化學反應速率和化學平衡--復習學案

1、第2章化學反應速率和化學平衡-復習學案 【知識體系】化學反應速率和化學平衡化學反應速率.（反應快慢）化學反應速率和化學平衡表小方法：u =（單位:mdL ，或md * L 血-）簡單計算化學計量吃雌訥臥反應物結構性/活化分子）性度杵鼠泮大影響瞬壓強國于有氣體參加的反應p增大,增大“雕:T升高產增大、植化劑廠般加快反應速率（概念:可逆反應，條件一定M正）r（逆），各組分濃度不變特征:逆、動，等淀，變原因:外界條件（濃度、壓強，溫度）改變M1E）及（逆）f （正）逆）移動因果,結果:再次忒正）=”逆），各成分的含量又不變方向;依據(jù)勒夏特列原理判斷，若成正）U逆），向正反應方向移動;化學平衡（反應進

2、行的程度）e（正）（逆），向逆反應方向移動表達式:對于 mA（g） +nB（g）gpC（g） +D（g）及二四C） D）化學平衡常數(shù),影響因素:只與溫度有關,與反應物或生成物的濃度變化無關伊斷可逆反應進行的程度應用判斷可逆反應進行的方向,I求反應物的轉化率word資料f能量判據(jù):使體系能量降低的方法，就是反應容易進行的方向化學反應進行的方向嫡判據(jù);使體系嫡增大的方向，就是反應容易進行的方向復合判據(jù)也G = AH-TAS,0,反應不能自發(fā)進行;AC二。時,反應達到平衡專題1:化學反應速率和化學平衡的有關計算1.此類化學計算都遵循以下共同的步驟:（1）寫出有關反應的化學方程式；（2）找出或設定“三

3、個量”（起始量、轉化量、某時刻量 ）；（3）根據(jù)已知條件列方程或代入表達式進行計算。例如：反應nA +nBpC起始濃度/mol L 1abc轉化濃度/mol L 1xnxpxmm某時刻濃度/mol L 1axnx b Px cmm2 .計算中注意以下量關系： 對反應物：c(起始)c(轉化)=c(某時刻)(2)對生應物：c(起始)+ c(轉化)=c(某時刻)(3)轉化率=縹勒x 100% c(起始)例1 (2014高考四川卷)在10 L恒容密閉容器中充入 X(g)和Y(g),發(fā)生反應 X(g) +Y(g) M(g) + N(g),所得實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗溫度起始物質的量/mol平衡時物質的量/m

4、ol編R(C)n(X)n(Y)n(M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b卜列說法正確的是()A.實驗中，若 5 min時測得n(M) = 0.050 mol ,則0至5 min時間內，用 N表示的平 均反應速率 v(N) =1.0X10 2 mol/(L - min)B.實驗中，該反應的平衡常數(shù)K= 2.0C.實驗中，達到平衡時，X的轉化率為60%咐D.實驗中，達到平衡時，b0.060變式訓練1 .工業(yè)上制備H2的一種重要方法是：CO(g) +丁示。若在一固定的密閉容器中，850c時發(fā)生上述反應，并測得容器內各物質的

5、濃度1(mol LH2O(g)CO(g)+Hb(g)AH= QkJ moL。已知該反應的平衡常數(shù)K與溫度的關系如圖所時間/minCO(g)H2O(g)CO(g)H2(g)00.2000.3000020.1380.2380.0620.0623CiC2C3C44CiC2C3C4)隨時間的變化關系如下表：已知：850c時該反應的化學平衡常數(shù)K= 1.0。請回答下列問題:(1)根據(jù)下列敘述可以判斷該反應已達到化學平衡狀態(tài)的是 。A.單位時間內CO(g)減少的濃度等于生成 CO2(g)的濃度B.反應容器內的壓強不發(fā)生變化C.混合氣體中H2(g)的濃度不再發(fā)生改變D.氫氣的生成速率等于水的消耗速率(2)Q

6、 0(填“”、=”或“ ”)。若在850c時向反應容器中充入H2O(g), K值(填“增大”、“減小”或“不變”)，工業(yè)上在反應容器中通入過量H2O(g)的作用是 。(4)上表中c2為, CO(g)的轉化率為 專題2化學反應速率和化學平衡圖像1.速率一時間圖像(vt圖像)這類圖像定性地揭示了v(正)、v(逆)隨時間而變化的規(guī)律，體現(xiàn)了平衡的“逆、動、等、定、變”的基本特征，以及平衡移動的方向等。對于化學反應 nA(g) + nB(g) = pC(g)+qD(g)A卷蟲升溫; 或加壓,% 1升溫; 或加壓， m+np+g尺正)二破)對于化學反應nA(g) +nB(g)pC(g) + qD(g)為

7、例分析：由(1)可知，Ti溫度先達到 平衡，故TiT2,升溫C嘴加,溫馨提示：只改變反應物或生成物的濃度時，v-1曲線與原平衡線相連接；而溫度、壓強、催化劑的改變，其 v-t曲線與原平衡線是不連續(xù)的。2 .物質的量濃度與時間圖像此類圖像能說明各平衡體系組分(或某一成分)在反應過程中的變化情況。解題時要注意各物質曲線的折點(達平 或正催化劑或負催化劑衡時刻)，各物質濃度變化的內在聯(lián)系及比例符合化學方程式中化學計量數(shù)關系等情況。由這類圖像可判斷化學方程式。由此可知：2c = 2A+ 3B。區(qū)二，3 .轉化率或百分含量與時間、壓強、溫度的圖像AH0o由(2)可知，T2溫度先達到平衡，故 TiT2,升

8、溫C喊少，AHp2,加壓，C嘴加，m np+q。由(4)可知，p2先達平衡，pp2,加壓，C喊小，mm- np2,n= p + q或使用了催化劑。由(6)中(A)、(B)兩線可知，p1p2, M np+q,由(B)、(C)兩線可 ,T 小知，T1T2, AH0。/4/的在上述含量一時間曲線中，先出現(xiàn)拐點的則先達到平衡，說明該曲線 聲久、RC表示的溫度較高或壓強較大。溫馨提示：在此類圖像中，轉化率或百分含量改變是平衡移動的網標志。若含量或轉化率未變，則平衡未移動。由 可知，加壓，C喊少，n0。由(8)可知，升溫，C喊少，AHp。由(9) 可知：n=p, A H0o溫馨提示：解決平衡圖像問題的基本

9、思路：“先拐先平，數(shù)值大”和“定一議二”。例2 (2015試題調研)合成氨反應為Nk(g) +3屋幻)2NH(g)AHT2, K1K2【變式練習】2.已知反應X(g)+Y(g)nZ(g)AH0C. 10 min時，曲線發(fā)生變化的原因是增大 壓強D. 05 min內，平均反應速率 v(X) =0.04 mol L 1 min 1專題3根據(jù)化學平衡移動方向進行有關判斷勒夏特列原理指出，改變影響平衡的一個條 件，平衡就向減弱這種改變的方向移動。反之如 果知道了化學平衡移動的方向，也可以推測使化學平衡移動的條件。1 .根據(jù)化學平衡移動方向，判斷物質的聚集狀態(tài)如可逆反應：2A(g)+nB2C(g)達到化

10、學平衡后，若只增大壓強，平衡又向正反應方向移動，由此可判斷 B為氣體；若增大壓強，平衡并不移動，由此可判斷B為固體或液體。2 .根據(jù)化學平衡移動方向，判斷化學方程式中氣體反應物和氣體生成物化學計量數(shù)的相對大小如可逆反應aA(g) +bB(g)cC(g) +dD(g)在反應過程中 A的百分含量WA)隨壓強3c(g),在恒溫下，反應物(p)變化的曲線如圖所示：由圖示可知：a+ bc+d。H的轉化率的C又如可逆反應：A(g) + nB(g) 的轉化率與壓強的關系如圖所示：由圖示可知：增大壓強，平衡不移動，則 n=2。3 .根據(jù)化學平衡移動方向，判斷化學反應的能量變化如可逆反應：A(g)+B(g)2c

11、(g)達到平衡后，升高溫度, 體積分數(shù)增大，由此可判斷正反應為吸熱反應。4 .根據(jù)化學平衡移動方向，判斷混合氣體的平均相對分子質量m混合氣體的平均相對分子質量為M =-,對于反應物和生成物都是氣體的可逆反應，蘭n外界條件改變時，不管平衡怎樣移動，混合氣體的質量始終不變，故混合氣體的平均相對分 子質量與混合氣體物質的量成反比。5 .根據(jù)化學平衡移動方向，判斷反應物的平衡轉化率由于外界條件改變，引起化學平衡移動，根據(jù)平衡移動的方向可以判斷某反應物的平衡 轉化率。(1)溫度、壓強對平衡轉化率的影響在其他條件不變的情況下， 改變溫度或改變氣體反應的容器體積(改變壓強)，若化學平衡向正反應方向移動，則反

12、應物的平衡轉化率一定增大，若平衡向逆反應方向移動，則反應物的平衡轉化率一定減小。(2)濃度對平衡轉化率的影響減小生成物的濃度，反應物的平衡轉化率一定增大。對于多種物質參加的反應，增加某一反應物的濃度，其他反應物的平衡轉化率一定增 大，而該反應物本身的平衡轉化率一般是減小的。視反應前后物質的化學計量數(shù)而定。在恒溫恒容條件下，若反應前后氣體分子總物質的量相等，如2HI(g)Hb(g) +I2(g),不論如何改變反應物的濃度，反應物的平衡轉化率都不變；若反應后氣體分子數(shù)是減少的，如 2NO(g)MQ(g),增加反應物的濃度，則反應物的平衡轉化率增大；若反應后氣體分子數(shù)增加，如2NH3(g)Nb(g)

13、 +3H(g),增大反應物的濃度，則反應物的平衡轉化率減小。例3在一定條件下，向兩個體積固定的密閉容器中分別充入一定量的PCl5(g)和NO(g),兩個容器中的反應 PCk(g)PCl3(g) +Cl2(g)和2NO(g)N2O(g)達到平衡，PC15和NQ的轉化率均為a%保持溫度、容積不變，向兩個容器中分別再充入1 mol PCl5和1 mol NO,又達到平衡，PCl5和NO的轉化率分別為 b% c%下列關系中正確的是( )A. bacB. cabC. abcD. a = b= c例4(2015經典題選萃)可逆反應 A(g) + BC(g)+D達到平衡時，下列說法不正確的是()A.若增大A

14、的濃度，平衡體系顏色加深，D不一定是具有顏色的氣體B.增大壓強，平衡不移動，說明B、D必是氣體C.升高溫度，C的百分含量減小，說明正反應是放熱反應D.若B是氣體，增大 A的濃度會使B的轉化率增大【變式訓練】3.向2 L密閉容器中通入 a mol氣體A和b mol氣體B,在一定條件下 發(fā)生反應：xA(g) + yB(g)pC(g) + qD(g)已知：平均反應速率 v(C)=1v(A);反應2 min時，A的濃度減少了 a, B的物質的量減 23，一 a 一少了 2 mol ,有a mol D 生成?；卮鹣铝袉栴}：(1)反應 2 min 內，v(A) =, v(B) =;(2)化學方程式中，x

15、=、y=、p =、q =;(3)反應平衡時，D為2a mol ,則B的轉化率為;(4)如果只升高反應溫度，其他反應條件不變，平衡時 D為1.5a mol ,則該反應的A H 0(填“”、“”或“=”)；(5)如果其他條件不變，將容器的容積變?yōu)? L,進行同樣的實驗，則與上述反應比較： 反應速率 (填“增大”、“減小”或“不變”)，理由是平衡時反應物的轉化率(填“增大”、“減小”或“不變專題4關于“等效平衡”問題解等效平衡問題，應看清兩點：一是看清反應的條件：等溫、等壓或等溫、等容;是看清反應的特點。 對于反應前后氣體的物質的量相等的可逆反應，無論在什么條件下， 只要溫度一定，配比與原來相同即可

16、建立等效平衡；而對于反應前后氣體的物質的量不相等的可逆反應，則要分兩種情況討論：等溫、等壓條件下化歸原比值；等溫、等容條件下化 歸原值。例5(2015經典習題選萃)將3 mol A和1 mol B混合于一體積可變的密閉容器P中，以此時的溫度、壓強和體積作為起始條件，發(fā)生了如下反應：3A(g) +B(g)2c(g) +D(g),達到平衡時C的濃度為w mol L-。試回答下列問題：(1)保持溫度和壓強不變，按下列四種配比充入容器 P中，平衡后C的濃度仍為 w mol L T的是()A. 6 mol A 和 2 mol BB . 3 mol A + 1 mol B + 2 mol CC. 2 mo

17、l C + 1 mol B + 1 mol DD . 1 mol C + 2 mol D(2)保持原起始溫度和體積不變，要使平衡后C的濃度仍為w mol - L - 1,應按下列哪種配比向另一容器 Q中充入有關物質()A. 3 mol A + 1 mol B B .4 mol C + 2 mol DC. 1.5 mol A +0.5 mol B +1 mol C +0.5 mol DD .以上均不能滿足條件(3)保持原起始溫度和體積不變，若仍按 3 mol A和1 mol B配比在容器Q中發(fā)生反應，則 平衡時C的濃度和mol - L-1的關系是()A. 大于3 B.小于3 C .等于3 D.不能確定【變式訓練】4. I .恒溫、恒壓下，在一個可變容積的密閉容器中發(fā)生如下反應：A(g)+ B(g) C(g)(1)若開始時放入1 mol A和1 mol B ,到達平衡后，生成 a mol C ,這時A的物質的量 為 mol。(2)若開始時放入3 mol A和3 mol B ,到達平衡后，生成 C的物質的量為 mol。(3)若開始時放入x mol A和2 mol B和1 mol C ,到達平衡后，A和C的物質的量分 別是y mol和3a mol ,則x =, y