福州市2013屆高三化學(xué)訓(xùn)練化學(xué)反應(yīng)原理(三)

1、專題5化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡【重點(diǎn)提示】一、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1根據(jù)v（正）=v（逆）判斷。以mA+nBxC+yD為例，可從以下幾方面分析：若v（B耗）=v（B生）,反應(yīng)達(dá)到平衡。若v（C耗）：v（D生）=x:y，反應(yīng)達(dá)到平衡。2、根據(jù)各組分百分含量判斷c（C）、m（C）%、n（C）%、V（C）瞬不變，反應(yīng)均達(dá)到平衡。3、其它氣體壓強(qiáng)：若AB、CD為氣體，且mnzx+y,壓強(qiáng)恒定，反應(yīng)達(dá)到平衡。體系顏色：如在容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2NN2O4,若體系顏色不變，反應(yīng)達(dá)到平衡。氣體密度或平均相對(duì)分子質(zhì)量。、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響因素化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響因素主要有：濃度；壓強(qiáng)；溫

2、度；催化劑；顆粒大小等。以mA(g)+nB(g)xC(g)+yD(g)；ahx+y)為例改變條件改變條件瞬間速率變化情況達(dá)到新平衡前平衡移動(dòng)方向轉(zhuǎn)化率U正）u（逆）u正）與U（逆）的關(guān)系A(chǔ)B溫度升高溫度f(wàn)（放熱）1ff壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)f（體積減?。?ff減小壓強(qiáng)JJJfc(D)一fJJ減小c(A)J一7ff（1）固體和純液體的濃度是一個(gè)常數(shù)，固體量的變化并不是濃度的變化，故固體和純液體數(shù)量的增減對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率無(wú)影響。（2）壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響，是通過(guò)改變氣體物質(zhì)的濃度而產(chǎn)生的。反應(yīng)物為固體或液體，可以認(rèn)為壓強(qiáng)對(duì)它的反應(yīng)速率無(wú)影響。（3）升溫?zé)o論是吸熱反應(yīng)，還是放熱反應(yīng)，速率都加快，加快程

3、度吸熱反應(yīng)大于放熱反應(yīng)。溫度每升高10C,反應(yīng)速率通常增大到原來(lái)的24倍。（4）.（正）增大，平衡不一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)，只有.（正）（逆），平衡才一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)；（5）平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，原料的轉(zhuǎn)化率不一定提高。（6）體系顏色加深，平衡未必發(fā)生移動(dòng)。如對(duì)Ha（g）+I2（g）2HI（g）平衡體系加壓，則體系顏色變深。三、有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的計(jì)算2、化學(xué)平衡常數(shù)（對(duì)于可逆反應(yīng)K)1化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算的依據(jù)是：二仝，c表示在.譏時(shí)間內(nèi)濃度的變化量。aA+bcC+dD在一定溫度下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí):cdK值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的越完全;K值隨反應(yīng)溫度的變化而變化。C(C)C(D)ca(A)

4、cb(B)3、化學(xué)平衡的計(jì)算“三步曲”：起始、變化、平衡。如A、B物質(zhì)的量分別為amol、bmol，如下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，A物質(zhì)的量變化為mxmol,則+nB(g)不-jC(g)+qD(g)anolbmol00n廢化mxmololqxmolXI伴衡）(arinx)molflrnxjmolpxmol若A的轉(zhuǎn)化率為:%，則：叫聞go%=%amol若D的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)為1%，則：100%=%（a-mx）（b_nx）pxqx若已知起始時(shí)、平衡時(shí)的壓強(qiáng)，則：P（起始）_b若欲求平衡時(shí)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量，則:_m（總）aMa+bMbM一-題（b-nx）pxqx一看曲線起點(diǎn)，二看曲線折點(diǎn)，三看曲線趨向。

5、P（平衡）（a-mx）（bnx）pxqx四、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡1解答圖像問(wèn)題要“三看”：2、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常見(jiàn)圖像:（1）速率一時(shí)間（：t）圖像；（2）濃度（或物質(zhì)的量）一時(shí)間（ct）圖像;逋率一時(shí)恫(即電】圖椽(3)含量一時(shí)間一溫度(或壓強(qiáng))圖像(C%rtP);(4)含量一壓強(qiáng)一溫度圖像(C%-TP):A舉亡怩TFSS【自我評(píng)估】I2在KI溶液中存在下列平衡：l2(aq)+lI3(aq)。測(cè)得不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K如下表：T/C515253550K1100841680533409F列說(shuō)法正確的是反應(yīng)12(aq)+l一-I3(aq)的厶H0其他條件不變，升高溫度，溶液中c(l

6、3-)減小該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是K=c(l2)c(lJ/c(l3)25C時(shí)，向溶液中加入少量Kl固體，平衡常數(shù)K小于680一定條件下，對(duì)于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為C1、C2、C3(均不為零)，到達(dá)平衡時(shí)，X、Y、Z的濃度分別為0.1mol-L-1、0.3molL-1、0.08molL-1，則下列判斷不合理的是()C1:C2=1:3平衡時(shí)，Y和Z的生成速率之比為2:3X、Y的轉(zhuǎn)化率相等1C1的取值范圍為0c10.14molL-nt對(duì)于密閉容器中的反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)*=：2NH(g);H0,在673K,30MPa下n(NHs)和n(H2)隨

7、時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是()點(diǎn)a處的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b點(diǎn)的大點(diǎn)c處的正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率點(diǎn)d(t1時(shí)刻)的n(N0比點(diǎn)e(12時(shí)刻)處的n(N2)大其他條件不變，773k下反應(yīng)至t1時(shí)刻，此時(shí)畫出的兩根平行線間的距離將要變大一定條件下，體積為5L的密閉容器中，0.5molX和0.5molY進(jìn)行反應(yīng)：2X(g)+Y(g)一Z(g)，經(jīng)60s達(dá)到平衡，生成0.15molZ。下列說(shuō)法正確的是()將容器體積變?yōu)?0L,Z的平衡濃度變?yōu)樵瓉?lái)的1/2以Y濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.0005molL1若增大壓強(qiáng)，則物質(zhì)Y的轉(zhuǎn)化率減小若降低溫度，X的體積分?jǐn)?shù)增大，則該反應(yīng)的H0在密閉容器中，

8、反應(yīng)Xz(g)+Y2(g):一2XY(g);H0。達(dá)到平衡后，改變一個(gè)條件(x)，下列量(y)定符合右圖中曲xYA再加入AB的轉(zhuǎn)化率B加入催化劑A的體積分?jǐn)?shù)C壓強(qiáng)混合氣體的總物質(zhì)的量D溫度混合氣體的總物質(zhì)的量線的是()7.在容積不變的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：H2O(g)+C(s)H2(g)+CO(g);H0;達(dá)到平衡后，改變下列反應(yīng)條件，相關(guān)敘述正確的是()A.加入H2,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，體系壓強(qiáng)減小B.加入少量C,正反應(yīng)速率增大C.降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D.加入CO混合氣體的密度增大&氨在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，2008年，我國(guó)氨產(chǎn)量接近5000萬(wàn)噸。下圖是合成氨的簡(jiǎn)要流程。下

9、表是空氣中部分氣體的沸點(diǎn)。將空氣液化后加熱分餾，依據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷，最TOC o 1-5 h z先氣化得到的氣體是。氣體名稱氮?dú)庋鯕夂饽蕷鈿鍤夥鷼怆瘹夥悬c(diǎn)/C-196-183-269-264-186-153-108天然氣、重油、煤都可以與水反應(yīng)制得氫氣。下表是某合成氨廠采用不同原料的相對(duì)投資和能量消耗。原料天然氣重油煤相對(duì)投資費(fèi)用1.01.52.0能量消耗/J?t-192810938104810你認(rèn)為采用哪種原料最好，原因是請(qǐng)寫出甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳的化學(xué)方程TOC o 1-5 h z式：。已知C(s)、CO(g)和f(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：-1

10、C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-394kJ?mol；12CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=-566kJ?mo；-12Hz(g)+O2(g)=2H20(g)H=-484kJ?mol；試寫出由C與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成氫氣與一氧化碳的熱化學(xué)方程(3)下表是在某種催化劑作用下用體積比為些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。壓強(qiáng)/MPaNH3含量/%、0.110溫度/C20015.381.53002.252.04000.425.15000.110.66000.054.5依據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷,合成氨反應(yīng)N2+3H2“”、112NH3H),請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為;在300C、10MPa下，合成氨反

11、應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體的體積是反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的倍。一定溫度下在體積為5L的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)。(I)若某可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為:寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：;能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填選項(xiàng)編號(hào))。A.容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間而變化B.U正(H2O)=U逆(H2)c.容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化容器中總的物質(zhì)的量不隨時(shí)間而變化消耗nmolH2的同時(shí)消耗nmolCO(H)若該密閉容器中加入的是2molFe(s)與1molH2O(g),ti秒時(shí)，Hb的物質(zhì)的量為0.20mol，到第t2秒時(shí)恰好達(dá)到平衡，此時(shí)H2的物質(zhì)的量為0.35moltit2這段時(shí)間內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)

12、速率V(H2)=若繼續(xù)加入2molFe(s)，則平衡移動(dòng)(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或不”)，繼續(xù)通入1molH20(g)再次達(dá)到平衡后，H2的物質(zhì)的量為mol。該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的關(guān)系如右圖。t1時(shí)改變了某種條件，改變的條件可能是、。(填寫2項(xiàng))10在一固定容積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO(g)+H2(g)、CO(g)+H2O(g);H=akJmol1其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下：tC70080085010001200K0.60.91.01.72.6請(qǐng)回答：(1)上述反應(yīng)中a0(選填“”或“v”)(2)能判斷該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是。(a)容器中壓強(qiáng)

13、不變(b)反應(yīng)熱AH不變(c)。正(H0=u逆(CO(d)CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變溫度為850C時(shí)，可逆反應(yīng)CO(g)+HaO(g):CO(g)+H(g)在固定容積的密閉容器中進(jìn)行，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如下表：850C時(shí)物質(zhì)濃度(mol/L)的變化時(shí)間(min)COH2OCOH200.2000.3000020.1380.2380.0620.0623CGGG4CC2GG50.1160.2160.08460.0960.2660.104計(jì)算：3min時(shí)（CO的濃度）Ci=mol/L,HO（g）的轉(zhuǎn)化率=反應(yīng)在4min5min之間，平衡向逆方向移動(dòng)，可能的原因是（單選），表中5min6min之間數(shù)值發(fā)生

14、變化，可能的原因是（單選）。a.增加水蒸氣b.降低溫度c.使用催化劑d.增加氫氣濃度參考答案1.B點(diǎn)撥：由表中數(shù)據(jù)可知，隨著溫度升高，K變小，即平衡左移，逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱，H0,A錯(cuò)誤；升高溫度，平衡左移，c（l3-）減小，B正確；平衡常數(shù)表達(dá)式應(yīng)該是K=C(I3)C(I2)c(),C錯(cuò)誤；溫度不變,K也不變，D錯(cuò)誤。B點(diǎn)撥：到達(dá)平衡時(shí)，X、Y的濃度比為1:3，反應(yīng)過(guò)程中X、Y的變化量之比也是1:3,所以X、Y的起始濃度之比為1:3,A正確；平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，Y和Z的生成速率之比為它們的系數(shù)之比，及3:2,B錯(cuò)誤；由于X、Y的起始濃度之比為1:3，變化量之比也是1:3，故X、Y

15、的轉(zhuǎn)化率相等，C正確；若Z的起始濃度為0，貝UC1的值最大C1=0.1-1-1-1_-1mol-L-+0.08mol1/2=0.14mol-L-,又由于C1、C2、c（均不為零）,故0C10,D錯(cuò)誤。D點(diǎn)撥：圖I正、逆反應(yīng)速率均增大，且增大倍數(shù)不同，不可能是加入催化劑的變化情況，A錯(cuò)誤；擴(kuò)大容器體積，將使容器中的壓強(qiáng)減小，正、逆反應(yīng)速率均減小，B錯(cuò)誤；增大壓強(qiáng)該反應(yīng)的平衡狀態(tài)不發(fā)生移動(dòng)，即平衡時(shí)乙與甲的XY8應(yīng)該相等，C錯(cuò)誤；升高溫度反應(yīng)速率均增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，XY%減小,D正確。A點(diǎn)撥：平衡后，在恒容密閉容器中再加入A,平衡右移，B的轉(zhuǎn)化率增大，A正確；加入催化劑，平衡不移動(dòng)，A的

16、體積分?jǐn)?shù)不變，B錯(cuò)誤；壓強(qiáng)增大，平衡右移，混合氣體的總物質(zhì)的量減少，C錯(cuò)誤；H0,即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡右移，混合氣體的總物質(zhì)的量減少，D錯(cuò)誤。D點(diǎn)撥：加入H2,氣體物質(zhì)的量增大，體系壓強(qiáng)增大，A錯(cuò)誤；由于C是固體物質(zhì)，而改變固體物質(zhì)的量對(duì)反應(yīng)速率基本沒(méi)有影響，B錯(cuò)誤；降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)，該反應(yīng)正反應(yīng)方向是吸熱的，C錯(cuò)誤；由于容器容積不變，加入CQ氣體物質(zhì)的質(zhì)量增加了，故混合氣體的密度增大，D正確。CH4+H2O6CO+3H2,&(1)氦氣，(2)天然氣，投資費(fèi)用低，能量消耗少。1C(s)+H20(g)=CO(g)+H2(g)H=131kJ?mo。(3)相同條件下，升

17、高溫度，Nf含量減小，平衡左移，逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱。2冊(cè)論0.658或18。點(diǎn)撥：(1)空氣液化后，最先氣化的物質(zhì)應(yīng)是沸點(diǎn)最低的氦單質(zhì)。工業(yè)生產(chǎn)要考慮經(jīng)濟(jì)效益(投資費(fèi)用與生產(chǎn)成本)，由表中數(shù)據(jù)可知，使用原TOC o 1-5 h z料天然氣投資費(fèi)用最低，能量消耗最少。應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算，即三個(gè)方程式(1)-11(2)-(3)一，書寫時(shí)要注意：各物質(zhì)的狀態(tài)，H的符號(hào)、單位等。22由表中數(shù)據(jù)，當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，溫度升高，NH含量減小，平衡左移，逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱。在300C、10MPa下，平衡時(shí)NH的含量為52%可以假設(shè)氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為2x(1-x)(3-3x)2x二52%_1.04V平衡(1-

18、x)(3-3x)2x1x=,1.52V開(kāi)始131.529.(I)(1)C(s)+HO(g)-CO(g)+H2(g);(2)A、BC;0.71)0.03molL-1s-1;(2)不;t2b使用了催化劑、升高了溫度、增大了H2的濃度(任答2條)點(diǎn)撥：(I)(1)由平衡常數(shù)表達(dá)式可知，COH2是生成物，O是反應(yīng)物，題中未給出的反應(yīng)物是C;(2)起始反應(yīng)物為C(s)和H2O(g)時(shí)，生成物COH2的平均相對(duì)分子質(zhì)量一定是15,容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為1518之間，即反應(yīng)過(guò)程中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量會(huì)發(fā)生變化，A正確；u正(H2O)=u逆(H2)，即正、逆反應(yīng)速率相等，B正確；由于C(碳)是固體物質(zhì)，反應(yīng)過(guò)程中氣體的質(zhì)量會(huì)隨著C(碳)的變化而變化，當(dāng)氣體的密度不隨時(shí)間而變化時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡，C正確；該反應(yīng)中，反應(yīng)物消耗的物質(zhì)的量與生成物增加的物質(zhì)的量相等，即無(wú)論反應(yīng)是否平衡，容器中總的物質(zhì)的量都不變，D錯(cuò)誤；消耗nmolH2與消耗nmolCO都是指逆反應(yīng)，不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡，E錯(cuò)誤。(n