高中化学09专题六化学反应速率 化学平衡.ppt

化学反应速率化学平衡 主讲教师 赵怀元 浓度 压强 温度 催化剂 其它 浓度 压强 温度 适宜条件选择 合成氨工艺过程 一 化学反应速率 1 化学反应速率 2 影响反应速率的条件 二 化学平衡 1 定义 2 影响平衡的条件 3 合成氨简介 化学反应速率和化学平衡 三 综合应用 化学反应速率 意义 表示方法 定性 定量 是表示化学反应进行快慢的物理量 根据反应物消失或生成物产生 如沉淀 气体 颜色变化等现象出现的时间顺序 的快慢来粗略比较 通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加 总称反应物或生成物溶液的变化 c 来表示 化学反应速率的定量表示 化学反应 mA g nB g pC g qD g 表达式 v c t n V t时间内的平均速率 且均为正值 单位 mol L s mol L min mol L h 浓度变化 单位 mol L 时间 单位 s 秒 min 分钟 h 小时 当容器体积一定时物质的量的变化 单位 mol容器的体积 单位 L 注意点 化学反应速率是平均速率 而不是瞬时速率 速率不取负值 同一反应中用不同的物质来表示反应速率时 其数值可以是不同的 但意义相同 比较反应速率时 必须注明用反应物或生成物中的哪一种物质做标准 各物质表示的速率比等于该反应方程式的系数比等于变化浓度比或转化物质的量比 v A v B v C v D m n p q它们表示的都是同一反应速率 在一定温度下 容器内某一反应中M N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示 该反应的化学反应方程式 t2时正反应速率 逆反应速率 填 或 t3时正反应速率 逆反应速率 填 或 t1时N的浓度的M的浓度的 倍 2 实验 在不同浓度的Na2S2O3溶液中同时加入同体积同浓度的稀硫酸 发生如下反应 Na2S2O3 H2SO4 Na2SO4 S SO2 H2O观察出现黄色混浊的快慢 结果是浓溶液的反应速率大 结论 增大某反应物的浓度可以加快反应速率 减小某反应物的浓度会减慢反应速率 通过如右图所示的有关2H2S SO2 3S 2H2O的实验可知压强大的右边容器首先出现浅黄色固体 由此证明 压强对化学反应速率的影响实质上是通过改变气体反应物的浓度来实现的 也就是说压强只对有气体参与的反应的速率才有影响 结论 加压可提高有气体参加的反应速率 练 如下图所示 相同体积的a b c三密闭容器 其中c容器有一活塞 a b两容器为定容容器 起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器压强相等 一定条件下发生2SO2 O2 2SO3的反应 问 如起始在a c两容器中通入同量的N2 则此时三容器起始压强为Pa Pb Pc 起始a c两容器的反应速率大小关系为Va Vc 反应一段时间后a c中速率大小关系为Va Vc 起始反应速率关系为Va Vb Vc 1 5惰性气体对反应速率的影响 稀有气体或其它非反应气体 充入反应容器中 分以下两种情况讨论 1 恒温 恒容时 2 恒温 恒压时 充入的气体虽然改变了容器内气体压强 但却没有改变反应气体的分压 反应物的浓度未变 因此化学反应速率不变 充入的气体会使容器容积扩大 虽未减小容器内气体压强 但却减小了反应气体产生的分压 降低了反应物的浓度 故使反应速率降低 课堂练习 惰性气体对反应速率的影响 在恒温 恒容条件下 可逆反应 N2 3H22NH3达到平衡 向该平衡体系中充入氩气 则下列叙述正确的是 A v正增大 v逆减小B v正 v逆均不变C 平衡不发生移动D 平衡向右移动 答案 B C 温度对化学反应速率的影响 温度对任何形式的化学反应速率都有影响 升高反应体系的温度 是提高反应速率的有效途径在其它条件不变时 温度升高 反应速率加快 请注意 温度每升高10 化学反应速率通常增大到原来的2 4倍 升高同样的温度时 吸热反应速率增大的倍数多 放热反应增大的倍数少 降低 减少 减少 课堂练习 化学反应速率的影响因素 用铁片与稀硫酸反应制取氢气时 下列措施不能使氢气生成速率加大的是 A 对该反应体系加热B 不用稀硫酸 改用98 浓硫酸C 滴加少量CuSO4D 不用铁片 改用铁粉 B 改变外界条件对v正 v逆的影响 1 升温 2 加压 3 增加反应物的浓度 4 加入催化剂 v正 v逆均加快 吸热反应的速率增加得更快些对有气体参加的反应 v正 v逆均增大 气体体积之和大的一侧增加得更快些v正突然增大 然后逐渐减小 v逆逐渐增大v正 v逆同等倍数改变 课堂练习 改变外界条件对v正 v逆的影响 在一定条件下 可逆反应 N2 3H22NH3 H 0 达到平衡时 当单独改变下列条件后 有关叙述错误的是A 加催化剂 v正 v逆都发生变化且变化的倍数相等B 加压 v正 v逆都增大 且v正增大倍数大于v逆增大倍数C 降温 v正 v逆都减小 且v正减小倍数大于v逆减小倍数D 加入氩气 v正 v逆都增大 且v正增大倍数大于v逆增大倍数 C D 方程式 氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl 1价 和S 6价 的速率如图所示 已知这个反应速率随着溶液中c H 增大而加快 1 反应开始时反应速率加快的原因是 2 反应后期反应速率下降的原因是 2KClO3 6NaHSO3 3Na2SO4 2KCl 3H2SO4 在同一条件下 既能向正反应方向进行 同时又能向逆反应方向进行的反应 叫做可逆反应 注意 可逆反应总是不能进行到底 得到的总是反应物与生成物的混合物 化学平衡 在一定条件下可逆反应里 当正反应速率与逆反应速率相等时 反应混合物中各成分的百分含量保持不变的状态 1 定义 2 化学平衡的建立 可逆反应无论从正反应开始或从逆反应开始 只要正反应的起始浓度于逆反应的起始浓度相当 在相同条件下 可达到同一平衡状态 等效平衡 化学平衡的特征 逆等动定变 可逆反应 或可逆过程 V正 V逆 不同的平衡对应不同的速率 动态平衡 达平衡后 正逆反应仍在进行 V正 V逆 0 平衡时 各组分浓度 含量保持不变 恒定 条件 C T P 改变 平衡发生改变 同 只要换算后条件同 平衡等效 平衡标志的判断 V正 V逆 各组分的m n不变 单一量 通过含量 各组分的 或 及 不变 通过浓度 各组分的浓度不变 各物质的转化率不变 原来变化的量不再变化表示到达平衡状态 变 不变 通过复合量 如摩尔质量和密度 需具体分析两项的变化 其它 如颜色等 实际上是浓度 在一定温度下 可逆反应A2 气 B2 气 2AB 气 达到平衡的标志是 A A2 B2 AB的浓度不再变化 B 容器中的压强不再随时间变化 C 单位时间内生成nmol的A2同时生成2nmol的AB D A2 B2 AB的浓度之比为1 1 2 平衡状态的判断 混合物体系中各成分的含量1 各物质的物质的量或各物质的量分数一定2 各物质的质量或各物质的质量分数一定3 各气体的体积或体积分数一定4 总体积 总压强 总物质的量一定 mA g nB g pC g qD g 平衡 不一定 平衡 平衡 平衡状态的判断 正逆反应速率的关系1 在单位时间内消耗了mmolA 同时生成了mmolA 2 在单位时间内消耗了nmolB 同时消耗了pmolC 3 v A v B v C v D m n p q 4 在单位时间内生成了nmolB 同时消耗了qmolD mA g nB g pC g qD g v正 v逆 平衡 v正 v逆 平衡 未达到平衡时也符合此关系 均指v逆 不一定平衡 平衡状态的判断 恒温 恒容时 压强 1 m n p q时 压强保持不变2 m n p q时 压强保持不变混合气体的平均相对分子质量 Mr 1 m n p q时 Mr一定2 m n p q时 Mr一定 mA g nB g pC g qD g 平衡 不一定 平衡 不一定 平衡状态的判断 1 其它条件不变时 如体系的温度一定2 体系的颜色不再变化3 体系的密度一定 mA g nB g pC g qD g 平衡 不一定 平衡 例 在一定温度下 可逆反应A 气 3B 气 2C 气 达到平衡的标志是 A C的生成速率与C分解的速率相等B 单位时间内生成nmolA 同时生成3nmolBC A B C的浓度不再变化D A B C的分子数比为1 3 2 AC 例2 下列说法中可以充分说明反应 P 气 Q 气 R 气 S 气 在恒温下已达平衡状态的是 A 反应容器内压强不随时间变化B P和S的生成速率相等C 反应容器内P Q R S四者共存D 反应容器内总物质的量不随时间而变化 B 例3 下列说法可以证明反应N2 3H22NH3已达平衡状态的是 A 1个N N键断裂的同时 有3个H H键形成B 1个N N键断裂的同时 有3个H H键断裂C 1个N N键断裂的同时 有6个N H键断裂D 1个N N键断裂的同时 有6个N H键形成 AC 例4 在一定温度下的恒容容器中 当下列物理量不再发生变化时 表明反应 A 固 3B 气 2C 气 D 气 已达平衡状态的是 A 混合气体的压强B 混合气体的密度C B的物质的量浓度D 气体的总物质的量 BC A 课堂练习 平衡标志的判断 在一定温度下 向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体 发生如下反应 X g 2Y g 2Z g 此反应达到平衡的标志是 A 容器内压强不随时间变化B 容器内各物质的浓度不随时间变化C 容器内X Y Z的浓度之比为1 2 2D 单位时间消耗同时生成 答案 A B 例1 对于可逆反应2SO2 O2 2SO3 下列说法正确的是A 在体积不变的密闭容器是进行 容器中压强不变 说明已达到平衡状态B 三氧化硫的生成速率和氧气的生成速率相等 则已达到平衡状态C 三氧化硫的生成速率是氧气消耗速率的两倍 则已达到平衡状态D SO2O2SO3三者共存 则已达平衡E 该反应达平衡后 加入大量的18O2气体 达新的平衡时 18O存在于SO2O2SO3中 AE AE 关于化学平衡的基本计算 1 一般步骤 写出有关平衡的可逆反应方程式 找出各物质的起始量 转化量 平衡量 根据已知条件列方程计算2 转化率的计算 3 阿伏加德罗定律及其推论的应用 课堂练习 基本计算方法 为三种气体 把amolX和bmolY充入密闭容器发生反应X 2Y2Z 达到平衡时 若它们的物质的量满足 n X n Y n Z 则Y的转化率为A B C D 答案 B 有关化学平衡的计算 1 一定条件下 在2SO2 O2 2SO3的化学平衡体系中 各物质的浓度分别是2 0mol L 0 8mol L 2 4mol L 则氧气在反应起始时的浓度可能是 A 0 8 2mol L B 0 2mol L C 0 0 8mol L D 无法确定 2SO2 O2 2SO3现20 82 4 2 2 4 0 8 1 2 0 4 4 2 00 2 1 6 0 2 4 1 6 0 40 4 0 2 1molA气体和nmolB气体 按反应 A 气 nB 气 mC 气 进行 反应一段时间后测得A的转化率是50 在同条件下 反应前气体的密度是反应后的3 4 则n和m的值可能是 A n 1 m 1 B n 3 m 3 C n 3 m 2 D n 2 m 3 A nB mC始1n0转0 50 5n0 5m平0 50 5n0 5m则 1 n 0 5 0 5n 0 5m 4 32m n 1讨论 课堂练习 阿伏加德罗定律的应用 如图所示 打开两个容器间的活塞K 使两种气体混合 充分反应 当反应达到平衡状态时 温度不变 密封A管中汞液面比B管中汞液面高7 1cm 反应刚开始时高10cm 设此温度时产物为气态 汞蒸气压强忽略不计 体系容积为定值 求NO2转化为N2O4的转化率 平衡v正 v逆 改变条件 速率不变 平衡不移动 速率改变 程度相同 v正 v逆 平衡不移动 程度不同 v正 v逆 平衡正移 v正 v逆 平衡逆移 速率与平衡的关系 v正 v逆 v正 v逆 v正 v逆 平衡向正反应方向移动 平衡状态 平衡向逆反应方向移动 浓度对化学平衡的影响 增加反应物的浓度改变条件时 v正v逆的关系 平衡移动方向 mA g nB g pC g qD g H 0 v正增大 v逆不变v正 v逆正向移动 v正减少 v逆不变v正 v逆逆向移动 浓度对化学平衡的影响 减少反应物的浓度改变条件时 v正v逆的关系 平衡移动方向 mA g nB g pC g qD g H 0 在某定容密闭容器中建立下列平衡 3A g B g 2C g D g 当起始时向容器中加入3molA 2molB时 达到平衡时测的D的体积分数为m 当起始时向容器中加入2molB 2molC 1molD时达到平衡时测的D的体积分数为n 则m n 在上述反应中如果加入B的量颜色加深 则有颜色的物质可能为 练 当增大某一生成物的浓度时 其速率时间图线如右图所示 或 B C或D 增大体系的压强 混合气体的颜色先变深后变浅但仍比旧平衡深 加压 减压 颜色逐渐变浅 颜色逐渐变深 平衡向气体缩小的方向移动平衡向气体增大的方向移动 增大压强 缩小体积 m n p q改变条件时 v正v逆的关系 平衡移动方向 v正增大 v逆增大v正 v逆正向移动 向气体体积减小的方向移动 压强对化学平衡的影响 mA g nB g pC g qD g H 0 减小压强 增大体积 m n p q改变条件时 v正v逆的关系 平衡移动方向 v正减小 v逆减小v正 v逆逆向移动 向气体体积增大的方向移动 压强对化学平衡的影响 mA g nB g pC g qD g H 0 增大压强 缩小体积 m n p q改变条件时 v正v逆的关系 平衡移动方向 v正增大 v逆增大v正 v逆不移动 压强对化学平衡的影响 mA g nB g pC g qD g H 0 v正减小 v逆减小v正 v逆不移动 减小压强 增大体积 m n p q改变条件时 v正v逆的关系 平衡移动方向 压强对化学平衡的影响 mA g nB g pC g qD g H 0 压强对某些平衡也无影响 增大体系的压强 增大体系的压强 平衡不移动 溶液体积不变 浓度不变 速率不变 思考 加KCl固体 平衡移动吗 就象压强对化学反应速率的影响一样 压强对化学反应平衡的影响也是通过改变气体物质的浓度来实现的 对于可逆反应mA 气 nB 气 pC 气 qD 气 其正 逆反应速率有如下关系 V正 k正 A m B n V逆 k逆 C p D q 由上可知当改变体系的压强时 平衡混合物中各气体物质的浓度都等倍数的改变 则可逆反应中气体系数和大的一方的速率改变的程度大 平衡移动方向就可想而知了 在可逆反应 mA nBpC qD中 通常存在如下关系 V正 K1 c A m c B n V逆 k2 c C p c D q 其中K1 k2只与温度有关 c A c B c C c D 为相应物质的浓度 当V正 V逆时 平衡 当V正 V逆时 平衡向右移动 当V正 V逆时 平衡向左移动 若将改变的有关条件代入公式 通过比较新的V正 V逆的相对大小 便可确定化学平衡移动的方向 注意 1 压强变化是指平衡混合物体积变化而引起的总压变化 2 压强只影响有气体参加且反应前后气体总量发生变化的反应的化学平衡 若反应前后气体体积无变化 改变压强 能同时改变正 逆反应速率 V正 V逆 平衡不移动 3 恒容时 通入惰性气体 压强增大 但浓度不变 平衡不移动恒压时 通入惰性气体 压强不变 但容积增大 浓度减小 平衡移动 相当于减压 4 同等倍数改变反应混合物各物质的浓度时 就视为压强的影响 结论 其它条件不变时 增大压强 会使平衡向气体体积缩小的方向移动 其它条件不变时 降低压强 会使平衡向气体体积增大的方向移动 练 1 在一个固定体积的密闭的容器中 放入3升X 气 和2升Y 气 在一定条件下发生下列反应 4X 气 3Y 气 2Q 气 nR 气 达到平衡后 容器内温度不变 混合气体的压强比原来增加5 X的浓度减小1 3 则该反应方程式中的n值是 A 3 B 4 C 5 D 6 在密闭容器中进行反应N2 3H22NH3 Q 一定温度下达到平衡 若将平衡体系中各物质浓度都增加到原来的2倍 则产生结果是 平衡不移动 平衡向正反应方向移动 NH3的百分含量增加 H2的转化率增大 达到新平衡后容器的压强等于原平衡的压强的2倍 N2 减小 NH3 新 2 NH3 原 A B C D 升高体系的温度 混合气体的颜色加深 降温 颜色变浅升温 颜色变深 平衡向放热方向移动 平衡向吸热方向移动 结论 在其它条件不变时 升高温度 化学平衡向吸热反应方向移动 降低温度 平衡向放热反应方向移动 v正增大 v逆增大v正 v逆正向移动 向吸热反应的方向移动 升高温度 正反应吸热 改变条件时 v正v逆的关系 平衡移动方向 温度对化学平衡的影响 mA g nB g pC g qD g H 0 v正减小 v逆减小v正 v逆逆向移动 向放热反应的方向移动 降低温度 正反应吸热 改变条件时 v正v逆的关系 平衡移动方向 温度对化学平衡的影响 mA g nB g pC g qD g H 0 对于平衡 C2H2 H2 C2H4和平衡 2CH4 C2H4 2H2 在其他条件不变时 温度降低 式向右移动 式相左移动 则热化学方程式C 固 2H2 气 CH4 气 Q1 2C 固 H2 气 C2H2 气 2Q2和2C 固 2H2 气 C2H4 气 2Q3中Q1 Q2 Q3值得大小比较是 A Q1 Q2 Q3 B Q1 Q3 Q2 C Q2 Q1 Q3 D Q3 Q2 Q1 升温可同时增加正逆反应速率 但吸热反应方向的速率增加的更多 则升温使可逆反应向吸热方向移动 降温可同时降低正逆反应速率 但吸热反应方向的速率降低的更多 则降温使可逆反应向放热方向移动 即温度对吸热反应方向的速率影响更大 反应条件对化学平衡的影响 V正增大V逆开始不变 但随之增大V正 V逆 向正方向移动 溶液或气体 V增和V缩都增大但V增 V缩 向气体体积缩小的方向移动 气体 V放和V吸都增大但V放 V吸 向吸热反应方向移动 如果改变影响平衡的一个条件 如浓度 压强 温度等 平衡就向能减弱这种改变的方向移动 催化剂对平衡无影响 v正增大 v逆增大v正 v逆不移动 使用正催化剂改变条件时 v正v逆的关系 平衡移动方向 mA g nB g pC g qD g H 0 勒沙特列原理 平衡移动原理 1 已建立化学平衡的某可逆反应 当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时 下列有关叙述正确的是 生成物的百分含量一定增加 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 使用了合适的催化剂A B C D 注 化学平衡移动的方向与平衡后的结果无必然联系 下列事实中不能用平衡移动原理解释的是 A 密闭 低温是存放氨水的必要条件 B 实验室用排饱和食盐水法收集氯气 C 硝酸工业生产中 使用过量空气以提高NH3的利用率 D 在FeSO4溶液中 加入铁粉以防止氧化 对于平衡体系 mA 气 nB 气 pC 气 qD 气 Q 下列判断正确的是 A 若温度不变 将容器的体积增大1倍 此时A的浓度变为原来的0 48倍 则m n p Q B 若平衡时 A B的转化率相等 说明反应开始时A B的物质的量之比为m n C 若平衡体系共有气体amol 再向其中加入bmolB 当重新达到平衡时 气体的总物质的量等于 a b mol 则m n q p D 温度不变时 若压强增大为原来的2倍 达到新平衡时 总体积一定比原体积的1 2要小 温度越高速率越快 温度越低越有利于氨的生成 以500 左右为宜 而且在此温度下催化剂活性最大 N2 3H2 2NH3 H 92 4kJ mol 正反应为气体体积缩小的放热反应 1 温度 从速率角度分析 从平衡角度分析 综合考虑 合成氨条件的选择 2 压强 从速率角度分析 从平衡角度分析 综合考虑 压强越大速率越快 压强越大越有利于氨的生成 以2 107 5 107为宜 因为压强越大 对设备的制造和材料的强度要求越高 3 催化剂 目前工业上以铁触媒为催化剂 可以提高反应速率但不影响平衡 500 20MPa 50MPa铁触媒不断补充N2和H2及时分离出NH3 2 合成氨的适宜条件 适宜生产条件选择的一般原则 1 增大某种反应物浓度 能提高反应速率和另一种反应物的转化率 故生产中常使廉价易得的原料适当过量 以提高另一原料的利用率 如氮气与氢气的配比为1 07 3 2 对气体分子数减少的反应 增大压强使平衡向增大生成物的方向移动 但压强太大 动力消耗 设备要求成本增高 故必须综合考虑 3 对放热反应 升温提高反应速率 但转化率降低 若温度太低 反应速率又太慢 故需使用适当的催化剂 对吸热反应 升温加快反应速率 又能提高转化率 但要避免反应物或生成物的过热分解 4 使用催化剂可大大提高反应速率且不影响化学平衡 但使用时必须注意其活性温度范围 且防止催化剂 中毒 延长使用寿命 分析平衡移动的注意事项 1 主要与次要改变条件为主要影响 平衡移动为次要因素2 前因与后果如 改变压强可能使平衡移动 平衡移动也可以导致压强变化 3 转化率与浓度转化率 反映发生反应的物质的多少 浓度 反映平衡状态时物质的多少 课堂练习 化学平衡的移动 已建立化学平衡的某可逆反应 当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时 下列有关叙述正确的是 生成物的百分含量一定增加 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率 使用了合适的催化剂 A B C D 答案 B 课堂练习 化学平衡的移动 在密闭容器中进行反应N2 3H2 2NH3 H 0 一定温度下达到平衡 若将平衡体系中各物质浓度都增加到原来的2倍 则产生结果是 平衡不移动 平衡向正反应方向移动 NH3的百分含量增加 H2的转化率增大 达到新平衡后容器的压强等于原平衡的压强的2倍 N2 减小 NH3 新 2 NH3 原 A B C D 答案 B 等效平衡问题 外界条件相同时 可逆反应不论从正反应开始 还是从逆反应开始 还是正反应和逆反应同时开始 途径虽然不同 只要起始浓度相当 所建立的平衡是等效平衡 可以达到相同的平衡状态 浓度 mol L 1 时间 s 0 00 1 00 2 00 1 58 0 21 浓度 mol L 1 t2 HI H2或I2 0 00 1 00 2 00 1 58 0 21 t1 时间 s HI H2或I2 从正反应开始 从逆反应开始 1molH2 1molI2 2molHI 相当于 例题 2SO2 O2 2SO3 在一定条件下 对同一可逆反应 虽然起始时加入物质的物质的量不同 但只要达到化学平衡时 同种物质的含量相同 这样的平衡就称为等效平衡 如 常温常压下 可逆反应的起始条件如下1 2mol1mol0mol2 0mol0mol2mol3 0 5mol0 25mol1 5mol以上三个反应最终将达到等效平衡 等效平衡规律 投料换算成相同物质表示时量相同 两次平衡时各组分n C 均相同 两次平衡时各组分 相同 n C同比例变化 投料换算成相同物质表示时等比例 投料换算成相同物质表示时等比例 两次平衡时各组分 C相同 n同比例变化 BD 2 0 25 1 5 a c 2 b c 2 1 上题中 若反应起始时SO2和O2氧气物质的量分别为2mol和1mol 则在同一条件下 下列各组能达到同一化学平衡状态的是 A4molSO2和2molO2B2molSO3C1molSO2和0 5molO2D2molSO2 1molO2和2molSO3 课堂练习 等效平衡 在一个固定容积的密闭容器中 保持一定温度进行以下反应 H2 g Br2 g 2HBr g 已知加入1molH2和2molBr2时 达到平衡后生成amolHBr 如下表 在相同条件下 且保持平衡时各组分的体积分数不变 试填写下表空白 课堂练习 等效平衡 在等温 等容条件下 有下列气体反应 2A g 2B g C g 3D g 现分别从两条途径建立平 A和B的起始浓度均为2mol L C和D的起始浓度分别为2mol L和6mol L 下列叙述正确的是A 和 两途径最终达到平衡时 体系内混合气体的体积分数相同B 和 两途径最终达到平衡时 体系内混合气体的体积分数不同C 达平衡时 两途径的反应速率相等D 达平衡时 途径 的混合气体密度等于途径 混合气体密度的1 2 A D B C 在一定容密闭容器中 加入mmolA nmolB发生下列反应 mA 气 nB 气 pC 气 平衡时C的浓度为wmol L 1 若维持容器体积和温度不变 起始加入amolA bmolB cmolC 要使平衡后C的浓度仍为wmol L 1 则a b c必须满足的关系是 A a b c m n p B a b m n ap m c p C mc p a m nc p b n D a m 3 b n 3 c p 3 有一体积不变的密闭容器中加入2molA1molB发生如下反应 2A g B g 3C g D g 达到平衡状态时 C的浓度为Wmol L 若维持反应的温度和容器的体积不变 按下列四种方式改变起始物质的量 达到平衡后 C的浓度仍为Wmol L的是 A 4molA 2molBB 2molA 1molB 3molC 1molDC 3molC 1molD 1molBD 3molC 1molD D 将2 0molSO2气体和2 0molSO3气体混合于固定体积的密闭容器中 在一定条件下发生反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g 达到平衡时SO3为nmol 在相同温度下 分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质 平衡时SO3等于nmol的是 A 1 6molSO2 0 3molO2 0 4molSO3B 4 0molSO2 1 0molO2C 2 0molSO2 1 0molO2 2 0molSO3D 3 0molSO2 1 0molO2 1 0molSO3 B 如果改成压强不变的密闭容器中 又该如何选呢 AB 在一固定容积的密闭容器中 充入2 0molA和1 0molB发生如下反应 2A g B g xC g 达到平衡后 C的体积分数为 C 若维持容器体积和温度不变 改为充入0 6molA 0 3molB和1 4molC为起始物质 反应达平衡后 C的体积分数也为 C 则x可能为 A 1B 2C 3D 4 BC 极限转换 归0思想及其应用 归0思想 用途 按方程式的计量系数将某一种或几种物质的物质的量折算为零 1 与给定条件相比较 判断达到的平衡是否等效 2 计算某物质起始量的取值范围 课堂练习 归0思想及其应用 在一定条件下 可逆反应A2 B2 2C达到了化学平衡状态 经测定得平衡时c A2 0 5mol L c B2 0 1mol L c C 1 6mol L 若A2 B2 C的起始浓度分别以amol L bmol L cmol L表示 请回答 1 a b满足的关系是 2 a的取值范围是 答案 a b 0 4mol L 0 4 a 1 3 速率与平衡图像问题的分析 1 认清坐标系 搞清纵 横坐标所代表的意义 并与勒沙特列原理挂钩 2 紧扣可逆反应的特征 搞清正反应方向的反应热 吸热还是放热 体积变化 增大还是减小 不变 物质状态 有无固体 纯液体物质参加或生成 3 看清速率的变化及变化量的大小 在条件与变化之间搭桥 4 看清起点 拐点 终点 看清曲线的变化趋势 5 先拐先平衡 例如 在转化率 时间图上 先出现拐点的曲线先达到平衡 此时逆向推理可得该变化的温度高 浓度大 压强高 6 定一议二 当图像中有三个量时 先确定一个量不变 再讨论另外两个量的关系 课堂练习 图像的基本含义 右图表示容积固定的密闭容器中进行的某一可逆反应 A g 2B g 2C g 以B的浓度表示的反应速率与时间的关系 已知速率的单位为 图中阴影面积的数值相当于A A浓度的减少量B B浓度的减少量C C物质的量的增加量D B物质的量的减少量 反应2A B 2C在反应过程中C的百分含量 C 随温度变化如图所示 则 1 T0对应的v正和v逆关系是 2 正反应为 热反应 3 A B两点正反应速率的大小关系是 4 温度T T0时 C 逐渐增大的原因是 T C o A B T0 0 v正 v逆 吸 A B 反应还未达平衡 正方向反应 在一密闭体系中发生下列反应 A g 3B g 2C g H 0 如图所示为某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系 下列说法正确的是A t3 t4时间段时C的体积分数最高B t1时刻表示体系改变的反应条件为升高温度C t4时刻表示体系改变的反应条件为加大压强D t3时刻表示体系改变的反应条件为采用适当的催化剂 v逆 v正 v逆 v正 t1 t2 t3 t4 t v B D 图像辅助解题 1 2 在2L密闭容器中 充有2molSO2和一定量的O2 发生下列反应 2SO2 O2 2SO3 当反应进行到4min时 测得SO2为0 4mol 若反应进行到2min时 容器中SO2的物质的量为A 等于1 6molB 大于1 6molC 等于1 2molD 小于1 2mol D 先拐先平衡 可逆反应mA s nB g eC g fD g 反应过程中 当其它条件不变时 C的百分含量 C 与温度 T 和压强 P 的关系如下图 下列叙述正确的是A 达平衡后 加入催化剂则C 增大B 达平衡后 若升温 平衡左移C 化学方程式中n e fD 达平衡后 增加A的量有利于平衡向右移动 P2 P1 C 时间 0 T2 T1 C 时间 0 B 在密闭容器中进行下列反应 M g N g R g 2L 此反应符合下面图像 下列叙述是正确的是 A 正反应吸热 L是气体 B 正反应吸热 L是固体 C 正反应放热 L是气体 D 正反应放热 L是固体或液体 T1 P1 R 时间 0 T2 P1 T1 P2 答案 C 如图所示 图中a曲线表示X g Y g Z g W g H 0 的反应过程 若使a曲线变为b曲线 可采取的措施是 A 加入催化剂B 增大Y的浓度C 降低温度D 增大体系压强 答案 A D 同时符合两个图象的反应是 v 反应速率 V 某气态生成物的体积分数 A N2O3 g NO2 g NO g H 0B 2CO g C s CO2 g H 0C 3NO2 g H2O l 2HNO3 l NO g H 0D 4NH3 g 5O2 g 4NO g 6H2O g H 0 答案 A 定一议二 由可逆反应测绘出图像 纵坐标为生成物在平衡混合物中的百分含量 下列判断不正确的是A 反应物中一定有气体B 生成物中一定有气体C 正反应一定是放热反应D 正反应一定是吸热反应 答案 A C 可逆反应mA s nB g pC g H 0 在一定温度下B的百分含量与压强的关系如图所示 则下列判断正确的是A m n pB n pC x点的状态是v正 v逆D x点比y点的反应速度慢 B 压强 0 X Y 答案 C D 下图是在其它条件一定时 反应2NO O2 2NO2 H 0 中NO的最大转化率与温度的关系曲线 图中坐标有A B C D E5点 其中表示未达平衡状态且V正 V逆的点是 0 A B C E D T NO转化率 答案 C 右图I II III分别代表反应 则Y轴是指 N2 3H2 2NH3 H 0 H2 I2 g 2HI H 0 2SO3 2SO2 O2 H 0 CO 2H2 CH3OH g H 0A 平衡混和气中一种生成物的百分含量B 平衡混和气中一种反应物的百分含量C 平衡混和气中一种生成物的转化率D 平衡混和气中一种反应物的转化率 答案 A D 如图所示 反应 X 气 3Y 气 2Z 气 H 0 在不同温度 不同压强 p1 p2 下 达到平衡时 混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线应为 ABCD 答案 C 对于达平衡的可逆反应X Y W Z 增大压强 则正 逆反应速度 v 的变化如图 分析可知X Y Z W的聚集状态可能是A Z W为气体 X Y中之一为气体B Z W中之一为气体 X Y为非气体C X Y Z皆为气体 W为非气体D X Y为气体 Z W中之一为气体 答案 C D 在一密闭体系中发生下列反应 A g 3B g 2C g H 0 如图所示为某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系 下列说法正确的是A t3 t4时间段时C的体积分数最高B t1时刻表示体系改变的反应条件为升高温度C t4时刻表示体系改变的反应条件为加大压强D t3时刻表示体系改变的反应条件为采用适当的催化剂 答案 B D 专项练习 速率 平衡图像 mA g nB g pC g qD s 此图在t2时 如果是加热 那么 H值是大于0 还是小于0 如果是减压 那么m n与p的关系如何 H 0 m n p 如图所示 600K时 在容积可变的透明容器内 反应 2HI g I2 g H2 g 达到平衡状态A 保持温度不变 将容器的容积压缩为原来容积的一半 达到平衡状态B 按从视线方向观察 填 能 或 不能 看出两次平衡时容器内颜色深浅的变化 理由是 若从水平方向观察 能看到吗 答 平衡状态A 平衡状态B 视线2 视线1 视线2 视线1 补充练习辅助 由V t曲线判断平衡的移动 例1 A 增加反应浓度 平衡移动的V t曲线 B 增加生成物浓度 平衡移动的V t曲线 C 减小反应物浓度 平衡移动的V t曲线 D 减小生成物浓度 平衡移动的V t曲线 说明 上述图线的特点是有一速率是逐渐改变的 是改变浓度引起化学平衡移动的特征 例2 下列图线分别有哪些含义 t 说明 上述图线的特点是正 逆反应速率同时发生改变 属于温度 压强对化学平衡的影响特征 AA 升温时 正 逆反应速率均增大 但吸热反应方向的速率增得更多 正反应为吸热反应 或气体反应时增压 正逆反应速率均增大 但气体体积大的增大得更多 正反应为气体缩小的反应