高三化学专题学案1期17化学反应速率和化学平衡学案Word下载.docx
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该反应进行的快慢顺序为④>
③＝②>
方法2：
将不同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率，再比较速率数值的大小。
若以物质A为标准，将其他物质表示的反应速率换算为用A物质表示的速率，则有
v（A）∶v（B）＝1∶3，则②表示的v（A）＝0.2mol/（L•s）
v（A）∶v（C）＝1∶2，则③表示的v（A）＝0.2mol/（L•s）
v（A）∶v（D）＝1∶2，则④表示的v（A）＝0.225mol/（L•s）
反应进行的快慢顺序为④>
考点2：
影响化学反应速率的因素
1、用活化分子及碰撞理论解释外界条件对反应速率的影响
2、“惰性气体”对化学反应速率的影响
我们把与化学反应体系中各反应成分均不起反应的气体统称为“惰性气体”。
（1）恒温恒容时
充入惰性气体
体系总压强增大，但各反应成分分压不变，即各反应成分的浓度不变，化学反应速率不变。
（2）恒温恒压时
容器容积增大
各反应成分浓度降低
反应速率减小。
提示：
①如果压强的改变不能引起反应物浓度的变化，则压强对反应速率无影响。
②对于可逆反应，当外界条件改变时，v（正）、v（逆）均增大或减小，变化程度可能相同，也可能不同。
③比较化学反应速率快慢时，不要忽视原电池的形成能加快化学反应速率。
例2、硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是（ ）
分析图表中的数据得出，相同温度下，B、D中Na2S2O3浓度分别大于A、C的，反应速率B大于A，D大于C，但在浓度相同时，温度高的反应速率大于温度低的，反应速率D大于B。
选D。
考点3：
判断可逆反应是否达到平衡状态
判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据
例3、一定温度下，在某固定容积的密闭容器中发生可逆反应A（g）+3B（g）===2C（g），能标志该反应达到平衡的是（ ）
A．A、B、C的浓度之比为1∶3∶2
B．单位时间内生成nmolA的同时生成3nmolB
C．单位时间内生成nmolA的同时生成2nmolC
D．混合气体的密度不变
虽说A、B、C的转化浓度之比为1∶3∶2，但是反应开始时A、B的浓度不知，无法确定平衡浓度比值，A错误；
B选项指的都是单一反应——逆反应的速率，在反应过程不管是否达到平衡都成立，B错误；
而C描述的是正逆反应速率相等，故C正确；
由于反应容积不变、质量不变，在反应过程不管是否达到平衡，其密度都是保持不变，D错。
C
考点4：
化学平衡常数及其应用
1、计算某反应达平衡后的平衡常数。
2、利用某一时刻反应的浓度商和该温度下的平衡常数比较，判断可逆反应的进行状态：
对于可逆反应：
mA（g）+nB（g）
pC（g）+qD（g），在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：
Qc=cp（C）×
cq（D）/[cm（A）×
cn（B）]，Qc叫该反应的浓度商。
当Qc＜K时，反应向正反应方向进行；
当Qc=K时，反应处于平衡状态；
当Qc＞K时，反应向逆反应方向进行。
3、利用K可判断反应的热效应
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。
例4、在密闭容器中进行的如下反应：
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）。
SO2的起始浓度是0.4mol/L，O2的起始浓度是1mol/L，当SO2的转化率为80%时，反应达到平衡状态。
（1）求反应的平衡常数；
（2）试运用平衡常数及有关计算，判断下列条件下化学平衡是否移动？
如何移动？
①若将平衡时反应混合物的压强增大1倍；
②若将平衡时反应混合物的压强减少1倍；
③平衡时保持体积不变，向平衡混合气体中充入稀有气体Ar，使体系总压变为原来的3倍。
平衡常数K=0.322/（0.84×
0.082）=400/21；
压强增大1倍，各组分的浓度增大1倍；
Qc=0.642/（1.68×
0.162）=200/21＜400/21，即Qc＜K，所以平衡向正方向移动。
同理压强减少1倍，各组分的浓度减少1倍，经过计算Qc＞K，所以平衡向逆方向移动；
向平衡混合气体中充入稀有气体Ar，总压强增大，但反应混合物中的各组分的浓度不发生改变，所以平衡不发生移动。
（1）400/21
（2）①平衡正向移动 ②平衡逆向移动 ③平衡不移动
考点5：
影响化学平衡的条件
1、化学平衡移动的方向与化学反应速率关系
2、理解化学平衡要注意的问题
（1）只适用于平衡体系。
对于一个刚开始的气态反应，缩小容器的体积反应总是正向进行，而不服从平衡移动原理。
（2）当有“多个”条件改变时，若对平衡影响一致，则强化此平衡的移动，若对平衡影响不一致时，应根据各条件对改变平衡影响的程度，判断移动的方向。
（3）平衡移动的方向——“减弱”这种改变，如升高温度，平衡移动的方向→使温度降低的方向→吸热方向。
平衡移动的结果——“减弱”这种改变，而不能相互“抵消”。
如某平衡体系温度为T，若改变条件升高的温度为T1，平衡向吸热方向移动降低了T2，但T1-T2＞0，即新平衡体系温度为T+（T1-T2）。
（4）“惰性”气体对化学平衡的影响
①恒温、恒容条件
②恒温、恒压条件
（5）化学平衡移动原理对所有动态平衡都适应。
如溶解平衡、电离平衡、水解平衡。
例1、电镀废液中Cr2O可通过下列反应转化成铬黄（PbCrO4）：
Cr2O（aq）+2Pb2+（aq）+H2O（l）
2PbCrO4（s）+2H+（aq） ΔH<
该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是（ ）
本题考查外界条件变化对平衡移动的影响，读图时应看清横坐标与纵坐标的含义。
考点6：
等效平衡
1、等效类型
等效类型
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
反应条件
恒温、恒容
恒温、恒压
投料须满足的条件
换算为方程式同一边，其“物质的量”相同。
即“一边倒，值相同”
换算为方程式同一边，其“物质的量”符合同一比例。
即“一边倒，比相等”
换算为方程式同一边物质，其“物质的量”符合同一比例。
对反应的要求
任何可逆反应
反应前、后气体体积相等
平衡
特点
质量分数w%
相同
浓度c
成比例
相同（气体）
物质的量n
2、解答等效平衡的常见方法——“放缩法”
“放缩法”是数学解题中常用的一种方法，在解化学平衡题时，也可借助“放缩法”来构建一些解题模型，从而快速、准确地得出正确结论。
“放缩法”解化学平衡题的适用条件是：
研究对象的有关物质的物质的量成倍地增减。
增减倍数可以是整数倍，也可以是分数倍。
解题思路是：
当有关物质的物质的量成倍地增减后，我们先通过假设同倍增减容器的容积来创设一个与起始条件完全相同的情况，从而得到一个与原平衡完全相同的平衡状态，然后把容器的容积恢复成已知条件时的情况。
我们重点分析在容器的容积恢复成已知条件过程中该状态的变化情况（即平衡移动情况）。
“放缩法”解题之所以有“放”有“缩”是因为容器的容积固定。
当恒压条件时，也可利用“放缩法”思考解题，只是此时“只放不缩或只缩不放”。
注意：
放缩法只能用于不同起始条件达到平衡后各种量的比较，不能用于判断化学平衡移动的方向。
化学平衡移动方向的判断要利用化学平衡移动原理。
例3、体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）并达到平衡。
在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器的SO2的转化率为（ ）
A．等于p%B．大于p%
C．小于p%D．无法判断
根据题意，甲、乙两容器可设为如图所示装置。
2SO3（g）是一个气体总物质的量减少的反应。
甲容器保持体积不变，压强变小；
乙容器保持压强不变，体积减小，达到平衡状态时转化为状态丙。
假设乙中的活塞不移动，由于甲、乙两个容器的体积、温度相同，达到平衡时甲、乙两容器中存在的平衡是等效平衡，其中SO2的转化率也相等。
对于乙和丙两个状态，乙中压强小于丙中压强，因此丙中SO2转化率大于乙中SO2转化率。
由此可以判断出丙中SO2的转化率也大于甲中SO2的转化率。
B
关于化学平衡的计算
化学平衡计算的关键是准确掌握相关的基本概念及它们相互之间的关系。
化学平衡的计算步骤，通常是先写出有关的化学方程式，列出反应起始时或平衡时有关物质的浓度或物质的量，然后再通过相关的转换，分别求出其他物质的浓度或物质的量和转化率等。
概括为：
建立模式、确立方程。
1、物质浓度变化的三个基本关系
反应物：
平衡浓度=起始浓度-转化浓度
生成物：
平衡浓度=起始浓度+转化浓度
转化浓度：
各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。
2、三个常用公式
在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论：
恒温、恒容时：
恒温、恒压时：
n1/n2=V1/V2
混合气体的相对分子质量M′=m/n（运用质量守恒定律计算混合气体的质量m，运用方程式的计量数计算混合气体的总物质的量n）
混合气体的密度r=m/V（运用质量守恒定律计算混合气体的质量m，注意恒容和恒压对体积的影响）
3、计算模式——平衡“三段式”
例2、X、Y、Z三种气体，取X和Y按1∶1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：
X+2Y2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，则Y的转化率最接近于（ ）
A．33%B．40%
C．50%D．65%
由于X和Y按1∶1的物质的量之比混合，取X、Y的物质的量各为1mol，设X的转化的物质的量为amol：
Y的转化率为：
2amol/1mol=2/3，最接近65%。
D
二、应用巩固
1、一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：
SO2（g）+2CO（g）
2CO2（g）+S（l）△H＜0若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是
A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变
B．平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快
C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率
D．其他条件不变，使用不同催化剂，该反应平衡常数不变
2、合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经过多步反应制得，其中的一步反应为：
CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g）△H
<
0
反应到达平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是
A．增加压强B．降低温度
C．增大CO的浓度D．更换催化剂
3、下列有关说法正确的是
A.CaCO3（s）=CaO（s）＋CO2（g）室温下不能自发进行，说明该反应的△H＜0
B.镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈
C.N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g）△H＜0，其他条件不变时升高温度，反应速率Ｖ（H2）和氢气的平衡转化率均增大
D.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应
4、温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5，反应PCl5（g）
PCl3（g）＋Cl2（g）经一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的部分数据见下表：
t/s
50
150
250
350
n（PCl3）/mol
0.16
0.19
0.20
下列说法正确的是
A.反应在前50s的平均速率为v（PCl3）=0.0032mol·
L－1·
s－1
B.保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c（PCl3）=0.11mol·
L－1,则反应的△H＜0
C.相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，达到平衡前v（正）＞v（逆）
D.相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%
5、为探究锌与稀硫酸的反应速率（以v（H2）表示），向反应混合液中加入某些物质，下列判断正确的是
A．加入NH4HSO4固体，v（H2）不变B．加入少量水，v（H2）减小
C．加入CH3COONa固体，v（H2）减小D．滴加少量CuSO4溶液，v（H2）减小
6、在体积恒定的密闭容器中，一定量的SO2与1100molO2在催化剂作用下加热到600℃发生反应：
2SO2+O2
2SO3，ΔH<
0。
当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡，在相同温度下测得气体压强为反应前的82.5%。
下列有关叙述正确的是
A．当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡
B．降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大
C．将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中，得到沉淀的质量为161.980g
D．达到平衡时，SO2的转化率为90%
7、已知2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）△H＝－197kJ·
mol－1，向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：
（甲）2molSO2和1molO2；
（乙）1molSO2和0.5molO2；
（丙）2molSO3；
恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是（）
A．容器内压强p：
p甲＝p丙＞2p乙
B．SO3的质量m：
m甲＝m丙＞2m乙
C．c（SO2）与c（O2）之比k：
k甲＝k丙＞k乙
D．反应放出或吸收热量的数值Q：
Q甲＝Q丙＞2Q乙
8、在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：
a（g）＋b（g）
2c（g）；
△H<
x（g）＋3y（g）
2z（g）；
△H>
进行先关操作且达到平衡后（忽略体积改变所做的功），下列叙述错误的是
A．等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变
B．等压时，通入x气体，反应器中温度升高
C．等容时，通入惰性气体，各反应速率不变
D．等容时，通入x气体，y的物质的量浓度增大
9、一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化燃料R降解反应的影响如右图所示。
下列判断判断正确的是
A．在0−50min之间，pH=2和pH=7时R的降解百分率相等
B．溶液酸性越强，R的降解速率越小
C．R的起始浓度越小，降解速率越大
D．在20−25min之间，pH=10时R的平均降解速率为0.04mol·
L−1·
min−1
10、己知A（g）+B（g）
C（g）+D（g）反应的平衡常数和温度的关系如下：
温度/℃
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
回答下列问题:
（1）该反应的平衡常数表达式K=，△H=0（填“<
”“>
”“=”）；
（2）830℃时，向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v（A）=0.003mol·
s－1，则6s时c（A）=mol·
L－1，C的物质的量为mol；
若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为，如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气，平衡时A的转化率为；
（3）判断该反应是否达到平衡的依据为（填正确选项前的字母）：
a．压强不随时间改变 b．体的密度不随时间改变
c．c（A）不随时间改变 d．单位时间里生成C和A的物质的从相等
（4）1200℃时反应C（g）+D（g）
A（g）+B（g）的平衡常数的值为。
11、偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应:
（CH3）2NNH2（l）+2N2O4
（1）=2CO2（g）+3N2（g）+4H2O（g）（I）
（1）反应（I）中氧化剂是。
（2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：
N2O4（g）
2NO2（g）（Ⅱ）
当温度升高时，气体颜色变深，则反应（Ⅱ）为（填“吸热”或“放热”）反应。
（3）一定温度下，反应（II）的焓变为△H。
现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是。
若在相同温度下,上述反应改在体积为IL的恒容密闭容器中进行，平衡常数（填“增大”“不变”或“减小”），反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则0~3s的平均反应速率v（N2O4）=
mol·
s－1。
参考答案
应用巩固
题目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
BC
A
10、
（1）
<
（2）0.0220.0980%80%（3）c（4）2.5
11、
（1）N2O4
（2）吸热（3）a，d；
不变；
0.1（4）NH4＋+H2O
NH3∙H2O+H＋；
逆向
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