高中化學 專題2 化學反應速率與化學平衡整合提升2 蘇教選修4

編輯ppt編輯ppt一二三專題一

濃度、壓強影響化學平衡的幾種特殊情況1.當反應混合物存在與其他物質不相混溶的固體或純液體物質時,由于其“濃度”是恒定的,不隨其量的增減而變化,故改變這些固體或純液體的量,對平衡基本無影響。2.由于壓強的變化對非氣態(tài)物質的濃度基本無影響,因此,當反應混合物中不存在氣態(tài)物質時,壓強的變化對平衡無影響。3.對于反應前后氣體分子數(shù)相等的反應,壓強的變化對平衡無影響。這是因為在這種情況下,壓強的變化對正、逆反應速率的影響程度是等同的,故平衡不移動。4.同等程度地改變反應混合物中各物質的濃度,應視為壓強對平衡的影響。如同時增大各物質的濃度為原來的二倍,此時相當于壓強增大一倍,平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動。編輯ppt一二三5.在恒容的容器中,當改變其中一種氣態(tài)物質的濃度時,必然同時引起壓強的改變,但判斷平衡移動的方向時,仍應以濃度的影響去考慮。如:2NO2(g)N2O4(g),平衡后,向容器中再通入反應物NO2,使c(NO2)增大,平衡正向移動;如向容器中通入生成物N2O4,則使c(N2O4)增大,平衡逆向移動。但由于兩種情況下,容器內的壓強都增大,故對最終平衡狀態(tài)的影響是一致的,兩種情況下,重新達到平衡后,NO2的百分含量都比原來要小。編輯ppt一二三例1NO2和N2O4可相互轉化:2NO2(g) N2O4(g)

ΔH<0,現(xiàn)將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入體積為1L的恒溫密閉容器中,反應物濃度隨時間的變化關系如圖。下列說法正確的是(

)A.圖中共有兩條曲線X和Y,其中曲線Y表示NO2濃度隨時間的變化B.a、b、c、d四個點中,表示化學反應處于平衡狀態(tài)的點是b和cC.反應進行至25min時,曲線發(fā)生變化的原因是加入0.4molN2O4D.若要達到與d相同的狀態(tài),在25min時還可采取的措施是適當縮小容器體積編輯ppt一二三解析:由圖像可知反應開始時0~5min內,X的生成量是Y的消耗量的2倍,所以曲線X表示NO2的濃度隨時間的變化,A項錯誤;達到化學平衡狀態(tài),各物質的濃度不再隨時間改變而改變,水平線表示達到平衡狀態(tài),a、c兩點均不處于平衡狀態(tài),B項錯誤;25min時加入的是0.4molNO2,因為反應物只有NO2,相當于加壓,D項正確,C項錯誤。答案:D編輯ppt一二三遷移訓練1在一個不導熱的密閉反應器中,只發(fā)生兩個反應:a(g)+b(g) 2c(g)

ΔH1<0,x(g)+3y(g) 2z(g)

ΔH2>0。進行相關操作且達到平衡后(忽略體積改變所作的功),下列敘述錯誤的是(

)A.等壓時,通入惰性氣體,c的物質的量不變B.等壓時,通入z氣體,反應器中溫度升高C.等容時,通入惰性氣體,各反應速率不變D.等容時,通入z氣體,y的物質的量濃度增大編輯ppt一二三解析:本題要特別注意題干中的信息“不導熱的密閉反應器”。A項,等壓時,通入惰性氣體,氣體的體積增大,平衡x(g)+3y(g) 2z(g)(ΔH2>0)向左移動,反應放熱,反應體系的溫度升高,由于該反應容器是一個不導熱的容器,所以平衡a(g)+b(g) 2c(g)也向左(吸熱方向)移動,c的物質的量減小,故A項不正確;B項,等壓時,通入z氣體,增大了生成物的濃度,平衡x(g)+3y(g) 2z(g)向左移動,由于該反應的逆反應是放熱反應,所以反應器的溫度升高,B項正確;等容時,通入惰性氣體,各反應物和生成物的物質的量沒有變化,即各組分的濃度沒有發(fā)生變化,所以各反應速率不發(fā)生變化,C項正確;等容時,通入z氣體,增大了生成物z的濃度,平衡逆向移動,所以y的物質的量濃度增大,D項正確。答案:A編輯ppt一二三編輯ppt一二三2.解題技巧(1)先拐先平在含量(轉化率)—時間曲線中,先出現(xiàn)拐點的則先達到平衡,說明該曲線對應的反應速率大,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。(3)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。編輯ppt一二三例2某密閉容器中充入等物質的量的A和B,一定溫度下發(fā)生反應A(g)+xB(g) 2C(g),達到平衡后,在不同的時間段,分別改變影響反應的一個條件,測得容器中物質的物質的量濃度、反應速率分別隨時間的變化如下圖所示:下列說法中正確的是(

)A.30~40min間該反應使用了催化劑B.反應方程式中的x=1,正反應為吸熱反應C.30min時降低溫度,40min時升高溫度D.0~8min內A的反應速率為0.08mol·L-1·min-1編輯ppt一二三

編輯ppt一二三遷移訓練2一定溫度下,向體積為2L的密閉容器中充入1molPCl5(g),發(fā)生反應:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)

ΔH=+QkJ·mol-1,維持容器溫度不變,測得容器內壓強隨反應時間的變化如圖所示。下列說法正確的是

(

)A.3s內的平均速率為:v(PCl3)=0.15mol·L-1·s-1B.達到平衡時放出0.6QkJ熱量C.其他條件不變,升高溫度,平衡常數(shù)減小D.其他條件不變,再向容器中充入1molPCl5(g),則達新平衡時,c(PCl5)>0.4mol·L-1編輯ppt一二三解析:起始時氣體為1mol,容器內壓強為1×105Pa;容器內壓強為1.6×105Pa時,氣體為1.6mol。由此可見,參加反應的PCl5、生成的PCl3及Cl2都為0.6mol,3s內,v(PCl3)=0.1mol·L-1·s-1,A項不正確;正反應為吸熱反應,達平衡時吸收0.6QkJ熱量,B項不正確;溫度升高,平衡正向移動,K值增大,C項不正確;平衡時,c(PCl5)=0.2mol·L-1,其他條件不變,再向容器中充入1molPCl5(g),相當于原容器體積變?yōu)樵瓉淼囊话?此時可看作c(PCl5)=0.4mol·L-1;再考慮加壓平衡逆向移動,c(PCl5)增大,所以最終達新平衡時,c(PCl5)>0.4mol·L-1,D項正確。答案:D編輯ppt一二三專題三

等效平衡1.定義在一定條件下(等溫等容或等溫等壓),對同一可逆反應體系,起始時加入物質的物質的量不同,而達到化學平衡時,同種物質的百分含量相同。2.判斷方法第一步,看,觀察可逆反應的特點(物質狀態(tài)、氣體分子數(shù)),判斷反應前后氣體分子數(shù)是否相等;第二步,挖,挖掘題目條件,區(qū)分恒溫恒容和恒溫恒壓,注意密閉容器不等于恒容容器;第三步,倒,采用一邊倒法,將起始物質轉化成一邊的物質;第四步,聯(lián),聯(lián)系等效平衡的判斷依據(jù),結合題目條件判斷是否為等效平衡。編輯ppt一二三例3溫度為T時,向2.0L恒容密閉容器中充入1.0molPCl5,反應PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)經(jīng)過一段時間后達到平衡。反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表:下列說法正確的是(

)A.反應在前50s的平均速率v(PCl3)=0.0032mol·L-1·s-1B.保持其他條件不變,升高溫度,平衡時c(PCl3)=0.11mol·L-1,則反應的ΔH<0C.相同溫度下,起始時向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,反應達到平衡前v(正)>v(逆)D.相同溫度下,起始時向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2,達到平衡時,PCl3的轉化率小于80%編輯ppt

一二三編輯ppt一二三遷移訓練3在恒溫恒容的密閉容器中,發(fā)生反應:3A(g)+B(g) xC(g)。Ⅰ.將3molA和2molB在一定條件下反應,達平衡時C的體積分數(shù)為a;Ⅱ.若起始時A、B、C投入的物質的量分別為n(A)、n(B)、n(C),平衡時C的體積分數(shù)也為a。下列說法正確的是(

)A.若Ⅰ達平衡