1、第3讲 化学反应的方向、限度和速率一、化学反应的方向和速率1化学反应的方向(1)对H0的反应在任何温度下一定能自发进行；(2)对H0，St1)：下列说法正确的是()A反应在t1 min内的平均速率为v(H2)0.40t1 molL1min1B保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，达到平衡时n(CO2)0.40 molC保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大D温度升高至800，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应解析：由于在t1 min内v(CO)0.2
2、0t1 molL1min1，根据各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比可知A错；根据温度不变，平衡常数不变，再结合反应方程式可知，B正确；增大反应物的浓度，平衡向右移动，自身的转化率减小，而另一种反应物的转化率增大，C正确；根据表中数据求得700 时该反应的平衡常数为1,800 时该反应的平衡常数为0.64，说明升高温度使平衡左移，因此该正反应是放热反应。答案：BC化学反应速率和化学平衡的图像例3(2011年高考重庆理综)一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是()ACO2(g)2NH3(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)；H0CCH3CH2OH
3、(g)CH2=CH2(g)H2O(g)；H0D2C6H5CH2CH3(g)O2(g)2C6H5CH=CH2(g)2H2O(g)；HT1，温度升高，水蒸气含量减少，正反应是放热反应，因此B、C不符合题意；由压强时间图像可知，p1先达到平衡，即p1p2，随着压强的增加，水蒸气含量增加，因此正反应是气体体积减小的反应，因此D不符合题意，只有A符合题意。答案 A3(2011年高考天津理综)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如右图所示。由图可得出的正确结论是()A反应在c点达到平衡状态B反应物浓度：
4、a点小于b点C反应物的总能量低于生成物的总能量Dt1t2时，SO2的转化率：ab段小于bc段解析：A项反应在c点时v正达最大值，随后v正逐渐减小，并非保持不变，故c点时反应未达平衡状态；B项由正反应速率变化曲线可知，a点的速率小于b点，但开始时通入SO2和NO2，反应由正反应方向开始，故a点反应物的浓度大于b点；C项在c点之前，反应物的浓度逐渐减小，容器的容积保持不变，v正逐渐增大说明反应的温度逐渐升高，该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量；D项由v正变化曲线可知，ab段的正反应速率小于bc段的正反应速率，t1t2时，ab段消耗SO2的物质的量小于bc段，故ab段SO2的转化率小
5、于bc段。答案：D某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应：A(g)xB(g)2C(g)达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如下图所示。请回答下列问题：(1)020 min，A的平均反应速率为_；8 min时，v(正)_v(逆)。(选填“”、“”或“”)(2)反应方程式中的x_，30 min时改变的反应条件是_。(3)2030 min时反应的平衡常数_3040 min时反应的平衡常数。(选填“”、“”或“”)(4)该反应的正反应为_(选填“放热”或“吸热”)反应。(5)反应过程中B的转化率最大的时间段是_min。答案：(1)0.05
6、 mol/(Lmin)(2)1 扩大容器体积(或减小压强)(3)(4)放热(5)20401(2011年高考福建理综)25 时，在含有Pb2、Sn2的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)Pb2(aq)Sn2(aq)Pb(s)，体系中c(Pb2)和c(Sn2)变化关系如右图所示。下列判断正确的是()A往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2)增大B往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2)变小C升高温度，平衡体系中c(Pb2)增大，说明该反应H0D25 时，该反应的平衡常数K2.2解析：体系中有过量的锡且金属活泼性：SnPb，向平衡体系中加入铅后，c(Pb2)不变，A错
7、误；加入少量Sn(NO3)2固体，c(Sn2)增大，平衡逆向移动，c(Pb2)增大，B错误；升温使c(Pb2)增大，说明平衡逆向移动，H0，正反应为放热反应，C错误；由化学方程式和图示数据得平衡常数KcSn2cPb20.220.102.2，D正确。答案：D2(2011年高考江苏化学)(双选)下列说法正确的是()A一定温度下，反应MgCl2(l)=Mg(l)Cl2(g)的H0、S0B水解反应NHH2ONH3H2OH达到平衡后，升高温度平衡逆向移动C铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应D对于反应2H2O2=2H2OO2，加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率解析：镁在氯气中的燃烧
8、是放热反应，反之则为吸热反应，A正确；水解反应是吸热的，升高温度会促进水解，B错；铅蓄电池放电时的负极、充电时的阳极反应均失电子，发生氧化反应，C错；MnO2起催化剂的作用，而升高温度，反应速率会加快，故D正确。答案：AD3在恒温、恒压下，a mol A和b mol B在一个容积可变的容器中发生反应：A(g)2B(g)2C(g)，一段时间后达到平衡，生成n mol C。则下列说法中正确的是()A物质A、B的转化率之比为12B起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(ab)(abn/2)C当2v正(A)v逆(B)时，反应一定达到平衡状态D充入惰性气体(如Ar)，平衡向正反应方向移动解析：由于a、b
9、数值之比不一定为12，故虽然转化的A、B物质的量之比为12，二者转化率之比不一定为12，A项错误；该容器为恒温、恒压，故B项错误；在恒温、恒压下，充入惰性气体(如Ar)，容器的容积变大，平衡向左移动，D项错误。答案：C一定条件下，将NO2与SO2以体积比12置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是_。a体系压强保持不变b混合气体颜色保持不变cSO3和NO的体积比保持不变d每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为16，则平衡常数K_。(3)CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下
10、的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应H_0(填“”或“”)。实际生产条件控制在250、1.3104 kPa左右，选择此压强的理由是_。解析：(1)根据题给方程式可知当6 mol NO2全部参加反应时，转移电子6 mol(40)24 mol，故转移1.2 mol电子时，消耗NO2 0.3 mol，即6.72 L。(2)设所给的两个反应方程式分别标注为2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H1196.6 kJmol1、2NO(g)O22NO2(g)H2113.0 kJmol1，所求总反应方程式的H为H3，H3H1H22196.6 kJmol1113.0 kJmol1241.8 kJmol1。
11、第2问，由于该反应为前后气体体积相等的反应，故体系的压强始终保持不变，故不能以压强不变作为判断标志，故a错误；SO3与NO的体积比始终保持11，故c错；根据“异方向，量相当”的原理可知d错。设NO2和SO2的起始加入量分别为1 mol和2 mol，容器体积为V。则有：(设NO的转化量为x)NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)起始量(mol)1 2 0 0转化量(mol)x x x x平衡量(mol)1x 2x x x据题意有1x2x16 则x0.8 mol平衡常数K0.8V 0.8V0.2V 1.2V83或2.67(3)从图像来看，随着温度的升高，CO的转化率变小，故H0，综合温度、压强对CO转化率的影响来看，在题给压强下，CO的转化率大。答案：(1)3NO2H2O=2HNO3NO 6.72(2)41.8 b 2.67或83(3)在1.3104 kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO转化率提高不大，同时生产成本增加，得不偿失本小节结束请按ESC键返回