化学平衡与速率.doc

专题6 化学反应速率和等效平衡【专题目标1了解化学反应速率的概念及表示方法，理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。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。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。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。【经典题型】题型：根据化学计量数之比，计算反应速率【例题】反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率（反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为（ ）A BC D【点拨】用生成物H2O来表示反应的平均速率： 根据各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比，可求得 所以正确答案是C。【规律总结】遇到这一类题目，一定要充分利用化学反应中各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比这一规律进行计算。题型：以图象形式给出条件，计算反应速率【例题】某温度时，在2L容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析：该反应的化学方程式为_。反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为_。【点拨】由图可知，X、Y的物质的量随反应的进行而减小，Z的物质的量随反应的进行而增大，则X和Y为反应物，Z为生成物。反应方程式为：3X+Y2Z。题型：根据已知的浓度、温度等条件，比较反应速率的大小【例题】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（ ）A1020mL 3mol/L的X溶液B2030mL 2mol/L的X溶液C2010mL 4mol/L的X溶液D1010mL 2mol/L的X溶液【点拨】在化学反应中，当其它条件不变时，浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快。在本题中要综合考虑浓度和温度的影响。先比较浓度的大小，这里的浓度应该是混合以后的浓度，由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，因此只要比较X的浓度，X浓度越大，反应速率越快。因为反应后溶液的体积均为50mL，所以X的物质的量最大，浓度就最大。通过观察可知，混合后A、B选项中X的浓度相等，且最大，但B中温度更高，因此B的反应速率最快。本题若没有看清楚题目实质，仅仅从选项的表面看X浓度的大小及反应温度的高低来判断反应速率的快慢，则会错选C。练习：等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是（ ）A4321B1234C3421D1243解析：化学反应速率与温度、浓度和固体物质的表面积的大小有关，实验1的盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；由于实验3的反应温度比实验2的反应温度高，所以反应速率实验3大于实验2；而实验4和实验3虽然浓度相同，但反应的温度不同，物质的状态也不相同，所以不能比较。答案：A、C 题型：一般可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡【例题】在一个体积固定的密闭容器中加入2 mol A和1 mol B，发生反应：2A(g)B(g)3C(g)D(g)，达到平衡时C的浓度为a molL1。若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为a molL1的是（ ）A4molA2molBB2molA1molB3molC1molDC3molC1molD1molBD3molC1molD【点拨】等效平衡的含义：在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的百分含量（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。对于一般可逆反应，在恒温恒容条件下，只改变起始加入的情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等效。假设2 mol A和1 mol B能够完全反应，则应生成3molC1molD，所以如果维持容器体积和温度不变，开始时向容器中加入3molC1molD，达到平衡时，与原平衡是等效平衡，则C的浓度仍为a molL1。所以正确答案为D。总结：由此题同学们可以自己小结出：当反应前后气体体积不等时，建立等效平衡的条件及解此类题的方法。题型：反应前后气体体积不变的可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡【例题】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1mol A和1mol 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1mol C，在同样的温度下达到平衡时，C的体积分数为n%，则m和n的关系正确的是（ ）AmnBm0，随着温度升高，气体平均相对分子质量有变小的趋势，则下列判断正确的是AB和C可能都是固体BB和C一定都是气体C若C固体，则B一定是气体DB和C可能都是气体9在密闭的容器中进行如下的反应：H2(GI2(g)2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量彧时间的关系如下图所示，符合图象的正确的判断是( ) AT1T2，H0BT1T2，H0CT1T2，H0DT1T2，H0 10在一密闭容器中，aA(g)bB(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60，则A平衡向正反应方向移动了B物质A的转化率减小了C物质B的质量分数增大了Dab11在温度不变下，在恒压容器a与恒容容器b中，分别充入体积比为13的N2和H2。若开始时两容器的体积相等，且在相同条件下达到平衡时，两容器中N2的转化率应当是Aa中大Bb中大Ca、b中一样大D无法判断12恒温条件下，将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡后，慢慢压缩气体体积，下列叙述正确的是A若体积减小一半，则压强为原来的两倍B平衡向右移动，混合气体颜色一定会变浅C若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍D平衡向右移动，混合气体密度增大13在一定温度下，容器中加入CO和H2O(g)各1mol，发生反应：COH2OCO2H2，达到平衡时生成0.7mol的CO2，若其他条件不变，一开始就加入4mol H2O(g)，则达到平衡可能生成的CO2是A0.6molB0.95molC1molD1.5mol14可逆反应A(g)BC(g)D 达到平衡时，下列说法不正确的是A若增大A的浓度，平衡体系颜色加深，D不一定是有颜色的气体B增大压强，平衡不移动，说明B、D必定是气体C升高温度，C的百分含量减少，说明正反应是放热反应D若B是气体，增大A的浓度会使B的转化率增大15在一密闭容器中充入1mol NO2，建立如下平衡：2NO2N2O4，此时NO2的转化率为x%，在其他不变的情况下，再充入1mol NO2，待新平衡建立时测得NO2的转化率为y%，则下列大小关系正确的是AxyBxyCxNBMNCMND无法确定18利用天然气合成氨的工艺流程示意如下：依据上述流程，完成下列填空：（1）天然气脱硫时的化学方程式是 （2）n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol、产生H2 mol（用含n的代数式表示）（3）K2CO3（aq）和 CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是 （多选扣分）（a）相似相溶原理 （b）勒沙特列原理 （c）酸碱中和原理（4）由KHCO3分解得到的CO2可以用于 （写出CO2的一种重要用途）。（5）整个流程有三处循环，一是Fe(OH)3循环，二是K2CO3（aq）循环，请在上述流程图中标出第三处循环（循环方向、循环物质）。19将2mol H2O和2mol CO置于1L容器中，在一定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应：2H2O（g）2H2O2 2COO22CO2（1）当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是 和 ，或 和 。（填它们的分子式）（2）若平衡时O2和CO2的物质的量分别为 n（O2）平a mol， n（CO2）平b mol。试求n（H2O）平 。（用含a、b的代数式表示） 20一定温度下，在一个固定容积的密闭容器中，可逆反应：A(g)2B(g) C(g)达到平衡时，(A)2molL-1，(B)7molL-1，(C)3molL-1。试确定B的起始浓度(B)的取值范围是_；若往容器中继续注入一定量的氦气（不参加反应），足够长的时间后，体系中B的物质的量浓度_（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），混合气体的密度_。21在一定条件下，x Ay Bz C的反应达到平衡。（1）已知A、B、C都是气体，在减压后平衡向逆反应方向移动，则x、y、z之间的关系是_；（2）已知C是气体，且xyz，在增大压强时，如果平衡发生移动，则平衡一定向_移动；（3）已知B、C是气体，当其他条件不变，增大A的物质的量时，平衡不发生移动，则A是_态物质。（4）若加热后C的质量分数减少，则正反应是_（填“放热”或“吸热” ）反应。22发生反应：2SO2O22SO3，当此反应进行到一定程度时，就达到了化学平衡状态。若该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表起始的SO2、O2和SO3的物质的量，如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保持达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时完全相同。试填写下列空白：（1）若a0，b0，则c_；（2）若a0.5mol，则b_，c_；（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（请用两个不同的式子表示）_。23有两只密闭容器A和B。A容器有一个可以移动的活塞能使容器内保持恒压，B容器能保持恒容。起始时向这两个容器中分别充入等物质的量的体积比为21的SO2和O2的混合气体，并使A和B容积相等（如下图所示）。在保持400的条件下使之发生如下反应：2SO2O22SO3。试填写下列空格：（1）A容器达到平衡时所需的时间比B容器_；平衡时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物质的量的氩气，A容器中化学平衡_移动，B容器中化学平衡_；（3）达到（1）所述平衡后，若向两容器中通入等物质的量的原反应气体，达到平衡时，A容器的混合气体中SO3的体积分数_（填“增大”、“减小”或“不变”，下同）；B容器的混合气体中SO3的体积分数_。【答案】1D 2D 3C 4A 5B 6BC 7BD 8CD 9D 10AC 11A 12CD13B 14B