1、化学反应速率及化学平衡教 师：刘廷阁 化学反应速率及化学平衡【专题目标】1了解化学反应速率的概念及表示方法，掌握同一反应中不同物质的化学反应速率与化学方程式中各物质的化学计量数的关系。（1）概念：通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。（2）表达式：tcv=(A)(A)；单位：mol/(Lmin)或 mol/(Ls)。（3）在同一反应中，用不同的物质表示反应速率的数值之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。2了解化学反应的可逆性，理解化学平衡的特征，了解化学平衡与化学反应速率之间的内在联系。（1）概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的
2、浓度保持不变的状态叫做化学平衡状态，简称化学平衡。（2）化学平衡状态的特征：“动”：化学平衡是动态平衡，即：v 正v 逆0“等”：达到化学平衡时 v 正v 逆，即同一物质的消耗速率等于生成速率“定”：外界条件不变时，处于化学平衡状态的各物质的浓度、质量分数或体积分数保持不变“变”：可逆反应的平衡状态是相对的，暂时的，当影响平衡的条件改变时，化学平衡即被破坏，并在新的条件下建立新的平衡状态（3）化学平衡状态 对于可逆反应 A2(气)+B2(气)2AB(气)+Q 是否达平衡状态，可以从以下几个方面判断。A2 与 B2 反应生成 AB 的速率与 AB 分解速率相等（等）单位时间内 A2 与 B2 反
3、应生成 AB 的分子数与 AB 分解的分子数相等（等）单位时间内，生成 2x mol AB 的同时，生成 x mol A2 和 x mol B2（等）单位时间内，消耗 x mol A2 和 x mol B2 的同时分解 2x mol 的 AB（等）一定温度时，密闭容器中 A2、B2、AB 的分子数不再改变（定）当外界条件不变时，A2、B2、AB 的浓度不再改变（定）当外界条件不变时，A2、B2 的转化率不再改变（定）当外界条件不变时，体系颜色不再变化（定）对于 A2(气)+2B2(气)2C2(气)+Q 的反应前后分子个数改变的平衡体系，还可以下列几点来判断：外界条件不变时，体系的平均摩尔质量不
4、再改变。（定）外界条件不变时，体系的分子总数不再改变（定）恒温恒容时，体系的压强不再改变（定）恒温恒压时，体系的密度不再改变（定）3理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响，理解平衡移动原理的涵义。理解勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就会向着能够减弱这种改变的方向移动。4学会应用建立等效平衡的思维方式解决化学平衡中的常见问题。常见等效（等同）平衡的判断 化学平衡状态的建立与条件有关，与途径无关。建立平衡状态通常有 4 条途径：-第 2 页-正向建立 逆向建立 从中间某状态建立 反应物分批加入 对不同起始状态，通常假定反应沿某一方向进行到底，将所得物质
5、的量与标准状态比较，规律如下：反应前后气体总体积不等的可逆反应 恒温恒容时，投料相同，或恒温恒压时投料成比例，即为等效 反应前后气体总体积相等的可逆反应 恒温恒容或恒温恒压，投料成比例，即为等效。【经典题型】一、化学反应速率【例 1】反应 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在 10 L 密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了 0.45 mol，则此反应的平均速率(X)v（反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为（）A3(NH)0.010mol/(L s)v=B2(O)0.001mol/(L s)v=C(NO)0.001mol/(L s)v=D2(H O)0.0
6、45mol/(L s)v=【例 2】一定温度下，在 2 L 的密闭容器中，X、Y、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示，下列描述正确的是（）A反应开始到 10 s，用 Z 表示的反应速率为 0.158 mol/(Ls)B反应开始到 10 s，X 的物质的量浓度减少了 0.79 mol/L C反应开始到 10 s 时，Y 的转化率为 79.0%D反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)Z(g)【例 3】合 成 氨 工 业 对 国 民 经 济 和 社 会 发 展 具 有 重 要 的 意 义。对 于 密 闭 容 器 中 的 反 应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，673K、30MP
7、a 下，n(NH3)和n(H2)随时间的变化关系如下图所示，下列说法正确的是 A点 a 的正反应速率比点 b 的大 B点 c 处反应达到平衡 C点 d(t1 时刻)和点 e(t2 时刻)处 n(N2)不一样 D其他条件不变，773 K 下反应至 t1 时刻，n(H2)比上图中的 d 点值要大 【例 4】把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化情况如图所示，其中 t1 t2 速率变化的主要原因是_；t2 t3 速率变化的主要原因是_。【例 5】可逆反应 m A(s)+n B(g)q C(g)（正反应为吸热反应），在恒温条件下，B 的体积分数(B%)与压强(p)的关系
8、如图示，有关叙述正确的是（）An q Bn q CX 点：v 正v 逆；Y 点：v 正v 逆 DX 点比 Y 点反应速率快【例 6】把下列四种 X 溶液分别加入四个盛有 10 mL 2 mol/L 盐酸的烧杯中，均加水稀释到 50 mL，此时，X 和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（）A10 20 mL 3 mol/L 的 X 溶液 B20 30 mL 2 mol/L 的 X 溶液 C20 10 mL 4 mol/L 的 X 溶液 D10 10 mL 2 mol/L 的 X 溶液 二、化学平衡 【例 7】把 6 mol A 气体和 5 mol B 气体混合放入 4 L 密闭容器中，在一定条
9、件下发生反应：3A(g)+B(g)2C(g)+x D(g)经 5 min 达到平衡，此时生成 C 为 2 mol，测定 D 的平均反应速率为 0.1 mol/(Lmin)，下列说法中错误的是（）AA 的平均反应速率为 0.15mol/(Lmin)B恒温达到平衡时容器内压强为开始时的 85%CB 的转化率为 20%D平衡时 A 的浓度为 0.8 mol/L【例 8】可逆反应 A(g)B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行，如果向容器中充入 1 mol A 和 1 mol B，在某温度下达到平衡时，C 的体积分数为 m%；若向容器中充入 1 mol C，在同样的温度下达到平衡时，C 的体积分数为
10、 n%，则 m 和 n 的关系正确的是（）Am n Bm n Cm=n D无法比较【例 9】在一密闭的容器中充入 2 mol A 和 1 mol B 发生反应：2A(g)B(g)xC(g)，达到平衡后，C 的体积分数为 w%；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量 A：0.6 mol、B：0.3 mol、C：1.4 mol 充入容器，达到平衡后，C 的体积分数仍为 w%，则 x 的值为（）A只能为 2 B只能为 3 C可能为 2，也可能为 3 D无法确定【例 10】体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的 SO2 和 O2，在相同温度下发生反应：2SO2O22SO3 并达到平衡。在
11、这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中 SO2 的转化率为 p%，则乙容器中 SO2 的转化率为（）A等于 p%B大于 p%C小于 p%D无法判断【例 11】在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入 1 g N2 和 1 g H2，乙容器中充入2 g N2 和 2 g H2。下列叙述中，错误的是（）A化学反应速率：乙甲 B平衡后 N2 的浓度：乙甲 CH2 的转化率：乙甲 D平衡混合气中 H2 的体积分数：乙甲【例 12】对于可逆反应 m A(g)+n B(s)p C(g)+q D(g)反应过程中，其他条件不变时，产物 D 的质量分数 D%与温度 T 或压强
12、p 的关系如下图所示，请判断下列说法正确的是（）A降温，化学平衡向正反应方向移动 B使用催化剂可使 D%有所增加-第 4 页-C化学方程式中气体的化学计量数 mpq DB 的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动。【例 13】某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律（图中 p 表示压强，T 表示温度，n 表示物质的量）：根据以上规律判断，下列结论正确的是 A反应：H0，p2p1 B反应：H0，T1T2 C反应：H0，T2T1；或 H0，T2T1 D反应：H0，T2T1【例 14】反应 a X(g)+b Y(g)c Z(g)，在不同温度（T1 和 T2）压强（p1 和 p2）下，产物 Z 的物质的量(nz)与反应时间(t)的关系如右图所示。下述判断正确的是（）。AT1 T2，p1 p2 BT1 p2 CT1 T2，p1 p2 DT1 T2，p1 p2
