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2012年高考化学备考冲刺之易错点点睛:专题九反应速率和化学平衡(教师版).doc

1、 【高考预测】1化学反应速率的表示方法以及简单的计算。2掌握温度、压强、浓度以及催化剂对化学反应速率的影响,并能进行定性的判断。3掌握化学平衡的概念以及特征,根据所给量的变化判断一个反应是否达到平衡。4影响化学平衡的条件以及判断当条件改变时平衡的移动情况5掌握等效平衡的含义以及判断依据。6由图像的变化情况来判断外界条件的改变对化学平衡的影响。7化学反应速率和化学平衡的综合应用。【高考资源网:知识导学】一、影响化学反应速率的因素主要因素为内因:参加化学反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要原因。反应的类型不同,物质的结构不同,都会导致反应速率的不同。外因的影响:1浓度对化学反应速率的影响结论:

2、当其他条件不变时,增加物质的浓度可以加快化学反应速率。减小物质的浓度可以使化学反应速率减慢。理论解释:在其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的,当增大反应物的浓度时,活化分子数增多,因此有效碰撞次数增多,所以化学反应速率加快。因此,增加反应物浓度可以加快化学反应速率。注意事项:对于纯液体和固体物质,可认为其浓度是一个常数,它们的量的改变不会影响化学反应速率。固体反应物颗粒的大小,能够影响物质的接触面积,进而影响化学反应速率。在固体质量相等的情况下,固体的颗粒越小,与物质的接触面积越大,有效碰撞次数越多,化学反应速率越快。2压强对化学反应速率的影响结论:对于有

3、气体参加的化学反应,当其他条件不变时,增大气体的压强,可以加快化学反应速率,减小气体的压强,则减慢化学反应速率。理论解释:在其他条件不变时,增大压强,则使气体体积减小,气体的浓度增大,单位体积内的活化分子数增多,从而增加了有效碰撞的次数,使化学反应速率加快。因此增大压强,化学反应速率加快。当减小压强时,气体体积增大,单位体积内的活化分子数减少,有效碰撞次数减少,反应速率减慢。注意事项:在讨论压强对化学反应速率的影响时,应区分引起压强改变的原因,对于气体参加的反应体系来说,有以下几种情况a恒温时,增加压强体积减小浓度增大化学反应速率加快b恒容时,充入气体反应物总压强增大浓度增大化学反应速率加快

4、恒容时,充入稀有气体总压强增大,但各物质的浓度不发生变化,所以化学反应速率不变c恒压时,充入稀有气体体系体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢由于压强改变时,固体、液体或溶液的体积影响很小,因而它们对浓度改变的影响也很小,可以认为改变压强时对它们的反应速率无影响。3温度对化学反应速率的影响结论:当其他条件不变时,升高温度,可以加快化学反应速率,降低温度,化学反应速率减慢。理论解释:当其他条件不变时,升高温度,可以增加物质分子的能量,使活化分子的百分含量增加,有效碰撞次数增多,化学反应速率加快;若降低温度,则减少了活化分子的的百分含量,有效碰撞次数减少,化学反应速率减慢。注意事项:a由于升高温度直

5、接改变了活化分子的百分含量,所以温度的改变对于化学反应速率的改变比浓度和压强的改变大,一般温度每升高10,化学反应速率加快24倍。b升高温度,可以增加所有分子的能量,所以温度对于所有的反应的有影响。4催化剂对化学反应速率的影响结论:当其他条件不变时,加入催化剂(一般指正催化剂)可以加快化学反应速率。理论解释:当其他条件不变时,加入催化剂,可以改变化学反应的途径,降低化学反应的活化能,使活化分子的百分含量增加,有效碰撞次数增加,化学反应速率加快。注意事项:a催化剂:能改变化学反应速率,而本身的组成、质量以及化学性质不发生改变的物质。b催化剂的活性往往因接触少量杂质而明显下降,甚至遭到破坏,这种现

6、象叫做催化剂中毒,工业上为了防止催化剂中毒,要把原料进行净化处理以除去杂质。c由于加入催化剂可以在很大程度上增加活化分子的百分含量,所以加入催化剂可以成千上万倍的加快化学反应速率。5其他因素的影响光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、扩散速率、溶剂等因素也都能对某些化学反应的反应速率产生一定的影响,另外形成原电池也是加快化学反应速率的一种方法。6浓度、压强、温度、催化剂的变化与活化分子的分数、有效碰撞次数及反应速率的关系。条件变化反应体系内变化注意点浓度增大单位体积内分子总数增加,反应速率增大。活化分子百分数不变,由于单位体积内分子总数增多, 引起单位体积内活化分子总数增多。压强增

7、大单位体积内气体分子总数增加,反应速率增大。无气体物质参加或生成的反应,压强变化不影响反应速率。可逆反应中,增大压强正、逆反应速率都加快,减小压强逆反应速率都减慢。 温度升高分子的平均能量升高,使反应速率增大。温度每升高10,反应速率通常增大到原来的24倍。可逆反应中,升高温度正、逆反应速率都增大,降低温度正、逆反应速率都减小。 使用正催化剂改变了反应历程,反应易于发生,使反应速率增大。催化剂降低了活化能,使一部分原先的非活化分子变为活化分子,提高了活化分子的百分数。催化剂对反应速率的影响很大,是工业生产中改变反应速率的主要手段。正逆反应速率都增大,且正逆反应速率以相同的幅度增大。二、化学平衡

8、1. 影响化学平衡的因素化学平衡移动的实质是外界因素破坏了原平衡状态时v正= v逆的条件,使正、逆反应速率不再相等,然后在新的条件下使正、逆反应速率重新相等,从而达到新的化学平衡。也就是说,化学平衡的移动是:平衡状态不平衡状态新平衡状态。(1)浓度对化学平衡移动的影响:增加反应物的浓度化学反应速率变化情况:在平衡体系中v(正) = v(逆),达到平衡态。当增加反应物浓度时,正反应速率加快,逆反应速率不变,则v(正) v(逆),平衡向正反应方向移动,当=时,达到平衡态。图像表示为由图像可知,平衡态的化学反应速率大于平衡态的化学反应速率。结论:增加反应物浓度时,平衡向正向移动,且新平衡时的速率大于

9、原来的平衡速率。减小反应物的浓度化学反应速率的变化情况:在平衡体系中v(正) = v(逆),达到平衡态。当减小反应物的浓度时,正反应速率减慢,逆反应速率不变,则v(正) v(逆),平衡向逆反应方向移动,当=时,达到平衡态。图像表示为:由图像可知,平衡态的化学反应速率小于平衡态的化学反应速率。结论:减小反应物的浓度,平衡向逆向移动,且新的平衡时的速率小于原来的平衡速率,增加生成物的浓度化学反应速率的变化情况:在平衡体系中v(正) = v(逆),达到平衡态。当增加生成物的浓度时,正反应速率不变,逆反应速率加快,则v(正) v(逆),平衡向正反应方向移动,当=时,达到平衡态。图像表示为:由图像可知,

10、平衡态的化学反应速率小于平衡态的化学反应速率。结论:减小生成物浓度时,平衡向正向移动,且新平衡时的速率小于原来的平衡速率。重要结论:在其他条件不变时,增加反应物浓度或减小生成物浓度时,平衡向正向移动;增加生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆向移动。增加物质的浓度,达到新平衡时的化学反应速率大于原平衡时的速率。注意事项:改变故态或纯液态物质的量的多少,由于速率不变,所以平衡不移动。(2)压强对化学平衡移动的影响:对于有气体参与的恒容条件下的可逆反应:若为a A(g) + b B(g) c C(g) +d D(g),且a+b c +d,增加体系压强。a化学反应速率变化情况:在平衡体系中v(正) =

11、 v(逆),达到平衡态。当增加体系压强时,由于反应物和生成物的浓度都增加,所以正逆反应速率都增大,但由于a+b c +d,系数越大,速率改变也越大,则v(正) v(逆),平衡向正向移动,当=时,达到平衡态。b图像表示为:由图像可知,平衡态的化学反应速率大于平衡态的化学反应速率。c结论:增大压强,平衡向气体总体积缩小的方向移动,且新平衡时的速率大于原来的平衡速率。减小体系压强a化学反应速率变化情况:在平衡体系中v(正) = v(逆),达到平衡态。当减小体系压强时,由于反应物和生成物的浓度都减小,所以正逆反应速率都减慢,但由于a+b c +d,系数越大,速率改变也越大,则v(正) v(逆),平衡向

12、逆向移动,当=时,达到平衡态。b图像表示为:由图像可知,平衡态的化学反应速率小于平衡态的化学反应速率。c结论:减小压强,平衡向气体总体积增大的方向移动,且新平衡时的速率小于原来的平衡速率。对于有气体参与的恒容条件下的可逆反应:若为a A(g) + b B(g) c C(g) +d D(g),且a+b = c +d,增加体系压强。a化学反应速率变化情况:在平衡体系中v(正) = v(逆),达到平衡态。当增加体系压强时,由于反应物和生成物的浓度都增加,所以正逆反应速率都增大,但由于a+b = c +d,系数相等,速率改变也相等,则v(正) = v(逆),平衡不移动。b图像表示为:由图像可知,平衡态

13、的化学反应速率大于平衡态的化学反应速率。c结论:增加压强,化学反应速率加快,但平衡不移动。减小体系压强a化学反应速率变化情况:在平衡体系中v(正) = v(逆),达到平衡态。当减小体系压强时,由于反应物和生成物的浓度都减小,所以正逆反应速率都减慢,但由于a+b = c +d,系数相等,速率改变也相等,则v(正) = v(逆),平衡不移动。b图像表示为:由图像可知,平衡态的化学反应速率小于平衡态的化学反应速率。c结论:减小压强,化学反应速率减慢,但平衡不移动。重要结论:有气体参加的可逆反应里,在其他条件不变时,增大压强,平衡向气体总体积缩小的方向移动;减小压强,平衡向气体总体积增加的方向移动。若

14、反应过程中气体体积不变化,则平衡不移动。增大压强,化学反应速率加快,减小压强,则化学反应速率减慢。注意事项:对于无气体参与的反应,压强的改变不会影响平衡的移动。(3)温度对化学平衡的影响:对于反应:a A(g) + b B(g) c C(g) +d D(g);H 0升高温度化学反应速率的变化情况:在平衡体系中v(正) = v(逆),达到平衡态。当升高温度时,整个体系中各物质的能量都升高,则正、逆反应速率都加快,而吸热反应方向的速率增加更快,则v(正) v(逆),平衡向正向移动,当=时,达到平衡态。图像表示为由图像可知,平衡态的化学反应速率小于平衡态的化学反应速率。结论:降低温度。平衡向放热方向

15、移动,且新平衡的速率小于原来的平衡速率。(4)催化剂:使用催化剂可以同等程度的改变正、逆反应的反应速率,从而改变达到平衡所需要的时间,但对化学平衡没有影响。速率变化图像为2.由浓度变化引起平衡正向移动时,反应物的转化率的变化应具体分析:对于有多个反应物的可逆反应,如果增大某一反应物的浓度,则该物质自身的转化率减小,其他物质的转化率增大;若按原比例同倍数的增加反应物的量,平衡正向移动,此时反应物的转化率与反应条件和反应前后气体物质的化学计量数的变化有关:在恒温恒压下,反应物的转化率不变;在恒温恒容的条件下:若反应前后气体物质的化学计量数不变,反应物的转化率不变;若反应后气体物质的化学计量数增大,

16、反应物的转化率减小;若反应后气体物质的化学计量数减小,则反应物的转化率增大。对于只有一种物质参加的可逆反应,增大反应物的量,平衡正向移动,反应物的转化率有三种情况:若反应前后气体物质的化学计量数不变,反应物的转化率不变;若反应后气体物质的化学计量数增大,反应物的转化率减小;若反应后气体物质的化学计量数减小,则反应物的转化率增大。3.勒夏特列原理:如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强,以及参加反应的化学物质的浓度),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。说明:(1)改变影响平衡的条件,只能是浓度、压强和温度。 其中压强只针对有气体参加的可逆反应。(2)原理的适用范围是只有一个条件发生变化时的可

17、逆反应,多项条件改变时的情况比较复杂,一般不考虑。(3)平衡移动的结果是只能减弱外界条件的变化,但不能抵消。3.化学平衡的计算(1)四个量起始量、变化量、平衡量、差量反应物的平衡量=起始量转化量生成物的平衡量=起始量转化量各物质转化浓度之比=它们在化学方程式中化学计量数之比。变化浓度是联系化学方程式、平衡浓度、起始浓度、转化率、化学反应速率的桥梁。因此,抓变化浓度是解题的关键。化学平衡前后,同种元素原子的物质的量相等。(2)三个百分数:反应物的转化率:可逆反应达到平衡状态时,某一指定反应物转化的物质的量(或浓度)与起始物质的量(或起始浓度)的比值。转化率的大小,可以说明该反应所进行的程度,即原

18、料利用率的大小。但转化率随着反应物起始浓度的不同而不同,这一点区别于平衡常数K。可见,平衡常数K更能反映出反应的本质。转化率=n转化/n起始100%=c转化/c起始100%生成物的产率:实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲,转化率越大,原料利用率越高,则产率也越大。产率=产物实际产量/理论产量100%混合物组分的百分含量(3)三个常用公式T、V相同时,或混合气体的相对分子质量Mmn(运用质量守恒定律计算混合气体的质量,运用方程式的计量数计算混合气体的总物质的量)混合气体的密度DmV(运用质量守恒定律计算混合气体的质量,注意恒容和恒压对体积的影响)要点三、等效平衡1.相同条件下,同一

19、可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,达到平衡时,任何相同物质的含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)都相同的化学平衡互称等效平衡。2判断方法:使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的数量是否相当。3等效平衡的分类:在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应,起始时加入物质的物质的量不同,达平衡时的状态规律如下: (1)恒温恒容条件下的等效平衡:对反应前后气体分子数改变的可逆反应,只改变起始加入量,只要通过可逆反应化学计量数之比换算成方程式左右两边同一半边的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。在固定容积的容器内进行的反应前后气体体积改变的反

20、应,如果反应达到平衡时,各组分的体积百分含量相同,则各指定物质的物质的量浓度相同。此时的平衡称为全等效平衡。对反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物或生成物的物质的量的比值与原平衡状态相同,则两平衡等效。此时的等效平衡有两种可能:若所加物质的物质的量换算成方程式同一半边时与原平衡相同,则为全等效平衡;若只是比例相同,则为相似等效。在恒温、定容条件下,对于类似H2I22HI的反应前后气体体积不变且方程式的一边只有一种物质的反应,只要方程式的另一边的几种反应物质的物质的量与方程式的系数成正比,无论加入多少量的生成物(在方程式的这一侧只有这种物质);或只加入这种单一反应物质(如HI),而另几种

21、反应物的量为0,都能使反应达到平衡时,各组分的体积百分含量恒定。在恒温、定容条件下,对于类似H2I22HI的反应前后气体体积不变且方程式的一边只有一种物质的反应:a.如果不加入单一反应物(HI),而同时加入非单一反应物(例如加入H2和I2),如果这两次的反应物的量成比例,也能使各组分的体积百分含量恒定。b.如果加入的物质在反应方程式的两侧都有,则把单一反应物按照方程式的系数比转化为方程式一侧的几种反应物,如果能使这些反应物经过配比转化后的物质的量几次成比例,则也能使各组分的体积百分含量恒定。(2)恒温恒压条件下的等效平衡:在温度、压强不变的条件下,改变起始加入物质的物质的量,只要通过可逆反应化

22、学计量数之比换算成方程式左右两边同一半边的物质的量之比与原平衡相同,则容器内各组分的百分含量相同,各指定物质的物质的量浓度也相同。两平衡等效。此时的等效平衡与反应前后气体的分子数变化没有关系。如:一定温度下,在一个固定体积的密闭容器中进行可逆反应:mAnBpCqD。如果两次反应投入原料物质不同,而反应达到平衡时,指定物质的浓度相同,则经过配比转化后的原料不仅完全成比例,而且物质的量完全相同。【易错点点睛】【1】一定温度下,在2 L的密闭容器中发生如下反应:A(s)2B(g)xC(g) H0,B、C的物质的量随时间变化的关系如图1,达平衡后在t1、t2、t3、t4时都只改变了一种条件,逆反应速率

23、随时间变化的关系如图2。下列有关说法正确的是( )Ax2,反应开始2 min内,v(B)0.1 mol/(Lmin)Bt1时改变的条件是降温,平衡逆向移动Ct2时改变的条件可能是增大c(C),平衡时B的物质的量分数增大Dt3时可能是减小压强,平衡不移动;t4时可能是使用催化剂,c(B)不变【错误分析】错选A或C,错选A,当 x2时,v(B)=(0.3-0.1)/2=0.1 mol/(Lmin);错选C,若增大c(C),反应将向逆反应方向移动,B的物质的量增大,所以B的物质的量分数增大。错选A是没有看清楚图,纵轴表示物质的物质的量,而反应速率的公式中分子是浓度的变化;错选C是模糊了物质的量和物质

24、的量分数之间的关系,物质的量增加并不意味着物质的量分数增加。【答案】D。【易错点点睛】本题主要涉及化学平衡图象的识别和判断,图1是浓度-时间图,图2为速率-时间图,A中,当 x2时,v(B)=(0.3-0.1)/2/2=0.05 mol/(Lmin),B中此反应H0,降温平衡正向移动。C中结合图2逆反应速率增大,平衡逆向移动,B的物质量增大,但是总的物质的量也在增大,所以无法确定B的物质的量分数不一定增大。D项中改变压强,平衡不移动,使用催化剂,平衡亦不移动。【2】一定温度下可逆反应:A(s)2B(g)2C(g)D(g);DH0。现将1 mol A和2 mol B加入甲容器中,将4 mol C

25、和2 mol D加入乙容器中,此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示,隔板K不能移动)。下列说法正确的是( )A.保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1 mol A和2 mol B,达到新的平衡后,甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍B.保持活塞位置不变,升高温度,达到新的平衡后,甲、乙中B的体积分数均增大C.保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙中C的体积分数是甲中C 的体积分数的2倍D.保持温度和乙中的压强不变,t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)【错

26、误分析】错选A或C,错选A因为在甲中再加入1 mol A和2 mol B与开始加入的和在一起与乙中物质的量相当,但体积只有乙的一半,所以认为A正确;错选C因为甲的量相当于乙中量的一半,当体积相等时就有B正确。错选A,B都是因为忽略在改变条件时,该平衡发生了移动,因此必须在新的条件下考虑各组分量的关系。【答案】BD。【易错点点睛】做好此题关键是分析清楚,条件改变,平衡如何移动。A中可以建立假设的思维模型,设甲的体积与乙的相等,按两次投料后建立平衡,此时与乙等效,再将甲的体积缩小为原来的一半,平衡会向逆向移动,C的量就会小于乙中C的浓度的2倍,B中升高温度,平衡逆向移动,B的体积增加,而气体总体积

27、却减少,甲、乙中B的体积分数均增大;C中相当于压缩乙,增大压强,平衡向逆向移动,乙中C的体积分数小于甲中C 的体积分数的2倍;D中由于K不动,增加氦气不影响平衡移动,而乙由于增加了气体的量,活塞右移,体积增大,压强减小,所以平衡发生向正向移动。故D正确。【3】下列关于四个图像的说法正确的是( )A图表示化学反应中能量的变化,反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的H大于0B图为氢氧燃料电池示意图,正、负极通入气体体积之比为2:1C图表示物质a、b的溶解度曲线,可以用结晶方法从a、b混合物中提纯aD图表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)的影响,乙的压强大

28、【错误分析】错选B或D,氢氧燃料电池总反应为2H2+O2=2H2O,由方程式可知道氢氧体积比就为2:1所以选B;错选D,依据“先拐先平”的原理,乙的压强大比甲的大。错选B忽略了正负极的问题,在正极放电是氧气,在负极放电是氢气,正、负极通入气体体积之比为1:2;错选D忽略了物质的状态,反应前后压强并不相等。【答案】C。【易错点点睛】A中表示为放热反应,H小于0,B中氢氧燃料电池总反应为2H2+O2=2H2O,由方程式可知道氢氧体积比就为2:1,C中b随温度变化溶解度变化不大,而a溶解度变化很大,所以可以用结晶方法从a、b混合物中提纯a;D中不能表示压强对平衡的影响,因为压强不同,平衡时各组分的百

29、分含量也不同,而图示为压强不同平衡时各组分的百分含量相同。【4】 3molA和2.5molB混合于2L密闭容器中,发生如下反应:5分钟后,反应达到平衡,测得C的平均速率为0.1molL-1min-1并生成1molD。求VA,VD;x;B;C平【答案】VA=0.15molL-1min-1;VD=0.2molmin-1;x=2;B=20;C平=0.5molL-1【解析】化学反应的速率用单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化来表示,通常是用单位时间内反应物的浓度减小或生成物的浓度增大来表示。由于思维定势,用各物质表示的化学反应速率又和反应方程式中各物质的系数成正比,而常见都是用单位时间内浓度变化来

30、表示,很容易得出D物质的反应速率为0.1molL-1min-1。但是这里忽略了物质D的状态,固态物质不可能用浓度表示,因此用D表示的反应速率只能用单位时间内生成物的物质的量的变化来表示,即0.2molmin-1。由D的变化量根据各物质的变化量和方程式系数成正比解出:x=2;B的变化量为0.5mol,进而解出B的转化率为20;C在平衡时,其物质的量为1mol,其浓度为0.5molL-1。【易错点点睛】VA=0.15molL-1min-1;VD=0.1molL-1min-1【5】在一个不传热的固定容积的密闭容器中,可逆反应N2(气)不再发生变化混合气体的密度不变(相同状况)体系的温度不再发HH断键

31、反应同时2molNH也断键反应A BC D【答案】 B【解析】达到化学平衡状态的标志是平衡理论里一个重要的基本概念,当外界条件一定时,若正反应速率等于逆反应速率,反应混合物中各物质的百分组成不变,化学反应达到平衡状态。我们不仅要了解概念的定义,而且还应了解其表现的多样性和其实质。误选A的原因是将化学反应速率和化学平衡中的正、逆反应速率混为一谈。教材中给反应速率下了如下定义:通常用单位时间内反应物的浓度减小或生成物的浓度增大来表示,这仅表示是正反应速率。另由化学反应中各物质的变化量与反应方程式的系数成比例,推导出:在化学反应中各物质的反应速率与方程式的系数成正比,即所示,也只能表示正反应速率,而

32、不能表示正、逆反应速率之间的关系。说明:N2减少的速率和NH3(作为逆反应的反应物)减少的速率与方程式的系数成正比,如单位时间内1molL-1的氮气参加反应,生成2molL-1的氨,同时2molL-1的氨气也参加反应生成1molL-1的氮气,正、逆反应速率相等,应为平衡的标志。误选D的原因是疏忽大意较多,忽略了每mol氨分子含有3molNH键,单位时间内3molHH断键反应同时6molNH也断键反应才能表示正、逆反应速率相等。误选C是认为不是达到平衡的标志,其原因是思维定势和综合应用能力较弱。物质的密度等于其质量除以体积,对于固体或液体来说,由于其体积随温度或压强变化不大,因此一般不考虑随状态

33、的变化。但气体体积是状态的函数,随状态变化而由较大的变化,如果不是在相同状态下比较密度,就失去其意义。该反应是气体总体积减少的放热反应,反应又在一个不传热的固定容积的密闭容器中进行,混合气体的密度变化一定存在,换算较为复杂。是否可从混合气体的平均摩尔质量入手,而气体的密度之比又等于其摩尔质量之比,问题就变为简单。本反应的气体总质量不变(反应物和生成物皆为气体),混合气体的物质的量减小,平均摩尔质量增大,密度增大,密度不变应视为达到平衡的标志。【6】一真空密闭容器中盛有amolA,加热到200时发生如下反数为M。若在同一温度和同一容器中,最初投入的是2amolA,反应平衡时,A所占体积分数为N。

34、则M和N的正确关系是AMN BMN CM=N D无法比较【答案】D 【解析】在同温、同体积条件下,反应物投入的量由amol增加到2amol,讨论A所占体积分数如何变化。由于A所占体积分数受到两方面的制约,即A的大小(cA-nx)和总体积的大小(cA-nx+2x),而这两个量都是变量,因此其比值如何变化难以确定。另一方面反应物只有一种物质,增加其量是从增大浓度分析还是从加大压强考虑。知识的缺陷和分析方法的不当,往往得出以上各种错误的选择。本题一种简捷思考方法是:当A的量增大一倍时,先将容器的体积也扩大一倍(其状况和第一次完全相同),这样达到平衡时,A所占体积分数不变。然后再将体积压缩到原状态,这

35、时根据反应前后的气体体积数如何变化,考虑平衡如何移动,决定A所占体积分数如何变化。如当本题反应物A前的系数n等于1,由于反应前气体的总体积数小于反应后气体的总体积数,因此在压缩到原状态时,大,A所占体积分数增大,即NM。若n等于3,由于反应前气体的总体积数大于反应后气体的总体积数,因此在压缩到原状态时,平衡将减少,A所占体积分数减小,其结果为MN。若n等于2,在压缩到原状态时,平衡不移动,其结果为M=N。【易错点点睛】由于A所占体积分数受到两方面的制约,即A的大小和总体积的大小,而这两个量都是变量,其比值如何变化难以确定。【7】 A若气体平均相对分子质量为42,则H3F3的体积分数小10B若气

36、体平均摩尔质量为40gmol-1,则H3F3的体积分数为10C定温定容下再充入H3F3,则H3F3与HF的浓度比值增大D定温定容下再充入HF,则H3F3与HF的浓度比值增大【答案】A 【解析】在已达化学平衡的体系中,增加其中一种反应物的浓度,平衡一定向正反应方向移动,被增加的反应物的转化率要下降,而其他反应物的转化率应升高。本题在分析平衡移动时,可以简化为如下平衡的浓度或是增大HF的浓度,平衡肯定要移动。分析本题在C,D选项,似乎相互对立,应取其一。由于分析的片面,判断H3F3与HF的浓度比值将出现以下误解:对于可逆反应来说,增加的量只能部分转化,错误的认为被增加的反应物转化率下降,所以增加物

37、的浓度要比生成物的浓度大,所以误选D选项。该平衡反应物的系数和生成物的系数比值为13,生成物的浓度大,所以误选C选项。若从逆反应来分析,也存在类似错误。对于只有一种反应物的化学平衡的体系,浓度变化若从压强变化分加到2mol时,可假设将体积扩大到原状态的两倍,这样2molA的起始状态(反应物的浓度,体系的压强、温度)和原状态相同。达到平衡时,各物质的浓度,百分组成都不变。但体积仍是原两倍,各物质的物质的量是原状态的两倍。再将体积压缩到原状态。由于该平衡是气体体积增大的反应,加压后平衡向逆反应方向移动,各种量发生相应的变化。与本题有关的量是A的百分含量,不管是增加H3F3或HF,平衡都向逆反应方向

38、移动,所以A都是增加。本题的另一巧合是生成物也只有一种,这样H3F3与HF的浓度比值可视为A与100A的比值大小,平衡移动后显而易见,结论是不管是增加H3F3或HF,H3F3与HF的浓度比值都增大。【易错点点睛】上述的分析方法,即提出假设,找出一种中间状态(参照物)比较,然后再得出结论,在其他学科经常使用,不妨在化学中也可试试。 【8】某温度下,向某密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气,使之反应合成氨,平衡后,测得氨的体积分数为m。若温度不变,只改变起始加入量,使之反应重新达平衡后,氨的体积分数仍然为m。若氮气、氢气和氨的加入量用x,y,z表示,应满足:(1)温度、体积恒定时:若x=0,y

39、=0则z=_。温度、压强恒定时:若x=0,y=0则z_。(2)温度、体积恒定时:若x=0.75mol,y_,z_。温度、压强恒定时:若x=0.75mol,y_,z_。(3)温度、压强恒定时:x,y,z应满足的关系是_。【答案】 (1)温度、体积恒定时:z=2mol,温度、压强恒定时:z0。(2)温度、体积恒定时:y=2.25mol,z=0.5mol,温度、压强恒定时:y=2.25mol,z0。(3)温度、压强恒定时:x,y,z应满足的关系是y=3x,z0。【解析】温度、体积恒定时,为了使达到平衡时氨的体积分数保持不变,加入的量必须和初始加入的量相当,即全为反应物应是1mol氮气和3mol氢气;

40、全为生成物应是2mol氨气(若反应物、生成物皆有,折算为上述量)。但遇到温度、压强恒定时,由于思维定势,往往也取相当量,只能得出所有满足条件中的一个特殊情况。实际上为了满足温度、压强恒定,只需根据体积大小,加入与初始相当的量即可满足题目的要求。如:假设本题的初始体积为VL,加入1mol氮气和3mol氢气,平衡后,测得氨的体积分数为m。而当体积改为2VL时,应加入2mol氮气和6mol氢气(或4mol氨,或其他相当的量),相当于每VL里仍加入1mol氮气和3mol氢气,平衡后,氨的体积分数不变,仍为m;。因此,z的取值由体积大小而定,若无反应物,z为大于零的任意值;若有反应物,z为大于等于零的任

41、意值。 【易错点点睛】(1)温度、压强恒定时:z=2mol(2)温度、压强恒定时:z=0(3)温度、压强恒定时:y=3x,z=2-2x 【9】 达到平衡。为了满足以下要求,可以采取哪些措施。使B物质的转化率增大,使A,B物质的转化率都增大,使A物质的转化率增大,使B物质的转化率降低,使B的浓度降低。【答案】 增大A的浓度;减小C的浓度;增大压强(减小体积);降低温度。减小C的浓度;增大压强(减小体积);降低温度。增大B的浓度。增大A的浓度;减小C的浓度;降低温度;减小压强(增大体积)。【易错点点睛】增大A的浓度;减小C的浓度;降低温度。 【10】某温度下,一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反

42、应:当达到新平衡时,C的浓度为原来的1.9倍,其压缩过程中保持温度不变,则反应方程式中两边系数关系是:【答案】 m+np。【解析】温度一定,气体的体积缩小到原来的二分之一,所有物质的浓度都发生相应的变化,相当于给体系加压,应从压强条件改变,引起平衡移动进行讨论。但讨论某物质的浓度变化时,不仅要从平衡移动方面(化学变化)考虑。还要从压强引起体积变化,进而引起浓度变化(物理因素)方面考虑。若从单方面分析,必然得出错误的结论。如:仅从加压引起平衡移动考虑,C的浓度为原来的1.9倍,一定是平衡向正反应方向移动的结果,反应物气体的总物质的量大于生成物气体的总物质的量,即m+n=p。本题考虑到体积缩小到原

43、来的二分之一这一瞬间,所有物质的浓度将增大到原来的二倍,C的浓度也应为原来的二倍。题目给的有关达到新平衡时C的浓度为原来的1.9倍,意味着平衡是向逆反应方向移动。因此,结论为:m+np。【易错点点睛】mnp 【11】 在一密闭容器中通入A、B两种气体,在一定条件下反应:改变一个条件(X),下列量(Y)一定符合图1-13-2中曲线的是:XYA温度混合气体平均相对分子质量B压强B的浓度C再加入AB的转化率D再加入CA的质量分数【答案】 BC【解析】本题是一道因外界条件改变,引起平衡移动的综合题。平衡移动必然引起浓度、质量分数、转化率等量的变化,其中转化率等是单因素引起变化(转化率中的变化量因条件而

44、改变,而起始量不变),判断较为简单;而浓度、质量分数等是诸多因素引起的变化(质量分数中的该物质和总物质都在变),必须找出其中主要因素,判断变化的结果。 【易错点点睛】本题的误区多产生于由两种以上因素决定一个量的变化,由于分不清主、次,往往得出错误判断。如混合气体平均相对分子质量,它是由混合气体的总质量和混合气体的总物质的量两方面决定的。对于一般气相反应来说,只要产物不是液态或固态,混合气体的总质量就不变,而混合气体的总物质的量就视反应前后气体总体积数的变化,它决定了混合气体平均相对分子质量大小变化。如果有液、固相物质参与或生成,问题将变得更为复杂。又如浓度,若是单一种浓度引起平衡移动,其结果显

45、而易见;若是加压引起,问题变为复杂。以教材的“针管实验”中二氧化氮为例,加压引起气体体积减小,气体的浓度增大;平衡移动,气体的浓度又减小,但该浓度比加压前大(本题B选项应为正确选项),比加压后平衡移动前的浓度小。反之减压的结果,气体的浓度由大变小(体积增大);由小变大(平衡移动),但移动后的浓度仍比减压前的小。再如物质的质量分数也是多因素决定的,它是由该物质的变化和所有物质的变化比较而得,因此判断容易产生失误。如加入C,增大C的浓度,平衡向逆反应方向移动。由于C增加的比平衡移动而引起A的增加要多,虽然A的浓度增大,物质的量增多,但A的质量分数并不增大。【12】已建立化学平衡的某可逆反应,当条件

46、改变使化学平衡向正反应方向移动时,下列叙述正确的是:生成物的质量分数一定增加;生成物产量一定增加;反应物的转化率一定增大;反应物的浓度一定降低;正反应速率一定大于逆反应速率;一定使用催化剂AA B C D【答案】 C【解析】化学平衡向正反应方向移动时,生成物的量一定增加,这是毫无异议的。但是生成物的质量分数是由生成物的量与平衡时所有物质的总量相比,其结果就不一定了。若是加压或升温引起正向移动,其结论正确;若是增加某种反应物的浓度引起平衡正向移动,由于增加的多,而移动的少,因此生成物的质量分数会减小。同理当增加某种反应物的浓度,在达到新的平衡时该反应物的浓度一定比未增加前大;其他反应物的转化率增

47、大而本身的转化率降低。因此叙述太绝对而就不正确了。叙述表达平衡移动与催化剂之间的关系,实际上不存在,催化剂只能改变化学反应速率,而不能引起平衡移动。 【易错点点睛】本题从另一方面讨论平衡移动结果和改变条件之间的关系,需要具备较强的综合、归纳能力,如果考虑不周将陷入误区产生错误结论。【13】在673K,1.01105帕下,有1mol某气体A,发生如下反中的体积百分含量为58.6,混合气的总质量为46g,密度为0.72gL-1。求:(1)达到平衡后混合气的平均分子量(2)A的转化率(3)B的系数x的值(4)相同条件下反应前A气体的密度是平衡混合气密度的多少倍?【答案】 (1)39.8;(2)32;

48、(3)2;(4)1.16【解析】本题的错误主要产生于对密度的认识。由于达到平衡时,该体系处于非标准状况下,题目给的密度也是非标准状况下的密度,因此不能简单以该密度和气体的摩尔体积乘积来计算混合气体的平均摩尔质量。(1)通过以下换算,先计算非标准状况下气体的摩尔体积,进而再计算混合气体的平均摩尔质量:所以混合气体平均分子量为:39.8其余要求可按下式计算:注:( )表示物质的量,单位为mol(3)B的系数x=2(4)在相同状况下,密度比等于其摩尔质量比。所以密度比为:1.16 【易错点点睛】 (1)达到平衡后混合气的平均摩尔质量为:0.72gL-122.4Lmol-1=16.128gmol-1;

49、平均分子量为:16.1,混合气体的物质的量为2.86mol,由此产生一系列的错误结果。【14】下列事实不能用勒沙特列原理解释的是A往H2S溶液中加碱,有利于S2-增多B500左右比室温更利于氨的合成C使用V2O5作催化剂可加快SO2转化为SO3的速率D醋酸溶液与锌反应放出H2,加入适量醋酸钠晶体可以减慢放出H2的速率【正确答案】 B,C。【答案】 BC【解析】勒沙特列原理又称化学平衡移动原理,其研究对象是平衡移动,因此只要涉及平衡移动即可解释。选项C的叙述完全正确,但是它是针对反应速率而言、与该原理毫无关系,不应漏选。选项B中的温度与上一题有类似情况,它受反应速率、催化剂工作温度和平衡移动有关

50、,恰好温度影响又不利平衡移动,因此也不能用勒沙特列原理解释。【易错点点睛】漏选B或C【15】达到平衡后,若反应速率分别用VA,VB,VC,VD表示(单位为molL-1min-1),则正确的关系是【答案】 AD【解析】在化学反应中,各反应物减小的量和生成物增加的量应和反应方程式中各物质的系数成正比。因此,用各物质表示的化学反应速率也和反应方程式中各物质的系数成正比。由于比例关系改为乘积关系应是交叉相乘,因此在用速率表示的等式关系中,出现该物质的系数和该物质的反应速率相乘关系,一定是错误的结论。正确的等式关系应是:甲物质的反应速率和乙物质的系数乘积等于乙物质的反应速率和甲物质的系数乘积。【易错点点

51、睛】错解往往是将比例关系视为乘积关系,将各物质的系数和该物质的速率乘积误认为常数,得出选项B,C错误结论。【16】图1-13-1适合哪类化学反应,在t1时因哪种条件改变而引起正、逆反应速率的变化。【答案】 (1)适合正反应是吸热反应,当温度降低时或气体总体积缩小的反应,当压强减小时引起正、逆反应速率的变化。(2)适合气体总体积不变的反应,当压强增大时或所有反应,使用正催化剂引起正、逆反应速率的变化。(3)适合反应物能有浓度变化的反应,当某一反应物浓度增大时引起正、逆反应速率的变化。【解析】影响化学反应速率的因素很多,但影响的结果一般可以分为两类:正、逆反应速率都改变,如图1-13-1(1)(2

52、),正、逆反应速率中,只有一种改变,如图1-13-1(3)。(2)在t1时,正、逆反应速率都增大,而且增加量相同,很容易得出是由于使用催化剂引起正、逆反应速率等量变化,而且平衡还不移动的结论。但是这里还存在另一种特殊情况,即对于反应前后气体总体积不变的反应来说,增大压强,正、逆反应速率都增大;由于增加量相同,平衡也不发生移动。(3)对于该变化图像来说,在t1时,正反应速率增大,而逆反应速率不变,起因于反应物的浓度增大。但适合的反应必须是反应物中存在有浓度变化的物质,否则对于固体、纯液态物质,增加其量(若不考虑反应物接触面积的大小),它将不改变正反应速率,也不对平衡产生影响。比较上述图1-13-

53、1中正、逆反应速率的大小,还可以判断平衡移动的方向,即哪种速率大,平衡向该方向移动。【易错点点睛】(2)适合使用正催化剂引起正、逆反应速率都变化的所有反应。(3)适合所有反应,当某一反应物浓度增大时引起正、逆反应速率的变化。【17】金属镁和0.1molL-1的HCl反应制取氢气,反应速率过快不易收集。为了减缓反应速率,又不减少产生氢气的量,加入下列试剂不能达到上述要求的是A硫酸钠溶液 B醋酸钠固体C碳酸钠固体 D水【答案】C 【解析】盐酸是强电解质,在水中全部电离,氢离子浓度较大,反应速率较快。为了减缓反应速率,又不减少产生氢气的量,只能降低氢离子浓度,而又不改变氢离子的物质的量。一种方法是加

54、水稀释;另一种方法是加入弱酸盐(如醋酸钠),使强酸转化为弱酸。弱酸部分电离,氢离子浓度有所下降,反应速率减缓,而酸提供的氢离子物质的量又不变。【易错点点睛】本题的误区之一是认为碳酸钠也可达到上述要求,由于当盐酸转化为碳酸后,本身碳酸是一种易分解的弱酸,而且二氧化碳在水中、酸中的溶解度较小。因此,氢离子的物质的量将减少,不能满足题目的要求,选项C是正确答案。本题的另一误区是,由于思维定势只顾硫酸钠不起作用,忽略了溶液中的水起到稀释氢离子浓度的作用,选项A不为本题的答案。【18】 “碘钟”实验中,3II3 2SO42 的反应速率可以用I3 与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大

55、。某探究性学习小组在20 进行实验,得到的数据如下表:实验编号c(I)/ molL10.0400.0800.0800.1600.120c()/molL10.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t1回答下列问题:(1)该实验的目的是_。(2)显色时间t1_。(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40 下进行编号对应浓度的实验,显色时间t2的范围为_(填字母)。(A)22.0 s (B)22.0 s44.0 s (C)44.0 s (D)数据不足,无法判断(4)通过分析比较上表数据,得到的结论是_。【错误分析】错误示例;(1). 浓度对

56、反应速率的影响(4).浓度越大反应速率越快。【易错点点睛】考查学生对影响化学反应速率的外界因素(如浓度、温度)及其规律的认识和理解;考查学生对图表的观察、分析以及处理实验数据归纳出合理结论的能力。【答案】 (1)研究反应物I与的浓度对反应速率的影响。 (2)29.3 s (3)A (4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)。【19】.将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中,550时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O2 2SO3(正反应放热)。反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了

57、21.28L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)请回答下列问题:(1)判断该反应达到平衡状态的标志是 。(填字母)aSO2和SO3浓度相等 bSO2百分含量保持不变c容器中气体的压强不变 dSO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e容器中混合气体的密度保持不变(2)欲提高SO2的转化率,下列措施可行的是 。(填字母) a向装置中再充入N2 b向装置中再充入O2 c改变反应的催化剂 d升高温度(3)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示)。(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶

58、液,生成沉淀多少克?【错误分析】(1)错选d,e, 认为SO3的生成速率与SO2的消耗速率分别代表正逆两个方向(2)错选c,认为催化剂可以提高转化率(3)计算时错将氧气量全部带入计算(4)混合气体中只有SO3可以使BaCl2产生沉淀,多数同学错将SO2和SO3的物质的量都带入计算。【答案】(1)bc (2)b(3)消耗的O2物质的量: 生成的SO3物质的量: SO2和SO3的物质的量和: 反应前的SO2物质的量: SO2的转化率:(4)在给定的条件下,溶液呈强酸性,BaSO3不会沉淀。因此BaSO4的质量【易错点点睛】对化学平衡和化学反应速率概念理解不透,特别是平衡的判定,影响平衡移动因素的实

59、质,对于平衡的计算也不是很牢固,如转化率,各组分的含量等。【典型习题导练】 一、选择题 1反应P(g)3Q(g)2R(g)2S(g),在不同情况下测得反应速率如下,其中反应速率最快的是 ( )Av(P)0.15 mol/(Lmin)Bv(Q)0.6 mol/(Lmin)Cv(R)0.1 mol/(Ls)Dv(S)0.4 mol/(Lmin)2S16O2与18O2在高温条件下发生反应:2SO2O22SO3,达到化学平衡后,平衡混合物中含18O的微粒有 ( )ASO2BSO2、SO3CSO2、SO3、O2DO23可以充分说明反应P(g)Q(g)R(g)S(s)在恒温下已达到平衡的是 ( )A反应容

60、器内的压强不随时间改变B反应容器内P、Q、R、S四者共存 CP的生成速率和Q的生成速率相等D反应容器内的气体总物质的量随时间变化而变化4针对平衡2SO2(g)O2(g)2SO3(g),采用下列措施一段时间后,能增大逆反应速率的是 ( )A通入大量O2B增大容器容积C移去部分SO3D降低体系温度5对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在一密闭容器中加入一定量的N2和H2,达到平衡时气体压强为P1,迅速缩小体积使气体压强为P2,一段时间后达到新的平衡,此时气体的压强为P3,则P1、P2、P3的大小关系 ( )AP2P1P3BP2P3P1CP2P1P3DP2P1=P36X、Y混合气体在密闭

61、容器中发生如下反应:aX(g)bY(g)cZ(g) H0;达到化学平衡后,测得X气体的浓度为0.5mol/L;当恒温下将密闭器的容积扩大一倍并再次达到平衡时,测得X气体的浓度为0.3mol/L。则下列叙述正确的是 ( )A平衡向右移动Ba+bcCY的转化率提高DZ的体积分数增加7固体NH4I放入一个体积为VL的真空密闭容器中,加热至一定温度后,恒温下发生下列反应:NH4I(s)NH3(g)HI(g);2HI(g)H2(g)I2(g)。平衡时,测得容器中气体共为5mol,其中HI为1.5mol,则下列说法正确的是( )A平衡时氨气为2.5molB平衡时HI的分解率为20%C若开始时放入固体NH4

62、I的量增大一倍,则平衡时气体共为10 molD其他条件不变把容器的体积缩小到L,重新达到平衡时H2的浓度是原平衡的2倍8反应N2O4(g)2NO2(g) H=+57kJmol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如右图所示。下列说法正确的是 ( )AA、C两点的反应速率:ACBA、C两点气体的颜色:A深,C浅CA、B两点气体的平均相对分子质量:ABDB、C两点化学平衡常数:Bv(逆)二、非选择题 15(8分)在一定条件下,aAbBcC的可逆反应达到平衡:(1)已知A、B、C都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,则a、b、c的关系是: 。(2)已知A为固体、B为

63、无色气体、C是有色气体,且(ab)=c,在加压时,平衡向 方向移动,气体的颜色将 (填“加深”或“变浅”或“不变”)。(3)加热后C的质量分数减少,则正反应是 热反应。16(4分)一定温度下,向1L密闭容器中加入1molHI(g),发生反应:2HI(g)H2(g)I2(g),H2物质的量随时间的变化如下图所示。(1)02min内的平均反应速率v(HI) 。(2)相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则 是原来的2倍。aHI的平衡浓度b达到平衡的时间c平衡时H2的体积分数17(8分)在一个2L的密闭容器中,发生反应2SO3(g)2SO2(g)O2(g) H0,其中SO3的变化如

64、下图所示:(1)写出该反应的平衡常数表达式 。(2)用O2表示08min内该反应的平均速率v= 。(3)升高温度,该反应的反应速率将 (填“增大”或“减小”);K值将 (填“增大”或“减小”)。(4)能说明该反应已达到平衡状态的是 。Av(SO3)=2v(O2)B容器内压强保持不变Cv(SO2)逆=2v(O2)正D容器内密度保持不变(5)在第12min时,容器压缩到1L,则SO3的变化曲线为 。AaBbCcDd18(10分)美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如下图:(1)此流程的第II步反应为:CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g),该反应的化学平衡常数表达

65、式为K= ;反应的平衡常数随温度的变化如下表:温度/4005008301000平衡常数K1091从上表可以推断:此反应是 (填“吸”或“放”)热反应。在830下,若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1mo1,则达到平衡后CO的转化率为 。(2)在830,以下表的物质的量(单位为mol)投入恒容反应器发生上述第II步反应,其中反应开始时,向正反应方向进行的有 (填实验编号);实验编号n(CO)n(H2O)n(H2)n(CO2)A1523B2211C0.5211(3)在一个不传热的固定容积的容器中,判断此流程的第II步反应达到平衡的标志是 。体系的压强不再发生变化混合气体的密度不变混合气体

66、的平均相对分子质量不变各组分的物质的量浓度不再改变体系的温度不再发生变化v(CO2)正v(H2O)逆(4)下图表示此流程的第II步反应,在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是 。(写出两种)19(10分)在一定条件下,xAyBzC,达到平衡,试填写下列空白:(1)已知C是气体,且xyz,加压时平衡如果发生移动,则平衡必向 方向移动。(2)若B、C是气体,其他条件不变时增加A的用量,平衡不移动,则A的状态为 。已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g) H0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一定体积为2L的恒温密闭

67、玻璃容器中,反应物浓度随时间变化关系如下图。(1)图中共有两条曲线X和Y,其中曲线 表示NO2浓度随时间的变化;a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是 。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是 。A容器内混合气体的压强不随时间变化而改变B容器内混合气体的密度不随时间变化而改变C容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变D容器内混合气体的平均分子量不随时间变化而改变(2)前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)= mol/(Lmin)。015min,反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K(b)= 。(3)反应25min时,若只改变了某一个条件,使曲线发生如上图所示的变

68、化,该条件可能是 (用文字表达);其平衡常数K(d) K(b)(填“”、“=”或“”)。(4)若要达到使NO2(g)的百分含量与d点相同的化学平衡状态,在25min时还可以采取的措施是 。A加入催化剂B缩小容器体积C升高温度D加入一定量的N2O420(6分)反应mA(g)nB(g)pC(g)达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减压后混合体系中C的百分含量减小。试推测:(1)逆反应是 热反应(填“放”或“吸”)。(2)加压后,A的浓度 (填“变大”、“变小”或“不变”)。(3)若B是有色物质,A、C是无色物质,减小压强,反应混合物的颜色 (填“变深”、“变浅”或“不变”)。21(12分)

69、二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:请填空:(1)在一定条件下,反应室1中发生反应:CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) H0。在其它条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。将1.0molCH4和2.0molH2O通入反应室1(假设容积为100 L),10min末有0.1molCO生成,则10min内反应的平均速率v(H2)= mol/(Lmin)。(2)在一定条件下,已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水,其化学方程式为 。(3)在压强为0.1MP

70、a条件下,反应室3(容积为VL)中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)2H2(g)CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示,则:P1 P2(填“”、“”或“=”)。在其它条件不变的情况下,反应室3再增加amolCO与2amolH2,达到新平衡时,CO的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”),平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。在P1压强下,100时,CH3OH(g)CO(g)2H2(g)反应的平衡常数为 (用含a、V的代数式表示)。答案与解析1【答案】C【解析】把C项的v(R)的单位调整为mol/(Lmin),数值变为6。A项:

71、v(P)/1=0.15;B项:v(Q)/3=0.2;C项:v(R)/2=3;D项:v(S)/2=0.2;C项数值最大,故选C项。2【答案】C【解析】根据可逆反应的特点可知正确答案是C项。3【答案】A【解析】该可逆反应是反应前后气体的体积(物质的量)减小。A项正确,反应容器内的压强不变时,说明反应已达平衡状态;B项错误,该反应为可逆反应,四者共存,不能说明它们的量“不变”;C项错误,因只有v(逆),没有给v(正),二者是否相等?不清楚;D项错误,因反应容器内的气体总物质的量始终变化,不能说明可逆反应是否达到平衡状态。4【答案】A【解析】增加O2的浓度,这一瞬间正反应速率加快,逆反应不变,但随着反

72、应,生成物的浓度增大,逆反应反应速率随之加快,A项正确;增大容器容积、移去部分SO3,即减小浓度,而减小物质的浓度、降低温度均减小反应速率,B、C、D项错误。5【答案】B【解析】勒夏特列原理中改变某一外界条件,平衡只能向着减弱这种改变的方向移动。6【答案】B【解析】在恒温条件下将密闭器的容积扩大一倍,若平衡不移动,则X气体的浓度应该为0.25mol/L。因0.3mol/L0.25mol/L,说明减小压强时,平衡向逆反应方向移动(即向气体数增大的方向移动)。所以A、C、D项错误,B项正确。7【答案】A【解析】设达平衡时,容器中NH3为amol,则NH4I分解生成HI也为amol,平衡时剩余HI为

73、1.5mol,故在反应2HI(g)H2(g)I2(g)中消耗HI为(a-1.5)mol,同时生成H2和I2的物质的量之和为(a-1.5)mol,因此有关系式a1.5(a-1.5)5,a2.5 mol,A项正确;平衡时HI的分解率为100%40%,B项错误;因为NH4I为固态,改变其用量平衡不移动,C项错误;当其他条件不变,减小容器体积到,因平衡NH4I(s)NH3(g)HI(g)也向逆反应方向移动导致平衡,2HI(g)H2(g)I2(g)也向逆向移动,使新平衡中H2浓度小于原平衡的2倍,D项错误。8【答案】D【解析】 升高温度平衡正向移动,二氧化氮的体积分数增加,因此T1T2。平衡常数仅是温度

74、的函数,正向进行的程度越大平衡常数越大,因此B、C两点化学平衡常数:BC;相同温度下压强大反应速率快,A、C两点的反应速率:CA;相同温度下增大压强最终达到新的平衡,平衡体系中各种气体的浓度均增大,因此A、C两点气体的颜色:A浅,C深;平衡体系中气体的总质量不变,气体的物质的量越小相对分子质量越大,A点对应的气体物质的量大于B点,因此A、B两点气体的平均相对分子质量:AB。9.【答案】B【解析】由图a可知可逆反应在P1压强先达平衡,故P1P2,且在P1时A的转化率较P2时高,说明增大压强,平衡向正反应方向移动,故mnx,排除C、D项;由图b知升高温度时A的转化率减小,即升温平衡逆向移动,故正向

75、反应为放热反应,H0,B项正确。10【答案】D【解析】H是焓变(反应热),是一个定值,选项A正确;B项,可算出v(X)=0.2mol/(Lmin),所以v(Y)=0.1mol/(Lmin),B项正确;C项,从题给信息“X与Y的转化率相等”可断定:X、Y是按反应比例21充入的,所以以后不论怎么反应,二者必始终保持21,C项正确;该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,选项D错误。11【答案】D【解析】据平衡移动原理,增大反应物(CO)的浓度,平衡右移,HbO2减少,A项正确;B项是紧急处理措施,该项正确;增大生成物(O2)的浓度,平衡左移,所以C项正确;D项,据题

76、意知:K=220=,人智力受损时=910-5,所以有910-5=220,得=0.02,所以D项错。12【答案】A【解析】A项正确,升高温度,由图象判断平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应;B项,由A项判断,逆反应应该是吸热反应,不正确;C项错误,增大压强,由图象判断平衡向逆反应方向移动,即逆反应方向是气体体积减小的方向mnp;D项,不正确。13【答案】C【解析】A项正确,X的转化率=;B项,从表中数据可推出其反应比例为0.40.50.40.6=4546,正确;C项,前句对,后句错,因方程式右边系数大,所以增大压强时平衡向左移动,选项错,D项正确。14【答案】A【解析】A选项A(g) + 3

77、B(g)2C(g) (设x=y=n)起始 n n 0反应 a 3a 2a平衡 n-a n-3a 2a A%=,与a无关,与恒压还是恒容无关,所以反应过程中A%始终不变;B选项投料比等于反应计量系数比则反应物的转化率相等,若xy=13反应达到平衡A、B的转化率相等,在M中xy=12相当于增加了A的浓度,B的转化率增大、A的转化率减小,转化率:A10,因此平衡逆向移动v(正)v(逆)。15【答案】(1)abc (2分) (2)逆反应 加深 (4分) (3)放(2分)16【答案】(1)0.1mol/(Lmin) (2分) (2)a (2分)【解析】(1)从图中可知:v(H2)0.05mol/(Lmi

78、n),v(HI)2v(H2)0.05mol/(Lmin)20.1mol/(Lmin)(2)HI(g)的分解反应是一个气体体积不变的反应,加压,平衡不移动,所以c项“平衡时H2的体积分数”不变(c错),a项“HI的平衡浓度”是原平衡的2倍(a正确);浓度增大,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短,b错误。17【答案】(1)K= (1分) (2)0.0125 mol/(Lmin) (2分) (3)增大 增大 (2分) (4)B、C (2分) (5)C (1分)【解析】(1)按照平衡常数的含义很容易写出表达式K=;(2)从图象知08min内SO3减少0.4mol,v(SO3)=0.4mol/(2L8m

79、in)=0.025mol/(Lmin),v(O2)=v(SO3)/2=0.0125mol/(Lmin);(3)升高温度可以加快反应速率,平衡向正反应方向移动,所以K值将增大;(4)A只有正反应速率,不能确认是否平衡。B项,因该反应前后气体数增大,若压强不变,说明宏观上已处于静止状态,说明已达平衡。C项,有正速率和逆速率,且比例正确,说明已达平衡。D项,体积不变,总密度始终不变,不能证明是否平衡。(5)因将容器压缩为1L,相当于加压,所以SO3的浓度瞬间增大到0.4molL-1,由于平衡左移,c(SO3)又增大,所以其变化曲线为a这样思考,就跳进了知识陷阱。注意:纵座标是SO3的物质的量,压缩体

80、积时,浓度增大,但物质的量此时并不变,再根据平衡移动原理就可以确定为C。18【答案】(1)(1分) 放(1分) 50%(2分) (2)B(2分) (3)(2分) (4)降低温度,或增加水蒸汽的量,或减少氢气的量(2分)【解析】(1)K=。由表中数据知,升温,平衡常数减小,即平衡逆向移动,说明此反应的正方向是放热反应。在830时,K=1,说明反应物与生成物的浓度相等,故CO的转化率为50%。(2)假设容器体积为1L,实验A,Q= (23)/(15)=6/51,平衡逆向移动;同理,实验B,Q=1/41,平衡正向移动;实验C,Q=1,反应处于平衡状态。(3)因是绝热容器,在反应时必有热量放出或吸收,

81、即会有温度的升高或降低,若温度不再变化,说明宏观上该反应已属于静止状态,即平衡状态,所以是平衡状态。(4)t2时刻,平衡正向移动,降低温度或增加水蒸汽的量或减少氢气的量均可;压缩或催化剂不能改变此反应的平衡。19【答案】(每空1分)I(1)逆反应(或向左) (2)固体或纯液体II(1)X b和d B (2)0.04 K(b)=10/9 (3)增大NO2的浓度 = (4)B、D【解析】I(1)因产物C是气体,且xyz,加压时若平衡移动,气体的系数只能是“左右”,即A、B至少有一种为非气体,所以平衡必逆向移动。(2)因B、C为气体,若增加A的用量,平衡不移动,则A为固体或纯液体,因固体或纯液体的浓

82、度是个常数。II(1)由图象看出10 min内,X曲线上物质的变化量为0.4 molL-1,Y曲线上物质的变化量为0.2 molL-1,所以曲线X表示NO2浓度随时间的变化;平衡状态时,各物质浓度不再变化,所以b、d两点处于平衡状态;容器内混合气体的密度任何时间都不变化,所以不能作为平衡状态的标志。(2)前10min内,v(NO2)=(0.6molL-1-0.2molL-1)/10min=0.04mol/(Lmin);K=c(N2O4)/c2(NO2)=0.4 molL-1/(0.6molL-1)2=10/9Lmol-1;(3)从图上看,在25min时,只增大了c(NO2),所以平衡常数不会改

83、变。(4)因该反应是只有一种反应、只有一种生成物,所以在容器体积固定时,只加入反应物N2O4、只加入生成物NO2、或压缩容器,都可达到等效平衡与NO2(g)在d点的质量分数相同,所以选B、D。20【答案】(每空2分)(1)放 (2)变大 (3)变浅【解析】(1)升高温度,B的转化率变大,说明平衡正向移动,得出正反应为吸热反应,而逆反应为放热反应。本题易错填吸热。可能原因是没有注意到“逆”字,思维定势所致。(2)根据勒夏特列原理,以最初的人为改变为主即压缩后,各气体的浓度都是增大的,平衡移动只能减弱、而不能抵消最初的人为改变。本题易对勒夏特例原理理解不到位:因减压后混合体系中C的百分含量减小,平

84、衡逆向移动,说明逆反应是一个气体体积增大的反应;现加压,平衡正向移动,所以A的浓度减小这是一错误判断。(3)与(2)同理,减小压强,各物浓度减小,颜色变浅。21【答案】(1)减小(2分) 0.0003 molL-1min-1(2分) (2)2CO4H2CH3OCH3H2O(2分,没写可逆符号扣1分) (3)(2分) 增大;不变(2分) a2/V2(2分)【解析】(1)降低温度,不论正反应速率还是逆反应速率都减小;v(H2)=3v(CO)=30.1mol/(100L10min)=0.0003molL-1min-1;(2)根据信息可以确定出产物为“CH3OCH3H2O”,再根据原子守恒即可推出其反应方程式。(3)在温度不变时增大压强平衡向正反应方向移动,提高CO的平衡转化率,所以p1p2;在容积不变的条件下,再增加amolCO与2amolH2,相当于原平衡体系加压,达到新平衡时CO的转化率就增大,但温度不变,所以平衡常数就不变。100时,CH3OH(g)CO(g)2H2(g)c(始)/molL-1 0 a/V 2a/Vc(转)/molL-1 0.5a/V 0.5a/V a/Vc(平)/molL-1 0.5a/V 0.5a/V a/V得:K=a2/V2.精品资料。欢迎使用。

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