人教版高三第九单元化学平衡.doc

第九单元化学平衡19.1化学反应速率19.2化学平衡199.3影响化学平衡的条件合成氨条件的选择40第九单元化学平衡9.1化学反应速率知 识 回 顾1.化学反应速率（1）概念：化学反应的速率是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。（2）单位：mol/（Ls）或mol/（Lmin）。（3）计算公式（用v表示化学反应速率）：注意事项：随着反应的进行，物质浓度不断变化，反应速率也不断变化，因此某一段时间内的反应速率实际上是平均速率，而不是即时速率。同一反应里用不同物质的浓度变化来表示反应速率时，其数值不一定相同，故应标明是用哪一种物质表示的化学反应速率，但这些数值表示的意义是相同的，均表示该化学反应的快慢。同一反应里，各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，也等于同一时间内各物质的浓度变化之比。化学反应速率在不同的时间间隔内不一定相等。2.影响反应速率的条件（1）内因化学反应速率主要是由参加反应的物质本身的性质来决定的。（2）外因对同一个化学反应，外界条件不同，反应速率也不相同，温度、浓度、压强、催化剂等条件对化学反应速率都有一定的影响。温度的影响温度升高，会加快反应速率。一般地说温度每升高10 ，反应速率增大到原来的24倍。而且，升高温度时，吸热反应与放热反应速率都会增大。浓度的影响其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以加快反应速率。特别提醒：固体物质的浓度可视为常数，故其反应速率只与其表面积的大小和生成物表面扩散的速率有关，与其用量的多少无关。压强的影响对于有气体参加的化学反应，当其他条件一定时，增大压强，反应速率就增大，因为在一定温度下，一定量气体的体积跟其所受的压强成反比，增大压强就增大了反应物浓度，因此，可以增大反应速率。说明：压强对于固体、液体的体积几乎无影响，因此无气体参加的化学反应，压强对化学反应速率无影响。催化剂的影响能改变反应速率而自身在反应前后的质量和化学性质不发生变化的物质叫催化剂。催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率。其他因素的影响增大一定量的固体表面积（增大粉碎程度使反应物颗粒变小），可增大反应速率。光照一般可以加快某些反应的速率。另外，超声波、射线、激光、电磁波、扩散速率、溶剂等对反应速率也有影响。思考探究：所有的压强变化都能改变化学反应速率吗？提示：压强对反应速率的影响是通过改变物质的浓度而引起的，只有改变物质浓度的压强变化才能对化学反应速率产生影响。如在恒容体系中充入稀有气体，体系压强增大，但体系中各物质的浓度不发生改变，因此反应速率不变。双 基 精 练自主探究基础备考1.(2009郑州调研)一定量的锌与过量的稀硫酸反应制氢气。在一定温度下，为减慢反应速率但不影响H2的量，可向其中加入适量的()A.KNO3溶液B.KCl固体C.铁粉D.K2SO4溶液解析：加入KNO3溶液后溶液中有H+、，Zn与HNO3反应，而使H2的量减少；加入KCl固体无影响；加入铁粉形成原电池而使反应速率加快；加入K2SO4溶液相当于加水稀释，速率减慢而H2的量不变。答案：D2.等质量的两份锌粉a、b分别加入到两份相同的过量的稀硫酸中，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列各图为产生的H2的体积V（L）与时间t(min)的关系，其中正确的是()解析：a中形成Cu-Zn原电池，产生H2的速率加快，但部分Zn置换Cu，使H2的量减少。答案：A3.反应经过一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol/L，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol/(Ls)，则这段时间为()A.0.1 sB.2.5 sC.5 sD.10 s解析：当c(SO3)增加0.4 mol/L时，c(O2)减小了0.2 mol/L，则。答案：C4.下列条件一定能使反应速率加快的是()增加反应物的物质的量升高温度缩小反应容器体积加入生成物加入MnO2A.全部B.C.D.解析：本题考查学生对影响化学反应速率的条件的掌握，但一定要注意每种条件影响中的特例。增大固体或纯液体的量不会引起浓度的改变，故不会使反应速率加快，即不行；只有有气体参与的反应，压强的改变才能引起其浓度的变化，故不行；催化剂具有专一性，MnO2是H2O2分解的催化剂，不一定对其他反应起催化作用，故不行。答案：C5.已知：。若反应速率分别用v（NH3）、v（O2）、v（NO）、v（H2O）来表示，则下列正确的关系是()A. v（NH3）=v（O2）B.v（O2）=v（H2O）C.v（NH3）=v（H2O）D. v（O2）=v（NO）解析：本题考查在同一反应中，各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比。答案：D6.为了根据反应：Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S+SO2+H2O来验证浓度对化学反应速率的影响，一同学在下午活动课中，配制了0.2 mol/L盐酸置于大烧杯中，并取了3 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液与3 mL该盐酸反应，产生明显浑浊约需时间t s。由于时间另有安排，停止了继续实验。第二天又用了3 mL 0.2 mol/L的Na2S2O3溶液与原盐酸3 mL反应，产生明显浑浊也需时间t s左右。于是他得出结论：浓度对化学反应速率的影响不大。请你评价该同学的这次实验。（1）结论是()A.可靠的B.不可靠的C.基本正确的，但有疑点D.可能正确，也可能不正确（2）一般对比实验都要控制条件，且再现性好。请评价他实验控制的条件：。请评价他实验现象的对比方法：。若他的对比方法不好，请你给出合理的对比方法（若他的对比方法可行，此问不答）：。答案：（1）B（2）两次实验温度可能有差异；在敞口烧杯中，盐酸浓度也可能有变化故没有控制好条件所谓明显浑浊的标准可能不一致，故不能进行严密对比可在进行实验的两支试管的背侧贴同一大小标志，如“+”，并分别记下“+”看不见所需时间题海采珠易错点：“速率”与“平衡”概念混淆自我诊断：设C+CO22CO（正反应为吸热反应），正反应速率为v1,N2+3H22NH3（正反应为放热反应），正反应速率为v2，对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为（）A.同时增大B.同时减小C.v1增大，v2减小D.v1减小，v2增大解题思路：在讨论外界条件对反应速率的影响时，要注意只有浓度变化对反应速率的影响有选择性，增大反应物浓度则增大正反应速率（在增大的瞬间逆反应速率不变），增大生成物浓度则增大逆反应速率（在增大的瞬间正反应速率不变）。而温度、压强（对有气体参加的反应有影响）、催化剂的影响是广泛的，无论反应吸热、放热，温度升高都将增大反应速率；无论参加反应的气体体积增大还是缩小，增大压强都将增大反应速率；正催化剂将增大反应速率，负催化剂将减小反应速率。答案：A答后反思：很多同学在求解时认为温度升高前者化学平衡向正反应方向移动，后者化学平衡向逆反应方向移动，因此v1增大，v2减小，这显然是没有弄清“速率”与“平衡”两者的关系，后者反应逆向移动的原因是正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数。在求解时没有考虑到试题的落脚点，是分析化学反应速率还是化学平衡问题。正确的解法是先明确试题讨论什么，然后再利用影响化学反应速率的因素或影响化学平衡移动的因素进行分析。要 点 突 破自我提升能力备考1.化学反应速率大小的比较化学反应速率与化学计量数的关系对于反应mA+nB=pC+qDv(A)v(B)v(C)v(D)=mnpq=c(A)c(B)c(C)c(D)确定化学方程式中的化学计量数；比较化学反应速率的大小（将不同物质的速率换算成用同一种物质的速率后再比较大小）。2.影响化学反应速率的几种因素（1）试从物质结构（化学键）去分析认识影响化学反应速率的因素内因。化学反应的实质是旧键的断裂、新键的形成，即反应物分子中化学键断裂为原子，原子再重新形成新的化学键而结合成生成物的分子。若在同样的条件下，反应物分子中化学键键能越大，断裂就越难，其反应速率就越小，反之就越大。（2）其他条件不变，增大压强一定能增大化学反应速率吗？压强对化学反应速率的影响是通过改变反应物的浓度来实现的。对于有气体参加的反应，增大压强，气体体积缩小，即增大了反应物的浓度，可增大反应速率。但对无气体参加的反应，由于压强的改变对固体或液体的体积影响很小，反应物的浓度可以认为无变化，因而其反应速率也无变化。（3）升温时吸热反应的速率也增大吗？温度对化学反应速率的影响，适用于任何化学反应，无论反应物或生成物的状态怎样，也不论反应的热效应怎样，当一个可逆反应达到平衡时，若升高体系的温度，吸热方向增大的幅度更大，即改变温度对吸热反应影响更大。（4）稀有气体对反应速率的影响稀有气体或其他非反应气体，充入反应容器中，分以下两种情况来讨论：若容器恒温、恒容，则充入稀有气体或其他不反应气体，虽改变了容器内气体的压强，但并没有改变反应物的浓度，不影响化学反应速率；若容器恒温、恒压，则充入稀有气体或其他不反应气体，就会使容器容积扩大，虽未减小容器内气体的压强，但降低了反应物的浓度，故能使反应速率降低。题 型 研 练互动探究方法备考题型1ti xing yi考查化学反应速率的概念、表示方法和计算【例1】对可逆反应4NH3（g）+5O2（g）4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述正确的是()A.达到化学平衡时，4v正（O2）=5v逆（NO）B.若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态C.达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D.化学反应速率关系是2v正（NH3）=3v正（H2O）解析：本题综合考查化学平衡的建立及外界条件对化学反应速率的影响。根据不同物质表示同一反应时的速率关系可知，v逆（O2）v逆（NO）=54，v逆（NO）=v逆(O2)，又知化学平衡时v正（O2）=v逆（O2），则A正确；NO的生成与NH3的消耗同时表示正反应在任意时刻都成比例，故B不正确；达到平衡时，增加容器体积，反应物、生成物浓度同时减小，正逆反应速率同时减小，C不正确；在反应的任意状态总有v正（NH3）v正（H2O）=46，即3v正（NH3）=2v正（H2O），D不正确。答案：A规律方法：化学反应速率的计算是高考中的常见题型，解答时要抓住反应速率的概念和意义。创新预测1 可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是()A3v正（N2）=v正（H2）Bv正（N2）=v逆（NH3）C2v正（H2）=3v逆（NH3）Dv正（N2）=3v逆（H2）解析：平衡状态，正逆反应速率相等，各组成成分的含量不变。正逆反应速率相等是指用同一种物质来表示的反应速率。可逆反应中用各物质表示的反应速率与化学计量数成正比，需将其转换为同一物质表示速率进行比较。C正确。答案：C题型2ti xing er考查外界条件对反应速率的影响【例2】在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：NO（g）+CO（g）N2（g）+CO2（g）；H=-373.2 kJ/mol，达到平衡后，为提高该反应的速率和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N2D.降低温度同时增大压强解析：提高反应速率的一般做法有：升高温度；增大反应物浓度；对有气体参加的反应增大压强；加入催化剂。要提高NO的转化率，即让平衡向正反应方向移动，可采用的做法有：降低温度；增大压强；增大CO的浓度。综合以上的分析，正确答案为B。答案：B规律方法：对于外界条件对反应速率的影响一定要弄清本质。如压强对化学反应速率的影响是通过改变物质的浓度引起的。创新预测2在恒温恒容条件下，能使A（g）+B(g)C(g)+D(g)正反应速率增大的措施是（）A减小C或D的浓度B增大D的浓度C减小B的浓度D增大A或B的浓度解析：在恒温恒容条件下，正反应速率取决于反应物的浓度。减小C或D的浓度，正反应速率不变；增大D的浓度，正反应速率不变；减小B的浓度，正反应速率减小；增大A或B的浓度，都会使正反应速率增大。答案：D题型3ti xing san化学反应速率的图像【例3】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下图所示：下列描述正确的是（）A.反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为0.158 mol/(Ls)B.反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了0.79 mol/LC.反应开始到10 s时，Y的转化率为79.0%D.反应的化学方程式为X（g）+Y（g）Z（g）解析：v(Z)= =0.079mol/（Ls)；反应开始到10 s，X的物质的量浓度减少了=0.395(mol/L)；从反应开始到10 s时，Y的转化率为100%=79.0%；从反应开始到10 s时,n（X）=1.20-0.41=0.79(mol),n（Z）=1.58 mol,n（Y）=1.0-0.21=0.79(mol)。物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，所以化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g)。答案：C规律方法：遇到图像曲线的题目，首先应看懂和理解坐标的含义，然后观察曲线的形状和走向弄清曲线所代表的是哪些量的关系，明确曲线的起点、终点、交点、折点和零点，用以分析其特点和变化趋势，再结合题中给定的化学反应和数据，进行推理和判断。创新预测3某反应2A（g）3B(g)其浓度随时间变化的曲线如下图所示，则反应速率表示正确的是（）AvA=0.1 mol/(Lmin)BvB=0.2 mol/(Lmin)CvA=vB=0.5 mol/(Lmin)DvA=vB=0.3 mol/(Lmin)解析：vA=0.1 mol/(Lmin)vB=0.15 mol/(Lmin)答案：A总结投影化学反应速率这部分的内容整体不难，主要是从以下几个方面进行考查：速率大小的比较、反应速率的计算、外界因素对反应速率的影响和分析一些vt曲线以加深外界条件对反应速率影响的理解。另外还要注意题目与实际生活的联系。精 品 作 业自我测评技能备考1.本题列举的四个选项是4位同学在学习“化学反应速率和化学平衡”一章后，联系工业生产实际所发表的观点，你认为不正确的是（）A.化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品B.化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品C.化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率D.化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品答案：C解析：本题考查学生对化学反应速率和化学平衡概念的掌握情况。 2.向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列顺序正确的是（）甲：500 时，10 mol SO2和6 mol O2反应乙：500 时，用V2O5做催化剂，10 mol SO2和5 mol O2反应丙：450 时，8 mol SO2和5 mol O2反应丁：500 时，8 mol SO2和5 mol O2反应A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丙、丁C.乙、甲、丁、丙D.丁、丙、乙、甲答案：C解析：反应速率的比较要综合浓度、温度、催化剂三方面的因素。 3.在加热、研细、光照、配成溶液、掺入MnO2五项中，能使氯酸钾晶体充分释放出氧气的速率达最快的组合是()A.B.C.D.答案：D解析：考查温度、固体表面积、催化剂对反应速率的影响。 4.可逆反应：4NH3+5O24NO+6H2O在5 L密闭容器中进行，0.5 min后，NO的物质的量增加了0.3 mol，则此反应的平均速率为（）A.v(O2)=0.01 mol/(Ls)B.v(NO)=0.008 mol/(Ls)C.v(H2O)=0.003 mol/(Ls)D.v(NH3)=0.001 mol/(Ls)答案：C解析：v(NO)= =0.002 mol/(Ls),v(H2O)=0.002 mol/(Ls)=0.003 mol/(Ls)v(NH3)=v(NO)=0.002 mol/(Ls),v(O2)=0.002 mol/(Ls)=0.002 5 mol/(Ls) 5.反应aAbB中，A、B分别为反应物和生成物的化学式，a、b分别为A、B的化学计量数。已知v（A）=amol/（Lmin），则v（B）为()答案：D解析：在同一反应中，不同物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，另外要注意选项中的单位与题干中的单位不一致。 6.在一定条件下，将8 mol A和25.7 mol B两种气体通入容积为w L的密闭容器中发生反应：mA（g）+nB（g）2C（g）。经t s后，A、B、C的物质的量分别为7.5 mol、23.7 mol、1 mol。则m与n的值应是()A.m=2,n=1B.m=1,n=3C.m=1,n=4D.m=3,n=1答案：C 7.反应A+3B2C+D在四种不同情况下的反应速率分别为：v（A）=0.15 mol/（Lmin）；v（B）=0.6 mol/（Lmin）；v（C）=0.4 mol/（Lmin）；v（D）=0.45 mol/（Lmin）。该反应进行得最快的是（）A.B.C.D.答案：B解析：对同一反应来讲，用不同的物质来表示反应速率，数值可能不同，要比较反应的快慢，一定要统一物质、统一单位。 8.在一密闭容器中加入A、B、C三种气体，保持一定温度，在t1t4(s)时刻测得各物质的浓度如下表。据此，下列结论正确的是（）测定时刻/(s)t1t2t3t4c(A)(mol/L)6322c(B)(mol/L)53.533c(C)(mol/L)12.533A.在t3时刻反应已经停止B.A的转化率比B的转化率低C.在容器中发生的反应为：2A+BCD.在t2t3内A的平均反应速率为1/（t3-t2） mol/(Ls)答案：CD解析：从表中可知,t3时刻反应达平衡，故A错；A的转化率大于B的转化率，故B错；达平衡时A、B、C的浓度变化量分别是：4 mol/L、2 mol/L、2 mol/L，故C正确； D正确。 9.下图是198 K时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述正确的是（）A.该反应的热化学方程式为N2+3H22NH3；H=-92 kJ/molB.b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线C.加入催化剂，该化学反应的反应热改变D.加入催化剂可增大正反应速率，降低逆反应速率答案：B解析：A选项中应注明各物质的聚集状态。加入催化剂，该反应的反应热不改变。加催化剂可同时增大正、逆反应速率。 10.对于一定条件下进行的化学反应：2SO2+O22SO3，改变下列条件，可以提高反应物中活化分子百分数的是（）增大压强升高温度加入催化剂减小反应物浓度A.B.C.D.答案：B解析：活化分子具有比普通分子更高的能量，若想提高活化分子的百分数，可采用的方法：一是升高温度，提高所有反应物分子的能量，这样能使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而提高活化分子百分数；二是加入催化剂，降低反应所需要的能量，这样也会使更多的反应物分子成为活化分子，大大提高反应物中活化分子的百分数。 11.在10 时某化学反应速率为0.1 mol/(Ls)，若温度每升高10 反应速率增加到原来的2倍，为了把该反应速率提高到1.6 mol/(Ls)，该反应需在什么温度下进行（）A.30 B.40 C.50 D.60 答案：C解析：速率从0.1 mol/(Ls)提高至1.6 mol/(Ls)，即增加到原来的16倍，2x=16,x=4,即升高了4个10 ，从10 提高至50 。 12.把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L容器中，使它们发生如下反应：3X（g）+Y(g) =nZ(g)+2W(g)在5 min时已经生成0.2 mol W，若测知以Z的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol/（Lmin），则在上述反应中Z气体的化学计量数n的值是()A1B2C3D4答案：A解析：n(Z)=vVt=0.01 mol/（Lmin）2 L5 min=0.1 mol，故n(Z)n（W）=12，则n=1。 13.将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应3A（g）+B(g)xC(g)+2D(g)，经5 min后，测得D的浓度为0.5 mol/L,c(A)c(B)=35,C的平均反应速率为0.1 mol/（Lmin）。求：（1）此时A的浓度，c（A）=mol/L，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n(A)=n(B)=mol。（2）B的平均反应速率：v(B)=mol/（Lmin）。（3）x的值为。答案：(1)0.753(2)0.05(3)2解析：（1）3A（g）+B（g）xC（g）+2D（g）n（起始）/molaa005 min时物质的量/mola-1.5a-0.50.52即得a=3，即n(A)=n（B）=3 mol,c(A)=0.75 mol/L(2)v(B)=0.05 mol/(Lmin)。(3)v(C)= =0.1 mol/（Lmin）,x=2。 14.“碘钟”实验中，的反应速率可以用与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 时进行实验得到的数据如下表：实验编号c(I-)/（mol/L）0.0400.0800.0800.1600.120c(S2O2-8)/（mol/L）0.0400.0400.0800.0200.040t(s)88.044.022.044.0t1回答下列问题：（1）该实验目的是。（2）显色时间t1=。（3）温度对该反应速率的影响符合一般规律，若在40 下进行编号对应浓度的实验，显色时间t2的范围为（填字母）。A.22.0 sB.22.044.0 sC.44.0 sD.数据不足，无法判断（4）通过分析比较上表数据，得到的结论是。答案：（1）研究反应物I-和的浓度对反应速率的影响（2）29.3 s（3）A(4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比）解析：本题主要考查外部因素如浓度、温度对化学反应速率的影响。由已知数据可知，当c(I-)和的乘积相等时，显色时间相等，即反应速率相等，但时间与速率成反比，故t1= =29.3 s。升高温度加快化学反应速率，即缩短显蓝色的时间，故t22.0 s。 15.某探究小组用测定HNO3与大理石反应过程中质量减小量的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3溶液为1.00 mol/L、2.00 mol/L，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：实验编号T（K）大理石规格HNO3浓度（mol/L）实验目的298粗颗粒2.00()实验和探究HNO3浓度对该反应速率的影响()实验和探究温度对该反应速率的影响()实验和探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响（2）实验中CO2质量随时间变化的关系见下图：依据反应方程式计算实验在7090 s范围内HNO3的平均反应速率（忽略溶液体积变化，写出计算过程）。答案：（1）实验编号T（K）大理石规格HNO3浓度（mol/L)实验目的298粗颗粒2.00()和()和298粗颗粒1.00308粗颗粒2.00298细颗粒2.00 (2)根据图示可知，7090 s时间内，m(CO2)=0.95 g-0.84 g=0.11 g，n(CO2)=0.11 g/44 g/mol=0.002 5 mol。根据HNO31/2CO2可得消耗硝酸0.005 0 mol,v(HNO3)=。解析：本题考查用实验探究外界因素对反应速率的影响及考生的实验数据处理能力。HNO3浓度降低一半，产生等量的CO2需要的时间近似增加一倍，温度升高10 K，反应速率近似增加24倍，产生等量的CO2所需的时间也近似减小为原来的1/41/2。大理石细颗粒也可加快反应速率。 16.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：实验序号金属质量(g)金属状态c(H2SO4)（mol/L）V(H2SO4)(ml)溶液温度()金属消失的时间（s)反应前反应后10.10丝0.550203450020.10粉末0.55020355030.10丝0.750203625040.10丝0.850203520050.10粉末0.85020362560.10丝1.050203512570.10丝1.05035505080.10丝1.150203410090.10丝1.150304440分析上述数据，回答下列问题：（1）实验4和5表明，对反应速率有影响，反应速率越快，能表明同一规律的实验还有（填实验序号）。（2）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有（填实验序号）。（3）本实验中影响反应速率的其他因素还有，其实验序号是。（4）实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值（约15 ）相近，推测其原因：。答案：(1)固体反应物的表面积表面积越大1和2（2）1、3、4、6、8；2、5（3）反应温度6和7；8和9（4）因为所有反应中，金属单质质量和硫酸溶液体积均相等，且硫酸过量，故产生热量相等，溶液温度变化值相近解析：（1）4、5不同之处是金属的表面积，粉末状的金属消失得快，说明其反应速率快，其中1、2也可说明这一点。（2）仅表明反应浓度对反应速率产生影响的实验，其他条件应完全相同，则为1、3、4、6、8及2、5。（3）从表中可看出，溶液反应前的温度不同，其他条件都相同的是6、7和8、9。（4）在所有反应中，金属质量和硫酸溶液体积均相等，且H2SO4过量，则产生热量相等，故溶液温度变化值相近。 9.2化学平衡知 识 回 顾高效梳理知识备考1.化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态。2.化学平衡状态的特征（1）逆：研究对象必须是可逆反应；（2）动：化学平衡是动态平衡，即当反应达到平衡时，正反应和逆反应都仍在继续进行；（3）等：即正反应速率等于逆反应速率；（4）定：反应混合物中，各组分的质量分数保持一定；（5）变：化学平衡状态是有条件的、暂时的、相对的，改变影响平衡的条件，平衡会发生移动，直至同时达到新的平衡。思考探究：1.如何理解等效平衡？提示：等效平衡的特征是：由同一可逆反应建立的两个气态化学平衡体系，外界条件温度、压强（或温度、容积）完全相同，平衡混合物中各物质的质量分数对应相等。因可逆反应是在相同条件下能同时向正、反两个方向进行，故化学平衡的建立既可从反应物开始，也可从生成物开始，还可以从既有反应物又有生成物的状态开始。要达到等效平衡，就必须具有相同的条件，即两反应体系的温度、容积（或温度、压强）完全相同，且参加反应的各种物质的量也必须对应相等（或对应成比例）。2.解决等效平衡问题的方法是什么？提示：无论平衡从哪个方向建立，在判断时都可根据题给条件，把生成物全部推算成反应物或把反应物全部推算成生成物，再与原平衡开始时加入的物质的量相比较。双 基 精 练自主探究基础备考1.已知常温常压下，N2(g)和H2(g)反应生成2 mol NH3(g)放出92.4 kJ热量。在同温同压下向密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2，达到平衡时放出热量为Q1 kJ；向另一体积相同的密闭容器中通入0.5 mol N2、1.5 mol H2和1 mol NH3，相同条件下达到平衡时放出热量为Q2 kJ。则下列关系式正确的是()A.2Q2=Q1=92.4 B.Q2Q192.4C.Q1Q292.4D.Q1=Q292.4解析：92.4 kJ是1 mol N2和3 mol H2完全反应生成2 mol NH3(g)放出的热量，Q1 kJ是1 mol N2和3 mol H2达到平衡后，生成NH3(g)2 mol放出的热量，所以答案为B。答案：B2.(2009辽宁抚顺一模)在一定条件下，将2 mol X和3 mol Y充入一密闭容器中，发生如下可逆反应：nX(g)+3Y(g)2Z(g),达到平衡时，X的转化率为a%，Y的转化率为b%，若ab，则n的值为()A.1B.2C.3D.4解析：如果投入的X、Y的物质的量和方程式的化学计量数之比相同，达到平衡时，X、Y的转化率应相同。由题意可知X的转化率小于Y的，所以可知投入的X、Y的物质的量之比大于方程式的化学计量数之比，所以n的值小于2，为1。答案：A3.在一定温度下，反应A2（g）+B2（g）2AB（g）达到平衡的标志是（）A.单位时间生成n mol 的A2同时生成n mol的ABB.容器内的总压强不随时间变化C.单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2D.单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2解析：反应前后气体分子数相等的可逆反应，混合气体的压强保持不变不能作为平衡状态的标志。答案：C4.某温度下，反应H2（g）+I2（g）2HI（g）；H0，在带有活塞的密闭容器中达到平衡，下列说法中正确的是（）A.体积不变，升温正反应速率减小B.温度、压强均不变，充入HI气体，开始时正反应速率增大C.温度不变，压缩气体的体积，平衡不移动，颜色加深D.体积、温度不变，充入氮气后，容器内压强增大，正逆反应速率都增大解析：A中升高温度，可逆反应的吸热反应方向和放热反应方向反应速率均增大；B中压强不变充入HI气体，容器体积增大，开始时正反应速率减小；D中充入氮气，压强增大但各物质浓度不变，正逆反应速率不变。答案：C5.对于反应2SO2+O22SO3，下列判断正确的是（）A.2体积SO2和足量O2反应，必定生成2体积SO3B.其他条件不变，增大压强，平衡必定向右移动C.平衡时，SO2消耗速率必定等于O2生成速率的两倍D.平衡时，SO2浓度必定等于O2浓度的2倍解析：可逆反应的特征是不能进行完全反应物和生物同时共存；平衡状态的特征是v（正）=v（逆）0，各组分的浓度保持不变。答案：BC6.（1）一定温度下，在1 L密闭容器中，加入1 mol N2和3 mol H2，N2+3H22NH3反应达到平衡测得平衡混合气体中N2、H2、NH3的浓度分别为m、n、g（mol/L）。如果温度不变，只改变初始物质的加入量，而平衡时仍为m、n、g，则N2、H2、NH3的加入量用x、y、z表示时，应满足的条件是：若x=0，y=0，则z=。若x=0.75 mol，则y=，z=。x、y、z的取值必须满足的一般条件是（用含x、y、z的方程表示，其中一个含x、z,另一个含y、z），。（2）若将（1）中的条件改变为恒温恒压，其他均不变，则：若x=0，y=0，则z。若x=0.75 mol，则y=，z。x、y、z的取值必须满足的一般条件是（用含x、y、z的方程表示，其中含x、y）。解析：对问题（1），因为是在恒温恒容条件下建立等效平衡，故采用“回归定值法”。对问题（2），因为是在恒温恒压条件下建立等效平衡，故采用“回归定比法”。答案：（1）2 mol2.25 mol0.5 mol（2）0（或任意正值）2.25 mol0y=3x，z为任意正值题海采珠系统分析思维方法化学平衡中的等效转化法例在某温度下，向一体积固定的密闭容器中充入1 mol NO2气体,发生2NO2N2O4反应，达平衡时，测得容器中NO2的转化率为a%，容器内混合气体的总压强为p，维持温度、体积不变，向该容器中继续充入1 mol NO2气体。再次达平衡时，测得容器中NO2的转化率为b%，容器内混合气体总压强为p，则容器中两次转化率a%和b%的关系为a%b%(填“”“”或“=”)，两次平衡后压强p和2p的关系为p2p（填“”“”或“=”）。解题思路：在平衡问题中有一种特殊的技巧等效转化。本题我们可以用系统分析思维中的等效转化方法解决。已知条件中给出的有两个状态（即状态和状态），由于本题的反应不是A+BC+D的一般反应，而是nAB的特殊反应，不能直接用勒夏特列原理加以判断。要从这两个状态找出关系显然有点困难，我们不妨将它放在一个大的系统中，把状态先等效地转化为状态，从而可以简单地寻找出状态与状态的转换关系：如上所示，状态为等温等压条件下，2倍于原体积的密闭容器中2 mol NO2，从转化率的角度分析，状态和状态中2NO2N2O4反应的转化率相等，都为a%，是等效平衡，而要实现在原密闭容器中继续充入1 mol NO2的状态，只要通过压缩状态体积就能实现，在体积缩小的过程中，实质是给体系增压。根据勒夏特列原理，化学平衡向着体积缩小的方向移动，即向正反应方向移动，则NO2的转化率会增大，所以b%a%；此时气体物质的量减小，则p2p。答案：答后反思：转化的关键是,要善于抓住系统中等效的环节，合理转化目标，适当加以变形，一般是将陌生问题化为熟悉问题；将复杂的问题转化为简单问题。要 点 突 破自我提升能力备考1.化学平衡状态的标志可逆反应达平衡状态的标准有两个：v正=v逆；反应混合物中各组分的物质的量（或浓度，或质量分数，或体积分数）保持不再变化。这两个条件互相关联，只要判定其中一个成立，另一个也必成立。而且要注意，条件中，v正=v逆的内涵是同一物质的消耗速率与生成速率相等，其表现形式有多种，包括反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于对应化学计量数之比，或反应物的生成速率与生成物的生成速率之比等于对应化学计量数之比等，要善于分辨。条件的内涵是各组分的物质的量分数及体积分数（气体时）保持一定，还有总压强恒定及平均摩尔质量恒定等则是其外延，这些都是各组分物质的量恒定的不同表现形式，但要切记各表现形式所适用的条件。判断反应达到平衡状态的方法见下表。列举反应mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或物质的量浓度一定平衡各物质的质量或质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总体积、总压强或总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m mol A同时消耗q mol D。即v正=v逆平衡在单位时间内消耗了n mol B同时消耗了p mol C。即v正=v逆平衡v(A)v(B)v(C)v(D)=mnpq，v正不一定等于v逆不一定平衡在单位时间内生成了n mol B同时消耗了q mol D不一定平衡压强若m+np+q时，总压强一定（其他条件一定）平衡m+n=p+q时，总压强一定（其他条件一定）不一定平衡混合气体的平均相对分子质量（Mr） 一定时，只当m+np+q时 一定，但m+n=p+q时平衡 不一定平衡温度任何化学反应都伴随能量变化，当体系温度一定时（其他不变）平衡体系的密度（）密度一定不一定平衡2.等效平衡原理及规律（1）等效平衡原理相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，只要按反应方程式中的化学计量数之比投入反应物或生成物，建立起的平衡状态都是相同的，这就是所谓的等效平衡原理。由于化学平衡状态与反应条件有关，而与建立平衡的途径无关。因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件（温度、浓度、压强等）完全相同，则可形成等效平衡。如常温常压下，可逆反应2SO2+O22SO32 mol1 mol0 mol0 mol0 mol2 mol0.5 mol0.25 mol1.5 mol从正反应开始，从逆反应开始，从正逆反应相同时开始，对于三种情况，如果按方程式的化学计量数关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等（如折算为），因此三者为等效平衡。（2）等效平衡规律在定温、定容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应，只改变起始时加入物质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。在定温、定容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量的比值与原平衡相同，则两平衡等效。在定温、定压条件下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数比换算成同一边的物质的物质的量之比与原平衡相同，则达到平衡后与原平衡等效。3.有关化学平衡的计算（1）化学平衡计算的一般方法是：先写出有关化学方程式，列出反应物和生成物的起始浓度、变化浓度、平衡浓度（或它们的物质的量）（称为“列三行”）。根据平衡浓度中已知量与未知量的关系，求出平衡时某物质的物质的量或转化率。根据平衡前后物质的量和阿伏加德罗定律求出体系的体积、压强、密度等变化。（2）常用的基本关系式有：c(反应物)平衡=c(反应物)开始-c(反应物)转化。c(生成物)平衡=c(生成物)开始+c(生成物)转化。反应物的转化率=阿伏加德罗定律及其相关推论，如a.恒温恒容下：。b.恒温恒压下：c.恒温恒物质的量时：。d.恒温恒压下：。e.恒温恒压下：（等质量）。f.同温同密度时：g.同温同体积时：(3)化学平衡计算的主要类型有：求起始浓度、转化浓度、平衡浓度。求某反应物的转化率、平衡混合物中各成分的体积分数。有关等效平衡计算。结合气体密度、平均相对分子质量的计算。题 型 研 练互动探究方法备考题型1ti xing yi考查化学平衡状态的标志【例1】将一定量的SO2和含0.7 mol氧气的空气（忽略CO2）放入一定体积的密闭容器中，550 时，在催化剂作用下发生反应：2SO2+O2 2SO3（正反应放热）。请回答下列问题：判断该反应达到平衡状态的标志是。（填字母）a.SO2和SO3浓度相等b.SO2含量保持不变c.容器中气体的压强不变d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e.容器中混合气体的密度保持不变解析：本题主要考查化学平衡平衡的标志、平衡移动、化学平衡计算等知识点。（1）平衡的标志本质上正逆反应速率相等，但d不对，SO3的生成速率与SO2的消耗速率是同一方向的反应速率，不是指正逆反应的反应速率。a只能说明反应过程中某个瞬间可能出现的浓度，但可能下一个瞬间又变化了，所以不能作为平衡的标志，e由于体积不变，质量不变，反应过程中气体的密度一直不变，所以在体积固定的容器中，密度不能作为平衡的标志。而b、c两项能体现出物质的量不再变化，可以作为平衡的标志。答案：bc规律方法：对化学平衡状态特征的理解一定要抓住本质。由平衡状态的本质特征v（正）=v（逆）0决定了化学平衡状态是一个动态平衡，体系中各组分的浓度保持不变。创新预测1 （2009全国卷）下图表示反应X（g）4Y(g)+Z(g)；H0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：下列有关该反应的描述正确的是()A.第6 min后，反应就终止了B.X的平衡转化率为85%C.若升高温度，X的平衡转化率将大于85%D.若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减小解析：本题具体考查化学反应速率与化学平衡部分知识，关键是深刻理解勒夏特列原理并结合具体反应灵活应用。A项，考查化学平衡的特点，由图知：6 min以后，反应物X浓度不再改变，说明达到了平衡。但化学平衡是动态平衡，反应未终止。B项，X的转化率计算：100%=85%。C项，该反应H0，据勒夏特列原理，升温，平衡向着使体系降温的方向移动，即平衡逆向移动，故X的转化率降低。D项，考查温度与反应速率的关系。降低温度，v正、v逆都减小，但不会是同样倍数，与该反应热效应有关。正反应放热，降低温度，平衡正向移动，说明v正v逆。答案：B题型2ti xing er等效平衡原理及规律【例2】一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A（g）+B（g）3C（g），若反应开始时充入