12专题十二化学平衡.doc

化学反应速率与化学平衡专题 【考纲要求】1、了解化学反应速率及其表示方法；2、掌握勒夏特列原理及其应用；3、学会分析等效平衡问题。【考点扫描】一、化学反应速率1、表示方法： 2、影响条件：二、化学平衡的移动1、平衡的标志： 2、勒夏特列原理：3、不同条件对化学平衡的影响注意浓度、压强对化学平衡移动影响的几种特殊情况：1当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的同体或纯液体物质时，改变这些同体或纯液体的量，化学平衡不 移动。 2当反应混合物中不存在气态物质时，压强的变化对化学平衡无 影响。 3对于等体反应，在改变体系的压强时，对化学平衡无 影响。 4在密闭容器中通入稀有气体。（1）恒温、恒容时，平衡不移动。（2）恒温、恒压时，化学平衡向着数移动。三、等效平衡 在一定条件下(恒温、恒容或恒温、恒压)对同一可逆反应，只要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之为等效平衡。主要有如下三种：等效类型IIIIII条件恒温、恒容恒温、恒容（反应前、后气体系数相等）恒温、恒压起始投料换算为方程式同一边物质，等“ ”等效换算为方程式同一边物质，等“ ”等效换算为方程式同一边物质，等“ ”等效平衡特点气体的物质的量分数浓度c物质的量n四、有关化学平衡的计算（常用模式）：浓度(或物质的量)aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) 起始 m n O O 转化ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx(A)=100 (C)100五、化学平衡图像题的解题思路 1看清各坐标代表的量的意义，弄清曲线表示着哪些量的关系。 2注意曲线上的特殊点，如起点、终点、转折点、多条曲线的交点等。 3注意曲线坡度的“平”与“陡”并弄清其意义。分清曲线函数的递增性和递减性。 4掌握“先拐先平”原则，即高温高压时反应速率快，有利于先达平衡，也就是说在其他条件相同时，较高温或较高压强达到平衡所用的时间短。 5运用图像中浓度(或物质的量)的变化来确定反应中化学计量数的关系，即化学计量数之比等于同一时间内各反应物、生成物的浓度(或物质的量)转化值之比。 6对时间速率图像，要注意分清曲线的连续性、跳跃性，是“渐变”还是“突变”，是“变大”还是“变小”，变化后是否仍然相等等情况，才可以确定对应改变的条件及如何改变。【典型例题】例1 反应A2B22AB；H=Q kJmol-1在不同温度和压强改变条件下，产物AB的生成情况如右图所示：a为500b为300时情况，c为300时从时间t3开始向容器中加压的情况。 (1)下列叙述正确的是 。 AA2、B2、AB均为气体，QO BAB为气体，A2、B2中至少有一种为非气体，QO CAB为气体，A2、B2中至少有一种为非气体，QO DAB为固体，A2、B2中至少有一种为非气体，QO (2)在500时，在一容积固定的密闭容器中建立了上述(2)中所选择的热化学方程式平衡，若保持温度不变，再向容器中分别加了A2或B2或AB时，判断平衡的移动情况(填“正向”“逆向”或“不”)以及当容器中AB的体积分数不再变化时，与原平衡时比较(填“增大”减小”或“不变”)。 加A2：平衡移动，(AB) ； 加B2：平衡移动，(AB) ； 加AB：平衡移动，(AB) 。例2：在一个密闭容器内，温度一定时，发生合成氨反应：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，若充入1 mol N2和3 mol H2，反应达到平衡时NH3的体积百分含量为W%。若改变开始时投入原料的量，加入a mol N2，b mol H2，c mol NH3，反应达到平衡时，NH3的体积百分含量仍为W%，则： 若温度、容器体积恒定 ；若温度、压强恒定 /若温度、容器体积恒定 ， 。 若温度、压强恒定 ， 。 若温度、压强恒定，则abc之间必须满足的关系是 。若温度、容器体积恒定，则abc之间必须满足的关系是 。例3：合成氨是重要的化学工业，为了研究合成氨的反应原理，在一密闭容器内充入1 mol N2和2 mol H2，在一定条件下，使之发生如下反应：N2+3H22NH3 。：若维持温度不变，且密闭容器的容积固定为1 L。(1) 当此反应经过2 min达到平衡状态时，测得反应混合物中NH3的物质的量为0.2 moL，则H2在2 min内的平均反应速率为_。(2)如果开始时，向该容器内加入0.5 moL N2 ，要使反应混合物中三种气体的物质的量分数仍与上述平衡时的完全相同，则还必须加入H2 _mol和NH3 _mol。(3)如果开始时加入N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol 、b mol 、c mol ，要使反应达到平衡状态时，反应混合物中三种气体的物质的量分数仍与(1)平衡时完全相同，则a、b、c应满足的一般条件是（a、b分别用含c的方程式表示） 。：若温度维持不变，体系压强维持与相同，密闭容器的容积由1 L随反应进行而改变。(4)开始时加入1 mol N2和2 mol H2，经过一段时间，容器中三种气体的物质的量分数不再发生变化时，则NH3的物质的量为_（选填一个编号）(甲)大于0.2 mol (乙)等于0.2 mol(丙)小于0.2 mol (丁)可能大于、等于或小于0.2mol作出此判断的理由是_。【巩固练习】1甲、乙两容器内都在进行AB的反应甲中每分钟减少4 mol。乙中每分钟减少2 mol，则两容器中的反应速率 ( )A甲快 B.乙慢 C相等 D无法判断2反应：4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)经2min，B的浓度减少了O.6 molL，对此反应速率的表示正确的是 ( ) A用A表示的反应速率是O.4 mol(Lmin)B.分别用B、C、D表示反应的速率其比值是3：2：1C在2min末的反应速率，用B表示为：0.3mol(Lmin)D在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减小的3、在一个容积固定的密闭容器中，加入m molA，n mol B，发生反应mA(g)nBpC(g)，平衡时C的浓度为w mol/L。 若容器容积和温度不变，起始时放入a molA，b mol B，c mol C，要使平衡后C的浓度仍为w molL，则a，b，c必须满足的关系是（ ） Aabcmnp Babmn，apm十cp Cmcp十am，ncp十bn Dam3，bm3，c2p34、某温度下，在容积固定的密闭容器中可发生可逆反应A(g)2B(g) 2Q(g)，平衡时，各物质的量浓度比为c(A)c(B)c(Q)112，保持温度不变，以112的体积比再充入A，B，Q，则下列叙述正确的是 A刚充入时反应速率v正减少，v逆增大 B达到新的平衡时，反应混合物中A，B的物质的量分数增加 C达到新的平衡时，c(A）c(B)c(Q）仍为112D达到新的平衡过程中，体系压强先增大，后逐渐减小5、在密闭容器中发生如下反应ax(g)bY(g) cZ(g)dW(g)。反应达平衡后，保持温度不变，将气体体积压缩到原来的1/2，当再次达到平衡时W的浓度为原来平衡时的1.8倍，下列叙述中正确的是（ ） A平衡向逆反应方向移动 BX的转化率下降 Ca十bcd DZ的体积分数增加6、某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）B（g）2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变，对平行混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是 A 均减半 B 均加倍 C 均增加1mol D 均减少1mol7、在一个真空固定体积的密闭容器内，充入10 mol N2和30 mol H2，发生合成氨反应：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，在一定温度下达到平衡，H2的转化率为25%，若在同一容器中充入NH3，欲达到平衡时的各成分的面分含量与上述平衡时相同，则起始时充入的NH3的物质的量和达到平衡时NH3的转化率是（ ） A15 mol 25% B20 mol 50% C20 mol 75% D40 mol 80%8、在密闭容器中通入A,B两种气体，在一定条件下反应：2A(g)十B(g) 2C(g)；H0达到平衡后，改变一个条件(x)，下列量(Y)的变化一定符合图中曲线的是（ ）XYXYA再加入AB的转化率B再加入CA的体积分数C增大压强A的转化率D升高温度混合气体平均摩尔质量t/min200.250.5vA)/(molL1min1)9、某溶液中发生反应：A=2BC，A的反应速率v(A)与时间：的关系如图所示。若溶液的体积为2L，且起始时只加入A物质，下列说法错误的是 A图中阴影部分的面积表示02min内A的物质的量浓度的减小值B反应开始的前2 min，A的平均反应速率小于0.375 mol / (Lmin)C至2min时，A的物质的量浓度的减小值介于0.5mol至1mol之间 D至2min时，c(B)介于1mol/L至1.5mol/L之间10、一定温度下，反应2SO2+O2 2SO3，达到平衡时，n（SO2）：n（O2）：n（SO3）=2：3：4。缩小体积，反应再次达到平衡时，n（O2）=0.8mol, n（SO3）=1.4mol，此时SO2的物质的量应是 A0.4mol B0.6mol C0.8mol D1.2mol11对于可逆反应：2A(g)B(g) 2C(g) H0)某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是（ ）I II IIIA图I研究的是t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响B图II研究的是t0时刻加入催化剂后对反应速率的影响C图III研究的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高D图III研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较低14、如图所示，向A中充入1 mol X和1 mol Y，向B中充入2 mol X和2 mol Y，起始VAVBa L，在相同温度和有催化剂的条件下，两容器中各自发生下列反应X(g)Y(g) 2N(g)(g)；，达到平衡时，vA=1.2a，则下列说法错误的是（ ）KAB A反应开始时，B容器中化学反应速率快 BA容器中X的转化率为40%，且比B中X的转化率小 C打开K一段时间，达到新平衡时，A的体积为1.6aL（边通 管中气体体积不计） D打开K达新平衡后，升高B容器温度，A容器体积会增大IIIIIIt0.60(HI)15、将1 molI2(g)和2mol H2置于某2L密闭容器中,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(HI)随时间变化如图曲线(II)所示： 达平衡时，I2(g)的物质的量浓度为 。 若改变反应条件下，在甲条件下。(HI)的变化如图曲线 (I)所示，在乙条件下(HI)的变化如图曲线(III)所示。则 甲条件可能是 ，乙条件可能是 。(填入下列条件的序号)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、加入适当催化剂若保持温度不变，在另一相同的2L密闭容器中加入a mol I2(g)，bmol H2，c molHI(a，b，c均大于0)，发生反应、达平衡时，HI的体积分数仍为0.60，则a，b，c的关系是 16、在100和2105Pa的条件下，反应aA(g) bB(g)cC(g)建立平衡后，再逐步通过减小体积来增大体系的压强(温度保持不变)。下表列出了不同压强下反应建立平衡时物质B的浓度。压强/Pa210551051106B的浓度/（molL1）0.0850.200.44 根据表中数据回答下列问题：压强从2105Pa增大到5105Pa时，平衡向 反应方向移动(填正、逆。下同)，理由是 .压强从5105Pa增大1106Pa时，平衡向 反应方向移动，理由是 ,原因是 17、某化学反应2A(g)B(g)D(g)在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0，反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：根据上述数据，完成下列填空：（1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为 mol/(Lmin)。（2）在实验2，A的初始浓度C2 mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是 。（3）设实验3的反应速率为V3，实验1的反应速率为V1，则V3 V1（填、），且C3 1.0mol/L（填、）（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是 反应（选填吸热、放热）。理由是 18、有两支密闭容器A和B，A容器有一个移动的活塞能使容器内保持恒压，B容器能保持恒容.起始时向这两只容器中分别充入等量的体积比为21的SO2与O2的混合气体，并使A和B容积相等，如下图在保持400的条件下使之发生如下的反应： 2SO2+O22SO3，填写下列空格：(1)达到平衡时所需的时间A容器比B容器 ，A容器中SO2的转化率比B容器 。(2)达到(1)所述平衡后，若向两容器中通入数量不多的等量氩气，A容器化学平衡 移动，B容器化学平衡 移动。(3)达到(1)所述平衡后，若向两容器中通入等量的原反应气体，达到平衡时，A容器中SO3的百分含量 (增大、减小、不变)；B容器中SO3的百分含量 (增大、减小、不变).19、已知T、p kPa时，往容积可变的密闭容器中充入2 mol X和1 mol Y，此时容积为VL。保持恒温恒压，发生反应：2X（气）+Y（气）2Z（气），达到平衡时，平衡气中Z的体积分数为0.4。试回答下列有关问题：（1）使温度和压强在上述条件下恒定不变，再往上述密闭容器内充入4molZ，则反应达到平衡时，容器的容积为 ，平衡气