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第2講化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡考點(diǎn)聚焦:復(fù)習(xí)要點(diǎn)+知識(shí)網(wǎng)絡(luò),有的放矢重點(diǎn)專(zhuān)攻:知識(shí)點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)梳理,查漏補(bǔ)缺難點(diǎn)強(qiáng)化:難點(diǎn)內(nèi)容標(biāo)注與講解,能力提升提升專(zhuān)練:真題感知+提升專(zhuān)練,全面突破考點(diǎn)1化學(xué)反應(yīng)速率1.化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法(1)化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量,通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。(2)數(shù)學(xué)表達(dá)式:v=eq\f(Δc,Δt)。Δc表示反應(yīng)物或生成物物質(zhì)的量濃度的變化(取絕對(duì)值),常用單位mol·L-1。Δt表示一定的時(shí)間間隔,常用單位s、min或h。(3)常用單位:mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1。用濃度變化表示化學(xué)反應(yīng)速率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.平均速率與瞬時(shí)速率根據(jù)eq\f(Δc,Δt)求得的反應(yīng)速率是在時(shí)間間隔Δt內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的的平均速率。若Δt非常小,則平均速率接近某一時(shí)刻的瞬時(shí)速率,瞬時(shí)速率也可以在物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化曲線上通過(guò)數(shù)學(xué)方法求得。3.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系對(duì)于化學(xué)反應(yīng):aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g)v(A)=eq\f(Δc(A),Δt),v(B)=eq\f(Δc(B),Δt),v(C)=eq\f(Δc(C),Δt),v(D)=eq\f(Δc(D),Δt)在同一化學(xué)反應(yīng)中,選用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率,其數(shù)值可能相同也可能不相同,但表示的意義相同。同一化學(xué)反應(yīng)中,用不同反應(yīng)物表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),化學(xué)反應(yīng)速率(v)之比=物質(zhì)的量濃度變化(Δc)之比=物質(zhì)的量變化(Δn)之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,即:v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d。4.化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定(1)測(cè)定原理:利用化學(xué)反應(yīng)中任何一種與物質(zhì)濃度有關(guān)的可觀測(cè)量進(jìn)行測(cè)定。(2)測(cè)定方法①直接觀察測(cè)定:如釋放出氣體的體積和體系的壓強(qiáng)等。②科學(xué)儀器測(cè)定:如反應(yīng)體系顏色的變化。在溶液中,當(dāng)反應(yīng)物或生成物本身有較明顯的顏色時(shí),可利用顏色變化和濃度變化間的比例關(guān)系來(lái)跟蹤反應(yīng)的過(guò)程和測(cè)量反應(yīng)速率?!咎貏e提醒】(1)對(duì)于有氣體生成的反應(yīng),可測(cè)定相同時(shí)間內(nèi)收集氣體的多少或測(cè)定收集等量氣體所耗時(shí)間的多少。(2)對(duì)于有固體參加的反應(yīng),可測(cè)定相同時(shí)間內(nèi)消耗固體質(zhì)量的多少。(3)對(duì)于有酸或堿參加的反應(yīng),可測(cè)定溶液中c(H+)或c(OH-)的變化。(4)對(duì)于有顏色變化或有沉淀生成的反應(yīng),可測(cè)定溶液變色或變渾濁所消耗時(shí)間的多少??键c(diǎn)2影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1.實(shí)驗(yàn)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(1)實(shí)驗(yàn)原理Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O2H2O2eq\o(=,\s\up7(催化劑))2H2O+O2↑(2)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)影響因素實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論濃度取兩支大小相同的試管,分別加入5mL0.1mol/LNa2S2O3溶液,向其中一支試管加入5mL0.1mol/LH2SO4溶液,另一支試管加入5mL0.5mol/LH2SO4溶液,振蕩。觀察、比較兩支試管中溶液出現(xiàn)渾濁的快慢均出現(xiàn)渾濁,但后者出現(xiàn)渾濁更快增大反應(yīng)物濃度,化學(xué)反應(yīng)速率增大溫度取兩支大小相同的試管,各加入5mL0.1mol/LNa2S2O3溶液和5mL0.1mol/LH2SO4溶液,分別放入盛有熱水和冷水的兩個(gè)燒杯中。觀察、比較兩支試管中溶液出現(xiàn)渾濁的快慢混合后均出現(xiàn)渾濁,但70℃熱水一組首先出現(xiàn)渾濁升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率增大催化劑取兩支大小相同的試管,分別加入2mL5%H2O2溶液,向其中一支試管(右圖)滴加2滴1mol/LFeCl3溶液。觀察、比較兩支試管中氣泡出現(xiàn)的快慢前者無(wú)明顯現(xiàn)象,后者出現(xiàn)大量氣泡催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率2.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(1)主要因素:反應(yīng)物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等因素。不同的化學(xué)反應(yīng),具有不同的反應(yīng)速率,因此,參加反應(yīng)的物質(zhì)的本身性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素。如:形狀大小相同的鐵、鋁分別與等濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率:鐵小于鋁。(2)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律①濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響當(dāng)其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物的濃度,可以增大化學(xué)反應(yīng)速率;減小反應(yīng)物的濃度,可以減小化學(xué)反應(yīng)速率。②壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響對(duì)于氣體反應(yīng),當(dāng)其他條件不變時(shí),增大壓強(qiáng),氣體體積縮小,濃度增大,化學(xué)反應(yīng)速率加快;減小壓強(qiáng),氣體體積增大,濃度減小,化學(xué)反應(yīng)速率減慢。對(duì)有氣體參加的反應(yīng),壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響可簡(jiǎn)化理解如下:壓強(qiáng)改變→eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(反應(yīng)體系中組分濃度改變→反應(yīng)速率改變,反應(yīng)體系中組分濃度不變→反應(yīng)速率不變))③溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響當(dāng)其他條件不變時(shí),升高溫度,可以增大化學(xué)反應(yīng)速率;降低溫度,可以減小化學(xué)反應(yīng)速率。④催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響當(dāng)其他條件不變時(shí),使用催化劑,化學(xué)反應(yīng)速率增大。⑤其他因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響a.固體表面積:固體顆粒越小,其單位質(zhì)量的表面積越大,與其他反應(yīng)物的接觸面積越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快。b.反應(yīng)物狀態(tài):一般來(lái)說(shuō),配成溶液或反應(yīng)物是氣體,都能增大反應(yīng)物之間的接觸面積,有利于增大反應(yīng)速率。c.其它方法:光輻照、放射線輻照、超聲波、電弧、強(qiáng)磁場(chǎng)、高速研磨,均是行之有效的改變化學(xué)反應(yīng)速率的方法(塊狀)?!咎貏e提醒】(1)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響只適用于氣體或溶液的反應(yīng),對(duì)于純固體或液體的反應(yīng)物,一般情況下其濃度是常數(shù),因此改變它們的量不會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率。(2)固體物質(zhì)的反應(yīng)速率與接觸面積有關(guān),顆粒越細(xì),表面積越大,反應(yīng)速率就越快。塊狀固體可以通過(guò)研細(xì)來(lái)增大表面積,從而加快化學(xué)反應(yīng)速率。(3)對(duì)于離子反應(yīng),只有實(shí)際參加反應(yīng)的各離子濃度發(fā)生變化,才會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)速率的改變。(4)隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物的濃度會(huì)逐漸減小,因此一般反應(yīng)速率也會(huì)逐漸減小。(5)實(shí)驗(yàn)測(cè)定,溫度每升高10oC,化學(xué)反應(yīng)速率通常增大到原來(lái)2~4倍??键c(diǎn)3活化能和碰撞理論1.基元反應(yīng)大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)往往經(jīng)過(guò)多個(gè)反應(yīng)步驟才能實(shí)現(xiàn)。其中每一步反應(yīng)都稱(chēng)為基元反應(yīng),先后進(jìn)行的基元反應(yīng)反映了化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)歷程。2.有效碰撞(1)能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞。(2)發(fā)生有效碰撞的條件:①具有足夠的能量;②具有合適的取向。(3)與反應(yīng)速率的關(guān)系:碰撞的頻率越高,反應(yīng)速率越快。3.活化能和活化分子(1)活化分子:能夠發(fā)生有效碰撞的分子。對(duì)于某一化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō),在一定條件下,反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)是一定的。(2)活化能:活化分子具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差,叫做反應(yīng)的活化能。4.反應(yīng)物、生成物的能量與活化能的關(guān)系E1:正反應(yīng)的活化能E2:活化分子變成生成物分子放出的能量,也可認(rèn)為是逆反應(yīng)的活化能E1-E2:反應(yīng)熱,即ΔH=E1-E25.催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響(1)催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響催化劑是通過(guò)降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能來(lái)增大化學(xué)反應(yīng)速率的。有催化劑參與的反應(yīng),活化能(Ea1)較小,反應(yīng)速率較大;沒(méi)有催化劑參與的反應(yīng),活化能(Ea1')較大,反應(yīng)速率較小。使用催化劑同時(shí)降低了正反應(yīng)和逆反應(yīng)的活化能,但反應(yīng)的ΔH不變。(2)加入催化劑后的反應(yīng)歷程如圖所示:反應(yīng)A+B→AB的活化能為Ea,加入催化劑K后,反應(yīng)分兩步進(jìn)行:①A+K→AK
活化能為Ea1(慢反應(yīng))②AK+B→AB+K
活化能為Ea2(快反應(yīng))總反應(yīng):A+Beq\o(→,\s\up7(K))AB活化能為Ea1加入催化劑K后,兩步反應(yīng)的活化能Ea1和Ea2均小于原反應(yīng)的活化能Ea,因此反應(yīng)速率加快。由于Ea1>Ea2,第1步反應(yīng)是慢反應(yīng),是決定整個(gè)反應(yīng)快慢的步驟,稱(chēng)為“決速步驟”,第1步反應(yīng)越快,則整體反應(yīng)速率就越快。因此對(duì)總反應(yīng)來(lái)說(shuō),第一步反應(yīng)的活化能Ea1就是在催化條件下總反應(yīng)的活化能?!咎貏e提醒】(1)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系(2)濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑與活化分子的關(guān)系影響外因單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)活化分子數(shù)增大反應(yīng)物濃度增加不變?cè)黾釉黾蛹涌煸龃髩簭?qiáng)增加不變?cè)黾釉黾蛹涌焐邷囟炔蛔冊(cè)黾釉黾釉黾蛹涌焓褂么呋瘎┎蛔冊(cè)黾釉黾釉黾蛹涌炜键c(diǎn)4化學(xué)平衡狀態(tài)1.可逆反應(yīng)(1)概念:在相同條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。(2)特征:(1)同一條件下,正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時(shí)發(fā)生、同時(shí)存在。(2)反應(yīng)不能進(jìn)行到底,反應(yīng)物不能實(shí)現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化。(3)反應(yīng)體系中,與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的各種物質(zhì)同存于同一反應(yīng)體系。(4)反應(yīng)達(dá)到限度時(shí),反應(yīng)仍在進(jìn)行,沒(méi)有停止。2.化學(xué)平衡狀態(tài)(1)化學(xué)平衡狀態(tài)的概念在一定條件下的可逆反應(yīng),當(dāng)正、逆反應(yīng)的速率相等時(shí),反應(yīng)物和生成物的濃度均保持不變,即體系的組成不隨時(shí)間而改變,這表明該反應(yīng)中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化達(dá)到了“限度”,這時(shí)的狀態(tài)我們稱(chēng)之為化學(xué)平衡狀態(tài),簡(jiǎn)稱(chēng)化學(xué)平衡。(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征①逆:研究對(duì)象為可逆反應(yīng)②等:正、逆反應(yīng)速率相等,即v正=v逆③動(dòng):化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡,即v正=v逆≠0④定:平衡混合物中,各組分的濃度保持一定⑤變:條件改變,化學(xué)平衡狀態(tài)可能發(fā)生改變【特別提醒】(1)化學(xué)平衡狀態(tài)是一定條件下的可逆反應(yīng)進(jìn)行到最大限度的結(jié)果。(2)對(duì)于一個(gè)既定的可逆反應(yīng),如果其他條件一定,不論采取何種途徑(反應(yīng)是從反應(yīng)物開(kāi)始或從生成物開(kāi)始),最后都能建立化學(xué)平衡狀態(tài)。(3)化學(xué)平衡狀態(tài)不會(huì)因時(shí)間變化而變化。(4)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的根本原因是v正=v逆,正是由于各物質(zhì)的消耗速率與生成速率相等,才會(huì)有反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變??键c(diǎn)5化學(xué)平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率1.化學(xué)平衡常數(shù)(1)概念:在一定溫度下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)平衡常數(shù)),用符號(hào)K表示。(2)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式:當(dāng)在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),K=eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。(3)濃度商:①對(duì)于一般的可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在任意時(shí)刻的eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)稱(chēng)為濃度商,常用Q表示,即Q=eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。②Q與K的關(guān)系:當(dāng)反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)的濃度商等于平衡常數(shù)時(shí),表明反應(yīng)達(dá)到限度,即達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。(4)化學(xué)平衡常數(shù)的意義平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度(也叫反應(yīng)的限度)。K越大,表示反應(yīng)進(jìn)行得越完全,平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大,當(dāng)K>105時(shí),該反應(yīng)就進(jìn)行的基本完全了。K值越小,表示反應(yīng)進(jìn)行得越不完全,平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。2.化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素(1)內(nèi)因:不同的化學(xué)反應(yīng)及化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)形式是決定化學(xué)平衡常數(shù)的主要因素。(2)外因:在化學(xué)方程式一定的情況下,K只受溫度影響。3.平衡轉(zhuǎn)化率(α)(1)概念:某一反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率α等于該物質(zhì)在反應(yīng)中的已轉(zhuǎn)化量(如物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度等)與該物質(zhì)起始總量的比值。(2)意義:反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率表示在一定溫度和一定起始濃度下反應(yīng)進(jìn)行的限度。【特別提醒】(1)化學(xué)平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù),與濃度、壓強(qiáng)、催化劑無(wú)關(guān)。(2)K是一定溫度下,某個(gè)化學(xué)平衡狀態(tài)的定值,反應(yīng)未達(dá)平衡,K無(wú)意義,所以計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)時(shí),分子、分母中的濃度是指平衡濃度。(3)反應(yīng)物或生成物中有固體和純液體存在時(shí),其濃度可看作“1”而不代入公式。(4)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式書(shū)寫(xiě)注意事項(xiàng)①化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中各物質(zhì)的濃度必須是平衡時(shí)的濃度,且不出現(xiàn)固體或純液體的濃度。②化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)有關(guān)。若反應(yīng)方向改變、化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小,化學(xué)平衡常數(shù)都會(huì)相應(yīng)改變。若兩反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2①若兩反應(yīng)相加,則總反應(yīng)的平衡常數(shù)K=K1·K2。②若兩反應(yīng)相減,則總反應(yīng)的平衡常數(shù)K=eq\f(K1,K2)。考點(diǎn)6影響化學(xué)平衡的因素1.化學(xué)平衡的移動(dòng)(1)含義:當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,如果改變反應(yīng)條件(如濃度、溫度、壓強(qiáng)等),原來(lái)的平衡狀態(tài)會(huì)被破壞,平衡體系的物質(zhì)組成也會(huì)隨著改變,直至達(dá)到新的平衡,這種由原有的平衡狀態(tài)達(dá)到新的平衡狀態(tài)的過(guò)程叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。(2)化學(xué)平衡移動(dòng)的過(guò)程分析(3)化學(xué)平衡移動(dòng)方向的判斷①當(dāng)Q=K時(shí):可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài),v正=v逆;②當(dāng)Q<K時(shí):化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),v正>v逆;③當(dāng)Q>K時(shí):化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),v正<v逆。2.濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響(1)濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響規(guī)律當(dāng)其他條件不變時(shí):①eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(增大c反應(yīng)物,減小c生成物))Q減小,則Q<K,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)②eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(增大c生成物,減小c反應(yīng)物))Q增大,則Q>K,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)(2)v-t圖像分析濃度變化對(duì)化學(xué)平衡的影響已知反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,有關(guān)物質(zhì)的濃度發(fā)生改變,其反應(yīng)速率的變化曲線分別如下圖所示:改變條件v正、v逆相對(duì)大小平衡移動(dòng)方向①增大反應(yīng)物A或B的濃度v′正>v′逆向正反應(yīng)方向移動(dòng)②減小生成物C的濃度v′正>v′逆向正反應(yīng)方向移動(dòng)③增大生成物C的濃度v′正<v′逆向逆反應(yīng)方向移動(dòng)④減小反應(yīng)物A或B的濃度v′正<v′逆向逆反應(yīng)方向移動(dòng)(3)應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中,適當(dāng)增大廉價(jià)的反應(yīng)物的濃度,使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),可提高價(jià)格較高的原料的轉(zhuǎn)化率,從而降低生產(chǎn)成本。【特別提醒】1“濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響”中的“濃度”是指與反應(yīng)有關(guān)的氣體或溶液中參加反應(yīng)的離子的濃度。2對(duì)于離子平衡體系,注意離子濃度的改變方式,排除不參與反應(yīng)的離子的干擾。3固體或純液體的濃度是常數(shù),改變固體或純液體的量并不影響v正、v逆的大小,平衡不移動(dòng)。3.壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響(1)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律在其他條件不變時(shí):①增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)。②減小壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。③對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不變的反應(yīng),改變壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)。(2)用v-t圖像分析壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響①對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)m+n<p,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,其他條件不變,在t1時(shí)刻改變壓強(qiáng),圖像如①、②所示:t1時(shí)刻,增大容器容積,壓強(qiáng)減小,v正′、v逆′均減小,縮體方向的v逆′減小幅度更大,則v正′>v逆′,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。t1時(shí)刻,縮小容器容積,壓強(qiáng)增大,v正′、v逆′均增大,縮體方向的v逆′增大幅度更大,則v逆′>v正′,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。(2)對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)m+n=p,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,其他條件不變,在t1時(shí)刻改變壓強(qiáng),圖像如③所示。t1時(shí)刻,若縮小容器容積,壓強(qiáng)增大,v′正、v′逆均增大,且v′正=v′逆,平衡不移動(dòng),如圖中上線。t1時(shí)刻,若增大容器容積,壓強(qiáng)減小,v′正、v′逆均減小,且v′正=v′逆,平衡不移動(dòng),如圖中下線。(3)充入“惰性”氣體對(duì)化學(xué)平衡的影響①恒容時(shí),通入“惰性”氣體,總壓強(qiáng)增大,平衡不移動(dòng);②恒壓時(shí),通入“惰性”氣體,體積增大,平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。③對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)[如H2g+I(xiàn)2g2HIg],當(dāng)向平衡體系中充入“惰性”氣體時(shí),則無(wú)論任何情況下平衡都不發(fā)生移動(dòng)。【特別提醒】(1)壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響:只適用于有氣體參與的反應(yīng)。對(duì)于只涉及固體或液體的反應(yīng),壓強(qiáng)的影響不予考慮。(2)壓強(qiáng)能否使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),要看壓強(qiáng)改變是否使?jié)舛劝l(fā)生改變,從而使v正′≠v逆′。4.溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響(1)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律①任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化(放熱或吸熱),所以任意可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡狀態(tài)都受溫度的影響。②當(dāng)其他條件不變時(shí):溫度升高,平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng);溫度降低,平衡向放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)。(2)用v—t圖像分析溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響已知反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)ΔH<0,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡后,若溫度改變,其反應(yīng)速率的變化曲線分別如圖所示。t1時(shí)刻,升高溫度,v′正、v′逆均增大,但吸熱反應(yīng)方向的v′逆增大幅度大,則v′逆>v′正,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。t1時(shí)刻,降低溫度,v′正、v′逆均減小,但吸熱反應(yīng)方向的v′逆減小幅度大。則v′正>v′逆,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。5.催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響(1)催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律當(dāng)其他條件不變時(shí):催化劑不能改變達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)反應(yīng)混合物的組成,但是使用催化劑能改變反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡所需的時(shí)間。(2)圖像分析催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響①v—t圖像t1時(shí)刻,加入催化劑,v′正、v′逆同等倍數(shù)增大,則v′正=v′逆,平衡不移動(dòng)。②含量-t圖像如N2+3H22NH3反應(yīng),NH3的體積分?jǐn)?shù)如圖所示:其中m表示使用催化劑情況,n表示未使用催化劑情況。6.勒夏特列原理(1)勒夏特列原理如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如濃度、壓強(qiáng)或溫度),則平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。也稱(chēng)化學(xué)平衡移動(dòng)原理。(2)適用范圍勒夏特列原理僅適用于已達(dá)到平衡的反應(yīng)體系,不可逆過(guò)程或未達(dá)到平衡的可逆過(guò)程均不能使用該原理。此外,勒夏特列原理對(duì)所有的動(dòng)態(tài)平衡(如溶解平衡、電離平衡、水解平衡等)都適用。【特別提醒】對(duì)勒夏特列原理的理解(1)勒夏特列原理只適用于判斷“改變影響平衡的一個(gè)條件”時(shí)平衡移動(dòng)的方向。若同時(shí)改變影響平衡移動(dòng)的幾個(gè)條件,則不能簡(jiǎn)單地根據(jù)勒夏特列原理來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向,只有在改變的條件對(duì)平衡移動(dòng)的方向影響一致時(shí),才能根據(jù)勒夏特列原理進(jìn)行判斷。(2)勒夏特列原理中的“減弱”不等于“消除”,更不是“扭轉(zhuǎn)”,即平衡移動(dòng)不能將外界影響完全消除,而只能減弱。①在已達(dá)平衡的可逆反應(yīng)中,若增大某物質(zhì)的濃度,其他條件不變,則平衡向減少該物質(zhì)的濃度的方向移動(dòng),移動(dòng)的結(jié)果是該物質(zhì)的濃度比原平衡中的濃度大。②在已達(dá)平衡的可逆反應(yīng)中,若增大平衡體系的壓強(qiáng),其他條件不變(溫度不變),則平衡向減小壓強(qiáng)的方向(氣體總體積減小的方向)移動(dòng),移動(dòng)的結(jié)果是新平衡的壓強(qiáng)比原平衡的壓強(qiáng)大。③對(duì)已達(dá)平衡的可逆反應(yīng),若升高平衡體系的溫度,其他條件不變,則平衡向消耗熱量(吸熱)的方向移動(dòng),移動(dòng)的結(jié)果是新平衡的溫度比原平衡的溫度高。(3)應(yīng)用勒夏特列原理時(shí)應(yīng)弄清是否真的改變了影響化學(xué)平衡的條件。如改變平衡體系中固體或純液體的量、在恒溫恒容條件下充入惰性氣體等,并未改變影響化學(xué)平衡的條件。(4)勒夏特列原理只能解決與平衡移動(dòng)有關(guān)的問(wèn)題。不涉及平衡移動(dòng)的問(wèn)題都不能用勒夏特列原理解釋?zhuān)R?jiàn)的有:①使用催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng);②反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng),改變壓強(qiáng)可以改變化學(xué)反應(yīng)速率,但不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng);③發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)本身不是可逆反應(yīng);④外界條件的改變對(duì)平衡移動(dòng)的影響與生產(chǎn)要求不完全一致的反應(yīng)??键c(diǎn)7化學(xué)反應(yīng)的方向1.自發(fā)過(guò)程和自發(fā)反應(yīng)(1)含義:①自發(fā)過(guò)程:在一定條件下,不用借助外力,就能自發(fā)進(jìn)行的過(guò)程。如:高山流水,自由落體,冰雪融化。②自發(fā)反應(yīng):在給定條件下,可以自發(fā)地進(jìn)行到顯著程度的化學(xué)反應(yīng)。如:鋼鐵生銹。(2)特點(diǎn):①能量角度:體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對(duì)外部做功或者釋放熱量)。②混亂度角度:在密閉條件下,體系有從有序自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向。=3\*GB3③具有方向性:即過(guò)程的某個(gè)方向在一定條件下自發(fā)進(jìn)行,而該過(guò)程逆方向在該條件下肯定不能自發(fā)進(jìn)行。2.化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行方向的判斷(1)焓變與反應(yīng)的方向的關(guān)系①多數(shù)放熱反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的。例如燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)等。②有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行,如:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)ΔH=+109.8kJ·mol-1。因此只用焓判據(jù)判斷反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行不全面。(1)熵變與化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的關(guān)系①許多熵增的反應(yīng)是自發(fā)的(多是氣體分子數(shù)目增多的反應(yīng))。②有些熵減的反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行。因此只用熵判據(jù)判斷反應(yīng)是否自發(fā)不全面。3.自由能與化學(xué)反應(yīng)的方向(1)自由能與焓變、熵變的關(guān)系ΔG=ΔH-TΔS。ΔG不僅與焓變和熵變有關(guān),還與溫度有關(guān)。(2)反應(yīng)方向與自由能的關(guān)系化學(xué)反應(yīng)總是向著自由能減小的方向進(jìn)行,直到體系達(dá)到平衡。①當(dāng)ΔG<0時(shí),反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;②當(dāng)ΔG=0時(shí),反應(yīng)處于平衡狀態(tài);③當(dāng)ΔG>0時(shí),反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行?!咎貏e提醒】判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的方法焓變(ΔH)熵變(ΔS)反應(yīng)在某狀況下能否自發(fā)進(jìn)行<0>0能自發(fā)進(jìn)行>0<0不能自發(fā)進(jìn)行<0<0取決于溫度,低溫自發(fā)>0>0取決于溫度,高溫自發(fā)考點(diǎn)8化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控1.合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)合成氨反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。已知298K時(shí):ΔH=-92.4kJ·mol-1,ΔS=-198.2J·mol-1·K-1(1)可逆性:反應(yīng)為可逆反應(yīng)(2)體積變化:正反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng)(3)焓變:ΔH<0,熵變:ΔS<0(4)自發(fā)性:常溫(298K)下,ΔH-TΔS<0,能自發(fā)進(jìn)行2.提高合成氨反應(yīng)速率和平衡轉(zhuǎn)化率的條件比較原理分析:根據(jù)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn),利用我們學(xué)過(guò)的影響反應(yīng)速率的因素和勒夏特列原理分析應(yīng)如何選擇反應(yīng)條件,以增大合成氨的反應(yīng)速率、提高平衡混合物中氨的含量。條件提高反應(yīng)速率提高平衡轉(zhuǎn)化率綜合結(jié)果壓強(qiáng)高壓高壓高壓溫度高溫低溫兼顧速率和平衡,且考慮催化劑活性催化劑使用無(wú)影響使用濃度增大反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)物濃度,降低生成物濃度增大反應(yīng)物濃度,且不斷減少生成物濃度3.工業(yè)合成氨的適宜條件外部條件工業(yè)合成氨的適宜條件壓強(qiáng)10~30MPa溫度400~500℃催化劑使用鐵觸媒作催化劑濃度液化氨并及時(shí)分離,補(bǔ)充原料氣并循環(huán)利用[n(N2)∶n(H2)=1∶2.8]【特別提醒】選擇化工生產(chǎn)適宜條件的分析角度分析角度原則要求從化學(xué)反應(yīng)速率分析既不能過(guò)快,又不能太慢從化學(xué)平衡移動(dòng)分析既要注意外界條件對(duì)速率和平衡影響的一致性,又要注意二者影響的矛盾性從原料的利用率分析增加易得廉價(jià)原料,提高難得高價(jià)原料的利用率,從而降低生產(chǎn)成本從實(shí)際生產(chǎn)能力分析如設(shè)備承受高溫、高壓能力等從催化劑的使用活性分析注意催化劑的活性對(duì)溫度的限制強(qiáng)化點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算1.公式法v=eq\f(Δc,Δt)=eq\f(Δn,VΔt)2.利用化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系進(jìn)行計(jì)算在同一反應(yīng)中,化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,利用此規(guī)律進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng):mA+nB=pC+qD,v(A)=-eq\f(ΔcA,Δt),v(B)=-eq\f(ΔcB,Δt),v(C)=eq\f(ΔcC,Δt),v(D)=eq\f(ΔcD,Δt),且有:eq\f(vA,m)=eq\f(vB,n)=eq\f(vC,p)=eq\f(vD,q)。3.“三段式”法(1)求解化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算題的一般步驟:a.寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式;b.找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量;轉(zhuǎn)化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比;c.根據(jù)已知條件列方程計(jì)算。(2)應(yīng)用舉例mA(g)+nB(g)pC(g)起始濃度(mol/L)abc轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)mxnxpx某時(shí)刻濃度(mol/L)a-mxb-nxc+px再利用化學(xué)反應(yīng)速率的定義求算v(A)=eq\f(mx,t)mol·L-1·s-1;v(B)=eq\f(nx,t)mol·L-1·s-1;v(C)=eq\f(px,t)mol·L-1·s-1。(3)計(jì)算中注意以下量的關(guān)系:對(duì)反應(yīng)物:c(起始)-c(轉(zhuǎn)化)=c(某時(shí)刻);對(duì)生成物:c(起始)+c(轉(zhuǎn)化)=c(某時(shí)刻);轉(zhuǎn)化率=eq\f(c轉(zhuǎn)化,c起始)×100%。【典例1】某溫度下,在2L密閉容器中投入一定量的A、B發(fā)生反應(yīng):3A(g)+bB(g)cC(g)ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0)。12s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,生成C的物質(zhì)的量為0.8mol,反應(yīng)過(guò)程中A、B的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.前12s內(nèi),A的平均反應(yīng)速率為0.025mol·L-1·s-1B.12s后,A的消耗速率等于B的生成速率C.化學(xué)計(jì)量數(shù)之比b∶c=1∶2D.12s內(nèi),A和B反應(yīng)放出的熱量為0.2QkJ【答案】C【解析】由圖像分析可知,前12s內(nèi)A的濃度變化為Δc(A)=0.2mol·L-1-0.8mol·L-1=-0.6mol·L-1,反應(yīng)速率v(A)=-eq\f(ΔcA,Δt)=eq\f(0.6mol·L-1,12s)=0.05mol·L-1·s-1,A錯(cuò)誤;前12s內(nèi)B的濃度變化為Δc(B)=0.3mol·L-1-0.5mol·L-1=-0.2mol·L-1,反應(yīng)速率v(B)=-eq\f(ΔcB,Δt)=eq\f(0.2mol·L-1,12s)=eq\f(1,60)mol·L-1·s-1,依據(jù)題意v(C)=eq\f(ΔcC,Δt)=eq\f(\f(ΔnC,V),Δt)=eq\f(\f(0.8mol,2L),12s)=eq\f(1,30)mol·L-1·s-1,速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則3∶b∶c=0.05∶eq\f(1,60)∶eq\f(1,30),b=1,c=2,b∶c=1∶2,C項(xiàng)正確;由上述分析可知,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A(g)+B(g)2C(g),其中A、B化學(xué)計(jì)量數(shù)不同,12s后達(dá)到平衡狀態(tài),A的消耗速率不等于B的生成速率,B錯(cuò)誤;3molA完全反應(yīng)放熱QkJ,12s內(nèi)A反應(yīng)的物質(zhì)的量為(0.8mol·L-1-0.2mol·L-1)×2L=1.2mol,則1.2molA反應(yīng)放出熱量0.4QkJ,D錯(cuò)誤。【解題技巧】(1)如果題目中給出的是物質(zhì)的量的變化量,在計(jì)算速率時(shí)應(yīng)先除以體積,轉(zhuǎn)化為濃度的變化量。(2)濃度的變化量Δc=c(某時(shí)刻)-c(初始)所以一般Δc(反應(yīng)物)為負(fù)值,Δc(生成物)為正值,而v是標(biāo)量,只有正值,所以在計(jì)算反應(yīng)速率時(shí),v(反應(yīng)物)=-eq\f(Δc反應(yīng)物,Δt),v(生成物)=eq\f(Δc生成物,Δt)。強(qiáng)化點(diǎn)二化學(xué)反應(yīng)速率的比較1.定性比較通過(guò)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,如反應(yīng)的劇烈程度、產(chǎn)生氣泡或沉淀的快慢、固體消失或氣體充滿所需時(shí)間的長(zhǎng)短等來(lái)定性判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢。如K與水反應(yīng)比Na與水反應(yīng)劇烈,則反應(yīng)速率:K>Na。2.定量比較對(duì)同一化學(xué)反應(yīng),用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),數(shù)值可能不同。比較時(shí)應(yīng)統(tǒng)一單位。(1)歸一法根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,將用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率換算為用同一種物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率,最后依據(jù)數(shù)值大小進(jìn)行比較。(2)比值法可通過(guò)化學(xué)反應(yīng)速率與其對(duì)應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值進(jìn)行比較,比值大的化學(xué)反應(yīng)速率大?!镜淅?】在不同條件下,分別測(cè)得反應(yīng)2SO2+O22SO3的化學(xué)反應(yīng)速率,其中表示該反應(yīng)進(jìn)行得最快的是()A.v(SO2)=4mol·L-1·min-1B.v(O2)=3mol·L-1·min-1C.v(SO2)=0.1mol·L-1·s-1D.v(O2)=0.1mol·L-1·s-1【答案】D【解析】以SO2為標(biāo)準(zhǔn),并將單位統(tǒng)一,A、B、C、D選項(xiàng)換算成以SO2為標(biāo)準(zhǔn)的反應(yīng)速率后分別為A.v(SO2)=4mol·L-1·min-1;B.v(SO2)=2v(O2)=6mol·L-1·min-1;C.v(SO2)=0.1×60mol·L-1·min-1=6mol·L-1·min-1;D.v(SO2)=2v(O2)=2×0.1×60mol·L-1·min-1=12mol·L-1·min-1?!窘忸}技巧】比較化學(xué)反應(yīng)速率大小要注意:(1)“一看”:看化學(xué)反應(yīng)速率的單位是否一致,若不一致,轉(zhuǎn)化為同一單位。(2)“二化”:將不同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,或分別除以相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。(3)“三比較”:標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一后比較數(shù)值大小,數(shù)值越大,反應(yīng)速率越大。強(qiáng)化點(diǎn)三影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素【典例3】反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行,下列條件的改變對(duì)其反應(yīng)速率幾乎無(wú)影響的是()①增加C的量②將容器的體積縮小一半③保持體積不變,充入N2使體系壓強(qiáng)增大④保持壓強(qiáng)不變,充入N2使容器體積變大A.①④B.②③C.①③D.②④【答案】C【解析】本題考查的是壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響。①C為固體反應(yīng)物,增加其用量,對(duì)反應(yīng)速率幾乎沒(méi)有影響;②容器體積縮小一半,相當(dāng)于壓強(qiáng)增大一倍,濃度增大,反應(yīng)速率增大;③體積不變,充入N2,體系總壓強(qiáng)增大,但反應(yīng)混合物的濃度并未改變,反應(yīng)速率基本不變;④壓強(qiáng)不變,充入N2,使容器的體積增大,總壓強(qiáng)不變,但反應(yīng)混合物的濃度變小,反應(yīng)速率減小。【解題技巧】(1)解答壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的關(guān)鍵——弄清“真”變還是“假”變?nèi)趔w系的壓強(qiáng)變化而使反應(yīng)物或生成物的濃度發(fā)生變化即“真”變,否則是“假”變。如2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)①恒溫恒容時(shí):充入氣體反應(yīng)物→反應(yīng)物濃度增大→總壓增大→反應(yīng)速率增大。充入不參與反應(yīng)的氣體(如He、N2等)→引起總壓增大,各物質(zhì)的濃度不變→反應(yīng)速率不變。②恒溫恒壓時(shí),充入不參與反應(yīng)的氣體如He、N2等→引起體積增大→各反應(yīng)物濃度減少→反應(yīng)速率減小。(2)溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響不受反應(yīng)物聚集狀態(tài)的限制,不論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),升高溫度都能增大化學(xué)反應(yīng)速率,故不能認(rèn)為升高溫度只會(huì)增大吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率,如:木炭燃燒是放熱反應(yīng),溫度越高,燃燒越快。強(qiáng)化點(diǎn)四實(shí)驗(yàn)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素【典例4】某小組為研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是A.反應(yīng)的離子方程式為B.通過(guò)觀察產(chǎn)生氣泡的快慢判斷反應(yīng)速率的大小C.右側(cè)試管先出現(xiàn)渾濁,說(shuō)明反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)越快D.若改為向右側(cè)試管中滴加濃硫酸,也可得出同樣結(jié)論【答案】C【解析】A.為強(qiáng)電解質(zhì),可拆,正確的離子方程式為:,A錯(cuò)誤;B.應(yīng)通過(guò)觀察產(chǎn)生渾濁的快慢判斷反應(yīng)速率的大小,B錯(cuò)誤;C.右側(cè)反應(yīng)物濃度大,右側(cè)試管先出現(xiàn)渾濁,說(shuō)明反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)越快,C正確;D.濃硫酸溶于水放熱,溫度升高,反應(yīng)速率加快,無(wú)法得到上述結(jié)論,D錯(cuò)誤;故選C?!窘忸}技巧】控制變量探究實(shí)驗(yàn)題的思維流程(1)確定變量:明確影響實(shí)驗(yàn)探究結(jié)構(gòu)的因素可能有哪些,即變量。(2)定多變一:根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定需要控制的變量。在探究時(shí),先確定其他因素不變,只變化一種因素,研究這種因素的影響結(jié)果,再確定另一種因素的影響結(jié)果。通過(guò)分析每種因素與所研究問(wèn)題之間的關(guān)系,得出所有影響因素與探究問(wèn)題之間的關(guān)系。(3)數(shù)據(jù)有效:注意選擇數(shù)據(jù)要有效,且變量統(tǒng)一,否則無(wú)法作出正確判斷。強(qiáng)化點(diǎn)五催化劑與反應(yīng)歷程【典例5】2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
=-198kJ·mol-1,在V2O5存在時(shí),該反應(yīng)機(jī)理為:V2O5+SO2→2VO2+SO3(快)4VO2+O2→2V2O5(慢)下列說(shuō)法正確的是A.升高溫度,逆反應(yīng)速率增加,正反應(yīng)速率降低B.該反應(yīng)逆反應(yīng)的活化能大于198kJ·mol-1C.VO2是該反應(yīng)的催化劑D.為提高反應(yīng)速率,適當(dāng)增加SO2濃度比適當(dāng)增加O2濃度效果好【答案】B【解析】A.升高溫度,逆反應(yīng)和正反應(yīng)速率都加快,故A錯(cuò)誤;B.△H=正反應(yīng)的活化能-逆反應(yīng)的活化能=-198kJ/mol,所以逆反應(yīng)的活化能大于198kJ/mol,故B正確;C.根據(jù)反應(yīng)V2O5+SO2→2VO2+SO3(快)、4VO2+O2→2V2O5(慢)可知,V2O5是反應(yīng)的催化劑,故C錯(cuò)誤;D.慢反應(yīng)為決速步反應(yīng),故適當(dāng)增加O2濃度比適當(dāng)增加SO2濃度效果好,故D錯(cuò)誤。答案選B?!窘忸}技巧】(1)基元反應(yīng)的活化能越大,反應(yīng)速率越慢;基元反應(yīng)的活化能越小,反應(yīng)速率越快。(2)化學(xué)反應(yīng)的決速步驟是各個(gè)基元反應(yīng)中活化能最大的步驟。(3)各基元反應(yīng)加合,得到總反應(yīng),根據(jù)蓋斯定律,總反應(yīng)的ΔH可以通過(guò)各個(gè)基元反應(yīng)的ΔH加合得到。強(qiáng)化點(diǎn)六化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1.用本質(zhì)特征判斷判斷依據(jù):正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,即v正=v逆。(1)同一種物質(zhì):該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。(2)不同的物質(zhì):速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,但必須是不同方向的速率。2.用宏觀特征判斷判斷依據(jù):反應(yīng)混合物中各組成成分的濃度、含量保持不變。(1)各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、體積(氣體)、物質(zhì)的量濃度均保持不變。(2)各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、氣體的體積分?jǐn)?shù)均保持不變。(3)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變。3.用“總壓強(qiáng)、混合氣體的密度、平均摩爾質(zhì)量”判斷平衡狀態(tài)的注意事項(xiàng)(1)恒溫恒容條件下,用“總壓強(qiáng)、平均摩爾質(zhì)量”判斷平衡狀態(tài)時(shí),要特別關(guān)注反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)的變化,如:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否平衡壓強(qiáng)當(dāng)m+n≠p+q時(shí),總壓強(qiáng)一定(其他條件一定)是當(dāng)m+n=p+q時(shí),總壓強(qiáng)一定(其他條件一定)不一定混合氣體的eq\x\to(M)當(dāng)m+n≠p+q時(shí),eq\x\to(M)一定是當(dāng)m+n=p+q時(shí),eq\x\to(M)一定不一定(2)恒溫恒容條件下,用“混合氣體的密度”判斷平衡狀態(tài)時(shí),要特別關(guān)注反應(yīng)前后是否有非氣態(tài)物質(zhì)參與反應(yīng),如關(guān)注各物質(zhì)的狀態(tài)是否平衡密度C(s)+CO2(g)2CO(g)(ρ一定)是N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(ρ一定)不一定H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g)(ρ一定)不一定【典例6】工業(yè)上制備甲烷的反應(yīng)為,在恒溫恒容的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng),下列物理量不變時(shí)不能表明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是A.混合氣體的壓強(qiáng) B.和的轉(zhuǎn)化率之比C.混合氣體的總物質(zhì)的量 D.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量【答案】B【解析】A.反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生改變,則壓強(qiáng)發(fā)生改變,當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,A正確:B.和的轉(zhuǎn)化率之比與投料比有關(guān),不能判定反應(yīng)是否達(dá)到平衡,B錯(cuò)誤;C.反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不相等,當(dāng)總物質(zhì)的量不變時(shí),能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,C正確;D.反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變,物質(zhì)的量發(fā)生改變,當(dāng)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,D正確;答案選B。強(qiáng)化點(diǎn)七化學(xué)平衡常數(shù)和平衡轉(zhuǎn)化率的有關(guān)計(jì)算1.計(jì)算模式aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)c(初)(mol·L-1)xy00Δc(mol·L-1)ambmcmdmc(平)(mol·L-1)x-amy-bmcmdm2.解題思路(1)設(shè)未知數(shù):具體題目要具體分析,一般設(shè)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量或轉(zhuǎn)化率為x。(2)確定三個(gè)量:根據(jù)反應(yīng)物、生成物及變化量三者之間的關(guān)系,代入未知數(shù)確定平衡體系中各物質(zhì)的起始量、變化量、平衡量并按(1)中“模式”列表。(3)解題設(shè)問(wèn)題:明確了“始”、“變”、“平”三個(gè)量的具體數(shù)值,再根據(jù)相應(yīng)關(guān)系求平衡時(shí)某成分的濃度、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率等,求出題目答案?!镜淅?】一定條件下,將NO和O2按比例充入反應(yīng)容器,發(fā)生反應(yīng)。溫度、壓強(qiáng)對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響如圖所示。下列分析正確的是A.壓強(qiáng)大小:B.溫度升高,該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大C.條件下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)一定為D.條件下,的平衡轉(zhuǎn)化率為【答案】D【解析】A.由方程式可知,該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),NO轉(zhuǎn)化率增大,因此,故A錯(cuò)誤;B.由圖可知,升高溫度,NO轉(zhuǎn)化率減小,平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)的平衡常數(shù)減小,故B錯(cuò)誤;C.反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)不相等,平衡常數(shù)與體積有關(guān),由于體積未知、物質(zhì)的濃度未知,不能計(jì)算平衡常數(shù),故C錯(cuò)誤;D.條件下,平衡時(shí)NO轉(zhuǎn)化率為20%,NO和按物質(zhì)的量之比2∶1充入反應(yīng)容器,且按2∶1反應(yīng),二者轉(zhuǎn)化率相等,即的平衡轉(zhuǎn)化率為20%,故D正確;故選D。【解題技巧】(1)變化量的比值一定等于化學(xué)方程式中的系數(shù)之比,但是達(dá)到平衡時(shí)各組分的量的比值不一定等于方程式中的系數(shù)之比。(2)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算時(shí),可用物質(zhì)的量濃度,也可用物質(zhì)的量。強(qiáng)化點(diǎn)八影響化學(xué)平衡的因素【典例8】在某恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):。時(shí)刻達(dá)到平衡后,在時(shí)刻改變某一條件,其反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的圖象如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.內(nèi),B.恒溫恒容時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.時(shí)刻改變的條件是向密閉容器中加入ZD.再次達(dá)到平衡時(shí),平衡常數(shù)K減小【答案】C【解析】A.0~t1內(nèi),v正逐漸增大,說(shuō)明反應(yīng)逆向進(jìn)行,所以v正<v逆,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.該反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),恒溫恒容時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.據(jù)題圖可知t2時(shí)刻逆反應(yīng)速率瞬間增大,平衡逆向移動(dòng),達(dá)到的新平衡速率比原平衡大,條件為恒溫,說(shuō)明新平衡時(shí)各物質(zhì)濃度比原平衡大,容器容積不變,所以改變的條件可以是向密閉容器中加入Z,故C項(xiàng)正確;D.同一反應(yīng)的平衡常數(shù)由溫度決定,溫度不變,平衡常數(shù)K不變,故D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選C?!窘忸}技巧】(1)改變固體或純液體的量,對(duì)化學(xué)平衡沒(méi)有影響。(2)當(dāng)反應(yīng)混合物中不存在氣態(tài)物質(zhì)時(shí),壓強(qiáng)的變化對(duì)平衡無(wú)影響。(3)對(duì)于反應(yīng)前后氣體體積無(wú)變化的反應(yīng),如H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g)等,壓強(qiáng)的變化對(duì)其平衡也無(wú)影響。但增大(或減小)壓強(qiáng)會(huì)使各物質(zhì)濃度增大(或減小),混合氣體的顏色變深(或淺)。(4)改變濃度使化學(xué)平衡正向移動(dòng)。反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率卻不一定增大。2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),增大O2的濃度,平衡正移,SO2轉(zhuǎn)化率增大,但O2的轉(zhuǎn)化率降低。【典例9】煤化工中常需研究不同溫度下的平衡常數(shù)、投料比及熱值等問(wèn)題。已知CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示:溫度/℃4005008301000平衡常數(shù)K10910.6請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)上述反應(yīng)的正反應(yīng)是________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。(2)某溫度下,各物質(zhì)的平衡濃度符合下式:5c(CO2)·c(H2)=3c(CO)·c(H2O),此時(shí)的溫度為_(kāi)_______。(3)830℃時(shí),在恒容反應(yīng)器中發(fā)生上述反應(yīng),按下表中的物質(zhì)的量投入反應(yīng)混合物,其中反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行的有______(填字母)。ABCDn(CO2)/mol3101n(H2)/mol2101n(CO)/mol1230.5n(H2O)/mol5232(4)在830℃時(shí),在2L的密閉容器中加入4molCO(g)和6molH2O(g)達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率是________?!敬鸢浮?1)放熱(2)1000℃(3)BC(4)60%【解析】(1)由表格可知,升溫,化學(xué)平衡常數(shù)減小,故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式知K=0.6,平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度一定,平衡常數(shù)為定值,所以此時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度為1000℃。(3)830℃時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)為1,若n(CO2)·n(H2)<n(CO)·n(H2O),則反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,符合此要求的是B、C。(4)830℃時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)為1,設(shè)CO的轉(zhuǎn)化濃度為xmol·L-1,CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)起始濃度/mol·L-1230
0轉(zhuǎn)化濃度/mol·L-1xxxx平衡濃度/mol·L-12-x3-xxx平衡常數(shù)K=eq\f(cH2·cCO2,cCO·cH2O)=eq\f(x2,2-x3-x)=1,解得x=1.2,則CO的轉(zhuǎn)化率=eq\f(1.2mol·L-1,2mol·L-1)×100%=60%?!窘忸}技巧】反應(yīng)的熱效應(yīng)與K的關(guān)系(1)升高溫度:K值增大→正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);K值減小→正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)降低溫度:K值增大→正反應(yīng)為放熱反應(yīng);K值減小→正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。強(qiáng)化點(diǎn)九化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的圖像1.速率—時(shí)間圖像(v-t圖像)(1)實(shí)例圖像Ⅰ.正反應(yīng)速率突變,逆反應(yīng)速率漸變,v′正>v′逆,說(shuō)明是增大了反應(yīng)物的濃度,使正反應(yīng)速率突變,且平衡正向移動(dòng)。Ⅱ.v正、v逆都是突然減小的,v′正>v′逆,平衡正向移動(dòng),說(shuō)明該反應(yīng)的正反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)或氣體總體積增大的反應(yīng),改變的條件是降低溫度或減小壓強(qiáng)。Ⅲ.v正、v逆都是突然增大的,并且v正、v逆增大程度相同,說(shuō)明該化學(xué)平衡沒(méi)有發(fā)生移動(dòng),可能是使用了催化劑,也可能是對(duì)反應(yīng)前后氣體總體積不發(fā)生變化的反應(yīng)增大壓強(qiáng)(壓縮體積)所致。(2)解題思路①根據(jù)v′正、v′逆的相對(duì)大小,判斷平衡移動(dòng)方向;②根據(jù)改變條件的那一時(shí)刻v′正、v′逆的變化,判斷改變的哪種外界條件:若v′正或v′逆有一個(gè)在原平衡未變,則改變的是濃度;若兩個(gè)都發(fā)生了“突變”,則改變的是溫度或壓強(qiáng);若兩個(gè)都發(fā)生了“突變”且仍然相等,則是加入催化劑或等體反應(yīng)改變壓強(qiáng)。2.不同溫度(或壓強(qiáng))下,百分含量(或轉(zhuǎn)化率、濃度)—時(shí)間圖像(1)實(shí)例圖像Ⅰ.T2>T1,溫度升高,平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。Ⅱ.p2>p1,壓強(qiáng)增大,A(反應(yīng)物)的轉(zhuǎn)化率減小,說(shuō)明正反應(yīng)是氣體總體積增大的反應(yīng)。Ⅲ.生成物C的百分含量不變,說(shuō)明平衡不發(fā)生移動(dòng),但反應(yīng)速率a>b,故a可能使用了催化劑;若該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng),a也可能是增大了壓強(qiáng)(壓縮體積)。(2)解題思路①“先拐先平數(shù)值大”。在化學(xué)平衡圖像中,先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng)先達(dá)到平衡,先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線表示的溫度較高如圖Ⅰ中T2>T1、壓強(qiáng)較大如圖Ⅱ中p2>p1或使用了催化劑如圖Ⅲ中a可能使用了催化劑。②正確掌握?qǐng)D像中反應(yīng)規(guī)律的判斷方法:圖Ⅰ中,T2>T1,升高溫度,生成物百分含量降低,平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。圖Ⅱ中,p2>p1,增大壓強(qiáng),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低,平衡逆向移動(dòng),則正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)。圖Ⅲ說(shuō)明了條件改變對(duì)化學(xué)平衡不產(chǎn)生影響,a可能是加入了催化劑,或該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),a是增大壓強(qiáng)壓縮體積。3.百分含量(或轉(zhuǎn)化率)—壓強(qiáng)—溫度圖像(1)實(shí)例分析如圖中確定壓強(qiáng)為105Pa或107Pa,生成物C的百分含量隨溫度T的升高而逐漸減小,說(shuō)明正反應(yīng)是放熱反應(yīng);再確定溫度T不變,做橫坐標(biāo)的垂線,與壓強(qiáng)線出現(xiàn)兩個(gè)交點(diǎn),分析生成物C的百分含量隨壓強(qiáng)p的變化可以發(fā)現(xiàn),壓強(qiáng)增大,生成物C的百分含量增大,說(shuō)明正反應(yīng)是氣體總體積減小的反應(yīng)。(2)解題思路在化學(xué)平衡圖像中,包括縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和曲線所表示的三個(gè)量。確定橫坐標(biāo)所表示的量,討論縱坐標(biāo)與曲線的關(guān)系,或者確定縱坐標(biāo)所表示的量,討論橫坐標(biāo)與曲線的關(guān)系,即“定一議二”。如上圖中T1溫度下,A→B壓強(qiáng)增大,C%增大,平衡正向移動(dòng),則正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng);105Pa時(shí),A→C溫度升高,C%減小,平衡逆向移動(dòng),則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。4.特殊圖像(1)對(duì)于反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)ΔH<0,反應(yīng)物A的含量或生成物C的含量與溫度的關(guān)系如圖。由于某一條件對(duì)平衡的影響只能向一個(gè)方向移動(dòng),所以最高點(diǎn)最低點(diǎn)及以后為平衡狀態(tài)受條件的影響情況,前面為未達(dá)到平衡的情況。因此M點(diǎn)前,表示化學(xué)反應(yīng)從反應(yīng)開(kāi)始到建立平衡的過(guò)程,則v正>v逆,M點(diǎn)為平衡點(diǎn),M點(diǎn)后為平衡受溫度的影響情況。(2)如圖所示曲線是其他條件不變時(shí),某反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線。圖像曲線上的點(diǎn)全為對(duì)應(yīng)條件下的平衡點(diǎn)。圖中標(biāo)出的【典例10】在催化條件下可以將還原為,反應(yīng)原理為:
,的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度或壓強(qiáng)的變化如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.壓強(qiáng): B.反應(yīng)速率:C.平衡常數(shù): D.氣體的顏色:b深,c淺【答案】D【解析】A.該反應(yīng)是氣體計(jì)量數(shù)減小的反應(yīng),壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),的平衡轉(zhuǎn)化率增大,則,A正確;B.相同條件下,溫度越高,反應(yīng)速率越快,所以,B正確;C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高,平衡常數(shù)越小,所以,C正確;D.b點(diǎn)的溫度低,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),的量減小,所以b點(diǎn)的顏色要淺一些,D錯(cuò)誤;故選D?!镜淅?1】一定溫度下,向體積不等的恒容密閉容器中均充入氣體,發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)時(shí),測(cè)得的轉(zhuǎn)化率與容器體積的關(guān)系如圖所示。已知:是以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù)。下列說(shuō)法正確的是A.點(diǎn)再充入一定量的X,X的轉(zhuǎn)化率增大B.逆反應(yīng)速率:C.點(diǎn)對(duì)應(yīng)容器中的平均速率為D.b點(diǎn)時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)【答案】D【分析】容器體積越小反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)速度越快,所以a、b點(diǎn)容器中反應(yīng)已達(dá)到平衡,d未達(dá)到平衡?!窘馕觥緼.點(diǎn)反應(yīng)已達(dá)到平衡,再充入一定量的X,容器體積不變,相當(dāng)于增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng),X的轉(zhuǎn)化率減小,故A錯(cuò)誤;B.由分析可知,容器越小反應(yīng)速率越快,故B錯(cuò)誤;C.點(diǎn)X的轉(zhuǎn)化率為60%,即X的變化量為0.4mol,所以物質(zhì)的變化量為0.4,則的平均速率為,故C錯(cuò)誤;D.b點(diǎn)時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡時(shí)X、Y、Z的物質(zhì)的量均為0.5mol,所以該反應(yīng)的平衡常數(shù),故D正確;故選D。真題感知1.(2024高二·北京昌平)在密閉容器中發(fā)生反應(yīng):。已知內(nèi)的物質(zhì)的量由變?yōu)椋铝袛⑹霾徽_的是A. B.C. D.【答案】D【解析】A.已知內(nèi)的物質(zhì)的量由變?yōu)?,則v(B)=1mol?L-1?min-1,v(A)=v(B)=×1mol?L-1?min-1=0.25mol?L-1?min-1,故A正確;B.v(B)=1mol?L-1?min-1,故B正確;C.v(C)=v(B)=×1mol?L-1?min-1=0.5mol?L-1?min-1,故C正確;D.速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則v(B):v(D)=4:2=2:1,故D錯(cuò)誤;故選D。2.(2024高二·上海)常溫下,下列反應(yīng)產(chǎn)生氣泡速率最快的是A.塊狀大理石和0.1mol·L-1鹽酸反應(yīng)B.塊狀大理石和0.5mol·L-1鹽酸反應(yīng)C.粉末狀大理石和0.1mol·L-1鹽酸反應(yīng)D.粉末狀大理石和0.5mol·L-1鹽酸反應(yīng)【答案】D【解析】常溫下,碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳時(shí),碳酸鈣的表面積越大,反應(yīng)生成氫氣的速率越快,塊狀大理石的表面積小于粉末狀,反應(yīng)生成氫氣的速率較慢;酸溶液中氫離子濃度越大,反應(yīng)生成氫氣的速率越快,則C、D選項(xiàng)中,D中鹽酸溶液的氫離子濃度最大,反應(yīng)生成氫氣的速率最快;故選D。3.(2024高二·甘肅慶陽(yáng))如圖表示反應(yīng)的正反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化情況,則時(shí)改變的條件可能是A.降低溫度 B.增大壓強(qiáng) C.減小的濃度 D.加入催化劑【答案】A【解析】A.降低溫度正反應(yīng)速率降低,平衡正向移動(dòng),A正確;B.增大壓強(qiáng),正反應(yīng)速率瞬間增大,不符合圖像,B錯(cuò)誤;C.減小的濃度,正反應(yīng)速率瞬間不變,不符合圖像,C錯(cuò)誤;D.加入催化劑,正反應(yīng)速率瞬間增大,不符合圖像,D錯(cuò)誤;故選A。4.(2024高二·重慶九龍坡)反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示(圖中表示正反應(yīng)的活化能,表示逆反應(yīng)的活化能),下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),B.有催化劑的兩步反應(yīng)中,第一步為該反應(yīng)的決速步C.使用催化劑可以降低反應(yīng)的活化能,從而加快化學(xué)反應(yīng)速率D.若,則和反應(yīng)放出的熱量一定等于【答案】D【解析】A.由圖可知,,為放熱反應(yīng),則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),其中逆反應(yīng)的焓變△H=E2-E1,A正確;B.有催化劑的兩步反應(yīng)中,第二步活化能較小,為該反應(yīng)的決速步,B正確;C.使用催化劑可以降低反應(yīng)的活化能,從而加快化學(xué)反應(yīng)速率,C正確;D.是可逆反應(yīng),放出的熱量一定小于,D錯(cuò)誤;故選D。5.(2024高二·北京海淀·)丙酮碘化反應(yīng)為興趣小組在20℃時(shí)研究了該反應(yīng)的反應(yīng)速。他們?cè)诜磻?yīng)開(kāi)始前加入淀粉溶液,通過(guò)觀察淀粉溶液褪色時(shí)間來(lái)度量反應(yīng)速舉的大小。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,其中①~④混合液總體積相同。序號(hào)c(丙酮)c(I2)c(H+)褪色時(shí)間/s①20.0020.540②10.0020.580③20.0010.520④20.0020.2580下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出的推理不合理的是A.實(shí)驗(yàn)①中,ν(I2)=5×10-5mol·L-1·s-1B.由實(shí)驗(yàn)①②可知c(丙酮)越大,反應(yīng)速率越快C.由實(shí)驗(yàn)①③可知c(I2)越大,反應(yīng)速率越慢D.由實(shí)驗(yàn)①④可知,c(H+)越大,反應(yīng)速率越快【答案】C【解析】A.實(shí)驗(yàn)①中,,A正確;B.實(shí)驗(yàn)①②變量為丙酮的濃度不同,由實(shí)驗(yàn)①②可知,c(丙酮)越大,褪色時(shí)間越短,反應(yīng)速率越快,B正確;C.碘單質(zhì)能使淀粉溶液變藍(lán)色,實(shí)驗(yàn)①③變量為碘單質(zhì)濃度,由實(shí)驗(yàn)①③可知c(I2)越大,褪色時(shí)間越長(zhǎng),但不能說(shuō)明反應(yīng)速率慢,C錯(cuò)誤;D.實(shí)驗(yàn)①④變量為氫離子的濃度不同,由實(shí)驗(yàn)①④可知,c(H+)越大,褪色時(shí)間越短,反應(yīng)速率越快,D正確;故選C。6.(2023-2024高二上·陜西渭南·期末)已知反應(yīng)過(guò)程中的能量變化曲線如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.升高溫度,反應(yīng)物之間的碰撞頻率增大,反應(yīng)速率增大B.途徑II與途徑I相比,可能是加了催化劑C.其他條件相同時(shí),產(chǎn)生相同量時(shí)途徑I放出熱量多D.途徑II發(fā)生兩步反應(yīng),第一步為吸熱反應(yīng),且反應(yīng)較快【答案】C【解析】A.升高溫度,活化分子百分?jǐn)?shù)增多,反應(yīng)物之間的碰撞頻率增大,反應(yīng)速率增大,A正確;B.由圖可知,途徑II的活化能減小,可能加入了催化劑,B正確;C.催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率,不改變△H,其他條件相同時(shí),產(chǎn)生相同體積氧氣放出的熱量:途徑Ⅰ=途徑Ⅱ,C錯(cuò)誤;D.途徑II發(fā)生兩步反應(yīng),第一步為吸熱反應(yīng),活化能較小,反應(yīng)較快,D正確;故選C。7.(2024高二·浙江麗水)已知CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在恒溫恒壓的容器中通入1molCO2和1molH2,下列不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是A.CO2與H2的物質(zhì)的量之比不變B.氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變C.氣體的密度不變D.CO2的體積分?jǐn)?shù)不變【答案】D【解析】A.CO2與H2的投料比與反應(yīng)系數(shù)之比不相等,二者物質(zhì)的量之比隨反應(yīng)而改變,當(dāng)其不變說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡,A不符合題意;B.反應(yīng)體系氣體總質(zhì)量不變,氣體物質(zhì)的量發(fā)生改變,則氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡,B不符合題意;C.反應(yīng)體系氣體總質(zhì)量不變,恒溫恒壓的容器的體積發(fā)生改變,氣體的密度改變,氣體的密度不變能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡,C不符合題意;D.起始容器中通入1molCO2和1molH2,CO2的體積分?jǐn)?shù)為50%;設(shè)某時(shí)刻CO2反應(yīng)了xmol,則CO2的體積分?jǐn)?shù)為,CO2的體積分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)進(jìn)行始終不變,當(dāng)其不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡,D符合題意;故選D。8.(2024高二·貴州畢節(jié))下列說(shuō)法不能用勒夏特列原理解釋的是A.對(duì)于,增大壓強(qiáng)可使顏色變深B.工業(yè)生產(chǎn)硫酸時(shí),通入過(guò)量氧氣提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率C.對(duì)于,升高溫度,混合氣體顏色變深D.實(shí)驗(yàn)室常用排飽和食鹽水的方法收集氯氣【答案】A【解析】A.該反應(yīng)氣體分子數(shù)不變,而加壓平衡并未移動(dòng),體系顏色加深是因?yàn)閴嚎s體積使有色氣體的濃度增大,不可以用勒夏特列原理解釋?zhuān)珹符合題意;B.使用過(guò)量的氧氣促進(jìn)平衡正向移動(dòng),提高了二氧化硫的轉(zhuǎn)化率,能用勒夏特列原理解釋?zhuān)珺不符合題意;C.碘化氫分解生成氫氣和碘蒸氣的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),碘蒸氣的濃度增大混合氣體顏色變深,則升高溫度,混合氣體顏色變深可用勒夏特列原理解釋?zhuān)珻不符合題意;D.氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸的反應(yīng)為可逆反應(yīng),增大溶液中的氯離子濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),氯氣的溶解度減小,所以實(shí)驗(yàn)室常用排飽和食鹽水的方法收集氯氣能用勒夏特列原理解釋?zhuān)珼不符合題意;本題選A。9.(2024高二·福建福州)下圖表示某溫度時(shí),在密閉容器內(nèi)進(jìn)行可逆反應(yīng)
的逆反應(yīng)速率對(duì)應(yīng)時(shí)間的坐標(biāo)圖,若在時(shí)刻達(dá)到平衡后,只改變某一個(gè)條件,再次達(dá)到平衡,下列說(shuō)法正確的是A.恒溫恒容條件下向該平衡體系再充入一定量的,再次平衡對(duì)應(yīng)的速率曲線為B.增大壓強(qiáng),縮小容器容積,再次平衡對(duì)應(yīng)的速率曲線為C.恒溫恒壓條件下向該平衡體系中充入一定量的,再次平衡對(duì)應(yīng)的速率曲線為D.升高溫度至,再次平衡后的小于溫度下平衡時(shí)的【答案】B【解析】A.恒溫恒容條件下向該平衡體系再充入一定量的,瞬間逆反應(yīng)速率加快,平衡逆向移動(dòng),再次達(dá)到平衡,二氧化碳的濃度保持不變,與原平衡相比,逆反應(yīng)速率不變,故對(duì)應(yīng)的速率曲線為Y,A錯(cuò)誤;B.增大壓強(qiáng),縮小容器容積,二氧化碳濃度增大,瞬間逆反應(yīng)速率加快,平衡逆向移動(dòng),再次達(dá)到平衡,二氧化碳的濃度保持不變,與原平衡相比,逆反應(yīng)速率不變,故對(duì)應(yīng)的速率曲線為Y,B正確;C.恒溫恒壓條件下向該平衡體系中充入一定量的,二氧化碳濃度減小,平衡正向移動(dòng),再次平衡逆反應(yīng)速率不變,沒(méi)有對(duì)應(yīng)的速率曲線,C錯(cuò)誤;D.升高溫度至,平衡正向移動(dòng),K=c(CO2),K增大,再次平衡后的大于溫度下平衡時(shí)的,D錯(cuò)誤;答案選B。10.(2024高二·河南漯河)利用甲烷可減少污染,反應(yīng)原理如下:。時(shí),將與的混合氣體置于恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的趨勢(shì)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.正反應(yīng)為放熱反應(yīng)且點(diǎn)時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B.若,則產(chǎn)生的量一定是:段段C.a(chǎn)、b、c、d四點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大?。篋.d點(diǎn)的正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率【答案】C【解析】A.由圖可知,由a到c,反應(yīng)物濃度減小,但反應(yīng)速率逐漸增大,故正反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高對(duì)反應(yīng)速率的影響大于反應(yīng)物濃度降低對(duì)反應(yīng)速率的影響,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)速率不變,c點(diǎn)速率仍在改變,故c點(diǎn)未達(dá)平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;B.隨著反應(yīng)進(jìn)行,反應(yīng)物濃度減小、生成物濃度增大,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),逆反應(yīng)受溫度影響更大,反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí)升高溫度,正逆反應(yīng)速率均增大,但逆反應(yīng)增大程度大于正反應(yīng)增大程度,正逆反應(yīng)速率的差值在減小,若Δt1=Δt2,則產(chǎn)生N2的量:ab段>bc段,故B錯(cuò)誤;C.反應(yīng)一直沒(méi)有達(dá)到平衡,反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí)放熱,a、b、c、d溫度逐漸升高,升溫左移、K值減小,則在a、b、c、d四點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下達(dá)到平衡時(shí)的平衡常數(shù)大?。汗蔏a>Kb>Kc>Kd,故C正確;D.d點(diǎn)反應(yīng)未達(dá)到平衡,而反應(yīng)是正向進(jìn)行的,故d點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,故D錯(cuò)誤;答案選C。11.(2024高二·廣東肇慶)光氣是一種重要的有機(jī)中間體,其制備原理為。分別向體積均為的絕熱恒容容器和恒溫恒容容器中充入和發(fā)生反應(yīng),兩容器的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.容器為絕熱容器 B.平衡常數(shù):C.正反應(yīng)速率: D.容器中平衡時(shí),的轉(zhuǎn)化率為【答案】C【解析】A.由圖可知容器I體系的壓強(qiáng)先升高后降低,該反應(yīng)氣體分子數(shù)減少,則容器I為絕熱容器,且該反應(yīng)是放熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.容器I內(nèi)溫度高,平衡常數(shù)低,所以平衡常數(shù):,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.容器I的溫度高,平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)物濃度增大,使正反應(yīng)速率增大,C項(xiàng)正確;D.容器I中溫度發(fā)生變化,無(wú)法通過(guò)壓強(qiáng)變化表示轉(zhuǎn)化率,D項(xiàng)錯(cuò)誤;故選C。提升專(zhuān)練1.實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.實(shí)驗(yàn)中可用秒表進(jìn)行計(jì)時(shí)B.在錐形瓶中加入適量NaHSO4固體,則?(H2)增大C.可用一段時(shí)間內(nèi)H2的濃度變化表示化學(xué)反應(yīng)速率D.為減小誤差,可在錐形瓶和分液漏斗上口間連接一橡膠管保證液體能夠順利流下【答案】C【解析】A.該實(shí)驗(yàn)可用秒表計(jì)時(shí),故A正確;B.在錐形瓶中加入適量NaHSO4固體,NaHSO4完全電離,增大了H+濃度,則?(H2)增大,故B正確;C.反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,推動(dòng)活塞外移,體積在發(fā)生改變,不能用一段時(shí)間內(nèi)H2的濃度變化表示化學(xué)反應(yīng)速率,故C錯(cuò)誤;D.為了防止氣壓過(guò)大液體不能夠流下來(lái),可在錐形瓶和分液漏斗上口間連接一橡膠管保證液體能夠順利流下,減少誤差,故D正確;故答案為:C。2.某反應(yīng)的能量變化如圖所示,下列說(shuō)法正確的是A.過(guò)程a的反應(yīng)速率比過(guò)程b快B.過(guò)程b第一階段反應(yīng)的活化能為C.該反應(yīng)的反應(yīng)熱D.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)【答案】B【解析】A.據(jù)圖可知過(guò)程b的活化能更小,所以過(guò)程b的反應(yīng)速率更快,A錯(cuò)誤;B.由圖可知,過(guò)程b第一階段反應(yīng)的活化能為,B正確;C.根據(jù)圖中信息,該反應(yīng)的反應(yīng)熱無(wú)法計(jì)算,C錯(cuò)誤;D.生成物的能量低于反應(yīng)物能量,所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng),D錯(cuò)誤;故選B。3.是一種強(qiáng)溫室氣體,且易形成顆粒性污染物,研究的分解對(duì)環(huán)境保護(hù)有重要意義。碘蒸氣的存在能大幅度提高的分解速率,反應(yīng)歷程如下:第一步:(快反應(yīng))第二步:(慢反應(yīng))第三步:(快反應(yīng))實(shí)驗(yàn)表明,含碘時(shí)的分解速率方程(k為速率常數(shù))。下列表述正確的是A.的存在改變了分解的焓變 B.第二步對(duì)總反應(yīng)速率起決定作用C.濃度與分解速率無(wú)關(guān) D.第二步活化能比第三步小【答案】B【解析】A.根據(jù)該反應(yīng)歷程,含碘時(shí)的分解速率方程可知,與分解的速率有關(guān),但不能改變分解的焓變,A錯(cuò)誤;B.第二步為慢反應(yīng),對(duì)總反應(yīng)速率起決定作用,B正確;C.根據(jù)含碘時(shí)的分解速率方程,濃度與分解的速率有關(guān),C錯(cuò)誤;D.第二步為慢反應(yīng),第三步為快反應(yīng),則第二步活化能比第三步大,D錯(cuò)誤;故選B。4.已知化合物與在一定條件下反應(yīng)生成化合物與,其反應(yīng)歷程如圖所示,其中TS表示過(guò)渡態(tài),I表示中間體。下列說(shuō)法正確的是A.TS2所在的基元反應(yīng)中活化分子百分?jǐn)?shù)最大B.反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后,升溫使平衡逆向移動(dòng)C.使用催化劑只降低正反應(yīng)的活化能,反應(yīng)的焓變不變D.該歷程中的最大能壘(活化能)【答案】B【解析】A.TS2所在的基元反應(yīng)活化能最大,故活化分子百分?jǐn)?shù)最小,A錯(cuò)誤;B.根據(jù)圖示,產(chǎn)物能量比反應(yīng)物能量低,即該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),B正確;C.使用催化劑,正、逆反應(yīng)的活化能都降低,但反應(yīng)的焓變不變,C錯(cuò)誤;D.該歷程中的最大能壘(活化能),D錯(cuò)誤;故選B。5.甲異腈()在恒容密閉容器中發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng):,反應(yīng)過(guò)程中甲異腈濃度隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示(圖中T為溫度)。該反應(yīng)的反應(yīng)速率與的關(guān)系為(為速率常數(shù),只受溫度影響),。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.B.bf段的平均反應(yīng)速率為C.D.a(chǎn)點(diǎn)反應(yīng)物的活化分子百分?jǐn)?shù)大于點(diǎn)【答案】C【解析】A.T1時(shí)速率常數(shù)為k1,T2時(shí)速率常數(shù)為k2,,即,有3×k2×5×10-3=2×k1×15×10-3,解得,v(a)=k2×10×10-3,v(b)=k1×20×10-3,=1,即,故A正確;B.bf段甲異腈濃度變化=20×10-3mol/L-10×10-3mol/L=1.0×10-2mol/L,平均反應(yīng)速率==,故B正確;C.由A向計(jì)算可知,k2大于k1,溫度越大速率常數(shù)越大,說(shuō)明T1<T2,故C錯(cuò)誤;D.a(chǎn)點(diǎn)的斜率大于f點(diǎn),其它條件相同時(shí),反應(yīng)速率a點(diǎn)大,a點(diǎn)反應(yīng)物的活化分子數(shù)多于f點(diǎn),故D正確;答案選C。6.反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理為:①;②??????;③(快反應(yīng)),改變反應(yīng)物濃度時(shí),反應(yīng)的瞬時(shí)速率如表所示:0.0380.0601.5×10?50.0760.0603.0×10?50.0760.0301.5×10?5下列說(shuō)法正確的是A.三步反應(yīng)中,反應(yīng)③的活化能最大B.第②步的反應(yīng)方程式為:+I?=2+I2C.該反應(yīng)的速率方程為:D.該反應(yīng)速率常數(shù)k的值約為1.83【答案】B【解析】A.三步反應(yīng)中,反應(yīng)③為快反應(yīng),其活化能最小,A錯(cuò)誤;B.根據(jù)蓋斯定律,用總反應(yīng)-①-③,整理可得第②步的反應(yīng)方程式為:+I?=2+I2,B正確;C.由1、2兩組數(shù)據(jù)可知:c()增大一倍,速率增大一倍;由2、3兩組數(shù)據(jù)可知:c(I-)增大一倍,速率增大一倍,該反應(yīng)的速率方程為v=kc()?c(I-),C錯(cuò)誤;D.將1組的數(shù)據(jù)代入速率方程式可得:v=k×0.038×0.06=1.5×10-5,解得k=6.58×10-3,D錯(cuò)誤;本題選B。7.一定條件下,將等體積的NO2和SO2置于密閉容器中發(fā)生反應(yīng),下列不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是A.B.混合氣體顏色保持不變C.SO3和NO體積分?jǐn)?shù)比保持不變D.NO2的濃度保持不變【答案】C【分析】根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,解題時(shí)要注意,選擇判斷的物理量,隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí),說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)?!窘馕觥緼.,說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A不選;B.當(dāng)體系的顏色不再發(fā)生改變時(shí),二氧化氮的濃度不再發(fā)生變化,所以能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),故B不選;C.SO3和NO體積分?jǐn)?shù)比一直保持不變,故該反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài),故C選;D.當(dāng)該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),各物質(zhì)的量濃度不變,NO2的濃度保持不變能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),故D不選;故選C。8.如圖所示,關(guān)閉,向中各充入和,起始,在相同溫度和催化劑的條件下,兩容器中各自發(fā)生反應(yīng):;達(dá)到平衡時(shí),,則下列說(shuō)法正確的是A.達(dá)到平衡時(shí),A中壓強(qiáng)比B中壓強(qiáng)小B.達(dá)到平衡時(shí),A中Y的轉(zhuǎn)化率為10%C.達(dá)到平衡后,向B中充入惰性氣體,則B中平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D.打開(kāi)K,一段時(shí)間后達(dá)到新平衡時(shí),(連通管中氣體體積不計(jì))【答案】D【分析】依題意可知,A是恒壓容器,B是恒容容器。VA從起始aL到平衡時(shí)0.9aL,說(shuō)明達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)消耗的反應(yīng)物Y,可列三段式:,A和B容器發(fā)生同樣的反應(yīng),B中壓強(qiáng)降低,導(dǎo)致平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)?!窘馕觥緼.達(dá)到平衡時(shí),A中壓強(qiáng)不變,B中壓強(qiáng)減小,則A中壓強(qiáng)比B中壓強(qiáng)大,A錯(cuò)誤;B.據(jù)分析,達(dá)到平衡時(shí),A中Y的轉(zhuǎn)化率為=30%,B錯(cuò)誤;C.達(dá)到平衡后,向B中充入惰性氣體,由于B是恒容容器,各反應(yīng)物濃度不變,則B中平衡不移動(dòng),C錯(cuò)誤;D.容器A和B在相同溫度和催化劑的條件下,打開(kāi)K,兩容器可看作一個(gè)恒壓容器,一段時(shí)間后達(dá)到新平衡時(shí),容器B中的氣體體積也要減少0.1aL,則(連通管中氣體體積不計(jì)),D正確;故選D。9.某同學(xué)為探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素?cái)M設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)方案,不能達(dá)成目的的是A.探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響B(tài).探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響C.探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響D.探究固體反應(yīng)物表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響【答案】C【解析】A.該實(shí)驗(yàn)中只有一個(gè)變量:反應(yīng)物濃度,增大反應(yīng)物濃度加快反應(yīng)速率,所以該設(shè)計(jì)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,故A項(xiàng)正確;B.該實(shí)驗(yàn)中只有一個(gè)變量:溫度,升高溫度加快反應(yīng)速率,能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模蔅項(xiàng)正確;C.該實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)變量:溫度和催化劑,不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水,粉末狀的碳酸鈣增大反應(yīng)接觸面積,反應(yīng)更加劇烈,能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模珼項(xiàng)正確;答案選C。10.已知相同條件下反應(yīng)①
和反應(yīng)②
的能量變化如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.B.反應(yīng)②逆反應(yīng)的活化能為C.降低壓強(qiáng)有利于提高Y的平衡產(chǎn)率D.達(dá)平衡的時(shí)間反應(yīng)②小于反應(yīng)①【答案】D【解析】A.根據(jù)圖像可知,反應(yīng)①的為正值,反應(yīng)②的為負(fù)值,因此>,故A正確;B.反應(yīng)②的逆反應(yīng)的活化能為,故B正確;C.降低壓強(qiáng),反應(yīng)①的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),Y的平衡產(chǎn)率提高,故C正確;D.無(wú)法確定反應(yīng)①和反應(yīng)②的反應(yīng)速率,因此無(wú)法確定達(dá)平衡的時(shí)間,故D錯(cuò)誤。答案選D。11.汽車(chē)排氣系統(tǒng)中的三元催化劑能將尾氣中的NO與CO轉(zhuǎn)化為無(wú)污染氣體,反應(yīng)為。T℃,向2L恒容密閉容器中通入2molNO和2molCO,一定條件下測(cè)得N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化關(guān)系如表所示:t/min00.350.70.80.8下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.B.若,則0~5min內(nèi)C.該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)D.若改為恒壓密閉容器,達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),【答案】B【分析】利用三段式處理數(shù)據(jù):,,據(jù)此回答。【解析】A.由表中數(shù)據(jù)可知兩個(gè)時(shí)間段的相等,而是逐漸減小,故,A正確;B.若,則0~5min內(nèi),根據(jù)計(jì)量系數(shù)關(guān)系,故,B錯(cuò)誤;C.根據(jù)分析可知,C正確;D.由于該反應(yīng)正向?yàn)闅怏w分子數(shù)減小的反應(yīng),若改為恒壓,跟恒容相比,相當(dāng)于加壓,平衡正向移動(dòng),產(chǎn)率更高,所以達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),,D正確;故選B。12.工業(yè)上用和來(lái)合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng),下列敘述可用勒夏特列原理來(lái)解釋的是A.合成氨時(shí),原料氣必須經(jīng)過(guò)凈化處理B.高溫比室溫更有利于合成氨的反應(yīng)C.高壓條件比常壓條件更有利于合成氨的反應(yīng)D.使用鐵觸媒,使和混合氣體有利于合成氨【答案】C【解析】A.合成氨時(shí),原料氣中的雜質(zhì)可以使催化劑中毒,必須經(jīng)過(guò)凈化,催化劑不影響平衡移動(dòng),不能用勒夏特列原理解釋?zhuān)珹項(xiàng)錯(cuò)誤;B.合成氨放熱,溫度升高,平衡逆向移動(dòng),所以500℃左右比室溫不利于合成氨的反應(yīng),不能用勒夏特列原理解釋?zhuān)珺項(xiàng)錯(cuò)誤;C.增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)移動(dòng),原料利用率提高,氨氣產(chǎn)率增大,高壓比常壓條件更有利于合成氨的反應(yīng),可以用勒夏特列原理解釋?zhuān)珻項(xiàng)正確;D.催化劑只能加快反應(yīng)速率,不影響平衡移動(dòng),所以不能用勒夏特列原理解釋?zhuān)珼項(xiàng)錯(cuò)誤;故選C。13.向一恒容密閉容器中,加入1molCH4和一定量的CO2,發(fā)生反應(yīng):CH4(g
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