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文档简介

化学反应速率和化学平衡一、考纲要求1、 了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法2、 了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用3、 了解化学反应的可逆性4、 了解化学平衡的建立过程。理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算5、 理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律6、 了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。二、高考命题规律近几年该部分内容在高考题中考查的知识有:1、 能够进行有关可逆反应的计算,包括化学反应速率、平衡浓度、反应物的转化率等2、 考查外界条件对速率以及平衡的影响,判断影响的结果,如平衡移动方向,物质浓度、转化率以及百分含量的变化趋势3、 考查对平衡状态是否建立的判据以及平衡状态的基本特征,如等效平衡问题4、 考查图像、数据表等形式在平衡问题上的应用5、 考查化学平衡常数的计算以及其与温度的影响关系6、 判断常见反应能否自发进行7、 能够运用平衡理论解决生产和生活中的常见问题,如合成氨工业的条件选择等三、知识清单(一)化学反应速率1表示方法用单位时间内反应物或生成物的_浓度的变化来表示。在容积不变的反应器里,通常用单位时间内_或_来表示。不管用哪种物质表示,均为正值。2计算公式_ 3单位_或_。【说明】理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题: _的浓度为常数,因此表示速率不能选用这些物质。化学反应速率是_速率,而不是_速率。无论物质的浓度是增加还是减少,化学反应速率均为_。同一反应中用不同物质表示的化学反应速率之间的关系:对于反应aAbBcCdD,在同一时间段内化学反应速率v(A)v(B)v(C)v(D)_。用化学反应速率来比较不同反应的快慢或同一反应在不同条件下的快慢时,应选择_比较,且注意_一致。(二)影响化学反应速率的因素1有效碰撞与活化分子发生反应的先决条件:_。有效碰撞:_。活化分子:_。2影响因素(1)内因:_是决定化学反应速率的重要因素。(2)外因:对于同一化学反应,改变外界条件可以改变化学反应速率。浓度:在其他条件不变时,增大反应物浓度,化学反应速率_;减小反应物浓度,化学反应速率_。压强:在其他条件不变时,增大压强会_化学反应速率,减小压强会_化学反应速率。温度:在其他条件不变时,_,化学反应速率加快,_,化学反应速率减慢。催化剂:使用催化剂能_化学反应速率。其他因素:光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等。(三)化学平衡状态1化学平衡的本质:正反应速率_逆反应速率。2化学平衡的特征(1)逆:研究的对象必须是_。(2)动:化学平衡是_平衡,即当反应达到平衡时,正反应和逆反应仍在继续进行。(3)等:正反应速率_逆反应速率,即v(正)v(逆)0。(4)定:反应混合物中,各组分的百分含量_。(5)变:改变影响平衡的外界条件,平衡会_,然后达到新的平衡。(四)化学平衡常数1化学平衡常数:化学平衡状态是在一定条件下可逆反应进行的最大限度。对于可逆反应aAbBcCdD,在一定温度下,无论反应物的起始浓度如何,反应达到平衡状态后,_除以_为一个定值。我们把这个定值称为该反应的化学平衡常数,简称平衡常数。表达式为:K_。K值越大,表示正向反应进行得_;K值越小,表示反应进行得_。2化学平衡常数只与_有关系,与_没有关系。在使用平衡常数时应注明温度。_的浓度可视为定值,其浓度不列入平衡常数表达式中。(五)影响平衡移动的外界条件1浓度:在其他条件不变时,_或_,平衡正向移动;_或_,平衡逆向移动。2压强:对于_的可逆反应,在其他条件不变时,增大压强,平衡向_的方向移动;减小压强,平衡向_的方向移动。对于_的可逆反应,在其他条件不变时,增大或减少压强,平衡_移动。3温度:在其他条件不变时,升高温度,平衡向_方向移动;降低温度,平衡向_方向移动。4平衡移动原理(勒夏特列原理)概念:如果改变影响化学平衡的_条件(如:_等),平衡就会向着能够_的方向移动。(六)化学反应进行的方向1、概念在一定条件下无需_就能_的反应,我们称之为自发反应。许多化学反应的正反应能自发进行,而其逆反应无法自发进行。2、化学反应方向的判断依据许多自发过程,无论是物理过程还是化学过程,都有由能量_状态向能量_状态转化的倾向。研究表明,对于化学反应而言,绝大多数_反应都能自发进行,且反应放出的热量越多,体系能量_得也越多,反应越完全。然而,并非所有自发进行的化学反应都是放热的。大多数自发反应有趋向于_的倾向。衡量一个_的物理量叫熵。用符号_表示。体系中微粒之间_的程度越大,体系的熵_。反应前后体系_叫做反应的熵变,可用S表示。S_0,发生变化后体系混乱度_;S_0,发生变化后体系混乱度_。反应的_是制约化学反应能否自发进行的因素之一,除热效应外,决定化学反应能否自发进行的另一个因素是_,也就是熵变。熵变和焓变是影响化学反应能否自发进行的因素但不是_因素。因此要判断化学反应能否自发进行要综合考虑这两个方面的因素。HTS 0, 反应_ HTS 0,反应_HTS 0,反应_有些条件下,判断反应能否自发进行,除了要考虑焓变和熵变之外还要考虑_。类型HSHTS反应的自发性1 02 0 03 0 0 0知识清单答案:(一)1.物质的量反应物物质的量的变化生成物物质的量的变化2.v 3.mol/(Ls)mol/(Lmin)【说明】固体、纯液体(如水) 平均;瞬时 正值 abcd同一物质;单位(二)1.微粒之间的碰撞能够发生化学反应的碰撞能够发生有效碰撞的分子2.物质结构和性质增大减小加快减慢升温降温改变(三)2.等于3.可逆反应动态等于保持不变破坏(四)1.生成物浓度的幂的乘积反应物浓度的幂的乘积越完全越不完全2.温度反应物以及生成物的浓度固体、纯液体(五)1.反应物浓度增大生成物浓度少反应物浓度减少生成物浓度增大2.气体分子数不等体积减小体积增大气体分子数相等不3.吸热放热4.一个浓度、压强或温度减弱这种改变(六)1、外界帮助自动进行2、较高较低放热降低体系混乱度增大体系混乱度S无规则排列越大熵的变化增大减小焓变体系的混乱度唯一能自发进行 处于平衡状态 不能自发进行 温度类型HSHTS反应的自发性1000任何温度都是非自发反应300高温是非自发反应低温00高温0低温是非自发反应四、重难点突破(一)有关可逆反应计算应用的公式(1)平衡(或末态)时的浓度:c(反应物)c(始)c(变);c(产物)c(始)c(变)。(2)反应物的转化率100%(3)气体的密度:(4)气体的平均摩尔质量:(5)根据阿伏加德罗定律的推论:恒温恒容时:;恒温恒压时:(二)图像题解题思路1、了解常见的图像类型(1)物质的量(或浓度)时间图像及应用例如:某温度时,在定容(V L)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据上述图像可进行如下计算:某物质的平均速率、转化率,如:(X) mol/(Ls),Y的转化率100%。确定化学方程式中的化学计量数之比如X、Y、Z三种物质的化学计量数比为(n1n3)(n2n3)n2。(2)ct图像(3)cp(T)图像(4)其他图像2、解题技巧看面:弄清纵、横坐标的含义。看线:弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。看点:弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如与坐标轴的交点、曲线的交点、拐点(先拐先平速率大)、最高点与最低点等。(三)可逆反应达到平衡状态的判断方法1.直接判断法(1)正逆0(即同一物质的消耗速率与生成速率相等)。(2)各物质的物质的量、物质的量浓度、体积分数等保持不变。2间接判断法对于有气体参加的反应,体系中气体的体积(V)、压强(P)、总质量、密度和平均相对分子质量往往也用来做为判定反应是否达到平衡状态的判据。例如:当体系中气体的以下物理量不再改变时,能否判断反应已达平衡?(代表不能,代表能)解题思路:所给物理量不再改变能否用于判断反应是否达到平衡状态,关键看随着反应进行该物理量是否发生改变。若随着反应进行该物理量始终保持恒定,则该物理量不能作为判据。若随反应进行,该物理量始终变化,如反应正向进行其增大而逆向进行其减小,则某一时刻该物理量不再变化就意味着此时反应达到平衡状态。m总和n总是判断的基础。m总不变能否用于判断关键看所给反应中各物质的状态,若各物质均为气体,则根据质量守恒定律反应中气体的总重量始终保持恒定,即不能用于判断。反正若有非气体物质参与反应,则m总不变意味着反应平衡。n总不变能否用于判断关键看所给反应中各气体物质的化学计量数之和反应前后是否相等,即n(反应前后气体体积的变化量)是否为0。若n=0,则反应中n总始终恒定,即不能用于判断。若n0,则反应中n总始终变化,即能用于判断。依据气体的密度:、气体的平均摩尔质量:以及根据阿伏加德罗定律的推论即恒温恒容时:;恒温恒压时:这几个公式即可判断其它物理量。(四)等效平衡问题对于同一可逆反应,当外界条件一定时,该反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,或是正逆反应同时进行,只要反应物或生成物满足一定的配比,达平衡时,任何相同的组分的百分含量均对应相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。等效平衡的判断依据:反应条件反应特征判断依据平衡比较恒温恒容n0(如:N2+3H22NH3)“起始量相同”同一平衡状态,各物质的物理量均相同n=0(如H2+I2(g) 2HI)“起始量对应成比例”等效平衡,各物质的百分含量相同,n、c对应成比例恒温恒压n0(如:N2+3H22NH3)“起始量对应成比例”等效平衡,各物质的百分含量、c相同,n对应成比例n=0(如H2+I2(g) 2HI)注意:判据中的“起始量”指生成物为零时反应物的量。若题目中所给的初始量不符合该要求,需要通过化学方程式的计算将其进行转换。 (五)平衡移动的判断问题2、转化率问题一定条件下已达平衡的可逆反应中,增加一种反应物的浓度会提高另一种反应物的转化率,而自身转化率下降恒温恒容时,按原比例加入反应物,反应结果等效于增大压强,因此到达新平衡时反应物转化率的变化情况:n=0,转化率不变;n0,转化率减小恒温恒压时,按原比例加入反应物,新平衡与原平衡等效,各物质转化率不变若已知平衡时各反应物转化率相等,则起始投入的反应物的物质的量之比应该等于方程式中计量系数比注意:当改变某一条件引起平衡移动时,新平衡与原平衡相比各物质的物质的量、物质的量浓度以及百分含量的变化不一定由平衡移动方向决定,首先应取决于改变的哪个条件。如向平衡体系中加入反应物A,则虽然平衡正向移动,但A的量不是减小而应是增大。再如2NO2N2O4若达平衡后增大压强(即缩小容器的体积),虽然平衡正向移动,但NO2的浓度应是增大。因为虽然平衡正向移动导致NO2的物质的量减小,可是容器体积减小的更为明显,因此浓度反而是增大的。此类问题在高考中是比较常见的。(六)平衡常数的应用1、判断、比较可逆反应正向进行程度的大小。K值越大,反应正向进行的程度越大;一般K105,表示正向反应基本进行完全。K值越小,反应正向进行的程度越小。2、判断可逆反应是否达到化学平衡状态对于可逆反应aA(g)bB(g) cC(g)dD(g),在一定温度下的任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系:浓度商Q若QK,反应向逆反应方向进行3、判断可逆反应的反应热若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。4、计算反应物或生成物的平衡浓度及反应物的转化率。注意:计算K值时必须必须代人气体物质的平衡浓度。【典型例题】例1将4 mol A气体和2 molB气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)B(g) 2C(g),若经2 s后测得C的浓度为0.6 molL1,现有下列几种说法:用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol/(Ls)用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol/(Ls)2 s时物质A的转化率为70%2 s时物质B的浓度为0.7 molL1其中正确的是()AB C D分析:根据v,v(C)0.3 mol/(Ls)。v(A)v(C)0.3 molL1s1; v(B)v(C)0.15 molL1s1。2 s时消耗A的物质的量为:03 molL1s12 L2 s1.2 mol所以A的转化率为100%30%,2 s时,c(B)1 molL10.15 molL1s12 s0.7 molL1。考点定位:本题考查了可逆反应的有关计算,包括化学反应速率和转化率等,是本章计算的基础。答案:B 例2溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为、及。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。请回答下列问题:(1)与比较,和分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是:_;_;(2)实验平衡时B的转化率为_;实验平衡时C的浓度为_;(3)该反应的_0,判断其理由是_;(4)该反应进行到4.0min时的平均反应速度率:实验:=_;实验:=_。分析:(1)使用了(正)催化剂;理由:因为从图像可看出,两者最终的平衡浓度相同,即最终的平衡状态相同,而比所需要的时间短,显然反应速率加快了,故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入(正)催化剂;升高温度;理由:因为该反应是在溶液中进行的反应,所以不可能是改变压强引起速率的改变,又由于各物质起始浓度相同,故不可能是改变浓度影响反应速率,再由于和相比达平衡所需时间短,平衡时浓度更小,故不可能是改用催化剂,而只能是升高温度来影响反应速率的(2)不妨令溶液为1L,则中达平衡时A转化了0.04mol,由反应计量数可知B转化了0.08mol,所以B转化率为;同样在中A转化了0.06mol,则生成C为0.06mol,体积不变,即平衡时C(c)=0.06mol/L(3) 0;理由:由和进行对比可知升高温度后A的平衡浓度减小,即A的转化率升高,平衡向正方向移动,而升温是向吸热的方向移动,所以正反应是吸热反应,0(4)从图上读数,进行到4.0min时,实验的A的浓度为:0.072mol/L,则C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L,,=2=0.014mol(Lmin)-1;进行到4.0mi实验的A的浓度为:0.064mol/L:C(A,) =0.10-0.064=0.036mol/L,,=0.0089mol(Lmin)-1考点定位:本题借助图像所给出的信息,考查了速率的计算以及影响速率的因素。此外还涉及了外界条件对平衡的影响,是一道较基础考查较全面的练习题。答案:(1)加催化剂;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变;温度升高;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度减小(2)40%(或0.4);0.06mol/L;(3);升高温度向正方向移动,故该反应是吸热反应(4)0.014mol(Lmin)-1;0.008mol(Lmin)-1例3 在密闭容器中进行下列反应:CO2(g)C(s) 2CO(g)H0,达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化:(1)增加C,平衡_,c(CO)_。(2)减小密闭容器的体积,保持温度不变,则平衡_,c(CO2)_。(3)通入N2,保持密闭容器的体积和温度不变,则平衡_,c(CO2)_。(4)保持密闭容器的体积不变,升高温度,则平衡_,c(CO)_。分析:(1)C为固体,增加C,气体反应物浓度并不变,平衡不发生移动;(2)减小容器的体积,相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动;(3)通入的N2不参加反应,且密闭容器的体积和温度不变时,各物质的浓度并不改变,平衡不发生移动;(4)其他条件相同时,升高温度,平衡向吸热反应方向移动。考点定位:本题考查了化学平衡移动的基础知识,涉及浓度、温度、压强这几个主要因素。这些知识既是本章的基础,也是高考的重点考点。答案:(1)不移动不变; (2)向逆反应方向移动增大;(3)不移动不变; (4)向正反应方向移动增大例4 在恒温恒容密闭容器中,对反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O (g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表物质的量CO2H2COH2O甲a mol a mol0 mol0 mol乙2a mola mol0 mol0 mol丙0 mol0 mola mola mol丁0 mola mola mola mol上述四种情况达到平衡后,n(CO2)的大小顺序是A乙丙=甲丁 B丁甲=丙乙 C乙丁丙=甲 D丁丙乙甲 分析:首先将这四组实验的数值均转化为生成物为0时反应物的物质的量,则丙为a、a、0、0,而丁为a、2a、0、0。由甲、丙两组实验的起始量可以推断当达到平衡时这两组实验达到的是同一平衡状态,因此n(CO2)甲=丙。乙和甲相比,相当于在甲达到平衡的基础上再加入amolCO2,此时虽然平衡正向移动带来CO2的微小减少,但加入的CO2会抵消平衡移动所带来的微调,使新平衡时CO2的量增大。丁与甲相比,相当于在甲达到平衡的基础上再加入amolH2,使平衡正向移动,从而使CO2的量比原平衡时减少。因此排序为乙丙=甲丁 考点定位:本题即考查了有关“等效平衡”这一专项内容,又考查了平衡移动对平衡结果的影响,是一道较综合的题目。 答案:A例5在一定条件下某体积一定的密闭容器中发生的反应aA(g)bB(g)xC(g)符合下图甲所示关系(c%表示平衡混合气体中C的百分含量,T表示温度,p表示压强)。则图乙中纵轴y是指()A平衡混合气的密度B平衡混合气中B的百分含量C平衡混合气的总物质的量D平衡混合气的平均相对分子质量分析:根据图象甲可以分析出题目中正反应是向着体积减小方向进行的放热反应;因为反应容器的容积不变,根据质量守恒,反应混合气体的密度不变,A选项错误。分析图象乙:在相同的压强下,随着温度的升高,反应逆向进行,反应物B的含量应该增加,反应物的总的物质的量应该增加,故B、C两选项错误。考点定位:本题考查化学反应速率、化学平衡知识及图象分析能力,中等难度。图像题是本章非常典型的题目,注重考查学生解读图像的能力。答案:D例6在一定温度下,反应的平衡常数为10。若将1.0mol的通入体积为1.0L的密闭容器中,在该温度时的最大分解率接近于A. 5% B. 17% C. 25% D.33%分析: 开始时浓度/mol/L 0 0 1转化的浓度/mol/L 0.5x 0.5x x平衡时浓度/mol/L 0.5x 0.5x 1-x 由K的计算方法可得,X=1/6,故的最大分解率接近于17% 。考点定位:本题考查了化学平衡常数、分解率(转化率)的简单计算。化学平衡常数的考查是现今高考的重点,有关化学平衡常数的计算及其影响因素是必考的知识点。答案:B例7一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中反应CO(g)2H2(g) CH3OH(g)达到化学平衡状态。(1)该反应的平衡常数表达式K_;根据下图,升高温度,K值将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)500时,从反应开始到达到化学平衡状态,以H2的浓度变化表示的化学反应速率是_(用nB、tB表示)。(3)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是_(填字母)。av生成(CH3OH)v消耗(CO) b混合气体的密度不再改变c混合气体的平均相对分子质量不再改变 dCO、H2、CH3OH的浓度均不再变化(4)300时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是_(填字母)。ac(H2)减小 b正反应速率加快,逆反应速率减慢cCH3OH的物质的量增加 d重新达到平衡时,c(H2)/c(CH3OH)减小分析:(1)根据化学平衡常数的含义可得K、升温,K值减小。(2)0tB时间内,生成 nB mol CH3OH,则消耗2 nB mol H2,则c(H2)2nB/3 mol/L,v(H2)2nB/(3tB) molL1min 1。(3)选项a,任何时刻都有v生成(CH3OH)v消耗(CO)。选项b,因混合气体的体积不变,混合气体的质量不变,任何时刻混合气体的密度都保持不变。选项c,根据,m气体总不变,不变,说明n气体总不变,所以反应达到了平衡状态。选项d,各种物质的浓度不变,也说明了反应已达到平衡状态。(4)压缩容器容积相当于增大体系压强,则平衡向着正反应方向移动,正、逆反应速率都增大,但由于容积缩小为原平衡的,达新平衡时c(H2)比原平衡时的大,由于平衡向正反应方向移动,重新达到平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小,所以选项a、b错误,c、d正确。考点定位:本题是一道非常综合的考题,几乎涵盖了本章的大部分重点考点,包括识图的能力、速率的计算、平衡常数、平衡状态的判断以及平衡移动等问题。答案: (1)减小 (2) molL1min1 (3)cd (4)cd五、分级训练题A组(基础训练题组)一、选择题(只有一个选项正确)1对于化学反应3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是A(W)=3(Z) B2(X)=3(Z) C2(X)=(Y) D3(W)=2(X)2在密闭容器中进行下列反应:2A+3B=2C,开始时,C的浓度为amolL-1,2min后,C的浓度变为2amolL-1,A和B的物质的量浓度均变为原来的1/2,则下列说法中错误的是 A用B表示的反应速率是0.75amolL-1min-1 B反应开始时,c(B)=3amolL-1 C反应2min后,c(A)=0.5amolL-1 D反应2min后,c(B)=1.5amolL-13硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为: NA2S2O3+H2SO4=NA2SO4+SO2+S+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是 实验反应温度/Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(molL-1)V/mLc/(molL-1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.2104可逆反应: 在恒容密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是 单位时间内生成n molO2的同时生成2n molNO2 单位时间内生成n molO2 的同时,生成2n mol NO 用NO2、NO、O2 的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态 混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A. B. C. D.5已知反应mX(g)+nY(g)qZ(g)的Hq,在恒容密闭容器中反应达到平衡时,下列说法正确的是A通入稀有气体使压强增大,平衡将正向移动。BX的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍。C降低温度,混合气体的平均相对分子质量变小。D增加X的物质的量,Y的转化率降低。6在25时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:下列说法错误的是:A反应达到平衡时,X的转化率为50B反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600C增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大D改变温度可以改变此反应的平衡常数7闪电时空气中的N2和O2会发生反应:N2(g)+O2(g) 2NO2(g),已知该反应的H 180.50 kJmol1S 247.7Jmol1K1 ,若不考虑温度对该反应焓变的影响,则下列说法中正确的是A在1000时,此反应能自发进行B在1000时,此反应不能自发进行C该反应能自发进行的最低温度约为730D该反应能自发进行的最高温度约为730K8在密闭容器中发生如下反应:mA(g)+nB(g) pC(g),达到平衡后,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的1/2,当达到新平衡时,C的浓度为原来的1.9倍。下列说法中正确的是Am+np B平衡向逆反应方向移动CA的转化率升高 DC的体积分数增加9某温度下,反应2NO2(g)N2O4;H0在密闭容器中达到平衡,下列叙述中不正确的是A保持体积不变,加入少许N2O4,再达平衡时NO2的体积分数变小B保持体积不变,加入少许NO2,将使逆反应速率增大C加压使体积变小,将使逆反应速率增大,平衡时颜色变浅D保持体积不变,升高温度,再达到平衡时颜色加深10对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H 0,在673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是 A点a处的正反应速率比点b处的大B点c处的正反应速率比逆反应速率小C点d (t1时刻) 的n(N2)比点 e (t2时刻) 处的n(N2)大D其他条件不变,773K下反应至t1,此时画出的两根平行线间的距离将要变大11对于达到平衡的可逆反应:XYWZ,其它条件不变时,在时刻t增大压强,正、逆反应速率()变化的情况如图所示。下列对X、Y、X、W四种物质状态的描述正确的是AW、Z均为气体,X、Y中只有一种为气体BX、Y均为气体,W、Z中只有一种为气体CX、Y或W、Z中均只有一种为气体DX、Y均为气体,W、Z均为液体或固体12在一定温度下发生反应:I2(g)H2(g)2HI(g);H0并达平衡。HI的体积分数V(HI)随时间变化如图曲线(II)所示。若改变反应条件,在甲条件下V(HI)的变化如曲线(I)所示。在乙条件下V(HI)的变化如曲线(III)所示。则甲条件、乙条件分别是 恒容条件下,升高温度 恒容条件下,降低温度 恒温条件下,缩小反应容器体积 恒温条件下,扩大反应容器体积恒温恒容条件下,加入适当的催化剂A, B, C, D,二、非选择题13起始时向容积相等的恒压装置A、恒容装置B中分别通入2molSO2和1mol O2,使之发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),并达到平衡。则(填“”、“=”、“”;“正”、“逆”;“增大”、“减小”、“不变”)。(1)达到平衡所需要的时间:t(A) t(B),SO2的转化率:(A) (B)。(2)达到平衡时,在两容器中分别通入等量的Ar气。A中的化学平衡向 反应方向移动,B中的化学反应速率 。(3)达到平衡后,向两容器中分别通入等量的原反应气体,再次达到平衡时,A容器中SO2的百分含量 ,B容器中SO2的百分含量 。14在2L密闭容器中,800时反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:(1)写出该反应的平衡常数表达式:K_。 已知:K(300)K(350),该反应是_热反应。(2)下图中表示NO2的变化的曲线是_。 用O2表示从02s内该反应的平均速率v_。(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是_。 a、v(NO2)=2v(O2) b、容器内压强保持不变 c、v逆(NO)2v正(O2) d、容器内的密度保持不变 (4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是_。 a、及时分离出NO2气体 b、适当升高温度 c、增大O2的浓度 d、选择高效的催化剂c/(molL-1)1.00.80.60.40.3t000t1t2tc(A))c(B)c(C)15向一个体积不变的密闭容器中加入2molA、0.6molC和一定量的B气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间的变化如图(一)所示。图(二)为t2时刻后改变反应条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都改变一种不同的条件,已知t3t4阶段为使用催化剂,图(一)中t0t1阶段c(B)变化未画出。图(一) 图(二)(1)若t1=15min,则t0t1阶段以C物质浓度变化表示的反应速率为 ;(2)t4t5阶段改变的条件为 ,B物质的起始物质的量为 。各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示:t1t2t2t3t3t4t4t5t5t6K1K2K3K4K5则K1= (保留2位小数),K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为:K1 K2 K3 K4 K5(用、=连接)。(3)t5t6阶段保持容器内温度不变,若A的物质的量共变化了0.01mol。此过程中容器与外界的热量交换为akJ,写出此温度下该反应的热化学方程式 (4)在相同条件下,若起始时容器中加入amolA、bmolB、cmolC,要达到t1时刻完全相同的平衡状态,则a、b、c要满足的条件为 (写出一个只含a、c的方程式,一个b、c的方程式)B组(各区模拟训练题组)一、选择题(只有一个选项正确)1一定条件下,将3mol X和1mol Y两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3X(g)+Y(g) xZ(g) +2W(s)。2min末该反应达到平衡,生成0.8mol W,并测得Z的浓度为0.2mol/L。下列判断正确的是 AY的转化率为60%BX的平均反应速率为0.3mol/(Ls)C该条件下此反应的化学平衡常数约为0.91D若混合气体的密度不再改变时,该反应不一定达到平衡状态2如右图所示三个烧瓶中均收集满NO2气体,分别将其置于盛有水的烧杯中,然后在中加入无水CaCl2 中加入NH4Cl晶体,发现烧瓶内气体红棕色变深,中烧瓶加无水CaCl2加NH4Cl晶体内气体红棕色变浅。下列叙述错误的是 ACaCl2溶于水时放出热量B反应2NO2(g)N2O4(g) H0 C烧瓶中气体压强变小D此组对比实验目的是探究温度对化学平衡的影响3科学家正在研究将汽车尾气中的NO和CO转变为CO2和N2,反应如下:NO(g) + CO(g) N2(g) + CO2(g);H373.4 kJ mol1一定条件下,在密闭容器中,反应达到平衡后,为提高该反应的反应速率和NO的转化率,采取的正确措施是 A加催化剂同时升高温度 B加催化剂同时增大压强C升高温度同时充入N2 D降低温度同时移出CO2 4对于平衡系mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g);H0。下列结论中不正确的是A若温度不变,将容器的体积缩小到原来的一半,此时A的浓度变为原来的2.1倍,则m+n0。现将一定量 NO2和N2O4的混合气体通入体积为1 L的恒容密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如右图。下列说法正确的是 ( ) A曲线Y表示NO2浓度随时间的变化 B25 min之前反应的平衡常数的值为0.9 C反应进行至25 min时,曲线发生变化的原因是体系升高温度 D反应进行至25 min时,曲线发生变化的原因是加入0.4 mol N2O47氨催化氧化是硝酸工业的基础,在某催化剂作用下只发生如下主反应和副反应: 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) H1905 kJmol1 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) H21268 kJmol1 产率100%NON2780840800 T /有关物质产率与温度的关系如下图。下列说法正确的是A加压可提高NH3生成NO的转化率B工业上氨催化氧化生成 NO时,反应 温度最好控制在780以下C达到平衡时再充入2 mol O2反应的H1和平衡常数K均保持不变DN2氧化为NO的热化学方程式为 N2(g) + O2(g)2NO(g) H+363 kJmol18向甲乙两个容积均为1L的恒容容器中,分别充入2molA、2molB和1molA、1molB。相同条件下,发生下列反应:A(g)B(g)xC(g) H0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示:c(A)/molL12.01.51.0t1t2t/s0.50.7802mol A2mol B1mol A1mol B甲 乙下列说法确的是Ax可能等于2也可能等于3B向平衡后的乙容器中充入氦气可使c(A)增大C将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同D若向甲容器中再充入2molA、2molB,则平衡时甲容器中0.78molL1c(A)1.56molL1二、非选择题9在一个容积固定为2L的密闭容器中,发生反应 aA(g)+bB(g) pC(g) H=?。反应情况记录如下表:时间c(A)/mol L-1c(B)/mol L-1c(C)/mol L-10min130第2min0.82.60.4第4min0.41.81.2第6min0.41.81.2第8min0.12.01.8第9min0.051.90.3 请仔细分析根据表中数据,回答下列问题:(1)a= ,b= ,p= 。(2)第2min到第4min内A的平均反应速率v(A)= molL-1min-1(3)由表中数据可知反应在第4min到第6min时处于平衡状态,若在第2min、第6min、第8min时分别改变了某一反应条件,则改变的条件分别可能是:第2min 或 ;第6min ; 第8min ;10工厂利用甲烷与氯气的反应原理制取氯甲烷,为妥善处理氯甲烷生产企业的副产物CCl4,以减少其对臭氧层的破坏。化学家研究在催化条件下,通过下列反应:CCl4(g)+H2(g)CHCl3(g)+HCl(g),使CCl4转化为重要的化工原料氯仿 (CHCl 3)(不考虑副反应)。在固定容积为2L的密闭容器中,该反应达到平衡后,测得如下数据:实验序号温度初始n(CCl

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