1、-1-本章整合BENZHANG ZHENGHE-2-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结-3-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二 化学反应速率与化学平衡的关系 1.压强对化学反应速率和化学平衡的影响 压强对化学反应速率和化学平衡存在影响,是因为改变压强时改变了反应混合物中各种气体的浓度。因此,当反应物中有气体时,其反应速率随之改变。如对于可逆反应,当反应物中有气体时,增大压强,正反应速率增大;当生成物(逆反应的反应物)中有气体时,增大压强,逆反应速率增大。正、逆反应速率增大的程度分别取决于反应物和生成物中气态物质的化学计量数大小。因此,对于一个非等体积的气态反应,改变压强
2、,因为正反应速率与逆反应速率改变的程度不同,必定导致化学平衡发生移动。-4-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二 对于非气态反应,若仅是固体、液体或者溶液中进行的反应,因压强的改变几乎不能改变反应混合物中各组分的浓度,因此反应速率不变,化学平衡不移动。对于气体分子数不变的气态反应,改变压强,正、逆反应速率改变(增大或减小)的程度相等,因此化学平衡也不移动。如果向恒容密闭容器中充入与反应无关的气体,虽然压强增大,但是反应混合物中各组分的浓度没有改变,因此反应速率不变,化学平衡不移动。如果保持容器的压强不变,向容器中充入与反应无关的气体(容器体积增大),因为反应混合物中各气体的浓
3、度减小,使反应速率减小,若是气体分子数不等的气态反应,化学平衡会向气体分子数增大的方向移动。-5-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二 2.外界条件对反应速率的影响与化学平衡的移动 错误1:化学平衡向正反应方向移动一定是正反应速率增大,逆反应速率减小。正确观点:正反应速率增大,逆反应速率减小,则化学平衡一定向正反应方向移动。但是,化学平衡向正反应方向移动,也可以是正、逆反应速率都增加(或都减小),只是正反应速率增加(或减小)的程度不同于逆反应速率增加(或减小)的程度。只要v(正)v(逆),平衡就向正反应方向移动。-6-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二 错
4、误2:升高温度,平衡向吸热反应方向移动,是因为升温时,吸热反应速率增大,放热反应速率减小。正确观点:升高温度,吸热反应速率和放热反应速率都增大,但吸热反应速率增大的程度大,所以平衡向吸热反应方向移动。同理,降低温度,吸热反应速率和放热反应速率都减小,但放热反应速率减小的程度小,吸热反应速率减小的程度大,因此平衡向放热反应方向移动。错误3:增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,是因为气体分子数减小方向的反应速率增大,而气体分子数增大方向的反应速率减小。正确观点:增大压强,气体分子数增大方向的反应速率和气体分子数减小方向的反应速率都增大,但气体分子数减小方向的反应速率增大的程度大,所以平衡向气
5、体分子数减小的方向移动。-7-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二【应用举例】下列各图是温度(或压强)对2A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)Hv(正),A项错误;升温,v(正)、v(逆)都增大,而图像所示v(正)、v(逆)都减小,B项错误;增大压强,v(正)、v(逆)都增大,且v(正)”“K2=K3=K4。由于t3、t6时条件的改变均导致化学平衡逆向移动,因此A的转化率最大的一段时间是t2t3。答案:(1)A(g)+2B(g)2C(g)(不写物质的状态也可)(2)增大压强(或缩小容器体积)(3)K1K2=K3=K4 t2t3 2(C)(A)2()0.05 mol(Lmi
6、n)-1-12-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二 化学反应速率和化学平衡的图像问题 1.物质的量(或浓度)、速率时间图像(1)物质的量(或浓度)时间图像 此类图像能说明平衡体系中各组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况,解题时要注意各物质的物质的量(或浓度)变化量之比等于化学方程式中化学计量数之比。如2A+B 3C+D的反应情况如上图所示。-13-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二(2)速率时间图像(v-t图像)图像分析 既能表示反应速率的变化,又能表示平衡移动的速率时间图像,如下图A、B、C所示:-14-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专题
7、一 专题二 A图:a.t=0时,v(正)v(逆)=0,表明反应由正反应开始;b.t=t1时,v(正)v(逆)=v(逆),表明在改变条件的瞬间,v(正)变大,v(逆)不变,是增大了反应物的浓度;c.tt1时,v(正)v(逆),表明平衡向正反应方向移动,随后又达到新的平衡状态。B图:a.t=0时,反应由正反应开始;b.t=t1时,v(正)、v(逆)在改变条件时同时增大;c.tt1时,平衡向逆反应方向移动,随后又达到新的平衡状态。C图:a.t=0时,反应由正反应开始;b.t=t1时,v(正)、v(逆)在改变条件时同倍数增大;c.tt1时,平衡不移动。-15-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专
8、题一 专题二 规律总结v-t图像的分析和绘制 a.在分析v-t图像时,要特别注意两个方面:一是反应速率的变化,即v(正)、v(逆)是都增大或都减小条件改变的瞬间v(正)、v(逆)的起点与原平衡点不重合,还是一个增大(或减小)而另一个不变条件改变的瞬间,v(正)、v(逆)中不变的那一个起点与原平衡点重合;二是平衡移动的方向,速率大的速率时间曲线就在上面,且平衡向该方向移动。b.画出v-t图像的“三段式”:第一步,画出原平衡建立的过程;第二步,依据条件改变时的速率变化,确定两个起点是都在上还是都在下,或一个在上(下)另一个不变;第三步,依据平衡移动方向确定哪条曲线v(正)或v(逆)在上(下)面,完
9、成图像。-16-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二【应用举例】已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g)HT1,正反应为吸热反应)-23-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二(T2T1,正反应为放热反应)(p1p2,正反应为气体体积减小的反应)(p1p2,正反应为气体体积增大的反应)-24-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二【应用举例】已知可逆反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)H=-1 025 kJmol-1。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是()-25-本章整合
10、整合构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二 解析:升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡时一氧化氮的含量小,且达到平衡时需要的时间短,故A项正确,D项错误;B项增大压强,平衡向逆反应方向移动,平衡时一氧化氮的含量小,且达到平衡时需要的时间短,故正确;C项有无催化剂只影响到达平衡状态的时间,不影响平衡移动,故正确。答案:D-26-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二-27-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二-28-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二【学以致用】一定条件下,在体积为V L的密闭容器中,一氧化碳和氢气反应生成甲醇:CO(g)+
11、2H2(g)CH3OH(g),右图表示该反应在不同温度下的反应过程。关于该反应,下列说法正确的是()A.反应达平衡后,升高温度,平衡常数K增大 B.反应过程中使用Cu2O/ZnO作催化剂,二者均不参加反应 C.500 反应达到平衡时,用氢气物质的量浓度减少表示该反应的反应速率是:D.300 反应达到平衡后,若其他条件不变,将体积缩小到原来的,平衡右移,氢气物质的量浓度增大 v(H2)=(B)(B)mol(Lmin)-112-29-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二 解析:由曲线看出,500 时甲醇的平衡含量比300 少,说明温度升高,平衡左移,则该反应为放热反应,故升高温度
12、,平衡常数减小,A项错误;催化剂参与化学反应,生成中间产物,但最后又生成原来的物质,B项错误;500 反应达到平衡时,用氢气物质的量浓度减少表示该反应的反应速率应为,C项错误;该反应为气体物质的量减小的反应,增大压强平衡右移,但平衡移动的结果不能抵消只能减弱这种条件的改变,故氢气的浓度还是增大,D项正确。答案:D v(H2)=2(B)(B)mol(Lmin)-1-30-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二 3.其他类型(1)恒压(温)线图像分析 该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(),横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型如下所示:-31-本章整合 整合
13、构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二(2)其他类型 如下图所示是其他条件不变时,某反应物的最大(平衡)转化率()与温度(T)的关系曲线,图中标出的a、b、c、d四个点中,表示v(正)v(逆)的点是c,表示v(正)0 B.在T2时,若反应处于状态D,则一定有v(正)0;B项,D状态B状态,c(CO2)减小,平衡向逆反应方向移动,故一定有v(正)v(逆);C项,因T10,平衡移动关系如右图所示。下列说法正确的是()A.p1p2,纵坐标指C的质量分数 C.p1p2,纵坐标指A的转化率 D.p10,容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()-35-本章整合 整合构建
14、归纳整理 概括总结 专题一 专题二 A.前10 min的平均反应速率v(D)=0.15 molL-1min-1 B.该反应的平衡常数表达式 C.若平衡时保持温度不变,压缩容器体积,平衡向逆反应方向移动 D.反应至15 min时,改变的条件是降低温度 解析:反应在前10 min的平均反应速率molL-1min-1,A项错误;根据物质的量浓度变化之比等于化学计量数之比,可知x=2,因C是固体,不能写入化学平衡常数表达式中,B项错误;反应前后气体的化学计量数相等,压缩容器体积平衡不移动,C项错误;由图像知,15 min时,D浓度减小,A、B浓度增大,而且变化较大,可知改变的条件是降低温度,D项正确。
15、答案:D K=(C)2(D)(A)(B)v(D)=3.0mol L-110min=0.3 -36-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二【学以致用】1.在容积不变的密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)HT2,K1K2-40-本章整合 整合构建 归纳整理 概括总结 专题一 专题二 解析:加入催化剂,活化能E减小,但反应热H不变,A项错误;图3中c点起始时加入的H2最多,N2的转化率最高,C项错误;因合成氨正反应是放热反应,升高温度,平衡左移,图3中当n(H2)相同时,T1温度下达到平衡时w(NH3)高于T2温度下达到平衡时w(NH3),所以T1S(l)S(s)。大显身手(请你结合你的学习实际进行补充整理)