福州市2013屆高三化學(xué)訓(xùn)練化學(xué)反應(yīng)原理(三)

1、專題5化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡【重點提示】一、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1根據(jù)v（正）=v（逆）判斷。以mA+nBxC+yD為例，可從以下幾方面分析：若v（B耗）=v（B生）,反應(yīng)達到平衡。若v（C耗）：v（D生）=x:y，反應(yīng)達到平衡。2、根據(jù)各組分百分含量判斷c（C）、m（C）%、n（C）%、V（C）瞬不變，反應(yīng)均達到平衡。3、其它氣體壓強：若AB、CD為氣體，且mnzx+y,壓強恒定，反應(yīng)達到平衡。體系顏色：如在容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2NN2O4,若體系顏色不變，反應(yīng)達到平衡。氣體密度或平均相對分子質(zhì)量。、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響因素化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響因素主要有：濃度；壓強；溫

2、度；催化劑；顆粒大小等。以mA(g)+nB(g)xC(g)+yD(g)；ahx+y)為例改變條件改變條件瞬間速率變化情況達到新平衡前平衡移動方向轉(zhuǎn)化率U正）u（逆）u正）與U（逆）的關(guān)系A(chǔ)B溫度升高溫度f（放熱）1ff壓強增大壓強f（體積減?。?ff減小壓強JJJfc(D)一fJJ減小c(A)J一7ff（1）固體和純液體的濃度是一個常數(shù)，固體量的變化并不是濃度的變化，故固體和純液體數(shù)量的增減對化學(xué)反應(yīng)速率無影響。（2）壓強對反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響，是通過改變氣體物質(zhì)的濃度而產(chǎn)生的。反應(yīng)物為固體或液體，可以認為壓強對它的反應(yīng)速率無影響。（3）升溫?zé)o論是吸熱反應(yīng)，還是放熱反應(yīng)，速率都加快，加快程

3、度吸熱反應(yīng)大于放熱反應(yīng)。溫度每升高10C,反應(yīng)速率通常增大到原來的24倍。（4）.（正）增大，平衡不一定向正反應(yīng)方向移動，只有.（正）（逆），平衡才一定向正反應(yīng)方向移動；（5）平衡向正反應(yīng)方向移動，原料的轉(zhuǎn)化率不一定提高。（6）體系顏色加深，平衡未必發(fā)生移動。如對Ha（g）+I2（g）2HI（g）平衡體系加壓，則體系顏色變深。三、有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的計算2、化學(xué)平衡常數(shù)（對于可逆反應(yīng)K)1化學(xué)反應(yīng)速率計算的依據(jù)是：二仝，c表示在.譏時間內(nèi)濃度的變化量。aA+bcC+dD在一定溫度下達到平衡狀態(tài)時:cdK值越大，表示反應(yīng)進行的越完全;K值隨反應(yīng)溫度的變化而變化。C(C)C(D)ca(A)

4、cb(B)3、化學(xué)平衡的計算“三步曲”：起始、變化、平衡。如A、B物質(zhì)的量分別為amol、bmol，如下反應(yīng)達平衡時，A物質(zhì)的量變化為mxmol,則+nB(g)不-jC(g)+qD(g)anolbmol00n廢化mxmololqxmolXI伴衡）(arinx)molflrnxjmolpxmol若A的轉(zhuǎn)化率為:%，則：叫聞go%=%amol若D的物質(zhì)的量百分數(shù)為1%，則：100%=%（a-mx）（b_nx）pxqx若已知起始時、平衡時的壓強，則：P（起始）_b若欲求平衡時混合氣體的平均相對分子質(zhì)量，則:_m（總）aMa+bMbM一-題（b-nx）pxqx一看曲線起點，二看曲線折點，三看曲線趨向。

5、P（平衡）（a-mx）（bnx）pxqx四、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡1解答圖像問題要“三看”：2、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常見圖像:（1）速率一時間（：t）圖像；（2）濃度（或物質(zhì)的量）一時間（ct）圖像;逋率一時恫(即電】圖椽(3)含量一時間一溫度(或壓強)圖像(C%rtP);(4)含量一壓強一溫度圖像(C%-TP):A舉亡怩TFSS【自我評估】I2在KI溶液中存在下列平衡：l2(aq)+lI3(aq)。測得不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K如下表：T/C515253550K1100841680533409F列說法正確的是反應(yīng)12(aq)+l一-I3(aq)的厶H0其他條件不變，升高溫度，溶液中c(l

6、3-)減小該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式是K=c(l2)c(lJ/c(l3)25C時，向溶液中加入少量Kl固體，平衡常數(shù)K小于680一定條件下，對于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為C1、C2、C3(均不為零)，到達平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.1mol-L-1、0.3molL-1、0.08molL-1，則下列判斷不合理的是()C1:C2=1:3平衡時，Y和Z的生成速率之比為2:3X、Y的轉(zhuǎn)化率相等1C1的取值范圍為0c10.14molL-nt對于密閉容器中的反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)*=：2NH(g);H0,在673K,30MPa下n(NHs)和n(H2)隨

7、時間變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是()點a處的正反應(yīng)速率比點b點的大點c處的正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率點d(t1時刻)的n(N0比點e(12時刻)處的n(N2)大其他條件不變，773k下反應(yīng)至t1時刻，此時畫出的兩根平行線間的距離將要變大一定條件下，體積為5L的密閉容器中，0.5molX和0.5molY進行反應(yīng)：2X(g)+Y(g)一Z(g)，經(jīng)60s達到平衡，生成0.15molZ。下列說法正確的是()將容器體積變?yōu)?0L,Z的平衡濃度變?yōu)樵瓉淼?/2以Y濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.0005molL1若增大壓強，則物質(zhì)Y的轉(zhuǎn)化率減小若降低溫度，X的體積分數(shù)增大，則該反應(yīng)的H0在密閉容器中，

8、反應(yīng)Xz(g)+Y2(g):一2XY(g);H0。達到平衡后，改變一個條件(x)，下列量(y)定符合右圖中曲xYA再加入AB的轉(zhuǎn)化率B加入催化劑A的體積分數(shù)C壓強混合氣體的總物質(zhì)的量D溫度混合氣體的總物質(zhì)的量線的是()7.在容積不變的密閉容器中進行如下反應(yīng)：H2O(g)+C(s)H2(g)+CO(g);H0;達到平衡后，改變下列反應(yīng)條件，相關(guān)敘述正確的是()A.加入H2,平衡向逆反應(yīng)方向移動，體系壓強減小B.加入少量C,正反應(yīng)速率增大C.降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動D.加入CO混合氣體的密度增大&氨在國民經(jīng)濟中占有重要的地位，2008年，我國氨產(chǎn)量接近5000萬噸。下圖是合成氨的簡要流程。下

9、表是空氣中部分氣體的沸點。將空氣液化后加熱分餾，依據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷，最TOC o 1-5 h z先氣化得到的氣體是。氣體名稱氮氣氧氣氦氣氖氣氬氣氟氣氙氣沸點/C-196-183-269-264-186-153-108天然氣、重油、煤都可以與水反應(yīng)制得氫氣。下表是某合成氨廠采用不同原料的相對投資和能量消耗。原料天然氣重油煤相對投資費用1.01.52.0能量消耗/J?t-192810938104810你認為采用哪種原料最好，原因是請寫出甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳的化學(xué)方程TOC o 1-5 h z式：。已知C(s)、CO(g)和f(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：-1

10、C(s)+O2(g)=CO2(g)H=-394kJ?mol；12CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=-566kJ?mo；-12Hz(g)+O2(g)=2H20(g)H=-484kJ?mol；試寫出由C與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成氫氣與一氧化碳的熱化學(xué)方程(3)下表是在某種催化劑作用下用體積比為些實驗數(shù)據(jù)。壓強/MPaNH3含量/%、0.110溫度/C20015.381.53002.252.04000.425.15000.110.66000.054.5依據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷,合成氨反應(yīng)N2+3H2“”、112NH3H),請簡要說明理該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為;在300C、10MPa下，合成氨反

11、應(yīng)達到平衡時，混合氣體的體積是反應(yīng)開始時的倍。一定溫度下在體積為5L的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)。(I)若某可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為:寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：;能判斷該反應(yīng)一定達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填選項編號)。A.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化B.U正(H2O)=U逆(H2)c.容器中氣體的密度不隨時間而變化容器中總的物質(zhì)的量不隨時間而變化消耗nmolH2的同時消耗nmolCO(H)若該密閉容器中加入的是2molFe(s)與1molH2O(g),ti秒時，Hb的物質(zhì)的量為0.20mol，到第t2秒時恰好達到平衡，此時H2的物質(zhì)的量為0.35moltit2這段時間內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)

12、速率V(H2)=若繼續(xù)加入2molFe(s)，則平衡移動(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或不”)，繼續(xù)通入1molH20(g)再次達到平衡后，H2的物質(zhì)的量為mol。該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率隨時間變化的關(guān)系如右圖。t1時改變了某種條件，改變的條件可能是、。(填寫2項)10在一固定容積的密閉容器中，進行如下化學(xué)反應(yīng)：CO(g)+H2(g)、CO(g)+H2O(g);H=akJmol1其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下：tC70080085010001200K0.60.91.01.72.6請回答：(1)上述反應(yīng)中a0(選填“”或“v”)(2)能判斷該反應(yīng)已達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是。(a)容器中壓強

13、不變(b)反應(yīng)熱AH不變(c)。正(H0=u逆(CO(d)CO2的質(zhì)量分數(shù)不變溫度為850C時，可逆反應(yīng)CO(g)+HaO(g):CO(g)+H(g)在固定容積的密閉容器中進行，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如下表：850C時物質(zhì)濃度(mol/L)的變化時間(min)COH2OCOH200.2000.3000020.1380.2380.0620.0623CGGG4CC2GG50.1160.2160.08460.0960.2660.104計算：3min時（CO的濃度）Ci=mol/L,HO（g）的轉(zhuǎn)化率=反應(yīng)在4min5min之間，平衡向逆方向移動，可能的原因是（單選），表中5min6min之間數(shù)值發(fā)生

14、變化，可能的原因是（單選）。a.增加水蒸氣b.降低溫度c.使用催化劑d.增加氫氣濃度參考答案1.B點撥：由表中數(shù)據(jù)可知，隨著溫度升高，K變小，即平衡左移，逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱，H0,A錯誤；升高溫度，平衡左移，c（l3-）減小，B正確；平衡常數(shù)表達式應(yīng)該是K=C(I3)C(I2)c(),C錯誤；溫度不變,K也不變，D錯誤。B點撥：到達平衡時，X、Y的濃度比為1:3，反應(yīng)過程中X、Y的變化量之比也是1:3,所以X、Y的起始濃度之比為1:3,A正確；平衡時，正、逆反應(yīng)速率相等，Y和Z的生成速率之比為它們的系數(shù)之比，及3:2,B錯誤；由于X、Y的起始濃度之比為1:3，變化量之比也是1:3，故X、Y

15、的轉(zhuǎn)化率相等，C正確；若Z的起始濃度為0，貝UC1的值最大C1=0.1-1-1-1_-1mol-L-+0.08mol1/2=0.14mol-L-,又由于C1、C2、c（均不為零）,故0C10,D錯誤。D點撥：圖I正、逆反應(yīng)速率均增大，且增大倍數(shù)不同，不可能是加入催化劑的變化情況，A錯誤；擴大容器體積，將使容器中的壓強減小，正、逆反應(yīng)速率均減小，B錯誤；增大壓強該反應(yīng)的平衡狀態(tài)不發(fā)生移動，即平衡時乙與甲的XY8應(yīng)該相等，C錯誤；升高溫度反應(yīng)速率均增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動，XY%減小,D正確。A點撥：平衡后，在恒容密閉容器中再加入A,平衡右移，B的轉(zhuǎn)化率增大，A正確；加入催化劑，平衡不移動，A的

16、體積分數(shù)不變，B錯誤；壓強增大，平衡右移，混合氣體的總物質(zhì)的量減少，C錯誤；H0,即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡右移，混合氣體的總物質(zhì)的量減少，D錯誤。D點撥：加入H2,氣體物質(zhì)的量增大，體系壓強增大，A錯誤；由于C是固體物質(zhì)，而改變固體物質(zhì)的量對反應(yīng)速率基本沒有影響，B錯誤；降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動，該反應(yīng)正反應(yīng)方向是吸熱的，C錯誤；由于容器容積不變，加入CQ氣體物質(zhì)的質(zhì)量增加了，故混合氣體的密度增大，D正確。CH4+H2O6CO+3H2,&(1)氦氣，(2)天然氣，投資費用低，能量消耗少。1C(s)+H20(g)=CO(g)+H2(g)H=131kJ?mo。(3)相同條件下，升

17、高溫度，Nf含量減小，平衡左移，逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱。2冊論0.658或18。點撥：(1)空氣液化后，最先氣化的物質(zhì)應(yīng)是沸點最低的氦單質(zhì)。工業(yè)生產(chǎn)要考慮經(jīng)濟效益(投資費用與生產(chǎn)成本)，由表中數(shù)據(jù)可知，使用原TOC o 1-5 h z料天然氣投資費用最低，能量消耗最少。應(yīng)用蓋斯定律進行計算，即三個方程式(1)-11(2)-(3)一，書寫時要注意：各物質(zhì)的狀態(tài)，H的符號、單位等。22由表中數(shù)據(jù)，當壓強不變時，溫度升高，NH含量減小，平衡左移，逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱。在300C、10MPa下，平衡時NH的含量為52%可以假設(shè)氮氣的轉(zhuǎn)化率為2x(1-x)(3-3x)2x二52%_1.04V平衡(1-

18、x)(3-3x)2x1x=,1.52V開始131.529.(I)(1)C(s)+HO(g)-CO(g)+H2(g);(2)A、BC;0.71)0.03molL-1s-1;(2)不;t2b使用了催化劑、升高了溫度、增大了H2的濃度(任答2條)點撥：(I)(1)由平衡常數(shù)表達式可知，COH2是生成物，O是反應(yīng)物，題中未給出的反應(yīng)物是C;(2)起始反應(yīng)物為C(s)和H2O(g)時，生成物COH2的平均相對分子質(zhì)量一定是15,容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量為1518之間，即反應(yīng)過程中氣體的平均相對分子質(zhì)量會發(fā)生變化，A正確；u正(H2O)=u逆(H2)，即正、逆反應(yīng)速率相等，B正確；由于C(碳)是固體物質(zhì)，反應(yīng)過程中氣體的質(zhì)量會隨著C(碳)的變化而變化，當氣體的密度不隨時間而變化時，反應(yīng)達到平衡，C正確；該反應(yīng)中，反應(yīng)物消耗的物質(zhì)的量與生成物增加的物質(zhì)的量相等，即無論反應(yīng)是否平衡，容器中總的物質(zhì)的量都不變，D錯誤；消耗nmolH2與消耗nmolCO都是指逆反應(yīng)，不能判斷反應(yīng)是否達到平衡，E錯誤。(n