化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡--復(fù)習(xí)學(xué)案

1、第2章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡-復(fù)習(xí)學(xué)案 【知識(shí)體系】化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率.（反應(yīng)快慢）化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡表小方法：u =（單位:mdL ，或md * L 血-）簡(jiǎn)單計(jì)算化學(xué)計(jì)量吃雌訥臥反應(yīng)物結(jié)構(gòu)性/活化分子）性度杵鼠泮大影響瞬壓強(qiáng)國(guó)于有氣體參加的反應(yīng)p增大,增大“雕:T升高產(chǎn)增大、植化劑廠般加快反應(yīng)速率（概念:可逆反應(yīng)，條件一定M正）r（逆），各組分濃度不變特征:逆、動(dòng)，等淀，變?cè)?外界條件（濃度、壓強(qiáng)，溫度）改變M1E）及（逆）f （正）逆）移動(dòng)因果,結(jié)果:再次忒正）=”逆），各成分的含量又不變方向;依據(jù)勒夏特列原理判斷，若成正）U逆），向正反應(yīng)方向移動(dòng);化學(xué)平衡（反應(yīng)進(jìn)

2、行的程度）e（正）（逆），向逆反應(yīng)方向移動(dòng)表達(dá)式:對(duì)于 mA（g） +nB（g）gpC（g） +D（g）及二四C） D）化學(xué)平衡常數(shù),影響因素:只與溫度有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無(wú)關(guān)伊斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度應(yīng)用判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向,I求反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率word資料f能量判據(jù):使體系能量降低的方法，就是反應(yīng)容易進(jìn)行的方向化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向嫡判據(jù);使體系嫡增大的方向，就是反應(yīng)容易進(jìn)行的方向復(fù)合判據(jù)也G = AH-TAS,0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行;AC二。時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡專(zhuān)題1:化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算1.此類(lèi)化學(xué)計(jì)算都遵循以下共同的步驟:（1）寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；（2）找出或設(shè)定“三

3、個(gè)量”（起始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量 ）；（3）根據(jù)已知條件列方程或代入表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。例如：反應(yīng)nA +nBpC起始濃度/mol L 1abc轉(zhuǎn)化濃度/mol L 1xnxpxmm某時(shí)刻濃度/mol L 1axnx b Px cmm2 .計(jì)算中注意以下量關(guān)系： 對(duì)反應(yīng)物：c(起始)c(轉(zhuǎn)化)=c(某時(shí)刻)(2)對(duì)生應(yīng)物：c(起始)+ c(轉(zhuǎn)化)=c(某時(shí)刻)(3)轉(zhuǎn)化率=縹勒x 100% c(起始)例1 (2014高考四川卷)在10 L恒容密閉容器中充入 X(g)和Y(g),發(fā)生反應(yīng) X(g) +Y(g) M(g) + N(g),所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)溫度起始物質(zhì)的量/mol平衡時(shí)物質(zhì)的量/m

4、ol編R(C)n(X)n(Y)n(M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b卜列說(shuō)法正確的是()A.實(shí)驗(yàn)中，若 5 min時(shí)測(cè)得n(M) = 0.050 mol ,則0至5 min時(shí)間內(nèi)，用 N表示的平 均反應(yīng)速率 v(N) =1.0X10 2 mol/(L - min)B.實(shí)驗(yàn)中，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 2.0C.實(shí)驗(yàn)中，達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為60%咐D.實(shí)驗(yàn)中，達(dá)到平衡時(shí)，b0.060變式訓(xùn)練1 .工業(yè)上制備H2的一種重要方法是：CO(g) +丁示。若在一固定的密閉容器中，850c時(shí)發(fā)生上述反應(yīng)，并測(cè)得容器內(nèi)各物質(zhì)的

5、濃度1(mol LH2O(g)CO(g)+Hb(g)AH= QkJ moL。已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度的關(guān)系如圖所時(shí)間/minCO(g)H2O(g)CO(g)H2(g)00.2000.3000020.1380.2380.0620.0623CiC2C3C44CiC2C3C4)隨時(shí)間的變化關(guān)系如下表：已知：850c時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K= 1.0。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)根據(jù)下列敘述可以判斷該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 。A.單位時(shí)間內(nèi)CO(g)減少的濃度等于生成 CO2(g)的濃度B.反應(yīng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化C.混合氣體中H2(g)的濃度不再發(fā)生改變D.氫氣的生成速率等于水的消耗速率(2)Q

6、 0(填“”、=”或“ ”)。若在850c時(shí)向反應(yīng)容器中充入H2O(g), K值(填“增大”、“減小”或“不變”)，工業(yè)上在反應(yīng)容器中通入過(guò)量H2O(g)的作用是 。(4)上表中c2為, CO(g)的轉(zhuǎn)化率為 專(zhuān)題2化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像1.速率一時(shí)間圖像(vt圖像)這類(lèi)圖像定性地揭示了v(正)、v(逆)隨時(shí)間而變化的規(guī)律，體現(xiàn)了平衡的“逆、動(dòng)、等、定、變”的基本特征，以及平衡移動(dòng)的方向等。對(duì)于化學(xué)反應(yīng) nA(g) + nB(g) = pC(g)+qD(g)A卷蟲(chóng)升溫; 或加壓,% 1升溫; 或加壓， m+np+g尺正)二破)對(duì)于化學(xué)反應(yīng)nA(g) +nB(g)pC(g) + qD(g)為

7、例分析：由(1)可知，Ti溫度先達(dá)到 平衡，故TiT2,升溫C嘴加,溫馨提示：只改變反應(yīng)物或生成物的濃度時(shí)，v-1曲線與原平衡線相連接；而溫度、壓強(qiáng)、催化劑的改變，其 v-t曲線與原平衡線是不連續(xù)的。2 .物質(zhì)的量濃度與時(shí)間圖像此類(lèi)圖像能說(shuō)明各平衡體系組分(或某一成分)在反應(yīng)過(guò)程中的變化情況。解題時(shí)要注意各物質(zhì)曲線的折點(diǎn)(達(dá)平 或正催化劑或負(fù)催化劑衡時(shí)刻)，各物質(zhì)濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及比例符合化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系等情況。由這類(lèi)圖像可判斷化學(xué)方程式。由此可知：2c = 2A+ 3B。區(qū)二，3 .轉(zhuǎn)化率或百分含量與時(shí)間、壓強(qiáng)、溫度的圖像AH0o由(2)可知，T2溫度先達(dá)到平衡，故 TiT2,升

8、溫C喊少，AHp2,加壓，C嘴加，m np+q。由(4)可知，p2先達(dá)平衡，pp2,加壓，C喊小，mm- np2,n= p + q或使用了催化劑。由(6)中(A)、(B)兩線可知，p1p2, M np+q,由(B)、(C)兩線可 ,T 小知，T1T2, AH0。/4/的在上述含量一時(shí)間曲線中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的則先達(dá)到平衡，說(shuō)明該曲線 聲久、RC表示的溫度較高或壓強(qiáng)較大。溫馨提示：在此類(lèi)圖像中，轉(zhuǎn)化率或百分含量改變是平衡移動(dòng)的網(wǎng)標(biāo)志。若含量或轉(zhuǎn)化率未變，則平衡未移動(dòng)。由 可知，加壓，C喊少，n0。由(8)可知，升溫，C喊少，AHp。由(9) 可知：n=p, A H0o溫馨提示：解決平衡圖像問(wèn)題的基本

9、思路：“先拐先平，數(shù)值大”和“定一議二”。例2 (2015試題調(diào)研)合成氨反應(yīng)為Nk(g) +3屋幻)2NH(g)AHT2, K1K2【變式練習(xí)】2.已知反應(yīng)X(g)+Y(g)nZ(g)AH0C. 10 min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是增大 壓強(qiáng)D. 05 min內(nèi)，平均反應(yīng)速率 v(X) =0.04 mol L 1 min 1專(zhuān)題3根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向進(jìn)行有關(guān)判斷勒夏特列原理指出，改變影響平衡的一個(gè)條 件，平衡就向減弱這種改變的方向移動(dòng)。反之如 果知道了化學(xué)平衡移動(dòng)的方向，也可以推測(cè)使化學(xué)平衡移動(dòng)的條件。1 .根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷物質(zhì)的聚集狀態(tài)如可逆反應(yīng)：2A(g)+nB2C(g)達(dá)到化

10、學(xué)平衡后，若只增大壓強(qiáng)，平衡又向正反應(yīng)方向移動(dòng)，由此可判斷 B為氣體；若增大壓強(qiáng)，平衡并不移動(dòng)，由此可判斷B為固體或液體。2 .根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷化學(xué)方程式中氣體反應(yīng)物和氣體生成物化學(xué)計(jì)量數(shù)的相對(duì)大小如可逆反應(yīng)aA(g) +bB(g)cC(g) +dD(g)在反應(yīng)過(guò)程中 A的百分含量WA)隨壓強(qiáng)3c(g),在恒溫下，反應(yīng)物(p)變化的曲線如圖所示：由圖示可知：a+ bc+d。H的轉(zhuǎn)化率的C又如可逆反應(yīng)：A(g) + nB(g) 的轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示：由圖示可知：增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，則 n=2。3 .根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷化學(xué)反應(yīng)的能量變化如可逆反應(yīng)：A(g)+B(g)2c

11、(g)達(dá)到平衡后，升高溫度, 體積分?jǐn)?shù)增大，由此可判斷正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。4 .根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量m混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為M =-,對(duì)于反應(yīng)物和生成物都是氣體的可逆反應(yīng)，蘭n外界條件改變時(shí)，不管平衡怎樣移動(dòng)，混合氣體的質(zhì)量始終不變，故混合氣體的平均相對(duì)分 子質(zhì)量與混合氣體物質(zhì)的量成反比。5 .根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率由于外界條件改變，引起化學(xué)平衡移動(dòng)，根據(jù)平衡移動(dòng)的方向可以判斷某反應(yīng)物的平衡 轉(zhuǎn)化率。(1)溫度、壓強(qiáng)對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響在其他條件不變的情況下， 改變溫度或改變氣體反應(yīng)的容器體積(改變壓強(qiáng))，若化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則反

12、應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大，若平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率一定減小。(2)濃度對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響減小生成物的濃度，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大。對(duì)于多種物質(zhì)參加的反應(yīng)，增加某一反應(yīng)物的濃度，其他反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率一定增 大，而該反應(yīng)物本身的平衡轉(zhuǎn)化率一般是減小的。視反應(yīng)前后物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)而定。在恒溫恒容條件下，若反應(yīng)前后氣體分子總物質(zhì)的量相等，如2HI(g)Hb(g) +I2(g),不論如何改變反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率都不變；若反應(yīng)后氣體分子數(shù)是減少的，如 2NO(g)MQ(g),增加反應(yīng)物的濃度，則反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率增大；若反應(yīng)后氣體分子數(shù)增加，如2NH3(g)Nb(g)

13、 +3H(g),增大反應(yīng)物的濃度，則反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率減小。例3在一定條件下，向兩個(gè)體積固定的密閉容器中分別充入一定量的PCl5(g)和NO(g),兩個(gè)容器中的反應(yīng) PCk(g)PCl3(g) +Cl2(g)和2NO(g)N2O(g)達(dá)到平衡，PC15和NQ的轉(zhuǎn)化率均為a%保持溫度、容積不變，向兩個(gè)容器中分別再充入1 mol PCl5和1 mol NO,又達(dá)到平衡，PCl5和NO的轉(zhuǎn)化率分別為 b% c%下列關(guān)系中正確的是( )A. bacB. cabC. abcD. a = b= c例4(2015經(jīng)典題選萃)可逆反應(yīng) A(g) + BC(g)+D達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法不正確的是()A.若增大A

14、的濃度，平衡體系顏色加深，D不一定是具有顏色的氣體B.增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，說(shuō)明B、D必是氣體C.升高溫度，C的百分含量減小，說(shuō)明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)D.若B是氣體，增大 A的濃度會(huì)使B的轉(zhuǎn)化率增大【變式訓(xùn)練】3.向2 L密閉容器中通入 a mol氣體A和b mol氣體B,在一定條件下 發(fā)生反應(yīng)：xA(g) + yB(g)pC(g) + qD(g)已知：平均反應(yīng)速率 v(C)=1v(A);反應(yīng)2 min時(shí)，A的濃度減少了 a, B的物質(zhì)的量減 23，一 a 一少了 2 mol ,有a mol D 生成?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)反應(yīng) 2 min 內(nèi)，v(A) =, v(B) =;(2)化學(xué)方程式中，x

15、=、y=、p =、q =;(3)反應(yīng)平衡時(shí)，D為2a mol ,則B的轉(zhuǎn)化率為;(4)如果只升高反應(yīng)溫度，其他反應(yīng)條件不變，平衡時(shí) D為1.5a mol ,則該反應(yīng)的A H 0(填“”、“”或“=”)；(5)如果其他條件不變，將容器的容積變?yōu)? L,進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)，則與上述反應(yīng)比較： 反應(yīng)速率 (填“增大”、“減小”或“不變”)，理由是平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(填“增大”、“減小”或“不變專(zhuān)題4關(guān)于“等效平衡”問(wèn)題解等效平衡問(wèn)題，應(yīng)看清兩點(diǎn)：一是看清反應(yīng)的條件：等溫、等壓或等溫、等容;是看清反應(yīng)的特點(diǎn)。 對(duì)于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量相等的可逆反應(yīng)，無(wú)論在什么條件下， 只要溫度一定，配比與原來(lái)相同即可

16、建立等效平衡；而對(duì)于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不相等的可逆反應(yīng)，則要分兩種情況討論：等溫、等壓條件下化歸原比值；等溫、等容條件下化 歸原值。例5(2015經(jīng)典習(xí)題選萃)將3 mol A和1 mol B混合于一體積可變的密閉容器P中，以此時(shí)的溫度、壓強(qiáng)和體積作為起始條件，發(fā)生了如下反應(yīng)：3A(g) +B(g)2c(g) +D(g),達(dá)到平衡時(shí)C的濃度為w mol L-。試回答下列問(wèn)題：(1)保持溫度和壓強(qiáng)不變，按下列四種配比充入容器 P中，平衡后C的濃度仍為 w mol L T的是()A. 6 mol A 和 2 mol BB . 3 mol A + 1 mol B + 2 mol CC. 2 mo

17、l C + 1 mol B + 1 mol DD . 1 mol C + 2 mol D(2)保持原起始溫度和體積不變，要使平衡后C的濃度仍為w mol - L - 1,應(yīng)按下列哪種配比向另一容器 Q中充入有關(guān)物質(zhì)()A. 3 mol A + 1 mol B B .4 mol C + 2 mol DC. 1.5 mol A +0.5 mol B +1 mol C +0.5 mol DD .以上均不能滿足條件(3)保持原起始溫度和體積不變，若仍按 3 mol A和1 mol B配比在容器Q中發(fā)生反應(yīng)，則 平衡時(shí)C的濃度和mol - L-1的關(guān)系是()A. 大于3 B.小于3 C .等于3 D.不能確定【變式訓(xùn)練】4. I .恒溫、恒壓下，在一個(gè)可變?nèi)莘e的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)+ B(g) C(g)(1)若開(kāi)始時(shí)放入1 mol A和1 mol B ,到達(dá)平衡后，生成 a mol C ,這時(shí)A的物質(zhì)的量 為 mol。(2)若開(kāi)始時(shí)放入3 mol A和3 mol B ,到達(dá)平衡后，生成 C的物質(zhì)的量為 mol。(3)若開(kāi)始時(shí)放入x mol A和2 mol B和1 mol C ,到達(dá)平衡后，A和C的物質(zhì)的量分 別是y mol和3a mol ,則x =, y