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2014届高考化学一轮复习核心要点整合课件：专题八《化学反应速率和化学平衡》
2014届高考化学一轮复习核心要点整合课件：专题八《化学反应速率和化学平衡》
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C　【解析】 对于有固体参加的反应来说，增加固体反应物的质量，因为不能改变其浓度，对平衡无影响，①错；压强的改变对溶液中进行的反应的反应速率和平衡没有影响，②错；任何反应都伴随着能量的变化，即任何反应不是吸热反应，就是放热反应，改变反应温度，化学平衡一定会发生移动，③对；催化剂只能改变反应速率，不能改变反应的限度，④错；化学平衡常数减小，一定是温度发生了改变，化学平衡一定发生了移动，⑤对。
确认能发生化学平衡移动的是(　　) A．化学反应速率发生了改变 B．有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变压强 C．由于某一条件的改变，使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的改变 D．可逆反应达到平衡后，使用催化剂 C　【解析】 对反应前后气体体积不变的可逆反应，若达到平衡改变压强，正、逆反应速率和各组分的浓度都会改变，但平衡不移动(等效平衡)，但对气体体积改变的反应，平衡发生移动，故A、B项的平衡不一定发生移动；催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，平衡也不移动；而C项是各组分的浓度发生了不同程度的改变，不是同倍改变，故可确认发生了移动。 ?　探究点三　化学平衡的有关计算 例3
[2011·全国卷] 在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于(　　) A．5%　　 B．10%
D．20% 【点评】 利用三段式可有效地理清各物理量之间的关系，保持解题过程中思路清晰。使用三段式要注意：若题目中给出的是各种物质的物质的量而不是浓度，上述各式中的浓度均可用物质的量来代替。但要注意表示各种物质的量的关系要统一，而且单位也要统一。 C　【解析】 例4
已知下列反应的平衡常数： ?　探究点四　图表及图像问题 【点评】 本题若忽视题干中“绝热恒容密闭容器”几个关键字，不能从温度对反应速率的影响入手，则会束手无策。此外，本题的易错点是受常见的温度－速率图像的影响，将横坐标看成温度而错选A项。 题型三
化学平衡的图像 【例3】
向一体积不变的密闭容器中加入2 mol A?0.6 mol C和一定量的B三种气体?一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图1所示?图2为t2时刻后改变反应条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件?已知t3-t4阶段为使用催化剂;图1中t0-t1阶段c(B)未画出? 下列说法不正确的是(
) A.此温度下该反应的化学方程式为2A(g)+B(g)?2C(g) B.t4-t5阶段改变的条件为减小压强 C.B的起始物质的量为1.0 mol D.在相同条件下,若起始时容器中加入a mol A?b mol B和c mol C,要达到t1时刻同样的平衡,a?b?c要满足的条件为a+2c/3=2.4和b+c/3=1.2
图2是在几种不同情况下的化学平衡,而影响平衡的因素有:浓度?温度?压强?催化剂,t3-t4和t4-t5这两段平衡是不移动的,则只能是压强和催化剂影响的,因此应该推断该反应为等体积变化的反应?再结合图1可知,A浓度的变化为0.2 mol/L,C浓度的变化量为0.3 mol/L,由化学反应的速率之比等于化学方程式前的计量系数之比,可写出该反应的方程式为2A(g)+B(g)?3C(g),故A项错误;t3-t4的平衡比原平衡的速率要快,而t4-t5的速率又变慢,前者题目已给出是使用催化剂,所以后者为减压,
因为条件只能用一次,故B项正确;B的平衡浓度是0.4 mol/L,则起始时应为0.5 mol/L;起始时2 mol A所对应的浓度为1 mol/L,所以容器体积应是2 L;所以B的起始物质的量为0.5 mol/L×2 L=1 mol,C项正确;D项考查的是等效平衡;要最终为相同平衡,则必须拆算后与原平衡相等? [答案]
(1)有关化学反应速率和化学平衡图表的知识:①对有气体参加的可逆反应,在温度相同的情况下,压强越大,达到平衡所需的时间越短;在压强相同的情况下,温度越高,达到平衡所需的时间越短?②使用催化剂,能同等程度地改变正?逆反应速率,改变达到平衡所需时间;但不影响化学平衡移动?③同一反应中,未达到平衡前,同一段时间间隔内,高温时(其他条件相同)生成物含量总比低温时生成物含量大,高压时(其他条件相同)生成物的含量总比低压时生成物的含量大?
④平衡向正反应方向移动,生成物的物质的量增加,但生成物的浓度?质量分数以及反应物的转化率不一定增加?(2)分析方法:Ⅰ.速率图像: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?③看终点:分清消耗浓度和增长浓度?
反应物的消耗浓度与生成物的增长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-速率图像,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?Ⅱ.化学平衡图像: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?
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,先出现拐点的曲线先达到平衡?它所代表的是温度高?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? 【变式训练3】
对于可逆反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);ΔHp2,压强越大,NH3的体积分数也越大,A项错误;B项,升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,N2的转化率应降低,B项错误;D项,催化剂不能使化学平衡移动,但能加快反应速率,缩短建立平衡的时间,有催化剂的应先建立平衡,D项错误? [答案]
C 要点热点探究 ?　探究点一　化学反应速率及其影响因素 【点评】 本题易将反应速率与化学平衡的移动混淆而错选。此处常见的误区有：反应向正反应方向移动，则正反应速率一定增大，反应向逆反应方向移动，则逆反应速率一定增大。 [2010·海南化学卷]对于化学反应3W(g)＋2X(g)＝4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是(　　) A．v(W)＝3v(Z)
B．2v(X)＝3v(Z) C．2v(X)＝v(Y)
D．3v(W)＝2v(X) C　【解析】 将四个选项变成分数形式，看是否符合速率比等于化学计量数比关系。 ?　探究点二　化学平衡状态的判断及化学平衡移动 2．化学平衡的移动 (1)分析化学平衡是否移动的一般思路——比较同一物质的正逆化学反应速率的相对大小。
(2)化学平衡移动原理——勒夏特列原理解读 原理内容：外界条件对化学平衡的影响可概括为一句话：若改变影响平衡的一个条件，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 原理解读： ①“减弱这种改变”——升温平衡向着吸热反应方向移动；增加反应物浓度平衡向反应物浓度减小的方向移动；增压平衡向气体物质的物质的量减小的方向移动。 ②化学平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变，而不能完全抵消外界条件的变化，更不能超过外界条件的变化。 ③惰性气体对化学平衡的影响 3．等效平衡 (1)定义：相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，达到平衡时，任何相同物质的含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)都相同的化学平衡互称等效平衡。 (2)类型 ①恒温、恒容条件下的等效平衡 对反应前后气体分子数改变的可逆反应，改变起始加入量时，“一边倒”后(即通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式同一半边的物质的量)，与原起始加入量相同，则为等效平衡。平衡时的各物质的浓度、百分含量均相同。 对反应前后气体分子数不变的可逆反应，改变起始加入量时，“一边倒”后，投料时的物质的量比与原起始加入量的比值相同，则为等效平衡。平衡时的各物质百分含量均相同。 ②恒温恒压下的等效平衡 如果反应在恒压下进行，改变起始加入量时，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成反应物(或生成物)，物质的量比与原起始加入量的比值相同，则为等效平衡。平衡时的各物质百分含量均相同。 对于任何一个化学平衡体系，以下变化或采取的措施，平衡一定发生移动的是(　　) ①加入一种反应物，②增大体系的压强，③升高温度，④使用催化剂，⑤化学平衡常数减小 A．①②③⑤　　　　　　　 B．①②③④⑤ C．③⑤
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 物质 X Y Z 初始浓度/mol·L－1 0.1 0.2 0 平衡浓度/mol·L－1 0.05 0.05 0.1 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 2.外界条件对化学反应速率影响的微观解释 考点2
化学平衡的建立与移动 1.化学平衡的标志和判断 (1)绝对标志 ①v正=v逆≠0,现以反应N2+3H2
2NH3为例,对等速标志v正=v逆≠0的理解: a.若有1 mol N2消耗,则有1 mol N2生成(同种物质,物质的量相等,代表的变化方向相反); b.若有1 mol N2消耗,则有3 mol H2生成(同侧不同种物质,物质的量之比=化学计量数之比,代表的变化方向相反); c.若有1 mol N2消耗,则有2 mol NH3消耗(异侧物质,物质的量之比=化学计量数之比,代表的变化方向相反)? ②各组分的物质的量浓度?质量分数?体积分数?转化率等保持不变? (2)相对标志 ①反应体系中总压强不随时间变化(适用于反应中有气体参与且反应前后体积不等的反应)? ②混合气体的密度?平均相对分子质量等不随时间变化? 2.化学平衡移动的根本原因 当外界条件改变导致v(正)≠v(逆)时,平衡就会发生移动,平衡移动的方向与改变外界条件后的v(正)与v(逆)的相对大小有关,当v(正)>v(逆),平衡向正反应方向移动;当v(正)<v(逆),平衡向逆反应方向移动;当v(正)=v(逆),平衡不移动? 3.影响化学平衡的因素与勒夏特列原理 (1)条件改变与化学平衡的转移?化学反应速率之间的关系
(2)化学平衡移动原理 外界条件对化学平衡的影响可概括为一句话,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),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动? ①原理中“减弱这种改变”的正确理解应当是:升高温度时,平衡向吸热反应方向移动;增大反应物浓度,平衡向反应物浓度减小的方向移动;增大压强时,平衡向体积缩小的方向移动? ②移动的结果只是减弱了外界条件的变化,而不能完全抵消外界条件的变化?如增大反应物A的浓度,平衡移动,但达到新平衡时,A的浓度比原平衡大;同理,若改变的是温度?压强等,其变化也相似? 4.等效平衡分析 条件
结果 恒温恒容 反应前后气体分子数不 相等A(g)+B(g)? C(g) [Δn(g)≠0] 投料换算成方程式同一边相同物质表示时,物质的量相同 两次平衡时各组分百分含量?n?c均相同 恒温恒容 反应前后气体分子数相等 A(g)+B(g)?2C(g) [Δn(g)=0] 投料换算成方程式同一边相同物质表示时,物质的量等比例
两次平衡时各组分百分含量相同,n?c同比例变化 恒温恒压 所有可逆气体反应 投料换算成方程式同一边相同物质表示时,物质的量等比例 两次平衡时各组分百分含量?c相同,n同比例变化 热点题型突破 考情分析:从近几年的高考试题来看,化学反应速率单独命题的较少,主要与化学平衡结合在一起进行考查,且难度有逐年降低的趋势,其主要命题内容有:
1.化学反应速率的影响因素及计算? 2.化学平衡状态的判断? 3.应用平衡原理判断反应进行的方向? 4.涉及化学反应速率和化学平衡的图象分析? 将化学平衡移动的原理与化工生产?生活实际相结合的题目是最近几年高考命题的热点? 题型一
化学反应速率 【例1】 2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)是制备硫酸的重要反应?下列叙述正确的是(
) A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率 B.增大反应体系的压强,反应速率一定增大 C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间 D.在t1?t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1?c2,则时间间隔t1~t2内,SO3(g)生成的平均速率为
解答本题要熟悉外界因素对化学反应速率和化学平衡的影响,要熟悉化学反应速率的计算方法?选项A,催化剂能同等程度影响正?逆反应速率?选项B,当有其他变量(如降温等)发生变化时,增大体系的压强,反应速率不一定增大?选项C,降低温度,反应速率降低,达到平衡的时间将延长?选项D,Δc[SO3(g)]=c2-c1,Δt=t2-t1,故SO3(g)生成的平均速率为 [答案]
对化学反应速率考生应重点掌握以下三点: (1)反应速率的概念,需要注意的是反应速率只取正值,为平均值;用不同物质来表示同一反应的反应速率,其数值不一定相同,但其数值之比应等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比? (2)熟悉反应速率的表示方法,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示化学反应速率v=
,单位:mol/(L·s)?mol/(L·min)等?
(3)掌握有关反应速率的简单计算,注意防止计算时忽视容器体积?时间及时间单位? 【变式训练1】
某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3+Br2
CH3COCH2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系?反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定?在一定温度下,获得如下实验数据: 实验序号 初始浓度c/mol·L-1 溴颜色消失所需时间t/s CH3COCH3 HCl
Br2 ① 0.80 0.20 0. ② 1.60 0.20 0. ③ 0.80 0.40 0. ④ 0.80 0.20 0. 分析实验数据所得出的结论不正确的是(
) A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大 B.实验②和③的v(Br2)相等 C.增大c(HCl),v(Br2)增大 D.增大c(Br2),v(Br2)增大
选项A,根据实验①②数据,c(CH3COCH3)增大时,溴颜色消失时间变短,说明v(Br2)增大?选项B,实验②③中,c(Br2)和溴颜色消失时间都相同,故v(Br2)相等?选项C,根据实验①③,增大c(HCl)时,溴颜色消失时间变短,说明v(Br2)增大?选项D,从表中数据看,①④中c(CH3COCH3)?c(HCl)是相同的,而④中c(Br2)比①中的大,所以溴颜色消失的时间变长,即v(Br2)变小,D错? [答案]
化学平衡的建立与移动 【例2】
将等物质的量的F2和CIF混合,在密闭容器中发生反应:F2(g)+CIF(g)?CIF3(g);ΔH0? 下列叙述正确的是(
) A.平衡时分离出一部分气体Z,正反应速率增大 B.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡 C.升高温度,混合气体的平均相对分子质量增大 D.平衡后加入X,上述反应的ΔH增大
平衡时分离出一部分气体Z,生成物浓度减小,因此逆反应速率会变小,正反应速率在分离Z的瞬间不变,随后变小,化学平衡正向移动,A错?由于正反应是吸热反应,因此升高温度平衡向正反应方向移动,但该方向气体的物质的量减小,气体的质量也减小,因此不能确定平均相对分子质量变化趋势,C错?平衡后加入X使平衡向正反应方向移动,吸收的热量增多,但ΔH不变,D错? [答案]
B 专题八 化学反应速率和化学平衡 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。 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。 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mp4，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 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。 答案：　B 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，K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。 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刻，反应物与生成物的浓度有如下关系： 起始浓度 甲 乙 丙 c(H2)/mol/L 0.010 0.020 0.020 c(CO2)/mol/L 0.010 0.010 0.020 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 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。
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。
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
混合气体的平均相对分子质量为＝，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。
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
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)2N2(g)＋3H2O(g)　ΔHp＋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。
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)??N2O4(g)　ΔH<0
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)(　　)
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(　　)
Qc＝，Qc叫该反应的浓度商。
(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。
(2010·北京理综)某温度下，H2(g)＋CO2(g)??H2O(g)＋CO(g)的平衡常数K＝。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。
甲容器中，设H2的转化浓度为x mol/L
　　　H2(g)＋CO2(g)??H2O(g)＋CO2(g)
初始浓度　 0.010　 0.010　　0　　
平衡浓度　0.010－x　0.010－x　 x　　 x
由题意知：＝
x＝0.006 mol/L
H2、CO2的转化率：α(H2)＝α(CO2)＝＝60%。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。
下列说法错误的是(　　)
A．反应达到平衡时，X的转化率为50%
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
X、Y的反应量为0.05 mol·L－1、0.15 mol·L－1，Z的生成量为0.1 mol·L－1，则该反应的化学反应方程式为X＋3Y??2Z。显然，X的转化率为50%；平衡常数K＝＝1 600；平衡常数仅受温度的影响，不受压强和浓度的影响，所以C错误。
1．化学反应速率的计算
(1)在解题过程中经常用“起始量、转化量、某时刻量”的格式来分析、解决问题。例如，对于反应：mA＋nB===pC＋qD。A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，则反应速率可计算如下：
则v(A)＝mol·L－1·s－1v(B)＝mol·L－1·s－1v(C)＝mol·L－1·s－1v(D)＝mol·L－1·s－1对上述反应来说：
(1)在同一段时间内，v(A)、v(B)、v(C)、v(D)的数值不一定相同，但其表达的意义完全相同，都表示同一个反应在同一段时间内，反应向同一个方向进行的快慢。
(2)v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝mn∶p∶q，即同一反应中用不同物质表示的反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比。
2．化学反应速率的大小比较
利用化学反应速率比较反应进行的快慢，不能只看反应速率的数值大小，要注意两个换算：
(1)用同一物质的反应速率比较反应快慢时，必须要换算为在速率单位一致的前提下再进行比较；
(2)若用不同物质的反应速率比较反应进行的快慢时，除要保证单位一致外，还要根据反应速率之比等于化学计量数之比进行换算为同一物质的速率后再比较。
[特别注意] 对于某些反应，随着反应时间的延长，反应物浓度减小，反应速率也随之减小。
3．外界条件对化学反应速率的影响
(1)纯液体和固体浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面的大小发生变化，故影响反应速率。
(2)固体、液体物质，由于压强改变时对它们的体积影响很小，因而压强对它们浓度的影响可看作不变，压强对无气体参加的化学反应的速率无影响。
(3)升高温度，不论吸热还是放热反应，也不论正反应速率还是逆反应速率都增大。
(4)对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况：
恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。
②恒温时，对于恒容密闭容器：
a．充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。
b．充入“惰性”气体总压强增大反应物浓度未改变―→反应速率不变。
恒温恒压时
充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。
对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，一次只改变一个条件，能增大逆反应速率的措施是(　　)
A．通入大量O2B．增大容器体积
C．移去部分SO2D．降低体系温度
A　【解析】 增大反应物浓度可使正反应速率增大，逆反应速率随之增大，A项正确；增大容器容积，相当于减小压强，正、逆反应速率均减小，B项错误；移去部分SO2，可使反应向逆反应方向移动，而正、逆反应速率均减小，C项错误；降低温度正、逆反应速率均减小，D项错误。
本题考查内容是化学反应速率与反应方程式中物质的计量数之间的相互关系。根据化学反应基本原理知道，化学反应的快慢与多种因素相关：反应物的性质、反应类型(酸碱中和反应、氧化还原反应、有机化学反应等)、反应温度、压强、反应物的浓度、催化剂等。当一个化学反应确定后(反应物和外界条件)，化学反应的速率仅与反应物的浓度相关。因此，化学反应速率是以单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化表示。当反应体系为气态或溶液时可使用参与反应的物质的浓度来表示：v＝。
由此可知，对于任一化学反应：mA＋nB＝pY＋qZ，则可使用反应体系中各物质的浓度变化表示反应速率。但由于体系中参与反应的各物质的变化量不同，即化学方程式中各物质的化学计量系数不同。因此，该化学反应的反应速率可分别表示为：v(A)＝，v(B)＝，v(Y)＝，v(Z)＝。根据反应方程式的计量数的关系，可知，当有m mol的A发生化学反应，则必然有n mol 的B发生反应，同时有p mol的Y和q mol的Z生成。因此，可以得到如下的关系式：v(A)＝v(B)＝v(Y)＝v(Z)。掌握这一关系后考生对该试题就能很容易地进行选择。但由于化学反应速率在以往的高考试题中出现较少，考生对各种参与化学反应的物质之间的关系不能熟练地运用，导致选择困难。
1．化学平衡的标志
(1)直接标志
将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)。可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是(　　)
A．2v(NH3)＝v(CO2)
B．密闭容器中总压强增大
C．密闭容器中混合气体的密度不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
C　【解析】 根据“同边异，异边同，量相当”原则，A.不能表示正逆反应速率相等，所以不能依据A判断该分解反应已经达到化学平衡状态；NH2COONH4为固体物质，NH2COONH4分解反应为一扩大气体体积的反应，由此可以判断，随着反应的进行密闭容器中总压强增大，所以压强增大的过程，反应还在正向进行未达到平衡；同理，恒容条件下，随着反应的进行，则密度增大，依据“C.密闭容器中混合气体的密度不变”，可以判断该分解反应已经达到化学平衡状态；由于反应物(NH2COONH4)是固体物质，所以密闭容器中NH3的体积分数始终不变，为。因此不能依据D判断该分解反应已经达到化学平衡状态。
1．平衡转化率
含义：平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比，用来表示反应限度。
达平衡时，某一反应物的转换率(%)
＝×100%＝×100%＝×100%
如，对于反应：aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，反应物A的转化率可表示为：
α(A)＝×100%
2．“三段式”的运用
化学平衡的有关计算在解题过程中经常用“起始量、转化量、某时刻量”的解题模式来分析、解决问题。例如：
对于反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)。A的起始浓度为a mol·L－1，B的起始浓度为b mol·L－1，反应进行至t1 s时，A消耗了x mol·L－1，反应容器的体积为V。则：
A的转化率：α(A)＝×100%
②A的物质的量分数
Φ(A)＝×100%
某时刻容器内压强与起始压强之比：
某时刻容器内气体的平均相对分子质量：
(某时刻)＝(g·mol－1)
C　【解析】 根据题意可知，发生反应的氢气的物质的量为8 mol×25%＝2 mol，因此可得下列“三段式”：
在同温同压下，气体的体积比等于物质的量之比，因此平衡时氮气的体积分数等于其物质的量分数，即为×100%≈15%。
某温度下，反应2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)的平衡常数为400。此温度下，在容积一定的密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
浓度/(mol·L－1) 0.44 0.6 0.6
下列说法正确的是(　　)
A．CH3OH的起始浓度为1.04 mol·L－1
B．此时逆反应速率大于正反应速率
C．平衡时，CH3OH的浓度为0.04 mol·L－1
D．平衡时，CH3OH的转化率小于80%
由上述三段式看出A项错误；＝＝1.8680%，D项错误。
D　【解析】 由平衡常数的定义可知：K1＝，K2＝，反应H2＋SO2 O2＋H2S的平衡常数K＝，可知K＝。
解决化学反应速率和化学平衡图像的一般思路和方法：
[2011·天津卷] 向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图8－1所示。
由图可得出的正确结论是(　　)
A．反应在c点达到平衡状态
B．反应物浓度：a点小于b点
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段
D　【解析】 该反应是从正反应方向开始，由图可以看出反应速率在逐渐增加，故在绝热容器中反应体系温度升高，可知该反应的正反应是放热反应，但随着时间的推移，反应物浓度逐渐减小，反应速率会有所下降，只有当反应速率不再改变时，反应才达到平衡，即平衡点将在c点之后，A错；由于a点到b点反应一直正向进行，故反应物浓度b点小于a点，B错；由于该反应是放热反应，故反应物的总能量大于生成物的总能量，C错；由于到c点反应仍未达到平衡，但速率一直在增大，故SO2的转化率一直在增大，D对。
[2011·重庆卷] 一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图8－2的是(　　)
A　【解析】 左边图像是温度与时间的图像，用先拐先平数值大可判断T2>T1，拐点之后，T2温度下达到平衡时，水蒸气的含量较少，因此确定升高温度，平衡逆向移动，即此反应正向为放热反应，排除B、C。右边图像为压强与时间的图像，用先拐先平数值大可判断p1>p2，拐点后可判断增大压强平衡正向移动，确定此反应生成物的气体的物质的量之和小于反应物气体的物质的量之和，排除D。
如图8－3所示为条件一定时，反应2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)＋Q(正反应为放热)中NO的转化率与温度变化关系曲线图，图中有a、b、c、d四个点，其中表示未达到平衡状态，且v正<v逆的点是(　　)
图8－3A．a
D　【解析】 a、b在曲线上为平衡点，c、d点未达平衡，d点在曲线右上方，从d点向横坐标引辅助线，可知该温度平衡时NO的转化率比d点的小，说明d点未达平衡，且v正”、“<”或“＝”)，(Ⅰ)、(Ⅱ)两线中，使用催化剂的是_______线；
(3)反应中发生反应的I－与被氧化的I－的物质的量比为________；
(4)反应的速率可以用I与加入的淀粉溶液反应显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验，记录的数据如下：
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
c(I－)/mol·L－1 0.040 0.080 0.080 0.160 0.160
c(S2O)/mol·L－1 0.040 0.040 0.080 0.080 0.040
t/s 88 44 22 11 t1
则：该实验的目的是_____________________，
显色时间t1＝________s，分析表中数据，得出的结论是___________________。
【答案】 (1)K＝
(2)<　(Ⅱ)
(4)研究I－、S2O浓度对反应速率的影响　22　反应速率与反应物浓度乘积成正比
【解析】 (3)I可看做I2和I－相结合形成的微粒，故发生反应的I－与被氧化的I－的物质的量比为3∶2。
(4)由表中数据①②⑤看出为研究c(I－)对反应速率的影响，由表中数据②③看出为研究c(S2O)对反应速率的影响。根据浓度的变化与反应时间的数据关系可看出反应速率与反应物浓度乘积成正比。
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