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化学平衡专题复习化学平衡专题复习叙永二中高二备课组叙永二中高二备课组2013.03.16 化学平衡在最近几年高考卷中的出题形式主要化学平衡在最近几年高考卷中的出题形式主要有定性分析和定量计算两类。此类题型变化灵活,有定性分析和定量计算两类。此类题型变化灵活,注重考查知识综合应用能力和分析判断能力,命题注重考查知识综合应用能力和分析判断能力,命题者往往希望通过它能实现一定的区分度。者往往希望通过它能实现一定的区分度。 综观这几年的全国各地高考卷,化学平衡的考综观这几年的全国各地高考卷,化学平衡的考题就知识点本身而言挖掘的并不深,但是插入了图、题就知识点本身而言挖掘的并不深,但是插入了图、表信息,在考查化学平衡知识的同时,考查了读图表信息,在考查化学平衡知识的同时,考查了读图识表、分析数据等处理实际问题的能力,因此综合识表、分析数据等处理实际问题的能力,因此综合能力考查方面加大了难度。能力考查方面加大了难度。一、近几年高考化学平衡命题特点和趋势一、近几年高考化学平衡命题特点和趋势 20082008年的年的考试大纲考试大纲在化学平衡的考在化学平衡的考查内容方面与前几年相比没有变化,它规定查内容方面与前几年相比没有变化,它规定的内容有:的内容有: (1 1)了解化学反应速率的概念,反应速)了解化学反应速率的概念,反应速率的表示方法。理解外界条件(浓度、温度、率的表示方法。理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响压强、催化剂等)对反应速率的影响 (2 2)了解化学反应的可逆性。理解化学)了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的涵义及其与反应速率之间的内在联系。平衡的涵义及其与反应速率之间的内在联系。 (3 3)掌握浓度、温度、压强等条件对化)掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。学平衡移动的影响。“化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡”的考纲要的考纲要求求1、了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示、了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。方法。2、了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重、了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。大作用。3、了解化学反应的可逆性。、了解化学反应的可逆性。4、了解化学平衡建立的过程。、了解化学平衡建立的过程。5、理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常、理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。数进行简单的计算。6、理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)、理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。7、了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生、了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。产和科学研究领域中的重要作用。“化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡”的的新考纲要求新考纲要求添加添加了对了对“活化能活化能”、“焓变,熵焓变,熵变变”、“化学平衡常数化学平衡常数”等概念的等概念的明确要求。明确要求。添加了添加了“认识认识催化剂催化剂在生产、生活在生产、生活和科学研究领域中的重大作用和科学研究领域中的重大作用”。删除删除了了“理解勒夏特列原理的含义理解勒夏特列原理的含义”的具体说法,但的具体说法,但“平衡移动平衡移动”依依然保留然保留。 变化变化: :考点考点1:化学反应速率及其影响因素:化学反应速率及其影响因素1化学反应速率化学反应速率(1)概念及计算公式:)概念及计算公式:(2)注意:)注意:平均速率;平均速率;不能用不能用固体或纯液体固体或纯液体表示;表示;同一反应选用不同物质浓度的变化量表示速率,同一反应选用不同物质浓度的变化量表示速率,数数值可能不同,但表示的意义相同;值可能不同,但表示的意义相同;化学反应化学反应速率之比等于速率之比等于化学方程式的化学方程式的化学计量数化学计量数之比之比;比较反应速率的大小:比较反应速率的大小:“要求要求两同两同”即即“同一物质、同一物质、同一单位同一单位”。专题二、关于化学反应速率和化学平衡专题二、关于化学反应速率和化学平衡在在2L密闭容器中,在一定条件下进行合成氨的密闭容器中,在一定条件下进行合成氨的反应反应3H2+N22NH3,先加入,先加入H2和和N2各各2mol,反,反应经应经2min钟后达平衡状态,测得钟后达平衡状态,测得N2的物质的量浓度的物质的量浓度为为0.8mol/L。求此反应的化学反应速率是多少?。求此反应的化学反应速率是多少?例例1:0.8 mol/L0.4mol/L0.4mol/L0.2mol/L0.4mol/L N2 + 3H2 2NH3 例例1:起始量:起始量:变化量:变化量:平衡量:平衡量:1.0mol/L1.0 mol/L0mol/LV(N2)=0.6 mol/L例例2.在在4个不同的容器中,在不同的条件下个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应,根据在相同时间内测定的进行合成氨反应,根据在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是结果判断,生成氨的速率最快的是()A.V(H2)=0.1mol/LminB.V(N2)=0.2mol/LminC.V(NH3)=0.15mol/LminD.V(H2)=0.3mol/LminB B考点考点1:化学反应速率及其影响因素:化学反应速率及其影响因素2影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素(1)有效碰撞理论)有效碰撞理论(2)内因:)内因:(3)外因)外因:活化分子数分子总数活化分子数分子总数活化分子百分数活化分子百分数反应物本身的性质反应物本身的性质浓度浓度、压强、温度、催化剂、压强、温度、催化剂固体表面积、光、原电池等固体表面积、光、原电池等专题二、关于化学反应速率和化学平衡专题二、关于化学反应速率和化学平衡考点考点2:化学平衡的特征及判断标志:化学平衡的特征及判断标志1可逆反应和不可逆反应可逆反应和不可逆反应2化学平衡状态特征:化学平衡状态特征: 逆、等、动、定、变逆、等、动、定、变3化学平衡的判断:化学平衡的判断:(1)等:)等:v正正v逆逆(意义上的相等)(意义上的相等)(2)定:)定:各组分质量、物质的量、物质的量浓各组分质量、物质的量、物质的量浓度、体积分数、质量分数、物质的量分数以及度、体积分数、质量分数、物质的量分数以及反应物的转化率等保持不变反应物的转化率等保持不变(3)对于全是气体的反应,且前后计量数不相等对于全是气体的反应,且前后计量数不相等(4)对于全是气体的反应,且前后计量数相等对于全是气体的反应,且前后计量数相等(5)颜色和温度等)颜色和温度等能变的量保持不变即达平衡能变的量保持不变即达平衡专题二、关于化学反应速率和化学平衡专题二、关于化学反应速率和化学平衡例例1、 化学平衡状态的判断:化学平衡状态的判断:举例例反反应mA(g) nB(g) pC(g) qD(g) 混合物混合物体系中体系中各成分各成分的含量的含量各物各物质的物的物质的量或各物的量或各物质的物的物质的量分数一定的量分数一定各物各物质的的质量或各物量或各物质的的质量分数一定量分数一定各气体的体各气体的体积或体或体积分数一定分数一定总压强强、总体体积、总物物质的量一定的量一定正、逆正、逆反反应速速率的关率的关系系在在单位位时间内消耗了内消耗了mmolA同同时生成生成mmolA,即,即v正正=v逆逆在在单位位时间内消耗了内消耗了nmolB同同时生成生成p molC,均指均指v正正vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,v正正不一定等于不一定等于v逆逆在在单位位时间内生成了内生成了n molB,同,同时消耗消耗qmolD,因,因均指均指v逆逆平衡平衡平衡平衡平衡平衡不一定不一定平衡平衡不一定不一定不一定不一定不一定不一定举例反例反应mA(g) nB(g) pC(g) qD(g) 压强强(恒容)(恒容)m+np+q时,总压强强一定(其他条件一定)一定(其他条件一定)m+n=p+q时,总压强强一定(其他条件一定)一定(其他条件一定)混合气体混合气体的平均分的平均分子量子量 一定一定时,只有当,只有当m+np+q时,一定,但一定,但m+n=p+q时温温度度任何化学反任何化学反应都伴随着能量都伴随着能量变化,在其他条件化,在其他条件不不变的条件下,体系温度一定的条件下,体系温度一定时体系的密体系的密度度 密度一定密度一定平衡平衡不一定不一定平衡平衡不一定不一定平衡平衡不一定不一定例例2、能够说明能够说明N2+3H22NH3反应在密闭容器中已达反应在密闭容器中已达到平衡状态的是到平衡状态的是:(:()容器内容器内N2、H2、NH3三者共存三者共存容器内容器内N2、H2、NH3三者浓度相等三者浓度相等容器内容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为的浓度比恰为1:3:2tmin内生成内生成1molNH3同时消耗同时消耗0.5molN2tmin内,生成内,生成1molN2同时消耗同时消耗3molH2某时间内断裂某时间内断裂3molH-H键的同时,断裂键的同时,断裂6molN-H键键容器内质量不随时间的变化而变化容器内质量不随时间的变化而变化容器内压强不随时间的变化而变化容器内压强不随时间的变化而变化容器内密度不再发生变化容器内密度不再发生变化容器内的平均相对分子质量不再发生变化容器内的平均相对分子质量不再发生变化考点考点3:化学平衡移动:化学平衡移动1勒夏特列原理:勒夏特列原理:2影响化学平衡的因素影响化学平衡的因素:浓度、压强、温度、浓度、压强、温度、专题二、关于化学反应速率和化学平衡专题二、关于化学反应速率和化学平衡注意:催化剂只能同等倍数改变正逆反应催化剂只能同等倍数改变正逆反应速率,对平衡无影响。速率,对平衡无影响。例例1、(08年四川理年四川理综8)在密)在密闭容器中容器中进行行如下反如下反应:H2(g)I2(g)2HI(g),在温度,在温度T1和和T2时,产物的量与反应时间的关系如下图时,产物的量与反应时间的关系如下图所示符合图示的正确判断是所示符合图示的正确判断是( ) AT1T2,H0 BT1T2,H0 CT1T2,H0 DT1T2,H0D碘碘化化氢的的量量时间T1T2(2010四川理综卷)四川理综卷) 13.反反应aM(g)+bN(g)cP(g)+dQ(g)达到平衡时。达到平衡时。M的体积分数的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。与反应条件的关系如图所示。其中:其中:Z表示反应开始时表示反应开始时N的物质的量与的物质的量与M的物质的量之比。下的物质的量之比。下列说法正确的是列说法正确的是 ( )A.同温同压同温同压Z时,加入催化剂,平衡时时,加入催化剂,平衡时Q的体积分数增加的体积分数增加B.同压同同压同Z时,升高温度,平衡时时,升高温度,平衡时Q的体积分数增加的体积分数增加C.同温同同温同Z时,增加压强,时,增加压强,平衡时平衡时Q的体积分数增加的体积分数增加D.同温同压时,增加同温同压时,增加Z,平衡时平衡时Q的体积分数增加。的体积分数增加。B考点考点4:等效平衡:等效平衡1等效平衡等效平衡:2方法:方法:平衡时等效平衡时等效,百分含量相同,百分含量相同,而浓度可能不同。而浓度可能不同。“一边倒一边倒”3类型:类型:(只有恒温恒容不等体积原样填充只有恒温恒容不等体积原样填充)(1)恒温恒容,反应前后气体计量数不等)恒温恒容,反应前后气体计量数不等(2)恒温恒容,反应前后气体计量数相等)恒温恒容,反应前后气体计量数相等(3)恒温恒压,与计量数无关)恒温恒压,与计量数无关极值等量即等效:极值等量即等效:极值等比即等效极值等比即等效极值等比即等效极值等比即等效此类等效平衡完全等同此类等效平衡完全等同(2)()(3)两类等效)两类等效平衡,百分含量一样,平衡,百分含量一样,但物质的量和物质的但物质的量和物质的量浓度与原始投料成量浓度与原始投料成倍数关系倍数关系专题二、关于化学反应速率和化学平衡专题二、关于化学反应速率和化学平衡10.(2011四川)四川)可逆反可逆反应X(g)+2Y(g ) 2Z(g) 、2M(g) N(g)+P(g)分别在密闭容器的分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦可滑两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示:关物理量的变化如图所示: 下列判断正确的是下列判断正确的是 ( )A. 反反应的正反的正反应是吸是吸热反反应;B. 达平衡(达平衡(I)时体系的体系的压强强与反与反应开始开始时体体系的系的压强强之比之比为14:15;C. 达平衡(达平衡(I)时,X的的转化率化率为5/11;D. 在平衡(在平衡(I)和平衡()和平衡(II)中)中M的体积分数的体积分数相等相等.C(07年高考理综四川卷年高考理综四川卷13)向某密闭容器中充入向某密闭容器中充入1molCO和和2molH2O(g),发生反应:,发生反应:COH2O(g)CO2H2。当反应达到平衡时,。当反应达到平衡时,CO的的体积分数为体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变,超始物质。若维持容器的体积和温度不变,超始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO的体积分的体积分数大于数大于x的是(的是()A.0.5molCO2molH2O(g)1molCO21molH2B.1molCO1molH2O(g)1molCO21molH2C.0.5molCO1.5molH2O(g)0.4molCO20.4molH2D.0.5molCO1.5molH2O(g)0.5molCO20.5molH2B在一个固定体积的密闭容器中,加入在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和和1molB,发生反应:,发生反应:2A(g)B(g)2C(g),达到平衡时,达到平衡时,C的物质的量浓度为的物质的量浓度为Kmol/L。若维持容器体积和温度不。若维持容器体积和温度不变,按下列配比作为起始物质:变,按下列配比作为起始物质:A4molA+2molBB2molCC2molC+1molBD2molA+1molB+2molCE1molA+0.5molB+1molC(1)达到平衡后,)达到平衡后,C的物质的量浓度仍是的物质的量浓度仍是Kmol/L的是的是(2)A项平衡时,项平衡时,c(C)与与2Kmol/L的关系为:的关系为:c(C)2Kmol/L;(3)平衡时各选项中)平衡时各选项中C的平衡浓度的平衡浓度c(C)的大小顺序为的大小顺序为;变式训练变式训练1:变式训练变式训练2、在恒容的密闭容器中充入在恒容的密闭容器中充入2molA和和1molB的气体后发生反应的气体后发生反应:2A(g)+B(g) xC(g),达到平衡后,达到平衡后,C的体的体积分数分数为m%。若。若维持容器容持容器容积和温度和温度不不变,按,按0.6molA、0.3molB和和1.4molC为起始起始物物质的量,达到平衡后,的量,达到平衡后,C的体的体积分数仍分数仍为m%。则x的的值可能可能为()A、1B、2C、3D、4B C注意等效平衡规律的应用注意等效平衡规律的应用.考点考点5:化学平衡常数及转化率:化学平衡常数及转化率1K表达式表达式:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)2注意注意:(1)K是一常数,只受温度影响,与反应物或生成物浓是一常数,只受温度影响,与反应物或生成物浓度、度、p无关;无关;(2)K有单位,与表达式有关,但一般不写;有单位,与表达式有关,但一般不写;(3)表达式中,固体浓度、水)表达式中,固体浓度、水(纯液体纯液体)的浓度不写;的浓度不写;(4)K是指具体一个反应的平衡常数,与是指具体一个反应的平衡常数,与方程式的书写方程式的书写和和方向方向有关。有关。专题二、关于化学反应速率和化学平衡专题二、关于化学反应速率和化学平衡如如: CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) K=c(CO2)K=c(CO)/c(CO2) c(H2)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(l)Cr2O72-+H2O(l) 2CrO42-+2H+如如: CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) 如如: CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) K=c(CrO42-)2c(H+)2/c(Cr2O72-)(1) (1) 由由K K随温度的变化可推断正反应是吸热反应还是放随温度的变化可推断正反应是吸热反应还是放热。热。 若若正正反应是反应是吸热吸热反应反应, ,升高温度升高温度,K ,K 增大增大; ;若若正正反反应是应是放热放热反应反应, ,升高温度升高温度,K ,K 减少减少; ;例如:例如:不同温度时,反应不同温度时,反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),的浓度的浓度平衡常数与温度平衡常数与温度的关系如下:的关系如下:温度温度623K698K763K浓度平衡常数浓度平衡常数66 .954.445.9 通过改变温度,平衡常数大小的变化趋势可以判断通过改变温度,平衡常数大小的变化趋势可以判断上可逆反应的上可逆反应的正方向是放热反应正方向是放热反应.3 3、影响平衡常数的因素及平衡常数的意义、影响平衡常数的因素及平衡常数的意义(2)(2)平衡常数平衡常数K K值的大小,可推断反应进行的程值的大小,可推断反应进行的程度。度。 K K 值越大,值越大,表示反应表示反应进行的程度越大,进行的程度越大,反反应物的应物的转化率越大;转化率越大;K K 值越小,值越小,表示反应表示反应进行进行的程度越小,的程度越小,反应物的反应物的转化率越小。转化率越小。(3)(3)反应的平衡常数与反应可能进行的程度。反应的平衡常数与反应可能进行的程度。 一般来说,反应的平衡常数一般来说,反应的平衡常数K10K105 5,认为,认为正反应进行得基本完全;正反应进行得基本完全;K 10K 10-5-5则认为这个则认为这个反应的反应的正反应很难进行正反应很难进行( (逆反应较完全逆反应较完全)。)。 对于可逆反应对于可逆反应: mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g)QC k, 未达平衡,未达平衡,逆向进行。逆向进行。 QC = k, 达平衡,达平衡,平衡不移动。平衡不移动。QC K 反应逆向反应逆向例例N2(g)+3H2(g)2NH3(g)K1=1.60 10 51/2N2(g)+3/2H2(g)NH3 (g) K2=3.87 10 2K1 K2 , K1 = K22 ( (5)5)同一化学反应,化学反应方程式各物质前同一化学反应,化学反应方程式各物质前的的化学计量数不同化学计量数不同时,其对的平衡常数的表达式时,其对的平衡常数的表达式亦不同,亦不同,结果也不同结果也不同,但它们之间相互关联。,但它们之间相互关联。 用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观,常用平衡常数来表示反应的限度有时不够直观,常用用平衡转化率平衡转化率来表示反应限度。来表示反应限度。对于可逆反应对于可逆反应: mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g)4 4、转化率与平衡转化率(、转化率与平衡转化率() 转化率转化率:反应进行的过程中已反应掉了的反应反应进行的过程中已反应掉了的反应物占反应物总量的百分比。物占反应物总量的百分比。 1、反应物、反应物A的平衡转化率是该条件最大转化率。的平衡转化率是该条件最大转化率。 2、反应物的转化率可以用于表一个反应的进行程度。、反应物的转化率可以用于表一个反应的进行程度。 3、反应物的转化率受外界条件(温度和浓度)的影、反应物的转化率受外界条件(温度和浓度)的影响。响。 4、当反应物以反应方程式前的计量数的比例加入时,、当反应物以反应方程式前的计量数的比例加入时,该反应的各反应物的转化率相等。该反应的各反应物的转化率相等。注意:注意: 氮气和氢气在一定条件下在一密闭容器中发生如氮气和氢气在一定条件下在一密闭容器中发生如下反应:下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);H0(1)写出写出该反反应的化学平衡常数表达式的化学平衡常数表达式(2)升高温度,升高温度,该反反应的的K值_,化学反,化学反应速率速率_,氨气的百分含量,氨气的百分含量_。(以上均填增大、以上均填增大、减小或不减小或不变)若增大容若增大容积,则反反应的的K值_,化学反,化学反应速率速率_,氨气的百分含量,氨气的百分含量_。(以上均填增以上均填增大、减小或不大、减小或不变) 减小减小增大增大减小减小不变不变减小减小减小减小平衡常数只与温度有关平衡常数只与温度有关! !例例1 1、20122012四川理四川理综化学卷化学卷1212在体在体积恒定的密恒定的密闭容器中,一定量的容器中,一定量的SO2与与1.100mol O2在催化在催化剂作用下作用下加加热到到600发生反生反应:2SO2+O2 2SO3;H0。当气体的物质的量减。当气体的物质的量减少少0.315mol时反应达到平衡,在相同的温度下测得气体时反应达到平衡,在相同的温度下测得气体压强为反应前的压强为反应前的82.5%。下列有关叙述正确的是(。下列有关叙述正确的是( ) A A、当、当SO3的生成速率与的生成速率与SO2的消耗速率相等的消耗速率相等时反反应达到平衡达到平衡 B B、降低温度,正反、降低温度,正反应速率减小程度比逆反速率减小程度比逆反应速速率减小程度大率减小程度大 C C、将平衡混合气体通入、将平衡混合气体通入过量量BaCl2溶液中,得到溶液中,得到沉淀的沉淀的质量量为161.980g D D、达到平衡、达到平衡时,SO2的的转化率是化率是90% D例例2 2、20122012天津理天津理综化学卷化学卷6 6已知已知2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g);H 197 kJmol1。向同温、同体积的三个密闭容器中。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:分别充入气体:(甲甲) 2 mol SO2和和1 mol O2;(乙乙) 1 mol SO2和和0.5 mol O2 ;(丙丙) 2 mol SO3 。恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系。恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是一定正确的是 ( )A容器内压强容器内压强P:P甲甲P丙丙 2P乙乙 BSO3的质量的质量m:m甲甲m丙丙 2m乙乙Cc(SO2)与与c(O2)之比之比k:k甲甲k丙丙 k乙乙D反应放出或吸收热量的数值反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲甲G丙丙 2Q乙乙B例例3. 2012海南化学卷海南化学卷15(9分分)已知已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:反应的平衡常数和温度的关系如下:回答下列问题:回答下列问题: (1)该反应的平衡常数表达式该反应的平衡常数表达式K= , H 0(填(填“”“ =”); (2)830时,向一个时,向一个5 L的密闭容器中充入的密闭容器中充入0.20mol的的A和和0.80mol的的B,如反应初始,如反应初始6s内内A的平均反应速率的平均反应速率v(A)=0003 molL-1s-1,则,则6s时时c(A)= molL-1, C的物质的量为的物质的量为 mol;若反应经一段时间后,达;若反应经一段时间后,达到平衡时到平衡时A的转化率为的转化率为 ,如果这时向该密闭容器中,如果这时向该密闭容器中再充入再充入1 mol氩气,平衡时氩气,平衡时A的转化率为的转化率为 ; 温度温度/ 70090083010001200平衡常数平衡常数1.71.11.00.60.40.0220.09 80% 80% c(A)c(B)c(C)c(D)(、 、=)p+q=)p+q。v逆逆t1 t2tvv正正增大增大逆逆p+q,平衡后降低,平衡后降低压强时,画出相关的压强时,画出相关的v t 图。图。t1 t2tvv逆逆v正正二、某物质的转化率二、某物质的转化率(或百分含量或百分含量)-时间时间-温度温度(或压强或压强)图:图:tA的的转转化化率率T1T2对于反应对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)正反应吸热正反应吸热tB的的转转化化率率P1P2m+n0的反应过程。若使的反应过程。若使a曲线变为曲线变为b曲线,曲线,可采取可采取的措施是(的措施是( )A、加入催化剂、加入催化剂B、增大、增大Y的浓度的浓度C、降低温度、降低温度D、增大体系压强、增大体系压强A DA D百分含量(转化率)百分含量(转化率)温度温度(压强)压强)时间图像时间图像例例2在同一温度时,压强分别为在同一温度时,压强分别为P1、P2的条件下,的条件下,A(g)+2B(g)nC(g)的反应体系中,的反应体系中,C C的百分含量的百分含量与时与时间间t,压强,压强P1、P2的关系如下图所示,则下列结论正确的的关系如下图所示,则下列结论正确的是(是()A.P1P2,n3B.P1P2,n3C.P1P2,n3D.P1P2,n3C%时间时间P1P2abC对于反应对于反应mA(g)nB(g)qC(g)有如右图有如右图所示关系,则所示关系,则:p1与与p2的关系的关系_;mn与与q的关的关系系_;T1与与T2的的关系关系_;(选填选填“”“”或或“”)正反应是吸热还是放热正反应是吸热还是放热?正反应为放热反应。正反应为放热反应。 p1p2mnqT1T2变式训练:变式训练:例例2、上述反上述反应应 在等容条在等容条件下进行。改件下进行。改变其他反应条变其他反应条件,在件,在、阶段体系中阶段体系中各物质浓度随各物质浓度随时间变化的曲时间变化的曲线如图。线如图。H0(1 1)由第一次平衡到第二次平衡采取的措施?)由第一次平衡到第二次平衡采取的措施?(2 2)由第二次平衡到第三次平衡采取的措施?)由第二次平衡到第三次平衡采取的措施?获取事实进行推理获取事实进行推理移走物质移走物质c c降低温度降低温度解答解答PA%A%500200二、某物质的转化率二、某物质的转化率(或百分含量或百分含量)-温度温度(或压强或压强)图:图:对于反应对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)TA的的转转化化率率1.01*107Pa1.01*106Pa1.01*105Pa正反应放热正反应放热m+np+q正反应放热正反应放热m+np+qPA%A%300200正反应吸热正反应吸热m+n=p+q可逆反应可逆反应mAmA(g)(g)+nB+nB(g)(g) pC pC(g)(g);H0;Hpm+np。分析下列各图,。分析下列各图, 在平衡体系中在平衡体系中A A的质量分数与的质量分数与温度温度tt、压强、压强P,P,关系正确的是(关系正确的是( )B例例3如图曲线是在其他条件一定时,反应:如图曲线是在其他条件一定时,反应:2NO2N2O4;H( (逆逆) )的点是(的点是( ) (A)A或或E(B)C(C)B(D)D;B可逆反应:可逆反应:mA(s)+nB(g)pC(g);H0在一定温度的密闭容器中进行,在一定温度的密闭容器中进行,B的体积的体积分数分数(VB%)与压强关系如图所示。下列叙述正确与压强关系如图所示。下列叙述正确的是(的是()(A)m+np(C)n( (逆逆) )CD五、其它:五、其它:TC%C%450正反应放热正反应放热PA%A%P1m+nS(l)S(s)3复复合判据合判据自由能变化自由能变化G(1)公式)公式GHTS(2)当)当G0,不自发进行,不自发进行注意:注意:过程的自发性只能用于判断过程进行的方过程的自发性只能用于判断过程进行的方向,不能确定过程能否发生和反应速率。向,不能确定过程能否发生和反应速率。专题二、关于化学反应速率和化学平衡专题二、关于化学反应速率和化学平衡SH高自高自低自低自均自均自均不自均不自1 1、同一物质气态时熵值、同一物质气态时熵值最大最大,液态,液态较小较小,固态时,固态时最小最小。2 2、固体的、固体的溶解溶解过程、墨水过程、墨水扩散扩散过程和气体过程和气体扩散扩散过程。过程。3 3、反应过程中气体物质的量、反应过程中气体物质的量增加增加的反应。的反应。导致混乱度增加的一些因素导致混乱度增加的一些因素清清识识知知单单自发反应一定是熵增加的反应吗?自发反应一定是熵增加的反应吗?2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)结论:结论:S OS O有利于反应自发进行,有利于反应自发进行, 自发反应不一定要自发反应不一定要S OS O熵变是反应能否自发进行的熵变是反应能否自发进行的一个因素一个因素, ,但不是惟一因素。但不是惟一因素。 G=G=H-TH-TS S自由能变化自由能变化G G自由能变化自由能变化G G综合考虑了焓变和熵变对体系综合考虑了焓变和熵变对体系的影响的影响当当G0G0G0时,反应为非自发反应时,反应为非自发反应视视学学科科野野 H S例例1、在在T时,时,反应反应K=64,在,在2 L恒容密闭容恒容密闭容器甲和乙中器甲和乙中,按按右表加入物质,右表加入物质,一段时间后达一段时间后达平衡平衡Fe2O3COFeCO2甲甲/mol1.01.01.01.0乙乙/mol1.02.01.01.0下列说法正确的是下列说法正确的是 。A若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态B甲容器中甲容器中CO的平衡转化率大于乙的的平衡转化率大于乙的 C甲、乙容器中,甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为的平衡浓度之比为2 3D增加增加Fe2O3可以提高可以提高CO的转化率的转化率Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) AC可逆反应可逆反应aX(g)+bY(g) cZ(g)在一定温度下的一密)在一定温度下的一密闭容器内达到平衡后,容器内达到平衡后,t0时改改变某一外界条件,(某一外界条件,(v)(t)图象象如右如右图。则下列下列说法中正确的是法中正确的是 ( ) ( )A、若、若abc,则t0时只能是增大了容器的只能是增大了容器的压强强B、若、若abc,则t0时只能是加入了催化只能是加入了催化剂C、若、若abc,则t0时只能是增大了容器的只能是增大了容器的压强强D、若、若abc,则t0时只能是加入了催化只能是加入了催化剂例例2 2、D D(3)下下图表示上述反表示上述反应在某一在某一时间段中反段中反应速率与反速率与反应过程的关系程的关系图。由。由图判断,氨的百分含量最高的判断,氨的百分含量最高的一段一段时间是是_。t3t5(4)据据图判断反判断反应在在t2-t3这段段时间内,曲内,曲线变化的化的原因是原因是_(填写填写编号号),t5t6时间内曲内曲线变化的原化的原因可能是因可能是_(填写填写编号号)(a)加了催化加了催化剂(b)扩大容器的体大容器的体积(c)减小容器减小容器的体的体积(d)增加了增加了NH3的量的量(e)降低温度)降低温度Cb(4)若令)若令a、b、c分别代表初始加入的分别代表初始加入的A、B、C的物质的量,如果的物质的量,如果a、b、c取不同的数值,它们必须取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同,填写:相同,填写:若若a0,b0,则,则c_;若若a0.5,则,则b=,c;a、b、c的取值必须满足的一般条件是(用两个方的取值必须满足的一般条件是(用两个方程式表示,一个只含程式表示,一个只含a、c,另一个只含,另一个只含b、c):): ; 。例例4、将将16 mLNO和和NH3的混合气体在催化剂作用的混合气体在催化剂作用下,下,400左右发生下列可逆反应:左右发生下列可逆反应:6NO+4 NH35N2+6H2O已知反已知反应达平衡后在达平衡后在相同条件下混合气体体相同条件下混合气体体积变为17mL。则在原混合在原混合气中,气中,NO和和NH3的物的物质的量之比可能是(此温度下的量之比可能是(此温度下不考不考虑NH3在在H2O中的溶解)中的溶解)()A3:5B3:4C3:2D3:1BC注意可逆反应的特点注意可逆反应的特点.已知常温下,已知常温下,N2(气气)和和H2(气气)生成生成2mol NH3(气气)放出放出92.4 kJ热量。现有甲、乙两个热量。现有甲、乙两个容积相同的密闭容器,在常温下:容积相同的密闭容器,在常温下:向密闭向密闭容器甲中通入容器甲中通入1 molN2和和3 mol H2,达到平,达到平衡时放出热量衡时放出热量Q1kJ。向密闭容器乙中通入向密闭容器乙中通入0.5 mol N2和和1.5 mol H2,达到平衡时放出热,达到平衡时放出热量量Q2kJ。则下列关系式正确的是。则下列关系式正确的是( )AQ1=2Q2=92.4 BQl2Q2 CQ12Q2 DQ1=2Q292.4变式训练变式训练:B例例5、一定温度下,于一定温度下,于VL的密闭容器中加入的密闭容器中加入a mol HI,使之发生分解反应,使之发生分解反应,2HI(g) H2(g)+I2(g)达平衡达平衡时,HI的分解率的分解率为1。在相同条件下,在相同条件下,继续加入加入amolHI,待再次,待再次达到平衡达到平衡时,HI的分解率的分解率为2,试问:1)1和和2的大小比的大小比较?2)第二次加入第二次加入HI后,平衡是否移后,平衡是否移动?例例7、已知已知t、p KPa时,在容积为时,在容积为V L的密闭的密闭容器内充有容器内充有1molA和和1molB,保持恒温恒压,使,保持恒温恒压,使反应反应A(g)+B(g) C(g)达到平衡达到平衡时,C的体的体积分数分数为40%。回答以下。回答以下问题:(1)若温度和若温度和压强强在上述条件下恒定不在上述条件下恒定不变,在密,在密闭容器内充入容器内充入2molA和和2molB,则反反应达到平衡达到平衡时,容器的容容器的容积为_,C的体的体积分数分数为_。(2)若若选一容一容积不不变的密的密闭容器,仍控制在容器,仍控制在t,使使1molA和和1molB反反应达到平衡状达到平衡状态时,C的体的体积分数分数为40%,则该密密闭容器的容容器的容积为_。10V/740%5V/7二、速度二、速度-时间图:时间图:v逆逆t1 t2tvv正正 对于反应对于反应A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)(A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)(正反应正反应放热放热) )有如下图所示的变化,请分析引起平衡移有如下图所示的变化,请分析引起平衡移动的因素可能是什么?并说明理由。动的因素可能是什么?并说明理由。因素是升高温度因素是升高温度。 对于反应对于反应mAmA(g)(g)+nB+nB(g)(g) pC pC(g)(g)+qD+qD(g)(g)有如下图有如下图所示的变化,请分析所示的变化,请分析t t1 1时的改变因素可能是时的改变因素可能是什么?并说明理由。什么?并说明理由。二、速度二、速度-时间图:时间图:v逆逆t1 tvv正正 由于由于v正正、v逆逆相同程相同程度的增大,度的增大,t1时的改变因时的改变因素可能是素可能是a.加入加入(正正)催化剂催化剂;b.当当m+np+q时增大时增大压强压强,平衡没有移动。,平衡没有移动。三、三、浓度浓度-时间图时间图:ABCtc0.40.30.20.11)写出化学反应方程式:写出化学反应方程式:2)求反应物的转化率:求反应物的转化率:5A3B+2CA的转化率的转化率=62.5%
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