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文档简介
1、其次章 化 学 平 衡考点梳理 考点一 化学反应的速率与平稳1. 化学反应速率 :. 化学反应速率的概念及表示方法:通过运算式:v = c / t 来懂得其概念:化学反应速率与反应消耗的时间t和反应物浓度的变化 c有关;在同一反应中,用不同的物质来表示反应速率时,数值可以相同,也可以是不同的;但这些数值所表示的都是同一个反应速率;因此,表示反应速率时,必需说明用哪种物质作为标准;用不同物质来表示的反应速率时,其比值肯定等于化学反应方程式中的化学计量数之比;如:化学反应mAg + nBg pCg + qDg 的: vA vB vC vD = m npq 一般来说,化学反应速率随反应进行而逐步减慢
2、;因此某一段时间内的化学反应速率,实际是这段时间内的平均速率,而不是瞬时速率;. 影响化学反应速率的因素:【留意】化学反应速率的单位是由浓度的单位mol L 1和时间的单位 s、min 或 h打算的,可以是molL 1s 1、 mol L1min1或 mol L1h1,在运算时要留意保持时间单位的一样性对于某一详细的化学反应,可以用每一种反应物和每一种生成物的浓度变化来表示该反应的化学反应速率,虽然得到的数值大小可能不同,但用各物质表示的化学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如对于以下反应:有:或:mA + nB pC + qD A B C D mnpq ABCDmnpq化学
3、反应速率不取负值而只取正值在整个反应过程中,反应不是以同样的速率进行的,因此,化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率有效碰撞 化学反应发生的先决条件是反应物分子 或离子 之间要相互接触并发生碰撞,但并不是反应 物分子 或离子 间的每一次碰撞都能发生化学反应能够发生化学反应的一类碰撞叫做有效碰撞活化分子 能量较高的、能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子说明 活化分子不肯定能够发生有效碰撞,活化分子在碰撞时必需要有合适的取向才能发生有效碰 撞活化分子在反应物分子中所占的百分数叫做活化分子百分数当温度肯定时,对某一反应而言,活化分子百分数是肯定的活化分子百分数越大,活化分子数越多,有效碰撞次数越多影响化
4、学反应速率的因素 I. 打算因素(内因) :反应物本身的性质;. 条件因素(外因) (也是我们争论的对象) :. 浓度 :其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大活化分子总数,从而加快化学反应速率;值得留意的是,固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数;. 压强 :对于气体而言,压缩气体体积,可以增大浓度,从而使化学反应速率加快;值得留意的是,如果增大气体压强时,不能转变反应气体的浓度,就不影响化学反应速率;. 温度 :其他条件不变时,上升温度,能提高反应分子的能量,增加活化分子百分数,从而加快化学反 应速率;. 催化剂 :使用催化剂能等同地转变可逆反应的正、逆化学反应速率;. 其他因素:如固体
5、反应物的表面积(颗粒大小)图表如下:、光、不同溶剂、超声波等;影响因素对化学反应速率的影响说明或举例反应物本不同的化学反应有不同的反Mg 粉和 Fc 粉分别投入等浓度的盐酸中时,Mg 与盐酸身的性质应速率的反应较猛烈,产生H2 的速率较快增大 减小 反应物浓度,单位体积内活化分子数增多浓度 反应物的浓度,反应速率增压强加的反应,增大减小 压强,变,从而使反应速率转变转变压强,不影响液体或固反应速率增大 减小 体之间的反应速率通常每上升10 ,反应速率增大到原先的2 4 倍升温,使反应速率加快的缘由有两个方面:a升温后,温度催化剂 增大化学反应速率化分子,增大了活化分子百分数,从而使有效碰撞次数
6、增多光、反应物将反应混合物进行光照、将AgBr 、HClO 、浓HNO 3 等见光分解加快,与盐酸反应颗粒的大块状固体粉碎等均能增大化时,大理石粉比大理石块的反应更猛烈小等学反应速率2. 化学平稳 : 前提密闭容器中的可逆反应 条件肯定条件的 T、P、c 影响化学平稳的因素 本质 V 正 =V 逆 0 特点表现各组分的质量分数不变5. 化学平稳的特点:逆: 争论对象是可逆反应动:动态平稳;平稳时 v 正 v 逆 0 等:v 正 v 逆定:条件肯定,平稳混合物中各组分的百分含量肯定(不是相等);变:条件转变,原平稳被破坏,发生移动,在新的条件下建立新的化学平稳;【说明】a绝大多数化学反应都有肯定
7、程度的可逆性,但有的逆反应倾向较小,从整体看实际上是朝着同方向进行的,例如 NaOH + HCl NaCl + H 2O b有气体参与或生成的反应,只有在密闭容器中进行时才可能是可逆反应如 CaCO3 受热分解时,如在敞口容器中进行,就反应不行逆,其反应的化学方程式应写为:CaCO 3 CaO + CO 2 ;如在密闭容器进行时,就反应是可逆的,其反应的化学方程式应写为:CaCO 3 CaO + CO 2可逆反应的特点:反应不能进行究竟可逆反应无论进行多长时间,反应物都不行能 100 地全部转化为生成物2化学平稳状态定义:肯定条件恒温、恒容或恒压下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混
8、合物包括反应物和生成物中各组分的质量分数或体积分数 保持不变的状态化学平稳状态的形成过程:在肯定条件下的可逆反应里,如开头时只有反应物而无生成物,依据浓度对化学反应速率的影响可知,此时 正最大而 逆为 0随着反应的进行,反应物的浓度逐步减小,生成物的浓度逐步增大,就 正越来越小而 逆越来越大当反应进行到某一时刻, 正 逆,各物质的浓度不再发生转变,反应混合物中各组分的质量分数或体积分数 也不再发生变化,这时就达到了化学平稳状态. 化学平稳的标志:(处于化学平稳时) :、速率标志:v 正 v 逆 0;、反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化;、反应物的转化率、生成物的产
9、率不再发生变化;、反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同;、对于气体体积数不同的可逆反应,达到化学平稳时,体积和压强也不再发生变化;【例 1】在肯定温度下,反应 A2g + B 2g 2ABg 达到平稳的标志是 C A. 单位时间生成 n mol 的 A2 同时生成 n mol 的 AB B. 容器内的压强不随时间变化C. 单位时间生成 2n mol 的 AB 同时生成 n mol 的 B2 D. 单位时间生成 n mol 的 A2 同时生成 n mol 的 B2 . 化学平稳状态的判定:举例反应 mAg nBg pCg qDg 混合物体系中各成分的含量 各物质
10、的物质的量或各物质的物质的量分数 肯定平稳各物质的质量或各物质的质量分数 肯定平稳 各气体的体积或体积分数 肯定平稳总压强、总体积、总物质的量肯定 不肯定平稳正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了 m molA 同时生成 m molA ,即 v 正=v 逆 平稳在单位时间内消耗了 n molB 同时生成 p molC ,均指 v 正 不肯定平稳vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,v 正不肯定等于 v 逆 不肯定平稳在单位时间内生成了 n molB ,同时消耗 q molD ,因均指 v 逆 不肯定平稳压强 m+n p+q 时,总压力肯定(其他条件肯定)平稳m+n=p+q 时, 总压力肯定(
11、其他条件肯定)不肯定平稳混合气体的平均分子量 肯定时,只有当 m+n p+q 时,平稳 肯定,但 m+n=p+q 时,不肯定平稳温度 任何化学反应都相伴着能量变化,在其他条件不变的条件下,体系温度肯定时 平稳体系的密度 密度肯定 不肯定平稳判定可逆反应达到平稳状态的方法和依据图表例举反应mAg+nBg pCg+qDg 平稳各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数肯定混合物体系中各物质的质量或各物质质量分数肯定平稳各成分的含量各气体的体积或体积分数肯定平稳总体积、总压力、总物质的量肯定不肯定平稳在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA ,即平稳V正=V逆正、逆反应速率的关系在单位时间内
12、消耗了n molB同时消耗了p molC ,就平稳V正=V逆VA:VB:VC:VD=m:n:p:q,V 正不肯定等于V逆不肯定平稳在单位时间内生成n molB ,同时消耗了q molD ,因均指不肯定平稳V逆m+n p+q 时,总压力肯定(其他条件肯定)平稳压强混合气体平均相m+n=p+q时,总压力肯定(其他条件肯定)不肯定平稳Mr 肯定时,只有当m+n p+q 时平稳对分子质量Mr Mr 肯定时,但m+n=p+q 时不肯定平稳温度任何反应都相伴着能量变化,当体系温度肯定时(其他不变)平稳体系的密度密度肯定不肯定平稳其他如体系颜色不再变化等平稳3化学平稳移动:勒沙持列原理 :假如转变影响平稳的
13、一个条件(如浓度、压强和温度等),平稳就向着能够减弱这种改变的方向移动;其中包含:影响平稳的因素:浓度、压强、温度三种;,当多项条件原理的适用范畴:只适用于一项条件发生变化的情形(即温度或压强或一种物质的浓度)同时发生变化时,情形比较复杂;平稳移动的结果:只能减弱(不行能抵消)外界条件的变化;、平稳移动:是一个“ 平稳状态不平稳状态新的平稳状态” 的过程;肯定条件下的平稳体系,条件改变后,可能发生平稳移动;即总结如下:、 平稳移动与转化率的关系:不要把平稳向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来;、影响化学平稳移动的条件:化学平稳移动: (强调一个“ 变” 字)浓度、温度的转变,都能引起化
14、学平稳移动;而转变压强就不肯定能引起化学平稳移动;强调:气体体积数发生变化的可逆反应,转变压强就能引起化学平稳移动;气体体积数不变的可逆反应,转变压强就不会引起化学平稳移动;催化剂不影响化学平稳;速率与平稳移动的关系:I. v 正= v 逆,平稳不移动;. v 正 v 逆,平稳向正反应方向移动;. v 正 b + c : A 的转化率增大;如 a c+ d ,A、B 的转化率都增大;如 a + b c + d ,A、B 的转化率都减小;对以上 3 种情形可分别举例,可让同学加深对概念的懂得:例 1:某恒温恒容的容器中,建立如下平稳:2NO 2( g)N 2O4(g),在相同条件下,如分别向容器
15、中通入肯定量的 NO 2 气体或 N 2O 4 气体,重新达到平稳后,容器内 N 2O4 的体积分数比原平稳时()A都增大 B都减小 C前者增大后者减小 D前者减小后者增大解析: 2NO 2(g)N 2O4(g)是气体体积减小的可逆反应;反应达到平稳后,无论向密闭容器中加入 NO2 仍是 N2O4 气体,可视为加压,平稳都向右移动,达到新平稳时 NO 2 的转化率都增大;答案选 A 例 2:例肯定温度下,将 amol PCl 5 通入一个容积不变的反应器中,达到如下平稳:PCl 5(g)PCl 3(g)+Cl 2(g),测得平稳混合气体压强为 p1,此时再向反应器中通入 amol PCl 5,
16、在温度不变的条件下再度达到平稳, 测得压强为 p2,以下判定正确选项()A.2 p1 p2 B.PCl 5 的转化率增大 C.2p1p2 D.PCl 3%(体积含量)削减解析 :PCl 5(g)PCl 3(g)+Cl 2(g)是气体体积增大的可逆反应;如反应达到平稳后,再向密闭容器中加入 PCl 5, PCl 3 的物质的量会有增加,此时可视为加压,平稳向左移动,反应达到新的平稳时PCl 5 在平稳混合物中的百分含量也较原平稳时有所增加,但 PCl 5 的转化率降低;答案选 A 例 3: 2HI (g)H2(g)+I2(g)是气体体积不变的可逆反应,反应达到平稳后,再向固定密闭容器中加入 HI
17、,使 c(HI)的浓度增大,HI 平稳转化率不变;对于气体体积不变的可逆反应,反应达到平衡后增加反应物,达到新的化学平稳时反应物的转化率不变;由以上三个例题可以总结为:恒温恒容的容器,当增大某物质的量时,可将浓度问题转换为压强问题,增大压强,平稳向气体体积缩小的方向移动,最终再判定转化率变化;增大压强判定各反应物转化率变化对于可逆反应aAg+bBg cCg+dDg ,(a+b c+d ,)在压强变化导致平稳移动时,同学感到困惑的是充入“ 惰性气体” 化学平稳朝哪个方向移动?转化率如何变化?可归纳为以下两方面:1. 恒温恒容条件下充入“ 惰性气体” ,化学平稳不移动;因平稳体系的各组分浓度均未发
18、生变化,故各反应物转化率不变;2. 恒温恒压条件下充入“ 惰性气体” ,化学平稳向气体体积增大的方向移动;由于此时容器容积必定增大,相当于对反应体系减压,继而可判定指定物质的转化率变化;变式训练:1、在一容积可变的密闭容器中,通入 1molX 和 3molY ,在肯定条件下发生如下反应:Xg+3Yg 2Zg ,到达平稳后,Y 的转化率为 a% ,然后再向容器中通入 2molZ ,保持在恒温恒压下反应,当达到新的平稳时, Y 的转化率为 b% ;就 a 与 b 的关系是()Aab B ab Cab D不能确定2、两个体积相同的密闭容器 A、 B,在 A 中充入 SO2 和 O 2 各 1mol
19、,在 B 中充入 SO 2 和 O2 各 2 mol ,加热到相同温度,有如下反应 2SO 2g+ O 2g 2SO 3g ,对此反应,下述不正确选项()A反应速率 B A BSO 2 的转化率 BA C平稳时各组分含量 B = A D平稳时容器的压强 B A 3、肯定量混合气体在密闭容器中发生如下反应:xA气+yB 气 nC 气,达到平稳后,测得 A 气体的浓度为 0.5mol/L ;保持温度不变将容器的容积扩大 1 倍,再达平稳时, 测得 A 气体的浓度为 0.3mol/L ,就以下表达中正确选项()A、x+yp+q ;如转化率降 低,就表示 m+n0 ;反应达平稳后 SO 2、O 2 和
20、 SO 3 的物质的量之比为 346,保持其它条件不变,降低温度后达到新的平稳时,O2 和 SO 3 的物质的量分别是 1 1 mol 和 2 0 mol ,此时容器内 SO 2 的物质的量应是A 0 7 mol B 0 9 mol C 1 1 mol D 1 3 mol 解析:设第一种平稳状态下 O2 为 x,就 SO 3 为 3 ,变成其次种平稳时 O2 变化量为 y,22SO 2 g O 2 g 2SO 3 g Qx 3 x 3 x2y2 0 解得:x1 2 mol 2 2y 2y xy1 1 y0 1 mol 答案: A;1 1 2 0 技巧四:估算法例 5、在肯定体积的密闭容器中放入
21、 3L 气体 R 和 5L 气体 Q,在肯定条件下发生反应:2R ( g)+ 5Q(g)4X (g) + nY (g)反应完全后,容器温度不变,混合气体的压强是原先 87.5% ,就化学方程式中的 n 值是()A、2 B、3 C、4 D、5 解析: 此题貌似化学平稳的运算,但实就不然, 题干中最关键的一句话为“ 压强是原先 87.5% ” 说明体积和温度不变,压强减小了,故该反应是气体的物质的量减小的反应,即 2 + 5 4 + n,即 n b 解析:保持温度不变,将容器体积增加一倍(即减小压强),假如化学平稳不移动,就各种物质的浓度都应是原平稳时的一半,但现在生成物 B 的浓度却是原平稳的
22、60% ,这说明平稳向正反应方向发生移动, A 的转化率上升,所以化学计量数 b a ,又由于 B 的物质的量增加,B 的质量增加,物质 B 的质量分数必定增大(由于总质量保持不变);故此题应选 AC ;2、判定生成物的量例 8、在一密闭容器中充入 1molCO 和 1molH 2O( g),在肯定条件下发生反应:CO (g)+ H2O(g)CO 2( g) + H2( g),达到平稳时,生成 2 molCO 2,当 H2O( g)改为 4mol3时,在上述条件下生成的 CO 2 为()A、0.60mol B、 0.95mol C、1.0mol D、 2.50mol 解析:假设反应向正向进行究
23、竟,由于 CO 仍为 1mol ,故生成的 CO 2 才为 1m ol,但由于反应的2可逆性,这是不行能的;所以,mol n (CO 2 b 解析:直接判定 P V T NO 2 1mol B、a b 的结论;技巧八:参照物法例 11、体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充入等物质的量的SO 2 和 O2,在相同温度下发生反应: 2 SO 2 + O 2 2SO 3,并达到平稳;在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,如甲容器中 SO 2 的转化率为 p% ,就乙容器中 SO 2 的转化率()A、等于 p% B、大于 p% C、小于 p% D、无法判定解析:以甲为参照物,甲容器保持体
24、积不变,由化学方程式可知反应过程中甲容器内压强越来越小,而乙容器保持压强不变乙容器体积减小相当于加压(与甲比较)反应向正向进行;故乙容器中SO 2 的转化率大,故此题应选 B;技巧九:等效平稳法例 12 、在一恒定的容器中充入 2molA 和 1molB 发生反应: 2A (g) + B (g)xC (g),达到平稳后, C 的体积分数为 %;如维护容器的容积和温度不变,按起始物质的量 A:0.6mol 、B:0.3mol 、C:1.4mol 充入容器,达到平稳后,C 的体积分数仍为 %,就 x 值为()A、只能为 2 B、只能为 3 C、可能是 2,也可能是 3 D、无法确定解析:依据题意,
25、这两平稳为等效平稳;等效平稳有两种类型(对于可逆反应:mA (g)+ nB (g)pC ( g)+ qD (g):类恒温恒容:如 m + n = p + q,只要“ 极限转换” 后,与原起始物质的物质的量(或浓度)相等,就可以达到相同平稳状态;如m + n p + q ,只要“ 极限转换” 后,对应物质的物质的量之比相等,就可达珐相同的平稳状态;类恒温恒压:只要“ 极限转换” 后,对应物质的物质的量之比相等,就可达到相同的平稳状态;此题属于类(恒温恒容) ,由于已知方程式中x 未知,故有两种可能:一是x 3(即系数不等) ,二是 x = 3 (即系数相等) ;如 x 3,2A ( g)+ B
26、( g)xC ( g)极限换算2 1 0 0.6 0.3 1.4 0.628.0 .314.0 xx依题意可得:0 .62 .8= 2 解得: x = 2 符合题意;3Cgx0.31 .4= 1 x如 X = 3 时,就(06.28.):(0 .31 .4) =(0 .62 .8):(03.1.4)=4.6:2.3=2 : 1;xx33符合题意;故此题正确答案为C;2 molA 和 1 molB ,发生反应: 2Ag Bg专练在一个固定容积的密闭容器中,加入Dg ,达平稳时, C 的浓度为 Wmol /L,如维护容器体积和温度不变,按以下四种配比做起始物质,达平稳后, C 的浓度仍为Wmol/
27、L 的是()A4molA + 2 molB B2molA + 1molB + 3molC + 1molD C3molC + 1molD + 1molB D3molC + 1molD 解析:此题考查恒温恒压下的等效平稳,可以采纳“ 一边倒” 的方法;结合此题情形,可将选项中各物质均倒向反应物 A 和 B,如为 2 molA 1 molB ,就可达到等效平稳,达平稳后,C 的浓度仍为 Wmol/L ;A 选项:因 A、B 投料是原先的 2 倍,又是一个固定容积的容器,达到平稳时 C 的浓度必定大于 Wmol/L ;B 选项: 把“ 3molC + 1molD” 倒向反应物,就反应物的物质的量也是
28、4molA + 2 molB,实际上相当于与选项 A 投料完全相同,达到平稳时 C 的浓度必定大于 Wmol/L ;C 选项:把“ 3molC + 1molD” 倒向反应物,相当于投入 2 molA 和 2 molB ,与起始投入 2 molA 和 1 molB 的平稳相比较,平稳向右发生移动,就达到平稳时 C 的浓度必定大于 Wmol/L ;D 选项:把 3molC + 1molD 倒向左边,恰好相当于 2 molA 1 molB ,与原平稳的起始投料相同,达平稳后,C 的浓度仍为 Wmol/L ;答案: D;技巧十:争论法对于可逆反应,不论在什么情形下,肯定是反应物与生成物共存的状态,即任
29、何物质的物质的量均大于零例 13 、在肯定条件下, A2 + B 22C ,达到平稳状态时, 测得 c(A 2)= 0.5 mol/L ,c(B 2)= 0.1mol/L ,c(C)= 1.6 mol/L ,如 A2、B2、 C 起始浓度分别为 a、b、 c(mol/L ),试回答:(1)a、b 应满意的关系是 _ ;(2)a 的取值范畴是 _ ;解析:(1)A2 + B 2 2C 起始浓度( mol/L )a b c 平稳浓度 0.5 0.1 1.6 如反应从正向开头,就转化浓度 A2:a 0 . 5,B 2:b 0 . 1,C:1 . 6 c,所以,a 0 . 5 = b 0 . 1,即
30、a = b + 0.4 ;(2)如平稳时,1.6 mol/LC 是由 A 2、B 2 反应生成,就反应中生成 A2 的量等于生成 B 2 的量为 0.1mol/L ,就 a 的最小值为 0.4mol/L ,所以 a 的取值范畴是:0.4 a 1.3 ;专练: 在一个密闭容器中充入 1molCO 2 和 3molH 2 ,在 850 时, 气体混合物达到下式所示平稳:CO 2+H 2CO+H 2O ;已知达到平稳时生成0.75molCO ;那么当 H2 改为 9mol ,在上述条件下平稳时生成 CO 和 H 2O 的物质的量之和可能为()D 2. 5mol A 1. 2mol B 1. 5mol
31、 C 1. 8mol 【分析解答 】对于可逆反应,不论在什么情形下,肯定是反应物与生成物共存的状态,即任何物质的物质的量均大于零;CO 2 + H2 CO + H2O 0 起始1 3 0 变化x x x x平稳0.25 2.25 0.75 0.75 在此基础上,增加 H2 的用量,平稳右移,CO 2 的转化率增大,CO 、H 2O 的物质的量均增大;设平衡移动后, CO 、H 2O 的物质的量为 a,就 a0.75+0.75=1.5;但 CO 2 不能完全转化, (如 CO 2 完全转化,就 a=2),故 a2;因而 a 的取值范畴: 1.5 ac d B平稳向左移动C重新达平稳时,A 气体浓
32、度增大 D重新达平稳时,D 的体积分数减小解析: 在恒温下密闭容器的容积扩大 1 倍,就容器的各种气体物质的量浓度各减半,此刻 B 气体的浓度应为 0.3 mol/L ,但其实际浓度为0.4 mol/L ,说明当容器容积扩大一倍,相当于压强减小化学平稳向气体体积增大的方向移动,B 气体的浓度由0.3 mol/L增加到 0.4 mol/L ,所以化学计量数关系为: abcd,即减小气体压强,平稳向气体体积增大的方向移动;由于在容积扩大一倍时,A 气体的浓度将减小,故 C 项不符合题意;选项 D 中,由于平稳向逆反应方向移动,D 气体的物质的量减小,其体积分数也减小;答案:C 32022 山东烟台
33、高三如图表示反应 Mg Pg nQg 的平稳体系中,Q 的物质的量浓度 cQ 与温度 T 的关系 曲线上的任何一点都表示平稳状态 ;以下有关该反应的描述错误选项 A通过分析上图,该反应的正反应为放热反应BA 状态与 C 状态的化学反应速率比较为 vA vC C在 T 1、D 状态时, v 正v 逆D在 T2、B 状态时,转变体积始终有 v 正v 逆,就 n2 解析:温度上升,Q 的物质的量浓度减小,说明正反应为放热反应;A 状态与 C 状态相比, C 状态时温度上升了,就化学反应速率大小应为 vAv 逆, 所以 C 项错误;在 T2、B 状态时,转变体积始终有 v 正v 逆,说明平稳不移动,就
34、 n2;答案: C 4在肯定条件下,向密闭容器中充入 30 mL CO 和 20 mL 水蒸气,使其反应,当反应 COg H 2Og CO 2g H 2g 达到平稳时,水蒸气的体积分数与 H2 的体积分数相等,就以下表达错误的是 A平稳后 CO 的体积分数为 40% B平稳后 CO 的转化率为 25% C平稳后水的转化率为 50% D平稳后混合气体的平均相对分子质量为 24 解析: COg H2Og CO 2g H 2g 起始: 30 20 0 0 变化: x x x x平稳: 30 x 20 x x x由题意知: 20 xx,故 x10;5. 故平稳后 CO 的体积分数为3010100% 4
35、0% ;50CO 的转化率为10100% 33.3% ;30H 2Og 的转化率为10100% 50% ;20平稳后混合气体的平均相对分子质量不变,仍为30 28 20 1824 ,应选 B;答案: B 50化学反应方向的确定不仅与焓变 H有关,也与温度T、熵变 S有关,试验证明,化学反应的方向应由 HT S 确定,如 HT S 0 就自发进行,否就不能自发进行;以下说法中不正确的是 A在温度、压力肯定的条件下,焓因素和熵因素共同打算一个化学反应的方向B温度、压力肯定时,放热的熵增加反应肯定能自发进行C反应焓变是打算反应能否自发进行的唯独因素D固体的溶解过程与熵变有关解析: HT S0 时反应
36、能自发进行,所以焓变和熵变是肯定温度下化学反应能否自发进行的复合判据,选项 A 正确;选项 C 不正确;放热反应的焓变小于零,熵增加反应熵变大于零,都对 HT S0 做出奉献;明显,放热的熵增加反应肯定能自发进行,所以选项 B 正确;固体的溶解过程,体系的纷乱度增大,它是熵增加的过程,所以选项D 正确;答案: C 6在肯定温度下,向容积不变的容器中加入 2 mol N 2、8 mol H 2 及固体催化剂,使之反应;已知: N2g3H 2g 2NH 3g ; H 92.2 kJ mol 1;平稳时,容器内气体压强为起始时的 80% ;1 反应达到平稳时,放出的热量 C大于 92.2 kJ A小
37、于 92.2 kJ B等于 92.2 kJ 2 保持同一温度,在相同的容器中,如起始时加入 平稳时 NH3 的体积分数 2 mol NH 3、1 mol H 2 及固体催化剂,反应达到A等于 0.25 B大于 0.25 C小于 0.25 3 保持同一温度,在相同的容器中,起始通入肯定物质的量 N 2、H 2、NH 3,欲使平稳时 NH 3 的体积分数肯定等于 0.25 ;且起始时向正反应方向进行,就充入 N 2 的物质的量 a mol 的取值范畴是_;4 右图是T1时容器中NH 3 的物质的量随时间的变化曲线,请在该图中补画出该反应在T2T2T1时 nNH 3的变化曲线;解析: 1 平稳时,容
38、器内气体压强为起始时的80% ,就生成 NH 3 2 mol ,放出热量92.2 kJ ;2 此时 NH 3 的体积分数为 0.25 ,如起始时加入 2 mol NH 3、1 mol H 2,就 NH 3 的体积分数小于 0.25 ;13 设 nN 2 a,nH 2b,nNH 3c,就 ac2 mol ,故 a1 mol ;故 1a2;答案: 1B 2C 31 a2 4 练习二一、挑选题1图表示反应 Xg 4Yg Zg , Hn Y 的质量分数削减BQ0,B、D 错误;气体体积增大,如平稳不动,cY应减小为一半,现 cY比一半大,即减压平稳向右移动,mT2, H0 B T1T2, H0 CT1
39、0 D T1T2, HT1,从 T2 到 T1 是一个降温过程,HI 的量在增加,说明平稳向正反应方向移动,正反应是放热反应, HbcB达到平稳时 A 2 的转化率大小为:bacC如 T2T1,就正反应肯定是放热反应D达到平稳时,AB 3 的物质的量大小为:cba解析:分析图象:在 T2 时,增大反应物 B2 的量即增大其浓度, 化学反应速率加快, 就反应速率 abc,A 项错误;多种反应物参与反应时,增大一种反应物的浓度,可提高其余反应物的转化率,就有:abc,B 项错误;增加 B2 的量同时 AB 3 的量会增多,故 D 项正确;温度上升,生成物的含量增加,说明平稳向右移动,正反应是吸热反
40、应,C 项错误;答案: D 7. 2022 试题调研,北京崇文期末 将 1 mol H2g 和 2 mol I2g 置于 2 L 密闭容器中,在肯定温度下发生反应: H 2g I2g2HIg H0,并达到平稳,HI 的体积分数wHI 随时间变化如图所示;如转变反应条件,wHI 的变化曲线如图所示,就转变的条件可能是 A恒温恒容条件下,加入适当催化剂B恒温恒压条件下,充入 1 mol N 2C恒容条件下,上升温度D恒温恒容条件下,再充入1 mol H 2g 和 2 mol I 2g 解析:催化剂只能加快反应速率,而不会使平稳移动,A 项错;恒压条件下充入N 2,体积增大,反应物浓度减小,反应速率
41、降低,B 项错;原反应是放热反应,温度上升,反应速率加快,平稳向逆反应方向移动,C 项正确;按原比例充入H 2 和 I2,反应速率加快,但平稳转化率不变,D 项错;答案: C 82022 试题调研,山东聊城期末 判定反应过程自发性的目的是 A判定反应的方向 C判定反应过程发生的速率B确定反应是否肯定发生 D判定反应过程的热效应解析:判定反应过程的自发性,只是指出肯定条件下反应自动发生的趋势,即反应发生的可能性,并不能说明反应能否实际发生,故只有 A 项正确;答案: A 9依据以下有关图象,说法正确选项 A由图知,反应在 T1、T3 处达到平稳,且该反应的 Hv 正,就实行的措施是减小压强;由图
42、可知: 反应 1 mol CO 放热 43 kJ ;容积为 10 L ,平稳时消耗 nCOnH 2O 1.2 mol .放热为 51.6 kJ ;答案: D 10 2022 模拟精选,广东汕头 3 月将肯定量 A、 B 装入容积为1 L 的恒温密闭容器中,发生反应:2Ag bBg cCg,1 min 时达到平稳, C 的浓度为 x mol L1;如保持温度不变,将密闭容器1的容积压缩为原先的,重新达到平稳后,C 的浓度为22.5x mol L1,以下说法正确选项 A化学计量数的关系:bc,但得不出b 和 c 的相对大小关系, A 项错;容器的容积减小后,正、逆反应速率都增大,B 项错;vBb,
43、vB bvC vCccbx cmol L1min1, C 项错;答案: D 11. 以下表格中的各种情形,可以用下图曲线表示的是 A 反应N2纵坐标甲乙相同质量氨,在同一容器中2NH 3氨气的转500 400 3H 2化率B 等质量钾、钠分别与足量水反应H2 的质量钠钾活性一C 在体积可变的恒压容器中,体积比为13氨气的浓活性高的般的 N 2、H 2:N 23H 22NH 3度催化剂的催化剂D 2 mol SO 2 和 1 mol O 2,在相同温度下:SO 3 的物2 个大气压10 个大气2SO 2O22SO 3质的量压解析:温度上升,反应速率加快,到达平稳的时间较短,A 项不符合;钾比钠活
44、泼,反应终止的时间较短,等质量的钠、钾与足量水反应产生 H 2 的质量钠大于钾,B 项符合;使用催化剂不能使平衡移动, C 项不符合;压强增大,平稳正向移动,SO 3 的物质的量增大,D 项不符合;答案: B 二、非挑选题12 2022 全国理综,27 某温度时,在2 L 密闭容器中气态物质X 和 Y 反应生成气态物质 Z,它们的物质的量随时间的变化如下表所示;1 依据下表中数据,在下图中画出X、Y、 Z 的物质的量 n随时间 t变化的曲线;t/min X/mol Y/mol Z/mol 0 1.00 1.00 0.00 1 0.90 0.80 0.20 3 0.75 0.50 0.50 5
45、0.65 0.30 0.70 9 0.55 0.10 0.90 10 0.55 0.10 0.90 14 0.55 0.10 0.90 2 体系中发生反应的化学方程式是_ ;3 列式运算该反应在0 3 min 时间内产物Z 的平均反应速率:_ ;4 该反应达到平稳时反应物 X 的转化率 等于_ ;5 假如该反应是放热反应;转变试验条件温度、压强、催化剂得到 Z 随时间变化的曲线1、2、3如下图所示 就曲线 1、2、3 所对应的试验条件转变分别是:1_,2_,3_;解析: 2 由表中数据可知X、Y、Z 是以 122 的比例进行反应的,且9 min 以后各物质的物质的2量不发生变化也均不为零,说明
46、该反应是可逆反应,就反应方程式为:X2Y2Z ;3 vZ c0.5 mol/2 L0.083 mol L1min1; t3 min4 X 反应量100% 1.00 mol 0.55 mol100% 45% ;起始量1.00 mol5 对比曲线 1 和表中数据可知:曲线1 达到平稳所用时间短2 min ,且生成的Z 较少,即相对原平稳来说是增大了反应速率且平稳向逆方向移动,故曲线1 转变的条件是上升了温度;对比曲线和表中数据可知:曲线 2 达到平稳所用时间短1 min ,但 Z 的量不变, 即加快了反应速率但平稳没有移动, 故曲线 2 转变的条件是加入了催化剂;对比曲线 3 和表中数据可知:曲线
47、 3 达到平稳所用时间短 7 min ,且平稳时生成 线 3 转变的条件是增大压强;答案: 1 Z 的量增多 0.95 mol ,即加快了反应速率且平稳向正向移动,故曲2X 2Y2Z 30.50 mol0.083 mol L 1min 1445% 2 L3 min5 上升温度加入催化剂增大压强13 在肯定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:COg H 2Og CO 2g H2g,其化学平稳常数K 和温度 T 的关系如下表:T/700 80831 1 0 0 000 200 K1.1.1 1.0 0.6 0.4 7 回答以下问题:1 该反应的化学平稳常数表达式为 填“ 吸热” 和“ 放热”;K_
48、 ;该反应为 _ 反应2 能判定该反应是否达到化学平稳状态的依据是 _;a 容器中压强不变;b 混合气体中 cCO 不变c v 逆H 2v 正H 2O d cCO 2cCO 3830 时,容器中的反应已达到平稳;在其他条件不变的情形下,缩小容器的体积,平稳_移动 选填“ 向正反应方向” 或“ 向逆反应方向” 或“ 不”;4 如 830 时,向容器中充入1 mol CO 、5 mol H 2Og ,反应达到平稳后, CO 的转化率为 _;解析:升温 K 值减小,说明正反应放热;由于方程式两边计量数相等,故b、c 为判定平稳的依据;加压平稳不移动;COg H2OgCO 2g H 2g 1.0 起始
49、 /mol 1 5 0 0 转化 /mol xxxx平稳 /mol 1x5xxx依据平稳常数为1.0 可知: Kx21 x5 x解得 x0.83 mol 0.83 mol故 CO 转化率为100% 83% ;1 molcCO 2cH 2答案: 1 放热 2bc 3不 483% cCO cH 2O14. 2022 改编向一体积不变的密闭容器中加入 2 mol A 、0.6 mol C 和肯定量的 B 三种气体;肯定条件下发生反应, 各物质浓度随时间变化如图 1 所示; 图 2 为 t2 时刻后转变反应条件,平稳体系中反应速率随时间变化的情形,且四个阶段都各转变一种不同的条件;已知 t3t4 阶段
50、为使用催化剂;图 1 中 t0t1 阶段 cB未画出;1 如 t1 15 min ,就 t0 t1 阶段以 C 浓度变化表示的反应速率为vC_;2 t4t 5 阶段转变的条件为_,B 的起始物质的量为_;各阶段平稳时对应的平稳常数如下表所示:t1t2t2t 3t3t4t4t5t5t6K1K2K3K4K5就 K1_保留两位小数 ,K1、K2、K3、K4、K5 之间的关系为 _用“ ”“” 或“ ” 连接 3 t5t 6 阶段保持容器内温度不变,如 A 的物质的量共变化了 0.01 mol ,而此过程中容器与外界的热交换总量为 a kJ,写出此温度下该反应的热化学方程式:_;4 在相同条件下,如起
51、始时容器中加入a mol A 、b mol B 和 c mol C ,达到平稳时体系中各物质的量与 t1 时刻相等, a、b、c 要满意的条件为_;t5t6 阶段为上升温度,t4t5 阶段为解析: 2 t2 t3 阶段为浓度的转变,t3 t4 阶段为使用催化剂,减小压强,反应前后气体分子数不变,平稳不移动,但是速率减小;平稳常数只与温度有关,对于吸热反应,温度越高其值越大,故 K1K2K3K4K5;3A 的浓度削减 0.2 mol L 1,C 的浓度增加 0.3 mol L 1,由2 可知反应前后气体分子数不变,故增加与削减应相等,因此 B 的浓度减小 0.1 mol L1,反应方程式为:2A
52、g Bg 3Cg ;t 5t6 阶段为上升温度,平稳正向移动,故正反应为吸热反应,0.01 mol A 吸热 a kJ,就 2 mol A 吸热 200 a kJ,因此该反应的热化学方程式为:2Ag Bg 3Cg H 200 a kJ mol1;4 欲起始时容器中加入 a mol A 、b mol B 和 c mol C ,达平稳时各物质的量与 t1 时刻相等,需满意按方程式化学计量关系转化为方程同一半边的物质,其物质的量与对应组分的起始加入量相等,即2c ca2.4 且 b1.2 ;3 3答案: 10.02 mol L1min1 2减小压强 1.0 mol 0.84 K1 K2K3K4K5c
53、32Ag Bg 3Cg H 200 a kJ mol1 4 a2c/32.4 且 b1.2 3练习三一、挑选题1反应 2Ag 2Bg Eg 正反应是吸热反应 达到平稳时,要使正反应速率减小,A 的浓度增大,应实行的措施是 A加压 B减压 C减小 E 的浓度 D降温解析:加压,正反应速率增大;减压,A 的浓度减小;减小 E 的浓度,正反应速率和 A 的浓度均减小;故 D 选项正确,由于降温使正反应速率减小,平稳逆向移动,答案: D 2以下变化过程中,H0 的是 A 的浓度增大;A2SO 32SO 2O2 B2C 2H 6g 7O 2g 4CO 2g 6H 2Og CNH 4NO 3s=NH4 a
54、q NO3 aq D Cl 2=2Cl 解析:乙烷燃烧是放热反应,反应后气体分子数量增加,所以该反应过程中, H0;答案: B 3. 2022 模拟精选,山东淄博一模 工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:,以下表达正SiCl 4g 2H 2gSis 4HClg H Q kJmol 1Q0 某温度、压强下,将肯定量反应物通入密闭容器进行以上反应此条件下为可逆反应确的是 A反应过程中,如增大压强能提高SiCl 4 的转化率B如反应开头时SiCl 4 为 1 mol ,就达平稳时,吸取热量为Q kJ C反应至 4 min 时,如 HCl 浓度为 0.12 mol L1,就 H 2 的反应速率为0.
55、03 mol L1min1D当反应吸取热量为0.025 Q kJ 时,生成的HCl 通入 100 mL 1 mol L1的 NaOH 溶液恰好反应解析: A 项,增大压强,平稳向逆反应方向移动,SiCl 4 的转化率减小; B 项,由于此反应为可逆反应,开头时加入1 mol SiCl 4,并不能全部转化为Si,所以吸取的热量小于Q kJ ;C 项,vH21vHCl210.12 mol L10.015 mol L1min1,D 项,当反应吸取热量为0.025 Q kJ 时,产生nHCl24 min4 mol 0.025Q kJ0.1 mol nNaOH ,故恰好反应;Q kJ答案: D 4在容积
56、肯定的密闭容器中发生可逆反应Ag 2Bg2Cg ; H0,有关图象如下图所示;下列说法正确选项 Ap1p2,纵坐标指 C 的质量分数Cp1p2,纵坐标指 A 的转化率Dp1p2,纵坐标指混合气体的平均摩尔质量解析:依据图象分析知纵坐标所代表的物理量随温度的上升而增大,结合上述反应知随温度上升平衡将向正向移动,所以增大的物理量有A、B 的转化率, C 的质量分数和混合气体的平均摩尔质量;由题给反应知,随压强的增大,故 B 正确;答案: B A、B 的转化率, C 的质量分数和混合气体的平均摩尔质量增大,5在恒温时,一固定容积的容器内发生如下反应:2NO 2g N2O4g;达到平稳时,再向容器内通
57、入肯定量的 NO 2g ,重新达到平稳后与第一次平稳时相比,NO 2 的体积分数 A不变 B增大 C减小 D无法判定A B 解析:恒温,再充入肯定量 NO 2g ,可把这一过程虚拟为两个过程,如右图设原平稳体系占据 B容器,再充入的 NO 2 达到 B 状态的转化率,形成和 B 状态完全一样的状态时,占有空间 A虚拟 ,然后再将虚拟空间 A 中的气体完全推入 B 容器,这相当于加压,平稳正移,NO 2 体积分数减小,选 C;答案: C 6 2022 试题调研,湖北联考 在肯定温度下, 向容积固定不变的密闭容器中充入 a mol A ,发生反应:2Ag Bg ; H0;以下说法正确选项 A如每消
58、耗 2n mol HI 的同时生成 n mol H 2,说明该反应已达平稳B容器内的压强不发生变化,说明该反应已达平稳C平稳时,其他条件不变,再充入肯定量HI,重新达平稳后,I2 的百分含量增大D平稳时,其他条件不变,上升温度,混合气体的颜色加深解析:选项A,任何时刻,每消耗2n mol HI 都会生成 n mol H 2;选项 B,温度和容积不变,且气体分子数反应前后相等,所以任何时刻气体的压强都不变;选项C,其他条件不变时,再充入肯定量的 HI,平稳向着正反应方向移动,I2 的物质的量增大,但平稳后其百分含量维护不变;选项D,其他条件不变,上升温度平稳向着生成 答案: D I2 的方向移动
59、, I2 的浓度增加,颜色加深;8. 2022 试题调研,江西联考 某固定体积的密闭容器中存在化学平稳;aAg bBg cCg ,在温度不变的条件下,再充入肯定量的 A 物质,重新达到平稳时,以下判定中正确选项 A如 abc 时, B 的物质的量分数变大B如 abc 时, B 的物质的量分数变小C如 abc 时, A 的转化率不变D如 abc,当再加入 A 物质时,平稳正向移动,A 的转化率肯定增大;答案: D 92022 模拟精选,河北石家庄质量检测肯定条件下的某密闭容器中,进行如下反应并建立平稳:2XgYgZg Wg ; H0 如转变某一条件,以下说法正确选项A使用催化剂或缩小容器容积,平
60、稳均不发生移动B升温既可以提高反应速率又可以提高 X 的转化率C向容器中加入少量 Z,平稳后混合气体中 Z 的体积分数变小D向容器中加入肯定量的 Y,上述反应的 H 不变解析:选项 A,缩小容器体积平稳向正反应方向移动;选项 B,该可逆反应为放热反应,上升温度平稳向逆反应方向移动,X 的转化率降低;选项 C,加入少量的 Z,平稳时 Z 的体积分数增大;选项 D, H 表示 2 mol Xg 与 1 mol Yg 完全反应放出的热量,与加入 Y 的量无关,其值为定值;答案: D 10 2022 试题调研,湖南十校联考 对于平稳体系:aAg bBg cCg dDg ; H0,有以下判定,其中正确选
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