化学反应速率和化学平衡典型例题讲解

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高中化学《化学反应速率与化学平衡》练习题(附答案解析)

高中化学《化学反应速率与化学平衡》练习题(附答案解析)

高中化学《化学反应速率与化学平衡》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.对于在恒容密闭容器中进行的反应()()()()22C s +H O g CO g +H g ,下列说法错误的是 ( )A .其他条件不变,充入少量He ,则反应速率增大B .若()()2正逆v CO =v H O ,则反应达到平衡状态C .其他条件不变,增加C(s)的质量,反应速率不变D .若混合气体的质量不再改变,则反应达到平衡状态 2.下列反应中,熵减小的是( ) A .2HI (g)=H 2 (g)+I 2 (g)B .NH 4NO 3爆炸:2NH 4NO 3 (s)=2N 2 (g)+4H 2O (g)+O 2 (g)C .2O 3 (g)=3O 2 (g)D .4NH 3 (g)+5O 2 (g)=4NO (g)+6H 2O (1)3.aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g) ΔH=Q ,同时符合两图中各曲线规律的是( )A .a+b>c+d T 1>T 2 Q>0B .a+b>c+d T 1>T 2 Q<0C .a+b>c+d T 1<T 2 Q<0D .a+b <c+d T 1<T 2 Q<04.某对于平衡体系xA(g)+yB(g)mC(g)+nD(g),其他条件不变增大压强,C 的百分含量减少,则下列关系中正确的是( ) A .x +m<n B .x +y<m +n C .m +n>xD .m +n<y +x5.已知某反应中各物质的浓度数据如下: ()()-1-1mA g +nB g qC g /mol L 3.6 2.4 2.42s /mol L 2.41.64.0⋅⋅()起始浓度末浓度则m:n:q等于()A.3:2:2 B.3:2:3 C.3:2:4 D.3:2:56.化学知识和技术发展离不开伟大化学家,下列人物与其贡献不匹配的是()A.侯德榜——工业制备烧碱B.勒夏特列——化学平衡的移动C.李比希——元素定量分析D.盖斯——反应热的计算7.现有下列两个图象:下列反应中符合上述图象的是()A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0D.H2S(g)H2(g)+S(s) ΔH>0,10min 8.将1mol X和3mol Y在2L的恒容密闭容器中混合,一定条件下发生反应X(s)3Y(g)2Z(g)时测得Y的物质的量为2.4mol,下列说法正确的是()A.10min内,X的平均反应速率为0.01mol/(L·min)B.第10min时,Z的浓度为0.4mol/LC.10min时,X的转化率为20%D.反应时,向容器中通入He,容器内压强增大,反应速率加快9.下列说法正确的是()A.活化分子间的碰撞一定能发生化学反应B.增大浓度时,化学反应速率加快,主要原因是反应物活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增多C.△H<0的反应均是自发反应D.反应NH4HCO3(s)═NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57kJ•mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向10.下图是可逆反应X 2+3Y 22Z 在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述不正确的是( )A .t 1、t 2时,用不同物质表示正、逆反应速率有2v(X 2)=v(Z)B .t 2时,反应已达到了一定限度C .t 2~t 3,反应不再发生D .t 2~t 3,各物质的浓度不再发生变化 11.已知298K 时,2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g);△H=-197kJ ·mol -1。

【备战高考】2020年最新高考化学易错点6:化学反应速率和化学平衡(知识讲解)含解析

【备战高考】2020年最新高考化学易错点6:化学反应速率和化学平衡(知识讲解)含解析

易错点6 化学反应速率和化学平衡瞄准高考1.(天津)常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s) +4CO(g)Ni(CO)4(g)。

230℃时,该反应的平衡常数K=2×10﹣5.已知:Ni(CO)4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应。

第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍。

下列判断正确的是A.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大B.第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃C.第二阶段,Ni(CO) 4分解率较低D.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)【答案】B2.(江苏)温度为T1时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g) 2NO(g) +O2 (g)(正反应吸热)。

实验测得:v正=v (NO2)消耗=k正c2(NO2 ),v逆=v(NO) 消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO) •c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。

下列说法正确的是容器编号物质的起始浓度(mol•L—1)物质的平衡浓度(mol•L—1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)Ⅰ0.6 0 0 0.2Ⅱ0.3 0.5 0.2Ⅲ0 0.5 0.35A.达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4:5B.达平衡时,容器Ⅱ中c(O2 )/c(NO2)比容器Ⅰ中的大C.达平衡时,容器Ⅲ中NO 的体积分数小于50%D.当温度改变为T2时,若k正=k逆,则T2>T1【答案】C D【解析】A.I中的反应: 2NO2(g) 2 (g)开始(mol/L)0.6 0 0反应(mol/L)0.4 0.4 0.2平衡(mol/L)0.2 0.4 0.2化学平衡常数K=0.42×0. 2/0.22=0.8容器体积为1L,则平衡时I中气体总物质的量=1L×(0.2+0.4+0.2)mol/L=0.8mol。

化学反应速率和平衡移动知识点讲解及例题

化学反应速率和平衡移动知识点讲解及例题

1. 化学反应速率:⑴. 化学反应速率的概念及表示方法:通过计算式:v =Δc /Δt来理解其概念:①化学反应速率与反应消耗的时间Δt和反应物浓度的变化Δc有关;②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,必须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,其比值一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∶n∶p∶q③一般来说,化学反应速率随反应进行而逐渐减慢;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;⑵. 影响化学反应速率的因素:I. 决定因素内因:反应物本身的性质;Ⅱ. 条件因素外因也是我们研究的对象:①. 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;值得注意的是,固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数;②. 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;值得注意的是,如果增大气体压强时,不能改变反应气体的浓度,则不影响化学反应速率;③. 温度:其他条件不变时,升高温度,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;④. 催化剂:使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率;⑤. 其他因素;如固体反应物的表面积颗粒大小、光、不同溶剂、超声波等;2. 化学平衡:⑴. 化学平衡研究的对象:可逆反应;⑵. 化学平衡的概念略;⑶. 化学平衡的特征:动:动态平衡;平衡时v正==v逆≠0等:v正=v逆定:条件一定,平衡混合物中各组分的百分含量一定不是相等;变:条件改变,原平衡被破坏,发生移动,在新的条件下建立新的化学平衡;⑷. 化学平衡的标志:处于化学平衡时:①、速率标志:v正=v逆≠0;②、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;③、反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化;④、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;⑤、对于气体体积数不同的可逆反应,达到化学平衡时,体积和压强也不再发生变化;⑸. 化学平衡状态的判断:举例反应mAg +nBg pCg +qDg①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即v正=v逆平衡②在单位时间内消耗了n molB同时生成p molC,均指v正不一定平衡③vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,v正不一定等于v逆不一定平衡④在单位时间内生成了n molB,同时消耗q molD,因均指v逆不一定平衡压强①m+n≠p+q时,总压力一定其他条件一定平衡②m+n=p+q时,总压力一定其他条件一定不一定平衡混合气体的平均分子量①一定时,只有当m+n≠p+q时,平衡②一定,但m+n=p+q时不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化,在其他条件不变的条件下,体系温度一定时平衡体系的密度密度一定不一定平衡3.化学平衡移动:⑴、勒沙持列原理:如果改变影响平衡的一个条件如浓度、压强和温度等,平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动;其中包含:①影响平衡的因素:浓度、压强、温度三种;②原理的适用范围:只适用于一项条件发生变化的情况即温度或压强或一种物质的浓度,当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂;③平衡移动的结果:只能减弱不可能抵消外界条件的变化;⑵、平衡移动:是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程;一定条件下的平衡体系,条件改变后,可能发生平衡移动;即总结如下:—34—⑶、平衡移动与转化率的关系:不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来;具体分析可参考下表:反应实例条件变化与平衡移动方向达新平衡后转化率变化2SO2 +O22SO3气+热增大O2浓度,平衡正移SO2 的转化率增大,O2的转化率减小增大SO3浓度,平衡逆移从逆反应角度看,SO3的转化率减小升高温度,平衡逆移SO2 、O2的转化率都减小增大压强,平衡正移SO2 、O2的转化率都增大2NO2气N2O4体积不变时,无论是加入NO2或者加入N2O4 NO2的转化率都增大即新平衡中N2O4的含量都会增大2HI H2+I2气增大H2的浓度,平衡逆移H2的转化率减小,I2的转化率增大增大HI的浓度,平衡正移HI的转化率不变增大压强,平衡不移动转化率不变⑷、影响化学平衡移动的条件:化学平衡移动:强调一个“变”字①浓度、温度的改变,都能引起化学平衡移动;而改变压强则不一定能引起化学平衡移动;强调:气体体积数发生变化的可逆反应,改变压强则能引起化学平衡移动;气体体积数不变的可逆反应,改变压强则不会引起化学平衡移动;催化剂不影响化学平衡;②速率与平衡移动的关系:I. v正== v逆,平衡不移动;Ⅱ. v正> v逆,平衡向正反应方向移动;Ⅲ. v正< v逆,平衡向逆反应方向移动;③平衡移动原理:勒沙特列原理:如果改变影响平衡的一个条件浓度、温度或压强,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动;④分析化学平衡移动的一般思路:速率不变:如容积不变时充入惰性气体强调:加快化学反应速率可以缩短到达化学平衡的时间,但不一定能使平衡发生移动;⑸、反应物用量的改变对化学平衡影响的一般规律:Ⅰ、若反应物只有一种:aAg bBg + cCg,在不改变其他条件时,增加A的量平衡向正反应方向移动,但是A的转化率与气体物质的计量数有关:可用等效平衡的方法分析;①若a = b + c :A的转化率不变;②若a > b + c :A的转化率增大;③若a < b + c A的转化率减小;Ⅱ、若反应物不只一种:aAg + bBg cCg + dDg,①在不改变其他条件时,只增加A的量,平衡向正反应方向移动,但是A的转化率减小,而—35—B的转化率增大;②若按原比例同倍数地增加A和B,平衡向正反应方向移动,但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关:如a+b = c + d,A、B的转化率都不变;如a+ b>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;4、等效平衡问题的解题思路:⑴、概念:同一反应,在一定条件下所建立的两个或多个平衡中,混合物中各成分的含量相同,这样的平衡称为等效平衡;⑵分类:①等温等容条件下的等效平衡:在温度和容器体积不变的条件下,改变起始物质的加入情况,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为等同平衡;②等温等压条件下的等效平衡:在温度和压强不变的条件下,改变起始物质的加入情况,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量比值相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为等比例平衡;③等温且△n=0条件下的等效平衡:在温度和容器体积不变的条件下,对于反应前后气体总分子数不变的可逆反应,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边任意一边物质的物质的量比值相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为不移动的平衡;例32003年全国12某温度下,在一容积可变的容器中,反应2Ag+Bg 2Cg达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol;保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量作如下调整,可使平衡右移的是 CA.均减半B.均加倍C.均增加1mol D.均减少1mol5、速率和平衡图像分析:⑴、分析反应速度图像:①看起点:分清反应物和生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,生成物多数以原点为起点;②看变化趋势:分清正反应和逆反应,分清放热反应和吸热反应;升高温度时,△V吸热>△V放热;③看终点:分清消耗浓度和增生浓度;反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中各物质的计量数之比;④对于时间——速度图像,看清曲线是连续的,还是跳跃的;分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”;增大反应物浓度V正突变,V逆渐变;升高温度,V吸热大增,V放热小增;⑵化学平衡图像问题的解答方法:①三步分析法:一看反应速率是增大还是减小;二看△V正、△V逆的相对大小;三看化学平衡移动的方向;②四要素分析法:看曲线的起点;看曲线的变化趋势;看曲线的转折点;看曲线的终点;③先拐先平:对于可逆反应mAg + nBg pCg + qDg ,在转化率——时间曲线中,先出现拐点的曲线先达到平衡;它所代表的温度高、压强大;这时如果转化率也较高,则反应中m+n>p+q;若转化率降低,则表示m+n<p+q;④定一议二:图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系; 化学反应速率化学反应进行的快慢程度,用单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示; 通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示; 表达式:△vA=△cA/△t单位:mol/L·s或mol/L·min影响化学反应速率的因素:温度,浓度,压强,催化剂;另外,x射线,γ射线,固体物质的表面积也会影响化学反应速率化学反应的计算公式:对于下列反应:mA+nB=pC+qD有vA:vB:vC:vD=m:n:p:q对于没有达到化学平衡状态的可逆反应:v正≠v逆影响化学反应速率的因素:压强:温度:催化剂:浓度:知识点拨其它条件不变时,增大有气体参与的反应体系的压强,可以加快反应速率,反之,减小反应体系的压强则可以减慢反应速率;这里需注意:①压强改变针对气体而言,固体或液体,压强对其没有影响;②针对可逆反应,压强对v正、v逆影响相同,但影响程度不一定相同;③压强的改变,本质上是改变气体的浓度,因此,压强改变,关键看气体浓度有没有改变,v才可能改变;知识点拨其它条件相同时,反应所处的温度越高,反应的速率越快;这里需注意:①一般认为温度的改变对化学反应速率的影响较大;②实验测得,温度每升高10℃,反应速率通常增大到原来的2~4倍;③温度对反应速率的影响与反应物状态无多大关系;④某反应为可逆反应,正逆反应速度受温度改变而引起的变化倾向相同,但程度不同;知识点拨使用催化剂可以改变反应速率;但需注意:①这里的“改变”包括加快或减慢;通常把能加快反应速率的催化剂称为正催化剂,减慢反应速率的催化剂称为负催化剂;②催化剂具有选择性,即不同的反应一般有不同的催化剂;③催化剂不能改变化学反应;④如果反应是可逆反应,则催化剂可同等程度地改变正逆反应的速率;知识点拨其它条件不变时,增大反应物浓度可以加快反应速率,反之,减小反应物浓度则可以减慢反应速率;这里需注意:①浓度的一般讨论对象为气体或溶液,对于纯液体或固体一般情况下其浓度是定值;②若反应为可逆反应,浓度改变的物质既可以是反应物也可以是生成物,甚至可以两者同时知识点拨一定条件下可逆反应中正反应与逆反应的速率相等,反应混和物中各组分的浓度保持不变的状态叫化学平衡状态;化学反应达到平衡后,反应混和物的百分组成一定可引伸为物质的物质的量浓度、质量分数、体积物质的量分数一定、反应物的转化率利用率一定;化学平衡的特征:⑴化学平衡是一种动态平衡,即v正=v逆≠0;动⑵外界条件如浓度、温度和压强等不改变时,化学平衡状态不变;定说明:化学平衡状态与反应从正反应开始还是从逆反应无关;⑶当外界条件发生改变时,化学平衡发生移动,直至达到新的化学平衡;变知识点拨等价转化是一种数学思想,借用到化学平衡中,可以简化分析过程;它指的是:化学平衡状态的建立与反应途径无关,即不论可逆反应是从正方向开始,还是从逆方向开始,抑或从中间状态开始,只要起始所投入的物质的物质的量相当,则可达到等效平衡状态;这里所说的“相当”即是“等价转化”的意思;知识点拨影响化学平衡移动的外界因素之一:浓度;在其它条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物浓度可使化学平衡向正反应方向移动;若增大生成物的浓度或减小反应物浓度则化学平衡向逆反应方向移动;注意:①浓度对气体或溶液才有意义,所以改变固体的量时化学平衡不发生移动;②只要增大浓度反应物或生成物无论平衡移动方向如何,新平衡状态的速率值一定大于原平,升高反应体系;知识点拨催化剂不能使化学平衡发生移动,只能改变达到化学平衡所需的时间;这里需注意:这里的改变包括“增大”和“缩短”,应视催化剂的种类;一般为“缩短”;原因:因催化剂能同等程度地改变正反应速率和逆反应速率,所以不能使平衡移动;知识点拨勒沙特列原理:已达平衡的可逆反应,如果改变影响平衡的一个条件如浓度、压强或温度等,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动;注意:①此原理只适用于已达平衡的体系;②正确理解“减弱”的含义;。

高中化学选修四 《化学反应速率和化学平衡》单元复习 专题练习解析

高中化学选修四 《化学反应速率和化学平衡》单元复习  专题练习解析

《化学反应速率和化学平衡》全章复习与巩固【学习目标】1、了解化学反应速率及其影响因素;2、掌握化学平衡的建立及其影响因素,能用化学平衡常数进行定量分析;3、初步了解化学反应方向的判断依据。

【知识网络】【要点梳理】要点一、化学反应速率1.化学反应速率的概念及表示方法(1)概念:通常用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示.(2)表达式:(3)单位:mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1等.(4)注意点:①化学反应速率均取正值.②化学反应速率一般不用固体物质表示.③同一反应,选用不同物质的浓度变化表示反应速率,数值可能不同,但意义相同,各物质表示的速率之比等于该反应方程式中的化学计量数之比.④注意区别平均速率和即时速率.2.影响化学反应速率的因素(1)内因:反应物的结构、性质.(2)外因:①浓度:增大反应物的浓度,反应速率增大.②温度:升高温度,反应速率增大.③压强:对于有气体参加的反应,增大压强,气体物质的浓度增大,反应速率增大.④催化剂:使用催化剂,反应速率增大.要点二、化学平衡(1)可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应.(2)化学平衡的概念:是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态.(3)化学平衡的特征:①逆:可逆反应②等:v(正)=v(逆)③动:动态平衡v(正)=v(逆)≠0④定:平衡状态时反应混合物中各组分的浓度保持不变⑤变:当浓度、温度、压强等条件改变时,化学平衡即发生移动要点三、化学平衡的移动及影响因素1.化学平衡的移动(1)定义:可逆反应中旧化学平衡的破坏,新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动.(2)化学平衡移动的本质原因是v(正)≠v(逆).如催化剂能同等程度改变v(正)和v(逆),所以,加入催化剂,化学平衡不发生移动.23.化学平衡移动原理(即勒夏特列原理)如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动.要点四、化学平衡常数与转化率1、化学平衡常数:对于一般的可逆反应:mA+nB pC+qD。

2021届高考备考化学二轮复习易错题: 化学反应速率和化学平衡(含解析)

2021届高考备考化学二轮复习易错题: 化学反应速率和化学平衡(含解析)

化学反应速率和化学平衡1.某化工厂生产硝酸的流程如图l所示;其他条件相同时,装置③中催化剂铂网的成分、温度与氧化率的关系如图2所示。

下列说法不正确的是A.该流程中,装置①③④中发生了氧化还原反应B.装置②中利用氨易液化的性质实现反应物和生成物的分离C.装置③中最佳反应条件是铂网成分为纯铂、温度为900℃D.装置④中通入过量空气可以提高硝酸的产率2.将浓度均为0.01 mol/L的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合,一定时间后溶液变为蓝色。

该实验是一种“碘钟实验”。

某小组同学在室温下对该“碘钟实验”的原理进行探究。

(资料)该“碘钟实验”的总反应:H2O2+2S2O32-+2H+=S4O62-+2H2O反应分两步进行:反应A:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O反应B:……(1)反应B的离子方程式是______。

对于总反应,I-的作用相当于_____。

(2)为证明反应A、B的存在,进行实验Ⅰ。

A.向酸化的H2O2溶液中加入试剂X的水溶液,溶液变为蓝色B.再向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液,溶液的蓝色褪去。

试剂X是_____。

(3)为探究溶液变蓝快慢的影响因素,进行实验Ⅱ、实验Ⅲ。

(溶液浓度均为0.01 mol/L)溶液从混合时的无色变为蓝色的时间:实验Ⅱ是30 min、实验Ⅲ是40 min。

①实验Ⅲ中,x、y、z所对应的数值分别是_____、_____、_____。

②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ,可得出的实验结论是_____。

(4)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响,进行实验Ⅳ。

(溶液浓度均为0.01 mol/L)实验过程中,溶液始终无明显颜色变化。

试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系,解释实验Ⅳ未产生颜色变化的原因:______。

3.氮、磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途。

回答下列问题:Ⅰ.(1)氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。

下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。

高二化学化学平衡例题解析

高二化学化学平衡例题解析

嘴哆市安排阳光实验学校高二化学化学平衡例题解析【思考导学】1.对于某一化学反应,化学反应速率越大,它所进行的程度越大吗?答案:化学反应速率大,反应进行的程度不一定大.对于可逆反应,正反应速率大,逆反应速率也大,反应进行的程度可能较小.2.化学平衡和溶解平衡有何异同?答案:化学平衡和溶解平衡的特征相同,都符合平衡移动原理;不同之处是它们研究的对象不同.3.化学平衡建立的途径有哪些?答案:建立化学平衡可以从反应物开始,也可以从生成物开始,还可以从反应物、生成物共同开始,只要条件相同,就可以达到相同的平衡状态.4.如何判断某一可逆反应是否到达了平衡状态?答案:判断某一可逆反应是否达到化学平衡状态,关键要抓住根本标志:①v(正)=v(逆);②各组分的浓度(或质量分数、体积分数)不变.也可以根据其他条件判断,如气体的压强、气体的物质的量、相对分子质量、密度等.但要视反应的具体情况而定.【自学导引】化学平衡的建立1.可逆反应:在同一条件下,能同时向正逆方向进行的化学反应称为可逆反应.化学平衡研究的对象是可逆反应.2.化学平衡的建立在一定条件下,将0.01 mol CO和0.01 mol H2O(g)通入1 L密闭容器中,开始反应:(1)反应刚开始时:反应物的浓度最大,正反应速率最大.生成物的浓度为零,逆反应速率为零.(2)反应进行中:反应物的浓度减小,正反应速率减小.生成物的浓度增大,逆反应速率增大.(3)肯定最终有一时刻,正反应速率与逆反应速率相等,此时,反应物的浓度不再变化,生成物的浓度也不再变化.(4)如果不是从CO和H2O(g)开始反应,而是各取0.01 mol CO2和0.01 mol H2,以相同的条件进行反应,生成CO和H2O(g),当达到化学平衡状态时,反应混合物中各物质的含量与前者相同.所以,化学平衡的建立可以从反应物开始,也可以从生成物开始,还可以由反应物和生成物共同开始.总之,化学平衡的建立与途径无关.3.化学平衡状态化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态.4.化学平衡的特征是动、定、变,也就是说,化学平衡是一种动态平衡,反应达到平衡时,反应并没有停止,即v(正) =v(逆)≠0;平衡体系中反应混合物中各组分的浓度保持不变,不再随时间的改变而改变;若外界条件改变,原平衡被破坏.5.反应物的转化率=%100)()()(⨯-始平始c c c . 【热点透视】一、判断可逆反应达到平衡标志的方法1.直接判断法:(1)正反应速率等于逆反应速率;(2)各组分的浓度保持不变.2.间接判断法:(1)各组成成分的百分含量保持不变;(2)各物质的物质的量不随时间的改变而改变;(3)各气体的分压,各气体的体积不随时间的改变而改变.3.特例判断法:对于反应前后气体物质的分子总数不相等的可逆反应来说,混合气体的总压、总体积、总物质的量、平均摩尔质量、平均相对分子质量不随时间的改变而改变,则可以判断达到平衡.而对于反应前后气体物质的分子总数相等的可逆反应,则不能以此判断达到平衡.二、化学平衡的建立与反应途径无关,只要可逆反应在相同状况(同温、等容)下,无论从正反应或从逆反应开始,都可以建立相同的平衡状态,平衡时各物质的浓度也不因反应从哪边开始进行而变化(但要符合反应方程式中的化学计量数之比).例如在一个容积固定的密闭容器中,加入2 mol A 和1 mol B ,发生反应2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),反应达到平衡时,若生成物C 的浓度为a mol ·L-1,则在容积和温度不变时,加入3 mol C 和1 mol D 或加入1 mol A 、0.5 molB 、1.5 molC 、0.5 molD ,达到平衡后,生成C 的浓度仍为a mol ·L -1,但若温度不变,而容积为原情况的2倍,加入4 mol A 和2 mol B 达到平衡时,C的浓度仍为a mol ·L -1.三、有关化学平衡的基本计算一般表示如下:(三行式解法)m A(g) + n B(g)p C(g) + q D(g)起始浓度 a b c d变化浓度 mx nxpx qx平衡浓度a -mx b -nx c +px d +qx此三种浓度中,只有变化浓度之比等于计量数之比.(1)求A 物质的平衡转化率α(A)(α越大,反应的越多)α(A)=amx×100% (2)求B 物质平衡时的体积分数φ(B),φ(B)=qxpx nx mx d c b a nxb ++--+++-×100%(3)求混合气体的r M ,r M =qxpx nx mx d c b a dM cM bM aM ++--++++++)D ()C ()B ()A (r r r r(4)反应前后的压强比等于物质的量比.(恒温、等容的条件下)【典例剖析】[例1]反应2SO 2+O 22SO 3达到平衡后,再向反应容器中充入含氧的同位素188O 的氧气,经过一段时间后188O 原子存在于( )A .O 2B .SO 2C .O 2和SO 2D .O 2、SO 2和SO 3解析:因为化学平衡是一个动态平衡,所以188O 在O 2、SO 2和SO 3中都存在.答案:D[例2]一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是( )A.C生成的速率与C的分解速率相等B.单位时间生成n mol A,生成3n mol BC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数比为1∶3∶2解析:化学平衡的标志是正反应速率与逆反应速率相等.C的生成速率是正反应速率,C的分解速率是逆反应速率,A正确.A、B、C各物质的浓度不变化,是平衡状态的宏观表现.B项的A、B都是逆反应速率,与正反应速率无关,A、B、C分子数之比为1∶3∶2的偶然性存在,不能作判断平衡标志的依据.答案:AC[例3]在一个固定体积的密闭容器中,2 mol A和1 mol B发生反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡时,C的浓度为W mol/L.维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,若C的浓度仍为W mol/L,该配比是( )A.4 mol A+2 mol BB.3 mol C+1 mol D+1 mol B+2 mol AC.3 mol C+1 mol DD.1 mol A+0.5 mol B+1.5 mol C+0.5 mol D解析:达到相同的平衡状态要求条件(如温度、压强、容器的体积)相同,各组分的用量相同或相对应.无论可逆反应从正反应开始,还是从逆反应开始,或是从正、逆两反应同时开始,达到平衡时,体系各物质浓度与原平衡状态相同.该题的信息是从正反应开始2 mol A和1 mol B发生反应达到平衡,C的浓度为W mol/L,那么从逆反应开始时,按方程式中的计量数可知应是3 mol C 和1 mol D,这才相对应.再分析D,1.5 mol C+0.5 mol D相当于1 mol A +0.5 mol B,再加上1 mol A+0.5 mol B,即D相当于2 mol A+1 mol B.故答案为C、D.答案:CD[例4]X、Y、Z为三种气体,把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中,发生反应X+2Y2Z.达到平衡时,若它们的物质的量满足:n(X)+n(Y)=n(Z),则Y的转化率为( )A.5ba +×100%B.bba5)(2+×100%C.5)(2ba+×100%D.aba5+×100%解析:解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时,一般需要写出化学方程式,列出起始量、变化量及平衡量,再根据题设其他条件和有关概念、定律求解.设反应达平衡时消耗Y x mol.则:X + 2Y 2Z起始量/mol a b 0转变量/mol2x x x平衡量/mol a-2x b-x x依题意可得:(a -2x )+(b -x )=xx =5)(2b a +(mol)Y 的转化率为:b b a 5/)(2+×100%=bb a 5)(2+×100%,选B .答案:B[例5]在一定温度下,把2 mol SO 2和1 mol O 2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:,当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态.现在该容器中,维持温度不变,令a 、b 、c分别代表初始加入的SO 2、O 2和SO 3的物质的量(mol).如果a 、b 、c 取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同.请填写下列空白:(1)若a =0,b =0,则c =________.(2)若a =0.5,b =________和c =________.(3)a 、b 、c 取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a 和c ,另一个只含b 和c ):_______________________.解析:本题是对可逆反应和化学平衡状态的理解以及利用题给信息将化学问题以及内在规律抽象为数学问题,利用数学工具解决化学问题的思维能力的综合考查.对于平衡状态的建立,只与条件相关,即与温度、压强(或容器的容积)、反应物或生成物的起始量的相对关系有关,而与反应进行的方向无关.因此,对于该条件下的反应,初始态是2 mol SO 2和1 mol O 2的混合物,或是2 mol 纯净的SO 3,两者是等价的,最终达到的平衡状态完全相同.因此(1)中答案应为c =2.而(2)中初始态包含了三种气态物质,此时需要进行思维转换,将初始物质的加入量转换为相当于a =2,b =1,就可以达到题设的平衡状态.现在a =0.5,则b =25.0=0.25,此时与题干所设初始态的差别是Δa =2-0.5=1.5,Δb =1-0.25=0.75,由此SO 3的初始加入量c 必须转化为等效于a =1.5和b =0.75的量,根据该反应方程式系数比推断知c =1.5.(3)中要求将具体问题抽象为普遍规律,此时必须把握“把所有初始物都转换为反应物,则必须相当于2 mol SO 2和1 mol O 2的混合物,把所有的初始物转换为生成物,则必须相当于2 mol 纯净的SO 3”.才能得出正确结论:必须同时满足:a +c =2和2b +c =2两个关系式.答案:(1)c =2(2)b =0.25,c =1.5 (3)a +c =2,2b +c =2 【素能培养】 (一)巩固类1.可逆反应达到平衡的重要特征是( ) A .反应停止了B .正逆反应的速率均为零C .正逆反应都还在继续进行D .正逆反应的速率相等解析:可逆反应达到平衡的根本标志是v (正)=v (逆). 答案:D2.下列哪种说法可以证明反应:N 2+3H 22NH 3已达到平衡状态( )A .1个N ≡N 键断裂的同时,有2个H —H 键形成B .1个N ≡N 键断裂的同时,有3个H —H 键断裂C .1个N ≡N 键断裂的同时,有6个N —H 键断裂D .1个N ≡N 键断裂的同时,有6个N —H 键形成解析:1个N≡N键断裂,说明有1个N2分解;6个N—H键断裂,说明有2个NH3分解,即有1个N2生成.因此,v(正)=v(逆).答案:C3.在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡状态的标志是( )A.C生成的速率与C分解的速率相等B.A、B、C的浓度相等C.单位时间内,生成n mol A,同时生成3n mol BD.A、B、C的分子数之比为1∶3∶2解析:A、B、C的浓度相等和A、B、C的分子数之比为1∶3∶2,不能说明反应达到平衡.答案:A4.把HI气体充入密闭容器中,在一定条件下发生反应:2HI(g) H2(g)+I2(g),在反应趋向平衡状态的过程中,下列说法正确的是( ) A.HI的生成速率等于其分解速率B.HI的生成速率小于其分解速率C.HI的生成速率大于其分解速率D.无法判断HI的生成速率和分解速率的相对大小解析:反应趋向平衡状态,说明反应向正反应方向进行,则v(正)>v(逆).答案:B5.对于一定条件下在密闭容器中已达到平衡状态的可逆反应:NO2+CO NO+CO2下列说法中不正确的是( )A.平衡体系中气体总的物质的量等于开始反应时体系中气体总的物质的量B.从开始反应达到平衡状态,容器内压强始终保持不变C.达到平衡时,NO、CO2的物质的量相等D.达到平衡时,NO和CO2的物质的量之和等于NO2和CO的物质的量之和解析:反应NO2+CO NO+CO2为等体反应,所以,反应前后气体总物质的量和压强保持不变.答案:D6.在密闭容器中充入4 mol HI,在一定温度下2 HI(g) H2(g)+I2(g)达到平衡时,有30%的HI发生分解,则平衡时混合气体总的物质的量是( ) A.4 molB.3.4 molC.2.8 molD.1.2 mol解析:2 mol HI(g)分解生成1 mol H2和1 mol I2(g).所以,平衡时混合气体总物质的量和开始时HI的物质的量相等.答案:A7.x、y、z都是气体,反应前x、y的物质的量之比是1∶2,在一条件下可逆反应x+2y2z达到平衡时,测得反应物总的物质的量等于生成物总的物质的量,则平衡时x的转化率是( )A.80%B.20%C.40%D.60%解析:设反应前x为1 mol,y为2 mol,平衡时,反应的x为a mol,则:1-a+2-2a=2aa=0.6,所以,x的转化率为60%.答案:D8.在一个容积为6 L的密闭容器中,放入3 L X(g)和2 L Y(g),在一定条件下发生反应:4X(g)+n Y(g) 2Q(g)+6R(g)反应达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加了5%,X 的浓度减小1/3,则该反应中的n值为( )A.3B.4C.5D.6解析:因X的浓度减小,说明反应向正反应方向进行,又因混合气体的压强比原来增加了5%,说明正反应为气体总体积扩大的反应,则有:4+n<2+6,所以n<4.答案:A9.在一定条件下,向2 L密闭容器中充入3 mol X气和1 mol Y气发生下列反应:2X(g)+Y(g) 3Z(g)+2W(g),在某一时刻达到化学平衡时,测出的下列各生成物浓度的数据中肯定错误的是( )A.c(Z)=0.75 mol/LB.c(Z)=1.20 mol/LC.c(W)=0.80 mol/LD.c(W)=1.00 mol/L解析:1 mol Y完全反应,只能生成3 mol Z和2 mol W.所以,c(Z)<1.5 mol/L,c(W)<1 mol/L.答案:D10.在一个固定容积的密闭容器中,加入2 mol A和1 mol B,发生如下反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)达到平衡时,C的浓度为w mol·L-1.若维持容器容积和温度不变,按下列四种方法改变起始物质的用量,达到平衡后,C的浓度仍为w mol·L-1的是( )A.4 mol A+2 mol BB.1 mol A+0.5 mol B+1.5 mol C+0.5 mol DC.3 mol C+1 mol D+1 mol BD.2 mol C+1 mol D解析:此题为等效平衡的问题2A + B 3C + D起始: 2 mol 1 mol 0 0A项起始: 4 mol 2 mol答案:B11.化学平衡主要研究______________反应的规律.化学平衡状态是指在一定条件的________________,正逆反应__________________,反应混合物中各组分的________________状态.答案:可逆 可逆反应里 速率相等 浓度不变12.在密闭容器中,充入一定量的N 2和H 2,在一定条件下合成氨,若以v (H 2)、v (N 2)分别表示消耗速率,v (NH 3)表示分解速率,那么,该反应达到平衡前,用“>”“<”或“=”表示下列关系:(1)v (H 2)_________23v (NH 3) (2)v (H 2)_________3v (N 2)解析:(1)反应达到平衡前,正反应速率大于逆反应速率.v (H 2)>23v (NH 3). (2)v (H 2)、v (N 2)均表示正反应速率,无论是否达到平衡,v (H 2)/v (N 2)=3. 答案:(1)> (2)=13.某温度压强下,向可变容积的密闭容器中充入了3 L A 和2 L B ,发生反应3A(g)+2B(g)x C(g)+y D(g)达到平衡时,C 的体积分数为m %.若维持温度压强不变,将0.6 L A 、0.4 L B 、4 L C 、0.8 L D 作为起始物质充入密闭容器内,则达到平衡时,C 的体积分数仍为m %,则有x =_________,y =_________.解析:3A + 2Bx C + y D 3 x y 3-0.6 4 0.8x =5 y =1答案:5 114.将6 mol H 2与3 mol CO 充入容积为0.5 L 的密闭容器中,进行如下反应:2H 2(g)+CO(g)CH 3OH(g),6 s 时反应达到平衡,此时容器内压强为开始的0.6倍,则H 2的平均反应速率为_________,CO 的转化率为_________.解析:n (平)=(6 mol +3 mol)×0.6=5.4 mol 2H 2+COCH 3OH(g) Δn1 2n (CO) (9-5.4) moln (CO)=1.8 molCO 的转化率=38.1×100%=60% v (H 2)= s6L 5.02mol 8.1⨯⨯=1.2 mol ·L -1·s -1.答案:1.2 mol ·L -1·s -160%15.在一定条件下可发生反应:2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g).现取3 L SO 2和6 L O 2混合,当反应达到平衡后,测得混合气体的体积减小10%.求:(1)SO 2的转化率.(2)平衡混合气体中SO 3的体积分数. 解析:(1)2SO 2 + O 22SO 3 Δn2 1 2 1Δn (SO 2) 0.9 Δn (SO 2)=1.8 LSO 2转化率=38.1×100%=60% (2)SO 3的体积分数=9.098.1-×100%=22.2%.答案:(1)60% (2)22.2% (二)提升类1.将等物质的量的CO和H2O(g)混合,在一定条件下发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),反应至4 min时,得知CO的转化率为31.23%,则这时混合气体对氢气的相对密度为( )A.11.5B.23C.25D.28解析:由于反应前后气体的质量和物质的量不变,所以,气体的平均相对分子质量也不变.混合气体对H2的相对密度为11.5.答案:A2.可逆反应:2NO 22NO+O2在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是( )①单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO2;②单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO;③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态;④混合气体的颜色不再发生改变的状态;⑤混合气体的密度不再改变的状态;⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A.①④⑥B.②③⑤C.①③④D.①②③④⑤⑥解析:单位时间内生成n mol O2,同时生成2n mol NO2,可以说明v(正)=v(逆);该反应为不等体反应,r M 不变,也可说明已达平衡.答案:A3.在一固定容积的密闭容器中,加入4 L X(g)和6 L Y(g),发生如下反应:X(g)+n Y(g) 2R(g)+W(g)反应达到平衡时,测知X和Y的转化率分别为25%和50%,则化学方程式中的n值为( )A.4B.3C.2D.1解析:设反应消耗X的体积为V则: X (g)+n Y(g) 2R(g)+W (g)开始体积(L):4 6 0 0变化体积(L):x nx据题意⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⨯=⨯%50%1006%25%1004nxx解得:⎩⎨⎧==31nx答案:B4.在一个固定容积的密闭容器中,加入m mol A和n mol B,发生下列反应:m A(g)+n B(g) p C(g)平衡时C的浓度为w mol·L-1.若维持容器体积和温度不变,起始时放入a mol A,b mol B,c mol C,要使平衡时C的浓度仍为w mol·L-1,则a、b、c 必须满足的关系是( )A .a ∶b ∶c =m ∶n ∶pB .a ∶b =m ∶n ;map+b =p C .pmc +a =m ;pnc+b =nD .a =3m,b =32,3p c n解析:因为第一次开始加入的是两种反应物,反应从正向进行.第二次开始加入的有反应物也有生成物,可设法将加入的C 折合成起始加入的A 、B 物质的量:m A +n Bp C起始n :m n 0 转化n :pmc ←pnc← c 第二次可看成开始加入(a +pmc )mol A 和(b +pnc)mol B ,若使平衡时C的浓度仍为w mol ·L -1,则:a +pmc =m ,b +p nc =n ,故选C .答案:C5.将固体NH 4I 置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:NH 4I(s) NH 3(g)+HI(g),2HI(g)H 2(g)+I 2(g).当反应达到平衡时,c (H 2)=0.5 mol ·L -1,c (HI)=4 mol ·L -1,则NH 3的浓度为( )A .3.5 mol ·L -1B .4 mol ·L-1C .4.5 mol ·L -1D .5 mol ·L-1解析:若HI 不分解时,其总浓度应为:4 mol ·L -1+0.5 mol ·L -1×2=5 mol ·L -1,则NH 3的浓度等于HI 不分解时的总浓度5 mol ·L -1.答案:D6.在固定体积的密闭容器中进行如下反应:2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g).已知反应过程某一时刻SO 2、O 2、SO 3浓度(mol/L)分别为0.20、0.10、0.20,达到平衡时,浓度可能正确的是( )A .SO 2、O 2分别为0.40、0.20 mol/LB .SO 2为0.25 mol/LC .SO 2、SO 3为0.15 mol/LD .SO 2为0.24 mol/L ,SO 3为0.14 mol/L解析:根据可逆反应特点可得:c (SO 2)<0.4 mol/L ,c (O 2)<0.2 mol/L ,c (SO 3)<0.4 mol/L .且c (SO 2)+c (SO 3)=0.4 mol/L .答案:B7.密闭容器中,对于反应2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g),SO 2和O 2起始时分别为20 mol 和10 mol ,达到平衡时,SO 2的转化率为80%.若从SO 3开始进行反应,在相同的条件下,欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同,则起始时SO 3的物质的量及SO 3的转化率为( )A .10 mol 和10%B .20 mol 和20%C .20 mol 和40%D .30 mol 和80%解析:根据化学平衡的建立与途径无关可得,开始SO 3物质的量为20 mol ,转化率为20%.答案:B8.在一定温度下,将CO 和水蒸气分别为1 mol 、3 mol 在密闭容器中反应:CO +H 2OCO 2+H 2,达平衡后测得CO 2为0.75 mol ,再通入6 mol 水蒸气,达到新的平衡后,CO 2和H 2的物质的量之和为( )A .1.2 molB .1.5 molC .1.8 molD .2.5 mol解析:第一次平衡时,n (CO 2)+n (H 2)=1.5 mol .再通入6 mol 水蒸气,平衡向右移动,n (CO 2)+n (H 2)>1.5 mol ,且n (CO 2)+n (H 2)<2 mol .答案:C9.在一定条件下,可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)达到平衡时,X 的转化率与Y 的转化率之比为1∶2,则起始充入容器中的X 与Y 的物质的量之比为( )A .1∶1B .1∶3C .2∶3D .3∶2解析:由题意可得:)X (1n ∶)Y (3n =1∶223)X ()Y (=n n . 答案:C10.在合成氨反应中,开始充入a mol N 2和b mol H 2,在一定条件下反应达到平衡,测得NH 3的体积占混合气体的25%,则平衡时N 2的转化率是( )A .(0.1+ab10)% B .0.1(a +b ) C .33.3% D .(10+ab10)% 解析:设平衡时,反应的N 2为x mol 由N 2+3H 22NH 3可知,生成NH 3 2 x mol .则4122=-+x b a x x =10ba + N 2的转化率=ab a 10+×100%=(10+ab10)%.答案:D11.反应2A(g)B(g)+x C(g)在一定条件下达到平衡,密闭容器内压强增大了p %,测得A 的转化率为p %,则x 值为_________.解析:2A(g)B(g)+x C(g) Δn2 x -1 p px =3.答案:312.一定条件下,可逆反应A 2+B 22C 达到了化学平衡状态,经测得平衡时c (A 2)=0.5 mol/L ,c (B 2)=0.1 mol/L ,c (C)=1.6 mol/L .若A 2、B 2、C 的起始浓度分别用a mol/L 、b mol/L 、c mol/L 表示,请回答:(1)a 、b 应满足的关系是_____________. (2)a 的取值范围是_____________. 解析:(1)设反应的A 2为x mol/L则c (A 2)=a mol/L -x mol/L =0.5 mol/Lc (B 2)=b mol/L -x mol/L =0.1 mol/L a -b =0.4.(2)c (C)=0时,a 取最大值,此时a =0.5+0.8=1.3;c (B 2)=0时,a 取最小值,此时a =0.5-0.1=0.4,a 的取值范围是:0.4≤a ≤1.3.答案:(1)a -b =0.4 (2)0.4≤a ≤1.313.一定条件下,把3 mol N 2和3 mol H 2通入一个一定容积的密闭容器中,发生反应:N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)达到平衡时,NH 3的浓度为w mol/L ,N 2的转化率为m ,则:(1)H 2的转化率_________m (填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”). (2)若在上述完全相同的容器中,维持温度不变,通入a mol NH 3、b mol N 2和c mol H 2,要使达到平衡时,NH 3的浓度仍为w mol/L .若a =1,则b =_________,c =_________;b 的取值范围为_______________.(3)达到平衡时,H 2和NH 3均为1.5 mol ,你认为是否可能?_________(填“可能”“不可能”或“无法确定”).解析:(1)反应H 2的物质的量是N 2的3倍,所以,H 2的转化率应大于m . (2)a mol NH 3完全分解生成21a mol N 2和23a mol H 2,则21a +b =3,23a +c=3.a =1时,b =2.5,c =1.5若3 mol N 2与3 mol H 2完全反应生成NH 3,此时,剩余N 2 2 mol .所以,b 的取值范围为:2≤b ≤3.答案:(1)大于 (2)2.5 1.5 2≤b ≤3 (3)不可能 14.在状况下,将1 mol A 气体发生如下反应: 2A(g)B(g)+x C(g),达到平衡时,在混合气中A 的体积分数为58.6%,混合气的总质量为46 g ,密度为1.772 g/L ,试计算:(1)达平衡后,混合气的平均相对分子质量. (2)达平衡后,A 的转化率.(3)C 气体的化学计量数x 的数值.解析:(1)v (混合气)=46 g ÷1.772 g ·L -1=25.96 Ln (混合气)=1.16 molr M =16.146=39.6 (2) 2A B +x C Δn2 x -1(1-1.16×0.586) mol (1.16-1) molx =2A 的转化率=1586.016.11⨯-×100%=32%.答案:(1)39.6 (2)32% (3)2 【阅读思考】 阅读材料人体中的血红蛋白与CO 、O 2之间的平衡关系汽油不完全燃烧的化学方程式为:2C 8H 18+23O 2−−→−点燃12CO 2+4CO +18H 2O .人体吸进CO 后,CO 、O 2与人体血红蛋白(Hem)建立如下平衡:CO +HemO 2O 2+HemCO ,此平衡存在如下关系:)HemO ()CO (HemCO)()O (22c c c c ⋅⋅=210,当HemCO 浓度为HemO 2浓度的2%时,人的智力将受到严重损伤.某40万人口的中等城市,能有效利用的状况下的空气为2.24×106m 3(O 2约占空气体积的21%),以每辆汽车满负荷行驶,每天约有28.5 g 汽油不完全燃烧,此城市如达到中等发达国家水平,平均每10人拥有1辆汽车.思考:(1)血红蛋白中含有的金属元素是___________,红细胞的主要功能是_____________.(2)空气中含氧气_________ mol(状况).(3)若要使人的智力不受到损伤,应使①c (CO)∶c (O 2)≤___________,②汽车的最大使用率不得超过_____________.答案:(1)Fe 运输O 2 (2)2.1×107(3)①1∶10500 ②10%。

化学平衡状态的判断方法及例题讲解

化学平衡状态的判断方法及例题讲解

化学平衡状态的判断方法及例题讲解1、判断方法你一定会遇到这样的选择题:下列能说明某反应达到平衡状态的选项是哪些?说到底,就是让你判断反应是否处于化学平衡状态。

化学平衡状态,实质是正逆反应速率相等;特征为各物质浓度不再改变。

我们在判断是否达到平衡的时候,自然也就有了两个依据:一为实质性依据,即从正逆反应速率的关系上判断,我们总结一句话,叫做“一正一逆,符合比例”;二为特征性依据,即是否出现反映物质浓度不再改变的属性状态,我们总结一句话,叫做“变量不变,平衡出现”。

一、根据速率判断平衡状态,常见的方式有以下几种1.生成(或消耗)a mol A物质的同时,生成(或消耗)b mol B物质此类进行判定的要点,一是看两个过程是不是分别代表一正一逆两相反过程,二是看两个数值a与b之比,是不是符合A与B在反应中的系数比。

2.断裂(或形成)a mol某化学键的同时,断裂(或形成)b mol另一种化学键此类进行判定的要点,一是看两种化学键变化的过程,是否代表一正一逆两相反过程,二是看化学键变化所揭示的的物质变化,是否符合系数比关系。

3.同一时间内,v正(A):v逆(B)=a:b,或者 b v正(A)=a v逆(B)此种类型的判定较为常见,也较为简单,只需要一正一逆两反应速率比符合A与B在反应中的系数比即可。

例如:以下能证明反应N2+ 3H2⇌2NH3达到平衡状态的是:A.一段时间内,生成1.5molH2的同时,消耗了0.5molN2B.一段时间内,断裂4.8molN-H键的同时,断裂了0.8molN≡NC.一段时间内,v正(N2):v逆(H2)=1:3二、根据平衡状态的特征属性进行判断,常见的依据有:温度,颜色,压强,密度,平均相对分子量等。

判定的要点是:若某个属性对于未达平衡的反应体系是一个变量,当其达到恒定不变的状态时,即达到了反应的平衡状态。

例如:恒容体系中,可逆反应N2(g) + 3H2(g)⇌2NH3(g)达到平衡的标志可以是:压强不再改变(因反应未达平衡时,压强是一变量),可以是气体的平均相对分子量不再改变(反应未达平衡时,平均相对分子量是一变量),但不可以是气体密度不再改变(因反应未达平衡时,气体密度是一恒量)。

化学反应速率和化学平衡问题探讨

化学反应速率和化学平衡问题探讨

化学反应速率化学平衡问题讨论题型一:根据化学计量数之比,计算反应速率【例1】反应4NH 3(g)+5O 2(g) 4NO(g)+6H 2O(g)在10L 密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol ,则此反应的平均速率)(X v (反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为( )A .)mol/(L 0.010)(NH 3s v ⋅=B .)mol/(L 0.001)(O 2s v ⋅=C .)mol/(L 0.001(NO)s v ⋅=D .)mol/(L 0.045O)(H 2s v ⋅=【点拨】 正确答案是C 。

【规律总结】遇到这一类题目,一定要充分利用化学反应中各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比这一规律进行计算。

题型二:以图象形式给出条件,计算反应速率【例2】某温度时,在2L 容器中,X 、Y 、Z 三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

由图中数据分析:该反应的化学方程式为_________________。

反应开始至2min ,用Z 表示的平均反应速率为____________。

【点拨】由图可知,X 、Y 的物质的量随反应的进行而减小,Z 的物质的量随反应的进行而增大,则X 和Y 为反应物,Z 为生成物。

∵mol 0.3mol 0.7mol 1.0(X)=-=∆nmol 10.mol 90.mol 1.0(Y )=-=∆nmol 20.mol 0mol 2.0(Z)=-=∆n∴反应方程式为:3X+Y =2Z 。

min)mol/(L 0.05min2L 2mol 0.2)(⋅=÷=Z v 题型三:根据已知的浓度、温度等条件,比较反应速率的大小【例3】把下列四种X 溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L 盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是()A.10℃20mL 3mol/L的X溶液B.20℃30mL 2mol/L的X溶液C.20℃10mL 4mol/L的X溶液D.10℃10mL 2mol/L的X溶液本题若没有看清楚题目实质,仅仅从选项的表面看X浓度的大小及反应温度的高低来判断反应速率的快慢,则会错选C。

化学高考备考化学反应速率与化学平衡的常见题型解析与解答

化学高考备考化学反应速率与化学平衡的常见题型解析与解答

化学高考备考化学反应速率与化学平衡的常见题型解析与解答化学反应速率和化学平衡是高考化学考试中常见的重要内容之一,在解题中也经常出现各种不同类型的题目。

掌握这些题型的解析与解答技巧,对于提高解题效率和成绩至关重要。

本文将对化学反应速率和化学平衡的常见题型进行解析与解答,并给出一些备考的建议。

一、化学反应速率题型解析与解答1. 计算反应速率计算反应速率是化学反应速率题中最常见的题型,一般给出反应物质的浓度变化和反应物消耗的时间,并要求计算反应速率。

计算反应速率的公式为速率 = 反应物质浓度的变化 / 反应时间。

根据给出的数据,代入公式即可得到答案。

2. 比较反应速率比较反应速率是化学反应速率题中的另一常见题型,要求根据给出的反应物质的浓度变化和反应物消耗的时间,判断不同条件下反应速率的大小。

解答该题型时,可以比较不同实验条件下反应速率的大小,观察反应物质的浓度变化和反应物消耗的时间,根据速率的计算公式进行比较。

3. 反应速率与温度、浓度、催化剂的关系这类题目要求分析反应速率与温度、浓度、催化剂之间的关系。

在解答时,可以应用以下原理:增加反应物质的浓度或温度都会提高反应速率,而加入催化剂则可以降低活化能,从而加快反应速率。

根据所给条件进行分析,选择正确答案。

二、化学平衡题型解析与解答1. 平衡常数K的计算平衡常数K是化学平衡题中的核心内容,要求计算平衡常数K。

平衡常数K的计算公式为K = [产物的浓度之积] / [反应物的浓度之积]。

根据给出的平衡反应式,将平衡浓度代入公式进行计算即可。

2. 判断平衡方向和转移物质判断平衡方向和转移物质是化学平衡题中常见的题型。

根据平衡反应式和给出的条件,可以判断平衡是向左或向右移动,并判断反应中产物和反应物的转移方向。

根据反应物质的转移方向和平衡式的情况选择正确的答案。

3. 影响平衡的因素这类题型要求分析影响平衡的因素,如温度、压力、浓度等。

一般来说,增加温度会使平衡发生向右移动的方向,而增加压力或浓度则使平衡发生向左移动的方向。

化学平衡和化学反应速率

化学平衡和化学反应速率

第3章 化学平衡和化学反应速率【3-1】写出下列反应的标准平衡常数表达式 (1) 2N 2O 5(g)+4NO 2(g)O 2(g)(2) SiCl 4(l)2H 2O(g)+SiO 2(s)+4HCl(3) CaCO 3(s)CaO(s)CO 2(g)+(4) ZnS(s)+2H +(aq)Zn 2+(aq)+H 2S(g)解:(1)222542(/)(/)(/)N O O NO p p p p Kp p θθθθ=(2)4242(/)(/)(/)H C l S iC l HOp p Kc c p p θθθθ=(3)2/C O Kp p θθ=(4)222(/)(/)(/)H SZ nHcc p p Kcc θθθθ++=【3-2】尿素22()C O N H (s )的△f G ⊙=-197.15kJ·mol -1,其他物质△f G ⊙的查附录二。

求下列反应在298K 时的K ⊙:23C O +2g )N H ((g )222 H O +C O (g )()N H (s )解:∆r G θ = -197.15 + (-228.6) – 2⨯(-16.5) – (-394.4) = 1.65 (kJ/mol)1.65⨯103 = -8.314⨯298lnK θ, K θ = 0.514【3-3】 673K 时,将0.025molCOCl 2(g)充入1.0L 容器中,当建立下列平衡时:COCl 2(g)CO(g)+Cl 2(g)有16% COCl 2解离。

求此时的K ⊙。

解:042.0p/RT )16.01(025.0)p /()RT 16.0025.0(K22=-⨯⨯=θθθ[p θ = 101.3 kPa, R = 8.314 J/(mol·K)]【3-4】 298K 时,向1.00L 烧瓶中充入足量的N 2O 4,使起始压力为100kPa ,一部分N 2O 4分解为NO 2,达平衡时总压力为116kPa ,计算如下反应的K ⊙:N 2O 4(g) 2NO 2(g)。

化学平衡与速率

化学平衡与速率

定容 VL
P VL 加压
定压 起始状态
>P <V L
平衡状态
由上述图示可知,相当于甲装置达到平衡 时,再增加一定的压力才能转化为乙容器, 由于是缩体积反应,增加压强平衡向正方向 移动,这样反应物的转化率、产物的百分含 量增加,反应物的百分含量和平衡混合物气 体的总物质的量都减小,从而推知平衡混合 气体的平均摩尔质量增大。 答案: ①乙>甲,②甲>乙,③乙>甲,④甲>乙, ⑤乙>甲,⑥乙>甲。
对于状态(2),给出了平衡时HBr为0.5a mol,即为“已知”状态时的1/2,故可推知 起始状态时H2、Br2分别为0.5 mol和1 mol, [设为状态(2)]。状态(2)给出起始时HBr为1 mol,相当于H2 0.5 mol,Br2 0.5 mol和HBr 0 mol。若起始相同时加入Br2 0.5 mol和(H2为0 mol),则其起始状态即与上述状态(2)相同, 平衡时HBr为0.5a mol。故对状态(2),H2应 为0 mol,Br2应0.5 mol。
例4分析、本题考查学生数据分析能力与影 响化学反应速率和影响化学平衡因素的综合 能力。第(1)小题比较简单。 只对化学反应速率公式Vx == △nx/v t 直接 套用 vA==(0.80-0.67)/10=0.013(mol/L· min)。 第(2)小题,主要考查学生对实验1、2数据的 比较分析能力。因为在同温度下,只有一种 反应物A的反应,且达到平衡后与实验1的A 的平衡浓度相等,这样容易知道起始物A的 浓度与实验1相等,即c2==1.0mol/L。
本题给定的反应H2(g)+Br2(g) ≒2HBr(g), 是一个反应前后气态物质总体积不变的反应, 压强增大或减小不能使化学平衡移动。 状态(1)中H2和Br2的起始物质的量都是 已知状态的2倍,因此从上述铺垫题得出 的结论不难判断状态(1)达到平衡时HBr物 质的量也应是已知状态的2倍,故平衡时 HBr物质的量为2a mol。

高一化学化学反应速率和化学平衡试题答案及解析

高一化学化学反应速率和化学平衡试题答案及解析

高一化学化学反应速率和化学平衡试题答案及解析1. T ℃时在2L 容积不变的密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。

反应过程中X 、Y 、Z 的 浓度变化如图1所示;若保持其他条件不变,温度分别为T 1和T 2时,Y 的体积百分含量与时间的关系如图2所示。

则下列结论错误的是A .容器中发生的反应可表示为:3X(g)+Y(g)2Z(g)B .反应进行前3min 内,用X 表示的反应速率v(X)=0.1mol/(L·min)C .若改变反应条件,使反应进程如图3所示,则改变的条件是使用催化剂D .保持其他条件不变,升高温度,化学平衡向逆反应方向移动【答案】D【解析】 A .根据图示1可知:XY 是反应物,Z 是生成物,它们的物质的量的比等于3:2:1,由于最终各种物质都存在,所以该反应是可逆反应。

故容器中发生的反应可表示为:3X(g)+Y(g)2Z(g),正确;B .反应进行前3min 内,用X 表示的反应速率v(X)=(2.0—1.4)mol÷2L÷3min= 0.1mol/(L·min),正确;C .由图3可知:各种物质在2min 时就达到了平衡,但是物质的平衡浓度不变,所以平衡未发生移动。

因为该反应是反应前后气体体积不等的可逆反应,则改变的条件是使用催化剂,正确;D .根据图2可知:T 2>T 1.升高温度,Y 的平衡含量降低,即平衡向正反应方向移动。

根据平衡移动原理:升高温度化学平衡向吸热反应方向移动,所以正反应方向是吸热反应。

错误。

【考点】考查图像法在确定化学反应的速率、平衡移动、物质的转化率的应用的知识。

2. 据图回答下列问题:Ⅰ、(1)若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的现象是______________________ 负极反应式为:_________________________________________________。

高中化学反应速率与平衡类试题的解题方法与技巧

高中化学反应速率与平衡类试题的解题方法与技巧

高中化学反应速率与平衡类试题的解题方法与技巧2、表示方法:通常用单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

3、表达式:υ=数值的大小。

②比较化学反应速率与化学方程式中化学计量数的比值,即比较,则A表示的反应速率比B大。

(1)参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。

(2)对有气体参加的反应,压强改变⇒气体物质浓度改变⇒化学反应速率改变,即压强改变的实质是通过改变浓度引起的,如2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)增大压强,SO2、O2、SO3的浓度均增大,正、逆反应速率均增大。

(3)有气体参加的反应体系中充入“惰性气体”(不参与反应)时,对化学反应速率的影响:①恒容:充入“惰性气体”→总压增大→物质浓度不变(活化分子浓度不变)→反应速率不变。

②恒压:充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度减小(活化分子浓度减小)→反应速率减慢。

方法技巧:影响化学反应速率的因素有多种,在探究相关规律时,需要控制其他条件不变,只改变某一个条件,探究这一条件对反应速率的影响。

变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力,因而在这几年高考试题中有所考查。

解答此类题时,要认真审题,清楚实验目的,弄清要探究的外界条件有哪些。

然后分析题给图表,确定一个变化的量,弄清在其他几个量不变的情况下,这个变化量对实验结果的影响,进而总结出规律。

然后再确定另一个变量,重新进行相关分析。

但在分析相关数据时,要注意题给数据的有效性。

二、化学平衡1、化学平衡状态(1)定义:在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度均保持不变的状态。

(2)特征①逆——化学平衡研究的对象是可逆反应②等——V(正)=V≠0③动——化学平衡是一种动态平衡④定——反应物和生成物的质量或浓度保持不变⑤变——外界条件改变,平衡也随之改变2、化学平衡状态的标志(1)本质标志:v(正)=v(逆)——反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等。

化学反应速率化学平衡多重平衡体系专题复习

化学反应速率化学平衡多重平衡体系专题复习

“是”或者“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是 ;高于460OC时,丙烯腈产率降低的可能原因是
(双选,
填标号)A.催化剂活性降低 B.平衡常数变大 C.副反应增多 D.反应活化能增大
(1)因为两个反应均为放热量大的反应,所以热力学趋 势大;该反应为气体体积增大的放热反应,所以降低温度、 降低压强有利于提高丙烯腈的平衡产率;由图a可知,提 高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂。
100%
其中纵坐标表示 CO2 平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”);压强 p1、p2、p3 由大到
小的顺序为___________;图乙中 T1 温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是___________。
(4)为同时提高 CO2 的平衡转化率和 CH3OH 的平衡产率,应选择的反应条件为______(填标号)。

② C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) △H=-353kJ/mol
(1)两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是
;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是 ;提高丙烯腈反
应选择性的关键因素是

(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应温度为460OC.低于460OC时,丙烯腈的产率 (填
(2)一定条件下,向体积为 VL 的恒容密闭容器中通入 1 mol CO2 和 3 mol H2 发生上述反应,达到 平衡时,容器中 CH3OH(g)为 ɑ mol,CO 为 b mol,此时 H2O(g)的浓度为__________mol﹒L-1(用
含 a、b、V 的代数式表示,下同),反应Ⅲ的平衡常数为___________。
反应① CO2(g) + 3H2(g)

无机化学——化学反应速度与化学平衡 习题解答①

无机化学——化学反应速度与化学平衡 习题解答①

第2章习题解答①一、是非题:1. 溶液中,反应物A在t1时的浓度为c1,t2时的浓度为c2,则可以由(c1-c2)/(t1-t2)计算反应速率,当△t→0时,则为平均速率。

()解:错2. 反应速率系数k的量纲为1。

()解:错3. 反应2A+2B→C,其速率方程式v=kc(A)[c(B)]2,则反应级数为3。

()解:对4. 任何情况下,化学反应的反应速率在数值上等于反应速率系数。

()解:错5. 化学反应3A(aq)+B(aq)→2C(aq),当其速率方程式中各物质浓度均为1.0mol·L-1时,其反应速率系数在数值上等于其反应速率。

()解:对6. 反应速率系数k越大,反应速率必定越大。

.()解:错7. 对零级反应来说,反应速率与反应物浓度无关。

.()解:对8. 所有反应的速率都随时间而改变。

.()解:错9. 反应a A(aq)+b B(aq)→g G(aq)的反应速率方程式为v=k[c(A)]a[c(B)]b,则此反应一定是一步完成的简单反应。

.()解:错10. 可根据反应速率系数的单位来确定反应级数。

若k的单位是mol1-n·L n-1·s-1,则反应级数为n。

.()解:对11. 反应物浓度增大,反应速率必定增大。

()解:错12. 对不同化学反应来说,活化能越大者,活化分子分数越多。

.()解:错13. 某反应O3+NOO2+NO2,正反应的活化能为10.7kJ·mol-1,△r H=-193.8kJ·mol-1,则逆反应的活化能为204.5kJ·mol-1。

()解:对14. 已知反应A→B的△r H=67kJ·mol-1,E a=90kJ·mol-1,则反应B→A的E a=-23kJ·mol-1。

.()解:错15. 通常升高同样温度,E a较大的反应速率增大倍数较多。

()解:对16. 一般温度升高,化学反应速率加快。

高中化学专题09 反应速率、化学平衡-2021年高考化学真题与模拟题分类训练(教师版含解析)

高中化学专题09 反应速率、化学平衡-2021年高考化学真题与模拟题分类训练(教师版含解析)

专题09 反应速率、化学平衡1.(2021·广东高考真题)反应X 2Z =经历两步:①X Y →;②Y 2Z →。

反应体系中X 、Y 、Z 的浓度c 随时间t 的变化曲线如图所示。

下列说法不正确的是A .a 为()c X 随t 的变化曲线B .1t 时,()()()c X =c Y =c ZC .2t 时,Y 的消耗速率大于生成速率D .3t 后,()()0c Z =2c -c Y 【答案】D【分析】由题中信息可知,反应X 2Z =经历两步:①X Y →;②Y 2Z →。

因此,图中呈不断减小趋势的a线为X 的浓度c 随时间t 的变化曲线,呈不断增加趋势的线为Z 的浓度c 随时间t 的变化曲线,先增加后减小的线为Y 的浓度c 随时间t 的变化曲线。

【解析】A .X 是唯一的反应物,随着反应的发生,其浓度不断减小,因此,由图可知,a 为()X c 随t 的变化曲线,A 正确;B .由图可知,分别代表3种不同物质的曲线相交于1t 时刻,因此,1t 时()()()X Y Z c c c ==,B 正确;C .由图中信息可知,2t 时刻以后,Y 的浓度仍在不断减小,说明2t 时刻反应两步仍在向正反应方向发生,而且反应①生成Y 的速率小于反应②消耗Y 的速率,即2t 时Y 的消耗速率大于生成速率,C 正确;D .由图可知,3t 时刻反应①完成,X 完全转化为Y ,若无反应②发生,则()0Y c c =,由于反应②Y 2Z →的发生,3t 时刻Y 浓度的变化量为()0Y c c -,变化量之比等于化学计量数之比,所以Z 的浓度的变化量为()02[Y ]c c -,这种关系在3t 后仍成立, 因此,D 不正确。

综上所述,本题选D 。

2.(2021·河北高考真题)室温下,某溶液初始时仅溶有M 和N 且浓度相等,同时发生以下两个反应:①M+N=X+Y ;②M+N=X+Z ,反应①的速率可表示为v 1=k 1c 2(M),反应②的速率可表示为v 2=k 2c 2(M) (k 1、k 2为速率常数)。

高考化学高频考点:化学反应速率与化学平衡

高考化学高频考点:化学反应速率与化学平衡

答案:+ 765.0 kJ/mol
(3) 某 研 究 小 组 在 673K 、 30 MPa 下,在体积为 VL的密闭容 器中进行反应: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ,其 n(H2) 和 n(NH3) 随时间变化的关系如图所示。 ①下列叙述正确的是________(填字母)。 A.点a的正反应速率比点b的大 B.点c处反应达到化学平衡状态 C.若t3时由673 K升至773 K,则n(H2)将增大
③压强的影响: (Dv g 表示气态产物系数之和 与气态反应物系数之和的差) 若Dv g=0,改变压强,化学平衡状态 不变。 若Dv g>0,增大压强,平衡逆向移动;减小压强, 平衡 正向移动。 若Dv g<0,增大压强,平衡正向移动;减小压强, 平衡 逆向移动。 ④催化剂不影响平衡的移动,只能缩短反应达 到平衡的时间。
bc 下列说法正确的是________( 填字母)。 a.大气固氮与人工固氮都是放热反应 b.人类模拟大气固氮无现实意义 c.寻找在常温下合成氨的高效催化剂是目前人工固氮 的新方向 d.在常温下,人工固氮非常容易进行 解析:在大气固氮中,温度升高,平衡常数增大,平衡 正向移动,正反应为吸热反应,a错;大气固氮的平衡常 数小,转化率低,要求高, b 对;在常温下,人工固氮 很难进行,因此寻找在常温下合成氨的高效催化剂是目 前人工固氮的新方向,c对,d错。
正、 逆反 应速 率的 关系
①在单位时间内消耗了m mol A同时 生成m mol A,即v(正)=v(逆) ②在单位时间内消耗了n mol B同时 生成p mol C,均指v(正) ③ v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = m∶n∶p∶q,v(正)不一定等于v(逆) ④在单位时间内生成了n mol B,同 时消耗q mol D,因均指v(逆)
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化学反应速率和化学平衡第一节 化学反应速率(一)典型例题【例1】已知合成氨反应为:N 2+3H 2 2NH 3,在一定温度下,向1 L 密闭容器中,加入2 mol N 2和5 mol H 2,一定条件下使之反应,经过2 min 后测得NH 3为0.4 mol ,求以N 2、H 2、NH 3表示的反应速率以及三者之比。

【解析】化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的,通常用单位时间内某一种反应物或生成物的物质的量浓度得变化值来表示。

其单位为mol/(L ·min)或mol/(L ·s)等。

①公式:t C V ∆∆= △C 是物质的量浓度的变化而非物质的量的变化,更非质量的变化.这种变化对于反应物而言是浓度的减少,对于生成物而言是浓度的增加。

这里浓度的变化实际是取绝对值,是正数。

②化学反应速率的单位是由浓度单位和时间单位组成的,为mol/(L ·min )或mol/(L ·s ),两单位间可以换算:60mol/(L ·min)=1mol/(L ·s)③化学反应速率是指平均反应速率,而不是瞬时反应速率.即为一段时间内的平均值,而非某个时刻的反应速率。

而且在不同的时间段,化学反应速率的数值不同.④同一反应,可以选用不同物质的浓度变化表示化学反应速率,所以必须标明是何种物质表示的化学反应速率。

用不同物质表示的反应速率虽然数值不同,但表示的都是同一反应在同一时间段内的速率,它们的意义相同,并且数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。

⑤并非所有的物质都可以用这种方法表示化学反应速率,固体或纯液体因无浓度变化,所以无法用这种方式表示化学反应速率。

化学平衡计算的基本模式——平衡“三步曲”:例: m A + n B p C + q D起始: a b 0 0转化: mx nx px qx平衡: a-mx b-nx px qx其中:①转化量与方程式中各物质的系数成比例;②这里a 、b 可指物质的量、浓度、体积等。

③对反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度;对生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度由定义式法求反应速率,需先求浓度的变化量和时间,据浓度的变化量可得出物质的量的变化量与体积的比。

N 2+3H 2 2NH 3起始c (mol ·L-1): 12 15 0 变化c (mol ·L-1): 0.2 0.6 104.0-所以,v (N 2)=min2L mol 2.01-⋅=0.1 mol·L-1·min-1v (H 2)=min2L mol 6.01-⋅=0.3 mol·L-1·min-1v (NH 3)=min 2L mol 4.01-⋅=0.2 mol·L-1·min-1v (N 2)∶v(H 2)∶v(NH 3)=0.1∶0.3∶0.2=1∶3∶2【答案】1∶3∶2【例2】已知4NH 3+5O 2 == 4NO +6H 2O 若反应速率分别用v (NH 3)、v (O 2)、v (NO)、v (H 2O)[mol/(L ·min)]表示,则正确的是( )A .2354O NH v v =B .O H O v v 2265= C .O H NH v v 2332= D .NO O v v =254 【解析】巩固化学反应速率的定义表示式,掌握其基本计算,并通过实例进一步理解:同一个化学反应用不同物质表示,其数值可能不同,但意义相同,其数值之比等于化学方程式中的计量系数之比。

从化学计量数看,在相同条件下,v (H 2O)>v (O 2)>v (NH 3)=v (NO),所以只有D 选项是正确的。

【答案】D【例3】可逆反应A (g )+ 4B (g ) C (g )+ D (g ),在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是( )A. v A ==0.15mol/(L ·min)B. v B ==0.6 mol/(L ·min)C. v C ==0.4 mol/(L ·min)D.v D ==0.01 mol/(L ·s)【解析】用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时,应选择同一物质来比较。

解决此题应注意将四种情况下的反应速率换算成同一种物质并统一单位来比较。

答案选D 。

【答案】D[例4]某温度时,在2 L 容器中X 、Y 、Z 三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。

由图中数据分析,该反应的化学方程式为_________。

反应开始至2 min ,Z 的平均反应速率为。

【点拨】写反应的化学方程式,关键是确定X 、Y 、Z 之间谁是反应物、谁是生成物以及方程式中X 、Y 、Z 三种物质的化学计量数。

【分析】由图示可知X 、Y 、Z 三种物质物质的量的变化量分别为:Δn (X)=1.0 mol -0.7 mol=0.3 molΔn (Y)=1.0 mol -0.9 mol=0.1 molΔn (Z)=0.2 mol -0 mol=0.2 mol故化学方程式中X 、Y 、Z 三种物质的化学计量数之比为:0.3 mol ∶0.1 mol ∶0.2 mol=3∶1∶2因此,反应的化学方程式为3X+Y 2Z 。

Z 物质在2 min 内的平均反应速率,可通过先求出Z 物质的物质的量浓度的变化量,再根据反应速率的计算式(Δc /Δt )求解。

综合列式为:v (Z)=min 2mol/2L 2.0/=∆∆=∆∆t V n t c =0.05 mol ·L -1·min -1。

【答案】 3X+Y2Z 0.05 mol ·L -1·min -1(二)基础练习一、选择题1.下列关于化学反应速率的说法中,正确的是( )A .化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加B .化学反应速率为0.8mol/(L ·s )是指1秒钟时某物质的浓度为0.8mol/LC .根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢D .对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显2.在下列四种溶液中,分别加入少量固体二氧化锰,能产生气体的是( )A .3%H 2O 2溶液 B.1 mol / L NaOH 溶液C. 1 mol / L KClO 3溶液D. 1 mol / L 盐酸3.在密闭容器中进行可逆反应,A 与B 反应生成C ,其反应速率分别用v A 、v B 、v C 〔mol /(L·s)〕表示, 且v A 、v B 、v C 之间有以下关系:v B =3v A ,v C =2v A ,3v C =2v B ,则此反应表示为:( )A .A(气)+B(气) C(气)B .2A(气)+2B(气) 3C(气)C .3A(气)+B(气) 2C(气)D .A(气)+3B(气) 2C(气)4.反应A (气)+ 3B (气)== 2C (气)+ 2D (气),在四种不同条件下的反应速率如下,其中表示反应最快的是( )A 、A ν= 0.15 mol / (L ·min)B 、B ν= 0.6 mol / (L ·min)C 、C ν= 0.2 mol / (L ·min)D 、D ν= 0.01 mol / (L ·min)5.在密闭容器中充入N 2和H 2,合成NH 3,到2秒末测得,ν(H 2) ==0.45 mol / (L ·s),则2秒末NH 3的浓度为( )A. 0.5 mol / LB. 0.45 mol / LC. 0.6 mol / LD. 0.55 mol / L6.已知反应A+3B==2C+D 在某段时间内以A 的浓度变化表示的化学反应速率为1mol/(L·min),则此段时间内以C 的浓度变化表示的化学反应速率为( )A.0.5mol/(L·min)B.1 mol/(L·min)C.2 mol/(L·min)D.3 mol/(L·min)7. 反应N H 223+23NH 刚开始时,N 2的浓度为3mol L /,H 2的浓度5mol L /,3min 后测得NH 3浓度为06./mol L ,则此时间内,下列反应速率表示正确的是( )A. v NH mol L ()./(min)302=⋅B. v N mol L ()./(min)210=⋅C. v H mol L ()./(min)2167=⋅D. v H mol L ()./(min)203=⋅ 8. 已知某反应的各物质浓度数据如下:aA g bB g ()()+2C g ()起始浓度(mol L /) 30. 10. 02s 末浓度(mol L /) 18. 06. 08.据此可推算出上述方程式中各物质的计量数之比是( )A. 9:3:4B. 3:1:2C. 2:1:3D. 3:2:19. 将10mol A 和5mol B 放入10L 真空容器内,某温度下发生反应:3A g B g ()()+ 2C g (),在最初的0.2s 内,消耗A 的平均速率为006./()mol L s ⋅,则在0.2s 时,容器中C 的物质的量是( )A. 012.molB. 008.molC. 004.molD. 08.mol 10. 在N H 223+23NH 的反应中,经过一段时间内,NH 3的浓度增加了06./mol L ,在此段时间内用H 2表示的平均反应速率为045./()mol L s ⋅,则所经过的时间是( )A. 1sB. 2sC. 044.sD. 133.s11. 一定温度下,向一个容积为2L 的真空密闭容器中(事先装入催化剂)通入1mol N 2和32mol H ,3min 后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍,在此时间内v H ()2是( )A. 02./(min)mol L ⋅B. 06./(min)mol L ⋅C. 01./(min)mol L ⋅D. 03./(min)mol L ⋅12.反应 2A == B + 3C ,在20℃时进行,A ν= 5 mol / (L 。

s),已知每升温10℃,该反应速率增大到原来的2倍,则当其它条件不变而温度升到50℃时,反应速率B ν是A.20 mol / (L 。

s)B.40 mol / (L 。

s)C.60 mol / (L 。

s)D.15 mol / (L 。

s)13.在温度不变,恒容的容器中进行反应H 2 2H ,若反应物的浓度由0.1mol/L 降到0.06mol/L需20s ,那么由0.06mol/L 降到0.036mol/L 所需的时间为 ( )A.等于10sB.等于12sC.大于12sD.小于12s14.在一定条件下,可逆反应X(g)+3Y(g)Z(g),反应终止时有37.5%的Y 转化为气体Z ,若X的转化率为25%,起始时充入容器中X 与Y 的物质的量比是( )A .1:3 B.2:3 C.3:1 D.1:215.在一密闭容器中,用等物质的量的A 和B 发生如下反应:A (气)+2B (气) 2C (气)反应达到平衡时,若混合气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等,则这时A 的转化率为( ) A.40% B.50% C.60% D.70%16.将4 molA 气体和2 molB 气体在2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A (g )+ B (g )2C (g ) 。

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