人教版化學(xué)反應(yīng)原理第2章末整合提升

專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四專(zhuān)題一

平衡狀態(tài)的判斷1.根本標(biāo)志(1)v(正)=v(逆)(2)各組分百分含量保持不變。專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四2.有條件標(biāo)志利用一定條件下,某種特定變量不再變化為判斷依據(jù)。(1)壓強(qiáng)不變:適用于恒溫恒容下,aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)中a+b≠c+d的平衡體系。(2)混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量()不變:適用于aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),且a+b≠c+d的平衡體系。(3)混合氣體的密度不變:適用于在恒溫恒壓條件下,aA(g)+bB(g)

cC(g)+dD(g),a+b≠c+d的平衡體系。(4)顏色不變:適用于反應(yīng)前后氣體顏色不同的可逆反應(yīng)。(5)溫度不變:適合所有反應(yīng)。專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四例1可逆反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)在體積固定的密閉容器中,達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(

)(導(dǎo)學(xué)號(hào)52160049)①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)生成nmolI2②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)生成nmolHI③用HI、H2、I2表示的反應(yīng)速率的比為2∶1∶1時(shí)的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦C.①③④⑤ D.④專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四解析：本題不僅考查了化學(xué)平衡的直接標(biāo)志,也要求對(duì)化學(xué)平衡的間接標(biāo)志進(jìn)行分析判斷,需要對(duì)化學(xué)平衡的特征與化學(xué)平衡的關(guān)系進(jìn)行全面分析才能順利解答。單位時(shí)間內(nèi)生成n

mol

H2的同時(shí)必生成n

mol

I2,必消耗2n

mol

HI。①不能說(shuō)明達(dá)到平衡,②不能說(shuō)明;③中,屬于化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)的一般關(guān)系,無(wú)論達(dá)到平衡與否,都符合化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,③不能說(shuō)明;④中,有色氣體的顏色不變,則表示物質(zhì)的濃度不再變化,能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡;⑤中,體積固定,氣體質(zhì)量前后守恒,無(wú)論反應(yīng)是否達(dá)到平衡,密度總不變,所以密度不變不能說(shuō)明達(dá)到平衡;⑥中,由于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相同,反應(yīng)是否達(dá)到平衡壓強(qiáng)都不會(huì)變化,故壓強(qiáng)不變不能作為平衡的標(biāo)志;⑦中,由于氣體總質(zhì)量不變,反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)不變,氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量在反應(yīng)前后不會(huì)發(fā)生變化,不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡。答案：D專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四遷移訓(xùn)練1一定條件下可逆反應(yīng):2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在體積固定的密閉容器中,達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(

)①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO2②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦C.①③④⑤ D.①②③④⑤⑥⑦答案：A專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四專(zhuān)題二

平衡速率圖像圖像是外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動(dòng)的影響的形象表示。解題時(shí)要注意解題思路和分析方法。(1)看圖像:一看軸(即縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義),二看點(diǎn)(即起點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn)),三看線(即線的走向和變化趨勢(shì)),四看輔助線(如等溫線、等壓線、平衡線等),五看量的變化(如濃度變化、溫度變化等)。(2)想規(guī)律:看清圖像后聯(lián)想外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律。(3)定一議二:勒·夏特列原理只適用于一種條件的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響,所以圖像中有兩種或兩種以上變量時(shí),如濃度(c)、溫度(T)、壓強(qiáng)(p)等,要先固定一種變量,再討論另外一種或兩種變量的關(guān)系。(4)作判斷:通過(guò)對(duì)比分析,作出正確判斷。專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四例2T

℃時(shí)在2L的密閉容器中X(g)與Y(g)發(fā)生反應(yīng)生成Z(g)。反應(yīng)過(guò)程中X、Y、Z的物質(zhì)的量變化如圖1所示;若保持其他條件不變,反應(yīng)溫度分別為T(mén)1和T2時(shí),Y的體積分?jǐn)?shù)與時(shí)間的關(guān)系如圖2所示。

(導(dǎo)學(xué)號(hào)52160050)專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四下列結(jié)論正確的是(

)A.反應(yīng)進(jìn)行的前3min內(nèi),用X表示的反應(yīng)速率v(X)=0.3mol·L-1·min-1B.容器中發(fā)生的反應(yīng)可表示為:3X(g)+Y(g)2Z(g)C.保持其他條件不變,升高溫度,反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K減小D.若改變反應(yīng)條件,使反應(yīng)進(jìn)程如圖3所示,則改變的條件是增大壓強(qiáng)專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四解析：根據(jù)圖1可得:v(X)=0.1

mol·L-1·min-1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)物質(zhì)的物質(zhì)的量變化之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則n(X)∶n(Y)∶n(Z)=0.6∶0.2∶0.4=3∶1∶2,B項(xiàng)正確;由圖2可知,根據(jù)“先拐先平”的原則,T2>T1,溫度升高,Y的體積分?jǐn)?shù)減小,平衡正向移動(dòng),平衡常數(shù)K增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖1和圖3可知,平衡沒(méi)有發(fā)生移動(dòng),僅僅是加快了反應(yīng)速率,而該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積變化的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng),故在這里應(yīng)該是使用了催化劑,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四遷移訓(xùn)練2某化學(xué)科研小組研究在其他條件不變時(shí),改變某一條件對(duì)反應(yīng)[可用aA(g)+bB(g)cC(g)表示]的化學(xué)平衡的影響,得到如下圖像(圖中p表示壓強(qiáng),T表示溫度,n表示物質(zhì)的量,α表示平衡轉(zhuǎn)化率,φ表示體積分?jǐn)?shù))。根據(jù)圖像,下列判斷正確的是(

)專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四A.反應(yīng)Ⅰ:若p1>p2,則此反應(yīng)只能在高溫下自發(fā)進(jìn)行B.反應(yīng)Ⅱ:此反應(yīng)的ΔH<0,且T1<T2C.反應(yīng)Ⅲ:ΔH>0且T2>T1或ΔH<0且T2<T1D.反應(yīng)Ⅳ:T1<T2,則該反應(yīng)不易自發(fā)進(jìn)行答案：B專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四專(zhuān)題三

有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算有關(guān)化學(xué)平衡計(jì)算的一般解題模式:一般采用化學(xué)平衡計(jì)算的基本模式,即平衡“三部曲”法。例:

mA

+

nBpC+qD起始量: a

b 0 0轉(zhuǎn)化量: mx

nx

px

qx平衡量: a-mx

b-nx

px

qx注意:轉(zhuǎn)化量與方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成比例,這里a、b可指物質(zhì)的量、濃度、體積等。專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四說(shuō)明:1.對(duì)于同一條件下,同一時(shí)間內(nèi)的可逆反應(yīng),參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與方程式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比,由于可逆反應(yīng)是在一定的容器中進(jìn)行的,因此,反應(yīng)所消耗(或生成)的物質(zhì)的濃度之比也等于方程式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。但平衡時(shí)的物質(zhì)的量或濃度與方程式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)沒(méi)有關(guān)系。2.平衡轉(zhuǎn)化率是指達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物消耗的物質(zhì)的量與原有總物質(zhì)的量之間的比值,當(dāng)反應(yīng)物的起始物質(zhì)的量之比等于方程式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí),各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率也相同,否則不一樣。3.由于可逆反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡狀態(tài),因此,可逆反應(yīng)不能進(jìn)行完全,任何一種物質(zhì)的物質(zhì)的量不可能為0,反應(yīng)物也不可能完全轉(zhuǎn)化。專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四例3在某溫度下,將H2和I2各0.10mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測(cè)得c(H2)=0.0080mol·L-1。

(導(dǎo)學(xué)號(hào)52160051)(1)求該反應(yīng)的平衡常數(shù)。(2)在上述溫度下,該容器中若通入H2和I2(g)各0.20mol,試求達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)的濃度。專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四解析：此類(lèi)題目的解答一般采用列三行、填對(duì)空的方式弄清各物質(zhì)的物理量之間的關(guān)系,然后根據(jù)已知求解。(1)根據(jù)題意知:專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四(2)設(shè)轉(zhuǎn)化了x

mol·L-1的H2。依據(jù)題意知c起始/(mol·L-1)

0.020

0.020

0c轉(zhuǎn)化/(mol·L-1)

x

x

2xc平衡/(mol·L-1)

0.020-x

0.020-x

2x解得x=0.004

0。平衡時(shí),[H2]=[I2]=(0.020-x)

mol·L-1=(0.020-0.004

0)

mol·L-1=0.016

mol·L-1[HI]=2x=0.008

0

mol·L-1。答案：(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.25。(2)達(dá)平衡狀態(tài)時(shí),[H2]=0.016mol·L-1

[I2]=0.016mol·L-1

[HI]=0.0080mol·L-1。專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四遷移訓(xùn)練3在773K時(shí),CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常數(shù)K=9,若CO、H2O的起始濃度均為0.020mol·L-1,計(jì)算在這條件下,CO的轉(zhuǎn)化率是(

)A.60% B.50%C.75% D.25%答案：C專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四專(zhuān)題四

等效平衡1.等效平衡原理相同條件下,同一可逆反應(yīng)體系,不管從正反應(yīng)開(kāi)始,還是從逆反應(yīng)開(kāi)始,在達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),同種物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù))相同,這樣的化學(xué)平衡互稱(chēng)為等效平衡。也就是所謂的等效平衡原理。由于化學(xué)平衡狀態(tài)與條件有關(guān),而與建立平衡的途徑無(wú)關(guān)。因而,同一可逆反應(yīng),從不同的狀態(tài)開(kāi)始,只要達(dá)到平衡時(shí)條件(溫度、濃度、壓強(qiáng)等)完全相同,則可形成等效平衡。專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四如恒溫、恒容下,可逆反應(yīng):(1)2mol 1mol 0mol(2)0mol 0mol 2mol(3)0.5mol 0.25mol 1.5mol(1)從正反應(yīng)開(kāi)始,(2)從逆反應(yīng)開(kāi)始,(3)正、逆反應(yīng)同時(shí)開(kāi)始,由于(1)(2)(3)三種情況如果按方程式的系數(shù)關(guān)系折算成同一方向的反應(yīng)物,對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量均相等[如將(2)(3)折算為(1)],因此三者為等效平衡。專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四2.等效平衡規(guī)律(1)在恒溫、恒容條件下,對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積總數(shù)不相等的可逆反應(yīng),只改變起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量,可通過(guò)可逆反應(yīng)的系數(shù)比換算成同一方向的物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同,則達(dá)平衡后與原平衡等效。(2)在恒溫、恒容條件下,對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積總數(shù)相等的可逆反應(yīng),改變起始加入情況,只要通過(guò)可逆反應(yīng)的系數(shù)之比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同,則達(dá)平衡后與原平衡等效。(3)在恒溫、恒壓條件下,改變起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量,只要按系數(shù)換算成同一方向的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同,則達(dá)平衡后與原平衡等效。專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四3.運(yùn)用等效平衡原理解題的關(guān)鍵(1)準(zhǔn)確判斷出兩狀態(tài)為等效平衡狀態(tài)。(2)分清是恒溫、恒容條件下的等效平衡還是恒溫、恒壓條件下的等效平衡。4.等效平衡的應(yīng)用對(duì)于有氣體參加的可逆反應(yīng),在恒溫條件下,涉及容積、壓強(qiáng)及平衡移動(dòng)方向判斷的問(wèn)題時(shí),可設(shè)計(jì)一些等效平衡的中間狀態(tài)來(lái)求解,利用這些等效的過(guò)渡平衡狀態(tài)來(lái)分析,能降低思維難度,具有變難為易、變抽象為直觀的作用。專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四例4向某密閉容器中充入1molCO和2molH2O(g),發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)為x。若維持容器的體積和溫度不變,起始物質(zhì)按下列四種配比充入該容器中,達(dá)到平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)大于x的是(

)(導(dǎo)學(xué)號(hào)52160052)A.0.5molCO+2molH2O(g)+1molCO2+1molH2B.1molCO+1molH2O(g)+1molCO2+1molH2C.0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.4molCO2+0.4molH2D.0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.5molCO2+0.5molH2專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四解析：這是一個(gè)氣體體積不變的反應(yīng),加入CO和H2O的物質(zhì)的量之比為1∶2時(shí),即為等效平衡,CO的體積分?jǐn)?shù)為x,由此可知A、D中CO的體積分?jǐn)?shù)為x。B中相當(dāng)于加入2

mol

CO和2

mol

H2O(g),即相當(dāng)于在原平衡的基礎(chǔ)上再加1

mol

CO,所以CO體積分?jǐn)?shù)大于x。C相當(dāng)于加入0.9

mol

CO和1.9

mol

H2O(g),即相當(dāng)于在0.9

mol

CO和1.8

mol

H2O(g)的基礎(chǔ)上(與原平衡等效)再加入0.1

mol

H2O(g),所以CO的體積分?jǐn)?shù)小于x。答案：B專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四遷移訓(xùn)練4在一恒溫、恒容的密閉容器中有平衡:H2(g)+I2(g)2HI(g),已知H2和I2的起始濃度均是0.10