2012年高考化学二轮复习精品课件 专题八 化学反应速率和化学平衡

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• 答案： C
主干知识整合
考点1 化学反应速率及影响因素 1.化学反应速率
在某密闭容器中， 可逆反应： A(g)＋B(g) xC(g) ΔH<0 符合下图(Ⅰ)所示关系。由此判断，对图象(Ⅱ)说法不 正确的是( )
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A．p3>p4，Y轴表示A的转化率 B．p3>p4，Y轴表示B的质量分数 C．p3>p4，Y轴表示混合气体的密度 D．p3>p4，Y轴表示混合气体的平均分子量
• 对于有关化学平衡移动的图象题、计算题，要 通过例题分析，建立解题的一般模式。如解平 衡图象题，可以建立如下解题模式： • 1．先分析题中反应的特点(是放热反应还是吸 热反应，是气体体积增大的反应还是气体体积 缩小的反应等)。一定要抓住图象中的改变条 件一瞬间所引起的浓度、压强、速率的变化， 再针对改变各种条件时引起的变化进行对照分 析。
• 5．根据化学平衡移动方向，判断反应物的平 衡转化率 • (1)温度、压强对平衡转化率的影响：在其他 条件不变的情况下，改变温度或改变气体反应 的容器体积(改变压强)，若化学平衡向正反应 方向移动，则反应物的平衡转化率一定增大； 若平衡向逆反应方向移动，则反应物的平衡转 化率一定减小。 • (2)浓度对平衡转化率的影响：在其他条件不 变的情况下，改变浓度，反应物的平衡转化率 有可能增大，也有可能减小或不变。
• 2．再分析图象所表达的各个量之间的关系(两 个坐标轴各表示什么物理量，曲线的变化趋势 如何，是单一曲线还是多条曲线，曲线上的关 键点，如起点、拐点、交点、终点的含义是什 么等)。 • 3．化学平衡图象的分析方法 • (1)三步分析法。一看反应速率是增大还是减 小；二看Δv正、Δv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。
X、Y 的反应量为 0.05 mol· 1、0.15 mol· 1，Z 的生 L L 成量为 0.1 mol· － 1 ，则该反应的化学反应方程式为 X＋ L 3Y 2Z。显然，X 的转化率为 50%；平衡常数 K＝ 0.12 3＝1 600；平衡常数仅受温度的影响，不受压强 0.05×0.05 和浓度的影响，所以 C 错误。
• 据图象(Ⅰ)知，在压强不变时，曲线b的斜率 比c的大，故T1>T2。降温(T2→T1)时，C%增大， 即平衡正向移动，说明正反应为放热反应。当 温度不变时，曲线b的斜率比a的大，故压强 p2>p1，增大压强(p1→p2)时，C%增大，即平衡 正向移动，故x<2即x＝1。由图象(Ⅱ)知，保持 体系压强不变，升高温度，平衡逆向移动， C%、A、B的转化率、混合气体的平均分子量、 密度均减小，而A、B的质量分数要增大。故 正确答案为B。
cpC·qD c Qc＝ m ，Qc 叫该反应的浓度商。 n c A· B c Qc<K，反应向正反应方向进行 Qc＝K，反应处于平衡状态 Q >K，反应向逆反应方向进行 c (3)可以利用平衡常数判断反应的热效应 若升高温度，K 值增大，则正反应为吸热反应； 若升高温度，K 值减小，则正反应为放热反应。
• 在掌握化学平衡常数表达式的基础上，进一步 分析它的应用是考查的重点。近几年高考题常 常涉及这一考点，大多是结合数据，判断化学 反应的热效应，或根据其数值大小判断反应进 行的程度，或根据其数值的变化，判断平衡的 移动等。
• 1．使用化学平衡常数应注意的问题 • (1)化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须 是平衡状态下的浓度，不能用任一时刻的浓度 值。 • (2)化学平衡常数不表示反应的快慢，即化学 反应速率快，Fra Baidu bibliotek值不一定大。 • (3)使用催化剂能改变化学反应速率，但不会 改变平衡常数。
(3)先拐先平。对于可逆反应 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋ qD(g)，在转化率—时间曲线中，先拐的曲线先达到平衡。 在温度高、压强大的情况下，若转化率也较高，则反应中 m ＋n>p＋q，且正反应吸热；若转化率较低，则表示 m＋n<p ＋q，且正反应放热。 (4)定一议二。图象中有三个量时，先确定一个量不变， 再讨论另外两个量的关系。
3．根据化学平衡移动方向，判断化学反应的能量变化 如可逆反应：A(g)＋B(g) 2C(g)达到平衡后，升高温 度，C 的体积分数增大，由此可判断正反应为吸热反应。
4．根据化学平衡移动方向，判断混合气体的平均相对 分子质量的变化 m 混合气体的平均相对分子质量为 M ＝ n ， 对于反应物和 生成物都是气体的可逆反应，当外界条件改变时，不管平衡 怎样移动，混合气体的质量始终不变，故混合气体的平均相 对分子质量与混合气体物质的量成反比， 若平衡向气体物质 的量缩小的方向移动，混合气体的平均相对分子质量将变 大，反之，平均相对分子质量将变小。
答案： C
• 在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气 体的初始浓度和平衡浓度如下表 X Y Z 物质 初始浓度/mol·L－ 0.1 0.2 0 1
下列说法错误的是( ) 平衡浓度/mol·L－
1
A．反应达到平衡时，X 的转化率为 50%
0.05
0.05
0.1
B．反应可表示为 X＋3Y 2Z，其平衡常数为 1 600 C．增大压强使平衡向生成 Z 的方向移动，平衡常数增大 D．改变温度可以改变此反应的平衡常数
甲容器中，设 H2 的转化浓度为 x mol/L H2(g)＋CO2(g) 2O(g)＋CO2(g) H 初始浓度 (mol/L) 转化浓度 x (mol/L) 平衡浓度 (mol/L) 0.010－x 0.010－x x x x x x x 0.010 0.010 0 0
x2 9 由题意知： 2＝ 0.010－x 4 x＝0.006 mol/L 0.006 mol/L H2、CO2 的转化率：α(H2)＝α(CO2)＝ ＝60%。 0.010 mol/L 甲、乙两容器体积相等，乙中增加了 H2 的浓度，平衡右移，所 以，乙中 CO2 的转化率比甲中增大，A 项正确；甲、丙两容器 是恒温，恒容，反应方程式前后气体系数相等，甲、丙中 H2 和 CO2 起始浓度的比值相等，二者中 H2 的转化率应均为 60%，B 项正确； 平衡时， 丙中 c(CO2)＝0.020 mol/L－0.020 mol/L×60% ＝0.008 mol/L，C 项错；反应开始时，丙中反应物浓度最大，反 应速率最快，甲中反应物浓度最小，反应速率最小，D 项正确。
①减小生成物的浓度，反应物的平衡转化率一定增大。 ②对于多种物质参加的反应，增加某一反应物的浓度， 其他反应物的平衡转化率一定增大，而该反应物本身的平衡 转化率一般是减小的。 ③对于分解反应(即反应物只有一种)，其平衡转化率要视 反应前后物质的化学计量数而定。如对于可逆反应： mA(g) nB(g)＋pC(g)，增加反应物A的浓度，A的转化率变 化情况有如下几种
2．根据化学平衡移动方向，判断化学方程式中气体反 应物和气体生成物化学计量数的相对大小 如可逆反应 aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)在反应过程 中 A 的百分含量[w(A)]随压强(p)变化的曲线如图所示。
• 由图示可知：增大压强，A的百分含量逐渐变 小，即平衡向正反应方向移动。又因增大压强， 平衡向气体体积缩小的方向移动，故a＋b>c＋ d。
(2010· 北京理综)某温度下， 2(g)＋CO2(g) 2O(g) H H 9 ＋CO(g)的平衡常数 K＝ 。该温度下在甲、乙、丙三个恒容 4 密闭容器中， 投入 H2(g)和 CO2(g)， 其起始浓度如下表所示。
起始浓度 c(H2)/mol/L c(CO2)/mol/L
甲 0.010 0.010
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a．若m＝n＋p，A的转化率不变 b．若m>n＋p，A的转化率增大 c．若m<n＋p，A的转化率减小 根据化学平衡移动还可以进行其他方面的判断， 如正逆反应速率、各物质的平衡浓度(或百分 含量)、产物的产率、体系的压强等。
2010· 安徽理综)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮 氧化物，发生的化学反应为： 2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g) ΔH<0 在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是( ) 180 ℃ 2N2(g)＋3H2O(g) 催化剂
乙 0.020 0.010
丙 0.020 0.020
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下列判断不正确的是( ) A．平衡时，乙中CO2的转化率大于60% B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60% C ． 平 衡 时 ， 丙 中 c(CO2) 是 甲 中 的 2 倍 ， 是 0.012 mol/L • D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中 的反应速率最慢
• 2．化学平衡常数的应用 • (1)化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程 度的标志。它能够表示出可逆反应进行的完全 程度。一个可逆反应的K值越大，说明平衡时 生成物的浓度越大，反应物转化率也越大。可 以说，化学平衡常数是一定温度下一个可逆反 应本身固有的内在性质的定量体现。 • (2)可以利用平衡常数的值作为标准，判断正 在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方 进行建立平衡。如：对于可逆反应：mA(g)＋ nB(g)pC(g)＋qD(g)，在一定温度的任意时
• A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该 反应的平衡常数增大 • B．平衡时，其他条件不变，增加NH3 的浓度， 废气中氮氧化物的转化率减小 • C．单位时间内消耗NO和N2 的物质的量比为 1∶2时，反应达到平衡 • D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中 氮氧化物的转化率增大
• 本题需要结合反应的特点来判断化学平衡的移 动方向，进一步分析平衡常数，转化率等量的 变化。放热反应升温平衡常数减小，A项错； 增加一个反应物浓度另一反应物转化率增大， B错；C项说明v 正 ＝v 逆 ，反应达平衡，C正确； 使用催化剂平衡不移动，D错。 • 答案： C
专题八 化学反应速率和化学平衡
勒夏特列原理指出，改变影响平衡的一个条件，平衡就向 减弱这种改变的方向移动。反之如果知道了化学平衡移动的方 向，也可以推测使化学平衡移动的条件。 1．根据化学平衡移动方向，判断物质的聚集状态 如可逆反应：2A(g)＋nB(？) 2C(g)达到化学平衡后， 若只增大压强， 平衡向正反应方向移动， 由此可判断 B 为气体； 若增大压强，平衡并不移动，由此可判断 B 为固体或液体。
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如右图是温度和压强对X＋Y 2Z反 应影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐 标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙 述正确的是( ) A．上述可逆反应的正反应为放热反应 B．X、Y、Z均为气态 C．X和Y中只有一种为气态，Z为气态 D．上述反应的逆反应的ΔH＞0
• 根据题图，在压强不变的情况下，例如1 000 kPa时，随着温度的升高，Z的体积分数增大， 即随着温度的升高，平衡向正反应方向移动。 所以，正反应为吸热反应，ΔH＞0；逆反应为 放热反应，ΔH＜0。所以A、D错误。同样， 在 温 度 不 变 的 情 况 下 ， 从 1 000 kPa→100 kPa→10 kPa，随着压强的减小，Z的体积分数 增大，即随着压强的减小，平衡向正反应方向 移动，正反应为气体体积增大的反应，所以C 正确，B错误。
取五等份 NO2，分别加入温度不同、容积相同的恒 容密闭容器中，发生反应： 2NO2(g) 2O4(g) ΔH<0 N 反应相同时间后，分别测定体系中 NO2 的百分含量 (NO2%)，并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意 图中，可能与实验结果相符的是(双选)( )
• B项，反应达平衡后，升高温度平衡左移， NO2%增大；D项，反应未达平衡，升高温度 反应向右进行趋于平衡，NO2%减小，达平衡 后升高温度，平衡左移，NO2%增大，故选B、 D。 • 答案： BD