2021年高考化學(xué)考點精講精練08:化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡【含解析】_第1頁
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2021年高考化學(xué)考點精講精練08:化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡[含解析】

知識點一、化學(xué)反應(yīng)速率

1.化學(xué)反應(yīng)速率

通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。

即v萼

AtVAtMV-At

理解的關(guān)鍵:

(1)表示濃度變化;

(2)均為正值;

(3)不用純固體或純液體表示;

(4)是平均速率,不是瞬時速率;

(5)單位為mol/(L.s)、molL-1s-1o

同一反應(yīng)中不同物質(zhì)間反應(yīng)速率的規(guī)律

同一反應(yīng)用不同物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時,其數(shù)值不一定相等;它們的比值等于化學(xué)方程式

的計量數(shù)之比。

對于在一個容器中的一般反應(yīng)aA+Z?B二二二cC+oD來說有,

〃A):u(B):KC):v<D)=Ac(A):Ac(B):Ac(C):二△4A):A^B):AaC):二3-b-c-

do

【方法技巧】反應(yīng)速率大小(或快慢)比較方法

同一反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)值可能不同,比較化學(xué)反應(yīng)速率的快慢不能

只看數(shù)值大小,而要進行一定的轉(zhuǎn)化。

(1)歸一法:將同一反應(yīng)中的不同物質(zhì)的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一單位、同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率,

再進行比較。

(2)比值法:用各物質(zhì)的量表示的反應(yīng)速率除以對應(yīng)各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù),然后再對求出的

數(shù)值進行大小排序,數(shù)值大的反應(yīng)速率快。如反應(yīng)mA++aZ若U(A)//77>MB)/。,

則反應(yīng)速率A>B。

(3)注意單位是否統(tǒng)一。

2.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

1決定因素(內(nèi)因):反應(yīng)物的性質(zhì)(決定因素)

2.條件因素(外因):

(1)濃度對反應(yīng)速率的影響(固體和純液體除外),

①濃度越大,反應(yīng)速率越快,濃度越小,反應(yīng)速率越慢。

②變化情況:對于可逆反應(yīng)來說,增大反應(yīng)物的濃度,正反應(yīng)速率瞬間增大,逆反應(yīng)速

率不變,隨后,由于反應(yīng)物濃度減小,生成物濃度增大,正反應(yīng)速率減慢,逆反應(yīng)速

率增大。

(2)壓強對反應(yīng)速率的影響(方程式中必須要有氣體),

①壓強越大,反應(yīng)速率越快,壓強越小,反應(yīng)速率越慢。

②說明

A若參加反應(yīng)的物質(zhì)為固體或液體,由于壓強對它們的濃度影響幾乎為零,可以認(rèn)為速

率不變。

B壓強對反應(yīng)速率影響的前提是有氣體參加的反應(yīng)。其實質(zhì)是加壓(體積減?。┦刮镔|(zhì)

的濃度增大。若加壓后物質(zhì)的體積不變,則濃度不變,反應(yīng)速率也不變(如向恒容的

容器中充入惰性氣體)。

C惰性氣體對反應(yīng)速率的影響

恒容:充入惰性氣體,總壓增大」^物質(zhì)濃度不變,反應(yīng)速率不變。

充入反應(yīng)氣體,總壓增大」^物質(zhì)濃度增大,反應(yīng)速率加快。

恒壓:充入惰性氣體,體積增大3f物質(zhì)濃度減小,反應(yīng)速率較小。

充入反應(yīng)氣體,3U體積增大」^物質(zhì)濃度不變,反應(yīng)諫率不變°

(3)溫度對反應(yīng)速率的影響(提高了反應(yīng)物分子的能量),

升高溫度,反應(yīng)速率變快,降低溫度,反應(yīng)速率變慢。

(4)催化劑對反應(yīng)速率的影響(降低了活化能),

①加入催化劑可以改變(加快或減慢)化學(xué)反應(yīng)速率。

②加入催化劑可以降低反應(yīng)的活化能,但不能改變反應(yīng)熱。

(5)其他因素

接觸面積(乳化劑)、構(gòu)成原電池等也能影響化學(xué)反應(yīng)速率

(6)隨著反應(yīng)的進行,反應(yīng)速率先加快后減慢的原因

加快的原因:①反應(yīng)放熱,溫度升高;②生成物做催化劑;③構(gòu)成原電池。

例1.在不同條件下進行化學(xué)反應(yīng)2A(g)-B(g)+D(g),B、[:起始濃度均為0,反應(yīng)物

A的濃度(mol/L)隨反應(yīng)時間的變化情況如下表:下列說法不正確的是()

序號、時間(min)0204050

溫度(C。)

①8001.00.670.500.50

②800X0.500.500.50

③800y0.750.600.60

④8201.00.250.200.20

A.①中B在0~20min平均反應(yīng)速率為8.25xl0-3mohL-min

B.②中K-0.25,可能使用了催化劑

C.③中y=1.4mohL'1

D.比較①、④可知,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

【答案】C

【解析】A.①中慶在0~20!71皿濃度變化為1.0-0.67=0.33mol/L,化學(xué)反應(yīng)2A(g)=B

⑹+D(g),B在0~20min濃度變化為O.BBxamol/L,B在0?20min平均反應(yīng)速率為V

=-^-=^^X"2"mol*LlTnin",=8.25xl0-3mol?L3min",故A正確;

B.①、②起始量相同,平衡濃度相同,但②達(dá)到平衡所需要的時間短,反應(yīng)速率快,說明加

入了催化劑,加快反應(yīng)速率,平衡不變,故B正確;

C.①的起始濃度為l.Omol/L,由平衡時濃度可知在③的起始濃度大于1.0mol/L,①和③是等

效平衡,起始A的濃度為1.0mol/L時平衡濃度為0.5mol/L,而A的平衡濃度為0.6mol/L時,

初起y=1.2mol?L」,故C錯誤;

D.比較④和①可知平衡時④反應(yīng)物A的濃度小,由①到④升高溫度,平衡右移,加熱平衡

向吸熱反應(yīng)方向移動,而且升高溫度正逆反應(yīng)速率都加快,故D正確;故選:C。

練習(xí)1.在一密閉容器中充入一定量的M和H2,經(jīng)測定反應(yīng)開始后的2s內(nèi)氫氣的平均速率:

v(H2)=0.45mol/(L*s),則2s末NH3的濃度為()

A.0.45mol/LB.0.50mol/LC.0.55mol/LD.0.60mol/L

【答案】C

【解析】發(fā)生反應(yīng)N2+3H202NH3,2s內(nèi)氫氣的平均速率:v(H2)=0.45mol/(L*s),

利用速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算v(NH3),則v(NH3)(H2)=1x0.45mol/

(L?s)=0.3mol/(L-s),故2s末NH3的濃度為0.3mol/(L?s)x2s=0.6mol/L,故選:D。

練習(xí)2.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是

①恒溫時,增大壓強,化學(xué)反應(yīng)速率一定加快

②其他條件不變,溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快

③使用催化劑可改變反應(yīng)速率,從而改變該反應(yīng)過程中吸收或放出的熱量

④3moi?L3s一的反應(yīng)速率一定比lmol?l_3s-的反應(yīng)速率大

⑤升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大,主要原因是增大了反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)

⑥有氣體參加的化學(xué)反應(yīng),若增大壓強(即縮小反應(yīng)容器的體積),可增加活化分子的百分?jǐn)?shù),

從而使反應(yīng)速率增大

⑦增大反應(yīng)物濃度,可增大活化分子的百分?jǐn)?shù),從而使單位時間有效碰撞次數(shù)增多

⑧催化劑反應(yīng)前后的質(zhì)量不變,但能降低活化能,增大活化分子的百分?jǐn)?shù),從而增大反應(yīng)速

率()

A.(2XB@B.(WB)c.(2XWZXB)D.

【答案】B

【解析】①恒溫時,增大壓強,如沒有氣體參加反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率不加快,故錯誤;

②其他條件不變,溫度越高,增大活化分子百分?jǐn)?shù),化學(xué)反應(yīng)速率越快,故正確;

③使用催化劑不能改變反應(yīng)熱,故錯誤;

④溫度未知,則3moi?L?sT的反應(yīng)速率不一定比ImoM/'s一的反應(yīng)速率大,故錯誤;

⑤升高溫度能增大了反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù),使化學(xué)反應(yīng)速率增大,故正確

⑥有氣體參加的化學(xué)反應(yīng),若增大壓強(即縮小反應(yīng)容器的體積),活化分子百分?jǐn)?shù)不變,故

錯誤;

⑦增大反應(yīng)物濃度,活化分子的百分?jǐn)?shù)不變,故錯誤;

⑧催化劑通過參與反應(yīng),降低活化能降低活化分子的百分?jǐn)?shù),從而增大反應(yīng)速率,但反應(yīng)前

后催化劑質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不改變,故正確。故選:Bo

練習(xí)3.在不同濃度(c)、溫度(T)條件下,蔗糖水解的瞬時速率(v)如下表。下列判斷

不正確的是()

mol?1.1

vmol?L?min、、、0.6000.5000.4000.300

7~K—...

318.23.603.002.401.80

328.29.007.50a4.50

b2.161.801.441.08

A.4.50<a<7.50

B.當(dāng)反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度都不相同時,反應(yīng)速率可能相同

C.b<318.2

D.不同溫度時,蔗糖濃度減少一半所需的時間相同

【答案】D

【解析】A.溫度相同時,濃度越大反應(yīng)速率越大,則4.50<a<7.50,故A正確;

B.溫度和濃度都影響反應(yīng)速率,則一定溫度和濃度下,反應(yīng)速率可能相同,故B正確;

C.溫度越高反應(yīng)速率越快,由表可知溫度由318.2(:。―4在濃度相同的情況下,水解速率

變小,所以溫度降低,即b<3182故C正確;

D.溫度越高反應(yīng)速率越快,所以蔗糖濃度減少一半所需的時間不同,溫度高的所需時間短,

故D錯誤;

故選:Do

練習(xí)4.NaHSOs溶液在不同溫度下均可被過量KI03氧化,當(dāng)NaHSO3完全消耗即有L析出,

依據(jù)12析出所需時間可以求得NaHSOs的反應(yīng)速率。將濃度均為0.020mol?LNaHSC)3溶液(含

少量淀粉)10.0mL、KI03(過量)酸性溶液40.0mL混合,記錄10~55C。間溶液變藍(lán)時間,

55C。時未觀察到溶液變藍(lán),實驗結(jié)昊如圖。據(jù)圖分析,下列判斷不正確的是()

A.40C。之前,溫度升高反應(yīng)速率加快,變藍(lán)時間變短

B.40C。之后溶液變藍(lán)的時間隨溫度的升高變長

C.圖中b、c兩點對應(yīng)的NaHSC)3的反應(yīng)速率相等

D.圖中a點對應(yīng)的NaHSC)3的反應(yīng)速率為b.OxlO^moK-^s1

【答案】C

【解析】A.從圖象中可以看出,40C。以前,溫度越高,反應(yīng)速度越快,變藍(lán)時間變短,故A

正確;

B.40C。后溫度越高,變色時間越長,反應(yīng)越慢,所以40C。之后溶液變藍(lán)的時間隨溫度的升

高變長,故B正確;

C.b點的反應(yīng)原理為:當(dāng)?shù)馑徕涍^量時,生成碘單質(zhì),其離子反應(yīng)式為5so32-+2IO3-=5SO42

■+I2+H2O+3H\而圖中c點的反應(yīng)原理為2IO3-+5SO2+4H2O=5S(V-+l2+8H+,則圖中b、c

點對應(yīng)的反應(yīng)原理不一樣,且溫度不同,故反應(yīng)速率不同,故C錯誤;

D.a點時間為80s,濃度變化量為亞絲嚶組"迫=0.004mol/La點對應(yīng)的NaHSO?反

應(yīng)速率為5.0x105moi?「嶺、故D正確。故選:為

練習(xí)5.汽車尾氣無害化處理反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)?叱(g)+2CO2(g)AH<0.T

列說法正確的是()

A.升高溫度可使該反應(yīng)的正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小

B.增大壓強,可以使NO和CO完全轉(zhuǎn)為為無污染的M和CO2,而消除污染

C.該反應(yīng)反應(yīng)物總能量小于生成物總能量

D.使用高效催化劑可降低反應(yīng)的活化能,增大活化分子百分?jǐn)?shù),反應(yīng)速率增大

【答案】D

【解析】A、升高溫度,正逆反應(yīng)速率都加快,而不是使該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率降低,故A錯

誤;

B、增大壓強可以使平衡正向移動,但不能使NO和CO完全轉(zhuǎn)為為無污染的N?和CO?,故B

錯誤;

C、AH<0說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以該反應(yīng)反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,故C錯誤;

D、催化劑加快化學(xué)反應(yīng)的速率,原因為降低反應(yīng)的活化能,增大活化分子百分?jǐn)?shù),反應(yīng)速

率增大,故D正確;故選:D。

練習(xí)6.(NHJ2s氧化是氨法脫硫的重要過程。某小組在其他條件不變時,分別研究了一

段時間內(nèi)溫度和(NH4)2sd初始濃度對空氣氧化(NHJ2sd速率的影響,結(jié)果如下圖。下

列說法不正確的是()

405060700.10.20.30.4

祖及“(NH4hSO,初始愫flt/molL'

A.60C。之前,氧化速率增大與溫度升高化學(xué)反應(yīng)速率加快有關(guān)

B.60C。之后,氧化速率降低可能與的溶解度下降及(NHJ2Sd受熱易分解有關(guān)

c.(NH4)2s初始濃度增大到一定程度,氧化速率變化不大,與scV-水解程度增大有關(guān)

D.(NH4)2sO3初始濃度增大到一定程度,氧化速率變化不大,可能與d的溶解速率有關(guān)

【答案】C

【解析】A.60C。之前,隨著溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率加快,氧化速率增大,故A正確;

B.60C。之后,隨著溫度升高,氧氣的溶解度降低,氧化速率降低,(NHJ2s受熱易分解,

反應(yīng)物減少,氧化速率降低,故B正確;

C.(NH4)2sd初始濃度增大到一定程度,氧化速率變化不大,可能與氧化劑5的溶解速率

有關(guān),鹽類水解程度微弱,且鹽濃度越大,水解程度越小,與與SO尸水解程度無關(guān),故C

錯誤;

D.(NHJ2SO3氧化是亞硫酸鏤被氧氣氧化,當(dāng)(NHJ2s初始濃度增大到一定程度,氧化

速率變化不大,可能與的溶解速率有關(guān),故D正確;故選:Co

練習(xí)7.探究Al與CuCl2溶液反應(yīng),實驗如下:下列說法不正確的是()

實驗現(xiàn)象

—打磨過的鋁片a.Al片表面附著蓬松的紅色固體

b.產(chǎn)生無色氣體,起始速率較慢,之后加

1molLCuCl?溶液快

c.反應(yīng)放熱

d.燒杯底部產(chǎn)生少量不溶于稀鹽酸的白色

沉淀

e.溶液PH降低

.無色氣休是H2

實驗中影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素只有兩個,分別是濃度和溫度

C.白色沉淀的出現(xiàn)與氧化還原反應(yīng)有關(guān)

D.溫度變化會影響溶液的pH

【答案】B

【解析】A、CuCb溶液水解顯酸性,AI能置換出Cu,Al、Cu在酸性溶液中形成原電池,Cu

為正極,氫離子在正極得電子生成氫氣,故A正確;

B、根據(jù)現(xiàn)象,濃度和溫度能影響化學(xué)反應(yīng)速率,Al-Cu原電池的形成能加快反應(yīng)速率,故B

錯誤;

C、白色沉淀不溶于稀鹽酸,則可能為CuCI,銅元素化合價降低,發(fā)生氧化還原反應(yīng),故C

正確;

D、鋁離子、銅離子的水解使溶液顯酸性,AI與CuCb溶液的置換反應(yīng)放熱,溫度升高,水解

能力增強,酸性增強,pH降低,故D正確,故選:B。

知識點二、化學(xué)平衡

1、化學(xué)平衡的建立、特征和標(biāo)志

1.可逆反應(yīng)概念

在統(tǒng)一條件下,既可以正反應(yīng)方向進行,又可以向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)。

用“¥代替原來的“=",從左向右進行的反應(yīng)稱為正反應(yīng),從右向左進行的反應(yīng)稱為逆反

應(yīng)。

2.定義

化學(xué)平衡狀態(tài):一定條件下,當(dāng)一個可逆反應(yīng)進行到正、逆反應(yīng)速率相等時,各組成成

分濃度不再改變的狀態(tài)。

化學(xué)平衡狀態(tài)的建立:在一定條件下進行的可逆反應(yīng),若開始只有反應(yīng)物,沒有生成物,

則V正最大,V逆為0。隨著反應(yīng)的進行,反應(yīng)物不斷減小,生成物不斷增多,V正越來越小,

V逆越來越大,反應(yīng)進行到某一時刻時,V正二V逆,此時,化學(xué)反應(yīng)達(dá)到了最大限度,反應(yīng)物

和生成物的濃度不再發(fā)生變化,該反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài),簡稱化學(xué)平衡。

3.判斷平衡的依據(jù)

可逆反應(yīng)大道平衡狀態(tài)時有兩個主要特征作為判斷的核心依據(jù):

工、正逆相等;

2、變量不變。

判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的方法和依據(jù)

例舉反應(yīng)mA(g)+nB(g)一pC(g)+qD(g)

①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)一定

混合物體系中②各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定

各成分的含量③各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定

即:各組分的量保持不變時一定能判斷平衡。

①在單位時間內(nèi)消耗了mmolA同時生成mmolA,V(正)二V(逆)

②在單位時間內(nèi)消耗了nmolB同時消耗了pmolC.

V(正尸V(逆)

正、逆反應(yīng)

③V(A):V(B)V(C)V(D)=m:n:pqV(正)不一定等于V(逆)

速率的關(guān)系

④在單位時間內(nèi)生成了nmolB同時消耗了qmolD,均V(逆)

⑤單位時間內(nèi)同一物質(zhì)斷裂的化學(xué)鍵和結(jié)合的化學(xué)鍵物質(zhì)的

量相等

總的壓強、總①m+nfp+q時(其他條件一定)

的物質(zhì)的量一

②m+n=p+q時(其他條件一定)

混合氣體平均M一定,m+n#p+q

相對分子質(zhì)量

M一定,m+n=p+q

M

溫度不與外界進行熱交換的容器中,體系溫度一定時

密度混合氣體密度一定

顏色含有有色物質(zhì)的體系顏色不再變化

2、化學(xué)平衡移動

可逆反應(yīng)中舊的化學(xué)平衡被破壞,新的化學(xué)平衡建立的過程叫化學(xué)平衡的移動。

1.平衡移動的原因

化學(xué)平衡的根本特征為V(正)=V(逆,因此化學(xué)平衡移動的根本原因為V(正)聲V(逆),平

衡移動的方向根據(jù)V(正)、V(逆)的相對大小來決定。

當(dāng)V(正)>V(逆)時則向正方向移動

V(正)<V(逆)時則向逆方向移動

V(正)=V(逆)時則平衡不移動

平衡移動的結(jié)果是V'(正)=V'(逆),達(dá)到新的化學(xué)平衡。

a濃度對化學(xué)平衡的影響

若其他條件不變,一次性改變濃度對化學(xué)平衡的影響如下表所示:

化學(xué)平衡sA+ZTBW=^CC+CJD(A.B、C、D為非固體)

增大反應(yīng)物濃增大生成物濃減小反應(yīng)物濃減小生成物濃

體系濃度改變

度度度度

平衡移動方向正向移動逆向移動逆向移動正向移動

V正先增大,|/逆1/逆先增大,卜正"正先減小,1/逆P逆先減小,V正

速率變化隨后增大,且隨后增大,且隨后減小,且隨后減小,且

N正>吠逆V逆>1/正V逆>1/正l/正>1/逆

7

圖像

01

On710h71Oht1h

b壓強對化學(xué)平衡的影響

若其他條件不變,壓強對化學(xué)平衡的影響如下表所示:

3A++3A++3A++3A++

化學(xué)平

dDdDdDdD

3+b>c+d3+c+da+b<c+d3+b>c+d

濃度改

加壓加壓減壓減壓

移動方

正向移動逆向移動正向移動逆向移動

速率變)正、1/逆同時增大,i/正、1/逆同時增大,)正、P逆同時減小,"正、P道同時減小,

化且i/正-U逆且i/逆>i/正且i/正〉「逆且i/遂>1/正

V1V1UU

圖像

r^\--

OhtOo7;7oh7

c溫度對化學(xué)平衡移動的影響規(guī)律

升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動;

降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向移動。

aA++aA++aA++aA++

化學(xué)平

dDdDdDdD

AH>0AH<0AH<0AH>0

濃度改

升溫升溫降溫降溫

移動方

正向移動逆向移動正向移動逆向移動

速率變)正、1/逆同時增大,i/正、1/謹(jǐn)同時增大,V正、P逆同時減小,卜正、七同時減小,

化且i/正>U逆且i/逆>i/正且V正〉且i/逆>i/正

V1V1

圖像

OOh7一

OhrO八,

d催化劑對化學(xué)平衡的影響

①加入催化劑可以大大地加快化學(xué)反應(yīng)速率,是因為它可以降低反應(yīng)的活化能,從而提高活

化分子百分?jǐn)?shù),從而增大反應(yīng)速率,但是由于催化劑能夠同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率,

因此它對化學(xué)平衡移動無影響。

②催化劑丕能改變達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時的反應(yīng)混合物中的組成含量,但是使用催化劑熊改變

反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時間。

V

S-(催化劑)

3.勒夏特列原理(平衡移動原理):如果改變影響平衡的條件之一(如溫度,壓強,濃度),

平衡向著能夠減弱這種改變的方向移動。

(1)平衡的移動只能減弱條件改變時平衡的影響,不能完全消除,更不能逆轉(zhuǎn)這種改變。

(2)不能用勒夏特列定律解釋的問題:

①催化劑的使用;

②AV(g)=0的可逆反應(yīng);

③外界條件的改變對平衡的影響與生產(chǎn)要求不一致(如合成氨溫度選用)。

3、轉(zhuǎn)換率

對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)UpC(g)+qD(g)

平衡轉(zhuǎn)化率可以表示為:a(A)=Co(y~^(A)xlOO%

4、化學(xué)平衡常數(shù)

1.定義:在一定溫度下,當(dāng)一個反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,生成物濃度帚之積與反應(yīng)物濃度帚

之積的比值是一個常數(shù)比值。

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

.CP?.—)

-Cm(A)-CH(B)

符號:K

2.使用化學(xué)平衡常數(shù)K應(yīng)注意的問題:

①表達(dá)式中各物質(zhì)的濃度是平衡時的濃度。

②K只與溫度(T)有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。

③反應(yīng)物或生產(chǎn)物中有固體或純液體存在時,由于其濃度是固定不變的,可以看做是"1"

而不代入公式。

3.化學(xué)平衡常數(shù)K的應(yīng)用:

①化學(xué)平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進行程度的標(biāo)志。K值越大,說明平衡時生成物的濃

度越大,它的正向反應(yīng)進行的程度越大,即該反應(yīng)進行得越完全,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越高。反

之則相反。一般地,心>1。5時,該反應(yīng)就進行得基本完全了。

②可以利用K值做標(biāo)準(zhǔn),判斷正在進行的可逆反應(yīng)是否平衡及不平衡時向何方進行建立平

衡,Q=C-(A)C1(B)(Q:濃度積,濃度為某一時刻的濃度)

Q<K:反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行;

Q二K:反應(yīng)處于平衡狀態(tài);

Q>K:反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行

③利用K值可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)

若溫度升高,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。

若溫度升高,K值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

例1.已知反應(yīng)式:mX(g)+nY??pQ⑸+2mZ(g),已知反應(yīng)已達(dá)平衡,此時c(X)

=0.3mol/L,其他條件不變,若容器縮小到原來的c(X)=0.5mol/L,下列說法正確的是

()

A.平衡向逆反應(yīng)方向移動B.Y可能是固體或液體

C.系數(shù)n>mD.Z的體積分?jǐn)?shù)減小

【答案】C

【解析】A、根據(jù)c(X)=0.3mol/L,其他條件不變,若容器縮小到原來的工若平衡不移動,

則c(X)=0.6mol/L>0.5mol/L,說明在消耗X,即在平衡正向移動,故A錯誤;

B、說明縮小體積,即增大壓強,平衡正向移動,說明正反應(yīng)方向氣體體積減小,故Y必為氣

體,故B錯誤;

C、平衡正向移動,說明正反應(yīng)方向氣體體積減小,m+n>2m,即〉m,故C正確;

D、平衡正向移動,生成了乙故Z的體積分?jǐn)?shù)增大,故D錯誤;故選:C。

練習(xí)1.反應(yīng)C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g),4H>0在一定條件下于密閉容器中達(dá)到平衡。

下列各項措施中,不能提高乙烷平衡轉(zhuǎn)化率的是()

A.增大容器容積B.升高反應(yīng)溫度

C.分離出部分氫氣D.等容下通入惰性氣體

【答案】D

【解析】A.該反應(yīng)正向是體積增大的反應(yīng),增大容器容積相當(dāng)減壓,平衡正向移動,乙烷平

衡轉(zhuǎn)化率升高,故A不選;

B.該反應(yīng)正向是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動,乙烷平衡轉(zhuǎn)化率升高,故B不選;

C.分離出部分氫氣,即為減小生成物的濃度,平衡正向移動,乙烷平衡轉(zhuǎn)化率升高,故C

不選;

D.等容下通入惰性氣體,反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度均不變,平衡不移動,乙烷平衡轉(zhuǎn)化率

不變,故D選;故選:Do

練習(xí)2.下列說法正確的是()

A.H(g)+I2(g)22Hl(g),其他條件不變,縮小反應(yīng)容器體積,正逆反應(yīng)速率不變

B.C(s)+H20(g)合》(g)+C0(g),碳的質(zhì)量不再改變說明反應(yīng)已達(dá)平衡

C.若壓強不再隨時間變化能說明反應(yīng)2A(?)+B(g)w2c(?)已達(dá)平衡,則A、C不能

同時是氣體

D.1molM和3molH2反應(yīng)達(dá)到平衡時乩轉(zhuǎn)化率為10%,放出熱量Q1;在相同溫度和壓強

下,當(dāng)2moiNH3分解為N?和叱的轉(zhuǎn)化率為10%時,吸收熱量至Q2,Q2不等于Q1

【答案】B

【解析】A.壓強越大,有氣體或生成的可逆反應(yīng)正逆反應(yīng)速率都增大,縮小容器體積相當(dāng)于

增大壓強,增大單位體積內(nèi)活化分子個數(shù),正逆反應(yīng)速率都增大,故A錯誤;

B.可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,各物質(zhì)的質(zhì)量不再發(fā)生變化,該反應(yīng)中C的質(zhì)量不變時說明

該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故B正確;

(:.如果人、C都是氣體,當(dāng)壓強不變時,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),所以A、C可以同時都是氣

體,故C錯誤;

D.相同溫度個相同壓強下,將氨氣完全轉(zhuǎn)化為氮氣和氫氣,也是二molM和3mol叱,所以

二者的等效平衡,設(shè)生成氨氣的反應(yīng)熱為+Q,氨氣分解生成氮氣和氫氣的反應(yīng)熱為-Q,

即有3moiH?消耗放出Q熱量,消耗n(H2)=3molxl0%=0.3mol放出的熱量為Q1=0.1Q,

消耗2moi氨氣生成氮氣和氫氣時吸收Q熱量,則消耗n(NH3)=2molxl0%=0.2mol時吸

收熱量為Q2=0.1Q,所以Q?等于QI,故D錯誤;故選:B。

練習(xí)3.某工業(yè)流程中,進入反應(yīng)塔的混合氣體中NO和Oz的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0.10和

0.06,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g),在其他條件相同時,測得實驗數(shù)據(jù)如

表:根據(jù)表中數(shù)據(jù),下列說法正確的是()

NO達(dá)到所列轉(zhuǎn)化率需要時間/s

壓強/(xlO$Pa)溫度/c°

50%90%98%

1.030122502830

90255105760

8.0300.23.936

900.67.974

A.升高溫度,反應(yīng)速率加快

B.增大壓強,反應(yīng)速率變慢

C.在LOxlo'Pa、90C。條件下,當(dāng)轉(zhuǎn)化率為98%時的反應(yīng)已達(dá)到平衡

D.若進入反應(yīng)塔的混合氣體為amol,反應(yīng)速率以v二崇表示,則在g.Oxio'Pa、30C。條件

下轉(zhuǎn)化率從50購增至90%時段NO的反應(yīng)速率為4a/370mol/s

【答案】D

【解析】A.由表可知,相同壓強時,溫度高時達(dá)到相同轉(zhuǎn)化率需要的時間多,可知升高溫度、

反應(yīng)速率減小,故A錯誤;

B.由表可知,相同溫度、壓強高時達(dá)到相同轉(zhuǎn)化率需要的時間少??芍龃髩簭?,反應(yīng)速率

加快,故B錯誤;

C.在L0xi05pa、90C。條件下,當(dāng)轉(zhuǎn)化率為98%時需要的時間較長,不能確定反應(yīng)是否達(dá)到

平衡,故C錯誤;

D.8.0xl05Pa.30C。條件下轉(zhuǎn)化率從50%增至90%時段NO,時間為3.7s,轉(zhuǎn)化的NO為amol

xO.lx(90%-50%)=0.04amol,反應(yīng)速率以v=會表示,則NO的反應(yīng)速率為嗎嘿叱二

黑mol/s,故D正確;故選:Do

1

練習(xí)4.已知:2SO2(g)+5(g)=2SO3(g)AH=-Wy.SkJTnor.起始反應(yīng)物為

S02和d(物質(zhì)的量之比為2:1,且總物質(zhì)的量不變)。S02的平衡轉(zhuǎn)化率(%)隨溫度和

壓強的變化如下表,下列說法不正確的是()

壓強/―)

溫度/K

1.015.0710.125.350.7

67399.299.699.799.899.9

72397.598.999.299.599.6

77393.596.997.898.699.0

A.一定壓強下降低溫度,S02的轉(zhuǎn)化率增大

B.在不同溫度、壓強下,轉(zhuǎn)化相同物質(zhì)的量的SO?所需要的時間相等

C,使用催化劑可以縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時間

D.工業(yè)生產(chǎn)通常不采取加壓措施是因為常壓下SO?的轉(zhuǎn)化率已相當(dāng)高

【答案】B

【解析】A.降低溫度,平衡正向移動,則轉(zhuǎn)化率增大,故A正確;

B.在不同溫度、壓強下,反應(yīng)速率不同,轉(zhuǎn)化相同物質(zhì)的量的SO?所需要的時間不等,故B

錯誤;

C.使用催化劑,可加快反應(yīng)速率,故C正確;

D.增大壓強,轉(zhuǎn)化率增大,但變化數(shù)值不大,則一般不采取加壓措施,故D正確。故選:B。

1

練習(xí)5.已知X(g)+3Y(g)=2W(g)+M(g)AH=-akJ?mol-(a>0)o一定溫度

下,在體積恒定的密閉容器中,加入ImoIX(g)與1Y(g),下列說法正確的是()

A.充分反應(yīng)后,放出熱量為akJ

B.當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,X與W的物質(zhì)的量濃度之比一定為12

C.當(dāng)X的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再改變,表明該反應(yīng)已達(dá)平衡

D.若增大Y的濃度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小

【答案】C

【解析】A、反應(yīng)是可逆反應(yīng),不可能完全轉(zhuǎn)化,所以充分反應(yīng)后,放出熱量小于akJ,故A

錯誤;

B、當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,X與W的物質(zhì)的量濃度之比可能為12,與各物質(zhì)的初始濃度

及轉(zhuǎn)化率有關(guān),故B錯誤;

C、當(dāng)X的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再改變,說明X的物質(zhì)的量不變,表明該反應(yīng)已達(dá)平衡,故C正

確;

D、若增大Y的濃度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率也增大,而不是減小,故D錯誤;

故選:Co

知識點三、化學(xué)平衡圖像的基本類型

1.化學(xué)平衡圖像的解題思路

(1)分析圖像

①看面:即看清楚縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)所對應(yīng)的物理量;

②看線:即看清楚線的走向(增、減性和斜率的大小)和變化趨勢(漸變和突變);

③看點:即看清楚一些特殊點(起點、拐點、交點、接點、最高點、最低點的意義);

④看是否要做輔助線(等溫線、等壓線、平衡線)。

(2)聯(lián)想規(guī)律

聯(lián)想外界條件的改變對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律。

(3)做出判斷

根據(jù)分析圖像的結(jié)果與規(guī)律做對比,做出符合題目要求的判斷。

2.化學(xué)平衡圖像的基本類型

(1)濃度一時間圖

可用于:①寫出化學(xué)反應(yīng)方程式;②求反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。

0.9

0.6

0.3

由圖像可得出的結(jié)論:反應(yīng)方程式;________A的轉(zhuǎn)化率=B的轉(zhuǎn)化率二

(2)速率-時間圖

①已知引起平衡移動的因素,判斷反應(yīng)是吸熱或放熱,反應(yīng)前后氣體體積的變化。

②(已知反應(yīng))判斷引起平衡移動的因素。

結(jié)論:圖1:引起平衡移動的因素是___________,平衡將向一方向移動。

圖2:引起平衡移動的因素是____________平衡將向一方向移動。

(3)速率-時間圖

圖L已知對某平衡改變溫度時有如下圖變化,則溫度的變化是______(升高或降低),

平衡向反應(yīng)方向移動,正反應(yīng)是____熱反應(yīng)。

圖2,若對正反應(yīng)吸熱的可逆反應(yīng)平衡后降低溫度,畫出平衡移動過程中的v—t圖。

圖3,對于mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),改變壓強時有如下圖變化,則壓強變化是

(增大或減小),平衡向反應(yīng)方向移動,m+n(>、v、=)p+qo

圖4,若對以上反應(yīng)已知m+n>p+q,平衡后降低壓強時,畫出相關(guān)的v-t圖。

圖5,對于反應(yīng)A(g)+3B(g)=^2C(g)+D(g)(正反應(yīng)放熱)有如下圖所示的變化,請分析

引起平衡移動的因素可能是什么?并說明理由。

圖5

圖6,對于反應(yīng)mA(g)+nB⑹=^pC(g)+qD(g)有如下圖所示的變化請分析L時的改

變因素可能是什么?并說明理由。

v:y正獨逆

圖6

(4)速率-時間圖

①確定匕、t2、t3時刻的操作:t】、t2、t3c

A.降溫B.加壓C.濃度減小

②該反應(yīng)正向是:—(吸、放)熱反應(yīng)。氣體物質(zhì)的量_____(增大、減小)的反

應(yīng)。

(5)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率-時間-溫度(或壓強)圖

對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)==pC(g)+qD(g)

判斷正反應(yīng)是一(放、吸)熱反應(yīng)。

(6)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率-時間-溫度(或壓強)圖

B

轉(zhuǎn)p

化1

率P

2

判斷m+n與p+q的關(guān)系:m+n___p+q

(7)某物質(zhì)的百分含量-時間-溫度(或壓強)圖

判斷正反應(yīng)是一(放、吸)熱反應(yīng)。

(8)某物質(zhì)的百分含量-時間-溫度(或壓強)圖

①對于反應(yīng)mA(g)+nB(g=^pC(g)+qD(g)

判斷m+n與p+q的關(guān)系:m+n___p+q

②對于反應(yīng)mA(g)+nB(g);^pC(g)+qD(g)

B%

判斷m+n與p+q的關(guān)系:m+n___p+q;正反應(yīng)是(放、吸)熱反應(yīng)。

(9)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率-溫度(或壓強)圖

對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)=^=pC(g)+qD(g)

A

轉(zhuǎn)

化1.01*107Pa

率^l*106Pa

*105Pa

T

判斷m+n與p+q的關(guān)系:m+n___p+q;正反應(yīng)是____(放、吸)熱反應(yīng)。

(10)某物質(zhì)的百分含量-溫度(或壓強)圖

①對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)=^pC(g)+qD(g)

500℃

200℃

|P

判斷m+n與p+q的關(guān)系:m+n___p+q;正反應(yīng)是___(放、吸)熱反應(yīng)。

②對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)=^pC(g)+qD(g)

l.OlxlOTa

l.OlxlOTa

//l.OlxlOTa

判斷m+n與p+q的關(guān)系:m+np+q;正反應(yīng)是___(放、吸)熱反應(yīng)。

③對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)=^pC(g)+qD(g)

A%

200℃

300℃

判斷m+n與p+q的關(guān)系:m+n___p+q;正反應(yīng)是___(放、吸)熱反應(yīng)。

④對于2A(g)+B(g)=^C(g)+3D(g)(正反應(yīng)吸熱)有如下圖所示的變化,圖中Y軸可能表

示:0

\\300℃

X2OO℃

1OO℃

A.B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率B.正反應(yīng)的速率

C.平衡體系中的A馳D.平衡體系中的C%

(11)其它

①對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)=^pC(g)+qD(g)

T

正反應(yīng)是一(放、吸)熱反應(yīng)。

②對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)=^pC(g)+qD(g)

正反應(yīng)是___(放、吸)熱反應(yīng)。

③對于反應(yīng)mA(g)+nB(g);^pC(g)+qD(g)

P

判斷m+n與p+q的關(guān)系:m+n___p+q。

例1.在恒壓、NO和的起始濃度一定的條件下,催化反應(yīng)相同時間,測得不同溫度下NO

轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖中實線所示(圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的

變化)。下列說法正確的是()(雙選)

0

100200300400500600

溫度,七

A.反應(yīng)2N。(g)+。2(g)=2NO2(g)的△H>0

B.圖中X點所示條件下,延長反應(yīng)時間能提高NO轉(zhuǎn)化率

C.圖中Y點所示條件下,增加的濃度不能提高NO轉(zhuǎn)化率

1

D.380co下,。起始(02)=5.0x10'mohL-,NO平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡常數(shù)K>2000

【答案】BD

【解析】A.升高溫度NO平衡轉(zhuǎn)化率降低,平衡逆向移動,升高溫度平衡向吸熱方向移動,

則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以△H<0,故A錯誤;

B.X點沒有達(dá)到平衡狀態(tài),平衡正向移動,延長時間導(dǎo)致消耗的NO量增多,導(dǎo)致NO轉(zhuǎn)化

率提高,故B正確;

C.Y點所示條件下達(dá)到平衡狀態(tài),增大氧氣濃度平衡正向移動,NO轉(zhuǎn)化率提高,故C錯誤;

-41-4

D.380co下,c起始(02)=5.0xl0mol*L*,反應(yīng)正向移動,貝!|c平衡(02)<5.0xlOmol*L

'NO平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡時c(NO)=c(NO2),化學(xué)平衡常數(shù)K=------------1一

C(02)*C^(N0)

>------Jj=2000,故D正確;故選:BD。

5.0X104

練習(xí)1.(2019?西湖區(qū)校級模擬)已知某可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)WpC(g)AH在密

閉容器器中進行,如圖所示,反應(yīng)在不同時間匕溫度T和壓強P與反應(yīng)物B在混合氣體中

A.Ti<T2,pi>p?,m+n<p,AH>0B.TI>T2,pi<p2,m+n<p,AH<0

C.Ti>T2,pi<p2,m+n>p,AH>0D.TI>T2,pi>p2,m+n>p,AH<0

【答案】C

【解析】由左圖知,溫度T1為先到達(dá)平衡,故TDT2,升高溫度,396減小,則平衡向正反應(yīng)

移動,升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動,故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即△H>0;

由右圖可知,壓強為P?先到達(dá)平衡,故P2>%,增大壓強,B96減小,則平衡向正反應(yīng)移動,

增大壓強平衡向體積減小的方向移動,故m+n>p,

由上述分析可知TI>T2,pi<p2,m+n>p,△H>0故選:C。

練習(xí)2.恒容條件下,ImolSiHCh發(fā)生如下反應(yīng):2SiHCl3(g)-SiH2CI2(g)+SiCL(g)o已

知:=V消耗(SiHCh)=女正乂?(SiHCh),v逆=2v消耗(SiH2CI2)=1<逆乂(SiH2CI2

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