趣小組對H2O2的分解速率做了如下實驗探究 1 下表是該小組研究影響過氧化氫 H2O2 分解速率的因素時采集的一組數(shù)據(jù) 用10mLH2O2制取150mLO2所需的時間 該小組在設計方案時 考慮了濃度 a b 等因素對過氧化氫分解速率的影響 從上述影響H2O2分解速率的因素a和b中任選一個 說明該因素對該反應速率的影響 解析從本題提供的表格中的數(shù)據(jù)和條件進行分析可以得到在該小組設計方案時 考慮到了濃度 溫度和催化劑對化學反應速率的影響 分析 組實驗可以得到在其他條件不變時 升高反應溫度 H2O2分解速率加快 分析 組實驗可以得到在其他條件不變時使用合適的催化劑 H2O2分解速率加快 答案 溫度催化劑 其他條件不變 升高反應溫度 H2O2分解速率加快 或其他條件不變 使用合適的催化劑 H2O2分解速率加快等合理答案 2 將質(zhì)量相同但顆粒大小不同的MnO2分別加入到5mL5 的雙氧水中 并用帶火星的木條測試 測定結果如下 寫出H2O2發(fā)生反應的化學方程式 實驗結果說明催化劑作用的大小與 有關 解析 在實驗中可以看到在其他條件不變時 MnO2的顆粒大小不同使帶火星的木條看到的現(xiàn)象不同 反應完成需要的時間也不同 故可得答案 O2 催化劑的顆粒大小 或 催化劑的表面積 題組三2015高考試題匯編4 2015 海南 8 10mL濃度為1mol L 1的鹽酸與過量的鋅粉反應 若加入適量的下列溶液 能減慢反應速率但又不影響氫氣生成量的是 A K2SO4B CH3COONaC CuSO4D Na2CO3解析鋅與稀鹽酸反應過程中 若加入物質(zhì)使反應速率增大 則溶液中的氫離子濃度增大 但由于不影響氫氣的生成量 故氫離子的總物質(zhì)的量不變 A項 硫酸鉀為強酸強堿鹽 不發(fā)生水解 若加入其溶液 則對鹽酸產(chǎn)生稀釋作用 氫離子濃度減小 但H 物質(zhì)的量不變 正確 B項 加入醋酸鈉 則與鹽酸反應生成醋酸 使溶液中氫離子濃度減小 隨著反應的進行 CH3COOH最終又完全電離 故H 物質(zhì)的量不變 正確 C項 加入硫酸銅溶液 Cu2 會與鋅反應生成銅 構成原電池 會加快反應速率 但H 物質(zhì)的量不變 錯誤 D項 加入碳酸鈉溶液 會與鹽酸反應 使溶液中的氫離子的物質(zhì)的量減少 導致反應速率減小 生成氫氣的量減少 錯誤 答案AB 5 2015 上海 20 對于合成氨反應 達到平衡后 以下分析正確的是 A 升高溫度 對正反應的反應速率影響更大B 增大壓強 對正反應的反應速率影響更大C 減小反應物濃度 對逆反應的反應速率影響更大D 加入催化劑 對逆反應的反應速率影響更大 解析A項 合成氨反應的正反應是放熱反應 升高溫度 正反應 逆反應的反應速率都增大 但是溫度對吸熱反應的速率影響更大 所以對該反應來說 對逆反應速率影響更大 錯誤 B項 合成氨的正反應是氣體體積減小的反應 增大壓強 對正反應的反應速率影響更大 正反應速率大于逆反應速率 所以平衡正向移動 正確 C項 減小反應物濃度 使正反應的速率減小 由于生成物的濃度沒有變化 所以逆反應速率不變 逆反應速率大于正反應速率 所以化學平衡逆向移動 錯誤 D項 加入催化劑 使正反應 逆反應速率改變的倍數(shù)相同 正反應 逆反應速率相同 化學平衡不發(fā)生移動 錯誤 答案B 6 2015 重慶理綜 11 3 研究發(fā)現(xiàn) 腐蝕嚴重的青銅器表面大都存在CuCl 關于CuCl在青銅器腐蝕過程中的催化作用 下列敘述正確的是 A 降低了反應的活化能B 增大了反應的速率C 降低了反應的焓變D 增大了反應的平衡常數(shù) AB 1 化學平衡狀態(tài)的判斷標志 1 速率標志 同一物質(zhì)在同一時間內(nèi)生成速率與消耗速率相等 不同物質(zhì)在相同時間內(nèi)代表反應方向相反時的化學反應速率比等于化學計量數(shù)之比 知識精講 考點二全面突破化學平衡 2 物質(zhì)的數(shù)量標志 平衡體系中各物質(zhì)的質(zhì)量 濃度 百分含量等保持不變 反應物消耗量達到最大值或生成物的量值達到最大值 常用于圖像分析中 不同物質(zhì)在相同時間內(nèi)代表反應方向相反的量 如物質(zhì)的量 物質(zhì)的量濃度 氣體體積 的變化值之比等于化學計量數(shù)之比 3 特殊的標志 對反應前后氣體分子數(shù)目不同的可逆反應來說 當體系的總物質(zhì)的量 總壓強 恒溫恒容時 平均相對分子質(zhì)量不變 有色體系的顏色保持不變 4 依Q與K關系判斷 若Q K 反應處于平衡狀態(tài) 特別提醒 1 若所有物質(zhì)均為氣體 則質(zhì)量不變不能作為化學平衡的標志 2 若是在恒容容器中進行 則氣體體積 密度保持不變不能作為化學平衡的標志 2 化學平衡移動的判斷方法 1 依據(jù)勒夏特列原理判斷通過比較平衡破壞瞬時的正 逆反應速率的相對大小來判斷平衡移動的方向 若外界條件改變 引起v正 v逆 此時正反應占優(yōu)勢 則化學平衡向正反應方向 或向右 移動 若外界條件改變 引起v正 v逆 此時逆反應占優(yōu)勢 則化學平衡向逆反應方向 或向左 移動 若外界條件改變 雖能引起v正和v逆變化 但變化后新的v正 和v逆 仍保持相等 則化學平衡沒有發(fā)生移動 2 依據(jù)濃度商 Q 規(guī)則判斷通過比較濃度商 Q 與平衡常數(shù) K 的大小來判斷平衡移動的方向 若Q K 平衡逆向移動 若Q K 平衡不移動 若Q K 平衡正向移動 3 不能用勒夏特列原理解釋的問題 1 若外界條件改變后 無論平衡向正反應方向移動或向逆反應方向移動都無法減弱外界條件的變化 則平衡不移動 如對于H2 g Br2 g 2HBr g 由于反應前后氣體的分子總數(shù)不變 外界壓強增大或減小時 平衡無論正向或逆向移動都不能減弱壓強的改變 所以對于該反應 壓強改變 平衡不發(fā)生移動 2 催化劑能同等程度地改變正 逆反應速率 所以催化劑不會影響化學平衡 3 當外界條件的改變對平衡移動的影響與生產(chǎn)要求不一致時 不能用勒夏特列原理解釋 如工業(yè)合成氨條件的選擇 題組集訓 題組一多角度 全方位突破化學平衡狀態(tài)標志的判定 1 在一定溫度下的定容容器中 當下列物理量不再發(fā)生變化時 混合氣體的壓強 混合氣體的密度 混合氣體的總物質(zhì)的量 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量 混合氣體的顏色 各反應物或生成物的濃度之比等于系數(shù)之比 某種氣體的百分含量 1 能說明2SO2 g O2 g 2SO3 g 達到平衡狀態(tài)的是 2 能說明I2 g H2 g 2HI g 達到平衡狀態(tài)的是 3 能說明2NO2 g N2O4 g 達到平衡狀態(tài)的是 4 能說明C s CO2 g 2CO g 達到平衡狀態(tài)的是 5 能說明A s 2B g C g D g 達到平衡狀態(tài)的是 6 能說明NH2COONH4 s 2NH3 g CO2 g 達到平衡狀態(tài)的是 7 能說明5CO g I2O5 s 5CO2 g I2 s 達到平衡狀態(tài)的是 2 若上述題目改成一定溫度下的恒壓密閉容器 結果又如何 答案 1 2 3 4 5 6 7 3 汽車凈化的主要原理為2NO g 2CO g 2CO2 g N2 g H 0 若該反應在絕熱 恒容的密閉體系中進行 下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是 答案bd 失誤防范 化學平衡標志判斷 三關注 關注反應條件 是恒溫恒容 恒溫恒壓 還是絕熱恒容容器 關注反應特點 是等體積反應 還是非等體積反應 關注特殊情況 是否有固體參加或生成 或固體的分解反應 題組二化學平衡狀態(tài)移動方向及結果的判定4 在一定條件下 可逆反應2NO2 g N2O4 g H 0達到平衡 當分別改變下列條件時 請?zhí)羁?1 保持容器容積不變 通入一定量NO2 則達到平衡時NO2的百分含量 填 增大 減小 或 不變 下同 保持容器容積不變 通入一定量N2O4 則達到平衡時NO2的百分含量 解析保持容器容積不變 通入一定量NO2 則增加了NO2的濃度 所以平衡正向移動 且NO2轉化率比原來大 NO2的百分含量減小 保持容器容積不變 通入一定量N2O4 則增加了N2O4的濃度 所以平衡逆向移動 但其進行的程度比原來的N2O4的轉化率要小 所以NO2的百分含量減小 答案減小減小 2 保持壓強不變 通入一定量NO2 則達到平衡時NO2的百分含量 保持壓強不變 通入一定量N2O4 則達到平衡時NO2的百分含量 解析保持壓強不變 通入一定量NO2或N2O4 不影響平衡 所以NO2的百分含量不變 不變 不變 3 保持容器容積不變 通入一定量氖氣 則達到平衡時NO2的轉化率 保持壓強不變 通入氖氣使體系的容積增大一倍 則達到平衡時NO2的轉化率 解析保持容器容積不變 通入一定量氖氣 此過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度都沒有發(fā)生改變 所以平衡不移動 NO2的轉化率不變 保持壓強不變 通入氖氣使體系的容積增大一倍 則相當于減小壓強 所以平衡向生成NO2的方向移動 所以NO2的轉化率會減小 不變 減小 5 2015 江蘇 15 在體積均為1 0L的兩恒容密閉容器中加入足量的相同的碳粉 再分別加入0 1molCO2和0 2molCO2 在不同溫度下反應CO2 g C s 2CO g 達到平衡 平衡時CO2的物質(zhì)的量濃度c CO2 隨溫度的變化如圖所示 圖中 點均處于曲線上 下列說法正確的是 A 反應CO2 g C s 2CO g 的 S 0 H2p總 狀態(tài) C 體系中c CO c CO 狀態(tài) v逆 狀態(tài) 解析A項 C和CO2反應是吸熱反應 H 0 故A錯誤 B項 狀態(tài) 是通入0 1molCO2 狀態(tài) 是通入0 2molCO2 狀態(tài) 可以看作先通0 1molCO2 此時的壓強相等 再通入0 1molCO2 假如平衡不移動 此時的壓強等于2 倍p總 狀態(tài) 但要滿足CO2的濃度相等 應對此體系加熱使反應向正反應方向移動 氣體物質(zhì)的量增加 因此p總 狀態(tài) 2p總 狀態(tài) 故正確 C項 狀態(tài) 可以看作先通0 1molCO2 此時兩者CO的濃度相等 再通入0 1molCO2 假如平衡不移動 狀態(tài) CO的濃度等于2倍狀態(tài) 但再充入CO2 相當于增大壓強 平衡右移 消耗CO 因此c CO 狀態(tài) 2c CO 狀態(tài) 故正確 D項 溫度越高 反應速率越快 v逆 狀態(tài) v逆 狀態(tài) 故錯誤 答案BC 6 2015 天津理綜 6 某溫度下 在2L的密閉容器中 加入1molX g 和2molY g 發(fā)生反應 X g mY g 3Z g 平衡時 X Y Z的體積分數(shù)分別為30 60 10 在此平衡體系中加入1molZ g 再次達到平衡后 X Y Z的體積分數(shù)不變 下列敘述不正確的是 A m 2B 兩次平衡的平衡常數(shù)相同C X與Y的平衡轉化率之比為1 1D 第二次平衡時 Z的濃度為0 4mol L 1 解析A項 由題意可知兩種條件下X Y Z的初始物質(zhì)的量不同 而最終平衡狀態(tài)相同 則兩種條件下建立的平衡為溫度 容積不變時的等效平衡 故滿足反應前后氣態(tài)物質(zhì)計量數(shù)之和相等 則1 m 3 m 2 正確 B項 溫度不變 平衡常數(shù)不變 正確 C項 X Y的初始物質(zhì)的量之比為1 2 根據(jù)方程式可知參加反應的X Y的物質(zhì)的量之比也為1 2 故X與Y的平衡轉化率之比為1 1 正確 D項 由方程式可知該反應中反應前后氣體的物質(zhì)的量不變 所以第二次平衡時氣體的總物質(zhì)的量為4mol 則Z的物質(zhì)的量為4mol 10 0 4mol Z的濃度為0 4mol 2L 0 2mol L 1 錯誤 答案D 方法技巧 對于反應物或生成物只有一種的可逆反應而言 在改變物質(zhì)濃度而引起化學平衡移動時應遵循或應用下列方法進行分析 1 建模法分析化學平衡當容器 中的投料量是容器 中的n倍時 可通過建模思想來進行考慮 一般解題步驟 以PCl5 g PCl3 g Cl2 g 為例 建模 構建容器 的模型 p 始 p 平 解模 將容器 進行拆分 構建新的模型 用實線箭號表示狀態(tài)變化的方向 用虛線箭號表示虛擬的過程 最后將虛擬出的兩個平衡狀態(tài)進行加壓 把體積較大的平衡狀態(tài)轉化為體積較小的平衡狀態(tài) 即容器 的反應相當于在虛擬容器的基礎上增大壓強 平衡逆向移動 容器 相對于容器 PCl5的體積分數(shù)增大 2 在溫度 壓強不變的體系中加入某種氣體反應物 或生成物 的平衡移動問題 對于aA g bB g cC g 或bB g cC g aA g 當T p不變時 加入A氣體 平衡移動的最終結果與原平衡等效 相當于平衡不移動 而加入B或C 則平衡的移動由濃度決定 考點三全面突破化學平衡常數(shù)及轉化率 1 化學平衡常數(shù)的全面突破 1 數(shù)學表達式 對于反應mA g nB g pC g qD g 來說 K 知識精講 2 平衡常數(shù)的意義 平衡常數(shù)可表示反應進行的程度 K越大 反應進行的程度越大 K 105時 可以認為該反應已經(jīng)進行完全 轉化率也能表示反應進行的程度 轉化率不僅與溫度有關 而且與起始條件有關 K的大小只與溫度有關 與反應物或生成物起始濃度的大小無關 3 濃度商 可逆反應進行到某時刻 包括化學平衡 時 生成物濃度的化學計量數(shù)次冪之積與反應物濃度的化學計量數(shù)次冪之積的比值稱為濃度商 Q 當Q K時 該反應達到平衡狀態(tài) QK時 該反應向逆反應方向進行 再通入bmolB A B 再通入amolA bmolB 若a b c A B 若a b c A B 若a b c A B 增大 減小 增大 增大 不變 不變 減小 減小 1 2015 重慶理綜 7 羰基硫 COS 可作為一種糧食熏蒸劑 能防止某些昆蟲 線蟲和真菌的危害 在恒容密閉容器中 將CO和H2S混合加熱并達到下列平衡 CO g H2S g COS g H2 g K 0 1反應前CO物質(zhì)的量為10mol 平衡后CO物質(zhì)的量為8mol 下列說法正確的是 題組集訓 A 升高溫度 H2S濃度增加 表明該反應是吸熱反應B 通入CO后 正反應速率逐漸增大C 反應前H2S物質(zhì)的量為7molD CO的平衡轉化率為80 解析A項 升高溫度 H2S濃度增大 說明平衡向逆反應方向移動 逆反應吸熱 正反應放熱 錯誤 B項 通入CO氣體瞬間正反應速率增大 達到最大值 向正反應方向建立新的平衡 正反應速率開始減小 錯誤 C項 設反應前H2S的物質(zhì)的量為nmol 容器的容積為1L 則 CO g H2S g COS g H2 g K 0 1n 始 mol10n00n 變 mol2222n 平 mol8n 222 因為該反應是反應前后氣體體積不變的反應 所以有K 0 1 解得n 7 正確 D項 根據(jù)上述計算可知CO的轉化率為20 錯誤 答案C 2 將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入體積為1L的恒溫密閉容器中 各物質(zhì)濃度隨時間變化的關系如圖1所示 計算該反應的平衡常數(shù)K 反應進行到20min時 再向容器內(nèi)充入一定量NO2 10min后達到新的平衡 此時測得c NO2 0 9mol L 1 1 第一次平衡時混合氣體中NO2的體積分數(shù)為w1 達到新平衡后混合氣體中NO2的體積分數(shù)為w2 則w1 w2 填 或 2 請在圖2中畫出20min后各物質(zhì)的濃度隨時間變化的曲線 曲線上必須標出 X 和 Y 答案 0 9 1 2 3 2014 山東理綜 29 研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時 涉及如下反應 2NO2 g NaCl s NaNO3 s ClNO g K1 H1 0 2NO g Cl2 g 2ClNO g K2 H2 0 1 4NO2 g 2NaCl s 2NaNO3 s 2NO g Cl2 g 的平衡常數(shù)K 用K1 K2表示 解析觀察題給的三個方程式可知 題目所求的方程式可由 2 得到 故該反應的平衡常數(shù)K 答案K K2 2 為研究不同條件對反應 的影響 在恒溫條件下 向2L恒容密閉容器中加入0 2molNO和0 1molCl2 10min時反應 達到平衡 測得10min內(nèi)v ClNO 7 5 10 3mol L 1 min 1 則平衡后n Cl2 mol NO的轉化率 1 其他條件保持不變 反應 在恒壓條件下進行 平衡時NO的轉化率 2 1 填 或 平衡常數(shù)K2 填 增大 減小 或 不變 若要使K2減小 可采取的措施是 解析由題給數(shù)據(jù)可知 n ClNO 7 5 10 3mol L 1 min 1 10min 2L 0 15mol 2NO g Cl2 g 2ClNO g 起始物質(zhì)的量 mol0 20 1010min內(nèi)轉化的物質(zhì)的量 mol0 150 0750 15平衡物質(zhì)的量 mol0 050 0250 15 故n Cl2 0 025mol NO的轉化率 1 100 75 其他條件保持不變 由恒容條件 2L 改為恒壓條件 因該反應是氣體分子數(shù)減小的反應 平衡正向移動 NO的轉化率增大 即 2 1 平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù) 故由恒容條件改為恒壓條件時平衡常數(shù)不變 要使平衡常數(shù)減小 平衡應逆向移動 因為反應 是放熱反應 故應升高溫度 答案2 5 10 275 不變升高溫度 1 圖像類型 知識精講 考點四看圖識圖借圖破解 2 含量 時間 溫度 壓強 C 指產(chǎn)物的質(zhì)量分數(shù) B 指某反應物的質(zhì)量分數(shù) 3 恒壓 或恒溫 線 c表示反應物的平衡濃度 表示反應物的轉化率 圖 若p1 p2 p3 則正反應為氣體體積的反應 H0 圖 若T1 T2 則正反應為反應 減小 放熱 4 幾種特殊圖像 對于化學反應mA g nB g pC g qD g M點前 表示從反應物開始 v正 v逆 M點為剛達到平衡點 如下圖 M點后為平衡受溫度的影響情況 即升溫 A的百分含量增加或C的百分含量減少 平衡左移 故正反應 H 0 對于化學反應mA g nB g pC g qD g L線上所有的點都是平衡點 如下圖 L線的左上方 E點 A的百分含量大于此壓強時平衡體系的A的百分含量 所以 E點v正 v逆 則L線的右下方 F點 v正 v逆 2 分析方法 1 認清坐標系 弄清縱 橫坐標所代表的意義 并與有關原理相結合 2 看清起點 分清反應物 生成物 濃度減小的是反應物 濃度增大的是生成物 一般生成物多數(shù)以原點為起點 3 看清曲線的變化趨勢 注意漸變和突變 分清正 逆反應 從而判斷反應特點 4 注意終點 例如 在濃度 時間圖像上 一定要看清終點時反應物的消耗量 生成物的增加量 并結合有關原理進行推理判斷 5 先拐先平 例如 在轉化率 時間圖像上 先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡 此時逆向推理可得該曲線對應的溫度高 濃度大或壓強大 6 定一議二 當圖像中有三個量時 先確定一個量不變再討論另外兩個量的關系 3 繪圖要領一標 標原點 標橫 縱坐標的物理量及單位 二比 比照原圖像 畫出新圖像 并標明 題組集訓 題組一識別圖像 聯(lián)系規(guī)律 判斷正誤 1 2015 四川理綜 7 一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應 C s CO2 g 2CO g 平衡時 體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關系如下圖所示 已知 氣體分壓 p分 氣體總壓 p總 體積分數(shù) 下列說法正確的是 A 550 時 若充入惰性氣體 v正 v逆均減小 平衡不移動B 650 時 反應達平衡后CO2的轉化率為25 0 C T 時 若充入等體積的CO2和CO 平衡向逆反應方向移動D 925 時 用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp 24 0p總 解析A項 C s CO2 g 2CO g 的正反應是氣體物質(zhì)的量增加的反應 由于反應容器為體積可變的恒壓密閉容器 充入惰性氣體容器體積擴大 對反應體系相當于減小壓強 故v正 v逆均減小 平衡正向移動 錯誤 B項 由圖可知 650 時若設起始時CO2的體積為1L 平衡時CO2消耗的體積為xL 則 C s CO2 s 2CO g V始10V變x2xV平1 x2x 100 40 0 x 0 25 CO2的轉化率為25 正確 C項 由圖可知 T 時平衡體系中CO和CO2的體積分數(shù)均為50 故恒壓時充入等體積的CO2和CO兩種氣體平衡不發(fā)生移動 錯誤 D項 925 時 CO的平衡分壓p CO p總 96 0 CO2的平衡分壓p CO2 p總 4 根據(jù)化學平衡常數(shù)的定義可知 答案B 2 2015 安徽理綜 11 汽車尾氣中 NO產(chǎn)生的反應為N2 g O2 g 2NO g 一定條件下 等物質(zhì)的量的N2 g 和O2 g 在恒容密閉容器中反應 下圖曲線a表示該反應在溫度T下N2的濃度隨時間的變化 曲線b表示該反應在某一起始條件改變時N2的濃度隨時間的變化 下列敘述正確的是 A 溫度T下 該反應的平衡常數(shù)K B 溫度T下 隨著反應的進行 混合氣體的密度減小C 曲線b對應的條件改變可能是加入了催化劑D 若曲線b對應的條件改變是溫度 可判斷該反應的 H 0解析A項 在溫度T下 由曲線a可知 達到平衡后N2 O2 NO的濃度分別為c1mol L 1 c1mol L 1 2 c0 c1 mol L 1 所以該反應的平衡常數(shù)K 正確 B項 反應前后 混合氣體的體積與質(zhì)量都沒有發(fā)生改變 所以混合氣體的密度不變 錯誤 C項 加入催化劑只改變反應速率而不改變反應的轉化率 若加入催化劑達到平衡后 c N2 應與曲線a對應的平衡濃度相同 錯誤 D項 若曲線b對應的條件改變是溫度 由于曲線b相對于曲線a先達到了平衡 故應該為升溫 升高溫度 N2的平衡濃度減小 說明平衡向正向移動 該反應為吸熱反應 H 0 錯誤 答案A 題組二辨別圖表 提取信息 綜合應用3 2015 全國卷 28 4 Bodensteins研究了下列反應 2HI g H2 g I2 g 在716K時 氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分數(shù)x HI 與反應時間t的關系如下表 根據(jù)上述實驗結果 該反應的平衡常數(shù)K的計算式為 上述反應中 正反應速率為v正 k正x2 HI 逆反應速率為v逆 k逆x H2 x I2 其中k正 k逆為速率常數(shù) 則k逆為 以K和k正表示 若k正 0 0027min 1 在t 40min時 v正 min 1 由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v正 x HI 和v逆 x H2 的關系可用下圖表示 當升高到某一溫度時 反應重新達到平衡 相應的點分別為 填字母 原平衡時 x HI 為0 784 x H2 為0 108 二者圖中縱坐標均約為1 6 因為平衡時v正 v逆 升高溫度 正 逆反應速率均加快 對應兩點在1 6上面 升高溫度 平衡向正反應方向移動 x HI 減小 A點符合 x H2 增大 E點符合 答案 k正 K1 95 10 3 A點 E點 4 2015 山東理綜 30 1 2 合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸放氫性能 在配合氫能的開發(fā)中起著重要作用 1 一定溫度下 某貯氫合金 M 的貯氫過程如圖所示 縱軸為平衡時氫氣的壓強 p 橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數(shù)比 H M 在OA段 氫溶解于M中形成固溶體MHx 隨著氫氣壓強的增大 H M逐漸增大 在AB段 MHx與氫氣發(fā)生氫化反應生成氫化物MHy 氫化反應方程式為zMHx s H2 g zMHy s H1 在B點 氫化反應結束 進一步增大氫氣壓強 H M幾乎不變 反應 中z 用含x和y的代數(shù)式表示 溫度為T1時 2g某合金4min內(nèi)吸收氫氣240mL 吸氫速率v mL g 1 min 1 反應 的焓變 H1 0 填 或 解析根據(jù)H原子守恒得zx 2 zy 則z 由題中所給數(shù)據(jù)可知吸氫速率v 240mL 2g 4min 30mL g 1 min 1 由圖像可知 T1 T2 且T2時氫氣的壓強大 說明升高溫度平衡向生成氫氣的方向移動 逆反應為吸熱反應 所以正反應為放熱反應 故 H1 0 2 表示單位質(zhì)量貯氫合金在氫化反應階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例 則溫度為T1 T2時 T1 T2 填 或 當反應 處于圖中a點時 保持溫度不變 向恒容體系中通入少量氫氣 達到平衡后反應 可能處于圖中的 點 填 b c 或 d 該貯氫合金可通過 或 的方式釋放氫氣 解析由圖像可知 固定橫坐標不變 即氫原子與金屬原子個數(shù)比相同時 T2時氫氣的壓強大 說明吸氫能力弱 故 T1 T2 處于圖中a點時 保持溫度不變 向恒容體系中通入少量氫氣 H2濃度增大 平衡正向移動 一段時間后再次達到平衡 此時H M增大 故可能處于圖中的c點 由氫化反應方程式及圖像可知 這是一個放熱的氣體體積減小的反應 根據(jù)平衡移動原理 要使平衡向左移動釋放H2 可改變的條件是 升溫或減壓 答案 c加熱減壓