化学反应速率与化学平衡专题训练Word文档格式.docx
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[练习2]在温度不变时，恒容的容器中进行反应H2
2H；
△H＞0，若反应浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L需要20s，那么由0.06mol/L降到0.036mol/L，所需时间为（）
A.10sB.12sC.大于12sD.小于12s
（二）影响化学反应速率的因素
1、有效碰撞模型
（1）有效碰撞：
能够发生化学反应的分子碰撞叫做有效碰撞。
（2）活化分子：
能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。
（3）活化能：
活化分子比普通分子高出的能量。
（4）活化分子的碰撞取向与化学反应：
具有较高能量的活化分子按照合适的取向所发生的有效碰撞才能发生化学反应。
2、内因：
由参加反应的物质的性质决定。
3、外因：
（1）浓度：
其它条件不变时，增大反应物（或生成物）浓度，可以反应速率。
注意：
①改变固体或纯液体的量，浓度视为常数，所以对速率。
（2）温度：
其它条件不变时，升高温度可反应速率；
降低温度可反应速率。
①一般温度每升高10℃，反应速率增大为原来的2～4倍。
[例3]把除去氧化膜的镁条放入盛有一定浓度的稀盐酸的试管中，发现H2的生成速率v随时间t的变化关系如图，
其中0～t1速率变化的原因是；
t1～t2速率变化的原因是。
（3）压强
对于有参加的反应，其它条件不变时，增大压强可以反应速率；
减小压强，可以化学反应速率。
（4）催化剂：
使用合适催化剂能影响反应速率。
①催化剂增大化学反应速率的原因是催化剂通过参与化学反应，改变了化学反应途径，从而改变反应的活化能，改变反应速率。
②催化剂本身在反应前后质量和性质一般保持不变。
③催化剂是同等程度改变正逆反应速率，不会导致化学平衡的移动。
④正催化剂：
降低活化能，增大反应速率，负催化剂：
升高活化能，减小反应速率，
（5）其他：
如：
颗粒纯度：
与稀酸反应，粗锌比纯锌快；
以及激光、射线、超声波、紫外线等
（6）惰性气体对反应速率的影响：
①恒温恒容，加入惰性气体（或不参加反应的气体），容器P增大，但各物质C不变，v不变
②恒温恒压，加入惰性气体（或不参加反应的气体），容器V增大，各物质C减小，v减小
[例4]设C+CO2
2CO；
△H＞0；
反应速率为v1，N2+3H2
2NH3；
△H＜0，反应速率为v2，当温度升高时，v1和v2的变化情况为（）
A.同时增大B.同时减小C.v1增大，v2减小D.v1减小，v2增大
[例5]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）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：
（1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为mol/（L·
min）。
（2）在实验2，A的初始浓度C2＝mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是。
（3）设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3v1（填＞、＝、＜＝，且C31.0mol/L（填＞、＝、＜＝）
二、化学平衡
1．可逆反应：
（1）定义：
在相同条件下，既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的反应。
（2）特征：
可逆反应不能进行到底，不能实现完全转化。
2.化学平衡状态
（1）概念：
化学平衡状态是指一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
逆、等、动、定、变
[讨论]在可逆反应体系2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）加入18O2后，哪些物质中会含有18O？
2．平衡状态的判断
（1）v（正）===v（逆）（对于同一物质的消耗速率与生成速率相等）
（2）浓度不变：
各组分的浓度不变（物质的量不变、物质的量分数不变、质量分数不变、气体的体积分数不变）
（3）对于反应前后气体分子总数发生变化的可逆反应：
若总压不随时间变化，则证明达到了化学平衡。
对于反应前后气体分子总数不变的可逆反应，若总压不随时间变化，不能证明达到了化学平衡。
例如：
对于一定条件下的可逆反应，测定总压不随时间变化：
若反应为：
N2＋3H2
2NH3，则证明达到了化学平衡。
H2＋I2（g）
2HI，则不能证明达到了化学平衡。
3、判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据——化学平衡状态的标志
列举反应mA（g）+nB（g）⇌pC（g）+qD（g）
（1）混合物体系中度各成分的含量
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质量分数一定平衡
③各气体的体积或体积分数一定平衡
④总体积、总压力、总物质的量一定不一定平衡
（2）正、逆方向反应速率：
①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA，即v正=v逆平衡
②在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了pmolC,则v正=v逆平衡
③VA:
VB:
VC:
VD=m:
n:
p:
q,v正不一定等于v逆不一定平衡
④在单位时间内生成了nmolB，同时消耗了qmolD，因均指v逆不一定平衡
压强
（3）反应体系总压强：
①m+n≠p+q时，总压强一定（其它条件一定）平衡
②若m+n=p+q,总压强一定（其它条件一定）不一定平衡
（4）混合气体的平均分子量（Mr）
①Mr一定时，只有当m+n≠p+q时平衡
②Mr一定时，但m+n=p+q时不一定平衡
（5）反应温度
任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其它不变）平衡
体系的密度（ρ）
密度一定（m+n≠p+q时样例）不一定平衡
（6）其他
如体系颜色不再变化等平衡
[例8]一定温度下的密闭容器中进行可逆反应，N2（g）+3H2（g）
2NH3（g），下列情况能说明反应已达平衡的
A.混合气体的总物质的量不随时间而变化B.混合气体的压强不随时间而变化
C.混合气体的密度不随时间而变化D.生成6molN—H键的同时有3molH—H键生成
E.生成1molN2的同时有3molH2的生成
三、化学平衡的移动
化学平衡的建立是有条件的，暂时的，当条件改变时，平衡就有可能发生移动。
1.平衡移动方向的确定
（1）条件改变时，若v正>
v逆，平衡向正反应方向移动
若v正<
v逆，平衡向逆反应方向移动
若v正=v逆，平衡不移动
（2）勒沙特列原理：
改变影响化学平衡的一个条件，平衡总是向减弱这种改变的方向移动。
2.影响化学平衡的因素
增大反应物（或减小生成物）的浓度，平衡正向移动；
减小反应物（或增加生成物）的浓度，平衡逆向移动；
①固体量的多少对平衡没有影响
②离子反应只有改变参与反应的离子浓度才会影响平衡
③增加一个反应物的浓度能增大其他反应物的转化率，而其本身的转化率则减小。
图像：
（2）压强：
增大压强，向气体体积减小的方向移动（反应速率都增大），
减小压强，向气体体积增大方向移动（反应速率都减小）；
①压强仅对气体反应的平衡有影响。
而且对气体体积相同的反应的平衡无影响。
②若在平衡体系中充入稀有气体
在等温等容条件下，对平衡无影响
在等温等压条件下，使平衡向气体体积扩大方向移动
（3）温度：
升高温度，向吸热反应方向进行（反应速率都增大），
降低温度，向放热反应方向进行（反应速率都减小）；
（同压强）
同等程度改变正逆反应速率，但平衡不移动；
①催化剂通过降低反应活化能从而加快化学反应速率
②催化剂在化学反应前后质量保持不变
【巩固练习】
1、对于反应A（g）+3B（g）
2C（g），下列各数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进行得最快的是（）
A、v（A）=0.01mol/（L•s）B、v（B）=0.02mol/（L•s）
C、v（B）=0.60mol/（L•min）D、v（C）=1.0mol/（L•min）
2、在可逆反应中，改变下列条件一定能加快反应速率的是（）
A、增大反应物的量B、升高温度C、增大压强D、使用催化剂
3、在2L的密闭容器中发生下面反应：
A（g）+2B（g）
3C（g），经过3min后A的物质由10mol变为7mol，则下面表示的反应速率正确的是（）
A、vA=1mol·
L－1·
min－1B、vB=1mol·
min－1
C、vC=2mol·
min－1D、vB=2mol·
4、在气体反应中，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增加的方法是（）
①增大反应物浓度②升高温度③增大压强④移去生成物⑤加入催化剂
A、①③B、②⑤C、②④D、①⑤
5、合成氨所需的H2由炭和水蒸气反应制得，其中一步反应为CO+H2O（g）
CO2+H2△H＜0，欲使CO的转化率提高，同时提高H2的产率，可以采取的措施是（）
A、增大水蒸气的浓度B、升高温度C、增大CO浓度D、增大压强
6、在密闭容器中充入N2和H2，合成NH3，到2秒末测得，v（H2）==0.45mol/（L·
s），则2秒末NH3的浓度为（）
A、0.5mol/LB、0.45mol/LC、0.6mol/LD、0.55mol/L
7、在一定条件下，进入氨合成塔的混合气体中含N2的体积分数为22%，含H2的体积分数为78%，经过合成反应达到平衡后，在相同的温度和压强下，气体的体积缩小至原体积的95%，N2的转化率与下面接近的数值是（）
A、12.5%B、1.4%C、10.5%D、9%
8、一定温度下，下列叙述不是可逆反应A（g）+3B（g）
2C（g）达到平衡的标志的是（）
①C的生成速率与C的分解速率相等；
②单位时间内amolA生成，同时生成3amolB；
③A、B、C的浓度不再变化；
④混合气体的总压强不再变化；
⑤混合气体的物质的量不再变化；
⑥单位时间消耗amolA，同时生成3amolB；
⑦A、B、C的分子数目比为1:
3:
2。
A、②⑤B、①③C、②⑦D、⑤⑥
9、一定条件下将含1molNH3的体积不变的密闭容器加热，发生反应2NH3
N2+3H2，一段时间后达到平衡，此时NH3的体积分数为x%。
若在该容器中再加入1molNH3后密封，加热到相同温度使反应达到平衡，设此时NH3的体积分数为y%，则x和y的关系正确的是（）
A、x＜yB、x＞yC、x=yD、x≥y
10、在一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，将2molL气体和3molM气体向混合，发生如下反应：
2L（g）+3M（g）
xQ（g）+3R（g），4s后该反应达到平衡时，生成2.4molR，并测得Q的反应速率为0.1mol/（L·
s），下列有关叙述正确的是（）
A、x的值为2B、混合气体的密度变大
C、L的转化率为80%D、平衡时M的浓度为0.6mol/L
11、在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：
xA（g）＋yB（g）
zC（g），
平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的体积扩大两倍，测得A的浓度变为0.35mol/L，下列有关判断正确的是（）
A、x+y＜zB、平衡正向移动
C、A的转化率降低D、C的体积分数下降
12、按温度每升高10℃，化学反应速率增大2倍来计算，若某反应由50℃升温到80℃，反应速率比原来增大（）
A、4倍 B、6倍C、8倍D、9倍
13、在一定温度不同压强（p1＜p2）下，可逆反应2X（g）
2Y（g）＋Z（g）中，生成物Z在反应混合物中的体积分数（
）与反应时间（t）的关系有以下图示，正确的是（）
14、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是（）
A、加热B、不用稀硫酸，改用98%浓硫酸
C、滴加少量CuSO4溶液D、不用铁片，改用铁粉
15、已知450℃时，反应H2（g）＋I2（g）
2HI（g）的K＝50，由此推测在450℃时，反应2HI（g）
H2（g）＋I2（g）的化学平衡常数为（）
A、50B、0.02C、100D、无法确定
16、反应2X（气）+Y（气）
2Z（气）+热量，在不同温度（T1和T2）
及压强（P1和P2）下，产物Z的物质的量（nZ）与反应时间（t）的关
系如图所示。
下列判断正确的是（）
A、T1<
T2P1<
P2B、T1<
T2P1>
P2
C、T1>
P2D、T1>
17、同质量的锌与盐酸反应，欲使反应速率增大，选用的反应条件正确的组合是：
①锌粒②锌片③锌粉④5%盐酸⑤10%盐酸⑥15%盐酸⑦加热⑧用冷水冷却⑨不断振荡⑩迅速混合后静置（）
A、③⑥⑦⑨B、③⑤⑦⑨C、①④⑧⑩D、②⑥⑦⑩
18、某化学反应其△H==—122kJ/mol，∆S==231J/（mol·
K），则此反应在下列哪种情况下可自发进行（）
A、在任何温度下都能自发进行B、在任何温度下都不能自发进行
C、仅在高温下自发进行D、仅在低温下自发进行
19、对于可逆反应A（g）+2B（g）
2C（g）（正反应吸热），下列图象中正确的是
ABCD
20、在恒温恒容的密闭容器里发生可逆反应：
2A（g）＋B（g）
2C（g）。
容器内开始加入下列各组物质，达到平衡时逆反应速率最小的是（）
A、2molA和1molBB、1molA和1molB
C、1molA和2molBD、1molB和1molC
21、已知可逆反应A+2B
M+N（正反应为放热反应），在一定条件下达到平衡时，A在反应混合物中的质量分数为a%，若要通过改变条件使A的质量分数变为2a%，则下列各项可改变的条件中，一定能达到目的的是（其中a<
50）（）
A、增大容器体积B、增大反应容器内压强
C、升高反应温度D、使用适量催化剂
22、在密闭容器内，使1molN2和3molH2混合发生下列反应：
3H2+N2
2NH3△H＜0
（1）当反应达到平衡时，N2和H2的浓度比是______。
（2）保持体积不变，升高温度时，混合气体的平均式量_____，密度_____。
（3）当达到平衡时，充入Ar气，并保持体积不变，平衡将_______移动。
（4）当达到平衡时，充入Ar气，并保持压强不变，平衡将______移动。
（5）当达到平衡时，充入N2并保持压强不变，平衡将________移动。
（6）当达到平衡时，将c（N2）、c（H2）、c（NH3）同时增大1倍，平衡将___移动。
3．等效平衡
可逆反应既可从正反应又可从逆反应开始，甚至正逆反应同时开始，其结果最终都是达到平衡。
无论以何途径，达到平衡后，各物质的浓度对应相同，或转化率相同，则两个平衡是等效的。
N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）
初始状态①1mol3mol0平衡1
② 002mol平衡2
③2mol6mol0平衡3
（1）定温（T）、定容（V）条件下的等效平衡
Ⅰ类：
对于一般可逆反应，在定T、V条件下，只改变起始加入情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等效。
Ⅱ类：
在定T、V情况下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡相同，则二平衡等效。
（2）定T、P下的等效平衡
Ⅲ类：
在T、P相同的条件下，改变起始加入情况，只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则达到平衡后与原平衡等效。
归纳：
①在等温等容条件下，建立等效平衡的条件是：
若为气体体积不等的反应，则初始浓度必须相同（或相当，可等效转化）
若为气体体积相等的反应，则只须初始浓度成比例即可。
②在等温等压条件下，建立等效平衡的条件是：
不论哪类反应，只须初始浓度成比例即可。
[例9]某温度下，在1L的密闭容器中加入1molN2、3molH2，使反应N2+3H2
2NH3达到平衡，测得平衡混合气中N2、H2、NH3分别为0.6mol、1.8mol、0.8mol，如果温度不变，只改变初始加入的物质的量而要求达到平衡时N2、H2、NH3的物质的量仍分别为0.6mol、1.8mol、0.8mol，则N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示时应满足的条件：
（1）若X=0，Y=0，则Z=______。
（2）若X=0.75，则Y=______，Z=______。
（3）若X=0.45，则Y=______，Z=______。
（4）X、Y、Z应满足的一般条件是（用含X、Y、Z的关系式表示）______。
[例10]在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应：
N2＋3H2
2NH3，已知加入1molN2、4molH2时，达到平衡后生成amolNH3（见表中已知项），在相同温度和压强下保持平衡后各组分体积分数不变，对下列编号②～④的状态，填写表中空白。
始态的物质的量/mol
平衡时NH3的物质的量
N2
H2
NH3
①
1
4
a
②
0.5a
③
1.5
6
④
m
g（g≥4m）
4．化学平衡常数
1、定义：
在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），用符号K表示。
如：
mA（g）+nB（g）
pC（g）+qD（g）
（注意：
①对于有固体或纯液体参加的反应，它们的浓度不列入K的表达式。
②K值与浓度无关，只受温度影响。
不指明温度，K值无意义。
③对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数。
）
2、应用：
①判断反应进行的程度：
K值越大，反应进行的程度越大，反应物转化率越高。
②判断反应热效应：
T升高，K值增大，则正反应为吸热反应。
T降低，K值减小，则正反应为放热反应。
5．化学反应自发进行的方向的判断
根据体系存在着力图使自己的能量趋于“最低”和“有序”的自然规律，由焓变和熵变判据组合的复合判据适合于所有的过程。
即
ΔG=ΔH－TΔS<
0，反应能自发进行
ΔG=ΔH－TΔS＝0，反应处于平衡状态
0，反应不能自发进行
反应热ΔH
混乱度ΔS
ΔG=ΔH－TΔS
自发性
>
低温>
0，高温<
较高温度能自发
<
任何温度都不能自发
任何温度都能自发
高温>
0，低温<
较低温度能自发
6．化学平衡计算——“四步法”
可逆反应mA（g）＋nB（g）
pC（g）＋qD（g），假定反应物A、B起始加入量分别为amol、bmol，达到平衡时，设A物质转化的物质的量为mxmol。
1、模式：
mA（g）＋nB（g）
pC（g）＋qD（g）
起始量：
ab00
变化量：
mxnxpxqx
平衡量：
a―mxb―nxpxqx
【高考热点】
【例1】在密闭容器中发生如下反应：
mA（g）+nB（g）pC（g），达到平衡后，保持温度不变，将气体体积缩小到原来的1/2，当达到新平衡时，C的浓度为原来的1.9倍。
下列说法中正确的是（）
A、m+n＞pB、平衡向逆反应方向移动C、A的转化率降低D、C的体积分数增加
【例2】某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）+B（g）2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。
保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡左移的是（）
A．均减半B．均加倍C．均增加1molD．均减少1mol
【例3】某温度下，在一个固定不变的容器中，反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）达到平衡时，SO2、O2、SO3的物质的量分别是4mol、2mol、4mol。
（1）保持温度不变，向容器中再加入1molO2，平衡向移动，SO2的转化率，O2的转化率。
（2）保持温度不变，向容器中再加入2molSO2、1molO2，平衡向移动，SO2的转化率。
（3）保持温度不变，向容器中再加入1molSO3，达新平衡时SO2的转化率。
【例4】在一密闭容器中充入2molA和1molB发生反应：
2A（g）+B（g）XC（g），达到平衡后C的体积分数为W%；
若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：
0.6molB：
0.3molC：
1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则X的值可能为（）
A、2B、3C、4D、无法确定
【例5】在恒温、恒容下，可逆反应：
N2（g）+3H2（g）2NH3（g）达到平衡，向该平衡体系中充入氩气，则下列叙述正确的是（）
A．v正增大、v逆减小B．v正、v逆均不变C．平衡不发生移动D．平衡向右移动
【例6】在一个定容的
升级会员 