復習課化學平衡

一、速率的計算【知識點】①υ=__________=△n/(V?△t)，單位:______________；②同一反響中，用不同物質表示的反響速率比=化學計量數比【典型例題】1、反響4NH3+5O2=4NO+6H2O，在5L的密閉容器中進行半分鐘后，NO的物質的量增加了0.3mol，那么此反響的平均速率υ〔x〕〔表示反響物的消耗速率或生成物的生成速率〕為〔〕?！睞〕υ(O2)=0.01mol·L-1·s-1〔B〕υ(NO)=0.008mol·L-1·s-1〔C〕υ(H2O)=0.003mol·L-1·s-1〔D〕υ(NH3)=0.002mol·L-1·s-12、等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反響：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，經5min后測得D的濃度為0.5mol/L，c(A)：c(B)=3:5，C的平均反響速率為0.1mol/(L·.min)。求：(1)此時A的濃度及反響開始前容器中A、B的物質的量；(2)B的平均反響速率；(3)x的值。二、速率影響因素【知識點】〔1〕、有效碰撞理論改變的條件分子總數/L活化分子百分數活化分子總數/L最終的結果增大反響物濃度單位體積內活化分子數增加。單位時間、單位體積內的有效碰撞次數增加，反響速率加快。增大氣體壓強升高溫度使用催化劑〔2〕、濃度對化學反響速率的影響：注：__________________________________〔3〕、壓強對化學反響速率的影響(必須有氣體參加)注：____________________〔4〕、溫度對化學反響速率的影響〔5〕、催化劑對化學反響速率的影響〔6〕、固體顆粒大小、光、原電池、超聲波等【典型例題】1、以下說法不正確的選項是()A．參加反響的物質的性質是決定化學反響的重要因素B．反響物分子(或離子)間的每次碰撞是反響的先決條件C．反響物分子碰撞都能發(fā)生化學反響D．活化分子具有比普通分子更高的能量2、反響A+5B=2C+2D，在四種不同的情況下的平均反響速率[mol/L·s]分別為：①v(A)=0.15；②v(B)=0.6；③v(C)=0.4；④v(D)=0.45。那么反響進行速率最快的()A．①④B．②和③C．④D．①和④3、濃度為2mol/L-1足量的鹽酸與6.5g鋅反響，為加快反響速率，且不影響氫氣總量，可采取的措施是〔〕A.參加適量6mol/L-1鹽酸B.加數滴氯化銅溶液C.參加適量蒸餾水D.參加適量氯化鈉溶液4、對可逆反響4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，以下表達正確的選項是A．到達化學平衡時，4v正(O2)=5v逆(NO)B．假設單位時間內生成xmolNO的同時消耗xmolNH3，那么反響到達平衡狀態(tài)C．到達化學平衡時，假設增加容器體積，那么正反響速率減小，逆反響速率增大D．化學反響速率關系是：2v正(NH3)=3v正(H2O)三、平衡的標志【典型例題】在恒容密閉容器中發(fā)生2NO2N2O4的可逆反響中，以下屬平衡狀態(tài)的是Av正=v逆≠0時的狀態(tài)BNO2全部轉變成N2O4的狀態(tài)Cc(NO2)=c(N2O4)的狀態(tài)DN2O4不再分解的狀態(tài)E混合物中，NO2的百分含量不再改變的狀態(tài)FNO2的分子數與N2O4分子數的比值為2:1的狀態(tài)G體系的顏色不再發(fā)生變化的狀態(tài)H混合氣體的平均相對分子質量I體系的壓強不再改變JNO2的轉化率不再改變四、平衡的移動1、化學平衡移動的定義：惰氣對化學平衡的影響：(1)壓強不變，充入惰氣，(實質：體積增大)平衡移動；(2)體積不變，充入惰氣，平衡移動。五、影響化學平衡的條件改變的條件對應的反響特征速率-時間圖平衡移動方向增大反響物濃度任何反響減小生成物濃度任何反響增大壓強正反響方向氣體體積縮小的反響氣體體積不變的反響升高溫度正反響方向放熱的反響參加催化劑使用催化劑的反響【典型例題】1、如下圖，a曲線表示一定條件下可逆反響，X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)+Q的反響過程中X的轉化率和時間的關系。假設使a曲線變?yōu)閎曲線，可采取的措施是()A．參加催化劑B．增大Y的濃度C．降低溫度D．增大體系壓2、〔2023重慶〕當反響到達平衡時，以下措施：①升溫②恒容通入惰性氣體③增加CO的濃度④減壓⑤加催化劑⑥恒壓通入惰性氣體，能提高COCl2轉化率的是〔〕A．①②④B．①④⑥C．②③⑥D．③⑤⑥3、在一密閉容器中的反響，mX(g)＋nY(s)3Z(g)；△H＜0，說法正確的選項是()A．參加催化劑可以提高X的轉化率B．縮小容器的體積，混合體系中X的含量增加，那么m一定小于3C．降低溫度，正反響速率增大，逆反響速率減小，混合體系中Z的含量增大D．參加一些Y，平衡向右移動，可以提高X的轉化率,上述反響的△H增大4、在密閉容器中發(fā)生如下反響：mA(氣)+nB(氣)pC(氣)到達平衡后，溫度一定時，將氣體體積壓縮到原來的1/2，當到達平衡時，C的濃度的為原來的1.9倍，假設壓縮時溫度不變，那么以下說法中不正確的選項是…()A、m+n＞pB、A的轉化率降低C、平衡向逆反響方向移動D、C的體積百分含量增加5.不能用勒夏特列原理解釋的是()A．對I2(g)+H2(g)2HI(g),平衡體系增大壓強可使顏色變深B.在氨水中參加酸有利于NH4＋的增多C.棕紅色的NO2加壓后顏色先變深后變淺D.高壓有利于合成氨的反響6、對于化學反響H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)。在密閉容器中，假設改變以下條件，分析其速率的變化和平衡移動情況，并畫出改變條件前后的速率-時間圖：A縮小體積，使壓強增大；_____________________________B體積不變充入H2，使壓強增大；________________________C體積不變充入氬氣，使壓強增大；_______________________D壓強不變充入氬氣，使體積增大；___________________________________7、在一密閉體系中發(fā)生以下反響：N2(g)+3H2(g)＝2NH3(g)(△H〉0)，右圖是某一時間段中反響速率與反響進程的曲線關系圖，t1、t3、t4時刻改變的條件分別是_______、_________、_________，氨的百分含量最高的一段時間是〔〕A.t0~t1B.t2~t3C.t3~t4D.t5~t6五、濃度-時間圖【典型例題】1、425℃時，在1A圖①中to時，三物質的物質的量相同B．圖②中逆反響為H2(g)＋I2(g)→2HI(g)···H2d·c·NH3entt1t20a···H2d·c·NH3entt1t20ab2．密閉容器中：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。673K、30Mpa下，n(NH3)和n(H2)隨時間變化的關系如右圖所示，以下表達正確的選項是〔〕A．點a的反響速率比點b的大B．點c處反響到達平衡C．點d(t1時刻)和點e(t2時刻)處n(N2)不一樣D．其他條件不變，773K下反響至t1時刻，n(H2)比上圖中d點的值大3、NO2和N2O4可以相互轉化：2NO2(g)N2O4(g)；△H＜0。在恒溫條件下將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入一容積為2L的密閉容器中，反響物濃度隨時間變化關系如右圖。以下說法正確的選項是A．a、b、c、d中，只b、d處于平衡狀態(tài)B．前10min內υ(NO2)表示反響速率為0.06mol/(L·min)C．25min時，平衡移動是將密閉容器的體積縮小為1LD．圖中兩條曲線，X表示N2O4濃度隨時間的變化曲線4、一定條件下，SO2和O2發(fā)生反響：2SO2〔g〕+O2(g)2SO3(g)；△H＜0。600℃時，在某密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反響過程中SO2、O2、SO3物質的量有如下圖的變化。其中10min到15min時，與圖像不相符的變化是〔〕A．加了催化劑B．增加SO3的物質的量C．升高溫度D．縮小容器體積平衡常數【知識點】定義：在一定溫度下，當一個可逆反響到達平衡狀態(tài)時，生成物濃度以系數為指數的冪的乘積與反響物濃度以系數為指數的冪的乘積的比值是一個常數。這個常數就是該反響的化學平衡常數〔簡稱平衡常數〕表達式：對于一般的可逆反響，mA〔g〕+nB〔g〕pC〔g〕+qD〔g〕當在一定溫度下到達平衡時，K==注意：化學平衡常數只與有關；在平衡常數表達式中：水(液態(tài))的濃度、固體物質的濃度不寫互為可逆反響的K值互為倒數。平衡常數的意義：〔1〕平衡常數的大小反映了化學反響進行的程度〔也叫反響的限度〕。K值越大，表示反響進行得越完全，反響物轉化率越大；K值越小，表示反響進行得越不完全，反響物轉化率越小。注意：反響物轉化率增大，K值不一定增大。因為K只與溫度有關?！?〕判斷正在進行的可逆是否平衡及反響向何方向進行：對于可逆反響：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定的溫度下的任意時刻，反響物的濃度和生成物的濃度有如下關系：Qc=Cp(C)·Cq(D)/Cm(A)·Cn(B)，叫該反響的濃度商。Qc＜K，反響向正反響方向進行Qc＝K，反響處于平衡狀態(tài)Qc＞K，反響向逆反響方向進行〔3〕利用Ｋ可判斷反響的熱效應假設升高溫度，Ｋ值增大，那么正反響為吸熱反響，?H＞0。假設升高溫度，Ｋ值減小，那么正反響為放熱反響，?H＜0?！镜湫屠}】以下關于化學平衡常數的說法中錯誤的選項是()A.某特定反響的平衡常數僅是溫度的函數B.催化劑不能改變平衡常數的大小C.平衡常數發(fā)生變化，化學平衡必定發(fā)生移動D.化學平衡發(fā)生移動，平衡常數必發(fā)生改變450℃時，反響2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的K＝50，由此推測在450℃時，反響2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)的化學平衡常數為A．50B．0.02C．100D．無法確定C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，K=在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反響：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化學平衡常數K與溫度t的關系如下：t℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6請答復以下問題：〔1〕該反響的化學平衡常數K表達式為。〔2〕該反響為反響?！蔡睢拔鼰屺暬颉胺艧屺暋场?〕800℃，固定容積的密閉容器中，放入混合物，起始濃度為c(CO)=0.01mol/L,c(H2O)=0.03mol/L,c(CO2)=0.01mol/L,c(H2)=0.05mol/L,那么反響開始時,H2O的消耗速率比生成速率(填大、小或不能確定)(4)某溫度下，各物質的平衡濃度符合下式：c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O)，試判此時的溫度為℃。七、綜合計算〔v、c、k、轉化率等〕【知識點】速率表達式濃度表達式平衡常數表達式轉化率表達式氣體體積分數表達式【典型例題】在一定溫度下，將2molA和2molB兩種氣體相混合后于容積為2L的某密閉容器中，發(fā)生如下反響3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)△H<0，2min末反響到達平衡狀態(tài)，生成了0.8molD，并測得C的濃度為0.4mol/L，請?zhí)顚懸韵驴瞻祝骸?〕x值等于________________〔2〕A的轉化率為_________________〔3〕生成D的反響速率為_____〔4〕該溫度下反響的平衡常數為〔5〕平衡體系中C的體積分數為_________〔6〕如果增大反響體系的壓強，那么平衡體系中C的體積分數_________在10L容器中，參加2mol的SO2(g)和2mol的NO2(g)，保持溫度恒定，發(fā)生反響：SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)。當到達平衡狀態(tài)時，測得容器中SO2(g)的轉化率為50%試求：該溫度下、該容器中，再繼續(xù)參加1mol的SO2(g)，那么：〔1〕化學平衡將向________方向移動，NO2的轉化率將____________；〔2〕經計算，當到達新的平衡狀態(tài)時，容器中SO2(g)的濃度是_______mol/L；〔3〕整個過程中，SO2的轉化率由50%變?yōu)開______%，NO2的轉化率由__________%變?yōu)開______%?！?〕計算結果給我們的啟示是：增大一種反響物物的用量，其轉化率將________________〔填“增大〞、“不變〞或“減小〞〕另一反響物的轉化率將____________〔填“增大〞、“不變〞或“減小〞〕?，F(xiàn)實生產中的意義是：可以通過增大________的用量，來提高本錢高的反響物的利用率。恒溫下，將amolN2與bmolH2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反響：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)〔1〕假設反響到達某時刻t時，nt(N2)=13mol，nt(NH3)=6mol，計算a的值〔2〕反響達平衡時，混合氣體的體積為716.8L(標準狀況下)，其中NH3的含量(體積分數)為25%。計算平衡時NH3的物質的量。恒溫下，向一個2L的密閉容器中充入1molN2和2.6molH2，反響過程中對NH3的濃度進行檢測，得到的數據如下表所示：時間/min51015202530c(NH3)/(mol/L)0.080.140.180.200.200.205min內，用N2濃度的變化表示的反響速率為，此條件下該反響的化學平衡常數K=；反響到達平衡后，保持溫度、容積不變，假設向平衡體系中參加0.4molN2、1molH2和0.2molNH3，化學平衡將向方向移動八、平衡圖像【知識點】要觀察圖像的：面：橫、縱坐標的含義即函數關系。線：坐標中曲線的變化即函數的增減性、斜率等。點：曲線上的原點、交點、拐點、等特殊點的含義。C%tC%tT2P2T1P1T1P2時間——平衡圖象：“先拐先平，數值大〞遇多個變量時：“定一議二〞，【典型例題】反響2X(g)＋Y(g)2Z(g)?H＜0在不同溫度及壓強下，產物Ｚ的物質的量與反響時間的關系如下圖。那么：T1T2，P1P2對于可逆反響mA(g)＋nB(s)pC(g)＋qD(g)反響過程中，其他條件不變時，產物D的質量分數D％與溫度T或壓強P的關系如圖請判斷以下說法正確的選項是〔〕。Ａ．降溫，化學平衡向正反響方向移動Ｂ．使用催化劑可使D%有所增加Ｃ．化學方程式中化學計量數m＜p+q432Ｄ．432化學平衡mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g),如下圖是A的轉化率同壓強、溫度的關系，分析可知：此反響正反響熱，m+np+q溫度的體積分數Z1000kPa100kPa10kPa溫度的體積分數Z1000kPa100kPa10kPa以下表達正確的選項是 A．上述反響的正反響為放熱反響 B．上述反響的逆反響的△H＞0C．X、Y、Z均為氣態(tài) D．Z為氣態(tài)，X和Y中只有一種為氣態(tài)正逆符合右側圖象的反響為〔〕。Ａ．N2O3〔g〕NO2〔g〕＋NO〔g〕Ｂ．3NO2〔g〕＋H２O〔l〕2HNO３〔l〕＋NO〔g〕Ｃ．4NH3〔g〕＋5O2〔g〕4NO〔g〕＋6H2O〔g〕Ｄ．CO2〔g〕＋C〔s〕2CO〔g〕正逆mA〔s〕＋nB〔g〕qC〔g〕△H＞0的可逆反響中，在恒溫條件下，B的體積分數與壓強的關系如下圖，有關表達正確的選項是A．n＜qB．n＞qC．X點，v正＞v逆；Y點，v正＜v逆D．X點比Y點反響速率快對于反響N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，以下研究目的和示意圖相符的是AB研究目的壓強對反響的影響(p2＞p1)溫度對反響的影響圖示CD研究目的平衡體系增加N2對反響的影響催化劑對反響的影響圖示如下圖，可逆反響：2A(g)+B(g)2C(g)△H<0的圖像正確的選項是〔〕九、化學反響方向【知識點】熵：描述體系混亂度的物理量。同一物質的熵與其聚集狀態(tài)有關：S〔g〕S〔l〕S〔s〕判斷反響進行方向的方法：?H—T?S<0能自發(fā)進行；>0不能自發(fā)進行；=0反響處于平衡狀態(tài)即當△H0，△S0時，反響一定能自發(fā)進行當△H0，△S0時，反響一定不能自發(fā)進行當△H0，△S0時反響不一定能自發(fā)進行，溫可使反響自發(fā)進行當△H0，△S0時反響不一定能自發(fā)進行，溫可使反響自發(fā)進行注意：焓判據和熵判據共同決定一個化學反響的方向，不能獨立使用。當外界條件發(fā)生改變時，化學反響進行的方向可能改變。過程的自發(fā)性只能用于判斷化學反響進行的方向，不能確定反響是否一定發(fā)生【典型例題】以下物質中，熵值(S)最大的是A．金剛石B．Cl2(1)C．I2(g)D．Cu(s)2、以下說法正確的選項是A.但凡放熱反響都是自發(fā)的，吸熱反響都是非自發(fā)的B.自發(fā)反響熵一定增大，非自發(fā)反響熵減少或不變C熵增加的放熱反響一定自發(fā)進行D.自發(fā)反響在任何條件下都能實現(xiàn)3、：298K、1.01×105Pa下：石墨：△H===0.0kJ·mol-1、S==5.74J·mol-1·K-1；金剛石：△H==1.88kJ·mol-1、S==2.39J·mol-1·K-1。根據焓判據可知，穩(wěn)定性：石墨金剛石，根據熵判據可知，穩(wěn)定性：石墨金剛石，速率、平衡實驗【知識點】影響速率的因素及結果：影響平衡的因素及結果：【典型例題】4mL0.01mol/LKMnO4和2mL0.1mol/LH2C2O4混合2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋。用儀器測得反響過程混合溶液中的Ｃ〔MnO4－〕與隨時間變化關系如右圖①t1~t2時間段的實驗現(xiàn)象是②分析t1~t2時間段反響速率明顯加快可能的原因是：③設計簡單實驗驗證②的分析可供選擇的試劑：0.01mol/LKMnO4、0.1mol/LH2C2O4、0.2mol/LH2C2O4、MnSO反響溫度：25℃、50實驗1實驗2參加試劑4mL0.01mol/LKMnO42mL0.1mol/LH2C2O①反響溫度②③現(xiàn)象記錄記錄溶液顏色開始變淺和完全褪色的時間2、某實驗小組以H2O2分解為例，研究濃度、催化劑、溶液酸堿性對反響速率的影響。在常溫下按照如下方案完成實驗。實驗編號反響物催化劑①10mL2%H2O2溶液無②10mL5%H2O2溶液無③10mL5%H2O2溶液1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液④10mL5%H2O2溶液＋少量HCl溶液1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液⑤10mL5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液〔1〕催化劑能加快化學反響速率的原因是_?！?〕實驗①和②的目的是__________________________________________。實驗時由于沒有觀察到明顯現(xiàn)象而無法得出結論。資料顯示，通常條件下H2O2穩(wěn)定，不易分解。為了到達實驗目的，你對原實驗方案的改良是?！?〕實驗③、④、⑤中，測得生成氧氣的體積隨時間變化的關系如以下圖。分析上圖能夠得出的實驗結論是。3、在CuCl2水溶液中存在如下平衡：[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O能使黃綠色〔藍色〕〔綠色〕CuCl2溶液向藍色轉化的操作是A、蒸發(fā)濃縮B、加水稀釋C、參加AgNO3D、參加食鹽晶體4、如下圖,燒瓶A、B中裝有相同濃度的NO2和N2O4的混合氣體,中間用止水夾K夾緊,燒杯甲中盛放100mL6mol/L的HCl溶液,燒杯乙中盛放100mL冷水。(1)現(xiàn)向燒杯甲的溶液中放入25gNaOH固體,那么A燒瓶中氣體的顏色,理由是。(2)向燒杯乙中放入25gNH4NO3固體,攪拌使之溶解。B燒瓶中氣體的顏色,理由是。(3)相關方程式〔注明反響熱±〕空白實驗；比照實驗?？瞻讓嶒灒菏侵冈诓患訕悠返那闆r下，用測定樣品相同的方法、步驟進行分析分析比照實驗：指設置兩個或兩個以上的實驗組，通過比照結果的比擬分析，來探究各種因素與實驗對象的關系，這樣的實驗稱為比照實驗。1.〔1〕到達化學平衡狀態(tài)的標志：〔等、定〕①等：平衡時，v(正)=v(逆)②定：反響物和生成物的濃度保持不變〔注意：不是相等〕〔2〕化學平衡狀態(tài)的判斷①ν正＝ν逆②平衡時各物質濃度不隨時間延長而變化，包括有顏色的物質顏色不再變化③當反響物和生成物的氣態(tài)物質系數相等時，物質的量、壓強、混合氣體的平均相對分子質量不變，不能判斷是否到達平衡；當反響物和生成物的氣態(tài)物質系數不相等時，物質的量、壓強、混合氣體的平均相對分子質量不變，說明到達了化學平衡。④混合氣體密度不變，不能判斷是否到達平衡。2.在溫度、壓強一定的條件下，化學反響方向的判斷依據為：ΔH-TΔS<0反響能自發(fā)進行ΔH-TΔS=0反響到達平衡狀態(tài)ΔH-TΔS>0反響不能自發(fā)進行注意：〔1〕ΔH為負，ΔS為正時，任何溫度反響都能自發(fā)進行〔2〕ΔH為正，ΔS為負時，任何溫度反響都不能自發(fā)進行〔3〕ΔH、ΔS均為正時，高溫自發(fā)，T>ΔH/ΔS時反響能自發(fā)進行〔4〕ΔH、ΔS均為負時，低溫自發(fā)，T<ΔH/ΔS時反響能自發(fā)進行ca(A)cb(B)K=====ca(A)cb(B)K=====cc(C)cd(D)在溫度一定時，有c(C)—反響到達平衡時產物C的濃度，即平衡濃度注意：〔1〕對于有純固體或溶劑參加的反響，它們不列入平衡常數的表達式?！?〕對于同類型的反響，K值越大，說明反響進行的越完全。〔3〕K只隨溫度的變化而變化。吸熱反響：T↑，K↑；放熱反響：T↑，K↓；〔4〕K的表達式書寫與方程式的寫法有關，給定反響的正、逆反響的平衡常數互為倒數。〔5〕K的大小是可逆反響進行程度的標志。一般地，K>105，反響進行根本完全；K<10-5，反響很難進行；10-5<K<105，反響可逆。4.利用Q〔濃度商〕與K〔化學平衡常數〕的關系判斷是否到達了平衡狀態(tài)ccc(C)cd(D)ca(A)cb(B)——————Q=c(C)—反響某一時刻產物C的濃度Q＝K，可逆反響已達平衡；Q＞K，可逆反響逆向進行；Q＜K，可逆反響正向進行5.對于反響aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(s)，反響物A的平衡轉化率公式C0C0(A)-[A]C0(A)C變〔A〕C0(A)——————————α(A)=×100%=×100%————反響物有兩種時，增加一種反響物的濃度，會增加另一種反響物的轉化率，其自身的轉化率降低