化學反應(yīng)速率和化學平衡

化學反應(yīng)速率和化學平衡化學反應(yīng)速率和化學平衡【專題目標】.了解化學反應(yīng)速率的概念及表示方法,掌握同一反應(yīng)中不同物質(zhì)的化學反應(yīng)速率與化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)的關(guān)系.(1)概念:通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示.(2)表達式:;單位:mol/(L,min)或mol/(L,s).⑶在同一反應(yīng)中，用不同的物質(zhì)表示反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于它們在化學方程式中的化學計量數(shù)之比..了解化學反應(yīng)的可逆性，理解化學平衡的特征，了解化學平衡與化學反應(yīng)速率之間的內(nèi)在聯(lián)系.(1)概念:在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)叫做化學平衡狀態(tài),簡稱化學平衡.⑵化學平衡狀態(tài)的特征：①''動〃：化學平衡是動態(tài)平衡，即:vF=v逆/0②''等〃：達到化學平衡時vF=v逆,即同一物質(zhì)的消耗速率等于生成速率③''定〃：外界條件不變時,處于化學平衡狀態(tài)的各物質(zhì)的濃度.質(zhì)量分數(shù)或體積分數(shù)保持不變④''變〃：可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài)是相對的,暫時的，當影響平衡的條件改變時，化學平衡即被破壞,并在新的條件下建立新的平衡狀態(tài).理解濃度.壓強和溫度等條件對化學平衡的影響,理解平衡移動原理的涵義.理解勒夏特列原理:如果改變影響化學平衡的一個條件(如濃度.壓強或溫度等)，平衡就會向著能夠減弱這種改變的方向移動..學會應(yīng)用建立等效平衡的思維方式解決化學平衡中的常見問題.【經(jīng)典題型】一.化學反應(yīng)速率題型一:根據(jù)化學計量數(shù)之比,計算反應(yīng)速率【例1】反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10L密閉容器中進行，半分鐘后,水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol,則此反應(yīng)的平均速率(反應(yīng)物的消耗速率或產(chǎn)物的生成速率)可表示為(C)A. B.C.D.

C.【方法點撥】 速率之比化學計量數(shù)之比【方法點撥】 速率之比化學計量數(shù)之比題型二：以圖象形式給出條件,計算反應(yīng)速率【例2】某溫度時,在2L容器中,_.Y.Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示.由圖中數(shù)據(jù)分析:該反應(yīng)的化學方程式為3_+Y2Z.反應(yīng)開始至2min,用Z表示的平均反應(yīng)速率為__0.05mol/(L-min).題型三:根據(jù)已知的濃度.溫度等條件，比較反應(yīng)速率的大小【例3】把下列四種—溶液分別加入四個盛有10mL2mol/L鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50mL,此時,—和鹽酸緩慢地進行反應(yīng),其中反應(yīng)最快的是(B)A.10℃20mL3mol/L的_溶液B.20℃30mL2mol/L的_溶液C.20℃10mL4mol/L的_溶液D.10℃10mL2mol/L的_溶液二.化學平衡題型四：已知一個可逆反應(yīng).一種起始狀態(tài)【例4】把6molA氣體和5molB氣體混合放入4L密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)2C(g)+_D(g)經(jīng)5min達到平衡，此時生成C為2mol,測定D的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L-min),下列說法中錯誤的是 (BD)A.A的平均反應(yīng)速率為0.15mol/(L-min)B.恒溫達到平衡時容器內(nèi)壓強為開始時的85%C.B的轉(zhuǎn)化率為20%口.平衡時A的濃度為0.8mol/L【方法點撥】有關(guān)化學平衡的計算可按''起始.轉(zhuǎn)化.平衡〃列出各自的量,若碰到未知量則設(shè)出，再從題目中尋找已知關(guān)系列出等式求解.【例5】某溫度下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)2A(g)+B(g)2C(g)達到平衡時,A.B和C的物質(zhì)的量分別為4mol.2mol和4mol.保持溫度和壓強不變,對平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整,可使平衡右移的是(C)A.均減半B.均加倍C.均增加1molD.均減少1mol【方法點撥】涉及化學平衡移動的問題可按下圖去思考:反應(yīng)特征影響因素速率變化移動方向題型五：已知一個可逆反應(yīng).兩種起始狀態(tài)【例6】可逆反應(yīng)A(g)+B(g)2c(g)在固定容積的容器中進行，如果向容器中充入1molA和1molB,在某溫度下達到平衡時,C的體積分數(shù)為m%;若向容器中充入1molC,在同樣的溫度下達到平衡時,C的體積分數(shù)為n%,則m和n的關(guān)系正確的是(C)A.m_gt;nD.無法比較B.m_lt;n C.m=n【例7】在一密閉的容器中充入2molA和1molB發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)_C(g),達到平衡后,C的體積分數(shù)為w%;若維持容器的容積和溫度不變,按起始物質(zhì)的量A:0.6mol.B:0.3mol.C:1.4mol充入容器,達到平衡后，C的體積分數(shù)仍為w%,則_的值為(C)B.只能為3A.B.只能為3D.無法確定C.D.無法確定【例8】在一個盛有催化劑容積可變的密閉容器中，保持一定溫度和壓強,進行以下反應(yīng):N2+3H22NH3.已知加入1molN2和4molH2時，達到平衡后生成amolNH3（見下表已知項）.在相同溫度.壓強下，保持平衡時各組分的體積分數(shù)不變.對下列編號①?③的狀態(tài)，填寫表中空白.已知編號起始狀態(tài)物質(zhì)的量n/mol平衡時NH3的物質(zhì)的量n/molN2H2NH3140a①1.56010.5a③mg(gN4m)【方法點撥】已知一個可逆反應(yīng).兩種起始狀態(tài)可從以下角度考慮：兩邊系數(shù)相等:若對應(yīng)物質(zhì)成比例則從等效平衡;若對應(yīng)物質(zhì)相等則從等同平衡角度考慮恒溫恒容兩邊系數(shù)不等:從等同平衡角度考慮恒溫恒壓:若對應(yīng)物質(zhì)成比例則從等效平衡角度考慮;若對應(yīng)物質(zhì)相等則從等同平衡角度考慮；題型六:通過建立等效平衡的中間狀態(tài)，比較反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的大小以及平衡時某物質(zhì)體積分數(shù).濃度的大小【例9】體積相同的甲.乙兩個容器中，分別充有等物質(zhì)的量的SO2和O2,在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)：2SO2+O22SO3并達到平衡.在這過程中，甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強不變,若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%,則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為(B)A.等于p% B.大于p% C.小于p% D.無法判斷【例10］在相同溫度下，有相同體積的甲.乙兩容器，甲容器中充入1gN2和1gH2,乙容器中充入2gN2和2gH2.下列敘述中,錯誤的是(BD)A.化學反應(yīng)速率：乙＞甲 B.平衡后N2的濃度：乙＞甲C.H2的轉(zhuǎn)化率：乙＞甲 D.平衡混合氣中H2的體積分數(shù)：乙〉甲題型七：已知兩個可逆反應(yīng)【例11］在一個容器固定的反應(yīng)器中，有一可左右滑動的密閉隔板,兩側(cè)分別進行如圖所示的可逆反應(yīng).各物質(zhì)的起始加入量如下:A.B和C均為4.0mol,D為6.5mol,F為2.0mol,設(shè)E為_mol,當—在一定范圍內(nèi)變化時，均可以通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度，使兩側(cè)反應(yīng)都達到平衡,并且隔板恰好處于反應(yīng)器正中位置.請?zhí)顚懸韵驴瞻祝孩湃鬫=4.5，則右側(cè)反應(yīng)在起始時向正反應(yīng)(填''正反應(yīng)''或〃逆反應(yīng)'')方向進行.欲使起始反應(yīng)維持向該方向進行,則—的最大取值應(yīng)小于7⑵若.分別為4.5和5.0,則在這兩種情況下，當反應(yīng)達平衡時,A的物質(zhì)的量是否相等？(填''相等〃.''不相等〃或''不能確定〃).其理由是：不相等【方法點撥】當已知兩個可逆反應(yīng)時,應(yīng)著力去找兩平衡間的關(guān)系,然后再去計算.【鞏固練習】1.反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在5L的密閉容器中進行，半分鐘后NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol,則此反應(yīng)的平均速率為D..把下列四種—溶液分別加入四個盛有10mL2mol/L鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50mL,此時.與鹽酸和緩地進行反應(yīng).其中反應(yīng)速率最大的是20mL3mol/L的_溶液20mL2mol/L的_溶液10mL4mol/L的_溶液10mL2mol/L的_溶液.將固體NH4Br置于密閉容器中，在某溫度下,發(fā)生下列可逆反應(yīng)：NH4Br(s)NH3(g)+HBr(g)2HBr(g)Br2(g)+H2(g)2min后，測得c(H2)=0.5mol/L,c(HBr)=4mol/L,若上述反應(yīng)速率用(NH3)表示，下列反應(yīng)速率正確的是A.0.5mol/(L?min)B.2.5mol/(L?min)C.2mol/(L?min)D.5mol/(L?min).在一定溫度下的固定容積的密閉容器中，當下列物理量不再變化時,表明反應(yīng):A(s)+2B(g)部的+口(的已達平衡的是A.混合氣體的壓強 B.混合氣體的密度C.B的物質(zhì)的量濃度D.C.B的物質(zhì)的量濃度.在溫度不變下,在恒壓容器a與恒容容器b中,分別充入體積比為1：3的N2和H2.若開始時兩容器的體積相等,且在相同條件下達到平衡時,兩容器中N2的轉(zhuǎn)化率應(yīng)當是A.a中大 B.b中大 C.a.b中一樣大D.無法判斷6.恒溫條件下，將NO2裝入帶活塞的密閉容器中，當反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達到平衡后,慢慢壓縮氣體體積,下列敘述正確的是A.若體積減小一半,則壓強為原來的兩倍B.平衡向右移動，混合氣體顏色一定會變淺C.若體積減小一半,壓強增大，但小于原來的兩倍口.平衡向右移動，混合氣體密度增大7.在一定溫度下，容器中加入^和H2O(g)各1mol,發(fā)生反應(yīng)：CO+H2OCO2+H2,達到平衡時生成0.7mol的CO2,若其他條件不變,一開始就加入4molH2O(g),則達到平衡可能生成的CO2是A.0.6mol B.0.95mol C.1molD.1.5mol8.可逆反應(yīng)A(g)+BC(g)+D達到平衡時,下列說法不正確的是A.若增大A的濃度,平衡體系顏色加深,D不一定是有顏色的氣體.增大壓強,平衡不移動，說明B.D必定是氣體C.升高溫度,C的百分含量減少，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)D.若B是氣體，增大A的濃度會使B的轉(zhuǎn)化率增大.在一密閉容器中充入1molNO2,建立如下平衡:2NO2N2O4，此時NO2的轉(zhuǎn)化率為_%,在其他不變的情況下,再充入1molNO2,待新平衡建立時測得NO2的轉(zhuǎn)化率為y%,則下列大小關(guān)系正確的是A.__gt；y B._=y C.__lt;yD.不能確定10.將2molSO2和2molSO3氣體混合于容積一定的密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2SO2+O22SO3,達平衡時SO3為nmol.在相同溫度下,按下列配比在該容器中放入起始物質(zhì)，達平衡時,SO3的物質(zhì)的量將大于nmol的是2molSO2和1molO22molSO2.1molO2和2molSO34molSO2和1molO23molSO2.1molO2和1molSO3.在四個同樣密閉容器中發(fā)生反應(yīng):A(g)+3B(g)2c(g),在同一時間內(nèi)測得容器內(nèi)的反應(yīng)速率：甲為：(A)=3mol/(L?min);乙為(B)=4.5mol/(L?min);丙為(C)=4mol/(L-min);丁為(A)=0.75mol/(L-s).若其它條件相同，溫度不同，則溫度由低到高的順序是..一定溫度下,在一個固定容積的密閉容器中，可逆反應(yīng):A(g)+2B(g)C(g)達到平衡時，(A)=2mol?L-1,(B)=7mol?L-1,(C)=3mol?L-1.試確定B的起始濃度(B)的取值范圍是；若往容器中繼續(xù)注入一定量的氮氣(不參加反應(yīng))，足夠長的時間后,體系中B的物質(zhì)的量濃度(填''增大〃.''減小〃或''不變〃，下同)，混合氣體的密度..在一定條件下,_A+yBzC的反應(yīng)達到平衡.(1)已知A.B.C都是氣體,在減壓后平衡向逆反應(yīng)方向移動,則_.y.z之間的關(guān)系是 ;⑵已知C是氣體,且_+y=z,在增大壓強時,如果平衡發(fā)生移動,則平衡一定向 移動;⑶已知B.C是氣體,當其他條件不變,增大A的物質(zhì)的量時,平衡不發(fā)生移動,則A是態(tài)物質(zhì).(4)若加熱后C的質(zhì)量分數(shù)減少，則正反應(yīng)是(填''放熱〃或''吸熱〃)反應(yīng)..有兩只密閉容器A和B.A容器有一個可以移動的活塞能使容器內(nèi)保持恒壓,B容器能保持恒容.起始時向這兩個容器中分別充入等物質(zhì)的量的體積比為2：1的SO2和O2的混合氣體,并使A和B容積相等(如下圖所示).在保持400℃的條件下使之發(fā)生如下反應(yīng):2SO2+O22SO3.試填寫下列空格：(1)A容器達到平衡時所需的時間比B容器;平衡時A容器中SO2的轉(zhuǎn)化率比B容器;⑵達到⑴所述平衡后，若向兩容器中通入數(shù)量不多的等物質(zhì)的量的氬氣,A容器中化學平衡移動,B容器中化學平衡