【步步高】2014-2015学年高中化学 专题2 第1-3单元课时作业（打包8套）苏教版选修4
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【步步高】2014-2015学年高中化学 专题2 第1-3单元课时作业（打包8套）苏教版选修4,步步高,学年,高中化学,专题,单元,课时,作业,功课,打包,苏教版,选修
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1 专题 2 化学反应速率与化学平衡 第一单元 化学反应速率 第 1 课时 化学反应速率的表示方法 目标要求 一、化学反应速率的表示方法 1化学反应速率：衡量化学反应进行 快慢 的物理量。 2 表示方法：化学反应速率用 单位时间内反应物浓度 (常用物质的量浓度 )的减少或者生成物浓度的增加 来表示。 3数学表达式： v(A) c t 。 其中 质的量浓度 的变化 (取其绝对值 )， 化。 其单位主要有： 1s 1或 1 1或 1h 1。 4对同一反应，用不同物质的浓度变化所表示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。 二、化学反应速率的测定及计算 1化学反应速率测定的基本思路及方法 化学反应速率是通过 实验 测定的。要测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度，可通过观察和测量体系中的 某一物质 (反应物或生成物 )的相关性质 ，再进行适当的 转换 和 计算 。例如，过氧化氢的分解反应中有气体生成，可以测量在一定温度和压强下释放出来的 气体的体积 ；有些反应物 (或生成物 )有颜色，随着反应的进行，溶液的颜色不断变化，可以用 比色的方法 测定溶液颜色的深浅，再根据溶液颜色与反应物浓度 (或生成物浓度 )的关系，换算成反应物 (或生成物 )在不同反应时刻的浓度。 2化学反应速率的计算 由于 化学反应速率都取 正值，其一般计算依据是： (1)根据某一物质起始浓度 (一段时间后浓度 (关系计算： c(反应物 ) c0 c(生成物 ) (2)根据反应物的转化率 () 计算： c(反应物 ) (3)根据化学方程式的化学计量数进行换算 求出一种物质的反应速率后可根据 化学计量数 之间的比值去计算其他物质的反应速率。 知识点一 化学反应速率的概念 1下列关于化学反应速率的说法正确的是 ( ) A化学反应速率是指在一段时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加 B化学反应速率为 0.8 1s 1，是指在 1 .8 1 2 C化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢 D对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象越明显 答案 C 解析 化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示；化学反应速率是表示某一时间段内的平均速率而不是瞬时速 率。 2已知某条件下，合成氨反应的数据如下： N2(g) 3H2(g) 2g) 起始浓度 1 1 1 用氨气浓度的增加来表示该 反应的速率时，下列说法中错误的是 ( ) A 2 .4 1s 1 B前 2 .4 1s 1 C前 4 .3 1s 1 D 2 4 .2 1s 1 答案 A 解析 反应速率不是瞬时速率，要计算反应速率，关键要抓住 t 时间段对应的 知识点二 化学反应速率与化学计量数的关系 3在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应，根据下列在 相同时间内测得的结果判断，生成氨的反应速率最快的是 ( ) A v( 0.1 1 1 B v( 0.1 1 1 C v( 0.2 1 1 D v( 0.3 1 1 答案 C 解析 合成氨反应： 3同一反应用不同物质表示其反应速率时，反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，要在四种不同情况下比较反应速率快慢需用同一物质的变化 表示。又因为 v( v( v( 1 3 2，将 B、 C、 v(即为： 0.2 1 1、 0.4 1 1、 0.2 1 1，故选 C。 4反应 4A(s) 3B(g)=2C(g) D(g)，经 2 B 的浓度减少 0.6 1。对此反应速率的表示正确的是 ( ) A用 .4 1 1 B分别用 B、 C、 21 C在 2 ，用 .3 1 1 D在 2 .3 1 1 答案 B 解析 固体 物质的反应不能用 1 1的单位来表示。 知识点三 化学反应速率的测定 5下表所列数据是某高温下金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时，在金属表面生成氧化薄膜的实验记录， a和 反应时间 t/h 1 4 9 16 25 y/温、高压 催化剂 3 y/b 2b 3b 4b 5b (1)金属在高温下氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生成速率来表示，其理由是_。 (2)金属氧化膜的膜厚 _型，y 则属于 _型。 (填 “ 直线 ” 、 “ 抛物线 ” 、 “ 双曲线 ” 或 “ 对数 ”) (3)i 相比较，金属 _具有更好的耐氧化腐蚀 性，其理由是 _。 答案 (1)因化学反应的快慢既可以用反应物的消耗速率表示，又可以用生成物的生成速率表示，所以金属的腐蚀速率可以用其氧化物的生成速率来表示 (2)直线 抛物线 (3) (2)可知， y 随时间 解析 由表中数据可知 厚与时间 y y 与时间 y b t，即可知 厚 y 属直线型，而 厚 y 属抛物线型。此题创新之处在于利用了数学函数知识去分析化学问题，有一定的新颖性。 练基础落实 1在不同条件下分别测得反应 2g) O2(g) 2g)的化学反应速率，其中表示该反应进行的最快的是 ( ) A v( 4 1 1 B v( 3 1 1 C v( 0.1 1s 1 D v( 0.1 1s 1 答案 D 解析 比较：必须统一标准。换算成同一物质进行比较是关键，本题首先需要统一单位。 2反应： 2g) O2(g) 2g)经一段时间后， .4 1，在这段时间内用 1s 1，则这段时间为 ( ) A 0.1 s B 2.5 s C 10 s D 5 s 答案 D 解析 根据题意知， .4 1，则 .2 1， v( c 2 t ，则 t c 20.2 1s 1 5 s。 3 2 与 2 混合于 2 生如下反应： 2A(g) 3B(g) 2C(g) zD(g) 若 2 0%，测得 v(D) 1s 1，下列推断正确的是 ( ) A v(C) v(D) 0.2 1s 1 B z 3 C 5% D反应前与 2 3 答案 C 解析 化 50%即转化 1 据反应关系知 .5 生成 1 因为 v(D) 1s 1，可计算出 2 的生成量为 1s 12 L 2 s 1 知 z 2， B 错； v(C) v(D) v(A) 1s 1，故 100% 75%， 应达 2 s 时，容器内总物质的量为 nA1 0.5 1 1 3.5 反应前后的容器中气体总物质的量之比为 4压强比为 4 催化剂 催化剂 4 4化合物 一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如下图所示，计算反应 4 8 应速率和推测反应 16 果应是 ( ) A 1 1和 1 B 1 1和 1 C 1 1和 1 D 5 1 1和 1 答案 B 解 析 据图可知， 4 0 1， 8 0 1，因此 4 8 0 1 10 14 1 1 。 进 一 步 分 析 图 像 可 知 0 4 的 平 均 分 解 速 率 为40 1 20 14 1 1，由以上分析数据大致可确定平均分解速率基本呈等比递减变化，因此可估算 8 12 平均分解速率为 1 1,12 16 平均分解速率为 1 1，因此 16 0 1 1 14 114 1，故 练方法技巧 2 X、 Y、 列叙述正确的是 ( ) A反应开始到 10 1s 1 B反应开始到 10 1 C反应开始到 10 D反应的化学方程式为 X(g) Y(g) Z(g) 答案 C 解析 分析图象，关键是看变化量和走势，从走势分析 X、 Y 是反应物， Z 是生成物，初步分析它们的变化量分别为 n(X) n(Y) 1.0 n(Z) 先确定该反应的化学方程式为 X(g)Y(g)=2Z(g)。据选项要求分别计算出 v(Z) 10 s 1s 1； c(X) 1； (Y) 00% 79%，只有 6在 2 mX(g) nY(g)=pZ(g) qQ(g)， 2 表示的平均反应速率为 p 1s 1，则 2 ) A p B p C p D p 5 答案 A 解析 不同物质表示的反应速率之比等于它们的化学计量数之比， p 1s 1， Q 物质表示的反应速率为 p 1s 1 p 1s 1。则 n(Q) p 1s 12 L2 s p 练综合拓展 7请你协助化学兴趣小组的 同学完成如下实验，并回答相关问题。 实验目的：比较等体积 0.5 1硫酸、 1 1盐酸、 1 1醋酸分别与金属反应生成氢气的速率和体积。 实验原理： (用离子方程式表示 )_ _。 实验用品：仪器 (略 )、药品 (除给定的三种酸溶液外，在 说明理由 )。选择的金属是 _，不选其他两种金属的理由是_ _。 实验步骤： (1)甲同学设计的实验装置： (1) 乙同学认为该装置不能控制三个反应在同一时间发生，并作了相应的改进。你认为乙同学改进 的措施是 _ _。 (3)按改进后的装置进行实验，观察现象并得出相关结论。 实验现象及结论： _。 (4)实验开始时的速率： v(_v(_v(用 “ ” 、 “” 填空，下同 )，反应进行一段时间后的速率： v( (5) (6)酸液的体积 6 (7)醋酸中存在电离平衡，反应开始时 c(H )小于盐酸，故反应速率也小于盐酸。当反应进行到一定程度后，醋酸的电离平衡不断向右移动，使得 c(H )大于盐酸，故反应速率大于盐酸。由于醋酸、盐 酸最终提供的 H 的物质的量相等，故最后得到 (8)H 的存在抑制 的电离 (或： 抑制 H 与 反应或 促进 H 与 1 第 2 课时 影响化学反应速率的因素 目标要求 浓度、温度、压强、催化剂等 )对化学反应速率的影响，认识其一般规律。 活和科学研究领域中的重大作用。 一、有效碰撞理论 1化学反应的过程 化学反应的过程就是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程，也就是反应物分子中 化学键的断裂 和生成物分子中 化学键的形成 过 程。 2活化分子 在相同温度下，分子的能量并不完全相同，有些分子的能量 高于 分子的平均能量，这些分子就叫做活化分子。 3活化能 活化分子 高出 的那部分能量叫做活化能。 4活化分子百分数 活化分子在反应物分子中所占的百分数叫做活化分子百分数。 5有效碰撞 能够发生 化学反应 的碰撞叫做有效碰撞。有效碰撞发生的条件：一是发生碰撞的分子必须具备一定的能量，即为活化分子；二是 碰撞时必须有合适的取向 。 6活化能与化学反应速率 在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大，单位体积内的活化分子 数 越多 ，单位时间内有效碰撞的次数 越多 ，化学反应速率就 越快 。 二、影响化学反应速率的因素 1浓度对化学反应速率的影响 (1)影响 其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率 增大 ；减小反应物的浓度，反应速率 减小 。 (2)原因 其他条件不变时，增大反应物的浓度，单位体积内 活化分子数 增多， 有效碰撞 几率增多，化学反应速率 增大 。反之，减小反应物的浓度，化学反应速率 减小 。 2压强对化学反应速率的影响 (1)影响 对于有气体参与的反应，增大压强 (减小容器容积 )，反应速率 增大 ；减小压强 (增大容器容积 )，反应速率 减小 。 (2)原因 对于有气体参与的反应，增大压强，相当于增大 反应物浓度 ，反应速率 增大 ；反之，减小压强，反应速率 减小 。 3温度对化学反应速率的影响 (1)影响 其他条件相同时，升高温度，反应速率 增大 ；降低温度，反应速率 减小 。 (2)原因 其他条件相同时，升高温度，提高了活化分子的 百分数 和较高能量的分子间的 碰撞几率 ，使分子间 有效碰撞 的几率提高，反应速率 增大 ；反之，降低温度，反应速率 减小 。 4催化剂对化学反应速率的影响 (1)影响 2 使用催化剂可 增大 反应速率。 (2)原因 催化剂改变了反应的 途径 ，降低了反应所需的 能量 ， 提高了反应体系中活化分子的 百分数 ，使 有效碰撞 的几率提高，反应速率 增大 。 5影响化学反应速率的其他因素 除了改变反应物的浓度、温度、压强和使用催化剂能改变化学反应速率外，增大反应物之间的 接触面积 ，也可增大反应速率。此外，光、电磁波、超声波、磁场等因素也会对反应速率产生影响。 知识点一 有效碰撞的有关概念 1下列说法正确的是 ( ) A活化分子间的碰撞一定是有效碰撞 B活化分子具有的能量是活化能 C活化分子的 总数越多，反应速率越快 D单位时间内有效碰撞次数越多，反应速率越快 答案 D 解析 活化分子间的碰撞并不都是有效碰撞，只有发生化学反应的碰撞才是有效碰撞，活化分子具有的平均能量与普通分子具有的平均能量之差才叫活化能；单位体积内活化分子总数越多，有效碰撞机会越多，反应速率才越快， A、 B、 2能够增加反应物分子中活化分子百分数的是 ( ) A升高温度 B减小压强 C增大压强 D增大浓度 答案 A 解析 升高温度可以增加单位体积内活化分子百分 数；增大压强和增大浓度均不能增加活化分子百分数。 知识点二 浓度对化学反应速率的影响 3将质量相同的锌粉分别投入下列 4个烧杯的溶液中，反应速率最快的是 ( ) 答案 D 解析 当反应中一种反应物相同时，反应速率的快慢取决于另一种反应物的浓度而不是用量，四个装置中所用的酸虽不同，但都是由 c(H )的大小决定反应的快慢。 4对于溶液中的反应： 5 8H =5 4列措施能使化学反应 速率提高的是 ( ) A加水 B增加同浓度 C向溶液中滴加稀硫酸 D加入少量 答案 D 解析 增大浓度加快反应速率，而增加反应物用量不等于增大反应物浓度。 D 项加入液的浓度一定比原 知识点三 压强对化学反应速率的影响 5在 C(s) g)=2CO(g)的反应中，现采取下列措施： 缩小体积，增大压强 增加碳的量 通入 恒容下充入 恒压下充入 够使反应速率增大的措施是 ( ) A B C D 3 答案 C 解析 对于气体反应，增大压强，反应速率加快，增加固体物质的用量，对反应速率无影响，充入与反应无关的气体，不会增加反应物浓度，故不会加快反应速率。 6设 C(s) g) 2CO(g) ，反应速率为 N2(g) 3H2(g) 2g) ，反应速率为 于上述反应 ，当压强减小时， ) A同时增大 B同时减小 C D 答案 B 知识点 4 温度对化学反应速率的影响 7对于反应 =列说法正确的是 ( ) A某温度时，化学反应速度无论用 A、 B、 数值是相同的 B其他条件不变，增大压强，反应速率加快 C若增加或减小 反应速率一定会发生明显的变化 D其他条件不变，升高温度 ，反应速率加快 答案 D 8经验表明，如果温度每升高 10 ，反应速率就增大到原来的 2倍；反应 2A(g) B(g)C(g) D(g)， 20 时某一时刻 A 的速率为 0.2 1s 1，若使反应温度升高到 60 ，则此时 _。 答案 3.2 1s 1 解析 根据速率与温度之间的经验规律公式 0 ，将各数据代入即可计算： 0.2 1s 12 60 2010 3.2 1s 1。 知识点 5 催化剂对化学反应速率的影响 9下列关于催化剂的说法，正确的是 ( ) A催化剂能使不起反应的物质发生反应 B催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变 C催化剂不能改变化学反应速率 D任何化学反应，都需要催化剂 答案 B 解析 催化剂能改变化学反应速率的原因是它能改变反应机理，在化学反应过程中，催化剂参与反应，经过一系列变化之后，催化剂又恢复到原来的状态，尽管催化剂能改变化学反应速率，但对于不能起反应的物质，是不 能使其反应的，另外，有些反应是不需要催化剂的，如燃烧、中和反应等。 10亚氯酸盐 (如 用作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解： 5=4 H 2解时，刚加入硫酸，反应缓慢，随后突然反应释放出大量 是因为 ( ) A酸使亚氯酸的氧化性增强 B溶液中的 H 起催化作用 C溶液中的 起催化作用 D逸出的 答案 C 解析 由题目信息可知， 酸性溶液中生成亚氯酸， 生成的亚氯酸在刚加入硫酸时反应缓慢，随后突然反应加快，这说明分解生成的产物中的某种物质起了催化剂的作用，故正确答案为 C。 4 练基础落实 1下列条件一定能使反应速率加快的是 ( ) 增加反应物的物质的量 升高温度 缩小反应容器的体积 加入生成物 加入 全部 B C D 答案 C 2下列说法正确的是 ( ) 活化分子间的碰撞一定能发生化学反应 普通分子有时也能发生有效碰撞 升高温度会加快反应速率，原因是增加了活化分子的有效碰撞次数 增大反应物浓度会加快反应速率的原因是单位体积内有效碰撞的次数增多 使用催化剂能提高反应效率，原因是提高了分子的能量，使有效碰撞频率增大 化学反应实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞 A B C D 答案 B 3 是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地起反应，生成 此反应的下列叙述中正确的是 ( ) A使用催化剂能加快反应的速率 B使一种反应物过量能提高反应的速率 C改变压强对反应速率没有影响 D降低温度能加快反应速率 答案 A 解析 本题中 为一种反应物过量并不一定是反应物浓度增加，一种反应物过量只能使另一种反应物转化率提高，不涉及反应的速率问题； C 也不正确，对气体来说，改变压强必然影响速率； 低温度只能降低反应速率。 4已知 反应： 列条件能加快反应速率的是 ( ) A增大体积 B体积不变，充入 压强增大 C体积不变，充入 气体压强增大 D保持总压强不变，充入气体 案 B 解析 增大体积，浓度减小，反应速率减慢， 积不变，充入 使 c(大，反应速率增大， B 符合；充入 于体积不变，各物质的浓度不变，故对反应速率没有影响， 在压强不变时，充入 要使总压强不变，则气体体积将变大，各物质的浓度将变小，故反应速率减小。 练方法技巧 5 2g) O2(g) 2g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是 ( ) A催化剂 B增大反应体系的压强，反应速率一定增大 C该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间 D在 g)的浓度分别是 时间间隔 g)生成的平均速率为 v D 解析 A 项，催化剂能 同等程度地改变正、逆反应速率， 恒容的条件下，通入惰性气体，压强增大，但各物质的浓度不变，反应速率不变，故 B 项错误； C 项， 5 降低温度，反应速率也降低，反应达到平衡的时间会延长，故 据反应速率的计算公式可知 6某探究小组利用丙酮的溴代反应 ( 研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率 v(过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据： 实验 序号 初始浓度 c/ 1 溴颜色消失所需时间 t/s 290 145 145 580 分析实验数据所得出的结论不正确的是 ( ) A增大 c( v(大 B实验 和 的 v(等 C增大 c( v(大 D增大 c( v(大 答案 D 解析 A 项，由实验 和 对比可知增大 c(反应时间变短， v(大； 验 和 反应时间相同，起始 v(等； 较实验 和 可知，增大 c(，反应时间缩短， v(大； D 项，比较实验 和 可知，增大 c(， v(小，故选 D。 7氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成 1价 )和 S( 6价 )的速率 v(纵坐标 )与反应时间 t(横坐标 )的关系如图所示，已知该反应速率随着溶液中 c(H )的增大而加快。 (1)反应开始时反应速率加快的原因是 _； (2)反应后期反应速率减慢的原因是 _。 答案 (1)26=323液中 c(H )增大 (2) 和 浓度减小 解析 该反应的实质为： 3 = 3 3H 由题意知，反应随溶液中 c(H )的增大而加快，一开始 c(H )很小，速率很小，但随反应进行， c(H )增大，反应速率增大，但到一定程度后， c( )、 c( )减小，此时反应物的浓度起主要作用，反应速率减小。 练综合拓展 8用如图所示装置进行如下实验： (1)在检查装置的气密性后，向试管 a 中加入 10 1的稀 g 铜片，立即用带有导管的橡皮塞塞紧试管口。请写出在试管 _ _。 (2)在实验过 程中常常反应 开始时速率缓慢，随 后逐渐加快，这是由 于 6 _ _，当反应进行一段时间后速率又逐渐减慢，原因是 _ _。 (3)欲较快地制得 采取的措施是 _(填写字母序号 )。 A加热 B使用铜粉 C稀释 D增大硝酸的浓度 答案 (1)38 )=3 2 4=22)开始时速率缓慢，后随反应进行，反应放热，溶液温度 升高是影响化学反应速率的主要因素，故反应速率加快 反应一段时间后 反应速率又逐渐减小 (3)析 反应开始时溶液温度较低，故反应速率较慢，该反应为放热反应，随着反应的进行，溶液的温度逐渐升高，反应速率加快；反应一段时间后， 消耗而浓度减小， 反应速率又逐渐减慢。加热和增加固体的接触面积都能加快反应速率；稀释 率减小； 1 第三单元 化学平衡的移动 第 1 课时 影响化学平衡状态的因素 目标要求 度、压强等条件改变时，化学平衡状态将会被打破。 度、压强等条件对化学平衡影响的结果以及有关的解释。 1浓度的变化对化学平衡的影响 实验探究 实验原理： 2H 橙色 黄色 实验步骤： 取两支试管各加入 5 .1 1 向一支试管中滴加 1 1察并记录溶液的颜色。 向另一支试管中滴加 1 1液，观察并记录溶液颜色的变化。 实验现象：如下表所示。 步骤 滴加 1 1 滴加 1 液 溶液颜色 溶液橙色加深 溶液黄色加深 实验结论：增加 H 的浓度，平衡向 逆反应 方向移动，溶液 橙色 加深；增加 的浓度，减小 H 的浓度，平衡向正反应方向移动，溶液 黄色 加深。 基本规律： 增大 反应物浓度或 减小 生成物浓度，平衡向正反应方向移动； 减小 反应物浓度或 增大 生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。 2压强的变化对化学平衡的影响 其他条件不变时，对于有气体参加的反应，增大压强，会使平衡向着气体 体积减小 的方向移动；减小压强，会使平衡向着气体 体积增大 的方向移动。但是压强改变，对于有气体参与而反应前后气态物质系数不变的反应来说，平衡不移动。 3温度的变化 对化学平衡的影响 实验探究 实验原理： 4 H 0 粉红色 蓝色 实验步骤：取 3 支试管，向其中各加入适量 试管分别置于热水、冰水和室温下。 实验现象及结论： 溶液的颜色 平衡移动的方向 室温 粉红色 平衡不移动 热水 溶液蓝色加深 升温，平衡向正反应方向移动 冰水 溶液粉红色加深 降温，平衡向逆反应方向移动 基本规律：其他条件不变时，升高温度，平 衡向着 吸热 方向移动；降低温度，平衡向着放热 方向移动。 4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 )，平衡将向着 减弱这种改变 的方向移动。 2 知识点一 外界条件的改变对化学平衡的影响 1在新制的氯水中存在平衡： 向氯水中投入少量碳酸钙粉末，溶液中发生的变化是 ( ) A H 浓度减小， 度减小 B H 浓度增大， 度增大 C H 浓度减小， 度增大 D H 浓度增大， 度减小 答案 C 解析 碳酸的酸性弱于盐酸而强于次氯酸，向氯水中投入少量碳酸钙粉末后，它与盐酸反应，而不与次氯酸反应。又由于 H 浓度减小，平衡 正反应方向移动，故 度增大。 2对 已达化学平衡的下列反应 2X(g) Y(g) 2Z(g)减小压强时，对反应产生的影响是( ) A逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动 B逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动 C正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向运动 D正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动 答案 C 解析 减小压强、体系中各组分浓度都减小，所以正、逆反应速率都减小，平衡向气体体积增大的方向移动。 3关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠晶体 ，尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛，其化学机理如下： r ， 尿酸 尿酸根离子 ( (s)。下列对反应 的叙述正确的是 ( ) A正反应为吸热反应 B正反应为放热反应 C升高温度，平衡向正反应方向移动 D降低温度，平衡向逆反应方向移动 答案 B 解析 题意中明确指出 “ 尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛 ” ，说明温度降低，反应 ( (s)的平衡向正反应方向移动，可知其正反应为放热反应。 知识点二 勒夏特列原理 4下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 ( ) A在溴水中存在如下平衡： 加入 液后颜色变浅 B对 2用 2的反应速率 C反应 反应达到平衡时，下列措施： 升温 恒容通入惰性气体 增加 浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气体，能提高 ) A B C D 答案 B 解析 要提高 衡需正向移动。已知可逆反应的正反应是一个气体化学计量数之和增大、吸热的反应。故 升温符合。 恒容通入惰性气体平衡不移动，不符合要求。 增加 度，平衡逆向移动。 减压平衡正向移动。 催化剂不影响化学平衡。 恒压下通入惰性气体相当于减压，平衡正移，故正确答案为 B。 3下列说法正确的是 ( ) A其他条件不变，增大某一反应物的浓度，反应物的转化率一定都增大 4 B对于有气体参加的反应，其他条件不变，增大压强，体积缩小，体系中各气体的浓度一定增大 C对于有气体参加的反应，改变压强使平衡向右移动，生成的气体的浓度一定增大 D增大反应物的浓度，平衡向右移动，生成物的体积分数一定增大 答案 B 解析 在平衡体系中，增大某一反应物的浓度，该反应 物的转化率降低，对于有气体参加的反应，只要增大压强，各组分浓度同时增大，而减小压强，各组分浓度同时减小。 4对于密闭容器中的可逆反应： mX(g) nY(s) pZ(g) H 0，达化学平衡后，改变条件，下列表述不正确的是 ( ) A增大压强，化学平衡不一定发生移动 B通入氦气，化学平衡不一定发生移动 C增加 X 或 Y 的物质的量，化学平衡一定发生移动 D其它条件不变，升高温度，化学平衡一定发生移动 答案 C 解析 由于该反应体积变化不明确，故改变压 强不能确定化学平衡是否移动， A 项正确；在恒容条件下充入氦气，没有改变平衡体系各物质的浓度，平衡不移动， B 项正确；由于 变其用量不影响化学平衡， C 项不正确；对任何反应改变温度，均改变平衡状态，故 D 正确。 5一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应： mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)，达到平衡后，温度不变，将气体体积缩小到原来的一半，当达到新平衡时， C 的浓度变为原来的 ，则下列叙述正确的是 ( ) A m np q B m B、 D 错 ；温度不变，容器体积增大，即由 1 L 变为2 L，若平衡不移动，此时 c(Y)应减小为原来一半，现 c(Y)比原来的一半大，即减压，平衡 5 向右移动，向气体体积增大的方向移动，所以 w，正反应是放热反应 B x yz w，正反应是吸热反应 C x w，逆反应是吸热反应 答案 B 解析 M m 为定值， M 增大，则 n 减小，若 x yz w，升温，平衡向吸热反应方向移动，正反应为吸热反应；若 x 此可对以下诸问题作出分析。 10可逆反应 3A(g) 3B(？ ) C(？ ) H0 达到化学平衡后，升高温度。用 “ 变大 ” 、“ 变小 ” 、 “ 不变 ” 或 “ 无法确定 ” 填空。 (1)若 B、 C 都是气体，气体的平均相对分子质量 _； (2)若 B、 C 都不是气体，气体的平均相对分子质量 _； 6 (3)若 B 是气体， C 不是气体，气体的平均相对分子质量 _； (4)若 B 不是气体， C 是气体： 如果 A 的摩尔质量大于 C 的摩尔质量，气体的平均相对分子质量 _； 如果 A 的摩尔质量小于 C 的摩尔质量，气体的平均相对分子质量 _。 答案 (1)变大 (2)不变 (3)变大 (4) 变大 变小 解析 混合气体的平均摩尔质量在以 g 1 为单位时数值上等于其平均相对分子质量，因此可用气体的 m(总 )/n(总 )来推算平均相对分子质量的变化， (1)(3)可用此法；对于(2)气体只有一种，所以不变；对于 (4)属于两组分气体混合物，则只要看两种气体的比例及摩尔质量大小。 1 第 2 课时 化学平衡中的数形结合问题 目标要求 一、表示平衡建立的图象 1速率 时间图 2浓度 时间图 以 H2(g) I2(g) 2HI(g)为例，按要求画出如下图象： 要求： (1)容积为 1 2(g)、 I2(g)各 1 衡时 .2 2)在 1 I。 二、表示平衡移动的图象 1速率 时间图 (1)如图 ，该平衡向 正反应 方向移动。 此图是 增加反应物浓度 引起的平衡移动。 (2)如图 ，可能是改变什么条件引起的平衡移动？并判断其对应的化学反应的特点。可能是升高温度引起的平衡移动，如果是升高温度，则该反应的正反应是吸热反应；也可能是增大压强引起的平衡移动，如果是增大压强，则该反应的正反应是气体体积减小的反应 。 (3)下列哪个反应一定不符合图 _ A N2(g) 3H2(g) 2g) C(s) g) CO(g) H2(g) H0 D H2(g) I2(g)=2HI(g) 应物的转化率 小，故知该反应的正反应是 气体总体积增大的反应 。 知识点一 速率、浓度与时间图象 1对于可逆反应 mA(g) nB(s) pC(g) qD(g)，反应过程中，其他条件不变时，产物%与温度 列说法正确的是 ( ) A降温可使化学平衡向正反应方向移动 B使用合适的催化剂可使 D%有所增加 C化学方程式中化学计量数： mp q D 反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动 答案 A 2合成氨反应： N2(g) 3H2(g) 2g) H 92.4 kJ 1，在反应过程中，正反应速率的 变化如下图： 下列说法正确的是 ( ) A B C D 答案 B 3在容积固定的密闭容器中存在如下反应： A(g) 3B(g) 2C(g) Q0 B mn p， Q0 C mn， Y 轴表示 B p3Y 轴表示 C p3Y 轴表示混合气体的密度 D p3Y 轴表示混合气体的平均相对分子质量 答案 B 解析 根据图 中三个状态下到达平衡的时间可知 2， 若反应进行到状态 定有 v 正 v 逆 D状态 相比，状态 A的 c( 答案 D 解析 由图象知： c(I3 )随温度升高而减小，故该可逆反应的正反应为放热反应， 应进行到状态 D 时， c(I3 )v 逆 ， C 正确；状态 A 状态 B， c(I3 )减小，化学平衡逆向移动， c(大，即状态 B的 c(， 练基础落实 2B 2C 3先降温后加压 )而变化的情况。由此可推断 ( ) A正反应是放热反应 B C逆反应是放热反应 D A、 B、 C、 答案 A 解析 降温后 v 正 v 逆 ，平衡向正反应方向移动，证明正反应放热，加压后 v 正 v逆 ，平衡向正反应方向移动，正反应体积减小， ： mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)，如图是表示 A 的转化率与压强、温度的关系，分析下图可以得出的正确结论是 ( ) A正反应是吸热反应，且 m np q B正反应是吸热反应，且 m q D正反应是放热反应，且 m q；压强不变，温度越高， 出：正反应吸热。 3汽车尾气净化中的一个反应如下： NO(g) CO(g)12N2(g) g) H 373.4 kJ 1 在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是 ( ) 5 答案 C 解析 对于放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动， 、 B 错误；温度不变， K 值不变， C 正确；增加 衡向逆反应方向移动， 转化率降低， 4反应 g) 2g) H 57 kJ 1，在温度为 衡体系中 列说法正确的是 ( ) A A、 AC B A、 C由状态 ，可以用加热的方法 D A、 AC 答案 C 解析 A、 压平衡逆向移动， 增压也会增大浓度，反应速率： 大于等于 3(3) 解析 (1)催化剂 能够加快反应速率，缩短反应达到平衡时的时间，所以 a 曲线表示有催化剂时的情况， (2)恒温恒容条件下，向平衡体系中通入稀有气体，平衡不移动；恒温恒压条件下，向平衡体系中通入稀有气体，平衡向体积增大的方向移动。 (3)由丙图可知，恒压条件下，升高温度，平衡向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应；恒温条件下，增大压强，平衡向逆反应方向进行，所以正反应为体积增大的反应， x2。 8在一容积为 2 .2 2和 0.6 一定条件下发生如下反应： N2(g) 3H2(g) 2g) H 0。反应中 (1)根据图示，计算从反应开始到平衡时，平均反应速率 v( _。 (2)反应达到平衡后，第 5 分钟末，保持其它条件不变，若改变反应温度，则 _。 a 1 b 1 c 1 d 1 (3)反应达到平衡后，第 5 分钟末，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡 _移动 (填 “ 向逆反应方向 ” 、 “ 向正反应方向 ” 或 “ 不 ”) ，化学平衡常数 _(填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ”) 。 (4)在第 5分钟末将容器的体积缩小一半后，若在第 8分钟末达到新的平衡 (此时 1)。请在图中画出第 5分钟末到达新平衡时 答案 (1) 1 1 (2)3)向正反应方向 不变 (4) 高温、高压 催化剂 8 解析 (1)由图象知： v( 0.1 14 1 1。 (2)合成氨的反应为可逆反应，不可能进行到底，根据反应方程式和题给数据， 0.4 0.2 1，在改变温度后，平衡要移动，达新的平衡后 .1 1。 (3)缩小体积，相当于增大压强，平衡向正 反应方向移动，由于温度未变，平衡常数不变。 (4)在 5 分钟末将容积减小一半， c(间增大为原来的二倍，在 8 分钟末建立新平衡，图象见答案。 9某温度时，在 2 L 密闭容器中气态物质 X 和 Y 反应生成气态物质 Z，它们的物质的量随时间的变化如下表所示。 t/(1)根据表中数据，在该题图中相应位置上画出 X、 Y、 Z 的物质的量 (n)随时间 (t)变化的曲线： (2)体系中发生反应的化学方程式是 _； (3)列式计算该反应在 0 3 的平均反应速率： _； (1) 该反应达到平衡时 反应物 等于 _； 9 (5)如果该反应是放热反应。改变实验条件 (温度、压强、催化剂 )得到 Z 随时间变化的曲线 、 、 ( 如上图所示 )，则曲线 、 、 改变的实验条件分别是： _ ； _ ； _ 。 答案 (1) (2)X 2Y 2Z (3)v(Z) c t t 0.5 3 1 1 (4)45% (5)升高温度 加入催化剂 增大压强 解析 (1)画出对应的点直接连接起来即可。 (2)由 0 1 ， n(X) n(Y) n(Z) 122 知该反应的化学方程式为： X 2Y 2Z。 (3)v(Z) c t t 0.5 3 1 1 (4) 00% 100% 45%。 (5)由题中 图象知：平衡时， 曲线平衡时所用时间比原平衡时 (9 ，且生成 曲线改变的条件是升高温度； 曲线的 达到平衡的时间缩短为 1 曲线改变的条件是加入催化剂； 曲线平衡时所用时间比原平衡时 (9 ，且生成 曲线改变的条件是增大压强。 1 第 3 课时 等效平衡 目标要求 一、等效平衡的含义 在一定条件下 (恒温恒容或恒温恒压 )，对 同一 可逆反应体系，起始时加入物质的 物质的量不同 ，而达到化学平衡时，同种物质的 百分含量相同 ，这样的平衡称为等效平衡。 二、等效平衡的分类 (1)对于恒温、恒容条件下的体积可变的反应 如果按方程式中的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量 相同 ，则建立的化学平衡状态是等效的 。 结果：达到平衡后，各组分的 百分含量 及各组分的 浓度 都是相等的。 例如，一定条件下的可逆反应： 2 2 2 1 0 0 0 2 0.5 1.5 上述三种配比，按方程式的计量关系均转化为反应物，则 者建立的平衡状态完全相同。 (2)对于恒 温、恒容条件下的体积不变反应以及恒温、恒压的可逆反应 (无论体积可变或不变 ) 如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其 物质的量 比与对应组分的起始加入量比相同，则建立的化学平衡状态是等效的。 结果：达到平衡后，各组分的 百分含量相同 ，但各组分的浓度 并不一定相同 。 例如： H2(g) I2(g) 2HI(g) 1 1 0 2 2 1 述两种配比，按方程式中化学计量关系均转化为反 应物，两种情况下 H2(g)与 I2(g)的物质的量比均为 11 ，因此上述两种情况建立的化学平衡状态是等效的。 知识点一 恒温、恒容条件下的等效平衡 1已知在等温、等容条件下，有如下可逆反应： 2A(g) 2B(g) 3C(g) D(g)。现分别从两条途径建立平衡，途径 ： A、 B 的起始浓度均为 2 1；途径 ： C、 D 的起始浓度分别为 6 1和 2 1。下列叙述正确的是 ( ) A 、 两种途径最终达到平衡时，体系内混合气体的浓度相同 B 、 两种途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同 C达到平衡时， 途径的反应速率 途径的反应速率 达到平衡时， 途径混合气体的密度与 途径混合气体的密度相等 答案 B 解析 该反应的条件是在等温等容条件下，且该反应前后气体体积不变。由于途径 相当于 A、 B 的起始浓度均为 4 1建立平衡体系，故平衡时各组分的体积百分含量应与 相同，但各组分的浓度以及混合气体的密度则为 的两倍。 催化剂 2 2在 1 L 密闭容器中通入 2 一定温度下发生反应： 22 3平衡时， a%，维持容器的体积和温度不变，分别通入下列几组物质，达到平衡时，容器内 a%的是 ( ) A 3 2和 1 2 2 C 2 2和 3 2 D 0.1 2、 2 答案 D 解析 由题意可知，是在恒温恒容下的等效平 衡，应满足投料相等，利用极限转化法可将各项中物质转化成第一种情况中 A 1 2 B 2 2 C 2 2 D 中 2 答案为 D。 3一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应： 2A(g) B(g) 3C(g)，若反应开始时充入 2 和 2 ，达平衡后 A 的体积分数为 a%。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后 A 的体积分数大于 a%的是 ( ) 2 2 、 1 和 1 e(不参加反应 ) 1 和 1 2 、 3 和 3 A B C D 答案 A 解析 将选项中的各种配比全部转化为起始时 A 和 B 的物质的量并与题给平衡进行对比分析： 起始时物质的量 2A(g) B(g) 3C(g) 平衡时已知 2 2 0 a% A 43 23 0 a% B 2 1 0 a% C 23 43 0 1 时，必然 A 的体积分数增加， (A) a%，如选项 、 ；当 n(A) n(B)1， B 的物质的量小于 2 3a 1， B 的物质的量等于 2 3 B乙 丁 甲 丙 C丁 乙 丙甲 D丁 丙 乙 甲 答案 A 解析 本题主要考查外界条件对化学平衡的影响及等效平衡问题。解题时应注意该反应及反应的特点，即反应前后气体体积不变，同时要明确等效平衡的条件。把丙中 a O和 a 2O 按化学计量数转成 2也分别为 a 甲与 丙是等量等效，则达平衡时，n(相等；把丁中 a O 和 a 2O 按化学计量数转成 2，则起始时丁中 a a 与乙等量等效，到达平衡时 n(等。乙与甲相比相当于在甲的平衡中又加入了 a 致平衡正移，则平衡时 n( n( ，故选 A。 2对反应 2g) g)，在恒温的容器中，欲使c 2c 2值增大，在温度不变时应 采取 ( ) A体积不变，增加 B体积不变，增加 C使体积扩大到原来的 2 倍 D使体积不变充入 案 C 解析 体积不变无论是增加 质的量还是增加 物质的量，从效果上来讲，都相当于增大压强，平衡右移， A、 B 错； C 项等效于减小压强， C 正确；需要注意的是 B 项单从平衡移动角度看，因 c(大，使 v 正 n B B 选项正确。 练方法技巧 5一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应： 2A(g) B(g) 3C(g)，若反应开始时充入 2 和 2 ，达平衡后 A 的体积分数为 a%。其他条 件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后 A 的体积分数小于 a%的是 ( ) A 2 B 2 和 1 C 1 和 1 D 2 、 3 和 3 答案 C 解析 由于压强改变对平衡移动无影响，故平衡后 A 的体积分数只与起始加入的 A、 设反应都向逆反应进行到底，按四种配比加入起始物质，可等效转换成起始加入 A、 B 的物质的量之比为： A n(A) n(B) 21 B n(A) n(B) 21 C n(A) n(B) 12 D n(A) n(B) 11 平衡后 A 的体积分数为 a%时，起始加入的 A、 B 物质的量之比为 11 。若平衡后 A 的体积分数小于 a%，则起始加入 A、 B 的物质的量之比应小于 11 。 点拨：等效平衡问题一般涉及的是气体参加的反应。解决问题时同学们容易出现下面两个错误： (1)忽略了反应条件对等效平衡的限制作用。 (2)不注意反
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