八　化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡ppt課件

1、專題八化學(xué)反響速率和化學(xué)平衡化學(xué)浙江選考公用考點一考點一 化學(xué)反響速率化學(xué)反響速率知識梳理知識梳理1.1.表示方法表示方法(1)(1)化學(xué)反響速率化學(xué)反響速率用單位時間用單位時間 內(nèi)反響物濃度內(nèi)反響物濃度( (常用物質(zhì)的量濃度常用物質(zhì)的量濃度) )的減少或生的減少或生成物成物濃度的添加來表示。濃度的添加來表示。(2)(2)計算公式計算公式 v=v= ; ;單位單位: :molL-1min-1molL-1min-1 , ,或?qū)懗苫驅(qū)懗蒻ol/(Lmin)mol/(Lmin) 方式。方式。(3)(3)化學(xué)反響速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系化學(xué)反響速率與化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系對于同一個反響對于同一個反響mA(g)

2、+nB(g)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g), pC(g)+qD(g),在同一時間段內(nèi)化在同一時間段內(nèi)化學(xué)反學(xué)反應(yīng)速率應(yīng)速率v(A)v(B)v(C)v(D)=mnpqv(A)v(B)v(C)v(D)=mnpq。ct考點清單2.影響化學(xué)反響速率的要素(1)內(nèi)因:參與反響的物質(zhì)的性質(zhì)是影響化學(xué)反響速率的決議性要素。例如H2、F2混合后,冷暗處就發(fā)生爆炸反響,化學(xué)反響速率極大,是不可逆反響。而H2、N2在高溫、高壓和有催化劑存在下才干發(fā)生反響,且反應(yīng)是可逆反響,反響不能進展究竟。(2)外因:濃度、溫度、壓強、催化劑等外界條件都能對化學(xué)反響速率產(chǎn)生影響。1)濃度:濃度增大可以提高化學(xué)反響

3、速率。2)壓強:對有氣體參與的可逆反響而言,在溫度一定時,對一定量氣體,增大壓強就會使氣體體積減少,使氣體反響物濃度增大,化學(xué)反響速率也增大;假設(shè)減小壓強,氣體體積增大,氣體反響物濃度減小,化學(xué)反響速率也減小。3)溫度:溫度升高,化學(xué)反響速率增大。經(jīng)過實驗測得溫度每升高10 ,反響速率普通添加24倍。4)催化劑:在絕大多數(shù)反響中,運用催化劑能使化學(xué)反響速率顯著增大,此類催化劑稱為正催化劑,也有少數(shù)能減小反響速率的負催化劑(中學(xué)階段假設(shè)無特別闡明,均指正催化劑)。5)其他:光、超聲波、激光、放射線、電磁波、反響物顆粒大小、分散速率、溶劑等要素也都能對某些化學(xué)反響的反響速率產(chǎn)生一定的影響。例如光照

4、能加速氯水中次氯酸的分解,從而加快Cl2與水的反響;形成原電池也是增大反響速率的一種途徑。影響因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響決定因素內(nèi)因(主要因素)反應(yīng)物本身的性質(zhì),如金屬與水反應(yīng)的速率:NaMgAl3.對影響化學(xué)反響速率的要素的解釋外因(當其他條件不變時,改變一個條件)濃度增大反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率 增大 ,反之 減小 增大反應(yīng)物濃度、增大壓強都使得單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加,活化分子百分數(shù)不變,單位時間內(nèi)、單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多,化學(xué)反應(yīng)速率增大壓強對于有 氣體 參加的反應(yīng),增大壓強,反應(yīng)速率增大,反之減小溫度升高溫度,正反應(yīng)速率 增大 ,逆反應(yīng)速率 增大 ,反之 減小 升溫吸收能量,使用催化

5、劑降低反應(yīng)的活化能,均導(dǎo)致活化分子百分數(shù)增大,而單位體積內(nèi)分子數(shù)不變,則活化分子數(shù)增加,單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多,化學(xué)反應(yīng)速率增大催化劑使用催化劑,能同等程度 改變 同一反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率其他因素反應(yīng)物間的接觸面積、形成原電池、光、超聲波等 溫馨提示(1)改動固體或純液體的量對化學(xué)反響速率無影響(由于固體、純液體的濃度均可視為常數(shù)),但改動固體外表積會影響化學(xué)反響速率。(2)不要把外界要素對反響速率的影響和對化學(xué)平衡的影響混淆。如升溫,正、逆反響速率都增大,但是增大的幅度不同,導(dǎo)致化學(xué)平衡發(fā)生移動。(3)催化劑有正催化劑和負催化劑之分,正催化劑即通常所說的催化劑,負催化劑又稱為抑制

6、劑。4.“惰性氣體對反響速率的影響我們把化學(xué)反響體系中與各反響成分不起反響的氣體統(tǒng)稱為“惰性氣體。(1)恒溫恒容時對于有氣體參與的反響,充入“惰性氣體 體系總壓強增大,但各反響成分分壓不變,即各反響成分的濃度不變,反響速率不變。(2)恒溫恒壓時對于有氣體參與的反響,充入“惰性氣體 容器容積增大 各反響成分濃度降低 反響速率減小。考點二考點二 化學(xué)反響的方向與化學(xué)平衡化學(xué)反響的方向與化學(xué)平衡知識梳理一、化學(xué)反響進展的方向1.自發(fā)反響(1)含義:在一定溫度和壓強下,無需外界協(xié)助 就能自動進展的反應(yīng)。(2)特點a.體系趨向于從高能形狀轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍苄螤?體系對外部做功或釋放熱量)。 b.在密閉條件下,體

7、系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向性(無序體系更加穩(wěn)定)。 (1)判據(jù)2.化學(xué)反響方向類型HS反應(yīng)的自發(fā)性10一定能自發(fā)進行(H-TS00)300反應(yīng)的自發(fā)性隨溫度的變化而改變。H0、S0的反應(yīng)通常在低溫下自發(fā)進行(此時H-TS0、S0的反應(yīng)通常在高溫下自發(fā)進行(此時H-TS00(2)焓變、熵變和溫度對化學(xué)反響方向影響的普通規(guī)律特別提示用H-TSv逆:平衡向 正反響 方向挪動。 (2)v正=v逆:平衡不挪動。(3)v正v逆正向移動減小反應(yīng)物的濃度v正、v逆均減小,且v逆v正逆向移動任意平衡體系增大生成物的濃度v正、v逆均增大,且v逆v正逆向移動減小生成物的濃度v正、v逆均減小,且v正v逆正向移動正反應(yīng)

8、為氣體體積增大的放熱反應(yīng)增大壓強或升高溫度v正、v逆均增大,且v逆v正逆向移動減小壓強或降低溫度v正、v逆均減小,且v正v逆正向移動反應(yīng)前后氣體化學(xué)計量數(shù)之和相等的平衡正催化劑或增大壓強v正、v逆同等倍數(shù)增大不移動負催化劑或減小壓強v正、v逆同等倍數(shù)減小不移動特別提示 對平衡影響的幾種特殊情況(1)當反響混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)時,由于其“濃度是恒定的,不隨其量的增減而變化,故改動這些固體或液體的量,對化學(xué)平衡無影響。(2)對于反響前后氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)相等的反響,壓強的變化對正、逆反響速率的影響程度是等同的,平衡不挪動。(3)“惰性氣體對化學(xué)平衡的影響1)恒溫、恒容條

9、件原平衡體系 體系總壓強增大體系中各組分的濃度不變平衡不挪動。2)恒溫、恒壓條件原平衡體系 容器容積增大,各反響氣體的分壓減小體系中各組分的濃度同倍數(shù)減小(等效于減壓)(4)同等程度改動反響混合物中各物質(zhì)的濃度時,應(yīng)視為壓強的影響。四、化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率1.化學(xué)平衡常數(shù)(1)在一定溫度下,當一個可逆反響到達平衡時, 生成物 濃度冪之積與 反響物 濃度冪之積的比值是一個常數(shù),該常數(shù)稱作該反響的化學(xué)平衡常數(shù),用符號K表示。(2)表達式:對于可逆反響mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),化學(xué)平衡常數(shù)K= 。(3)影響要素:K的大小與物質(zhì)的濃度、壓強等無關(guān),只隨 溫度 的變化而變化。 (4

10、)化學(xué)平衡常數(shù)的運用1)判別化學(xué)反響能夠進展的程度。K值越大,反響進展的程度越大,普通以為,K105時,反響根本進展完全。2)判別化學(xué)平衡挪動的方向。對于可逆反響aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),在一定溫度下的恣意時辰,( )()( )( )pqmncCcDcAcB反響物與生成物濃度有如下關(guān)系:=Qc,稱為濃度商。Qc3)利用化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度的變化判別反響的熱效應(yīng)。假設(shè)升高溫度,K值增大,那么正反響為吸熱反響;假設(shè)升高溫度,K值減小,那么正反響為放熱反響。2.平衡的轉(zhuǎn)化率對于可逆反響:aA+bB cC+dD,到達平衡時反響物A的轉(zhuǎn)化率(A)=100%。( )( )( )( )c

11、dabc CcDcA cBKKK反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行AAA的初始濃度的平衡濃度的初始濃度方法方法1化學(xué)平衡形狀的判別方法化學(xué)平衡形狀的判別方法1.直接直接(特征特征)標志標志等等:v正正=v逆逆(同一物質(zhì)同一物質(zhì))定定:各物質(zhì)的百分含量堅持不變各物質(zhì)的百分含量堅持不變2.間接間接(等價等價)標志標志混合氣體的總壓強、總體積、總物質(zhì)的量不隨時間的改動而改混合氣體的總壓強、總體積、總物質(zhì)的量不隨時間的改動而改動。動。各物質(zhì)的濃度不隨時間的改動而改動。各物質(zhì)的濃度不隨時間的改動而改動。各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量不隨時間的改動而改動。各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量不隨時間的

12、改動而改動。各氣體的體積、各氣體的分壓不隨時間的改動而改動。各氣體的體積、各氣體的分壓不隨時間的改動而改動。判別可逆反響到達平衡形狀的方法和根據(jù)可歸納如下表判別可逆反響到達平衡形狀的方法和根據(jù)可歸納如下表:突破方法反應(yīng)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)混合物體系中各成分的含量(1)各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)一定平衡(2)各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)一定平衡(3)各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡(4)總體積、總壓強、總物質(zhì)的量一定(如反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng))不一定平衡正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系(1)單位時間內(nèi)消耗m mol A,同時生成m mol A,則v正=v逆平衡(2)

13、單位時間內(nèi)消耗n mol B,同時消耗p mol C,則v正=v逆平衡(3)v(A) v(B) v(C) v(D)=m n p q(v正不一定等于v逆)不一定平衡(4)單位時間內(nèi)生成n mol B,同時消耗q mol D(因均指v逆)不一定平衡壓強(1)m+np+q,總壓強一定平衡(2)m+n=p+q,總壓強一定不一定平衡混合氣體的平均相對分子質(zhì)量Mr(1)m+np+q,Mr=,Mr一定 平衡(2)Mr一定,但m+n=p+q不一定平衡溫度任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化,當體系溫度一定時平衡體系的密度()密度一定,=(固定容積)不一定平衡其他如體系顏色不再變化等平衡()()mn氣總mV氣特別提示

14、1.判別化學(xué)平衡形狀時,要分清反響的條件是恒溫恒容還是恒溫恒壓。要弄清反響的特點:全部是氣體參與的等體積反響還是非等體積反響;有固體參與的等體積反響還是非等體積反響;反響是吸熱反響還是放熱反響。2.不能作為“標志的四種特殊情況反響組分的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比。恒溫恒容下的體積不變的反響,體系的壓強或總物質(zhì)的量不再隨時間而變化,如2HI(g) H2(g)+I2(g)。全是氣體參與的體積不變的反響,體系的平均相對分子質(zhì)量不再隨時間而變化,如2HI(g) H2(g)+I2(g)。全是氣體參與的反響,恒容條件下體系的密度堅持不變。3.判別可逆反響能否到達平衡形狀時,只需抓

15、住“變量不變即可假設(shè)所給的物理量隨著反響的進展是一個變量,在某時間段內(nèi)不變,就可以闡明反響到達平衡形狀;假設(shè)該物理量一直是一個定值,就不能作為判別的根據(jù)。例1 (2019浙江寧波效實中學(xué)模擬,12)一定溫度下,兩個恒容密閉容器中分別發(fā)生反響:H2(g)+I2(g) 2HI(g);C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。以下形狀能闡明兩個反響都到達平衡形狀的是()a.各物質(zhì)的濃度不變;b.容器內(nèi)氣體壓強不變;c.容器內(nèi)氣體密度不變;d.容器內(nèi)氣體顏色不變;e.各組分的物質(zhì)的量分數(shù)或質(zhì)量分數(shù)不變;f.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變。A.aeB.aefC.abcD.ac解析a中各物質(zhì)的濃度不

16、變,闡明反響均到達平衡形狀;b中容器內(nèi)氣體壓強不變,反響中壓強一直不變,無法判別反響能否到達平衡形狀;c中容器內(nèi)氣體密度不變,反響的密度一直不變,無法判別反響能否到達平衡形狀;d中容器內(nèi)氣體顏色不變,反響容器內(nèi)氣體顏色一直不變;e中各組分的物質(zhì)的量分數(shù)或質(zhì)量分數(shù)不變,闡明反響均到達平衡形狀;f中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值,反響中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量始終不變,不能闡明反響到達平衡形狀,應(yīng)選A項。答案 A1-1(2019浙江德清高級中學(xué)選考模擬浙江德清高級中學(xué)選考模擬)一定條件下一定條件下,將將1molA和和3molB充入恒容密閉容器中充入恒容密閉容

17、器中,發(fā)生反響發(fā)生反響:A(g)+3B(g)2C(g),以下不以下不能闡明該反響曾經(jīng)到達平衡形狀的是能闡明該反響曾經(jīng)到達平衡形狀的是()A.氣體的密度不再改動氣體的密度不再改動B.混合氣體中混合氣體中A的體積分數(shù)不再變化的體積分數(shù)不再變化C.混合氣體的總壓強不再變化混合氣體的總壓強不再變化D.單位時間內(nèi)生成單位時間內(nèi)生成amolA,同時生成同時生成2amolC答案答案A解析題述反響前后氣體質(zhì)量不變解析題述反響前后氣體質(zhì)量不變,容器體積不變?nèi)萜黧w積不變,故氣體密度一直不故氣體密度一直不變變,密度不變不能闡明題述反響到達平衡形狀密度不變不能闡明題述反響到達平衡形狀,A錯誤錯誤;A的體積分數(shù)不再的體

18、積分數(shù)不再變化變化,能闡明反響到達平衡形狀能闡明反響到達平衡形狀,B正確正確;題述反響前后氣體體積減小題述反響前后氣體體積減小,混混合氣體的總壓強不再變化合氣體的總壓強不再變化,能闡明反響到達平衡形狀能闡明反響到達平衡形狀,C正確正確;單位時間單位時間內(nèi)生成a mol A,同時生成2a mol C,闡明正、逆反響速率相等,能闡明反應(yīng)到達平衡形狀,D正確。方法方法2化學(xué)反響速率及化學(xué)平衡圖像的分析方法化學(xué)反響速率及化學(xué)平衡圖像的分析方法1.圖像類型及解題要領(lǐng)圖像類型及解題要領(lǐng)(1)速率速率-壓強壓強(或溫度或溫度)圖像圖像特點特點:曲線表示的是外界條件曲線表示的是外界條件(如溫度、壓強等如溫度、

19、壓強等)對正、逆反響速率對正、逆反響速率影響影響的變化趨勢及變化幅度。圖中交點是平衡形狀的變化趨勢及變化幅度。圖中交點是平衡形狀,壓強壓強(或溫度或溫度)增大后增大后正正反響速率增大得快反響速率增大得快,平衡正向挪動。平衡正向挪動。(2)轉(zhuǎn)化率(或質(zhì)量分數(shù)等)-壓強-溫度圖像特點:表示兩個外界條件同時變化時,A的轉(zhuǎn)化率的變化規(guī)律。處理這類圖像題,采用“定一議二法,即把自變量(溫度、壓強)之一設(shè)為恒量,討論另外兩個變量的關(guān)系。特點:如上圖中曲線上的點表示平衡形狀,而X、Y點那么未達平衡狀態(tài),使反響由X點到達平衡形狀,反響需向B的百分含量減小的方向進展;要使反響由Y點到達平衡形狀,反響需向B的百分

20、含量增大的方向進行。特點:表示不同條件下反響速率的快慢以及平衡混合物中D的質(zhì)量分數(shù)大小。解題方法是“先拐先平數(shù)值大,即曲線先拐的首先到達平衡,反響速率快,以此判別溫度或壓強的高低,再根據(jù)外界條件對平衡的影響分析。2.普通解題思緒“四看一看面:即看清坐標所代表的量的意義。(3)質(zhì)量分數(shù)-時間圖像二看線:看準線的走向,增減性及量的變化(需作輔助線、等溫線、等壓線等)。三看點:弄懂曲線上點的意義,特別是一些特殊點(如起點、交點、轉(zhuǎn)機點、極值點等)。四看量:看橫坐標軸和縱坐標軸量的變化。例2 (2019浙江寧波鎮(zhèn)海中學(xué)單元檢測)某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B,一定溫度下發(fā)生反響A(g)+xB(g)

21、 2C(g),到達平衡后,在不同的時間段,分別改動影響反響的一個條件,測得容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度、反響速率分別隨時間的變化如以下圖所示。以下說法中正確的是()A.8 min時反響第一次到達平衡B.30 min時降低壓強,40 min時升高溫度C.化學(xué)方程式中的x=1,正反響為吸熱反響D.3040 min時該反響運用了正催化劑解析由圖像知解析由圖像知20min時反響第一次到達平衡時反響第一次到達平衡,8min時時,A、B、C的濃的濃度相等但在度相等但在20min前濃度還在發(fā)生變化前濃度還在發(fā)生變化,闡明反響未到達平衡闡明反響未到達平衡,A項錯項錯誤誤;由圖像知由圖像知,A、B的濃度隨時間變化

22、的曲線是同一條曲線的濃度隨時間變化的曲線是同一條曲線,闡明化學(xué)方闡明化學(xué)方程式中程式中A、B的化學(xué)計量數(shù)相等的化學(xué)計量數(shù)相等,x=1,那么該反響是一個反響前后氣體物那么該反響是一個反響前后氣體物質(zhì)的量不變的反響質(zhì)的量不變的反響,30min時時,A、B、C的濃度都減小的濃度都減小,正、逆反響速率正、逆反響速率相等相等,平衡不挪動平衡不挪動,應(yīng)該是減壓應(yīng)該是減壓;40min時時,v(正正)、v(逆逆)都增大都增大,應(yīng)該是升應(yīng)該是升高溫度高溫度,因因v(逆逆)v(正正),平衡逆向挪動平衡逆向挪動,故逆反響為吸熱反響故逆反響為吸熱反響,故故B項正確項正確,C項錯誤項錯誤;3040min時時,v(正正)

23、、v(逆逆)同等程度減小同等程度減小,v(正正)=v(逆逆),不是運用不是運用正催化劑正催化劑,D項錯誤。項錯誤。答案答案B2-1(2019浙江余姚中學(xué)期中浙江余姚中學(xué)期中)可逆反響可逆反響mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g),當其當其他條件不變時他條件不變時,C的質(zhì)量分數(shù)與溫度的質(zhì)量分數(shù)與溫度(T)和壓強和壓強(p)的關(guān)系如下圖。根據(jù)圖中的關(guān)系如下圖。根據(jù)圖中曲線判別以下表達中正確的選項是曲線判別以下表達中正確的選項是()A.到達平衡后到達平衡后,假設(shè)運用催化劑假設(shè)運用催化劑,C的質(zhì)量分數(shù)增大的質(zhì)量分數(shù)增大B.到達平衡后到達平衡后,假設(shè)升高溫度假設(shè)升高溫度,那么平衡向逆反響方向挪動那

24、么平衡向逆反響方向挪動C.到達平衡后到達平衡后,增大增大A的量的量,有利于平衡向正反響方向挪動有利于平衡向正反響方向挪動D.方程式中一定有m+np+q答案 B解析運用催化劑,可以縮短反響到達平衡所需的時間,但平衡不挪動,C的質(zhì)量分數(shù)不變,A錯誤;由題圖知,升高溫度,C%減小,那么平衡逆向移動,B 正確;到達平衡后添加A的量,因A為固體,故對平衡無影響,C 錯誤;增大壓強,C%減小,那么平衡逆向挪動,增大壓強平衡向氣體體積減小的方向挪動,故np+q,D錯誤。方法方法3化學(xué)平衡的計算方法化學(xué)平衡的計算方法“三段式法三段式法1.計算方式計算方式反響反響:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),

25、令令A(yù)、B起始的物質(zhì)的量分別為起始的物質(zhì)的量分別為amol、bmol,到達平衡后到達平衡后,A的耗費量為的耗費量為mxmol,容器容積為容器容積為VL。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始起始(mol)ab00變化變化(mol)mxnxpxqx平衡平衡(mol)a-mxb-nxpxqx那么有那么有:(1)平衡常數(shù)平衡常數(shù)K=。(2)反響物反響物:n(平平)=n(始始)-n(變變);()()()()pqmnpxqxVVamxbnxVV生成物:n(平)=n(始)+n(變)。(3)A平衡時的濃度:c平(A)= molL-1。(4)A的轉(zhuǎn)化率:平(A)=100%,A、B的轉(zhuǎn)化率之比(A)

26、(B)=。(5)平衡時A的體積分數(shù):平(A)=100%。(6)平衡時和開場時的壓強比:=。(7)混合氣體的密度:(混)= gL-1。(8)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量:=gmol-1。amxVmxamxanxb()amxabpqmn x()()pp平始()abpqmn xab(A)(B)a Mb MV M(A)(B)()a Mb Mabpqmn x 2.根本步驟(1)確定反響物或生成物的起始參與量。(2)確定反響過程的變化量。(3)確定平衡量。(4)列比例式求解。例3在1.0 L密閉容器中充入0.10 mol A(g),在一定溫度下進展如下反應(yīng):A(g) B(g)+C(g) H=+85.1 kJmo

27、l-1,反響時間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(p)的數(shù)據(jù)見下表:時間t/h0124816202530p/100 kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答以下問題:(1)欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率,應(yīng)采取的措施為 。(2)由總壓強p和起始壓強p0計算反響物A的轉(zhuǎn)化率(A)的表達式為 ,平衡時A的轉(zhuǎn)化率為 ,反響的平衡常數(shù)K為 。(3)由總壓強p和起始壓強p0表示平衡時反響體系的總物質(zhì)的量n總和反響物A的物質(zhì)的量n(A),n總= mol,n(A)= mol。下表為反響物A濃度與反響時間的數(shù)據(jù),計算a= ;反應(yīng)時間t/h04816c(A)/(molL-1)0.10a0

28、.0260.006 5分析該反響中反響物的濃度c(A)變化與時間間隔(t)的規(guī)律,得出的結(jié)論是 ,由此規(guī)律推出反響在12 h時反應(yīng)物的濃度c(A)約為 molL-1。解析(1)正反響是吸熱反響,反響后氣體體積增大,根據(jù)平衡挪動原理分析可知,欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率,可以升高溫度、減小壓強。(2)反響后氣體物質(zhì)的量增大的量等于反響的A的物質(zhì)的量,所以反響物A的轉(zhuǎn)化率(A)的表達式為100%,平衡時A的轉(zhuǎn)化率=100%94.1%。00ppp9.534.914.91 A(g) B(g)+C(g)起始量 (molL-1)0.10 0 0變化量(molL-1)0.1094.1%0.1094.1%0.1094

29、.1%平衡量(molL-1)0.10(1-94.1%)0.1094.1%0.1094.1%K=1.5。(3)根據(jù)壓強之比等于物質(zhì)的量之比,n總 n起始=p p0,n總=,設(shè)A的變化量為x mol,那么A(g) B(g)+C(g)起始量(mol) 0.10 0 0變化量(mol) x x x某時辰量(mol)0.10-x x x(B)(C)(A)ccc2(0.094 1)0.10 (1 94.1%)00.10pp(0.10+x) 0.10=p p0 x=n(A)=0.10 mol-mol=0.10(2-)mol。4 h時,n(A)=0.10(2-)mol=0.10(2-)mol0.051 mol

30、,所以a=0.051;分析數(shù)據(jù)特征可知,每隔4 h,A的濃度減小約一半;由此規(guī)律推出反響在12 h時反響物的濃度c(A)=0.013 molL-1。答案(1)升高溫度、減小壓強(2)100%94.1%1.5000.10()ppp000.10()ppp0pp0pp7.314.9110.026mol L200ppp(3)0.10(2-)0.051每隔4 h,A的濃度減小約一半0.0133-1某溫度下,向4.0 L恒容密閉容器中充入2.0 mol PCl5(g),反響PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)經(jīng)一段時間后到達平衡,反響過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表:00.10pp0pp時間/s0501

31、50250350n(PCl3)/mol00.320.380.400.40以下說法正確的選項是()A.反響在前50 s的平均反響速率為v(PCl3)=0.006 4 mol/(Ls)B.假設(shè)堅持其他條件不變,升高溫度,平衡時c(PCl3)=0.11 mol/L,那么反響的Hv(逆)答案 D解析由表中數(shù)據(jù)可得反響在前50 s的平均反響速率為v(PCl3)=0.001 6 mol/(Ls),故A項錯誤。升高溫度,平衡時c(PCl3)=0.11 mol/L,大于題表中PCl3的平衡濃度:=0.1 mol/L,闡明升溫平衡正向挪動,正反響為吸熱反響,H0,故B項錯誤。由表中信息可知原平衡時PCl3的物質(zhì)

32、的量為0.40 mol,根據(jù)“三段式得:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)起始濃度(mol/L)0.500轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)0.10.10.1平衡濃度(mol/L)0.40.10.1平衡常數(shù)K=0.025,那么逆反響的平衡常數(shù)K=40。一樣溫度下,起始時向容器中充入4.0 mol PCl3、4.0 mol Cl2,設(shè)到達平衡時耗費PCl3的0.32mol4.0 L50 s0.40mol4.0 L0.1 0.10.4物質(zhì)的量濃度為x mol/L,根據(jù)“三段式得:PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)起始濃度(mol/L)1 1 0轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) x x x平衡濃度(m

33、ol/L)1-x 1-x xK=40,x0.85,PCl3的轉(zhuǎn)化率約為85%,故C項錯誤。一樣溫度下,起始時向該容器中充入2.0 mol PCl5、0.40 mol PCl3和0.40 mol Cl2,PCl5、PCl3、Cl2的起始濃度分別為0.5 mol/L、0.1 mol/L、0.1 mol/L,濃度商Qc=0.02v(逆),D項正確。2(1)xx0.1 0.10.5方法方法4等效平衡問題的分析方法等效平衡問題的分析方法(教師用書公用教師用書公用)1.概念概念一樣條件下一樣條件下,同一可逆反響體系同一可逆反響體系,不論從正反響開場不論從正反響開場,還是從逆反響開還是從逆反響開場場,起始參

34、與的物質(zhì)的量不同起始參與的物質(zhì)的量不同,而到達平衡時而到達平衡時,反響混合物中同種物質(zhì)的反響混合物中同種物質(zhì)的百百分含量一樣分含量一樣,這樣的平衡稱為等效平衡。這樣的平衡稱為等效平衡。由于化學(xué)平衡形狀與條件有關(guān)由于化學(xué)平衡形狀與條件有關(guān),而與建立平衡的途徑無關(guān)。因此而與建立平衡的途徑無關(guān)。因此,對對于于同一可逆反響同一可逆反響,從不同的形狀開場從不同的形狀開場,只需到達平衡時條件只需到達平衡時條件(溫度、濃度溫度、濃度、壓強等壓強等)完全一樣完全一樣,那么可構(gòu)成等效平衡。那么可構(gòu)成等效平衡。2.等效平衡規(guī)律等效平衡規(guī)律(1)恒溫、恒容條件恒溫、恒容條件對于反響前后氣體分子數(shù)改動的同一可逆反響對

35、于反響前后氣體分子數(shù)改動的同一可逆反響,只改動起始時參與只改動起始時參與物質(zhì)物質(zhì)的物質(zhì)的量時,假設(shè)經(jīng)過可逆反響的化學(xué)計量數(shù)之比換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量與原來參與的物質(zhì)的物質(zhì)的量一樣,那么兩平衡等效。如在恒溫、恒容條件下,可逆反響:2SO2+O2 2SO32 mol1 mol0 mol0 mol0 mol2 mol0.5 mol 0.25 mol 1.5 mol從正反響開場,從逆反響開場,正、逆反響同時發(fā)生,由于、三種情況按化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系換算成同一方向的反響物,對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量均相等,因此三者到達的平衡為等效平衡。(2)恒溫、恒壓條件對于同一可逆反響,改動起始時參與物質(zhì)的

36、物質(zhì)的量,只需按化學(xué)計量數(shù)關(guān)系換算成同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量,假設(shè)物質(zhì)的量之比與對應(yīng)組分起始參與的物質(zhì)的量之比一樣,那么到達的平衡與原平衡等效。如在恒溫、恒壓條件下,可逆反響:2SO2+O2 2SO32 mol1 mol0 mol4 mol2 mol0 mol0 mol0 mol4 mol2 mol1 mol2 mol、的圖示如下:從正反響開場,從逆反響開場,正、逆反響同時發(fā)生,由于、三種情況按反響方程式中的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系換算成同一方向的反響物時,對應(yīng)各組分的物質(zhì)的量之比均相等,因此三者為等效平衡。(3)在恒溫、恒容或者恒溫、恒壓的條件下,對于反響前后氣體分子數(shù)不變的可逆反響,只需反響物(或生

37、成物)的物質(zhì)的量的比值與原來一樣,那么兩平衡等效。例4 (2019江蘇單科,15,4分)一定溫度下,在3個體積均為1.0 L的恒容密閉容器中反響2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)到達平衡。以下說法正確的是()容器溫度/K物質(zhì)的起始濃度/molL-1物質(zhì)的平衡濃度/molL-1c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)4000.200.1000.0804000.400.200 500000.100.025A.該反響的正反響放熱B.到達平衡時,容器中反響物轉(zhuǎn)化率比容器中的大C.到達平衡時,容器中c(H2)大于容器中c(H2)的兩倍D.到達平衡時,容器中的正反響速率比容器中的大解析

38、將容器中c(CH3OH)=0.10 molL-1等效轉(zhuǎn)移至左邊的反響物,相當于c(H2)=0.20 molL-1,c(CO)=0.10 molL-1。A項,容器中相對于容器中,溫度升高,平衡左移,那么逆反響為吸熱反響,正反響放熱,正確;B項,容器中相對于容器中,壓強增大,平衡右移,那么容器中反響物轉(zhuǎn)化率大,錯誤;C項,容器相對于容器,溫度升高,壓強減小,平衡左移,達平衡時,容器中c(H2)小于容器中c(H2)的兩倍,錯誤;D項,容器中比容器中溫度高,反響速率快,正確。答案答案AD4-1某溫度下某溫度下,在在2L的密閉容器中的密閉容器中,參與參與1molX(g)和和2molY(g)發(fā)生反響發(fā)生反

39、響:X(g)+mY(g)3Z(g)平衡時平衡時,X、Y、Z的體積分數(shù)分別為的體積分數(shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系。在此平衡體系中參與中參與1molZ(g),再次到達平衡后再次到達平衡后,X、Y、Z的體積分數(shù)不變。以下敘的體積分數(shù)不變。以下敘述不正確的選項是述不正確的選項是()A.m=2B.兩次平衡的平衡常數(shù)一樣兩次平衡的平衡常數(shù)一樣C.X與與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1 1D.第二次平衡時第二次平衡時,Z的濃度為的濃度為0.4molL-1答案答案D解析在解析在2L的密閉容器中的密閉容器中,反響達平衡時反響達平衡時,各物質(zhì)的體積分數(shù)之比等于各物質(zhì)的體積分數(shù)之比等于各物質(zhì)

40、的物質(zhì)的量之比各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比,即平衡時即平衡時,n(X) n(Y) n(Z)=30% 60% 10%=3 6 1。設(shè)第一次平衡時。設(shè)第一次平衡時X耗費的物質(zhì)的量為耗費的物質(zhì)的量為x,那么那么X(g)+mY(g)3Z(g)初始初始1mol2mol0轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化xmx3x平衡平衡1mol-x2mol-mx3x那么那么(1mol-x) (2mol-mx) 3x=3 6 1,解得解得x=0.1mol、m=2,由此可知由此可知A項、項、C項正確。同理可得第二次平衡時項正確。同理可得第二次平衡時,Z的濃度為的濃度為0.2molL-1,D項錯項錯誤。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)誤。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),兩次平衡反響溫度一樣兩次平衡反響溫度一樣,故平衡常數(shù)一樣故平衡常數(shù)一樣,B項正確。方法方法5化學(xué)平衡問題的巧解方法化學(xué)平衡問題的巧解方法(教師用書公用教師用書公用)靈敏運用不等式法、假設(shè)法、極