化學反應速率與化學平衡教學課件-【希沃白板培訓結營大作業(yè)】

2019專題5化學反應速率與化學平衡05考能探究知識整合目錄12化學反應速率14化學平衡圖像分析

及相關計算13化學平衡考能探究知識整合考能探究知識整合對點集訓化學反應速率PART12微專題121.對化學反應速率計算公式的剖析(1)公式:v(B)==。①濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質,不適用于固體和純液體。②化學反應速率是某段時間內的平均反應速率,而不是瞬時速率,且計算時取正值。③同一反應用不同的物質表示反應速率時,數值可能不同,但意義相同。同一化學反應中用不同物質表示的反應速率之比等于其化學計量數之比。④對于可逆反應,反應進行的凈速率是正、逆反應速率之差,當達到平衡時,凈速率為零(注:總反應速率也可理解為凈速率)。(2)比值法:同一化學反應,各物質的反應速率之比等于方程式中的化學計量數之比。對于反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),有===。

2.氣體反應體系中充入惰性氣體(或無關氣體)時,對反應速率的影響

(1)恒容:充入“惰性氣體”總壓增大

物質濃度不變(活化分子濃度不變)反應速率不變。(2)恒壓:充入“惰性氣體”體積增大

物質濃度減小(活化分子濃度減小)反應速率減慢。3.外界條件對可逆反應的正、逆反應速率的影響方向是一致的,但影響程度不一定相同

(1)當增大反應物濃度時,v(正)瞬間增大,隨后逐漸減小,v(逆)瞬間不變,隨后逐漸增大,直至v(正)和v(逆)相等時達到平衡。(2)增大壓強,氣體分子數減少的方向的反應速率變化程度更大。(3)對于反應前后氣體分子數不變的反應,改變壓強可以同等程度地改變正、逆反應速率。(4)升高溫度,v(正)和v(逆)都增大,但吸熱反應方向的反應速率增大的程度更大。(5)使用催化劑,能同等程度地改變正、逆反應速率?？枷?化學反應速率及影響因素典型例題1.(2018年全國Ⅲ卷,28節(jié)選)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料。對于反應2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑,在323K和343K時SiHCl3的轉化率隨時間變化的結果如圖所示。(1)343K時反應的平衡轉化率α=

%。平衡常數K343

K=

(保留2位小數)。

(2)在343K下:要提高SiHCl3轉化率,可采取的措施是

;要縮短反應達到平衡的時間,可采取的措施有

、

。

220.02及時移去產物增大壓強(或增大反應物濃度)答案解析改進催化劑(3)比較a、b處反應速率大小:va

vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反應速率v=v正-v逆=k正x2(SiHCl3)-k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4),k正、k逆分別為正、逆向反應速率常數,x為物質的量分數,計算a處=

(保留1位小數)。

大于1.3答案解析解析?

(1)溫度越高反應速率越快,達到平衡所用時間就越少,所以曲線a代表343K時的反應。由圖知,溫度為343K時,達平衡后反應物SiHCl3(g)的轉化率為22%。設初始加入的反應物SiHCl3(g)的濃度為1mol·L-1,則有

2SiHCl3SiH2Cl2+SiCl4起始(mol·L-1):

1

0

0反應(mol·L-1):

0.22

0.11

0.11平衡(mol·L-1):

0.78

0.11

0.11所以平衡常數K=0.112÷0.782≈0.02。(2)溫度不變,提高三氯氫硅轉化率的方法可以是將產物從體系中分離出來(反應前后氣體分子數相等,壓強改變不影響平衡)?？s短達到平衡的時間,即加快反應速率,所以可以采取的措施是增大壓強(增大反應物濃度)、加入更高效的催化劑(改進催化劑)。解析?

(3)a、b兩點的轉化率相等,可以認為各物質的濃度對應相等,而a點的溫度更高,所以反應速率更快,即va>vb。根據題目表述得到v正=k正x2(SiHCl3),v逆=k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4),當反應達平衡時,v正=v逆,k正x2(SiHCl3)=k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4),==K,K為反應2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)的平衡常數,所以=K=0.02。a點時,SiHCl3的轉化率為20%,由此可以列三段式:

2SiHCl3SiH2Cl2+SiCl4x(起始):

1

0

0x(反應):

0.2

0.1

0.1x(平衡):

0.8

0.1

0.1所以x(SiHCl3)=0.8,x(SiH2Cl2)=x(SiCl4)=0.1。==≈1.3。下列說法正確的是(

)。A.保持其他條件不變,向容器中充入不參與反應的水蒸氣作為稀釋劑,則乙苯的轉化率大于50.0%B.反應在前20min內的平均反應速率v(H2)=0.008mol·L-1·min-1C.若混合氣體的平均摩爾質量不再變化,則說明反應已達到平衡狀態(tài)D.相同溫度下,起始時向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和0.30molH2,則達到平衡前:v正>v逆答案解析突破訓練1.900℃時,向2.0L恒容密閉容器中充入0.40mol乙苯,發(fā)生反應:。一段時間后,反應達到平衡,反應過程中測定的部分數據如下表所示:C時間/min010203040n(乙苯)/mol0.400.300.24n2n3n(苯乙烯)/mol0.000.10n10.200.20解析?

由表中數據可知,30min時反應處于平衡狀態(tài),平衡時苯乙烯的物質的量為0.2mol,由化學方程式可知參加反應的乙苯的物質的量為0.2mol,故乙苯的轉化率為×100%=50%,保持其他條件不變,向容器中充入不參加反應的水蒸氣作為稀釋劑,反應混合物的濃度不變,平衡不移動,則乙苯的轉化率不變,A項錯誤;由表中數據可知,20min內乙苯的物質的量的變化量為0.4mol-0.24mol=0.16mol,v(乙苯)==0.004mol·L-1·min-1,反應速率之比等于化學計量數之比,則v(H2)=v(乙苯)=0.004mol·L-1·min-1,B項錯誤;反應中混合氣體的質量不變,但物質的量逐漸增大,若混合氣體的平均摩爾質量不再變化,說明氣體的物質的量不變,則反應已達到平衡狀態(tài),C項正確;由表中數據可知,30min時反應處于平衡狀態(tài),平衡時苯乙烯的物質的量為0.2mol,其濃度為=0.1mol·L-1,由化學方程式可知,氫氣的平衡濃度為0.1mol·L-1,參加反應的乙苯的物質的量為0.2mol,故平衡時乙苯的濃度為0.1mol·L-1,K==0.1,相同溫度下,起始時向容器中充入0.10mol乙苯、0.10mol苯乙烯和0.30molH2,此時Qc==0.15>K,反應逆向進行,故達到平衡前v正<v逆,D項錯誤。點石成金1.化學反應速率是某一段時間內的平均速率,而不是瞬時速率。2.進行化學反應速率的相關計算時,不能用某物質的物質的量代替其物質的量濃度,比較速率大小時易忽視各物質的反應速率的單位是否一致,單位書寫是否正確。3.一般不用純固體或純液體物質的變化來表示化學反應速率,但若將固體顆粒變小(增大固體的接觸面積),則化學反應速率會加快。4.增大壓強,化學反應速率不一定增大。若反應在恒容密閉容器中進行,充入氦氣(或不參與反應的氣體),壓強增大,但參與反應的各物質的濃度不變,反應速率不變。5.正確區(qū)分外界條件對可逆反應的正、逆反應速率的影響。如對ΔH<0的反應,升高溫度,平衡逆向移動,正、逆反應速率都增大。(1)對反應Ⅱ,在某一投料比時,兩種壓強下,H2SO4在平衡體系中物質的量分數隨溫度的變化關系如圖所示。p2

p1(填“>”或“<”),得出該結論的理由是_

。

考向2“控制變量”思想在探究影響化學反應速率因素中的應用典型例題答案解析2.(2018年北京理綜,27節(jié)選)近年來,研究人員提出利用含硫物質熱化學循環(huán)實現太陽能的轉化與存儲。過程如下:>不反應Ⅱ是氣體物質的量減小的反應,溫度一定時,增大壓強使反應正向移動,

H2SO4的物質的量增大,體系總物質的量減小,H2SO4的物質的量分數增大答案解析

(2)I-可以作為水溶液中SO2歧化反應的催化劑,可能的催化過程如下。將ⅱ補充完整。ⅰ.SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2Oⅱ.I2+2H2O+

+

+2I-

SO24H+①B是A的對比實驗,則a=

。

②比較A、B、C,可得出的結論是__________________________________

。

③實驗表明,SO2的歧化反應速率D>A,結合ⅰ、ⅱ反應速率解釋原因:___________________________________________。

(3)探究ⅰ、ⅱ反應速率與SO2歧化反應速率的關系,實驗如下:分別將18mLSO2飽和溶液加入2mL下列試劑中,密閉放置觀察現象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)大于I-是SO2歧化反應的催化劑,H+單獨0.4答案解析序號試劑組成實驗現象A0.4mol·L-1KI溶液變黃,一段時間后出現渾濁Bamol·L-1KI0.2mol·L-1H2SO4溶液變黃,出現渾濁較A快C0.2mol·L-1H2SO4無明顯現象D0.2mol·L-1KI0.0002molI2溶液由棕褐色很快褪色,變成黃色,出現渾濁較A快存在時不具有催化作用,但H+可以加快歧化反應速率反應ⅱ比ⅰ快;D中由反應ⅱ產生的H+使反應ⅰ加快解析?

(1)在橫坐標上任取一點,作縱坐標的平行線,可見溫度相同時p,2對應的H2SO4的物質的量分數大于p1,反應Ⅱ是氣體分子數減小的反應,增大壓強使平衡向正反應方向移動,H2SO4的物質的量增加,體系總物質的量減小,H2SO4的物質的量分數增大,所以p2>p1。(2)反應Ⅱ的總反應為3SO2+2H2O2H2SO4+S↓,I—可以作為水溶液中SO2歧化反應的催化劑,催化劑在反應前后質量和化學性質不變,(總反應-反應ⅰ)÷2得反應ⅱ的離子方程式為I2+2H2O+SO24H++SO42-+2I-。解析?

(3)①B是A的對比實驗,采用控制變量法,B比A中H2SO4的濃度大了0.2mol·L-1,A與B中KI濃度應相等,則a=0.4。②對比A與B,加入H+可以加快SO2歧化反應的速率;對比B與C,H+單獨存在時不能催化SO2的歧化反應;比較A、B、C,可得出的結論是I-是SO2歧化反應的催化劑,H+單獨存在時不具有催化作用,但H+可以加快歧化反應速率。③對比D和A,D中加入的KI的濃度小于A,且D中多加了I2,反應ⅰ消耗H+和I-,反應ⅱ中消耗I2,D中“溶液由棕褐色很快褪色,變成黃色,出現渾濁較A快”,反應速率D>A,由此可見,反應ⅱ比反應ⅰ速率快,反應ⅱ產生H+使c(H+)增大,從而使反應ⅰ加快。突破訓練2.(2018年湖南衡陽八中高三月考)鉻是廣泛存在于環(huán)境中的金屬元素,在水體中主要以+3價和+6價鉻的化合物為主,其中+6價鉻對人體有害。通常含+6價鉻的酸性工業(yè)廢水的處理流程如下:

為進一步研究初始pH和草酸濃度對第②步反應速率的影響,某學習小組設計如下對比實驗:實驗編號初始pH廢水樣品體積/mL草酸溶液體積/mL蒸餾水體積/mL甲4601030乙5x1030丙5y5z突破訓練(1)實驗設計表中z=

。

(2)實驗甲中0~t1時間段反應速率v(Cr3+)=

mol·L-1·min-1(用含字母的代數式表示)。

(3)常溫下,第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq),溶度積Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使c(Cr3+)不高于10-5mol·L-1,溶液的pH應調至

。35大于或等于5答案解析解析?

(1)根據控制變量法的原理可知,要保證廢水樣品相同、混合后總體積相同,即x=60,y=60,所以實驗設計表中z=35。(2)實驗甲中0~t1時間段的反應速率v(Cr3+)=mol·L-1·min-1。(3)要使c(Cr3+)不高于10-5mol·L-1,則c3(OH-)≥=,即c(OH-)≥10-9mol·L-1,所以溶液的pH應調至大于或等于5。點石成金一、變量的控制是解決問題的關鍵在研究影響化學反應速率的因素時,由于外界因素較多,若要探究某個因素的影響,需控制其他因素相同或不變,才能進行實驗,即控制變量。命題角度主要有:(1)探究濃度對化學反應速率的影響;(2)探究溶液的酸堿性對化學反應速率的影響;(3)探究原電池反應對化學反應速率的影響;(4)探究溫度及催化劑對化學反應速率的影響;(5)探究綜合因素對化學反應速率的影響。點石成金二、常見的答題必備1.定多變一。在探究時,應先確定其他因素不變,只變化一種因素,看這種因素與探究的問題存在怎樣的關系。確定一種因素的影響結果后,再確定另一種因素的影響結果,通過分析每種因素與所探究問題之間的關系,得出所有影響因素與所探究問題之間的關系。2.數據有效。解答時注意選擇的數據(或設置實驗)要有效,且變量統(tǒng)一,對于與平均值相差較大的數據在計算時要舍棄。3.影響化學反應速率的“8”個重要因素:①濃度;②溫度;③壓強;④催化劑;⑤固體表面積;⑥原電池反應;⑦酸堿度;⑧光照強度?；瘜W平衡PART13微專題13一、化學平衡的判斷1.等——“逆向相等”。(1)同一物質(兩種表述):v正=v逆,斷鍵數=成鍵數。(2)不同物質:=。2.定——“變量不變”:如果一個量是隨反應進行而改變的(即變量),當其“不變”時,反應達到平衡狀態(tài),即“變量”不變→平衡狀態(tài)。(1)平衡體系中各物質的m、n、c和n%等保持不變。(2)一定條件下的氣體密度、總壓強、氣體的平均相對分子質量不變等。(3)有色體系的顏色保持不變。3.依Qc與K關系判斷:若Qc=K,反應處于平衡狀態(tài)。二、平衡常數1.化學平衡常數(1)代入化學平衡常數表達式的各物質的濃度為平衡濃度,而不是初始濃度。(2)K越大,說明平衡體系中生成物所占的比例越大,反應正向進行的程度越大,即反應進行得越完全,反應物的轉化率越大;反之,反應進行得越不完全,反應物的轉化率越小。(3)化學平衡常數只與溫度有關,與濃度、壓強無關。若反應的ΔH<0,升溫,化學平衡逆向移動,K減小;若反應的ΔH>0,升溫,化學平衡正向移動,K增大。(4)若反應物或生成物中有固體或純液體,其濃度可以看作“1”,不用代入化學平衡常數表達式。(5)化學平衡常數是指某一具體反應的平衡常數。若化學方程式中的化學計量數變化,化學平衡常數也要發(fā)生變化;當化學反應逆向進行時,其平衡常數為原平衡常數的倒數。2.化學平衡移動方向的判斷(1)根據勒夏特列原理判斷。(2)根據圖像中正、逆反應速率的相對大小判斷:若v正>v逆,則平衡向正反應方向移動;反之,平衡向逆反應方向移動。(3)根據變化過程中速率變化的性質判斷:若平衡移動過程中,正反應速率增大(或減小),則平衡向逆(或正)反應方向移動。(4)根據濃度商(Qc)規(guī)則判斷:若某溫度下Qc<K,則反應向正反應方向進行;Qc>K,反應向逆反應方向進行。。三、分析化學平衡移動的一般思路1.分析化學平衡是否移動的一般思路——比較同一物質的正、逆反應速率的相對大小。2.惰性氣體對化學平衡的影響四、解答化學平衡移動問題的步驟?？枷?化學平衡狀態(tài)的判定典型例題答案1.(2018年4月浙江選考,14)反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH<0,若在恒壓絕熱容器中發(fā)生,下列選項表明反應一定已達平衡狀態(tài)的是(

)。A.容器內的溫度不再變化B.容器內的壓強不再變化C.相同時間內,斷開H—H鍵的數目和生成N—H鍵的數目相等D.容器內氣體的濃度c(N2)∶c(N2)∶c(NH3)=1∶3∶2解析A解析?絕熱容器,溫度不再改變,說明正、逆反應速率相等,該反應達到平衡狀態(tài),故A項正確;該反應在恒壓條件下進行,壓強始終不變,不能根據壓強判斷平衡狀態(tài),故B項錯誤;相同時間內,斷開

鍵的數目和生成N—H鍵的數目相等,表示的都是正反應,且不滿足化學計量數關系,無法判斷是否達到平衡狀態(tài),故C項錯誤;容器內氣體的濃度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2,無法判斷各組分的濃度是否發(fā)生變化,則無法判斷平衡狀態(tài),故D項錯誤。突破訓練1.(2018年遼寧丹東五校聯考)在恒溫恒容密閉容器中,有可逆反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)(正反應為放熱反應),下列不能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是(

)。A.正反應生成NO2的速率和逆反應生成O2的速率相等B.反應容器中壓強不隨時間變化而變化C.混合氣體顏色深淺保持不變D.混合氣體平均相對分子質量保持不變A答案解析解析?NO2和O2的化學計量數之比為2∶1,正反應生成NO2的速率和逆反應生成O2的速率相等,正、逆反應速率并不相等,不能說明反應已達到平衡,A項錯誤;反應前后氣體的化學計量數之和不相等,當達到平衡時,氣體的壓強不變,B項正確;混合氣體的顏色不再改變,說明NO2氣體的濃度不變,達到平衡狀態(tài),C項正確;反應前后氣體的化學計量數之和不相等,當達到平衡時,氣體的物質的量不變,則混合氣體的平均摩爾質量不再改變,D項正確。點石成金常見化學平衡標志判斷一覽表[以反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例]

條件特征是否平衡v(正)=v(逆)在單位時間內消耗m

mol

A的同時生成m

mol

A是在單位時間內消耗n

mol

B的同時消耗p

mol

C是在單位時間內消耗n

mol

B的同時生成q

mol

D不一定v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q不一定各組分濃度保持不變各物質的物質的量或物質的量分數一定是各氣體的體積分數一定是混合氣體的總壓強一定當m+n≠p+q時(其他條件不變)是當m+n=p+q時(其他條件不變)不一定混合氣體平均摩爾質量一定當m+n≠p+q時是當m+n=p+q時不一定2.(2018年天津理綜,5)室溫下,向圓底燒瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氫溴酸,溶液中發(fā)生反應:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O,充分反應后達到平衡。已知常壓下,C2H5Br和C2H5OH的沸點分別為38.4℃和78.5℃。下列有關敘述錯誤的是(

)。A.加入NaOH,可增大乙醇的物質的量B.增大HBr濃度,有利于生成C2H5BrC.若反應物均增大至2mol,則兩種反應物平衡轉化率之比不變D.若起始溫度提高至60℃,可縮短反應達到平衡的時間

考向2化學平衡移動及影響因素典型例題D解析答案解析?加入NaOH,會中和HBr,平衡逆向移動,可增大乙醇的物質的量,A項正確;增大HBr濃度,平衡正向移動,有利于生成C2H5Br,B項正確;若反應物增大至2mol,實際上就是將反應物的濃度都增大至原來的2倍,比例不變(兩次實驗反應物的比例都是1∶1,等于方程式中的化學計量數之比),只要反應物的投料比等于化學計量數之比,達平衡時反應物的轉化率一定是相等的,所以兩種反應物的轉化率一定是1∶1,C項正確;若起始溫度提高至60℃,C2H5Br會揮發(fā),平衡不斷正向移動,一直無法達到新的平衡,則反應達到平衡的時間延長,D項錯誤。突破訓練2.(2018年甘肅蘭州模擬)用CO2催化加氫可以制取二甲醚,反應如下:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)

ΔH=-122.5kJ·mol-1。某壓強下合成二甲醚的反應在不同溫度、不同投料比時,CO2的平衡轉化率變化如圖所示:(1)T1

(填“<”“>”或“=”)T2,判斷的理由是________________________________

________________________________。

(2)T1溫度下,將6molCO2和12molH2充入2L的恒容密閉容器中,5min后反應達到平衡狀態(tài),則0~5min內的平均反應速率v(CH3OCH3)=

。

(3)一定條件下,上述合成二甲醚的反應達到平衡狀態(tài)后,若改變反應的某個條件,下列變化能說明平衡一定向正反應方向移動的是

(填字母)。

A.逆反應速率先增大后減小B.容器中的值減小C.H2的轉化率增大D.該反應再次達到平衡時,平衡常數減小

答案解析<該反應為放熱反應,升高溫度,

平衡逆向移動,CO2的轉化率會減小,按相同投料比投料時T,1溫度下CO2的轉化率大于T2溫度下CO2的轉化率,可知T1<T20.18mol·L-1·min-1C解析?(2)根據題意,H2與CO2的投料比為2∶1,從圖像上找出T1溫度下CO2的轉化率為60%,則在5min內CO2轉化了3.6mol,由反應比例關系可知5min內生成CH3OCH31.8mol,體積為2L,則c(CH3OCH3)=0.9mol·L-1。根據速率公式v=,可得CH3OCH3的反應速率為0.18mol·L-1·min-1。(3)逆反應速率先增大后減小,說明平衡向逆反應方向移動,A項錯誤;容器中

的值減小,可能為減小H2的量使平衡逆向移動,B項錯誤;當H2的轉化率增大時,反應一定正向移動,C項正確;平衡常數減小,反應逆向移動,D項錯誤。點石成金反應物濃度的改變對化學平衡的影響1.若反應物只有一種:aA(g)bB(g)+cC(g)。不改變其他條件下,增加A的量,平衡向正反應方向移動,但是A的轉化率與氣體物質的化學計量數有關(可用等效平衡的方法分析)。(1)若a=b+c,A的轉化率不變;(2)若a>b+c,A的轉化率增大;(3)若a<b+c,A的轉化率減小。2.若反應物不止一種:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)(1)在不改變其他條件時,只增加A的量,平衡向正反應方向移動,但是A的轉化率減小,而B的轉化率增大。(2)若按原比例同倍數地增加A和B,平衡向正反應方向移動,但是反應物的轉化率與氣體物質的化學計量數有關。若a+b=c+d,A、B的轉化率都不變;若a+b>c+d,A、B的轉化率都增大;若a+b<c+d,A、B的轉化率都減小。化學平衡圖像分析

及相關計算PART14微專題14一、化學反應速率、化學平衡圖像1.常見基本圖像[mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

ΔH>0,m+n>p+q](1)速率曲線圖(2)轉化率曲線圖:恒溫、恒壓曲線(p1<p2)2.幾種特殊圖像(1)對于化學反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如圖甲、乙,M點前,表示從反應物開始,v正>v逆;M點為剛達到平衡點;M點后為平衡受溫度的影響情況,即升溫,A的百分含量增加或C的百分含量減少,平衡左移,故正反應的ΔH<0。(2)對于化學反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如圖丙,L線上所有的點都是平衡點。L線的上方(E點),A的百分含量大于此壓強時平衡體系的A的百分含量,所以,E點v正>v逆;則L線的下方(F點)v正<v逆。二、“三段式法”解答化學平衡計算題1.方法如mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始物質的量濃度分別為amol·L-1、bmol·L-1,達到平衡后消耗A的物質的量濃度為mxmol·L-1。

mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始(mol·L-1)a

b

0

0變化(mol·L-1)mx

nx

px

qx

平衡(mol·L-1)a-mx

b-nx

px

qx

K=2.說明(1)反應物:c(平)=c(始)-c(變);生成物:c(平)=c(始)+c(變)。(2)各物質的轉化濃度之比等于化學方程式中化學計量數之比。(3)轉化率=×100%。1.(2018年湖南、江西十四校聯考)一定溫度下,向容積為2L的恒容密閉容器中充入6molCO2

和8molH2,發(fā)生反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH=-49.0kJ·mol-1,測得n(H2)隨時間的變化如曲線Ⅰ所示?？枷?化學反應速率、化學平衡圖像典型例題A.該反應在0~8min內CO2

的平均反應速率是0.375mol·L-1·min-1B.保持溫度不變,若起始時向上述容器中充入4molCO2、2molH2、2molCH3OH(g)和1molH2O(g),則此時反應向正反應方向進行C.保持溫度不變,若起始時向上述容器中充入3molCO2

和4molH2,則平衡時H2

的體積分數等于20%D.改變條件得到曲線Ⅱ、Ⅲ,則曲線Ⅱ、Ⅲ改變的條件分別可能是升高溫度、充入氦氣下列說法正確的是(

)。B答案解析解析?

由圖中曲線Ⅰ可知,該反應在0~8min內氫氣的變化量為6mol,則二氧化碳的變化量為2mol,該反應在0~8min內CO2

的平均反應速率是=0.125mol·L-1·min-1,A項錯誤;由圖中曲線Ⅰ可知,該反應在8min時達到平衡,反應混合物中有4molCO2、2molH2、2molCH3OH(g)和2molH2O(g)。保持溫度不變,若起始時向上述容器中充入4molCO2、2molH2、2molCH3OH(g)和1molH2O(g),相當于在原平衡狀態(tài)減小1molH2O(g),則此時反應向正反應方向進行,B項正確;原平衡混合物中H2

的體積分數等于20%,保持溫度不變,若起始時向上述容器中充入3molCO2

和4molH2,相當于對原平衡減壓,平衡逆向移動,則平衡時H2

的體積分數大于20%,C項錯誤;該反應為放熱反應,改變條件后,反應速率均加快,但是Ⅱ的平衡向左移動,Ⅲ的平衡向右移動,所以曲線Ⅱ改變的條件是升高溫度,曲線Ⅲ改變的條件是增大壓強,D項錯誤。答案解析1.(2018年寧夏銀川高三月考)將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于密閉容器中,發(fā)生反應NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。該反應的平衡常數的負對數(-lgK)值隨溫度(T)的變化曲線如圖所示,下列說法不正確的是(

)。A.該反應的ΔH>0B.A點對應狀態(tài)的平衡常數K=10-2.294C.NH3的體積分數不變時,該反應一定達到平衡狀態(tài)D.30℃時,B點對應狀態(tài)的v(正)<v(逆)突破訓練C解析?

-lgK越大,平衡常數K越小,由圖可知,隨著溫度升高,-lgK減小,即平衡常數K增大,則升高溫度平衡正向移動,正反應為吸熱反應,ΔH>0,A項正確;A點對應的-lgK=2.294,則平衡常數KA=10-2.294,B項正確;因反應物氨基甲酸銨為固體,則反應體系中氣體只有NH3和CO2,反應得到NH3和CO2的物質的量之比為2∶1,反應開始后NH3的體積分數始終不變,所以NH3的體積分數不變不能說明反應達到了平衡狀態(tài),C項錯誤;30℃時,B點的Qc大于平衡常數K,平衡向逆反應方向進行,則B點對應狀態(tài)的v(正)<v(逆),D項正確。點石成金1.緊扣反應特點——解題的依據看清各物質的狀態(tài)(有無固體、液體),明確氣體分子數的變化(變大、變小、不變),正反應是吸熱還是放熱。2.識別圖像特點——正確識圖找準解題的突破口(1)認清坐標系,弄清縱、橫坐標所代表的意義,并與有關原理相結合。(2)看清起點,分清反應物、生成物。濃度減小的是反應物,濃度增大的是生成物,生成物一般以原點為起點。(3)看清曲線的變化趨勢,注意漸變和突變,分清正、逆反應,從而判斷反應特點。(4)注意終點。例如,在濃度—時間圖像上,一定要看清終點時反應物的消耗量、生成物的增加量,并結合有關原理進行推理判斷。點石成金3.明確破題方法——分析圖像中隱含的信息,找出數據之間的關聯點(1)先拐先平數值大。在含量(轉化率)—時間曲線中,先出現拐點的反應則先達到平衡,說明該曲線對應反應的反應速率更快,表示溫度較高、有催化劑、壓強較大等。(2)定一議二。當圖像中有三個量時,先確定一個量不變,再討論另外兩個量的關系,有時還需要作輔助線。4.掌握分析的方法——三步分析法一看反應速率是增大還是減小;二看v(正)、v(逆)的相對大小;三看化學平衡移動的方向。5.想規(guī)律做判斷——對照選項得結論聯想化學反應速率、化學平衡移動規(guī)律,將圖表與原理結合,對照得出結論?？枷?化學反應速率、化學平衡的有關計算典型例題2.利用I2O5可消除CO污染,其反應為I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s)。不同溫度下,向裝有足量I2O5固體的2L恒容密閉容器中通入2molCO,測得CO2氣體的體積分數φ(CO2)隨時間t的變化曲線如圖所示。答案解析(1)從反應開始至a點時的平均反應速率v(CO)=

。

(2)b點時,CO的轉化率為

。

(3)b點和d點的化學平衡常數:Kb

(填“>”“<”或“=”)Kd,判斷的理由是

_

_____________________________。

0.6mol·L-1·min-180%>不其他條件相同時,曲線Ⅱ先達到平衡,溫度高于曲線Ⅰ,說明溫度升高CO2的產率降低,平衡向逆反應方向移動,平衡常數減小解析?

(1)0~0.5min時,設轉化的CO的物質的量為xmol,列三段式:

I2O5(s)+5CO(g)5CO2(g)+I2(s)起始量/mol

2

0轉化量/mol x

xa點量/mol 2-x

x根據a點時CO2的體積分數φ(CO2)===0.30,得x=0.6,則從反應開始至a點時的反應速率v(CO)==0.6mol·L-1·min-1。(2)設反應到b點時,轉化的CO的物質的量為ymol,

5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)起始量/mol

2

0轉化量/moly

yb點量/mol2-y