化学反应速率和化学平衡

1、1第七章化学反应速率和化学平衡第七章化学反应速率和化学平衡第一节第一节 化学反应速率及影响因素化学反应速率及影响因素高考指南高考指南近几年高考对本节内容的考查，主要考点有两个：一是化学反应速率的表达形式及相关计算；二是外界条件对化学反应速率的影响，往往结合化学图像进行考查。本节主要内容本节主要内容1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2.理解外界条件（温度、浓度、压强、催化剂等）对反应速率的影响。基础考点梳理基础考点梳理一、化学反应速率1. 含义：化学反应速率是用来衡量化学反应 。2. 表示方法（1）定性：根据反应物消耗，生成物产生的快慢（用气体、沉淀等可见现象）来粗略比较（2）

2、定量：用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。 表达式： 单位： 、 （3）强调： a化学反应速率是指一定时间内的 速率，而不是 速率，且均取正值，无负值b同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率，数值可能不同，但表示意义 （相同，不相同）例如：N2+3H22NH3，反应经 5 秒后，反应物 N2和 H2浓度分别减小了0.5mol/L、1.5mol/L,生成物 NH3的浓度增加了 1mol/L。则v(N2)= ； v(H2)= ；v(NH3)= 。同一反应，相同的条件，在同一段时间内，虽然速率数值不同，但反应的快慢程度是一样的，既表示的意义相同。c各物质表示的速率比等于 根据

3、（b）中的速率可知：v(N2)：v(H2)：vNH3= 对任一反应 aA+bB=cC+Dd 则有 v(A)：v(B)：v(C)：v(D)= dC 是指反应过程中反应物的消耗量或生成物的生成量，可根据方程式或比例计算。e固体或纯液体（不是溶液） ，其浓度可视为不变的常数，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。二、影响化学反应速率的因素21. 有效碰撞、活化分子和活化能（1）化学反应是通过反应物之间的相互碰撞来完成的，但不是所有的碰撞都能发生化学反应，微粒间能够 的碰撞叫有效碰撞。（2）能够 的分子属于活化分子。（3）发生有效碰撞的条件是 和 。（4）活化能E1： E2： E2-E1： 2. 影响

4、因素 影响化学反应速率的内因是 ，它是决定化学反应速率的主要因素。影响化学反应速率的外因主要有 。影响因素：条件适用范围影响微观解释浓度压强温度催化剂 其他因素光、超声波、电磁波、颗粒大小、溶剂的性质等难点解析：难点解析：1、压强对化学反应速率的影响 对于有气体参加的反应，当温度一定时，增加压强，反应速率加快，值得注意的是:改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变所致，如果参加反应的物质是固体或液体时，可以认为压强的改变不影响他们的反应速率。对于气体反应体系，有以下几种情况：a恒温时：增大压强体积缩小浓度增大反应速率加快3b恒容时：（1）充入气体反应物浓度增大（总压也增大）反应

5、速率加快 （2）充入“惰气” 总压强增大，但各分压不变，即各物质的浓度不变，反应 速率不变。C恒压时，充入“惰气” 体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。2、外界条件的变化对可逆反应速率（V正、V逆）的影响（1）升温，V正、V逆一般均加快，但吸热反应方向增加的倍数大一点；降温,V正、V逆一般均减小，但吸热反应方向减小的倍数大一点。总而言之，当温度改变时，V正、V逆均会改变，且变化趋势一致，但始终是吸热方向的速率变化程度大一点。（2）恒温时，加压对有气体参加的反应，V正、V逆均增大，气体分子数减少的方向增大的倍数大一点；降压，v正，v逆均减小，气体分子数减少的方向减小的倍数大一点。总而言之，当温

6、度不变，只有压强改变时，V正、V逆均会改变，且变化趋势一致，但始终是气体分子数减小的方向的速率变化程度大一点。（3）增加反应物的浓度，V正急剧增大，V逆瞬间不变，而后逐渐增大；减小反应物的浓度，V正急剧减小，V逆瞬间不变，而后逐渐减小；增加生成物的浓度，V逆急剧增大，V正瞬间不变，而后逐渐增大；减小生成物的浓度，V逆急剧减小，V正瞬间不变，而后逐渐减小。(4) 加催化剂可同等程度的改变 V正、V逆。3、外界条件对可逆反应速率影响的图像分析（1）速率-时间图像平衡体系条件变化速率变化速率变化曲线增大反应物浓度减小反应物浓度增大生成物浓度任一平衡体系减小生成物浓度增大压强或升高温度正反应方向为气体

7、分子数增大的放热反应减小压强或降低温度4反应前后气体分子数不变的平衡体系，改变压强；或任一平衡体系使用催化剂使用催化剂或增大压强（2）速率-温度或压强图像巩固练习巩固练习一、选择题：1.将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2L 的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)+B(g) 2C(g) 若经 2 s 后测得 C 的浓度为 0.6 molL-1，现有下列几种说法： 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 molL-1s-1 用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 molL-1s-1 2 s 时物质 A 的转化率为 70% 2 s 时物质 B 的浓度为 0.

8、7 molL-1其中正确的是（ ）A. B. C. D. 2.在 20时某化学反应的速率为 0.15 molL-1s-1，若温度每升高 10，反应速率提高到原来的 2 倍，则为使反应速率达到 1.2 molL-1s-1，应使反应在什么温度下进行（ ）A. 30 B. 40 C. 50 D. 603.某温度时，浓度都是 1molL-1的两种气体，X2、Y2在密闭容器中反应生成气体 Z，达到平衡时 c(X2)=0.4molL-1、c(Y2)=0.8molL-1、c(Z)=0.4molL-1，则该反应的反应方程式是（ ）A. X2+2Y2 2XY2 B. 2X2+Y2 2X2YC. 3X2+Y2 2

9、X3Y D. X2+3Y2 2XY34. 对于反应 4A(g)+5B(g) = 4C(g)+6D(g)，以下化学反应速率的表示中，所表示反应速率最快的是( ) A. v (A)=0.40molL-1s-1 B. v (B)=0.48molL-1s-1C. v (C)=0.36molL-1s-1 D. v (D)=0.55molL-1s-15. 在 2L 密闭容器中，发生 3A(g) +B(g)=2C(g)的反应，若最初加入 A 和 B 都是 4 mol，且 10 s 内用 A 表示的平均反应速率为 0.12 mol/(Ls)，则 10s 时容器中 B 的物质的量为( )5A. 2.8mol B

10、. 1.6mol C. 3.2molD. 3.6mol6. 对于在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 （ ） A增大压强 B降低温度 C加入催化剂 D增大反应物浓度7. 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快的是 （）加热将稀硫酸改为的浓硫酸滴加少量硫酸铜溶液不用铁片，改用铁粉8. 已知反应 A+2B=2C，改变下列条件一定能使反应速率增大的是（ ）A增大物质 A 的浓度 B增大体系的压强 C升高温度 D使用合适的催化剂9. 已知其他条件均相同时，下列两个反应：（1）50下，2SO2+O22SO3 ；（2）1

11、00下，N2+3H22NH3，哪个反应的反应速率较快一点（ ）A反应（1） B反应（2） C一样快 D无法确定10. 从下列实验事实所引出的相应结论正确的是（ ）来源:Zxxk.Com选项实验事实结论A其他条件相同，Na2S2O3溶液浓度越大，析出硫沉淀所需时间越短当其他条件不变时，增大反应物浓度化学反应速率加快B在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都没有发生改变催化剂一定不参与化学反应C物质的量浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应反应开始时速率相同D在容积可变的密闭容器中发生反应 H2（g）+I2（g）2HI（g） ，把容积缩小一倍正反应速率加快，逆反应速率不变二、填空题1

12、1. 将等物质的量的 H2和 I2充入 2L 的密闭容器中，进行反应 H2（g）+I2（g）2HI（g） ，测得 2 min 时 v (HI) = 0.1 molL-1min-1，I2（g）的浓度为 0.4 molL-1，试确定：（1）2 min 内 H2和 I2的反应速率分别为_ _、 ；（2）H2和 I2的起始浓度为_；（3）2 min 末 HI 的浓度为_。12. 把空气中久置的铝片 5.0 g 投入盛有 500 mL、0.5 mol/L 的硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系，可用右图所示的坐标曲线来表示。曲线 0a 段不产生 H2的原因 ，有关化学方程式为

13、 。6曲线 ac 段，产生氢气的速率增加较快的主要原因 。曲线 c 段以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因 。13. 有 A、B 两个极易导热的容器,A 容器的容积不变，B 容器的活塞可上、下滑动，保持内外压强相等。在相同条件下，将等物质的量的 NO2压入容积相同的 A、B 两容器中进行反应:：2NO2N2O4(正反应为放热反应)，请用“”或“0，即：正，逆反应仍在继续进行。（5）变：化学平衡状态是有条件的，暂时的，改变影响平衡的外界条件，原平衡会被破坏，使平衡会发生移动，重新建立新的平衡。 二、化学平衡的移动1. 化学平衡状态是在一定的外界条件下建立起来的，当外界条件改变时，原有的平衡会被

14、破坏，重新去建立一个新的平衡，可用下列过程表示V正=V逆（原平衡） V正V逆 （原平衡被破坏） V正=V逆（建立新平衡）可逆反应中，旧 ，新 的过程叫做化学平衡的移动。2.影响化学平衡移动的因素（1）浓度：a. 当其他条件不变时，改变其中任何一种反应物或生成物的浓度，就会改变正、逆反应的 ，从而使化学平衡 。b. 当其他条件不变时，增大反应物（或减小生成物）浓度，平衡向 方向移动；增大生成物（或减小反应物）浓度，平衡向 方向移动。c. 平衡移动的方向取决于浓度改变时速率变化较大的一方。d. 对于有固体或纯液体参加的反应，改变固体或纯液体的量，并没有改变浓度，平衡8不移动。e. 只要是增大浓度（

15、反应物或生成物） ，无论平衡向哪个方向移动，新平衡状态的速率一定 原平衡状态的速率，反之亦然。（2）压强：a. 对于有 参加或 的可逆反应来说，气体压强的改变，可以改变气体物质的 。气体物质的 改变后，如果能导致正、逆反应速率 ，也可引起化学平衡的 。b. 当其他条件不变时，在有气体参加反应的平衡体系中，增大（或减小）压强，平衡向气体体积 （或 ）的方向移动。c. 平衡移动的方向取决于压强改变时速率变化较大的一方。增大压强，无论平衡向哪个方向移动，新平衡状态的速率一定 原平衡状态的速率，反之亦然。d. 以上说法主要是针对有气体参加且气体体积在反应前后有变化的平衡体系，对于气体体积在反应前后无变

16、化的平衡体系，改变压强化学平衡不移动。e. 平衡混合物都是固体或液体的平衡体系，改变压强化学平衡不移动。f. 压强的改变必须改变混合物的浓度，才能使化学平衡发生移动。所以，以上说法主要指的是在恒温条件下，改变容积来改变压强的影响结果，不包括充气改变压强的情况。（3）温度：a. 当其他条件不变时，改变反应体系的温度，对吸热反应方向和放热反应方向的速率影响不同，导致正、逆反应速率 ，也可引起化学平衡的 。b. 当其他条件不变时，升高（或降低）温度，平衡向 （或 ）方向移动。c. 平衡移动的方向取决于温度改变时速率变化较大的一方。升高温度，无论平衡向哪个方向移动，新平衡状态的速率一定 原平衡状态的速

17、率，反之亦然。（4）催化剂：因催化剂可以 改变正、逆反应速率，在改变过程中，始终保持 ，固对化学平衡状态无影响，不改变反应物的转化率，化学平衡不移动。3. 化学平衡移动原理（勒夏特列原理）：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度，压强或温度等） ，平衡就向能够 这种改变的方向移动。理解平衡移动原理时注意：1 “减弱”的双重含义定性角度：平衡移动的方向为减弱外界改变的方向定量角度：移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化量。92分清“三个变化量” A 条件改变时的量变 B 平衡移动过程中的量变 C 原平衡与新平衡的量变3适用其他体系溶解平衡，电离平衡，水解平衡等4不能用勒夏特

18、列原理解释：a. 催化剂的使用b. V（g）=0 可逆反应压强的改变对平衡的影响c. 外界条件的改变对平衡的影响与生产要求不完全一致（如合成氨温度选用）5化学平衡发生移动，并不是所有的量都改变；平衡不一动，也不是所有的量都不变。例如 H2（g ）+I2(g) 2HI(g)反应，达平衡时，缩小容器的容积增大压强，正、逆反应速率均增大，但平衡不移动，混合物中总物质的量不变，混合物的平均摩尔质量也不变，但各成分的浓度均增大，混合物的颜色将加深。难点解析：难点解析：1. 化学平衡状态的标志主要运用化学平衡状态的本质特征“等”和“定”进行讨论a. 微观标志：“等”即 V正=V逆0（1）比较反应物的消耗(

19、或生成)速率与生成物的消耗(或生成)速率，注意以不同物质为基准时各速率要考虑比例关系。如：反应 A+2B2C，单位时间内消耗 1molA同时消耗 2molC，说明已达到平衡状态（2）比较反应物分子中化学键的断裂（或生成）与生成物分子中化学键的断裂（或生成）及其比例关系。如反应 H2+I22HI.单位时间内有 1mol HH 键断裂同时2mol HI 键断裂，标志着已达到平衡状态b. 宏观标志：“定”即各组分物质的量浓度保持不变，百分组成一定（1）体系中各组分的百分含量保持一定 （2）体系中各组分的浓度保持一定，颜色一定（3）各反应物的转化率保持一定等等以下说法要视具体反应情况而定：（4）体系的

20、平均摩尔质量保持一定 （5）整个混合气体的密度保持一定（恒压时）（6）体系的压强保持一定。 （恒容时）例如：恒容装置，反应物和生成物均为气体时， （5）就不能作为平衡状态判定的标志；反应前后气体体积相等的反应（H2（g ）+I2(g) 2HI(g)） ， （4）和 （6）就不能作为平衡状态判定的标志。2. 向平衡体系中充“惰性气体”对平衡的影响a容积不变，通入“惰气” ，V正、V逆均不变，平衡不移动。10例：在 2L 密闭容器中，充入 1molA 和 2molB 进行如下反应：A(g)+2B(g) 2C(g)，达到平衡时，A 的转化率为 40%，若保持恒温恒容，向容器内充入 1mol 氦气，此

21、时 A的转化率是（ ）A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定b保持压强不变，通入“惰气” ，容积增大，平衡向增大体积反应的方向移动。例：在一定温度下，合成氨反应达到平衡后，再进行下列操作，平衡不移动的是（ ）A.恒温、恒压时，充入 NH3 B.恒温、恒压时，充入 He C.恒温、恒容时，充入 NH3 D.恒温、恒容时，充入 Hec对于反应前后气体体积没有变化的平衡体系，充入“惰性气体”时平衡不发生移动。对于 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，且 m+n=p+q，达到平衡状态，将惰性气体充入平衡体系中，不论什么情况下，都不会使化学平衡移动。因为（1）在恒温恒容下，平衡不

22、移动。（2）在恒温恒压下，充入惰性气体，要恒压，容器体积必增大，且由于反应前后气体体积没有变化，此时各组分浓度同倍数减小，即正逆速率改变的程度相同，平衡不移动。注：此处的“惰性气体”指不与各组分反应的气体，非特指稀有气体3.化学平衡图像a. 图象题的一般解题思路 这类题目是讨论自变量 x（如时间、温度、压强等）与函数值 y（如物质的量、浓度、质量分数、转化率）之间的定量或定性关系，因此，要运用数学方法解决此类题目。 （1）分析纵横坐标及曲线表示的意义。（2）分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。（3）分析特殊点（起点、拐点、终点）及其含义。（4）有两个以上变量时，分别讨论两个变量的关系，此时确定

23、其他量为恒量。b. 图象题的类型 （1）物质的量（或浓度）时间图象 例：某温度下，在体积为 5的容器中，、三种物质物质的量随着时间变化的关系如右图所示，则该反应的化学方程式为_ _，2内用的浓度变化和用的浓度变化表示的平均反应速率分别为_ _、_ _。（2）三维图：一般是某种量TP，可将三维图转化为二维图：某种量T 和某种量P进行分别分析。转化率（或质量分数等）压强、温度图象例：有一化学平衡（）（）p（）（），如右图所示是A 的转化率同压强、温度的关系，分析右图可以得出的正确结论是（）。正反应吸热，正反应吸热， 11正反应放热， 正反应放热， 质量分数或转化率时间图象 例：对于可逆反应（）（）

24、（）（）反应过程中，其他条件不变时，产物的质量分数与温度或压强 p 的关系如右图所示，请判断下列说法正确的是（）降温，化学平衡向正反应方向移动使用催化剂可使 D%有所增加 化学方程式中气体的化学计量数 B 的物质的量越大，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动 例：可逆反应 2A(g)nB(g) mC(g) 在温度分别为 T1、T2，压强分别为 P1、P2的条件下，测得 C 的量与时间的关系如右图。 根据图分析，P1、P2的大小关系为_；反应式中系数 m和 n 的关系是 _；该反应的逆反应是_热反应。（3）特殊图像分析例：（）（）（）（正反应为吸热反应）的可逆反应中，在恒温条件下，B 的体

25、积分数（）与压强（p）的关系如右图所示，有关叙述正确的是（）。 点，正逆；点，正逆 点比点反应速率快 例：图 I 表示（）（）（）（）H=Q KJ/mol，在不同温度下经过一定时间混合体系中 C 的质量分数与温度的关系；图 II 表示在一定条件下达到平衡（正逆）后时刻改变影响平衡的另一个条件重新建立新平衡的反应过程，判断该反应是（）0 00 0 12图 I 图 II巩固练习巩固练习1. 在下列平衡体系中，保持温度一定时，改变某物质的浓度，混合气体的颜色会改变；改变压强时，颜色也会改变，但平衡并不移动，这个反应是（ ）A2NOO2 2NO2 BN2O4 2NO2CBr2(g)H2 2HBr D6

26、NO4NH3 5N23H2O2. 可逆反应：3 A ( g ) 3 B ( ? ) + C ( ? ) H0，随着温度升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，则下列判断正确的是：（ ） B 和 C 可能都是固体； 和一定都是气体；若为固体，则一定是气体； 和可能都是气体； 3. 在一定条件下，向 2 L 密闭容器中充入 3 mol X(g)和 1 mol Y(g)进行反应：2X(g)Y(g) 3Z(g)2W(g)，某时刻测定产物的浓度，不可能的是 ( )A. Z0.75 mol / L B. Z1 mol / L C. W1 mol / L D. W0.8 mol / L4. 可逆反应：2NO2

27、2222NONOO2ONO2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是： 单位时间内生成 n molO2的同时生成 2n molNO2 单位时间内生成 n molO2 的同时，生成 2n mol NO 用 NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为 2：2：1 的状态混合气体的颜色不再改变的状态 混合气体的密度不再改变的状态 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A. B. C. D. 5. 下列事实不能用勒沙特列原理解释的是( )A开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫 B钢铁在潮湿的空气中容易生锈C工业合成氨时常用通过量氮气的方法提高氢气的转化率D工业上生产硫酸的过程中使用过量的空

28、气以提高二氧化硫的利用率 6. 某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：（）（）（）（） ；0 下列叙述正确的是（ ）加入少量，逆反应速率增大 当容器中气体压强不变时，反应达到平衡升高温度，平衡逆向移动 平衡后加入，上述反应的 增大7. 已知反应 mX(g)+nY(g)qZ(g)的Hq,在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是( )A.通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移动B.X 的正反应速率是 Y 的逆反应速率的 m/n 倍13C.降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小 D.增加 X 的物质的量，Y 的转化率降低8. 在密闭容器中发生如下反应：mA（g）+nB（g） pC（

29、g）达到平衡后，保持温度不变，将气体体积缩小到原来的 1/2，当达到新平衡时，C 的浓度为原来的 1.9 倍。下列说法中正确的是（ ）A、m+np B、平衡向逆反应方向移动C、A 的转化率降低 D、C 的体积分数增加 9. 将固体 NH4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应： NH4I(s)NH3(g)+HI(g)； 2HI(g)H2(g)+I2(g) 达到平衡时，c(H2)=0.5molL-1，c(HI)=4molL-1，则此温度下反应的平衡常数为( ) A.9 B.16 C.20 D.2510. 在容积一定的密闭容器中，反应 2A B(g) + C(g) 达到平衡后，升高温度容器内

30、气体的密度增大，则下列叙述正确的是（ ）A正反应是吸热反应，且 A 不是气态 B正反应是放热反应，且 A 气态C其他条件不变，加入少量 C，该平衡向逆反应方向移动D改变压强对该平衡的移动无影响11. 实验室里常见到右图所示仪器，该仪器为两头密封的玻璃管，中间带有一根玻璃短柄。该仪器可进行多项实验。当玻璃管内装有碘晶体时，用此仪器可进行碘升华实验，具有装置简单、操作方便、现象明显、没有污染，可反复使用等优点。（1）用此仪器不能反复进行的实验是（ ） （填序号） ANH4Cl 固体受热分解 BKMnO4晶体受热分解C白磷和红磷一定温度下互相转变 D无水 CuSO4和胆矾的互变实验（2）当玻璃管内装

31、有 NO2和 N2O4的混合气体时，亦可反复进行反应条件对化学平衡影响的实验，该实验的操作过程和实验现象是 。（3）如果玻璃管内装有大量红色溶液，加热时溶液颜色变浅，冷却时恢复红色，该溶液可能是 ，如果玻璃管内封有少量无色溶液，加热溶液时，溶液变红，冷却后恢复无色。此溶液可能是 12. 将 2molH2O 和 2molCO 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）2H2+O2 2CO+O22CO2（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 。（2）若平衡时 O2和 CO2的

32、物质的量分别为 n（O2）平= amol，n（CO2）平= bmol。试求 n（H2O）平= 。 （用含 a、b 的代数式表示）13. 在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）+ H2（g）CO（g）+H2O（g） ，其化学平衡常数 K 和温度 t 的关系如下表：t70080083010001200K1.72.6回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数表达式为 K= 14（2）该反应H 0（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 A容器内压强不变 B混合气体中 C（CO）不变Cv 正（H2）=v 逆（H2O） DC（CO2）=C（CO）（4）某温度下，平衡

33、浓度符合下式：C（CO2）C（H2）=C（CO）C（H2O） ，此时 t= ；反应 CO + H2O(g) CO2 + H2在 800时达到平衡,分别改变下列条件,K 发生改变的是（ ） A.将压强减小至原来的一半 B.将反应温度升高至 1000C.及时把 CO2分离掉 D.增大水蒸气的浓度14. 将 N2和 H2按一定比例混合，在相同状况下其密度是 H2的 3.6 倍，取 0.5mol 该混合气体通入密闭容器内，使之发生反应，并在一定条件下达到平衡，已知反应达到平衡后容器内压强是相同条件下反应前压强的 0.76 倍。试求：（1）反应前混合气体的 N2和 H2的体积比 ；（2）达平衡时混合气体

34、中氨的物质的量 ；（3）平衡时 N2的转化率 。15. 恒温下，将 a mol N2与 b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2 (g) + 3 H2(g)2NH3(g)。（1）若反应进行到某时刻 t 时，nt (N2)13mol，nt (NH3)6mol，计算 a 的值为 ；（2）反应达平衡时，混合气体的体积为 716.8L(标况下)，其中 NH3的体积分数为25%。计算平衡时 NH3的物质的量为 ；（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比，n(始)n(平) ；（4）原混合气体中，ab ；（5）达到平衡时，N2和 H2的转化率之比，(N2) (H2)

35、；（6）平衡混合气体中，n(N2)n(H2)n(NH3) 。第三节第三节 化学平衡常数化学平衡常数 化学反应进行方向化学反应进行方向高考指南高考指南本节高考的考点主要有两个：一是化学平衡常数，及利用化学平衡常数进行化学平衡移动方向的判断和反应是吸热还是放热等；二是焓变、熵变与化学反应方向的关系。本节主要内容本节主要内容1.了解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数解决相关问题，并进行相关计算。2.了解利用焓变、熵变判断化学反应进行的方向。基础考点梳理基础考点梳理一、化学平衡常数151 概念：在一定 下，一个可逆反应达到 时，生成物 与反应物 的比值是一个常数，用符号 K 表示。2表达式：以该反

36、应为例 aA（g） + bB（g） cC（g） + dD（g）在一定条件下达到平衡时：K= 3强调：（1）所用浓度均为平衡时各物质浓度；（2）纯气体或纯液体浓度为定值，不写入表达式；（3）化学平衡常数只受温度的影响。（4）化学平衡常数是指某一具体反应方程式的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变；若方程式的系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变，但意义不变。4K 的意义及应用：（1）判断反应正向进行的程度。K 值越大， ；（2）判断反应进行的吸放热。温度升高，K 值增大，反应正向为 ，K 值减小，反应正向为 ；（3）判断平衡移动方向或是否达到平衡状态。浓度商 Q 的表达式为 ，

37、Q 与 K 的相对大小与平衡移动的关系为：QK ；QK ；QK 。（4）与平衡常数有关的简单计算二、化学反应进行的方向1.自发过程（1）含义：在一定条件下，不需要借助外力作用就能够自动进行的过程。（2）特点：体系趋向于从 状态转变为 状态（体系对外部 或 热量） ；在密闭条件下，体系有从 转变为 的倾向（无序体系更加稳定） 。2.化学反应方向的判据（1）焓判据：放热过程中，体系能量 ，H 0，具有自发进行的倾向，但有些吸热反应也可以自发进行，固只用焓变判断反应方向不全面。（2）熵判据： 熵：量度体系 程度的物理量，符号为 ；熵的大小：同种物质，三种状态下，熵值由大到小的顺序为 ；体系物质的总物

38、质的量越大时，熵值 ；熵判据：体系的混乱度 ，S 0，反应有自发进行的倾向。但有些熵减的过程也能自发进行，固只用熵焓变判断反应方向也不全面。16（3）复合判据自由能变化符号： ，单位： ；公式：G = ；应用：恒温恒压条件下，判断反应自发性的判据，不仅与焓变和熵变有关，还与温度有关，可推出下列关系式：a.当H0 时，G 0，反应一定自发进行；b.当H0，S0，S0 或H0，S0，S0 时， 有利于反应自发进行；当H0，S0 时， 有利于反应自发进行。（4）能自发进行的反应，实际上不一定能发生。难点解析：难点解析：一、化学平衡常数的考查方式1、考察对化学平衡常数基本概念的理解例 1 PCl5的热

39、分解反应如下： PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g） 。 写出反应的平衡常数表达式； 已知某温度下，在容积为 10.0 L 的密闭容器中充入 2.00 mol PCl5，达到平衡后，测得容器内 PCl3的浓度为 0.150 molL-1。计算该温度下的平衡常数。2、将化学平衡常数与化学平衡的移动结合起来考核例 2 高温下，某反应达到平衡，平衡常数 K 。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是（ ）A该反应是焓变为正值 B恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C升高温度，逆反应速率减小 D该反应化学方程式为 COH2O CO2H23、将化学平衡常数与平衡转化率结合起来考核例

40、3 工业合成氨的反应为 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。设在容积为 2.0 L 的密闭容器中充入 0.60 mol N2(g)和 1.60 mol H2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为 4/7。计算该条件下 N2的平衡转化率；该条件下反应 2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数。4、求平衡浓度与平衡常数 例 4 反应 2SO2 (g)+ O2(g)2SO3(g)在一密闭容器中进行。 已知起始浓度 C(SO2)=0.4molL- 1，C(O2)=1molL -1，如达到平衡时有 80%的 SO2转化为

41、 SO3，求平衡时三种气体的浓度和平衡常数。 如果温度不变，当 C(O2)=2molL-1时，这个反应的平衡常数是多少？二、等效平衡1.等效平衡概念在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量（体积分数、物质)()()()(222HcCOcOHcCOc17的量分数、质量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。概念的理解：（1）外界条件相同：通常可以是恒温、恒容，恒温、恒压。 （2） “等效平衡”与“完全相同的平衡状态”不同： “等效平衡”只要求平衡混合物中各组分的物质的量分数（或体积分数）对应相同，

42、反应的速率、压强等可以不同。（3）平衡状态只与始态有关，而与途径无关，只要物料相当，就达到等效平衡状态。2.等效平衡的分类在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下三种： I 类：恒温恒容下，对于反应前后气体体积发生变化的反应来说（即V0 的体系）：等价转化后，对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。II 类：恒温恒容下，对于反应前后气体体积没有变化的反应来说（即V=0 的体系）：等价转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。III 类：恒温恒压下，对于气体体系等效转化后，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡起始态相同，两平衡等效。解题的

43、关键：读题时注意勾画出这些条件，分清类别，用相应的方法求解。我们常采用“等价转换”的方法，分析和解决等效平衡问题3.等效平衡例题解析I 类： 在恒温恒容下，对于化学反应前后气体体积发生变化的可逆反应，只改变起始加入物质的物质的量，如果通过可逆反应的化学计量数之比，换算成化学方程式的同一边物质的物质的量，与原平衡相同，则两平衡等效。例 1 在一定温度下，把 2mol SO2和 1mol O2通入一定容积的密闭容器中，发生如下反应，当此反应进行到一定程度时反应混合物就处于化学平衡状态。现在22OSO23SO2该容器中维持温度不变，令 a、b、c 分别代表初始时加入的的物质的量322SOOSO、（m

44、ol） ，如果 a、b、c 取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡状态时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。请填空：（1）若 a=0，b=0，则 c=_。（2）若 a=0.5，则 b=_，c=_。（3）a、b、c 的取值必须满足的一般条件是_，_。 （请用两个方程式表示，其中一个只含 a 和 c，另一个只含 b 和 c）解析：（1）c=2 （2）b=0.25，c=1.5 （3）a+c=2 b+c/2=1（或 2b+c=2） 。II 类： 在恒温恒容下，对于反应前后气体体积不变的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。例 2 在一个固定容积的密闭容器中，保持一定的温度进行以下反应： 已知加入 1mol H2和 2mol Br2时，达到平衡后生成 a mol )()(22gBrgH)g(HBr218HBr（见下表已知项） ，在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，对下列编号的状态，填写下表中的空白。起始状态时物质的量 n（mol） H2 Br2 HBr 平衡时 HBr的物质的量n（mol） 已知 编号 1 2 0 a 2 4 0 1 0.5a m g(g2m) 解析： 2a 0mol、0.5mol 、。)m2g(2x)mg(ayIII 类： 在恒温恒压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量