高考化學(xué)大二輪總復(fù)習(xí) 專題八 化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡課件.ppt

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專題八化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡 1 了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和平均反應(yīng)速率的定量表示方法 2 理解溫度 濃度 壓強(qiáng)和催化劑等對化學(xué)反應(yīng)速率影響的一般規(guī)律 3 認(rèn)識催化劑在生產(chǎn) 生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用 4 認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的可逆性 能用焓變和熵變說明常見簡單化學(xué)反應(yīng)的方向 考綱要求 5 理解化學(xué)平衡和化學(xué)平衡常數(shù)的含義 能用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡單計算 6 理解濃度 溫度 催化劑等對化學(xué)平衡影響的一般規(guī)律 7 認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活 生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用 考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 欄目索引 考點(diǎn)二全面突破化學(xué)平衡 考點(diǎn)三全面突破化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率 考點(diǎn)四看圖識圖借圖破解 知識精講 考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 用上式進(jìn)行某物質(zhì)反應(yīng)速率計算時需注意以下幾點(diǎn) 1 濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì) 不適用于固體和純液體 2 化學(xué)反應(yīng)速率是某段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率 而不是即時速率 且計算時取正值 3 同一反應(yīng)用不同的物質(zhì)表示反應(yīng)速率時 數(shù)值可能不同 但意義相同 不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比 4 計算反應(yīng)速率時 若給出的是物質(zhì)的量的變化值 要轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度的變化值 計算時一定要除以體積 再進(jìn)行計算 5 對于可逆反應(yīng) 通常計算的是正 逆反應(yīng)抵消后的總反應(yīng)速率 當(dāng)達(dá)到平衡時 總反應(yīng)速率為零 注 總反應(yīng)速率也可理解為凈速率 2 正確理解速率影響因素 2 純液體 固體對化學(xué)反應(yīng)速率的影響在化學(xué)反應(yīng)中 純液體和固態(tài)物質(zhì)的濃度為常數(shù) 故不能用固態(tài)物質(zhì)的濃度變化來表示反應(yīng)速率 但是固態(tài)反應(yīng)物顆粒的大小是影響反應(yīng)速率的條件之一 如煤粉由于表面積大 燃燒就比煤塊快得多 3 外界條件對可逆反應(yīng)的正 逆反應(yīng)速率的影響方向是一致的 但影響程度不一定相同 當(dāng)增大反應(yīng)物濃度時 v正增大 v逆瞬間不變 隨后也增大 增大壓強(qiáng) 氣體分子數(shù)減小方向的反應(yīng)速率變化程度大 對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng) 改變壓強(qiáng)可以同等程度地改變正 逆反應(yīng)速率 升高溫度 v正和v逆都增大 但吸熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率增大的程度大 使用催化劑 能同等程度地改變正 逆反應(yīng)速率 3 明辨是非 準(zhǔn)確判斷正誤判斷 正確的打 錯誤的打 1 隨著反應(yīng)的進(jìn)行 化學(xué)反應(yīng)速率一定逐漸減小 2 增大壓強(qiáng) 化學(xué)反應(yīng)速率一定加快 3 反應(yīng)現(xiàn)象不明顯 證明化學(xué)反應(yīng)速率很慢 4 反應(yīng)H2 Cl2 2HCl H 0 的機(jī)理包含 Cl2 2Cl 慢 H2 Cl HCl H 快 Cl2 H HCl Cl 快 則反應(yīng) 的活化能大于反應(yīng) 的活化能 5 在含有少量I 的溶液中 H2O2分解的機(jī)理為H2O2 I H2O IO 慢 H2O2 IO H2O O2 I 快 則I IO 均為H2O2分解反應(yīng)的催化劑 4 正確理解化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 1 化學(xué)反應(yīng)有三大問題 什么條件下反應(yīng)可以發(fā)生 方向問題 反應(yīng)的快慢問題 化學(xué)反應(yīng)速率 反應(yīng)能否進(jìn)行的程度問題 轉(zhuǎn)化率與Ka 2 自發(fā) 非自發(fā)反應(yīng)與溫度條件有關(guān) G H T S 注意 自發(fā)反應(yīng)指反應(yīng)在當(dāng)前可以發(fā)生 但速率可能很快 也可能很慢 轉(zhuǎn)化率可能很高 也可能很低 非自發(fā)反應(yīng)指反應(yīng)當(dāng)前不可自發(fā)進(jìn)行 但是可以通過調(diào)整溫度轉(zhuǎn)變成自發(fā)反應(yīng) 例如 H0的反應(yīng)低溫可自發(fā) 也可以通過電解等手段強(qiáng)迫發(fā)生 判斷下列說法是否正確 正確的打 錯誤的打 1 CaCO3 s CaO s CO2 g 室溫下不能自發(fā)進(jìn)行 說明該反應(yīng)的 H0 S 0 3 常溫下 反應(yīng)4Fe OH 2 s 2H2O l O2 g 4Fe OH 3 s 能自發(fā)進(jìn)行 則 H 0 4 常溫下 反應(yīng)2A s B g 2C g D g 不能自發(fā)進(jìn)行 則該反應(yīng) H一定大于0 5 反應(yīng)Hg l H2SO4 aq HgSO4 aq H2 g 在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行 則 H 0 6 常溫下 2NO g O2 g 2NO2 g 能夠自發(fā)進(jìn)行 則該反應(yīng)的 H0 8 8NH3 g 6NO g 7N2 g 12H2O g H 0 則該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行 題組集訓(xùn) 題組一化學(xué)反應(yīng)速率的全方位考查 1 一定溫度下 在2L的密閉容器中 X Y Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示 1 從反應(yīng)開始到10s時 用Z表示的反應(yīng)速率為 0 079mol L 1 s 1 2 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 解析由各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的量 X為0 79mol Y為0 79mol Z為1 58mol 可知方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比為1 1 2 則化學(xué)方程式為X g Y g 2Z g 已知 反應(yīng)aA g bB g cC g 某溫度下 在2L的密閉容器中投入一定量的A B 兩種氣體的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示 1 經(jīng)測定前4s內(nèi)v C 0 05mol L 1 s 1 則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 解析前4s內(nèi) c A 0 8mol L 1 0 5mol L 1 0 3mol L 1 v A 0 3mol L 1 4s 0 075mol L 1 s 1 v A v C a c 0 075mol L 1 s 1 0 05mol L 1 s 1 3 2 由圖像知 在12s時 c A c B 0 6mol L 1 0 2mol L 1 3 1 a b 則a b c三者的比例為3 1 2 所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A g B g 2C g 2 請在圖中將生成物C的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化曲線繪制出來 解析生成物C的濃度從0開始增加 到12s時達(dá)到最大 c A c C a c 3 2 所以 c C 2 0 6mol L 1 3 0 4mol L 1 答案 3 若上述反應(yīng)分別在甲 乙 丙三個相同的密閉容器中進(jìn)行 經(jīng)同一段時間后 測得三個容器中的反應(yīng)速率分別為甲 v A 0 3mol L 1 s 1 乙 v B 0 12mol L 1 s 1丙 v C 9 6mol L 1 min 1 則甲 乙 丙三個容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序為 答案乙 甲 丙 密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng) A g 3B g 2C g H 0 根據(jù)下面速率 時間圖像 回答下列問題 1 下列時刻所改變的外界條件 t1 t3 t4 解析審題視角注意圖像特點(diǎn) 以及外界條件對速率影響的圖像規(guī)律和濃度圖像無跳躍性等 t1時 v逆增大程度比v正增大程度大 說明改變的條件是升高溫度 t3時 v正 v逆同等程度地增大 說明加入了催化劑 t4時 v正 v逆都減小且v正減小的程度大 平衡向逆反應(yīng)方向移動 答案升高溫度加入催化劑減小壓強(qiáng) 2 反應(yīng)速率最快的時間段是 解析由于在t3時刻加入的是催化劑 所以t3 t4段反應(yīng)速率最快 t3 t4段 易誤警示 1 化學(xué)反應(yīng)速率計算的常見錯誤 1 不注意容器的容積 2 漏寫單位或單位寫錯 3 忽略有效數(shù)字 2 比較化學(xué)反應(yīng)速率大小的注意事項 1 看單位是否統(tǒng)一 若不統(tǒng)一 換算成相同單位 2 比較不同時間段內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率大小時 可先換算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率 再比較數(shù)值大小 題組二 控制變量 思想在探究影響化學(xué)反應(yīng)速率因素中的應(yīng)用2 某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗中 發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率 請回答下列問題 1 上述實(shí)驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有 解析分析實(shí)驗中涉及的物質(zhì) Zn CuSO4 H2SO4 其中能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有2個 Zn CuSO4 ZnSO4 Cu Zn H2SO4 ZnSO4 H2 Zn CuSO4 ZnSO4 Cu Zn H2SO4 ZnSO4 H2 2 硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是 解析由于Zn與CuSO4反應(yīng)生成的Cu附著在Zn片表面 構(gòu)成銅鋅原電池 從而加快了H2產(chǎn)生的速率 CuSO4與Zn 反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成銅鋅原電池 加快了H2產(chǎn)生的速率 3 實(shí)驗室中現(xiàn)有Na2SO4 MgSO4 Ag2SO4 K2SO4等4種溶液 可與上述實(shí)驗中CuSO4溶液起相似作用的是 解析4種溶液中能與Zn發(fā)生置換反應(yīng)的只有Ag2SO4 Zn Ag2SO4 ZnSO4 2Ag Ag2SO4 4 要加快上述實(shí)驗中氣體產(chǎn)生的速率 還可采取的措施有 答兩種 解析根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素 則加快反應(yīng)速率的方法還有 增大反應(yīng)物濃度 升高溫度 使用催化劑 增大鋅粒的表面積等 注意 H2SO4濃度不能過大 濃硫酸與Zn反應(yīng)不生成H2 升高反應(yīng)溫度 適當(dāng)增加硫酸的濃度 增大鋅粒的表面積等 答兩種即可 5 為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響 該同學(xué)設(shè)計了如下一系列實(shí)驗 將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中 收集產(chǎn)生的氣體 記錄獲得相同體積氣體所需的時間 請完成此實(shí)驗設(shè)計 其中 V1 V6 V9 反應(yīng)一段時間后 實(shí)驗A中的金屬呈 色 實(shí)驗E中的金屬呈 色 該同學(xué)最后得出的結(jié)論為當(dāng)加入少量CuSO4溶液 生成氫氣的速率會大大提高 但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過一定量時 生成氫氣的速率反而會下降 請分析氫氣生成速率下降的主要原因 解析若研究CuSO4的量對H2生成速率的影響 則實(shí)驗中除CuSO4的量不同之外 其他物質(zhì)的量均相同 則V1 V2 V3 V4 V5 30mL 最終溶液總體積相同 由實(shí)驗F可知 溶液的總體積均為50mL 則V6 10mL V9 17 5mL 隨著CuSO4的量增大 附著在Zn片表面的Cu會越來越多 被覆蓋的Zn不能與H2SO4接觸 則H2生成速率會減慢 且Zn片表面的Cu為暗紅色 答案 301017 5 灰黑暗紅 當(dāng)加入一定量的CuSO4后 生成的單質(zhì)Cu會沉積在Zn的表面 減少了Zn與溶液的接觸面積 3 某課外興趣小組對H2O2的分解速率做了如下實(shí)驗探究 1 下表是該小組研究影響過氧化氫 H2O2 分解速率的因素時采集的一組數(shù)據(jù) 用10mLH2O2制取150mLO2所需的時間 該小組在設(shè)計方案時 考慮了濃度 a b 等因素對過氧化氫分解速率的影響 從上述影響H2O2分解速率的因素a和b中任選一個 說明該因素對該反應(yīng)速率的影響 解析從本題提供的表格中的數(shù)據(jù)和條件進(jìn)行分析可以得到在該小組設(shè)計方案時 考慮到了濃度 溫度和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 分析 組實(shí)驗可以得到在其他條件不變時 升高反應(yīng)溫度 H2O2分解速率加快 分析 組實(shí)驗可以得到在其他條件不變時使用合適的催化劑 H2O2分解速率加快 答案 溫度催化劑 其他條件不變 升高反應(yīng)溫度 H2O2分解速率加快 或其他條件不變 使用合適的催化劑 H2O2分解速率加快等合理答案 2 將質(zhì)量相同但顆粒大小不同的MnO2分別加入到5mL5 的雙氧水中 并用帶火星的木條測試 測定結(jié)果如下 寫出H2O2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 實(shí)驗結(jié)果說明催化劑作用的大小與 有關(guān) 解析 在實(shí)驗中可以看到在其他條件不變時 MnO2的顆粒大小不同使帶火星的木條看到的現(xiàn)象不同 反應(yīng)完成需要的時間也不同 故可得答案 O2 催化劑的顆粒大小 或 催化劑的表面積 題組三2015高考試題匯編4 2015 海南 8 10mL濃度為1mol L 1的鹽酸與過量的鋅粉反應(yīng) 若加入適量的下列溶液 能減慢反應(yīng)速率但又不影響氫氣生成量的是 A K2SO4B CH3COONaC CuSO4D Na2CO3解析鋅與稀鹽酸反應(yīng)過程中 若加入物質(zhì)使反應(yīng)速率增大 則溶液中的氫離子濃度增大 但由于不影響氫氣的生成量 故氫離子的總物質(zhì)的量不變 A項 硫酸鉀為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽 不發(fā)生水解 若加入其溶液 則對鹽酸產(chǎn)生稀釋作用 氫離子濃度減小 但H 物質(zhì)的量不變 正確 B項 加入醋酸鈉 則與鹽酸反應(yīng)生成醋酸 使溶液中氫離子濃度減小 隨著反應(yīng)的進(jìn)行 CH3COOH最終又完全電離 故H 物質(zhì)的量不變 正確 C項 加入硫酸銅溶液 Cu2 會與鋅反應(yīng)生成銅 構(gòu)成原電池 會加快反應(yīng)速率 但H 物質(zhì)的量不變 錯誤 D項 加入碳酸鈉溶液 會與鹽酸反應(yīng) 使溶液中的氫離子的物質(zhì)的量減少 導(dǎo)致反應(yīng)速率減小 生成氫氣的量減少 錯誤 答案AB 5 2015 上海 20 對于合成氨反應(yīng) 達(dá)到平衡后 以下分析正確的是 A 升高溫度 對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大B 增大壓強(qiáng) 對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大C 減小反應(yīng)物濃度 對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大D 加入催化劑 對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大 解析A項 合成氨反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng) 升高溫度 正反應(yīng) 逆反應(yīng)的反應(yīng)速率都增大 但是溫度對吸熱反應(yīng)的速率影響更大 所以對該反應(yīng)來說 對逆反應(yīng)速率影響更大 錯誤 B項 合成氨的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng) 增大壓強(qiáng) 對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大 正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率 所以平衡正向移動 正確 C項 減小反應(yīng)物濃度 使正反應(yīng)的速率減小 由于生成物的濃度沒有變化 所以逆反應(yīng)速率不變 逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率 所以化學(xué)平衡逆向移動 錯誤 D項 加入催化劑 使正反應(yīng) 逆反應(yīng)速率改變的倍數(shù)相同 正反應(yīng) 逆反應(yīng)速率相同 化學(xué)平衡不發(fā)生移動 錯誤 答案B 6 2015 重慶理綜 11 3 研究發(fā)現(xiàn) 腐蝕嚴(yán)重的青銅器表面大都存在CuCl 關(guān)于CuCl在青銅器腐蝕過程中的催化作用 下列敘述正確的是 A 降低了反應(yīng)的活化能B 增大了反應(yīng)的速率C 降低了反應(yīng)的焓變D 增大了反應(yīng)的平衡常數(shù) AB 1 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志 1 速率標(biāo)志 同一物質(zhì)在同一時間內(nèi)生成速率與消耗速率相等 不同物質(zhì)在相同時間內(nèi)代表反應(yīng)方向相反時的化學(xué)反應(yīng)速率比等于化學(xué)計量數(shù)之比 知識精講 考點(diǎn)二全面突破化學(xué)平衡 2 物質(zhì)的數(shù)量標(biāo)志 平衡體系中各物質(zhì)的質(zhì)量 濃度 百分含量等保持不變 反應(yīng)物消耗量達(dá)到最大值或生成物的量值達(dá)到最大值 常用于圖像分析中 不同物質(zhì)在相同時間內(nèi)代表反應(yīng)方向相反的量 如物質(zhì)的量 物質(zhì)的量濃度 氣體體積 的變化值之比等于化學(xué)計量數(shù)之比 3 特殊的標(biāo)志 對反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不同的可逆反應(yīng)來說 當(dāng)體系的總物質(zhì)的量 總壓強(qiáng) 恒溫恒容時 平均相對分子質(zhì)量不變 有色體系的顏色保持不變 4 依Q與K關(guān)系判斷 若Q K 反應(yīng)處于平衡狀態(tài) 特別提醒 1 若所有物質(zhì)均為氣體 則質(zhì)量不變不能作為化學(xué)平衡的標(biāo)志 2 若是在恒容容器中進(jìn)行 則氣體體積 密度保持不變不能作為化學(xué)平衡的標(biāo)志 2 化學(xué)平衡移動的判斷方法 1 依據(jù)勒夏特列原理判斷通過比較平衡破壞瞬時的正 逆反應(yīng)速率的相對大小來判斷平衡移動的方向 若外界條件改變 引起v正 v逆 此時正反應(yīng)占優(yōu)勢 則化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向 或向右 移動 若外界條件改變 引起v正 v逆 此時逆反應(yīng)占優(yōu)勢 則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向 或向左 移動 若外界條件改變 雖能引起v正和v逆變化 但變化后新的v正 和v逆 仍保持相等 則化學(xué)平衡沒有發(fā)生移動 2 依據(jù)濃度商 Q 規(guī)則判斷通過比較濃度商 Q 與平衡常數(shù) K 的大小來判斷平衡移動的方向 若Q K 平衡逆向移動 若Q K 平衡不移動 若Q K 平衡正向移動 3 不能用勒夏特列原理解釋的問題 1 若外界條件改變后 無論平衡向正反應(yīng)方向移動或向逆反應(yīng)方向移動都無法減弱外界條件的變化 則平衡不移動 如對于H2 g Br2 g 2HBr g 由于反應(yīng)前后氣體的分子總數(shù)不變 外界壓強(qiáng)增大或減小時 平衡無論正向或逆向移動都不能減弱壓強(qiáng)的改變 所以對于該反應(yīng) 壓強(qiáng)改變 平衡不發(fā)生移動 2 催化劑能同等程度地改變正 逆反應(yīng)速率 所以催化劑不會影響化學(xué)平衡 3 當(dāng)外界條件的改變對平衡移動的影響與生產(chǎn)要求不一致時 不能用勒夏特列原理解釋 如工業(yè)合成氨條件的選擇 題組集訓(xùn) 題組一多角度 全方位突破化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的判定 1 在一定溫度下的定容容器中 當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時 混合氣體的壓強(qiáng) 混合氣體的密度 混合氣體的總物質(zhì)的量 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量 混合氣體的顏色 各反應(yīng)物或生成物的濃度之比等于系數(shù)之比 某種氣體的百分含量 1 能說明2SO2 g O2 g 2SO3 g 達(dá)到平衡狀態(tài)的是 2 能說明I2 g H2 g 2HI g 達(dá)到平衡狀態(tài)的是 3 能說明2NO2 g N2O4 g 達(dá)到平衡狀態(tài)的是 4 能說明C s CO2 g 2CO g 達(dá)到平衡狀態(tài)的是 5 能說明A s 2B g C g D g 達(dá)到平衡狀態(tài)的是 6 能說明NH2COONH4 s 2NH3 g CO2 g 達(dá)到平衡狀態(tài)的是 7 能說明5CO g I2O5 s 5CO2 g I2 s 達(dá)到平衡狀態(tài)的是 2 若上述題目改成一定溫度下的恒壓密閉容器 結(jié)果又如何 答案 1 2 3 4 5 6 7 3 汽車凈化的主要原理為2NO g 2CO g 2CO2 g N2 g H 0 若該反應(yīng)在絕熱 恒容的密閉體系中進(jìn)行 下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是 答案bd 失誤防范 化學(xué)平衡標(biāo)志判斷 三關(guān)注 關(guān)注反應(yīng)條件 是恒溫恒容 恒溫恒壓 還是絕熱恒容容器 關(guān)注反應(yīng)特點(diǎn) 是等體積反應(yīng) 還是非等體積反應(yīng) 關(guān)注特殊情況 是否有固體參加或生成 或固體的分解反應(yīng) 題組二化學(xué)平衡狀態(tài)移動方向及結(jié)果的判定4 在一定條件下 可逆反應(yīng)2NO2 g N2O4 g H 0達(dá)到平衡 當(dāng)分別改變下列條件時 請?zhí)羁?1 保持容器容積不變 通入一定量NO2 則達(dá)到平衡時NO2的百分含量 填 增大 減小 或 不變 下同 保持容器容積不變 通入一定量N2O4 則達(dá)到平衡時NO2的百分含量 解析保持容器容積不變 通入一定量NO2 則增加了NO2的濃度 所以平衡正向移動 且NO2轉(zhuǎn)化率比原來大 NO2的百分含量減小 保持容器容積不變 通入一定量N2O4 則增加了N2O4的濃度 所以平衡逆向移動 但其進(jìn)行的程度比原來的N2O4的轉(zhuǎn)化率要小 所以NO2的百分含量減小 答案減小減小 2 保持壓強(qiáng)不變 通入一定量NO2 則達(dá)到平衡時NO2的百分含量 保持壓強(qiáng)不變 通入一定量N2O4 則達(dá)到平衡時NO2的百分含量 解析保持壓強(qiáng)不變 通入一定量NO2或N2O4 不影響平衡 所以NO2的百分含量不變 不變 不變 3 保持容器容積不變 通入一定量氖氣 則達(dá)到平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率 保持壓強(qiáng)不變 通入氖氣使體系的容積增大一倍 則達(dá)到平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率 解析保持容器容積不變 通入一定量氖氣 此過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度都沒有發(fā)生改變 所以平衡不移動 NO2的轉(zhuǎn)化率不變 保持壓強(qiáng)不變 通入氖氣使體系的容積增大一倍 則相當(dāng)于減小壓強(qiáng) 所以平衡向生成NO2的方向移動 所以NO2的轉(zhuǎn)化率會減小 不變 減小 5 2015 江蘇 15 在體積均為1 0L的兩恒容密閉容器中加入足量的相同的碳粉 再分別加入0 1molCO2和0 2molCO2 在不同溫度下反應(yīng)CO2 g C s 2CO g 達(dá)到平衡 平衡時CO2的物質(zhì)的量濃度c CO2 隨溫度的變化如圖所示 圖中 點(diǎn)均處于曲線上 下列說法正確的是 A 反應(yīng)CO2 g C s 2CO g 的 S 0 H2p總 狀態(tài) C 體系中c CO c CO 狀態(tài) v逆 狀態(tài) 解析A項 C和CO2反應(yīng)是吸熱反應(yīng) H 0 故A錯誤 B項 狀態(tài) 是通入0 1molCO2 狀態(tài) 是通入0 2molCO2 狀態(tài) 可以看作先通0 1molCO2 此時的壓強(qiáng)相等 再通入0 1molCO2 假如平衡不移動 此時的壓強(qiáng)等于2 倍p總 狀態(tài) 但要滿足CO2的濃度相等 應(yīng)對此體系加熱使反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動 氣體物質(zhì)的量增加 因此p總 狀態(tài) 2p總 狀態(tài) 故正確 C項 狀態(tài) 可以看作先通0 1molCO2 此時兩者CO的濃度相等 再通入0 1molCO2 假如平衡不移動 狀態(tài) CO的濃度等于2倍狀態(tài) 但再充入CO2 相當(dāng)于增大壓強(qiáng) 平衡右移 消耗CO 因此c CO 狀態(tài) 2c CO 狀態(tài) 故正確 D項 溫度越高 反應(yīng)速率越快 v逆 狀態(tài) v逆 狀態(tài) 故錯誤 答案BC 6 2015 天津理綜 6 某溫度下 在2L的密閉容器中 加入1molX g 和2molY g 發(fā)生反應(yīng) X g mY g 3Z g 平衡時 X Y Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30 60 10 在此平衡體系中加入1molZ g 再次達(dá)到平衡后 X Y Z的體積分?jǐn)?shù)不變 下列敘述不正確的是 A m 2B 兩次平衡的平衡常數(shù)相同C X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1 1D 第二次平衡時 Z的濃度為0 4mol L 1 解析A項 由題意可知兩種條件下X Y Z的初始物質(zhì)的量不同 而最終平衡狀態(tài)相同 則兩種條件下建立的平衡為溫度 容積不變時的等效平衡 故滿足反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)計量數(shù)之和相等 則1 m 3 m 2 正確 B項 溫度不變 平衡常數(shù)不變 正確 C項 X Y的初始物質(zhì)的量之比為1 2 根據(jù)方程式可知參加反應(yīng)的X Y的物質(zhì)的量之比也為1 2 故X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1 1 正確 D項 由方程式可知該反應(yīng)中反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變 所以第二次平衡時氣體的總物質(zhì)的量為4mol 則Z的物質(zhì)的量為4mol 10 0 4mol Z的濃度為0 4mol 2L 0 2mol L 1 錯誤 答案D 方法技巧 對于反應(yīng)物或生成物只有一種的可逆反應(yīng)而言 在改變物質(zhì)濃度而引起化學(xué)平衡移動時應(yīng)遵循或應(yīng)用下列方法進(jìn)行分析 1 建模法分析化學(xué)平衡當(dāng)容器 中的投料量是容器 中的n倍時 可通過建模思想來進(jìn)行考慮 一般解題步驟 以PCl5 g PCl3 g Cl2 g 為例 建模 構(gòu)建容器 的模型 p 始 p 平 解模 將容器 進(jìn)行拆分 構(gòu)建新的模型 用實(shí)線箭號表示狀態(tài)變化的方向 用虛線箭號表示虛擬的過程 最后將虛擬出的兩個平衡狀態(tài)進(jìn)行加壓 把體積較大的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)化為體積較小的平衡狀態(tài) 即容器 的反應(yīng)相當(dāng)于在虛擬容器的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng) 平衡逆向移動 容器 相對于容器 PCl5的體積分?jǐn)?shù)增大 2 在溫度 壓強(qiáng)不變的體系中加入某種氣體反應(yīng)物 或生成物 的平衡移動問題 對于aA g bB g cC g 或bB g cC g aA g 當(dāng)T p不變時 加入A氣體 平衡移動的最終結(jié)果與原平衡等效 相當(dāng)于平衡不移動 而加入B或C 則平衡的移動由濃度決定 考點(diǎn)三全面突破化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率 1 化學(xué)平衡常數(shù)的全面突破 1 數(shù)學(xué)表達(dá)式 對于反應(yīng)mA g nB g pC g qD g 來說 K 知識精講 2 平衡常數(shù)的意義 平衡常數(shù)可表示反應(yīng)進(jìn)行的程度 K越大 反應(yīng)進(jìn)行的程度越大 K 105時 可以認(rèn)為該反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行完全 轉(zhuǎn)化率也能表示反應(yīng)進(jìn)行的程度 轉(zhuǎn)化率不僅與溫度有關(guān) 而且與起始條件有關(guān) K的大小只與溫度有關(guān) 與反應(yīng)物或生成物起始濃度的大小無關(guān) 3 濃度商 可逆反應(yīng)進(jìn)行到某時刻 包括化學(xué)平衡 時 生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪之積與反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪之積的比值稱為濃度商 Q 當(dāng)Q K時 該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) QK時 該反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行 再通入bmolB A B 再通入amolA bmolB 若a b c A B 若a b c A B 若a b c A B 增大 減小 增大 增大 不變 不變 減小 減小 1 2015 重慶理綜 7 羰基硫 COS 可作為一種糧食熏蒸劑 能防止某些昆蟲 線蟲和真菌的危害 在恒容密閉容器中 將CO和H2S混合加熱并達(dá)到下列平衡 CO g H2S g COS g H2 g K 0 1反應(yīng)前CO物質(zhì)的量為10mol 平衡后CO物質(zhì)的量為8mol 下列說法正確的是 題組集訓(xùn) A 升高溫度 H2S濃度增加 表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B 通入CO后 正反應(yīng)速率逐漸增大C 反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為7molD CO的平衡轉(zhuǎn)化率為80 解析A項 升高溫度 H2S濃度增大 說明平衡向逆反應(yīng)方向移動 逆反應(yīng)吸熱 正反應(yīng)放熱 錯誤 B項 通入CO氣體瞬間正反應(yīng)速率增大 達(dá)到最大值 向正反應(yīng)方向建立新的平衡 正反應(yīng)速率開始減小 錯誤 C項 設(shè)反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量為nmol 容器的容積為1L 則 CO g H2S g COS g H2 g K 0 1n 始 mol10n00n 變 mol2222n 平 mol8n 222 因為該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng) 所以有K 0 1 解得n 7 正確 D項 根據(jù)上述計算可知CO的轉(zhuǎn)化率為20 錯誤 答案C 2 將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入體積為1L的恒溫密閉容器中 各物質(zhì)濃度隨時間變化的關(guān)系如圖1所示 計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K 反應(yīng)進(jìn)行到20min時 再向容器內(nèi)充入一定量NO2 10min后達(dá)到新的平衡 此時測得c NO2 0 9mol L 1 1 第一次平衡時混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)為w1 達(dá)到新平衡后混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)為w2 則w1 w2 填 或 2 請在圖2中畫出20min后各物質(zhì)的濃度隨時間變化的曲線 曲線上必須標(biāo)出 X 和 Y 答案 0 9 1 2 3 2014 山東理綜 29 研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時 涉及如下反應(yīng) 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 的平衡常數(shù)K 用K1 K2表示 解析觀察題給的三個方程式可知 題目所求的方程式可由 2 得到 故該反應(yīng)的平衡常數(shù)K 答案K K2 2 為研究不同條件對反應(yīng) 的影響 在恒溫條件下 向2L恒容密閉容器中加入0 2molNO和0 1molCl2 10min時反應(yīng) 達(dá)到平衡 測得10min內(nèi)v ClNO 7 5 10 3mol L 1 min 1 則平衡后n Cl2 mol NO的轉(zhuǎn)化率 1 其他條件保持不變 反應(yīng) 在恒壓條件下進(jìn)行 平衡時NO的轉(zhuǎn)化率 2 1 填 或 平衡常數(shù)K2 填 增大 減小 或 不變 若要使K2減小 可采取的措施是 解析由題給數(shù)據(jù)可知 n ClNO 7 5 10 3mol L 1 min 1 10min 2L 0 15mol 2NO g Cl2 g 2ClNO g 起始物質(zhì)的量 mol0 20 1010min內(nèi)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量 mol0 150 0750 15平衡物質(zhì)的量 mol0 050 0250 15 故n Cl2 0 025mol NO的轉(zhuǎn)化率 1 100 75 其他條件保持不變 由恒容條件 2L 改為恒壓條件 因該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng) 平衡正向移動 NO的轉(zhuǎn)化率增大 即 2 1 平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù) 故由恒容條件改為恒壓條件時平衡常數(shù)不變 要使平衡常數(shù)減小 平衡應(yīng)逆向移動 因為反應(yīng) 是放熱反應(yīng) 故應(yīng)升高溫度 答案2 5 10 275 不變升高溫度 1 圖像類型 知識精講 考點(diǎn)四看圖識圖借圖破解 2 含量 時間 溫度 壓強(qiáng) C 指產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù) B 指某反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 3 恒壓 或恒溫 線 c表示反應(yīng)物的平衡濃度 表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 圖 若p1 p2 p3 則正反應(yīng)為氣體體積的反應(yīng) H0 圖 若T1 T2 則正反應(yīng)為反應(yīng) 減小 放熱 4 幾種特殊圖像 對于化學(xué)反應(yīng)mA g nB g pC g qD g M點(diǎn)前 表示從反應(yīng)物開始 v正 v逆 M點(diǎn)為剛達(dá)到平衡點(diǎn) 如下圖 M點(diǎn)后為平衡受溫度的影響情況 即升溫 A的百分含量增加或C的百分含量減少 平衡左移 故正反應(yīng) H 0 對于化學(xué)反應(yīng)mA g nB g pC g qD g L線上所有的點(diǎn)都是平衡點(diǎn) 如下圖 L線的左上方 E點(diǎn) A的百分含量大于此壓強(qiáng)時平衡體系的A的百分含量 所以 E點(diǎn)v正 v逆 則L線的右下方 F點(diǎn) v正 v逆 2 分析方法 1 認(rèn)清坐標(biāo)系 弄清縱 橫坐標(biāo)所代表的意義 并與有關(guān)原理相結(jié)合 2 看清起點(diǎn) 分清反應(yīng)物 生成物 濃度減小的是反應(yīng)物 濃度增大的是生成物 一般生成物多數(shù)以原點(diǎn)為起點(diǎn) 3 看清曲線的變化趨勢 注意漸變和突變 分清正 逆反應(yīng) 從而判斷反應(yīng)特點(diǎn) 4 注意終點(diǎn) 例如 在濃度 時間圖像上 一定要看清終點(diǎn)時反應(yīng)物的消耗量 生成物的增加量 并結(jié)合有關(guān)原理進(jìn)行推理判斷 5 先拐先平 例如 在轉(zhuǎn)化率 時間圖像上 先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先達(dá)到平衡 此時逆向推理可得該曲線對應(yīng)的溫度高 濃度大或壓強(qiáng)大 6 定一議二 當(dāng)圖像中有三個量時 先確定一個量不變再討論另外兩個量的關(guān)系 3 繪圖要領(lǐng)一標(biāo) 標(biāo)原點(diǎn) 標(biāo)橫 縱坐標(biāo)的物理量及單位 二比 比照原圖像 畫出新圖像 并標(biāo)明 題組集訓(xùn) 題組一識別圖像 聯(lián)系規(guī)律 判斷正誤 1 2015 四川理綜 7 一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng) C s CO2 g 2CO g 平衡時 體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示 已知 氣體分壓 p分 氣體總壓 p總 體積分?jǐn)?shù) 下列說法正確的是 A 550 時 若充入惰性氣體 v正 v逆均減小 平衡不移動B 650 時 反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25 0 C T 時 若充入等體積的CO2和CO 平衡向逆反應(yīng)方向移動D 925 時 用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp 24 0p總 解析A項 C s CO2 g 2CO g 的正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng) 由于反應(yīng)容器為體積可變的恒壓密閉容器 充入惰性氣體容器體積擴(kuò)大 對反應(yīng)體系相當(dāng)于減小壓強(qiáng) 故v正 v逆均減小 平衡正向移動 錯誤 B項 由圖可知 650 時若設(shè)起始時CO2的體積為1L 平衡時CO2消耗的體積為xL 則 C s CO2 s 2CO g V始10V變x2xV平1 x2x 100 40 0 x 0 25 CO2的轉(zhuǎn)化率為25 正確 C項 由圖可知 T 時平衡體系中CO和CO2的體積分?jǐn)?shù)均為50 故恒壓時充入等體積的CO2和CO兩種氣體平衡不發(fā)生移動 錯誤 D項 925 時 CO的平衡分壓p CO p總 96 0 CO2的平衡分壓p CO2 p總 4 根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義可知 答案B 2 2015 安徽理綜 11 汽車尾氣中 NO產(chǎn)生的反應(yīng)為N2 g O2 g 2NO g 一定條件下 等物質(zhì)的量的N2 g 和O2 g 在恒容密閉容器中反應(yīng) 下圖曲線a表示該反應(yīng)在溫度T下N2的濃度隨時間的變化 曲線b表示該反應(yīng)在某一起始條件改變時N2的濃度隨時間的變化 下列敘述正確的是 A 溫度T下 該反應(yīng)的平衡常數(shù)K B 溫度T下 隨著反應(yīng)的進(jìn)行 混合氣體的密度減小C 曲線b對應(yīng)的條件改變可能是加入了催化劑D 若曲線b對應(yīng)的條件改變是溫度 可判斷該反應(yīng)的 H 0解析A項 在溫度T下 由曲線a可知 達(dá)到平衡后N2 O2 NO的濃度分別為c1mol L 1 c1mol L 1 2 c0 c1 mol L 1 所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)K 正確 B項 反應(yīng)前后 混合氣體的體積與質(zhì)量都沒有發(fā)生改變 所以混合氣體的密度不變 錯誤 C項 加入催化劑只改變反應(yīng)速率而不改變反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率 若加入催化劑達(dá)到平衡后 c N2 應(yīng)與曲線a對應(yīng)的平衡濃度相同 錯誤 D項 若曲線b對應(yīng)的條件改變是溫度 由于曲線b相對于曲線a先達(dá)到了平衡 故應(yīng)該為升溫 升高溫度 N2的平衡濃度減小 說明平衡向正向移動 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng) H 0 錯誤 答案A 題組二辨別圖表 提取信息 綜合應(yīng)用3 2015 全國卷 28 4 Bodensteins研究了下列反應(yīng) 2HI g H2 g I2 g 在716K時 氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x HI 與反應(yīng)時間t的關(guān)系如下表 根據(jù)上述實(shí)驗結(jié)果 該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計算式為 上述反應(yīng)中 正反應(yīng)速率為v正 k正x2 HI 逆反應(yīng)速率為v逆 k逆x H2 x I2 其中k正 k逆為速率常數(shù) 則k逆為 以K和k正表示 若k正 0 0027min 1 在t 40min時 v正 min 1 由上述實(shí)驗數(shù)據(jù)計算得到v正 x HI 和v逆 x H2 的關(guān)系可用下圖表示 當(dāng)升高到某一溫度時 反應(yīng)重新達(dá)到平衡 相應(yīng)的點(diǎn)分別為 填字母 原平衡時 x HI 為0 784 x H2 為0 108 二者圖中縱坐標(biāo)均約為1 6 因為平衡時v正 v逆 升高溫度 正 逆反應(yīng)速率均加快 對應(yīng)兩點(diǎn)在1 6上面 升高溫度 平衡向正反應(yīng)方向移動 x HI 減小 A點(diǎn)符合 x H2 增大 E點(diǎn)符合 答案 k正 K1 95 10 3 A點(diǎn) E點(diǎn) 4 2015 山東理綜 30 1 2 合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸放氫性能 在配合氫能的開發(fā)中起著重要作用 1 一定溫度下 某貯氫合金 M 的貯氫過程如圖所示 縱軸為平衡時氫氣的壓強(qiáng) p 橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數(shù)比 H M 在OA段 氫溶解于M中形成固溶體MHx 隨著氫氣壓強(qiáng)的增大 H M逐漸增大 在AB段 MHx與氫氣發(fā)生氫化反應(yīng)生成氫化物MHy 氫化反應(yīng)方程式為zMHx s H2 g zMHy s H1 在B點(diǎn) 氫化反應(yīng)結(jié)束 進(jìn)一步增大氫氣壓強(qiáng) H M幾乎不變 反應(yīng) 中z 用含x和y的代數(shù)式表示 溫度為T1時 2g某合金4min內(nèi)吸收氫氣240mL 吸氫速率v mL g 1 min 1 反應(yīng) 的焓變 H1 0 填 或 解析根據(jù)H原子守恒得zx 2 zy 則z 由題中所給數(shù)據(jù)可知吸氫速率v 240mL 2g 4min 30mL g 1 min 1 由圖像可知 T1 T2 且T2時氫氣的壓強(qiáng)大 說明升高溫度平衡向生成氫氣的方向移動 逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 故 H1 0 2 表示單位質(zhì)量貯氫合金在氫化反應(yīng)階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例 則溫度為T1 T2時 T1 T2 填 或 當(dāng)反應(yīng) 處于圖中a點(diǎn)時 保持溫度不變 向恒容體系中通入少量氫氣 達(dá)到平衡后反應(yīng) 可能處于圖中的 點(diǎn) 填 b c 或 d 該貯氫合金可通過 或 的方式釋放氫氣 解析由圖像可知 固定橫坐標(biāo)不變 即氫原子與金屬原子個數(shù)比相同時 T2時氫氣的壓強(qiáng)大 說明吸氫能力弱 故 T1 T2 處于圖中a點(diǎn)時 保持溫度不變 向恒容體系中通入少量氫氣 H2濃度增大 平衡正向移動 一段時間后再次達(dá)到平衡 此時H M增大 故可能處于圖中的c點(diǎn) 由氫化反應(yīng)方程式及圖像可知 這是一個放熱的氣體體積減小的反應(yīng) 根據(jù)平衡移動原理 要使平衡向左移動釋放H2 可改變的條件是 升溫或減壓 答案 c加熱減壓