高考化学二轮复习 专题八 化学反应速率化学平衡.doc

专题八 化学反应速率化学平衡考纲要求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要作用。3.了解化学反应的可逆性。4.了解化学平衡建立的过程；了解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行相关计算。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，认识并能用相关理论解释其一般规律。6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。1.深度剖析速率的计算方法(1)公式法：v(b)用上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点：浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值。对于可逆反应，通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率，当达到平衡时，总反应速率为零。(注：总反应速率也可理解为净速率)(2)比值法：同一化学反应，各物质的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比。对于反应：ma(g)nb(g)=pc(g)qd(g)来说，则有。2.正确理解速率影响因素(1)“惰性气体”对反应速率的影响恒容：充入“惰性气体”总压增大物质浓度不变(活化分子浓度不变)反应速率不变。恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减小。(2)纯液体、固体对化学反应速率的影响在化学反应中，纯液体和固态物质的浓度为常数，故不能用固态物质的浓度变化来表示反应速率，但是固态反应物颗粒的大小是影响反应速率的条件之一，如煤粉由于表面积大，燃烧就比煤块快得多。(3)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。当增大反应物浓度时，v正增大，v逆瞬间不变，随后也增大；增大压强，气体分子数减小方向的反应速率变化程度大；对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率；升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。3.“明辨是非”准确判断正误判断，正确的打“”，错误的打“”。(1)表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化()(2016江苏，10b)(2)探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时，若先将两种溶液混合并计时，再用水浴加热至设定温度，则测得的反应速率偏高()(2016浙江理综，8b)(3)随着反应的进行，化学反应速率一定逐渐减小()(4)增大压强，化学反应速率一定加快()(5)反应h2cl2=2hcl(h0)的机理包含cl22cl(慢)、h2clhclh(快)、cl2hhclcl(快)，则反应的活化能大于反应的活化能()(6)在含有少量i的溶液中，h2o2分解的机理为h2o2ih2oio(慢)，h2o2ioh2oo2i(快)，则i、io均为h2o2分解反应的催化剂()题组一化学反应速率的全方位考查1.一定温度下，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图所示：(1)从反应开始到10 s时，用z表示的反应速率为_。(2)该反应的化学方程式为_。.已知：反应aa(g)bb(g)cc(g)，某温度下，在 2 l 的密闭容器中投入一定量的a、b，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。(1)经测定前4 s内v(c)0.05 moll1s1，则该反应的化学方程式为_。(2)请在图中将生成物c的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(a)0.3 moll1s1；乙：v(b)0.12 moll1s1；丙：v(c)9.6 moll1min1，则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为_。.密闭容器中发生如下反应：a(g)3b(g)2c(g)h0。根据下面速率时间图像，回答下列问题。(1)下列时刻所改变的外界条件：t1_；t3_；t4_。(2)反应速率最快的时间段是_。.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100 ml稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折合成标准状况)，实验记录如表(累计值)：时间/min123456氢气体积/ml50120224392472502(1)哪一时间段反应速率最大_(填01、12、23、34、45、56 min，下同)，原因是_。(2)哪一段时段的反应速率最小_，原因是_。(3)第34 min时间段以盐酸的浓度表示的该反应速率(设溶液体积不变)是_。(4)如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，你认为可行的是_(填字母)。a.蒸馏水 b.nano3溶液c.kcl溶液 d.na2co3溶液答案.(1)0.079 moll1s1(2)x(g)y(g)2z(g).(1)3a(g)b(g)2c(g)(2)(3)乙甲丙.(1)升高温度加入催化剂减小压强(2)t3t4段.(1)34 min因该反应是放热反应，此时温度高，温度对反应速率影响占主导作用(2)56 min此时h浓度小，浓度对反应速率影响占主导作用(3)v(hcl)0.15 moll1min1(4)ac解析.(1)分析图像知c(z)0.79 moll1，v(z)0.079 moll1s1。(2)由各物质转化的量：x为0.79 mol，y为0.79 mol，z为1.58 mol，可知方程式中各物质的化学计量数之比为112，则化学方程式为x(g)y(g)2z(g)。.(1)前4 s内，c(a)0.8 moll10.5 moll10.3 moll1，v(a)0.3 moll14 s0.075 moll1s1；v(a)v(c)ac(0.075 moll1s1)(0.05 moll1s1)32，由图像知，在12 s时c(a)c(b)(0.6 moll1)(0.2 moll1)31ab，则a、b、c三者之比为312，所以该反应的化学方程式为3a(g)b(g)2c(g)。(2)生成物c的浓度从0开始增加，到12 s时达到最大，c(a)c(c)ac32，所以c(c)20.6 moll130.4 moll1。(3)丙容器中v(c)9.6 moll1min10.16 moll1s1，则甲容器中0.1 moll1s1，乙容器中0.12 moll1s1，丙容器中0.08 moll1s1，故甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙甲丙。.(1)t1时，v逆增大程度比v正增大程度大，说明改变的条件是升高温度。t3时，v正、v逆同等程度地增大，说明加入了催化剂。t4时，v正、v逆都减小且v正减小的程度大，平衡向逆反应方向移动，说明改变的条件是减小压强。(2)由于在t3时刻加入的是催化剂，所以t3t4段反应速率最快。.(1)从表中数据看出34 min收集的氢气比其他时间段多，虽然反应中c(h)下降，但主要原因是zn置换h2的反应是放热反应，温度升高，故答案为34 min；因该反应是放热反应，此时温度高，温度对反应速率影响占主导作用。(2)56 min收集的氢气最少是因为虽然反应过程中放热，但主要原因是c(h)下降，反应物浓度越低，反应速率越小，故答案为56 min；此时h浓度小，浓度对反应速率影响占主导作用。(3)在34 min时间段内，n(h2)0.007 5 mol，由2hclh2得，消耗盐酸的物质的量为0.015 mol，则v(hcl)0.15 moll1min1。(4)a项，加入蒸馏水，溶液的浓度减小，反应速率减小，h的物质的量不变，氢气的量也不变，故a正确；b项，加入nano3溶液，盐酸的浓度减小，但此时溶液中含有硝酸，与金属反应得不到氢气，故b错误；c项，加入kcl溶液，相当于加入水，溶液的浓度减小，反应速率减小，h的物质的量不变，氢气的量也不变，故c正确；d项，加入na2co3溶液，na2co3能与盐酸反应，盐酸的浓度减小，反应速率减小，h的物质的量减小，氢气的量也减小，故d错误。故选a、c。1.化学反应速率计算的常见错误(1)不注意容器的容积。(2)漏写单位或单位写错。(3)忽略有效数字。2.比较化学反应速率大小的注意事项(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同单位。(2)比较不同时间段内的化学反应速率大小时，可先换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值大小。(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值。例如，对于一般反应aa(g)bb(g)cc(g)dd(g)，比较不同时间段内与的大小，若，则用a表示的反应速率比用b表示的大。3.在分析影响化学反应速率的因素时，要理清主次关系。题组二“控制变量”思想在探究影响化学反应速率因素中的应用2.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_。(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_。(3)实验室中现有na2so4、mgso4、ag2so4、k2so4等4种溶液，可与上述实验中cuso4溶液起相似作用的是_。(4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有_(答两种)。(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积气体所需的时间。实验混合溶液abcdef4 moll1 h2so4/ml30v1v2v3v4v5饱和cuso4溶液/ml00.52.55v620h2o/mlv7v8v9v10100请完成此实验设计，其中：v1_，v6_，v9_。反应一段时间后，实验a中的金属呈_色，实验e中的金属呈_色。该同学最后得出的结论为当加入少量cuso4溶液，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的cuso4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因：_。答案(1)zncuso4=znso4cu，znh2so4=znso4h2(2)cuso4与zn反应产生的cu与zn形成铜锌原电池，加快了h2产生的速率(3)ag2so4(4)升高反应温度，适当增加硫酸的浓度，增大锌粒的表面积等(答两种即可)(5)301017.5灰黑暗红当加入一定量的cuso4后，生成的单质cu会沉积在zn的表面，减少了zn与溶液的接触面积解析(1)分析实验中涉及的物质：zn、cuso4、h2so4，其中能发生的化学反应有2个：zncuso4=znso4cu，znh2so4=znso4h2。(2)由于zn与cuso4反应生成的cu附着在zn片表面，构成铜锌原电池，从而加快了h2产生的速率。(3)4种溶液中能与zn发生置换反应的只有ag2so4：znag2so4=znso42ag。(4)根据影响化学反应速率的外界因素，则加快反应速率的方法还有：增大反应物浓度、升高温度、使用催化剂、增大锌粒的表面积等。注意：h2so4浓度不能过大，浓硫酸与zn反应不生成h2。(5)若研究cuso4的量对h2生成速率的影响，则实验中除cuso4的量不同之外，其他物质的量均相同，则v1v2v3v4v530 ml，最终溶液总体积相同。由实验f可知，溶液的总体积均为50 ml，则v610 ml，v917.5 ml。随着cuso4的量增大，附着在zn片表面的cu会越来越多，被覆盖的zn不能与h2so4接触，则h2生成速率会减慢，且zn片表面的cu为暗红色。3.某课外兴趣小组对h2o2的分解速率做了如下实验探究。(1)下表是该小组研究影响过氧化氢(h2o2)分解速率的因素时采集的一组数据：用10 ml h2o2制取150 ml o2所需的时间浓度反应条件时间(秒)30%h2o215%h2o210%h2o25%h2o2()无催化剂、不加热几乎不反应几乎不反应几乎不反应几乎不反应()无催化剂、加热360480540720()mno2催化剂、加热102560120该小组在设计方案时，考虑了浓度、a：_、b：_等因素对过氧化氢分解速率的影响。从上述影响h2o2分解速率的因素a和b中任选一个，说明该因素对该反应速率的影响：_。(2)将质量相同但颗粒大小不同的mno2分别加入到5 ml 5%的双氧水中，并用带火星的木条测试。测定结果如下：催化剂(mno2)操作情况观察结果反应完成所需的时间粉末状混合不振荡剧烈反应，带火星的木条复燃3.5分钟块状反应较慢，火星红亮但木条未复燃30分钟写出h2o2发生反应的化学方程式：_。实验结果说明催化剂作用的大小与_有关。答案(1)温度催化剂其他条件不变，升高反应温度，h2o2分解速率加快(或其他条件不变，使用合适的催化剂，h2o2分解速率加快等合理答案)(2)2h2o22h2oo2催化剂的颗粒大小(或催化剂的表面积)解析(1)从本题提供的表格中的数据和条件进行分析可知在该小组设计方案时，考虑到了浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。分析()、()组实验可以得知在其他条件不变时，升高反应温度，h2o2分解速率加快；分析()、()组实验可以得知在其他条件不变时使用合适的催化剂，h2o2分解速率加快。(2)在实验中可以看到在其他条件不变时，mno2的颗粒大小不同使带火星的木条看到的现象不同，反应完成需要的时间也不同，故可得答案。题组三高考试题汇编4.(2015海南，8改编)10 ml浓度为1 moll1的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能加快反应速率但又不影响氢气生成量的是()a.k2so4 b.ch3coonac.cuso4 d.na2co3答案c解析锌与稀盐酸反应过程中，若加入物质使反应速率增大，则溶液中的氢离子浓度增大，但由于不影响氢气的生成量，故氢离子的总物质的量不变。a项，硫酸钾为强酸强碱盐，不发生水解，若加入其溶液，则对盐酸产生稀释作用，氢离子浓度减小，但h物质的量不变，错误；b项，加入醋酸钠，则与盐酸反应生成醋酸，使溶液中氢离子浓度减小，随着反应的进行，ch3cooh最终又完全电离，故h物质的量不变，错误；c项，加入硫酸铜溶液，cu2会与锌反应生成铜，构成原电池，会加快反应速率，但h物质的量不变，正确；d项，加入碳酸钠溶液，会与盐酸反应，使溶液中的氢离子的物质的量减少，导致反应速率减小，生成氢气的量减少，错误。5.(2015上海，20)对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是()a.升高温度，对正反应的反应速率影响更大b.增大压强，对正反应的反应速率影响更大c.减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大d.加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大答案b解析a项，合成氨反应的正反应是放热反应，升高温度，正反应、逆反应的反应速率都增大，但是温度对吸热反应的速率影响更大，所以对该反应来说，对逆反应速率影响更大，错误；b项，合成氨的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，对正反应的反应速率影响更大，正反应速率大于逆反应速率，所以平衡正向移动，正确；c项，减小反应物浓度，使正反应的速率减小，由于生成物的浓度没有变化，所以逆反应速率不变，逆反应速率大于正反应速率，所以化学平衡逆向移动，错误；d项，加入催化剂，使正反应、逆反应速率改变的倍数相同，正反应、逆反应速率相同，化学平衡不发生移动，错误。6.2015重庆理综，11(3)改编研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在cucl。关于cucl在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述正确的是_。a.降低了反应的活化能 b.降低了反应的速率c.降低了反应的焓变 d.增大了反应的平衡常数答案a1.化学平衡状态的判断标志(1)速率标志同一物质在同一时间内生成速率与消耗速率相等。不同物质在相同时间内代表反应方向相反时的化学反应速率比等于化学计量数之比。(2)物质的数量标志平衡体系中各物质的质量、浓度、百分含量等保持不变。反应物消耗量达到最大值或生成物的量达到最大值(常用于图像分析中)。不同物质在相同时间内代表反应方向相反的量(如物质的量、物质的量浓度、气体体积)的变化值之比等于化学计量数之比。(3)特殊标志对反应前后气体分子数目不同的可逆反应来说，当体系的总物质的量、总压强(恒温恒容时)、平均相对分子质量不变。有色体系的颜色保持不变。(4)定量依据：若qk，反应处于平衡状态。特别提醒(1)若所有物质均为气体，则质量不变不能作为化学平衡的标志。(2)若是在恒容容器中进行，则气体体积、密度保持不变不能作为化学平衡的标志。2.化学平衡移动的判断方法(1)依据勒夏特列原理判断通过比较平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。若外界条件改变，引起v正v逆，此时正反应占优势，则化学平衡向正反应方向(或向右)移动；若外界条件改变，引起v正v逆，此时逆反应占优势，则化学平衡向逆反应方向(或向左)移动；若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v正和v逆仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。(2)依据浓度商(q)规则判断通过比较浓度商(q)与平衡常数(k)的大小来判断平衡移动的方向。若qk，平衡逆向移动；若qk，平衡不移动；若qk，平衡正向移动。3.不能用勒夏特列原理解释的问题(1)若外界条件改变后，无论平衡向正反应方向移动或向逆反应方向移动都无法减弱外界条件的变化，则平衡不移动。如对于h2(g)br2(g)2hbr(g)，由于反应前后气体的分子总数不变，外界压强增大或减小时，平衡无论正向或逆向移动都不能减弱压强的改变。所以对于该反应，压强改变，平衡不发生移动。(2)催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，所以催化剂不会影响化学平衡。题组一多角度、全方位突破化学平衡状态标志的判定1.在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：混合气体的压强、混合气体的密度、混合气体的总物质的量、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的颜色、各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比、某种气体的百分含量(均填序号)(1)能说明2so2(g)o2(g)2so3(g)达到平衡状态的是_。(2)能说明i2(g)h2(g)2hi(g)达到平衡状态的是_。(3)能说明2no2(g)n2o4(g)达到平衡状态的是_。(4)能说明c(s)co2(g)2co(g)达到平衡状态的是_。(5)能说明a(s)2b(g)c(g)d(g)达到平衡状态的是_。(6)能说明nh2coonh4(s)2nh3(g)co2(g)达到平衡状态的是_。(7)能说明5co(g)i2o5(s)5co2(g)i2(s)达到平衡状态的是_。答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2.若上述题目改成一定温度下的恒压密闭容器，结果又如何？答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)3.汽车尾气净化的主要原理为2no(g)2co(g)2co2(g)n2(g)h0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是_(填编号)。答案解析达到平衡时，v正应保持不变。由于是放热反应，又是绝热容器，体系温度升高，平衡左移，k减小。图中达到平衡时，co、co2的改变量不是11。w(no)逐渐减小，达到平衡时保持不变。因正反应放热，容器绝热，故反应开始后体系温度升高，达到平衡状态时，体系温度不再发生变化。h是一个定值，不能用于判断可逆反应是否达到平衡状态。4.一定温度下，将2 mol no、1 mol co充入1 l固定容积的密闭容器中发生反应：2no(g)2co(g)n2(g)2co2(g)h0。反应过程中部分物质浓度变化如图所示。若15 min时再向容器中充入co、n2各0.6 mol，该反应是否处于平衡状态？试通过计算说明。答案该反应处于平衡状态。解析由图像知，10 min时反应达到平衡状态，k，q，qk，所以该反应仍处于平衡状态。化学平衡标志判断“三关注”关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器；关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。题组二化学平衡状态移动方向及结果的判定5.在一定条件下，可逆反应2no2(g)n2o4(g)h0达到平衡，当分别改变下列条件时，请填空：(1)保持容器容积不变，通入一定量no2，则达到平衡时no2的百分含量_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)；保持容器容积不变，通入一定量n2o4，则达到平衡时no2的百分含量_。(2)保持压强不变，通入一定量no2，则达到平衡时no2的百分含量_；保持压强不变，通入一定量n2o4，则达到平衡时no2的百分含量_。(3)保持容器容积不变，通入一定量氖气，则达到平衡时no2的转化率_；保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，则达到平衡时no2的转化率_。答案(1)减小减小(2)不变不变(3)不变减小解析(1)保持容器容积不变，通入一定量no2，则增加了no2的浓度，所以平衡正向移动，且no2转化率比原来大，no2的百分含量减小；保持容器容积不变，通入一定量n2o4，则增加了n2o4的浓度，所以平衡逆向移动，但其进行的程度比原来的n2o4的转化率要小，所以no2的百分含量减小。(2)保持压强不变，通入一定量no2或n2o4，不影响平衡，所以no2的百分含量不变。(3)保持容器容积不变，通入一定量氖气，此过程中各物质的物质的量浓度都没有发生改变，所以平衡不移动，no2的转化率不变；保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，则相当于减小压强，所以平衡向生成no2的方向移动，所以no2的转化率会减小。6.在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下已知n2(g)3h2(g)2nh3(g)h92.4 kjmol1，下列说法正确的是()容器甲乙丙反应物投入量1 mol n2、3 mol h22 mol nh34 mol nh3nh3的浓度/moll1c1c2c3反应的能量变化放出a kj吸收b kj吸收c kj体系压强(pa)p1p2p3反应物转化率123a.2c1c3 b.ab92.4c.2p2p3 d.131答案d解析甲投入1 mol n2、3 mol h2，乙容器投入2 mol nh3，恒温恒容条件下，甲容器与乙容器是等效平衡，各组分的物质的量、含量、转化率等完全相等；而甲容器投入1 mol n2、3 mol h2，丙容器加入4 mol nh3，采用极限转化法，丙相当于加入2 mol n2、6 mol h2，丙中加入量是甲中的二倍，如果恒温且丙容器容积是甲容器二倍，则甲容器与丙容器为等效平衡，所以丙所到达的平衡可以看作在恒温且容积是甲容器二倍条件下到达平衡后，再压缩体积至与甲容器体积相等所达到的平衡，由于该反应是体积减小的反应，缩小容器体积，增大了压强，平衡正向移动，所以丙中氮气、氢气转化率大于甲和乙的。a项，丙容器反应物投入4 mol nh3，采用极限转化法转化为反应物为2 mol n2、6 mol h2，是甲中的二倍，若平衡不移动，c32c1；丙相当于增大压强，平衡正向移动，所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍，即c32c1，故a错误；b项，甲投入1 mol n2、3 mol h2，乙中投入2 mol nh3，则甲与乙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为92.4 kj，故ab92.4，故b错误；c项，丙容器反应物投入4 mol nh3，是乙的二倍，若平衡不移动，丙中压强为乙的二倍；由于丙中相当于增大压强，平衡正向移动，所以丙中压强减小，小于乙的2倍，即2p2p3，故c错误；d项，丙容器反应物投入4 mol nh3，是乙的二倍，若平衡不移动，转化率131；由于丙中相当于增大压强，平衡正向移动，氨气的转化率减小，所以转化率131，故d正确；故选d。1.对于反应物或生成物只有一种的可逆反应而言，在改变物质浓度而引起化学平衡移动时应遵循或应用下列方法进行分析：(1)建模法分析化学平衡当容器中的投料量是容器中的n倍时，可通过建模思想来进行考虑。一般解题步骤以pcl5(g)pcl3(g)cl2(g)为例：建模：构建容器的模型：p(始)p(平)解模：将容器进行拆分，构建新的模型(用实线箭号表示状态变化的方向，用虚线箭号表示虚拟的过程)：最后将虚拟出的两个平衡状态进行加压，把体积较大的平衡状态转化为体积较小的平衡状态。即容器的反应相当于在虚拟容器的基础上增大压强，平衡逆向移动，容器相对于容器，pcl5的体积分数增大。(2)在温度、压强不变的体系中加入某种气体反应物(或生成物)的平衡移动问题：对于aa(g)bb(g)cc(g)或bb(g)cc(g)aa(g)，当t、p不变时，加入a气体，平衡移动的最终结果与原平衡等效，相当于平衡不移动；而加入b或c，则平衡的移动由浓度决定。2.转化率的变化分析在一恒容密闭容器中通入a mol a、b mol b发生反应aa(g)bb(g)cc(g)，达到平衡后，改变下列条件，分析转化率的变化情况：(1)再通入b mol b，(a)增大，(b)减小。(2)再通入a mol a、b mol b：若abc，(a)增大、(b)增大；若abc，(a)不变、(b)不变；若abc，(a)减小、(b)减小。题组三2016高考试题汇编7.(2016江苏，15改编)一定温度下，在3个体积均为1.0 l的恒容密闭容器中反应2h2(g)co(g)ch3oh(g) 达到平衡，下列说法正确的是()容器温度/k物质的起始浓度/moll1物质的平衡浓度/moll1c(h2)c(co)c(ch3oh)c(ch3oh)4000.200.1000.0804000.400.200500000.100.025a.该反应的正反应放热b.达到平衡时，容器中反应物转化率比容器中的大c.达到平衡时，容器中c(h2)大于容器中c(h2)的两倍d.达到平衡时，容器中的正反应速率比容器中的小答案a解析对比容器和可知两者投料量相当，若温度相同，最终建立等效平衡，但温度高，平衡时c(ch3oh)小，说明平衡向逆反应方向移动，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，a正确；相对于成比例增加投料量，相当于加压，平衡正向移动，转化率提高，所以中转化率高，b错误；不考虑温度，中投料量是的两倍，相当于加压，平衡正向移动，所以中c(h2)小于中c(h2)的两倍，且的温度比高，相对于，平衡向逆反应方向移动，c(h2)增大，c错误；对比和，若温度相同，两者建立等效平衡，两容器中速率相等，但温度高，速率更快，d错误。8.(2016上海，14)在硫酸工业生产中，为了有利于so2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室(见下图)。下列说法错误的是()a.a、b两处的混合气体成分含量相同，温度不同b.c、d两处的混合气体成分含量相同，温度不同c.热交换器的作用是预热待反应的气体，冷却反应后的气体d.c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高so2的转化率答案b解析a项，根据装置图可知，从a进入的气体是含有so2、o2、n2等的冷气，经过热交换器后从b处出来的是热的气体，成分与a处相同，正确；b项，在c处出来的气体含有so2、o2在催化剂表面发生反应产生的so3及未反应的so2、o2等气体，该反应是放热反应，当经过热交换器后被冷却的气体降温，so3变为液态，故二者含有的气体的成分不相同，错误；c项，热交换器的作用是预热待反应的冷的气体，同时冷却反应产生的气体，为so3的吸收创造条件，正确；d项，c处气体经过热交换器后再次被催化氧化，目的就是使未反应的so2进一步反应产生so3，从而可以提高so2的转化率，正确。9.2016天津理综，10(3)改编在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：mhx(s)yh2(g)mhx2y(s)h0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是()a.容器内气体压强保持不变b.吸收y mol h2只需1 mol mhxc.若降温，该反应的平衡常数减小d.若向容器内通入少量氢气，则v(放氢)v(吸氢)答案a解析mhx(s)yh2(g)mhx2y(s)h0，该反应属于气体的物质的量减小的反应。a项，平衡时气体的物质的量不变，压强不变，正确；b项，该反应为可逆反应，吸收y mol h2需要大于1 mol mhx，错误；c项，因为该反应的正反应方向为放热反应，降温时该反应将向正反应方向移动，反应的平衡常数将增大，错误；d项，向容器内通入少量氢气，相当于增大压强，平衡正向移动，v(放氢)v(吸氢)，错误。10.(2016海南，11改编)由反应物x转化为y和z的能量变化如图所示。下列说法正确的是()a.由xy反应的he5e2b.由xz反应的h0c.降低压强有利于提高y的产率d.升高温度有利于提高z的产率答案c解析化学反应中的能量变化决定于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，由图可知，xy反应的he3e2，xz反应的he1e20，反应放热，a、b项错误；由x生成y的反应，即2x(g)3y(g)，是气体物质的量增大的反应，降低压强、平衡正向移动，有利于提高y的产率，c正确；xz的反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于提高z的产率，d错误。11.(2016四川理综，6)一定条件下，ch4与h2o(g)发生反应：ch4(g)h2o(g)co(g)3h2(g)。设起始z，在恒压下，平衡时ch4的体积分数(ch4)与z和t(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是()a.该反应的焓变h0b.图中z的大小为a3bc.图中x点对应的平衡混合物中3d.温度不变时，图中x点对应的平衡在加压后(ch4)减小答案a解析a项，由图可知，随温度的升高，ch4的体积分数减小，说明平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，正确；b项，z越大，说明越大，相当于增加h2o的量，平衡正向移动，ch4的体积分数减小，所以b3a，错误；c项，起始时n(h2o)3x mol，n(ch4)x mol，随平衡的建立，消耗的n(ch4)n(h2o)a mol，平衡时3，错误；d项，加压使平衡向逆反应方向移动，ch4的体积分数增大，错误。1.化学平衡常数的全面突破(1)数学表达式：对于反应ma(g)nb(g)pc(g)qd(g)来说，k。注意不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式。如：caco3(s)cao(s)co2(g)kc(co2)cr2o(aq)h2o(l)2cro(aq)2h(aq)k但在非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。如：c2h5ohch3coohch3cooc2h5h2okc(s)h2o(g)co(g)h2(g)k同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。如：n2o4(g)2no2(g)kn2o4(g)no2(g)k2no2(g)n2o4(g)k因此书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则意义就不明确。(2)对于气体反应，写平衡常数关系式时，除可以用平衡时的物质的量浓度表示外，也可以用平衡时各气体的分压来表示，例如：n2(g)3h2(g)2nh3(g)kp注意p(nh3)、p(n2)、p(h2)分别为nh3、n2、h2的平衡分压，某气体平衡分压平衡时总压该气体的物质的量分数。(3)平衡常数的意义平衡常数可表示反应进行的程度。k越大，反应进行的程度越大，k105时，可以认为该反应已经进行完全。转化率也能表示反应进行的程度，转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。k的大小只与温度有关，与反应物或生成物起始浓度的大小无关。(4)浓度商：可逆反应进行到某时刻(包括化学平衡)时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值称为浓度商(q)。当qk时，该反应达到平衡状态；qk时，该反应向正反应方向进行；qk时，该反应向逆反应方向进行。2.化学平衡计算中常用公式(1)有关转化率，产率的计算反应物转化率100%产率100%(2)常用的气体定律同温同体积：p(前)p(后)n(前)n(后)同温同压强：1.回答下列问题：(1)设反应.fe(s)co2(g)feo(s)co(g)hq1的平衡常数为k1，反应.fe(s)h2o(g)feo(s)h2(g)hq2的平衡常数为k2，在不同温度下，k1、k2的值如下表：温度/kk1k29731.472.381 1732.151.67k1，k2。由表中数据推断，反应是_(填“放”或“吸”)热反应。现有反应.h2(g)co2(g)co(g)h2o(g)hq3的平衡常数为k3，根据反应与推导出k1、k2、k3的关系式k3_，该反应为_(填“放”或“吸”)热反应。(2)高温热分解法可制取单质硫。已知：2h2s(g)2h2(g)s2(g)。在容积为2 l的密闭容器中充入10 mol h2s，h2s分解转化率随温度变化的曲线如上图所示。图中a为h2s的平衡转化率与温度关系曲线，b为不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时h2s的转化率。则985 时h2s按上述反应分解的平衡常数k_；随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因是_。上述反应中，正反应速率为v正k正x2(h2s)，逆反应速率为v逆k逆x2(h2)x(s2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆_(以k和k正表示)。(3)在容积固定的密闭容器中，起始时充入0.2 mol so2,0.1 mol o2，反应体系起始总压强0.1 mpa，反应在一定温度下达到平衡时，so2的转化率为90%，该反应的压强平衡常数kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算；分压总压物质的量分数)。答案(1)吸吸(2)0.44温度升高，反应速率加快，达到平衡所用时间缩短(3)2.43104解析(1)升温，k增大，平衡右移，所以该反应为吸热反应。k1k2k3根据k3，由表中数据可知：973 k时，k3，1 173 k时，k3升温，k3增大，所以该反应为吸热反应。(2)2h2s(g)2h2(g)s2(g)k0.44由于平衡时v正v逆，所以k正x2(h2s)k逆x2(h2)x(s2)k即k逆。(3)2so2(g)o2(g)2so3(g)根据得p(平)mpap(so3)0.06 mpap(so2) mpap(o2) mpakp2.43104。2.2016高考试题组合(1)(2016上海，29)目前国际空间站处理co2的一个重要方法是将co2还原，所涉及的反应方程式为co2(g)4h2(g)ch4(g)2h2o(g)已知h2的体积分数随温度的升高而增加。若温度从300 升至400 ，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化(选填“增大”、“减小”或“不变”)。v正v逆平衡常数k转化率(2)(2016上海，30)相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表：c(co2)/ moll1c(h2)/moll1c(ch4)/ moll1c(h2o)/moll1平衡abcd平衡mnxya、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为_。答案(1)v正v逆平衡常数k转化率增大增大减小减小(2)解析(1)h2的体积分数随温度的升高而增加，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，即正反应是放热反应。升高温度正、逆反应速率均增大，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，反应物的转化率减小。(2)相同温度时平衡常数不变，则a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为。(一)基本图像的类型与分析1.速率变化图像反应ma(g)nb(g)pc(g)qd(g)h0，反应速率时间(vt)图像中，在平衡后的某时刻t1改变某一条件后，v正与v逆的变化有两种情况：(1)v正、v逆同时突变(2)v正、v逆之一渐变2.平衡移动图像反应ma(