化學(xué)平衡狀態(tài)及移動(dòng)講義和答案

化學(xué)平衡第一課時(shí)一．可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)1．可逆反應(yīng)（概念）：★注意1.兩同2.轉(zhuǎn)化率3.用“”表示。2.常見可逆反應(yīng)2．化學(xué)平衡狀態(tài)(1)概念：一定條件下的可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率________，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的_______保持不變的狀態(tài)。平衡標(biāo)志：①v正＿＿v逆；②混合物體系中各組分的含量＿＿＿＿。⑵特點(diǎn)思考3.對(duì)可逆反應(yīng)N2＋3H22NH3，若某一時(shí)刻，v正(N2)＝v逆(NH3)。此時(shí)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)？⑷化學(xué)平衡狀態(tài)常用的判斷方法舉例反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)正逆反應(yīng)速率的關(guān)系在單位時(shí)間內(nèi)消耗了mmolA，同時(shí)生成mmolA，即v(正)＝v(逆)平衡在單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolB，同時(shí)生成pmolC，均指v(正)不一定平衡v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡在單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolB，同時(shí)消耗qmolD平衡混合物體系中各組分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定平衡各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡總壓強(qiáng)或總體積或物質(zhì)的量一定不一定平衡壓強(qiáng)mm＋n≠p＋q時(shí)，總壓強(qiáng)一定(其他條件不變)平衡m＋n＝p＋q時(shí)，總壓強(qiáng)一定(其他條件不變)不一定平衡溫度任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化，在其他條件不變的條件下，體系溫度一定時(shí)平衡顏色當(dāng)體系的顏色(反應(yīng)物或生成物均有顏色)不再變化時(shí)平衡混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量eq\x\to(M)平均相對(duì)分子質(zhì)量一定時(shí)，只有當(dāng)m＋n≠p＋q時(shí)平衡平均相對(duì)分子質(zhì)量一定，但m＋n＝p＋q時(shí)不一定平衡體系的密度反應(yīng)物、生成物全為氣體，定容時(shí)，密度一定不一定平衡m＋n≠p＋q，恒溫恒壓，氣體密度一定時(shí)平衡練習(xí)1．下列說(shuō)法可以證明H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是________(填序號(hào))。①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)，生成nmolHI②一個(gè)H—H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H—I鍵斷裂③百分含量w(HI)＝w(I2)④反應(yīng)速率v(H2)＝v(I2)＝eq\f(1,2)v(HI)⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1⑥溫度和體積一定時(shí)，某一生成物濃度不再變化⑦溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化⑧條件一定，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化⑨溫度和體積一定時(shí)，混合氣體顏色不再變化⑩溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化2．在一定溫度下的某容積可變的密閉容器中，建立下列化學(xué)平衡：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。不能確定上述可逆反應(yīng)在一定條件下已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A．體系的體積不再發(fā)生變化B．v正(CO)＝v逆(H2O)C．生成nmolCO的同時(shí)生成nmolH2D．1molH—H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2molH—O鍵3.一定條件下，對(duì)于可逆反應(yīng)X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零)，達(dá)到平衡時(shí)，X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1，則下列判斷正確的是()A．c1∶c2＝3∶1B．平衡時(shí)，Y和Z的生成速率之比為2∶3C．X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等D．c1的取值范圍為0mol·L－1<c1<0.14mol·L－14．(2011·天津理綜，6)向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)達(dá)到平衡，正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如右圖所示。由圖可得出的正確結(jié)論是 （）A．反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)B．反應(yīng)物濃度：a點(diǎn)小于b點(diǎn)C．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量D．Δt1＝Δt2時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率：a～b段小于b～c段5.在容積相同的五個(gè)密閉容器內(nèi)，分別充入等量的N2和H2，在不同溫度下，任其發(fā)生反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，并分別在t秒時(shí)測(cè)定其中NH3的體積分?jǐn)?shù)，繪圖如右圖所示：(1)A，B，C，D，E五點(diǎn)中，尚未達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的點(diǎn)是______________。(2)此可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。(3)AC段的曲線是增函數(shù)，CE段曲線是減函數(shù)，試從反應(yīng)速率和平衡角度說(shuō)明理由：________________________________________________________________________第二課時(shí)二．化學(xué)平衡的移動(dòng)及影響化學(xué)平衡的外界因素1.化學(xué)平衡的移動(dòng)⑴概念：可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)以后，若反應(yīng)條件(如溫度、壓強(qiáng)、濃度等)發(fā)生了變化，平衡混合物中各組分的濃度也會(huì)隨之改變，從而在一段時(shí)間后達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這種由原平衡狀態(tài)向新平衡狀態(tài)的變化過(guò)程，叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。⑵化學(xué)平衡的移動(dòng)是：平衡狀態(tài)→不平衡狀態(tài)→新平衡狀態(tài)。2.影響化學(xué)平衡的外界因素：若其他條件不變，改變下列條件對(duì)化學(xué)平衡的影響如下：⑴濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響：（★固體及純液體的濃度是一定值，不因量的多少而改變，所以增加或減少固體及純液體的量，不會(huì)影響平衡狀態(tài)。）⑵溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響：①正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)的可逆反應(yīng)：②正反應(yīng)為放熱反應(yīng)的可逆反應(yīng)：⑶壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響：對(duì)于反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)，增大或降低壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響：當(dāng)：①m＋n>p＋q時(shí)②m＋n<p＋q時(shí)③m＋n＝p＋q時(shí)3.勒夏特列原理如果改變影響化學(xué)平衡的條件之一(如溫度、壓強(qiáng)、濃度)，平衡將向著能夠＿＿＿＿＿＿的方向移動(dòng)。思考1．v正增大，平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)嗎？2．升高溫度，化學(xué)平衡會(huì)向著吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng)，此時(shí)放熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率會(huì)減小嗎？3．對(duì)于一定條件下的可逆反應(yīng)甲：A(g)＋B(g)C(g)ΔH＜0乙：A(s)＋B(g)C(g)ΔH＜0丙：A(g)＋B(g)2C(g)ΔH＞0達(dá)到化學(xué)平衡后，改變條件，按要求回答下列問(wèn)題：(1)升溫，平衡移動(dòng)方向分別為(填“向左”、“向右”或“不移動(dòng)”，下同)甲________；乙________；丙________。(2)加壓，平衡移動(dòng)方向分別為甲________；乙________；丙________。4．已知一定條件下合成氨反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，在反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)速率的變化如圖所示，請(qǐng)根據(jù)速率的變化回答采取的措施。4．化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1．自發(fā)過(guò)程在一定條件下，不需要借助外力作用就能自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。特點(diǎn)①體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對(duì)外部做功或釋放熱量)。②在密閉條件下，體系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向性(無(wú)序體系更加穩(wěn)定)。2．自發(fā)反應(yīng)在一定條件下無(wú)需外界幫助就能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)稱為自發(fā)反應(yīng)。3．綜合判斷反應(yīng)方向的依據(jù)△G=ΔH－TΔS①ΔG<0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。②ΔG＝0，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。③ΔG>0，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行?！鵖---表示混亂程度同一物質(zhì)在不同狀態(tài)下熵值S(g)>S(l)>S(s)。思考1．能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能實(shí)際發(fā)生嗎？2．判斷正誤，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”(1)放熱過(guò)程有自發(fā)進(jìn)行的傾向性，但并不一定能自發(fā)進(jìn)行，吸熱過(guò)程沒有自發(fā)進(jìn)行的傾向性，但在一定條件下也可自發(fā)進(jìn)行。()(2)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行需綜合考慮焓變和熵變對(duì)反應(yīng)的影響練習(xí)1.某溫度下，在密閉容器中SO2、O2、SO3三種氣態(tài)物質(zhì)建立化學(xué)平衡后，改變條件對(duì)反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，ΔH<0的正、逆反應(yīng)速率的影響如圖所示：(1)加催化劑對(duì)反應(yīng)速率影響的圖像是________(填序號(hào)，下同)，平衡________移動(dòng)。(2)升高溫度對(duì)反應(yīng)速率影響的圖像是__________，平衡向________方向移動(dòng)。(3)增大反應(yīng)容器體積對(duì)反應(yīng)速率影響的圖像是________，平衡向________方向移動(dòng)。(4)增大O2的濃度對(duì)反應(yīng)速率影響的圖像是__________，平衡向________方向移2.．向某密閉容器中加入0.15mol·L－1A、0.05mol·L－1C和一定量的B三種氣體。一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化如甲圖所示[t0時(shí)c(B)未畫出，t1時(shí)c(B)增大到0.05mol·L－1]。乙圖為t(1)若t4時(shí)改變的條件為減小壓強(qiáng)，則B的起始物質(zhì)的量濃度為________mol·L－1。(2)若t5時(shí)改變的條件是升溫，此時(shí)v(正)＞v(逆)，若A的物質(zhì)的量減少0.03mol時(shí)，容器與外界的熱交換總量為akJ，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_____________________。(3)若t1＝15s，則t0～t1階段以C的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為v(C)＝________mol·L－1·s－1，A的轉(zhuǎn)化率為________。(4)t3時(shí)改變的某一反應(yīng)條件可能是________(選填序號(hào))。A．使用催化劑B．增大壓強(qiáng)C．增大反應(yīng)物濃度5．(2013·大綱版全國(guó)卷)反應(yīng)X(g)＋Y(g)2Z(g)；ΔH＜0，達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．減小容器體積，平衡向右移動(dòng)B．加入催化劑，Z的產(chǎn)率增大C．增大c(X)，X的轉(zhuǎn)化率增大D．降低溫度，Y的轉(zhuǎn)化率增大6．I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)，某I2、KI混合溶液中，c(Ieq\o\al(－,3))與溫度T的關(guān)系如右圖所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))，下列說(shuō)法不正確的是()A．反應(yīng)I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)ΔH＜0B．狀態(tài)a與狀態(tài)b相比，狀態(tài)b時(shí)I2的轉(zhuǎn)化率更高C．若T1時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)d時(shí)，一定有v正＞v逆D．溫度為T1時(shí)，向該平衡體系中加入KI固體，平衡正向移動(dòng)五羊P822，3，4，5，6，7，8，9第三課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)及計(jì)一．化學(xué)平衡常數(shù)1．概念在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到＿＿＿＿時(shí)，生成物＿＿＿＿＿＿與反應(yīng)物＿＿＿＿＿＿的比值是一個(gè)常數(shù)，用符號(hào)＿＿表示。2．表達(dá)式對(duì)于反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，K＝★在使用化學(xué)平衡常數(shù)時(shí)應(yīng)注意：(1)不要把反應(yīng)體系中純固體、純液體以及稀水溶液中水的濃度寫進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式中，但非水溶液中，若有水參加或生成，則此時(shí)水的濃度不可視為常數(shù)，應(yīng)寫進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式中。(2)對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)方程式寫法不同，其平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值亦不同。因此書寫平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值時(shí)，要與化學(xué)反應(yīng)方程式相對(duì)應(yīng)，否則就沒有意義。如：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)3．意義(1)K值越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大，正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大。(2)K只受＿＿影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無(wú)關(guān)。(3)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。4．平衡常數(shù)作用：(1)判斷、比較可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度：一般來(lái)說(shuō)，一定溫度下的一個(gè)具體的可逆反應(yīng)：K值正反應(yīng)進(jìn)行的程度平衡時(shí)生成物濃度平衡時(shí)反應(yīng)物濃度反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大越大越高越小越小越大⑵判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)例：對(duì)于可逆反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在一定溫度下的任意時(shí)刻，反應(yīng)物與生成物濃度有如下eq\f(ccC·cdD,caA·cbB)＝Q，稱為濃度商。關(guān)系：Qeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(<K反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，v正>v逆,＝K反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，v正＝v逆,>K反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，v正<v逆))⑶判斷可逆反應(yīng)的反應(yīng)熱：升高溫度，若K值增大，則正反應(yīng)為＿＿反應(yīng)；若K值減小，則正反應(yīng)為＿＿反應(yīng)。5．轉(zhuǎn)化率==思考1．對(duì)于N2＋3H22NH3K12NH3N2＋3H2K2試分別寫出平衡常數(shù)表達(dá)式，并判斷其關(guān)系2．化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)是增大還是減??？3．對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)，化學(xué)計(jì)量數(shù)擴(kuò)大或縮小，化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是否改變？是什么關(guān)系？轉(zhuǎn)化率是否相同？4．判斷正誤，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”(1)平衡常數(shù)表達(dá)式中，可以是物質(zhì)的任一濃度()(2)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，也能改變平衡常數(shù)()(3)平衡常數(shù)發(fā)生變化，化學(xué)平衡不一定發(fā)生移動(dòng)()(4)化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，平衡常數(shù)不一定發(fā)生變化()5．已知可逆反應(yīng)：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)ΔH>0，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)＝1mol·L－1，c(N)＝2.4mol·L－1；達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為________；(2)若反應(yīng)溫度升高，M的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)；(3)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)＝4mol·L－1，c(N)＝amol·L－1；達(dá)到平衡后，c(P)＝2mol·L－1，a＝________；二．有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算1．分析三個(gè)量：即起始量、變化量、平衡量。2．明確三個(gè)關(guān)系：(1)對(duì)于同一反應(yīng)物，起始量－變化量＝平衡量。(2)對(duì)于同一生成物，起始量＋變化量＝平衡量。(3)各轉(zhuǎn)化量之比等于各反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。3．計(jì)算方法：三段式法化學(xué)平衡計(jì)算模式：對(duì)以下反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量(mol)分別為a、b，達(dá)到平衡后，A的消耗量為mx，容器容積為VL。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始(mol)ab00變化(mol)mxnxpxqx平衡(mol)a－mxb－nxpxqx則有：①平衡常數(shù)：K＝eq\f(\f(px,V)p·\f(qx,V)q,\f(a－mx,V)m·\f(b－nx,V)n)②A的平衡濃度：c平(A)＝eq\f(a－mx,V)(mol·L－1)。③A的轉(zhuǎn)化率：α(A)平＝eq\f(mx,a)×100%，α(A)∶α(B)＝eq\f(mx,a)∶eq\f(nx,b)＝eq\f(mb,na)。④A的體積分?jǐn)?shù)：φ(A)＝eq\f(a－mx,a＋b＋p＋q－m－nx)×100%。⑤平衡與起始?jí)簭?qiáng)之比：eq\f(p平,p始)＝eq\f(a＋b＋p＋q－m－nx,a＋b)。⑥混合氣體的平均密度：eq\x\to(ρ)(混)＝eq\f(a·MA＋b·MB,V)(g·L－1)。⑦混合氣體的平均摩爾質(zhì)量：eq\x\to(M)＝eq\f(a·MA＋b·MB,a＋b＋p＋q－m－nx)(g·mol－1)。練習(xí)1．溫度為T℃時(shí)，在體積為10L的真空容器中通入1.00mol氫氣和1.00mol碘蒸氣，20min后，反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)測(cè)得碘蒸氣的濃度為0.020mol·L－1。涉及的反應(yīng)可以用下面的兩個(gè)化學(xué)方程式表示：①H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)②2H2(g)＋2I2(g)4HI(g)下列說(shuō)法正確的是()A．反應(yīng)速率用HI表示時(shí)，v(HI)＝0.008mol·L－1·min－1B．兩個(gè)化學(xué)方程式的意義相同，但其平衡常數(shù)表達(dá)式不同，不過(guò)計(jì)算所得數(shù)值相同C．氫氣在兩個(gè)反應(yīng)方程式中的轉(zhuǎn)化率不同D．第二個(gè)反應(yīng)中，增大壓強(qiáng)平衡向生成HI的方向移動(dòng)2．在體積為1L的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表：T/℃70080085010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問(wèn)題：(1)升高溫度，化學(xué)平衡向________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)。(2)能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。A．c(CO2)＝c(CO)B．K不變C．容器中的壓強(qiáng)不變D．v正(H2)＝v正(CO2)E．c(H2)保持不變(3)若某溫度下，平衡濃度符合下列關(guān)系：c(CO2)·c(H2)＝c(CO)·c(H2O)，此時(shí)的溫度為__________；在此溫度下，若該容器中含有1molCO2、1.2molH2、0.75molCO、1.5molH2O，則此時(shí)反應(yīng)所處的狀態(tài)為__________(填“向正反應(yīng)方向進(jìn)行中”、“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行中”或“平衡狀態(tài)”)。3．已知可逆反應(yīng)：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)ΔH>0，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)＝1mol·L－1，c(N)＝2.4mol·L－1；達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為________；(2)若反應(yīng)溫度升高，M的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)；(3)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)＝4mol·L－1，c(N)＝amol·L－1；達(dá)到平衡后，c(P)＝2mol·L－1，a＝________；(4)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為c(M)＝c(N)＝bmol·L－1，達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為________4．苯乙烷(C8H10)可生產(chǎn)塑料單體苯乙烯(C8H8)，其反應(yīng)原理是C8H10(g)C8H8(g)＋H2(g)ΔH＝＋125kJ·mol－1Ⅰ.某溫度下，將0.40mol苯乙烷，充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，測(cè)定不同時(shí)間該容器內(nèi)物質(zhì)的量，得到數(shù)據(jù)如下表：時(shí)間/min010203040n(C8H10)/mol0.400.300.26n2n3n(C8H8)/mol0.000.10n10.160.16(1)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí)，該段時(shí)間內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是________。(2)該溫度下，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是________________。(3)若保持其他條件不變，用0.40molH2(g)和0.40molC8H8(g)合成C8H10(g)，當(dāng)有30kJ熱量放出時(shí)，該反應(yīng)中H2的轉(zhuǎn)化率是________________。此時(shí)，該反應(yīng)是否達(dá)到了平衡狀態(tài)？________(填“是”或“否”)。Ⅱ.工業(yè)上以高溫水蒸氣作為反應(yīng)體系的稀釋劑(不參與反應(yīng))，C8H10(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與水蒸氣的用量、體系的溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖Ⅰ、圖Ⅱ所示。(4)由圖Ⅰ可知，T1________T2(填“大于”、“小于”或“等于”)。(5)由圖Ⅱ可知，當(dāng)其他條件不變時(shí)，水蒸氣的用量越大，C8H10的平衡轉(zhuǎn)化率將________(填“越大”、“越小”或“不變”)，原因是________________________________________________________________________。5.（2010年廣東）硼酸（H3BO3）在食品、醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用廣泛．請(qǐng)完成B2H6氣體與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：B2H6+6H2O=2H3BO3+________．在其他條件相同時(shí)，反應(yīng)H3BO3+3CH3OHB(OCH3)3+3H2O中，H3BO3的轉(zhuǎn)化率（）在不同溫度下隨反應(yīng)時(shí)間（t）的變化見圖12，由此圖可得出：[來(lái)源:溫度對(duì)應(yīng)該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)的響是_______.該反應(yīng)的_____0(填“<”、“=”或“>”).H3BO3溶液中存在如下反應(yīng)：H3BO3（aq）+H2O（l）[B(OH)4]-(aq)+H+（aq）.已知0.70mol·L-1H3BO3溶液中，上述反應(yīng)于298K達(dá)到平衡時(shí)，c平衡（H+）=2.0×10-5mol·L-1，c平衡（H3BO3）c起始（H3BO3），水的電離可忽略不計(jì)，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K（H2O的平衡濃度不列入K的表達(dá)式中，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.6．(2013·安徽理綜，11)一定條件下，通過(guò)下列反應(yīng)可以制備特種陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)＋CO(g)MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)ΔH＞0該反應(yīng)在恒容的密閉容器中達(dá)到平衡后，若僅改變圖中橫坐標(biāo)x的值，重新達(dá)到平衡后，縱坐標(biāo)y隨x變化趨勢(shì)合理的是()選項(xiàng)xyA溫度容器內(nèi)混合氣體的密度BCO的物質(zhì)的量CO2與CO的物質(zhì)的量之比CSO2的濃度平衡常數(shù)KDMgSO4的質(zhì)量(忽略體積)CO的轉(zhuǎn)化率第四課時(shí)數(shù)形結(jié)合的思想探究化學(xué)平衡圖像1．圖像類型(1)濃度—時(shí)間圖：此類圖像能說(shuō)明平衡體系中各組分在反應(yīng)過(guò)程中的濃度變化情況。如A＋BAB反應(yīng)情況如圖1所示，解該類圖像題要注意各物質(zhì)曲線出現(xiàn)折點(diǎn)(達(dá)到平衡)的時(shí)刻相同，各物質(zhì)濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及比例符合化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系。(2)速率—時(shí)間圖：如Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化出現(xiàn)如圖2所示的情況，解釋原因：AB段(v漸增)，因反應(yīng)為放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，溫度漸高，導(dǎo)致反應(yīng)速率增大；BC段(v漸小)，則主要原因是隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中c(H+)漸小，導(dǎo)致反應(yīng)速率減小。故分析時(shí)要抓住各階段的主要矛盾，認(rèn)真分析。(3)含量—時(shí)間—溫度(壓強(qiáng))圖：常見形式有如下幾種。(C%指產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；B%指某反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù))恒壓(溫)線(如圖3所示)：該類圖的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(α)，橫坐標(biāo)為溫度(T)或壓強(qiáng)(p)，常見類型如下所示：(5)其他：如圖4所示曲線是其他條件不變時(shí)，某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)出的1、2、3、4四個(gè)點(diǎn)，表示v正>v逆的點(diǎn)是3，表示v正<v逆的點(diǎn)是1，而2、4點(diǎn)表示v正=v逆。2．解題步驟3．技巧(1)先拐先平在含量(轉(zhuǎn)化率)—時(shí)間曲線中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的則先達(dá)到平衡，說(shuō)明該曲線反應(yīng)速率快，表示溫度較高、有催化劑、壓強(qiáng)較大等。(2)定一議二當(dāng)圖像中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系，有時(shí)還需要作輔助線。(3)三步分析法一看反應(yīng)速率是增大還是減??；二看v正、v逆的相對(duì)大?。蝗椿瘜W(xué)平衡移動(dòng)的方向?！纠?】下面是某化學(xué)研究小組探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的圖像，其中圖像和實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)均正確的是()A．①是其他條件一定時(shí)，反應(yīng)速率隨溫度變化的圖像，正反應(yīng)ΔH<0B．②是在平衡體系的溶液中溶入少量KCl晶體后化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的圖像C．③是在有無(wú)催化劑存在下建立的平衡過(guò)程圖像，a是使用催化劑時(shí)的曲線D．④是一定條件下，向含有一定量A的容器中逐漸加入B時(shí)的圖像，壓強(qiáng)p1>p2【例2】已知圖一表示的是可逆反應(yīng)CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(g)ΔH>0的化學(xué)反應(yīng)速率(v)與時(shí)間(t)的關(guān)系，圖二表示的是可逆反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0的濃度(c)隨時(shí)間t的變化情況。下列說(shuō)法中正確的是()A．圖一t2時(shí)改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強(qiáng)B．若圖一t2時(shí)改變的條件是增大壓強(qiáng)，則反應(yīng)的ΔH增大C．圖二t1時(shí)改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強(qiáng)D．若圖二t1時(shí)改變的條件是增大壓強(qiáng)，則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將減小【例3】在容積一定的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)A(g)＋2B(g)2C(g)ΔH>0，平衡移動(dòng)關(guān)系如右圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．p1<p2，縱坐標(biāo)指A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)B．p1>p2，縱坐標(biāo)指C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)C．'p1<p2，縱坐標(biāo)指A的轉(zhuǎn)化率D．p1<p2，縱坐標(biāo)指混合氣體的平均摩爾質(zhì)量【例4】在恒容密閉容器中存在下列平衡：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。CO2(g)的平衡物質(zhì)的量濃度c(CO2)與溫度T的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(雙選) ()A．反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的ΔH<0B．在T2時(shí)，若反應(yīng)處于狀態(tài)D，則一定有v正<v逆C．平衡狀態(tài)A與C相比，平衡狀態(tài)A的c(CO)大D．使用合適的催化劑能提高CO的轉(zhuǎn)化率練習(xí)1．(2010·四川)反應(yīng)aM(g)＋bN(g)cP(g)＋dQ(g)達(dá)到平衡時(shí)，M的體積分?jǐn)?shù)y(M)與反應(yīng)條件的關(guān)系如下圖所示。其中z表示反應(yīng)開始時(shí)N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。下列說(shuō)法正確的是()A．同溫同壓同z時(shí)，加入催化劑，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加B．同壓同z時(shí)，升高溫度，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加C．同溫同z時(shí)，增加壓強(qiáng)，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加D．同溫同壓時(shí)，增加z，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加2．(2008·四川理綜，8)在密閉的容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：H2(g)+I2(g)2HI(g)，在溫度T1和T2時(shí)，產(chǎn)物的量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，符合圖像的正確的判斷是 ()A．T1＞T2，ΔH＞0B．T1＞T2，ΔH＜0C．T1＜T2，ΔH＞0D．T1＜T2，ΔH＜03.已知可逆反應(yīng)aA＋bBcC中，物質(zhì)的含量R%(A%和C%)隨溫度的變化曲線如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．該反應(yīng)在T1、T3溫度時(shí)達(dá)到過(guò)化學(xué)平衡B．該反應(yīng)在T2溫度時(shí)達(dá)到過(guò)化學(xué)平衡C．該反應(yīng)的逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D．升高溫度，平衡會(huì)向正反應(yīng)方向移動(dòng)4．反應(yīng)mA(s)＋nB(g)pC(g)ΔH<0在一定溫度下B的體積分?jǐn)?shù)(B%)與壓強(qiáng)變化(p)的關(guān)系如圖所示，下列敘述中正確的是()A．m＋n>pB．x點(diǎn)表示該反應(yīng)的正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率C．n>pD．x點(diǎn)比y點(diǎn)時(shí)的反應(yīng)速率慢5．向甲乙兩個(gè)容積均為1L的恒容容器中，分別充入2molA、2molB和1molA、1molB。相同條件下(溫度T℃)，發(fā)生下列反應(yīng)：A(g)＋B(g)xC(g)ΔH<0。測(cè)得兩容器中c(A)隨時(shí)間t的變化如圖所示：回答下列問(wèn)題：(1)乙容器中，平衡后物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化率為________；(2)x＝________；(3)T℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為________；練習(xí)1．(2013·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ，28)在1.0L密閉容器中放入0.10molA(g)，在一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng)：A(g)B(g)＋C(g)ΔH＝＋85.1kJ·mol－1反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見下表：時(shí)間t/h0124816202530總壓強(qiáng)p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列問(wèn)題：(1)欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率，應(yīng)采取的措施為____________。(2)由總壓強(qiáng)p和起始?jí)簭?qiáng)p0計(jì)算反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率α(A)的表達(dá)式為______________。平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為__________，列式并計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)K__________。(3)①由總壓強(qiáng)p和起始?jí)簭?qiáng)p0表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n總和反應(yīng)物A的物質(zhì)的量n(A)，n(總)＝______mol，n(A)＝________mol。②下表為反應(yīng)物A濃度與反應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù)，計(jì)算：a＝________。反應(yīng)時(shí)間t/h04816c(A)/(mol·L－1)0.10a0.0260.0065分析該反應(yīng)中反應(yīng)物的濃度c(A)變化與時(shí)間間隔(Δt)的規(guī)律，得出的結(jié)論是_____________，由此規(guī)律推出反應(yīng)在12h時(shí)反應(yīng)物的濃度c(A)為_________mol·L－1。2．(2013·廣東理綜，31)大氣中的部分碘源于O3對(duì)海水中I－的氧化，將O3持續(xù)通入NaI溶液中進(jìn)行模擬研究。(1)O3將I－氧化成I2的過(guò)程由3步反應(yīng)組成：①I－(aq)＋O3(g)=IO－(aq)＋O2(g)ΔH1②IO－(aq)＋H＋(aq)HOI(aq)ΔH2③HOI(aq)＋I(xiàn)－(aq)＋H＋(aq)I2(aq)＋H2O(l)ΔH3總反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________，其反應(yīng)熱ΔH＝__________。(2)在溶液中存在化學(xué)平衡：I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)，其平衡常數(shù)表達(dá)式為______________。(3)為探究Fe2＋對(duì)O3氧化I－反應(yīng)的影響(反應(yīng)體系如圖1)，某研究小組測(cè)定兩組實(shí)驗(yàn)中Ieq\o\al(－,3)濃度和體系pH，結(jié)果見圖2和下表。編號(hào)反應(yīng)物反應(yīng)前pH反應(yīng)后pH第1組O3＋I(xiàn)－5.211.0第2組O3＋I(xiàn)－＋Fe2＋5.24.1第1組實(shí)驗(yàn)中，導(dǎo)致反應(yīng)后pH升高的原因是________________________________________________________________________。②圖1中的A為__________，由Fe3＋生成A的過(guò)程能顯著提高I－的轉(zhuǎn)化率，原因是________________________________________________________________________。③第2組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行18s后，Ieq\o\al(－,3)濃度下降，導(dǎo)致下降的直接原因有(雙選)________。A．c(H＋)減小B．c(I－)減小C．I2(g)不斷生成D．c(Fe3＋)增加(4)據(jù)圖2，計(jì)算3～18s內(nèi)第2組實(shí)驗(yàn)中生成Ieq\o\al(－,3)的平均反應(yīng)速率(寫出計(jì)算過(guò)程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。