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1、專題專題6化學反應速率和化學平衡化學反應速率和化學平衡1了解化學反應速率的概念及反應速率的定量表示了解化學反應速率的概念及反應速率的定量表示方法。方法。2理解外界條件理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等濃度、溫度、壓強、催化劑等)對對化學反應速率的影響,掌握其一般規(guī)律?;瘜W反應速率的影響,掌握其一般規(guī)律。3了解可逆反應的概念及化學平衡的建立。了解可逆反應的概念及化學平衡的建立。4理解外界條件(濃度、溫度、壓強等)對化學平衡的影響和規(guī)律。5了解焓變和熵變是與反應方向有關的兩種因素。6理解化學平衡常數(shù)的含義,能夠利用化學平衡常數(shù)進行有關計算。1(2011全國卷,全國卷,8)在容積可變的密閉容器
2、中,在容積可變的密閉容器中,2mol N2和和8mol H2在一定條件下發(fā)生反應,達到平衡時,在一定條件下發(fā)生反應,達到平衡時, H2的轉化率為的轉化率為25%,則平衡時氮氣的體積分數(shù)接近于,則平衡時氮氣的體積分數(shù)接近于()A5% B10%C15% D20%解析:依據(jù)三段法,平衡時N2、H2、NH3的物質的量分別為4/3、6、4/3,N2的物質的量分數(shù)約等于15%,故氮氣的體積分數(shù)接近于15%,故答案選C。答案:C答案:答案:A解析:b曲線的起始斜率明顯大于a曲線,說明b對應的反應速率較大,溫度較高,A、B錯;溫度升高,平衡轉化率降低,C錯;等量的CH3COCH3,轉化率相同時,產物CH3CO
3、CH2COH(CH3)2的物質的量相同,D正確;選D。答案:D一定條件下,將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應,下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是_。a體系壓強保持不變b混合氣體顏色保持不變cSO3和NO的體積比保持不變d每消耗1 mol SO3的同時生成1 molNO2 (3)由圖可知,溫度升高,CO的轉化率降低,平衡向逆反應方向移動,故逆反應是吸熱反應,正反應是放熱反應,H0;壓強大,有利于加快反應速率,有利于使平衡正向移動,但壓強過大,需要的動力大,對設備的要求也高,故選擇1.3104kPa,因為在250時,壓強為1.3104 kPa時,CO的轉化率已較大,再增大壓強,C
4、O的轉化率變化不大,沒有必要再增大壓強。答案:(1)3NO2H2O=2HNO3NO6.72(2)41.8b2.67或8/3(3)0,為吸熱反應,升溫平衡向正反應方向移動,COCl2轉化率變大;恒容通入惰性氣體,各物質濃度不變,平衡不移動;增加CO濃度,平衡向逆反應方向移動;減壓,平衡向正反應方向移動;加催化劑,平衡不移動;恒壓通入惰性氣體,相當于減小壓強,平衡向正反應方向移動,COCl2轉化率提高。答案:B名師評題:本題考查了溫度、壓強、濃度、催化劑等外界條件對化學平衡的影響,催化劑只會改變反應達到平衡的時間,不會使平衡發(fā)生移動,解答時,應注意不同條件下,惰性氣體對平衡的影響。v正(HI)v逆
5、(HI)HI(g)不再分解混合氣體中HI的百分含量不再變化容器內顏色不再改變混合氣體的平均相對分子質量不再變化恒溫、恒壓時,混合氣體的密度不再變化c(HI)不再改變條件一定時,HI的分解率達到最大解析:本題要特別注意反應為等體反應。答案:A反應在c點達到平衡狀態(tài)B反應物濃度:a點小于b點C反應物的總能量低于生成物的總能量Dt1t2時,SO2的轉化率:ab段小于bc段解析:化學平衡狀態(tài)的標志是各種物質的濃度不再改變,其實質是正反應速率等于逆反應速率,c點對應的正反應速率顯然還在改變,故一定未達平衡,A錯誤;由于b點的反應速率大于a點的反應速率,單位時間內轉化的反應物增多,故反應物的濃度:a點大于
6、b點,B錯誤;從a到c正反應速率增大,之后正反應速率減小,說明反應剛開始時溫度升高對正反應速率的影響大于濃度減小對正反應速率的影響,說明該反應為放熱反應,即反應物的總能量高于生成物的總能量,C錯誤;隨著反應的進行,SO2的轉化率將逐漸增大,D項正確。 答案:D考點 3 化學反應速率和化學平衡圖像(1)從反應開始到10s,用Z表示的反應速率為_ _。X的物質的量濃度減少了_,Y的轉化率為_。(2)該反應的化學方程式為_。(3)10s后的某一時刻(t1)改變了外界條件,其速率隨時間的變化圖象如圖所示:則下列說法符合該圖象的是_。At1時刻,增大了X的濃度Bt1時刻,升高了體系溫度Ct1時刻,縮小了
7、容器體積Dt1時刻,使用了催化劑方法技巧:1.解決此類題目要注意“三看”:(1)看兩軸:認清兩軸所表示的含義。(2)看起點:從圖象縱軸上的起點,一般可判斷誰為反應物,誰為生成物以及平衡前反應進行的方向。(3)看拐點:一般圖象拐點后平行于橫軸則表示反應達平衡,如橫軸為時間,由拐點可判斷反應速率。2圖象分析中,對于溫度、濃度、壓強三因素影響,一般采用“定一議二”的方式分析。A圖一t2時改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強B圖一t2時改變的條件是增大了反應物的濃度C圖二t1時改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強D若圖二t1時改變的條件是增大壓強,則混合氣體的平均相對分子質量將減小解析:由圖一可知
8、,t2瞬間,曲線是斷開的,因此條件的改變不可能是由某一物質的濃度引起的,t2瞬間,正、逆反應速率均加快,且v(正)v(逆),可知化學平衡正向移動,因此外界條件的改變可能是升高了溫度也可能是增大了壓強,所以選項A正確,B錯誤。由圖二可知,t1瞬間,曲線是斷開的,因此外界條件的改變不可能是濃度的變化,由于此刻NO2和N2O4的濃度均增大,顯然改變的條件是給體系增壓,同時壓強增大,平衡向正反應方向移動,N2O4的體積分數(shù)增大,因此混合氣體的平均相對分子質量應增大,選項C和D均錯。 答案:A下列敘述正確的是()A達到平衡后,若使用催化劑,C的體積分數(shù)將增大B當平衡后,若溫度升高,化學平衡向逆反應方向移
9、動C化學方程式中nefD達到平衡后,增大A的質量有利于化學平衡向正反應方向移動解析:從(1)圖應先判斷出T1和T2的大小關系。在其他條件不變時,溫度升高,反應速率變大,達到平衡的時間越短,由此可知T2T1。從圖(1)分析可知溫度較高時C的體積分數(shù)較小,說明升高溫度時,平衡向逆反應方向移動,正反應是放熱反應,B項正確。從圖(2)可判斷出p1與p2的大小關系,在其他條件不變時,壓強越大,達到平衡的時間就越短,由此可知p2p1。 從圖(2)可知,壓強增大時C的體積分數(shù)變小,說明增大壓強平衡向逆反應方向移動。逆反應方向是氣體體積減小的方向,即nef,C項錯誤。使用催化劑并不影響化學平衡的移動,A項錯誤
10、。在化學平衡中,增大或減小固體物質的質量不影響化學平衡的移動,D項錯誤。 答案:B考點 4 化學平衡常數(shù)及轉化率的應用(3)利用K可判斷反應的熱效應若升高溫度,K值增大,則正反應為吸熱反應;若升高溫度,K值減小,則正反應為放熱反應。物質XYZ初始濃度/molL10.10.20平衡濃度/molL10.050.050.1答案:答案:C歸納總結:1.代入化學平衡常數(shù)表達式的各物質的濃度為平衡濃度而不是初始濃度。2K值越大,說明平衡體系中生成物所占的比例越大,它的正反應進行的程度越大,即反應進行得越完全,反應物轉化率越大;反之,就越不完全,轉化率越小。3化學平衡常數(shù)K只與溫度有關,與濃度、壓強無關。若
11、反應的H0,升溫,化學平衡正移,K值增大。4K應用于判斷平衡移動的方向:若用任意狀態(tài)的濃度冪之積的比值,稱為濃度商,即Qc表示,與K比較,當解析:升溫后平衡右移,平衡常數(shù)變大,故正反應吸熱,A、D兩項均正確;在T2時,若反應處于狀態(tài)D,則平衡會左移,故B項正確;平衡狀態(tài)A與C相比,C進行的程度大,故平衡狀態(tài)C的c(CO)小,C項錯誤。答案:C起始濃度甲乙丙c(H2)/mol/L0.010 0.020 0.020c(CO2)/mol/L 0.010 0.010 0.020在其他條件相同的情況下,濃度越大,反應速率越大,所以反應開始時,丙中的反應速率最快,甲中的反應速率最慢,故D正確。 答案:C1同學們常將平衡與速率兩個概念混淆,它們之間同學們常將平衡與速率兩個概念混淆,它們之間實際上沒有必然的聯(lián)系,平衡是熱力學問題,而速率是實際上沒有必然的聯(lián)系,平衡是熱力學問題,而速率是動力學問題,不能混為一談。動力學問題,不能混為一談。2一個反應的反應熱只是與反應方程式的化學計量一個反應的反應熱只是與反應方程式的化學計量數(shù)和外界的條件數(shù)和外界的條件(溫度、濃度、壓強等溫度、濃度、壓強等)有關系。而與化學有關系。而與化學反應速率無關;同時應該注意:對于一個可逆反應來說,反應速率無關;同時應該注意:對于一個可逆反應來說,正反應與逆反應的反應熱是不同的。正反應與逆反應的反應熱是不同的。