高考化学二轮复习 第一部分 专题3 学案8 化学反应速率 化学平衡课件.ppt

学案8 化学反应速率化学平衡 专题3化学基本理论 1 了解化学反应速率的概念及其定量表示方法 结合具体实例 理解外界条件 浓度 温度 压强 催化剂等 对反应速率的影响 2 了解化学反应的可逆性 了解化学平衡建立的过程 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 3 结合具体实例 理解外界条件 浓度 温度 压强等 对化学平衡的影响 4 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 最新考纲展示 基础回扣 题型1化学反应速率及影响因素 题型2化学平衡状态及平衡和移动方向的判断 题型3用平衡常数和转化率定量研究化学反应的限度 题型4以图像为载体的化学反应速率和平衡的综合考查 基础回扣 1 某温度时 在2l容器中x y z三种物质随时间的变化关系曲线如图所示 1 由图中的数据分析 该反应的化学方程式为 2 反应开始至2min z的平均反应速率为 3 反应开始至2min 用x y表示平均反应速率分别为 4 5min后z的生成速率与5min末z的分解速率 填 变大 变小 相等 或 无法判断 3x y2z 0 075mol l 1 min 1 0 025mol l 1 min 1 相等 2 一定条件下反应c s co2 g 2co g h 0 在体积不变的密闭容器中达到平衡 按要求回答下列问题 1 平衡常数表达式是 2 若升高温度 反应速率 填 增大 减小 或 不变 下同 平衡常数k 平衡向 方向移动 增大 增大 正反应 3 再通入一定量的co2气体 反应速率 平衡常数k 平衡向 方向移动 co2的转化率 4 再充入一定量的n2 反应速率 平衡常数k 平衡 移动 增大 不变 正反应 减小 不变 不变 不 3 正误判断 正确的打 错误的打 1 在其他条件不变时 使用催化剂 正反应速率和逆反应速率同等倍数加快 平衡不移动 2 当某反应达到限度时 反应物和生成物的浓度一定相等 3 在一定条件下 向密闭容器中充入1moln2和3molh2充分反应 达到平衡时n2 h2 nh3三者共存 4 当一个可逆反应达到平衡状态时 正向反应速率和逆向反应速率相等且都等于0 5 在相同温度下 在相同容积的密闭容器中分别充入1moln2 3molh2和2molnh3 当反应达到平衡时 两平衡状态中nh3的体积分数相同 6 化学平衡移动 化学平衡常数不一定改变 7 加入少量ch3coona晶体可以减小zn与稀硫酸反应的速率 但不影响产生h2的总量 8 化学平衡向右移动 一定是正反应速率增大或逆反应速率减小 9 任何可逆反应达到平衡后 改变温度 平衡一定发生移动 10 化学反应速率发生变化 化学平衡一定发生移动 11 对于反应zn h2so4 znso4 h2 增加zn的质量 不考虑表面积变化 生成h2的速率加快 12 对于2so2 o22so3的可逆反应 改变条件使平衡向右移动 so2的转化率可能增大 也可能减小 13 在温度不变的条件下 改变条件使2so2 o22so3的平衡向右移动 平衡常数不变 题型1化学反应速率及影响因素 真题回顾 1 2014 北京理综 12 一定温度下 10ml0 40mol l 1h2o2溶液发生催化分解 不同时刻测得生成o2的体积 已折算为标准状况 如下表 下列叙述不正确的是 溶液体积变化忽略不计 a 0 6min的平均反应速率 v h2o2 3 3 10 2mol l 1 min 1b 6 10min的平均反应速率 v h2o2 3 3 10 2mol l 1 min 1c 反应到6min时 c h2o2 0 30mol l 1d 反应到6min时 h2o2分解了50 解析2h2o22h2o o2 d项 反应至6min时 消耗n h2o2 2 10 3mol n h2o2 总 4 10 3mol 所以h2o2分解了50 正确 答案c 2 2014 新课标全国卷 9 已知分解1molh2o2放出热量98kj 在含少量i 的溶液中 h2o2分解的机理为h2o2 i h2o io 慢h2o2 io h2o o2 i 快下列有关该反应的说法正确的是 a 反应速率与i 浓度有关b io 也是该反应的催化剂c 反应活化能等于98kj mol 1d v h2o2 v h2o v o2 解析a项 将题给两个反应合并可得总反应为2h2o2 2h2o o2 该反应中i 作催化剂 其浓度的大小将影响该反应的反应速率 b项 该反应中io 是中间产物 不是该反应的催化剂 c项 反应的活化能表示一个化学反应发生所需要的最小能量 分解1molh2o2放出98kj热量 不能据此判断该反应的活化能 d项 由反应速率与对应物质的化学计量数的关系可知v h2o2 v h2o 2v o2 答案a 3 2014 广东理综 33 1 某小组拟在同浓度fe3 的催化下 探究h2o2浓度对h2o2分解反应速率的影响 限选试剂与仪器 30 h2o2 0 1mol l 1fe2 so4 3 蒸馏水 锥形瓶 双孔塞 水槽 胶管 玻璃导管 量筒 秒表 恒温水浴槽 注射器 写出本实验h2o2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目 设计实验方案 在不同h2o2浓度下 测定 要求所测得的数据能直接体现反应速率大小 设计实验装置 完成上图的装置示意图 参照下表格式 拟定实验表格 完整体现实验方案 列出所选试剂体积 需记录的待测物理量和所拟定的数据 数据用字母表示 解析 分析化合价并应用化合价变化规律解决问题 双氧水中氧元素的化合价为 1价 发生分解反应生成氧气 o2中o的化合价为0价 水中o元素的化合价为 2价 所以是自身的氧化还原反应 用单线桥法表示其电子转移的方向和数目 做实验题时 首先要明确实验原理 该实验是探究双氧水的分解速率 所以应测定不同浓度双氧水分解时产生氧气的速率 即可以测定相同时间内生成氧气的体积 根据题目给出的限选仪器可以选用导管 水槽 量筒组成气体收集装置 探究时一定要注意变量的控制 即只改变一个变量 才能说明该变量对反应的影响 表格中给出了硫酸铁的量 且体积均相等 而探究的是不同浓度的双氧水分解的速率 所以必须要有不同浓度的双氧水 但题给试剂中只有30 的双氧水 因此还需要蒸馏水 要保证硫酸铁的浓度相同 必须保证两组实验中双氧水和蒸馏水的总体积相同 且两组实验中双氧水和蒸馏水的体积不同两个条件 同时还要记录两组实验中收集相同体积氧气所需时间或相同时间内收集氧气的体积大小 答案 答案合理即可 生成相同体积的氧气所需要的时间 或相同时间内 生成氧气的体积 或 易错警示 有关化学反应速率的易错点 1 错误地把化学反应速率等同于瞬时速率 化学反应速率是某一段时间内的平均速率 而不是瞬时速率 2 进行化学反应速率的相关计算时 错误地用某物质的物质的量浓度计算 速率大小比较时易忽视各物质的速率的单位是否一致 单位书写是否正确 题型1化学反应速率及影响因素 3 错误地认为纯固体和纯液体不会改变化学反应速率 实际上不能用纯固体和纯液体物质的变化表示化学反应速率 但若将固体的颗粒变小 增大固体的接触面积 则化学反应速率会加快 4 错误地认为只要增大压强 化学反应速率一定增大 实际上反应在密闭固定容积的容器中进行 若充入氦气 或不参与反应的气体 压强增大 但参与反应的各物质的浓度不变 反应速率不变 若反应在密闭容积可变的容器中进行 充入氦气 或不参与反应的气体 而保持压强不变 相当于压强减小 反应速率减小 5 不能正确区分外界条件对可逆反应的正 逆反应速率的影响趋势 如对 h 0的反应 升高温度 平衡逆向移动 正 逆反应速率都增大 并不是只增大逆反应速率 只是逆反应速率增大的程度大于正反应速率 工业合成氨中 移出部分氨气 平衡右移 正逆反应速率都减小 并不是增大了正反应速率 6 不能正确使用控制变量思想 在研究影响化学反应速率的因素时 由于外界影响因素较多 一定要弄清变量和定量 特别是要注意在改变某一变量时 是否会影响到某一定量 如第3题第 问在设计实验时 为确保每次实验时fe2 so4 3浓度不变 要用适量的蒸馏水调整 保证每次反应体系的总体积相同 对点模拟 1 下列关于化学反应速率的说法中 正确的是 a 化学反应速率是指某一时刻某种反应物的瞬时反应速率b 化学反应速率为0 8mol l 1 s 1是指反应1s时某物质的浓度为0 8mol l 1c 根据化学反应速率的大小可推知化学反应的快慢d 对于一个化学反应来说 其反应速率越大 反应现象就越明显 题型1化学反应速率及影响因素 解析a项中化学反应速率是指一段时间内某种反应物或生成物的平均反应速率 b项中0 8mol l 1 s 1不是指反应1s时某物质的浓度为0 8mol l 1 而是指1s内该物质的浓度变化量为0 8mol l 1 d项中反应速率与反应现象无必然联系 答案c 2 在恒温 恒容的密闭容器中进行反应2h2o22h2o o2 若h2o2溶液的浓度由2 0mol l 1降到1 0mol l 1需10s 那么h2o2浓度由1 0mol l 1降到0 5mol l 1所需的反应时间为 a 5sb 大于5sc 小于5sd 无法判断 解析h2o2溶液浓度由2 0mol l 1降到1 0mol l 1需要10s 可推知若降到0 5mol l 1需要5s 但后一次浓度的降低是在前面的基础上 由于h2o2溶液浓度减小 反应速率减小 则后面的反应所需时间大于5s 故选b 答案b 3 对于可逆反应ma g nb g pc g qd g 若其他条件都不变 只是在反应前是否加入催化剂 可得到如下两种v t图像 下列判断正确的是 a a1 a2b t1 t2c 两图中阴影部分面积相等d 图 中阴影部分面积更大 解析催化剂可以加快化学反应速率 中使用了催化剂 故反应速率a2 a1 a错误 反应速率越大 达到平衡的时间越短 即t2 t1 b错误 根据v a 可得 c a v a t 即阴影面积可表示a浓度的减小量 催化剂不能改变平衡状态 故阴影面积相等 c正确 d错误 答案c 4 影响化学反应速率的因素很多 某课外兴趣小组用实验的方法探究影响化学反应速率的因素 实验一 利用cu fe mg和不同浓度的硫酸 0 5mol l 1 2mol l 1 18 4mol l 1 设计实验方案 研究影响反应速率的因素 1 甲同学的实验报告如表所示 该同学的实验目的是 要想得出正确的实验结论 还需要控制的实验条件是 2 乙同学为了能精确地研究浓度对反应速率的影响 在相同温度下利用如图所示装置进行定量实验 完成该实验应选用的实验药品是 应该测定的实验数据是 实验二 已知2kmno4 5h2c2o4 3h2so4 k2so4 2mnso4 8h2o 10co2 在开始一段时间内反应速率较小 溶液褪色不明显 但反应一段时间后 溶液突然褪色 反应速率明显增大 3 针对上述实验现象 某同学认为该反应放热 导致溶液的温度升高 从而使反应速率增大 从影响化学反应速率的因素看 你认为还可能是 的影响 4 若要用实验证明你的猜想 除酸性高锰酸钾溶液 草酸溶液外 还可以在反应开始时加入 填字母 a 硫酸钾b 硫酸锰c 氯化锰d 水 解析 1 甲同学研究的是几种不同金属与同浓度的硫酸反应的速率大小 因此可确定研究的是反应物本身的性质对反应速率的影响 研究时必须保证外界条件相同 现有条件是浓度相同 压强相同 没有使用催化剂 故只要再控制温度相同即可 2 乙同学可以选择两种不同浓度的酸与金属反应 cu与硫酸不反应 mg与硫酸反应太快 故选择fe 而常温下fe遇18 4mol l 1的硫酸时会发生钝化 故只能选择0 5mol l 1和2mol l 1的硫酸 该反应产生的是氢气 反应速率又与时间有关 故需要测定的数据是产生相同体积氢气所需的时间或相同时间内产生氢气体积的多少 3 随着反应进行 反应物的浓度越来越小 反应在敞口容器中进行 故可排除压强的影响 因此可猜想是由于催化剂的影响 此催化剂只能来源于生成物 故为mn2 4 c中cl 易与kmno4发生氧化还原反应 故只能选b 答案 1 比较反应物本身的性质对反应速率的影响温度相同 2 fe 0 5mol l 1和2mol l 1的硫酸产生相同体积氢气所需的时间 或相同时间内产生氢气的体积 3 mn2 的催化作用 或催化剂 4 b 题型2化学平衡状态及平衡和移动方向的判断 真题回顾 1 2012 上海 33 用氮化硅 si3n4 陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件 能大幅度提高发动机的热效率 工业上用化学气相沉积法制备氮化硅 其反应如下 3sicl4 g 2n2 g 6h2 g si3n4 s 12hcl g h q q 0 一定条件下 在密闭恒容的容器中 能表示上述反应达到化学平衡状态的是 填字母 a 3v逆 n2 v正 h2 b v正 hcl 4v正 sicl4 c 混合气体密度保持不变d c n2 c h2 c hcl 1 3 6 解析利用化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比可知a项叙述的真实含义是v正 v逆 表示反应达到平衡状态 b项均表示正反应速率 无论反应是否处于平衡状态 都成立 混合气体密度不变说明气体质量不变 而平衡移动气体质量会发生改变 所以c项表示反应达到平衡状态 d项表示的浓度关系与是否平衡无关 答案ac 2 2014 海南 12改编 将bao2放入密闭的真空容器中 反应2bao2 s 2bao s o2 g 达到平衡 保持温度不变 缩小容器容积 体系重新达到平衡 下列说法正确的是 a 平衡常数减小b bao量不变c 氧气压强增大d bao2量增加 解析a项 化学平衡常数只与温度有关 温度不变 化学平衡常数不改变 错误 b项 由于该反应2bao2 s 2bao s o2 g 的正反应是体积增大的反应 当温度保持不变时 缩小容器体积 相当于加压 平衡会向体积减小的方向即逆反应方向移动 所以bao量减小 bao2量增加 b错误 d正确 c项 由于温度不变 则化学平衡常数 k c o2 不变 所以c o2 不变 所以氧气压强不变 错误 答案d 3 2014 重庆理综 7 在恒容密闭容器中通入x并发生反应 2x g y g 温度t1 t2下x的物质的量浓度c x 随时间t变化的曲线如图所示 下列叙述正确的是 a 该反应进行到m点放出的热量大于进行到w点放出的热量b t2下 在0 t1时间内 v y mol l 1 min 1c m点的正反应速率v正大于n点的逆反应速率v逆d m点时再加入一定量x 平衡后x的转化率减小 解析根据图像给出的在不同温度下达到平衡所需要的时间可得出 t1 t2 再根据不同温度下达到平衡时c x 的大小可推出此反应为放热反应 m点x的转化率小于w点x的转化率 因此反应进行到m点放出的热量小于进行到w点放出的热量 选项a不正确 m点时在恒容条件下再加入一定量x 相当于增大压强 平衡正向移动 平衡后x的转化率增大 选项d不正确 在t1和t2温度时 当达到平衡状态时 m点v正 m v逆 m w点v正 w v逆 w 温度高反应速率快 v逆 m v逆 w 又v逆 w v逆 n 则v逆 m v逆 n 则v正 m v逆 n 选项c正确 答案c 规律方法 1 化学平衡状态的判断方法指导思想 选定反应中的 变量 即随反应进行而变化的量 当 变量 不再变化时 反应已达平衡 题型2化学平衡状态及平衡和移动方向的判断 2 间接判断依据 对于有有色气体存在的反应体系 如2no2 g n2o4 g 等 若体系的颜色不再发生改变 则反应已达平衡状态 对于有气体存在且反应前后气体的物质的量发生改变的反应 如n2 g 3h2 g 2nh3 g 若反应体系的压强不再发生变化或平均相对分子质量不再变化 则说明反应已达平衡状态 注意 对有气体存在且反应前后气体的物质的量不发生改变的反应如 2hi g h2 g i2 g 反应过程中的任何时刻体系的压强 气体的物质的量 平均相对分子质量都不变 故体系压强 气体的物质的量 平均相对分子质量不变均不能说明反应已达平衡状态 2 分析化学平衡移动的一般思路 对点模拟 一 平衡状态的建立1 下列说法可以证明h2 g i2 g 2hi g 已达平衡状态的是 单位时间内生成nmolh2的同时 生成nmolhi 一个h h键断裂的同时有两个h i键断裂 百分含量w hi w i2 反应速率v h2 v i2 v hi c hi c h2 c i2 2 1 1 温度和体积一定时 某一生成物浓度不再变化 温度和体积一定时 容器内压强不再变化 题型2化学平衡状态及平衡和移动方向的判断 条件一定 混合气体的平均相对分子质量不再变化 温度和体积一定时 混合气体颜色不再变化 温度和压强一定时 混合气体的密度不再变化a b c d 解析对于反应前后气体分子数相等的可逆反应 平均相对分子质量 压强及密度不能用来判断反应是否达到平衡 答案b 2 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中 固体试样体积忽略不计 在恒定温度下使其达到分解平衡 nh2coonh4 s 2nh3 g co2 g 判断该分解反应已经达到化学平衡的是 a 2v nh3 v co2 b 密闭容器中c nh3 c co2 2 1c 密闭容器中混合气体的密度不变d 密闭容器中氨气的体积分数不变 解析该反应为有固体参与的非等体反应 且容器体积不变 所以压强 密度均可作化学平衡标志 该题应特别注意d项 因为该反应为固体的分解反应 所以nh3 co2的体积分数始终为定值 nh3为 co2为 答案c 二 平衡移动方向和结果的判定3 在某恒温 恒容的密闭容器内发生反应 2no2 g 2no g o2 g h 0 开始时充入2molno2并达到平衡 下列说法正确的是 a 再充入2molno2 平衡正向移动 o2的体积分数增大b 升高温度 o2的体积分数减小c 增大压强 化学平衡逆向移动 no2的体积分数增大d 再充入1molo2 no2的体积分数增大 解析再充入2molno2 相当于增大压强 平衡逆向移动 o2的体积分数减小 a错 升高温度 平衡正向移动 o2的体积分数增大 b错 再充入1molo2 虽然平衡逆向移动 no2的物质的量增大 但no2的体积分数减小 d错 答案c 4 下列说法正确的是 a 工业生产硫酸中采用高温可提高二氧化硫的转化率b 合成氨工业中 适当高的温度既可以提高反应速率 又可以使催化剂的活性最大c 用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体 升高温度可使吸收速率加快d 酯化反应是一个可逆的吸热反应 故温度越高越有利于生成酯 解析二氧化硫的催化氧化是一个放热反应 采用高温会使其转化率降低 a错 升温后二氧化碳的溶解度会降低 使吸收速率减慢 c错 温度过高会发生副反应 d错 答案b 5 将等物质的量的x y气体充入某密闭容器中 一定条件下 发生如下反应并达到平衡 x g 3y g 2z g h 0 改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡 下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是 解析升温 平衡向吸热反应的方向移动 即逆向移动 x的转化率变小 a项正确 增大压强 平衡向气体分子数减小的方向移动 即正向移动 x的物质的量减小 但由于容器体积减小 各组分的浓度均比原平衡的大 故b项错误 增大一种反应物的浓度 能够提高另一种反应物的转化率 而其本身的转化率降低 故c项错误 催化剂只能改变反应速率 不能影响平衡状态 故各物质的体积分数不变 d项错误 答案a 真题回顾 1 2014 福建理综 24 3 已知t 时 反应feo s co g fe s co2 g 的平衡常数k 0 25 t 时 反应达到平衡时n co n co2 若在1l密闭容器中加入0 02molfeo s 并通入xmolco t 时反应达到平衡 此时feo s 转化率为50 则x 题型3用平衡常数和转化率定量研究化学反应的限度 解析 根据该反应的k c co2 c co 0 25 可知反应达到平衡时n co n co2 4 1 根据反应 feo s co g fe s co2 g 根据化学平衡常数可知 k 0 01 x 0 01 0 25 解得x 0 05 答案 4 1 0 05 0 0 01 0 01 2 2014 海南 14 硝基苯甲酸乙酯在oh 存在下发生水解反应 o2nc6h4cooc2h5 oh o2nc6h4coo c2h5oh两种反应物的初始浓度均为0 050mol l 1 15 时测得o2nc6h4cooc2h5的转化率 随时间变化的数据如表所示 回答下列问题 1 列式计算该反应在120 180s与180 240s区间的平均反应速率 比较两者大小可得出的结论是 2 列式计算15 时该反应的平衡常数 3 为提高o2nc6h4cooc2h5的平衡转化率 除可适当控制反应温度外 还可采取的措施有 要求写出两条 3 增加oh 的浓度 移去产物 3 2014 山东理综 29 1 2 研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时 涉及如下反应 2no2 g nacl s nano3 s clno g k1 h1 0 2no g cl2 g 2clno g k2 h2 0 1 4no2 g 2nacl s 2nano3 s 2no g cl2 g 的平衡常数k 用k1 k2表示 2 为研究不同条件对反应 的影响 在恒温条件下 向2l恒容密闭容器中加入0 2molno和0 1molcl2 10min时反应 达到平衡 测得10min内v clno 7 5 10 3mol l 1 min 1 则平衡后n cl2 mol no的转化率 1 其他条件保持不变 反应 在恒压条件下进行 平衡时no的转化率 2 1 填 或 平衡常数k2 填 增大 减小 或 不变 若要使k2减小 可采取的措施是 解析 1 观察题给的三个方程式可知 题目所求的方程式可由 2 得到 故该反应的平衡常数k 2 由题给数据可知 n clno 7 5 10 3mol l 1 min 1 10min 2l 0 15mol 故n cl2 0 025mol no的转化率 1 100 75 其他条件保持不变 由恒容条件 2l 改为恒压条件 因该反应是气体分子数减小的反应 平衡正向移动 no的转化率增大 即 2 1 平衡常数只是温度的函数 故由恒容条件改为恒压条件时平衡常数不变 要使平衡常数减小 平衡应逆向移动 因为反应 是放热反应 故应升高温度 答案 1 k k2 2 2 5 10 275 不变升高温度 解题模板 1 化学平衡计算的基本模式 平衡 三步曲 根据反应进行 或移动 的方向 设定某反应物消耗的量 然后列式求解 例 ma nbpc qd起始量 ab00变化量 mxnxpxqx平衡量 a mxb nxpxqx 题型3用平衡常数和转化率定量研究化学反应的限度 注意 变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例 这里a b可指 物质的量 浓度 体积等 弄清起始浓度 平衡浓度 平衡转化率三者之间的互换关系 在使用平衡常数时 要注意反应物或生成物的状态 2 极限思维模式 一边倒 思想极限思维有如下口诀 始转平 平转始 欲求范围找极值 例 ma nbpc 3 转化率计算公式转化率 100 对点模拟 一 平衡常数及转化率含义的理解 1 对于可逆反应 下列说法正确的是 a 化学平衡常数只与温度有关b 升高温度 化学平衡常数一定增大c 正反应的化学平衡常数与逆反应的化学平衡常数一定不相等d 增大反应物浓度 化学平衡常数可能增大 题型3用平衡常数和转化率定量研究化学反应的限度 解析如果正反应是放热反应 升温则平衡常数减小 b错 正 逆反应的化学平衡常数互为倒数 但不一定不相等 可以同时等于1 c错 化学平衡常数与浓度无关 d错 答案a 2 已知可逆反应 2n2h4 g 2no2 g 3n2 g 4h2o g h 0 下列有关说法正确的是 a 加压有利于化学平衡向正反应方向移动b 该反应的化学平衡常数表达式为k c 升高温度可缩短反应达平衡的时间但不能提高平衡转化率d 使用催化剂可缩短反应达平衡的时间但不能提高平衡转化率 解析加压 化学平衡向逆反应方向移动 a错 平衡常数表达式中应该是生成物浓度的幂之积除以反应物浓度的幂之积 b错 该反应的正反应为吸热反应 升高温度 平衡向正反应方向移动 可以提高平衡转化率 c错 答案d 3 一定条件下 通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料mgo mgso4 s co g mgo s co2 g so2 g h 0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后 若仅改变图中横坐标x的值 重新达到平衡后 纵坐标y随x变化趋势合理的是 解析由于此反应为吸热反应 升高温度 平衡正向移动 混合气体质量增加 密度增大 a正确 当增加co的物质的量时 相当于增大体系的压强 co的转化率减小 co2与co的物质的量之比减小 b错误 平衡常数只与温度有关 与so2的浓度无关 c错误 mgso4为固体 增加其质量对平衡无影响 所以co的转化率不变 d错误 答案a 二 平衡常数及转化率的简单计算4 相同温度下 体积均为0 25l的两个恒容密闭容器中发生可逆反应 n2 g 3h2 g 2nh3 g h 92 6kj mol 1 实验测得起始 平衡时的有关数据如下表所示 下列叙述错误的是 a 容器 中反应的平衡常数相等b 平衡时 两个容器中nh3的体积分数均为c 容器 中达到平衡时放出的热量q 23 15kjd 若容器 的体积为0 5l 则平衡时放出的热量小于23 15kj 解析对于给定反应 平衡常数只是温度的函数 温度相同 平衡常数相同 a正确 由 中放出的热量 可知参加反应的n2为0 25mol 则有 n2 g 3h2 g 2nh3 g n 始 130n 变 0 250 750 5n 平 0 752 250 5 nh3的体积分数为 因 和 建立的平衡为等效平衡 故b正确 中达平衡时n2转化了0 15mol 放出的热量为92 6kj mol 1 0 15mol 13 89kj c不正确 若容器 的体积为0 5l 则体积增大 压强减小 平衡向逆反应方向移动 则平衡时放出的热量小于23 15kj d正确 答案c 5 容积均为1l的甲 乙两个恒容容器中 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 h 0 测得两容器中c a 随时间t的变化如图所示 下列说法不正确的是 a x 1b 此条件下 该反应的平衡常数k 4c 给乙容器升温可缩短反应达平衡的时间但不能提高平衡转化率d 甲和乙中b的平衡转化率相等 解析由题图知 两容器中a的转化率相同 说明压强不影响平衡的移动 所以x 2 a错误 甲容器中 平衡时 a的浓度为1mol l 1 则b的浓度为1mol l 1 c的浓度为2mol l 1 根据平衡常数表达式得k 4 b正确 升高温度 平衡向逆反应方向移动 导致平衡转化率降低 但能加快反应速率 缩短反应达到平衡所用的时间 c正确 由甲和乙中a的转化率相同知 b的平衡转化率也相等 d正确 答案a 6 ch4和h2o g 在催化剂表面发生反应ch4 h2oco 3h2 该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表 1 该反应是 选填 吸热 或 放热 反应 2 t 时 向1l密闭容器中投入1molch4和1molh2o g 平衡时c ch4 0 5mol l 1 该温度下反应ch4 h2oco 3h2的平衡常数k 3 t 时 向1l密闭容器中投入2molch4 1molh2o g 1molco 2molh2 则反应的正反应速率 填 或 逆反应速率 解析 1 由表中数据可知 平衡常数随温度的升高而变大 说明升高温度平衡正向移动 该反应是吸热反应 2 根据 三段式法 计算 k 6 75 3 qc 4v 逆 答案 1 吸热 2 6 75 3 题型4以图像为载体的化学反应速率和平衡的综合考查 真题回顾 1 2014 安徽理综 10 臭氧是理想的烟气脱硝试剂 其脱硝反应为2no2 g o3 g n2o5 g o2 g 若反应在恒容密闭容器中进行 下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 解析a项 从能量变化的图像分析 该反应为放热反应 升高温度 平衡逆向移动 平衡常数减小 正确 b项 依据化学反应速率的计算公式 v no2 0 2mol l 1 s 1 单位不对 错误 c项 催化剂会同等程度地改变正 逆反应速率 所以加入催化剂 平衡不移动 错误 d项 增大c o2 平衡逆向移动 no2的转化率降低 错误 答案a 2 2014 新课标全国卷 26 在容积为1 00l的容器中 通入一定量的n2o4 发生反应n2o4 g 2no2 g 随温度升高 混合气体的颜色变深 回答下列问题 1 反应的 h 0 填 大于 或 小于 100 时 体系中各物质浓度随时间变化如上图所示 在0 60s时段 反应速率v n2o4 为 mol l 1 s 1 反应的平衡常数k1为 2 100 时达平衡后 改变反应温度为t c n2o4 以0 0020mol l 1 s 1的平均速率降低 经10s又达到平衡 t 100 填 大于 或 小于 判断理由是 列式计算温度t时反应的平衡常数k2 3 温度t时反应达平衡后 将反应容器的容积减少一半 平衡向 填 正反应 或 逆反应 方向移动 判断理由是 解析 1 由题意及图示知 在1 00l的容器中 通入0 100mol的n2o4 发生反应 n2o4 g 2no2 g 随温度升高混合气体的颜色变深 说明反应向生成no2的方向移动 即向正反应方向移动 所以正反应为吸热反应 即 h 0 由图示知60s时该反应达到平衡 消耗n2o4为0 100mol l 1 0 040mol l 1 0 060mol l 1 根据v 可知 v n2o4 0 0010mol l 1 s 1 求平衡常数可利用三段式 2 100 时达平衡后 改变反应温度为t c n2o4 降低 说明平衡n2o4 g 2no2 g 向正反应方向移动 根据勒夏特列原理 温度升高 向吸热反应方向移动 即向正反应方向移动 故t 100 由c n2o4 以0 0020mol l 1 s 1的平均速率降低 经10s又达到平衡 可知此时消耗n2o40 0020mol l 1 s 1 10s 0 020mol l 1 3 温度t时反应达到平衡后 将反应容器的容积减小一半 压强增大 平衡会向气体体积减小的方向移动 该反应逆反应为气体体积减小的反应 故平衡向逆反应方向移动 答案 1 大于0 00100 36mol l 1 2 大于反应正方向吸热 反应向吸热方向进行 故温度升高 平衡时 c no2 0 120mol l 1 0 0020mol l 1 s 1 10s 2 0 160mol l 1 c n2o4 0 040mol l 1 0 0020mol l 1 s 1 10s 0 020mol l 1k2 1 3mol l 1 3 逆反应将反应容器的体积减小一半 即增大压强 当其他条件不变时 增大压强 平衡向气体物质系数减小的方向移动 即向逆反应方向移动 3 2014 北京理综 26 2 对于反应2no g o2 g 2no2 g 在其他条件相同时 分别测得no的平衡转化率在不同压强 p1 p2 下随温度变化的曲线 如图 比较p1 p2的大小关系 随温度升高 该反应平衡常数变化的趋势是 解析反应2no g o2 g 2no2 g 的正反应为气体总分子数减小的反应 在温度相同时 增大压强 平衡正向移动 no的平衡转化率增大 结合no的平衡转化率与压强的变化曲线可知 p1 p2 由图可知 压强一定时 温度升高 no的平衡转化率降低 说明平衡逆向移动 则该反应的正向 h 0 所以随温度升高 该反应平衡常数减小 答案 p1 p2 减小 答题模板 化学平衡图像问题是高考化学试题中最常见的一种题型 该类题型的特点为图像是题目的主要组成部分 把所要考查的知识寓于坐标曲线上 简明 直观 形象 易于考查学生的观察能力 类比能力和推理能力 解答化学平衡图像题必须抓住化学方程式及图像的特点 析图的关键在于对 数 形 义 性 的综合思考 其重点是弄清 四点 起点 交点 折点 终点 及各条线段的化学含义 分析曲线的走向 发现图像隐含的条件 找出解题的突破口 题型4以图像为载体的化学反应速率和平衡的综合考查 1 解答化学反应速率和化学平衡图像题的一般步骤 2 解答化学反应速率和化学平衡图像题常用技巧 先拐先平在含量 时间曲线中 先出现拐点的则先达到平衡 说明该曲线表示的温度较高或压强较大 定一议二在含量 t p曲线中 图像中有三个变量 先确定一个量不变 再讨论另外两个量的关系 因平衡移动原理只适用于 单因素 的改变 即确定横坐标所示的量后 讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所示的量后 讨论横坐标与曲线的关系 对点模拟 1 某化学小组研究在其他条件不变时 改变密闭容器中某一条件对a2 g 3b2 g 2ab3 g 化学平衡状态的影响 得到如右图所示的曲线 图中t表示温度 n表示物质的量 下列判断正确的是 a 在t2和n a2 不变时达到平衡 ab3的物质的量大小为c b ab 若t2 t1 则正反应一定是放热反应c 达到平衡时 a2的转化率大小为b a cd 若t2 t1 达到平衡时b d点的反应速率为vd vb 题型4以图像为载体的化学反应速率和平衡的综合考查 解析在t2和n a2 不变时达到平衡 增加b2的物质的量使平衡向正反应方向移动 导致生成物的物质的量增大 a正确 若t2 t1 由图像可知 升高温度生成物ab3的体积分数增大 说明平衡向正反应方向移动 则正反应一定是吸热反应 b错误 当a2的物质的量一定时 n b2 越大a2的转化率越大 达到平衡时a2的转化率大小为c b a