化学平衡文档格式.docx
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2恒压条件，增加与反应无关的气体，容器体积增加，对于反应有关的气体物质相当于减压，故反应速率减小．
总之，有气体参加的反应，压强的影响，实质上是指容器容积的改变，导致各气体的浓度同等程度的改变，从而影响反应速率．
三．催化剂对反应速率的影响
对于某些化学反应，使用催化剂可以加快化学反应速率。
催化剂虽然在反应前后的质量和化学性质没有发生变化，但它却参与了化学变化过程，改变了原来的反应历程。
需要注意的是：
（1）对于可逆反应，催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率。
在一定条件下，正反应的优良催化剂必定是逆反应的优良催化剂。
（2）使用催化剂只能改变反应途径，不能改变反应的始态和终态，故催化剂只能加快反应达到平衡时的时间，而不能改变平衡状态，反应的热效应也和催化剂的存在与否无关。
（3）催化剂只能加速热力学上认为可以实现的反应，对于热力学计算不能发生的反应，任何催化剂都不能改变反应发生的方向。
（4）催化剂可以加快化学反应速率，也可以减慢化学反应速率，前者称之为正催化剂，后者称之为负催化剂。
通常情况下，正催化剂用得较多，因此，若无特殊说明，都是指正催化剂而言。
四．外界条件改变对化学反应速率的影响［
］
条件的改变
化学反应速率的变化
理论解释
增加Ａ的浓度
恒容时增加Ａ
恒容时加入与反应无关的氦气，使压强增大
恒压时加入与反应无关的氦气，使压强不变
升高温度
使用适当的催化剂
使Ｂ粉碎成粉末
定容时随反应时间的延长
◆名题导思
[例1]已知反应
在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为
，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为（
）
A．
B．
C．
D．
[解析]据化学反应中速率比等于各物质的化学计量数之比，很容易得出答案即
，而
，则
，C是正确选项。
[答案]C
[例2]某反应X+3Y
2E+2F，在甲、乙、丙、丁四种不同条件下，分别测得反应速率甲：
v（X）=0.3mol/（L·
min），乙：
v（Y）=1.2mol/（L·
min），丙：
v（E）=0.8mol/（L·
min），丁：
v（F）=0.9mol/（L·
min），则反应最快的是（）
A．甲 B．乙C．丙 D．丁
[解析] 对于某一化学反应，如果选用不同的反应物或生成物的浓度变化来表示该反应的同一时间内的反应速率时，其数值可能不同，其数值的大小与该反应物或生成物在反应方程式中的化学计量数的大小有关，因此不能单纯地凭不同反应物或生成物的浓度变化值的大小来比较其反应速率的快慢。
常用以下两种方法：
方法一 通过比较反应速率之比与物质的化学计量数之比作出判断。
由化学方程式X+3Y
2E+2F可知
因此v（Y）＞v（X）
因此v（Y）=v（E）
因此，v（F）＞v（E）。
综合以上分析可知：
v（F）＞v（E）=v（Y）＞v（X），
所以反应速率最快的是丁。
方法二 将不同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率，然后再比较速率数值的大小来决定反应进行的快慢。
若以X物质的反应速率为标准，则把乙、丙、丁不同情况下其他物质表示的反应速率换算为同情况下的用X物质表示的速率。
[答案]丁
[例3]某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物
质的物质的量随时间的变化，曲线如右图
所示，由图中数据分析，该可逆反应的化
学方程式为_________________________；
该反应开始至2min，Z的平均反应速率为
___________________________________
[解析]从本题的图形分析中可知，X、Y是随着反应的进行（时间的增加）物质的量逐渐减少，与此相反，Z的物质的量是随着反应的进行（时间的增加）而逐渐增大，所以X、Y在反应方程式的左边，为反应物；
而Z在反应方程式的右边，为生成物。
X、Y、Z在方程式中的化学计量数应通过其相应的速率之比确定。
从图中的数据分析可知，用X、Y、Z表示的反应速率分别为：
V（Y）=
V（X）=
V（Z）=
。
则V（X）∶V（Y）∶V（Z）=0.075∶0.025∶0.05=3：
1：
2，
化学反应方程式为：
3X+Y
2Z。
[答案]：
2Z0.05mol·
L－1·
min－1
[例4]将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：
2A（g）+B（g）
2C（g）若经2s（秒）后测得C的浓度为0.6mol·
L－1，现有下列几种说法：
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·
s－1②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·
s－1③2s时物质A的转化率为70%④2s时物质B的浓度为0.7mol·
L－1其中正确的是
A．①③ B．①④ C．②③D．③④
[解析]由题知2s时C的浓度为0.6mol·
L－1，根据化学方程式中化学计量数比，可算出B的变化浓度为0.3mol·
L－1，进而确定B的浓度是（1mol·
L－1－0.3mol·
L－1）＝0.7mol·
L－1；
A的变化浓度为0.6mol·
L－1，从而求出A的转化率为30%；
用C表示的反应的平均速率为0.3mol·
s－1，可推知用A表示的反应的平均速率为0.3mol·
s－1，用B表示的反应的平均速率为0.15mol·
s－1。
对照各选项，符合题意的是B。
[答案]B
[例5]
与
发生氧化还原反应生成
和
的速率如图所示，已知这个反应速率随着溶液中
的增大而加快。
（1）反应开始时，反应速率加快的原因是。
（2）反应后期时，反应速率下降的原因是。
[解析]由于
反应随
增大而加快，首先写出二者反应的化学方程式（或离子方程式：
）可见反应后有
生成。
[答案]
（1）开始发生
反应，随
增大，
加快。
（2）反应进行至
时，因C（反应物）减小，且
反应使
也减小，则
减慢。
[例6]某化学反应2A
B+D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0，反应物A的浓度（mol·
L-1）随反应时间（min）的变化情况如下表：
根据上述数据，完成下列填空：
⑴在实验1，反应在10至20min时间内平均速率为mol·
（L·
min）-1。
⑵在实验2,A的初始浓度c2=mol·
L-1,反应经20min就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是。
⑶设实验3的反应速率为υ3，实验1的反应速率为υ1,则υ3υ1（填“>
”“=”“<
”）,且c31.0mol·
L-1（填“>
”）。
⑷比较实验4和实验1,可推测该反应是反应（选填“吸热”“放热”）。
理由是。
[解析]
（1）VA=0.8mol·
L-1-0.67mol·
L-1/10min=0.013mol·
（2）对比实验1与实验2可知，从10min到20min，实验1的A的浓度相同，说明是同一平衡状态，即c2=1.0mol·
L-1，又因实际反应的速率快，达到平衡所需时间短，说明反应中使用了催化剂。
（3）对比实验3与实验1可知，从10min到20min，实验1的A的浓度变化值为0.13mol·
L-1,而实验3的A浓度变化值为0.17mol·
L-1，这就说明了υ3>
υ1。
又知从0min到10minA的浓度变化值应大于0.17mol·
L-1，即c3>
（0.92+0.17）mol·
L-1=1.09mol·
L-1。
（4）对比实验4与实验1可知，两实验的起始浓度相同，反应温度不同，达平衡时实验4的A的浓度小，说明了实验4A进行的程度大，即温度越高，A的转化率越大，说明正反应为吸热反应。
[答案]
（1）0.013
（2）1.0；
催化剂（3）＞；
＞（4）吸热；
温度升高时，平衡向右移动
◆随堂演练
1．下列说法不正确的是（）
A．参加反应的物质的性质是决定化学反应的重要因素
B．反应物分子（或离子）间的每次碰撞是反应的先决条件
C．反应物的分子的每次碰撞都能发生化学反应
D．活化分子具有比普通分子更高的能量
2．已知4A+5B=2C+2D，则关于反应速率，正确的关系是（）
A．4V（A）=5V（B）B．5V（B）=6VDC．2V（A）=3VDD．4V（B）=5VC
3．反应A+5B=2C+2D，在四种不同的情况下的平均反应速率[mol/L·
s]分别为：
①V（A）=0.15；
②V（B）=0.6；
③V（C）=0.4；
④V（D）=0.45。
则反应进行速率最快的（）
A．①④B．②和③C．④D．①和④
4．由下列四种X的溶液，分别加入四个盛有10mL、2mol·
L-1盐酸的烧杯中，并加水稀释至50mL，此时X与盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是（）
A．20mL,3mol·
L-1B．20mL,2mol·
L-1C．10mL,4mol·
L-1D．10mL,2mol·
L-1
5．在密闭容器中,进行可逆反应,A与B反应生成C，且反应速率分别用υA、υB、υC[单位为mol/（L·
s）]表示，且υA、υB、υC之间有以下关系:
υB=3υA，3υC=2υB，υC=2υA。
则此反应可表示为（）。
A．A+B
CB．2A+2B
3CC．3A+B
CD．A＋3B
2C
6．设C+CO2
2CO（正反应吸热），反应速率为V1；
N2+3H2
2NH3（正反应放热），反应速率为V2，对于上述反应，当温度升高时，V1和V2的变化情况为（）
A．同时增大B．同时减少C．V1增大，V2减小D．V1减小，V2增大
7．下列措施肯定能使化学反应速率增大的是（）
A．增大反应物的用量B．增加压强C．升高温度D．使用催化剂
8．用盐酸与锌反应制取氢气，下列方法能增大反应速率的是（）
A．增加盐酸的用量B．用同浓度的醋酸代替盐酸
C．用锌粉代替锌粒D．增大压强
9．氨气氧化反应：
4NH3+5O2=4NO+6H2O改变下列条件使反应速率加大，其中是由于增大了“活化分子”的百分数的是（）
A．用铂作催化剂B．升高温度C．缩小体积增大压强D．用氧气代替空气
10．反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下列能加快反应速率的条件是（）
A．缩小体积增大压强B．体积不变，充入N2使压强增大
C．体积不变充入氦气使压强增大D．体积增大到原来的2倍
11．在10℃时某化学反应速率为0.1mol·
S－1，若温度升高10℃反应速率增加到原来的2倍。
其它条件不变，温度升高到50℃时，该反应的速率为（）
A．0.4mol·
S－1B．1.6mol·
S－1C．0.8mol·
S－1D．2.5mol·
S－1
12．NO和CO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体，2NO+2CO=N2+2CO2，对此反应，下列叙述正确的是（）
A．使用催化剂一定能加快反应速率B．改变压强对反应速率没有影响
C．冬天气温低，反应速率降低，对人危害更大
D．外界任何条件怎样改变，均对此化学反应速率无影响
13．加入0.1molMnO2粉末于50mL的H2O2中（密度
）在标准状况下放出的气体体积与时间的关系如图所示：
（1）实验时放出的气体总体积是。
（2）反应放出—半气体所需时间是。
（3）反应放出
气体所需的时间约为。
（4）A、B、C、D各点批反应速率快慢的顺序是。
（5）解释上述A、B、C、D快慢的原因是。
14．在锌与盐酸反应的实验中，一个学生得到的结果如下表所示：
锌的质量/g
锌的形状
温度/℃
溶解于酸所花的时间/S
A
2
薄片
5
400
B
15
200
C
25
100
D
35
50
E
45
F
粉末
试求：
（1）画一幅以时间对温度的曲线图（纵轴表示时间，横轴表示温度）。
（2）利用所画的曲线图，关于温度影响反应速率你能得出什么结论？
（3）20℃时，2g锌箔溶解于酸中需花多少时间？
（4）对比结果B与F，解释F为什么那么快？
15．有一化学反应aA+bB=C；
根据影响化学速率的因素可得V0=k[A]a[B]b，其中[A]、[B]分别表示A、B的浓度，k是与温度有关的常数。
为测定k、a、b的值，在198K时，将A、B溶液按不同浓度混合，得到下列实验数据：
编号
A的初始浓度
（mol·
L－1）
B的初始浓度
生成C的初始反应速率
S－1）
1
1.0
0.012
2.0
0.024
3
4.0
0.049
4
0.048
0.19
（1）根据上表可求得：
a=_______，b=_______，k=_______，k的单位是__________。
（2）在该温度下，容积为1L的容器中加入A、B各2mol，求以B表示的初始反应速率。
（3）如果把上述容器的体积减小为原来的一半时初始反应速率为原来的多少倍。
◆随堂演练参考答案
1．C2．D3．C4．A5．D6．A7．C8．C9．AB10．AB11．B12．C
13．
（1）60mL
（2）1min（3）2min（4）D>
C>
B>
（5）随反应进行，H2O的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减慢。
[上述
（1）—（4）可根据图象所示找出解答依据]
14．
（1）见右图
（2）对于该溶液，温度每升高10℃，反应速率加快到原来的2倍。
（3）约150s。
（4）这是因为B中锌是块状，F中锌是粉末状，粉末状与酸溶液的接触面积要比块状大得多，从而使有效碰撞次数大大增多，加快了反应速率。
15．
（1）1、2、0.012s.l2/mol2
（2）0.192mol/l.s（3）0.768mol/l.s
第二节化学平衡
1．了解化学反应的可逆性.
2．理解化学平衡状态的涵义.
3．掌握化学平衡的概念、特征、标志.
4．理解反应速率与化学平衡之间的关系.
5．理解平衡移动原理的涵义.掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响.
一．化学平衡状态及特征
1．化学平衡状态是指。
2．化学平衡状态的特征
（1）“逆”：
化学平衡研究的对象是，各物质的转化率必小于。
（2）“动”：
达到平衡时，，即化学平衡是，正反应和逆反应仍在进行。
的具体含义有两个方面：
用同一种物质表示反应速率时，该物质的生成速率由于消耗速率，即单位时间内生成与消耗反应物（生成物）的量相等；
用不同物质来表示时，某一反应物的速率与摸一生成物的速率之比等于化学方程式中相应的。
（3）“等”：
是指，这是化学平衡状态的本质特征。
（4）“定”：
由于
，平衡混合物中各组分的浓度及体积（或质量分数）。
（5）“变”：
外界条件改变导致，原化学平衡被破坏，从而发生平衡移动直至建立新平衡。
二．化学平衡的标志和判断
1．等速标志，即
以N2＋3H2
2NH3反应为例，单位时间、单位体积内：
①若有1molN2消耗，则有N2生成
②若有1molN2消耗，则有H2生成
③若有1molN2消耗，则有NH3消耗
④若有1molN≡N键断裂,则有N-H键断裂
2．百分含量不变标志
正因为v正＝v逆≠0，所以同一瞬间同一物质的生成量等于消耗量.总的结果是混合体系中各组成成分的物质的量、质量、物质的量浓度、各成分的百分含量、转化率等。
3．对于有气体参与的可逆反应
（1）从反应混合气的平均相对分子质量（
）考虑：
＝
当△ng≠0,
一定时，则标志达平衡.
当△ng＝0，
为恒值，不论是否达平衡.
若有非气体参与：
不论△ng是否等于0，则当
一定时，可标志达平衡
实例：
①H2（g）＋I2（g）
2HI（g）△ng＝0
②SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）△ng≠0
③C（s）＋O2（g）
CO2（g）△ng＝0
④CO2（g）＋C（s）
2CO（g）△ng≠0
在实例反应①中，
总为恒值.
在反应②、③、④中，只要反应未达平衡，则
不为定值．反之当
为一定值，不随时间变化而变化时，则标志着达到平衡状态.
（2）从气体密度考虑：
恒容：
总为恒值，不能作平衡标志
恒压：
当各成分均为气体时△ng＝0.
总为恒值，同上
△ng≠0.
为一定值时，则可作为标志
当有非气体物质参与时
为一定值时，可作标志
恒压：
△ng＝0.
（3）从体系内部压强考虑：
∵恒容、恒温．n（g）越大,P越大
∴不论各成分是否均为气体、只需考虑△ng．
△ng＝0．则P为恒值，不能作标志
当
△ng≠0．则当P一定时，可作标志
（4）从体系内部温度考虑
当化学平衡尚未建立或平衡发生移动时，反应总要放出或吸收热量．若为绝热体系，当体系内温度一定时，则标志达到平衡．
三．影响化学平衡的条件与平衡移动原理
条件的变化
V正、V逆变化
平衡移动的方向
平衡移动的结果
浓度
增大反应物的浓度
减少生成物的浓度
减少反应物的浓度
增大生成物的浓度
压强
增大
减小
温度
升高
降低
结论（勒沙特列原理）
1．判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据
例举反应
mA（g）+nB（g）
pC（g）+qD（g）
混合物体系中各成分的浓度
（1）各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定
平衡
（2）各物质的质量或各物质的质量分数一定
（3）各气体的体积或体积分数一定
（4）总体积、总压力、总物质的量一定。
（如反应前后气体体积机不变的反应）
不一定平衡
正逆反应速率的关系
（1）单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA,则v正=v逆（对于同一物质而言）
（2）在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了pmolC,则v正=v逆
（3）v（A）:
v（B）:
v（C）:
v（D）=m:
n:
p:
q（v正不一定等于v逆）
（4）在单位时间内生成了molB,同时消耗了qmolD（因均指v逆）
（1）若m+n
p+q时,总压力一定（其它条件一定）
（2）若m+n=p+q时,总压力一定（其它条件一定）
混合气体的平均相对分子质量（Mr）
（1））,当m+n
）Mr=m（气）/n（总）
（2）Mr一定时,但m+n=p+q时
任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时（其他不变）
体系的密度（
）
密度一定
（固定容积时不便）
其他
如体系颜色不再变化时等
2．等效平衡
（1）在一定条件下（定温、定容或定温、定压）对同一可逆反应,无论反应从何处开始均可达到平衡且任何同一个的组分的含量相同,这样的平衡互称为等效平衡。
（2）等效平衡的规律
①对于反应前后气体物质的量不等的反应
A定温、定容时.,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成平衡方程式左右两边同一物质的物质的量与原平衡相等就可以建立等效平衡。
B.定温、定压时,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成平衡方程式左右两边同一物质的物质的量之比与原平衡相等就可以建立等效平衡。
②对于反应前后气体物质的量相等的反应
不论定温、定容时还是定温、定压时,改变起始加入情况,只要按化学计量数换算成平衡方程式左右两边同一物质的物质的量之比与原平衡相等就可以建立等效平衡。
（3）等效平衡的建立
一般通过建立假想平衡状态去比较
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