反应速率与化学平衡

。用不同物质来表 示的反应速率时，其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。如：化学反应mA(g) + nB(g) ．．．．．．． pC(g) + qD(g) 的：v(A)?v(B)?v(C)?v(D) = m?n?p?q ?一般来说，化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。因此某一段时间内的化学反应速率，实际是这 段时间内的平均速率，而不是瞬时速率。 (2)影响化学反应速率的因素： ?决定因素（内因）：反应物本身的性质。 ?条件因素（外因）（也是我们研究的对象）： a．浓度：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大活化分子总数，从而加快化学反应速 率。值得注意的是，固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数； ．．．．．．．．．．．．．．．．．． b．压强：对于气体而言，压缩气体体积，可以增大浓度，从而使化学反应速率加快。值得注意 的是，如果增大气体压强时，不能改变反应气体的浓度，则不影响化学反应速率。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． c．温度：其他条件不变时，升高温度，能提高反应分子的能量，增加活化分子百分数，从而加 快化学反应速率。 d．催化剂：使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率。 e．其他因素。如固体反应物的表面积（颗粒大小）、光、不同溶剂、超声波等。 . 1．化学平衡的标志：（处于化学平衡时）： ?速率标志：v ＝v?0； 正逆 ?反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化； ?反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化； ?反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同； ?对于气体体积数不同的可逆反应，达到化学平衡时，体积和压强也不再发生变化。 2．化学平衡状态的判断： 举例反应 mA(g) ＋ nB(g) pC(g) ＋ qD(g) 混合物体 ?各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 平衡 系中各成 ?各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡 分的含量 ?各气体的体积或体积分数一定 平衡 ?总压强、总体积、总物质的量一定 不一定平衡 ?在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即v=v平衡 正逆 正、逆反应?在单位时间内消耗了n molB同时生成p molC，均指v 不一定平衡 正速率的关系 ?v:v:v:v=m:n:p:q，v不一定等于v 不一定平衡 正逆ABCD ?在单位时间内生成了n molB，同时消耗q molD，因均指v 不一定平衡 逆 压 强 ?m+n?p+q时，总压强一定（其他条件一定） 平衡 ?m+n=p+q时，总压强一定（其他条件一定） 不一定平衡 混合气体的平衡 Mr一定时，只有当m+n?p+q时， ? 平均分子量 不一定平衡 ?Mr一定，但m+n=p+q时 （Mr） 温 度 任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的条件下，平衡 体系温度一定时 体系的密度 密度一定 不一定平衡 1．勒夏持列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强和温度等），平衡就向着能够减弱 这种改变的方向移动。其中包含： ?影响平衡的因素：浓度、压强、温度三种； ?原理的适用范围：只适用于一项条件发生变化的情况（即温度或压强或一种物质的浓度），当多 项条件同时发生变化时，情况比较复杂； ?平衡移动的结果：只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。 2．平衡移动：是一个“平衡状态?不平衡状态?新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系， 条件改变后，可能发生平衡移动。即总结如下： 3．平衡移动与转化率的关系：不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来 ．．．． 4．影响化学平衡移动的条件： 化学平衡移动：（强调一个“变”字） 改变条件 一定时间后 ’’VV V=V V=V 条件不再变化 ?浓度、温度的改变，都能引起化学平衡移动。而改变压强则不一定能引起化学平衡移动。强调： 气体体积数发生变化的可逆反应，改变压强则能引起化学平衡移动；气体体积数不变的可逆反应，改变压 强则不会引起化学平衡移动。催化剂不影响化学平衡。 ?速率与平衡移动的关系： a．v== v，平衡不移动； 正逆 b． v> v，平衡向正反应方向移动； 正逆 c． v< v，平衡向逆反应方向移动。 正逆 ?平衡移动原理：（勒夏特列原理）：如果改变影响平衡的一个条件（浓度、温度或压强），平衡就向 能够减弱这种改变的方向移动。 ?分析化学平衡移动的一般思路： 速率不变：如容积不变时充入惰性气体 v v vv 强调：加快化学反应速率可以缩短到达化学平衡的时间，但不一定能使平衡发生移动。 5．反应物用量的改变对化学平衡影响的一般规律： (1)若反应物只有一种：aA(g) bB(g) + cC(g)，在不改变其他条件时，增加A的量平衡向正反 应方向移动，但是A的转化率与气体物质的计量数有关：(可用等效平衡的方法分析)。 ?若a = b + c ：A的转化率不变； ?若a > b + c ： A的转化率增大； ?若a < b + c A的转化率减小。 a．若反应物不只一种：aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)， ?．在不改变其他条件时，只增加A的量，平衡向正反应方向移动，但是A的转化率减小，而 B的转化率增大。 ?．若按原比例同倍数地增加A和B，平衡向正反应方向移动，但是反应物的转化率与气体物质的 计量数有关：如a+b = c + d，A、B的转化率都不变；如a+ b>c+ d，A、B的转化率都增大；如a + b < c + d，A、B的转化率都减小。 等效平衡问题的解题思路： 1．概念：同一反应，在一定条件下所建立的两个或多个平衡中，混合物中各成分的含量相同，这样 的平衡称为等效平衡。 2．等效平衡的类型 在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），对同一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，达平衡时 的状态规律如下表： 条件 等效条件 结果 恒温恒容 投料换算成相同物质表两次平衡时各组分百分量、n、c均相同 示时量相同 （?n（g）?0） 恒温恒容 投料换算成相同物质表两次平衡时各组分百分量相同，n、c同比例变化 示时等比例 （?n（g）=0） 恒温恒压 投料换算成相同物质表两次平衡时各组分百分量、c相同，n同比例变化 示时等比例 1．分析反应速度图像： (1)看起点：分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数以原点为 起点。 (2)看变化趋势：分清正反应和逆反应，分清放热反应和吸热反应。升高温度时，?V ＞?V。 吸热放热 (3)看终点：分清消耗浓度和增生浓度。反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中 各物质的计量数之比。 (4)对于时间——速度图像，看清曲线是连续的，还是跳跃的。分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小 变”。增大反应物浓度V 突变，V渐变。升高温度，V 大增，V 小增。 正逆吸热放热 2．化学平衡图像问题的解答方法： (1)三步分析法：一看反应速率是增大还是减小；二看?V 、 ?V的相对大小；三看化学平衡移动正逆的方向。 (2)四要素分析法：看曲线的起点；看曲线的变化趋势；看曲线的转折点；看曲线的终点。 (3)先拐先平：对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) ，在转化率——时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡。它所代表的温度高、压强大。这时如果转化率也较高，则反应中m+n>p+q。若转．．．．．．． 化率降低，则表示m+n0的正、逆反应速率 的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是（ ） 2在一定温度下，反应A（g）＋B(g) 2AB（g）达到平衡状态的标志是 22 A．单位时间内生成n molA，同时生成n molAB 2 B．容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化 C．单位时间内生成2n molAB，同时生成n molB 2 D．单位时间内一个A－A键断裂，同时生成二个A－B键 本题主要考查学生对化学平衡状态的理解，并能进行再现、辨认的思维能力。化学平衡中的正 逆反应速率相等是指平衡时同一反应物或者是同一生成物而言，即对于同一反应物，正反应消耗该物质的 速率等于逆反应生成该物质的速率。 C 审题要细心，看清各组分的状态，在题设条件下假设反应正向反应（或逆向）进行时， 不变的量不能成为平衡的标志，变化的量则可以。 2．在一定温度下，反应：2A (s)+2B(g)C(g)+D (g)在恒容容器中进行，不能说明该反应已经达到 平衡的是 A．容器内的压强不随时间而变化 B．混和气体的密度不随时间而变化 C．A的质量不再变化 D．平衡混和气体的平均相对分子质量不再改变 3两个极易导热的密闭容器A和B，容器A容积恒定，容器B容积可变，在温度压强和起始 体积相同的条件下往A和B中分别充入等物质的量的NO ，发生反应2NO NO?H＜0，以下说22 24 法正确的是 A．反应起始时，两容器中的反应速率关系是v（A）＜v（B） B．反应过程中，两容器内的反应速率关系为v（A）＜v（B） C．两容器内的反应达到平衡所需时间一定相同 D．反应达到平衡时，两容器内的压强关系是p（A）＞p（B） 根据题目所给条件，反应开始那一瞬间，两容器中的NO处于完全相同的状态，此时两容器中2 的反应速率关系应该是两者相等。所以，选项A不正确：由于该反应是一个气体分子数减少的反应，随着 反应的进行，B容器（可变容积）中容器体积就不断减小，从而始终保持其压强与外界压强相同。此时， 若其他条件不变，则反应速率不变；而密闭容器A中的压强则随着反应的不断进行而不断减少，从而导致 反应速率不断降低。这样，过程中的速率关系为：v（A）＜v（B）。所以，B正确。同理，可推断两容器的压强关系为：p（A）＜p（B），D不正确。另外，反应速率越大，达到平衡所需时间就越短。所以，B容器中的反应较A容器中的反应先达平衡。C不正确。 B 4将2mol HO和2mol CO置于1L容器中，在一定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应：2 2HO(g) 2H＋O、2CO＋O 2CO 22222 (1)当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度， 但这两种气体不能同时是_________和_________，或_________和_________。(填它们的分子式) (2)若平衡时O和CO的物质的量分别为： n(O)＝amol， n(CO)＝bmol。试求n(HO)＝__________。222平2平2平 (用含a、b的代数式表示) (1)根据C、H元素守恒：n(HO)+n(H)=2mol；n(CO)+n(CO)=2mol 2平2平平2平 显然n(HO)和n(H)或n(CO)和n(CO)，只要知道其中一个，另一个也就确定，同时知道两个是没2平2平平2平 有意义的。 (2)根据n(O)和n(CO)求n(HO)有以下三种方法： 2平2平2平 ?三步法：第一步反应生成的O的平衡量看作第二步反应的O的起始量 22 2HO(g) 2H ＋ O 2CO ＋ O 2CO22222 起始量(mol) 2 0 0 2 0.5x 0 变化量(mol) x x 0.5x y 0.5y y 平衡量(mol) 2-x x 0.5x 2-y 0.5x-0.5y y 可得0.5x – 0.5y = a；y = b 算得x = 2a + b，n(HO)＝ 2-x = (2－2a－b) mol。 2平 ?逐步逆推法：因为第二个反应的反应物O是第一个反应的生成物，所以可以从第二个反应消耗O22 的量逆推出第一个反应生成O的量，进而推出第一个反应消耗的HO的量。 22 第二个反应生成bmol CO，说明第二个反应消耗0.5bmol的O，所以第一个反应生成(a+0.5b)mol 的22 O，第一个反应消耗(2a+b) molHO，得n(HO)＝(2－2a－b) mol。 222平 ?元素守恒法：根据起始和平衡时体系 中H、C 、O三种元素原子个数不变列式求解。 由H元素守恒：n(HO)+n(H)=2mol 2平2平 由C元素守恒：n(CO)+n(CO)=2mol 平2平 由O元素守恒：n(HO)+ n(CO)+2n(CO)=4mol 2平平2平 代入数据解得：n(HO)＝(2－2a－b) mol。 2平 (1)HO、H，CO、CO(2)(2－2a－b) mol 222 所谓多重平衡是指同一容器中连续发生两个或多个可逆反应，这些可逆反应既有联系，又 相互制约，并同时建立平衡。 多重平衡体系中，有些物质既是一个反应的生成物，又是另一个反应的反应物(如例题中的O)，是多2 重平衡体系的枢纽，正是这种物质联系并制约了两个可逆反应，它平衡时的量是计算的核心。解答多重平 衡的计算问题时，运用元素守恒原理，可以从整体上把握各种物质的量的关系，建立简明的关系式。 3．在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：NO(g) +CO(g) 1/2 N (g) +CO (g) ?H＜O， 22达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确

措施

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是（ ） A．加催化剂同时升高温度 B．加催化剂同时增大压强 C．升高温度同时充入N D．降低温度同时增大压强 2 4．将4 mol SO气体和4 molNO置于2L容器中，一定条件下发生如下可逆反应(不考虑NO和NO3 224之间的相互转化)：2SO(g) 2SO+O、2NO+O 2NO32222 (1)当上述系统达到平衡时，O和NO的物质的量分别为n(O)=0.1 mol、n(NO)=3.6 mol，则此时SO22223气体的物质的量为 。 (2)当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但 这两种气体不能同时是SO和 ，或NO和 (填它们的分子式)。 3 (3)在其它条件不变的情况下，若改为起始时在1 L容器中充入2 molNO和2 molSO， 22则上述两反应达到平衡时，c (SO)= mol/L。 平2 5一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g) + B(g) 3C(g)，若反应开始时充入2molA和2molB，达平衡后A的体积分数为a%。其它条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质， 平衡后A的体积分数大于a%的是 A．2mol C B．2molA、1molB和1molHe（不参加反应） C．1molB和1molC D．2molA、3molB和3molC 本题考查了等效平衡原理和勒夏特列原理应用。观察反应特点，这是一个气体体积不变的可逆 反应，只要转化成反应物两者相等则就是等效平衡，平衡后A的体积分数就为a%。A中转化过去n(A)?n(B)=2?1，对比题给信息，减少了B的量，平衡会向逆反应方向移动，A的量在增加，而气体总物质的量 不变，所以平衡后A的体积分数大于a%；B中气体总量也是4mol，但B的量减少，同A。C中转化成反应 物是2/3 molA，4/3 molB，增加了B的量，平衡向正反应方向移动，A的量减少，D的分析同C。 AB 本题的关键是这是一个气体体积不变的可逆反应的等效平衡的移动。反应前后气体的总物质的量不变。 6I.恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下发应： A(g)＋B(g) C(g) (1)若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成a molC，这时A的物质的量为 ___________mol。 (2)若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为 mol。 (3)若开始时放入x molA，2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3a mol，则x＝ mol，y＝ mol。 平衡时，B的物质的量 (选填一个编号) 甲. 大于2mol 乙. 等于2mol 丙. 小于2mol 丁. 可能大于、等于或小于2mol 作出此判断的理由是 。 (4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是 。 II.若维持温度不变，在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。 (5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC。将b与(1)小题中的a进行比较 (选填一个编号)。 甲. a＜b 乙. a＞b 丙. a＝b 丁. 不能比较a和b的大小 作出此判断的理由是 。 ?(1) A(g) ＋ B(g) C(g) 起始量(mol) 1 1 0 变化量 a a a 平衡后 1 - a 1 – a a A的物质的量为(1-a)mol。 (2)在恒温、恒压下，若投入3 mol A和3 mol B，则所占体积为(1)中体积的3倍，由于A、B的投放比例与(1)相同，所达到的平衡状态与(1)相同，C的物质的量为(1)的3倍，即3a mol。 (3)由于达到平衡时C的物质的量为3a mol，说明所达到的平衡状态与(2)中平衡为同一平衡，则若把C的起始量完全转化为A和B，A、B的物质的量应与(2)完全相等。 A(g) ＋ B(g) C(g) 起始量(mol) x 2 1 将C完全转化 x + 1 3 0 平衡后 y (3 – 3a) 3a 根据题意有：x + 1 = 3，x = 2mol，y = (3 – 3a) mol，显然平衡时，B的物质的量也为(3-3a)mol。若投入A、B、C三种物质后，平衡不移动，C的物质的量不变，即3a = 1mol时，B的物质的量为2mol；若平衡向右移动，则3a ＞ 1mol，B的平衡量小于2mol；或 平衡向左移动，则3a ＜ 1mol，B的平衡量大于于2mol (4) 在(3)的平衡中，再加入3mol C，所达到的平衡状态与(1)、(2)、(3)皆为等效平衡状态，因此C的物质的量分数为a。 2,a ?(5) 因为(5)小题中容器容积不变，而(1)小题中容器的容积缩小，所以(5)小题的容器中的压力小于(1)小题容器中的压力，有利于逆向反应，故反应达到平衡后a＞b。 (1)(1－a) (2)3a (3)2，3－3a，丁，若3a＞1，B的物质的量小于2mol；若3a=1，B的物质的量等于2mol；若3a＜1，B的物质的量大于2mol (4) a(5)乙，因为(5)小题中容器容积不变，而(1)小题中容器的容积缩小，所以(5)小题的容器中的2,a 压力小于(1)小题容器中的压力，有利于逆向反应，故反应达到平衡后a＞b。 (1)小题达到的平衡是另几小题平衡的标准和参照。由于I的反应条件是恒温、恒压，所 以只要A、B的物质的量的比为1?1，或任意量的C(假设C完全转化为A、B，其物质的量的比也是1?1)，都 可以与(1)建立等同平衡，平衡时C的物质的量与起始时A的量成正比(加入的C全部折算成A、B)。 71 mol A气体和n mol B气体，按下式反应生成气体C：A(g) + n B(g)m C(g)，一段时间后测得A的转化率为50%，反应前气体的密度在同温同压下是反应后3/4，则n和m的数值可能是 ( ) A．n=1，m=1 B．n=2，m=2 C．n=3，m=2 D．n=2，m=3 在同温同压条件下，气体的密度之比将等于(平均)相对分子质量之比。即,M11，又由于气,,M22 ,Mn112,,Mn,Mn12221体物质反应前后的总质量不变，即Mn=Mn，即。因此。 ,1122Mn21 A(g) + nB(g) mC(g) 起始量(mol) 1 n 0 变化量(mol) 0.5 0.5n 0.5m 平衡量(mol) 0.5 0.5n 0.5m ,n0.5(1，a，b)312由得，整理可得：a + 1 = 2b，将A、B、C、D四个选项代入，可得A、D符,,,n4(1，a)21 合题意。 AD 本题的一个关健就是要知道密度比在等温等压时等于相对分子质量之比。推导过程如下： m由理想气体气态方程pV=nRT及m(m为气体的质量，M为气体的相对分子质量)得：pV,RT。移项，n,MM ,Mm11pV=RT，即。因此，在T、p相同时，有。 ,pV,,RTV,M22 5．已知甲为恒温恒压容器，乙为恒温恒容容器。两容器中均充入2mol SO、1mol O，初始时两容器 22的温度体积相同。一段时间后反应达到平衡，为使两容器中的SO在平衡混合物的物质的量分数相同，下2 列措施中可行的是 A．向甲容器中充入一定量的氦气 B．向乙容器中充入一定量的SO气体 3 C．升高乙容器的温度 D．增大甲容器的压强 6．如图所示，将4mol SO和 2 mol O混合置于体积可变的等压容器中，在一定温度下发生反应2SO 222+ O 2SO(放热反应)，该反应达到平衡状态A时，测得气体总的物质的量为4.2 mol，若SO、O的2322起始物质的量分别用a、b、c表示，试回答： (1)达到平衡状态A的容器中通入少量O，体系中SO的体积分数将_________，若要使SO的体积分数222再变至与原平衡状态A相同，可采用的措施有____________或___________。 (2)若起始时a = 1.2mol，b = 0.6mol，且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态A相同，则起始时c的取值为_____________ (3)若起始时a = 0.6mol，c = 4.8mol，则b = _________，在此情况下，反应起始时将向__________方向进行， (4)若原平衡状态A是在恒温恒容下达到的，现要使反应开始时向逆方向进行，且达到 的平衡状态与A相同，则起始时C的取值范围为_____________。 7．在5L的密闭容器中充入2molA气体和1molB气体，在一定条件下发生反应： 2A(g) + B(g) 2C(g) 5达平衡时，在相同条件下测得容器内混合气体的压强是反应前的 6，则A 的转化率为( ) A．67％ B．50％ C．25％ D．5％ 8平衡移动原理可解释许多化学现象和自然现象。下列两组反应能否实现？如能实现请简述实验方法： (1)4H+ FeO 3Fe + 4HO，3Fe + 4HO 4H+ FeO； 2 34 222 34 ________________________________________________________________________ (2)SO+ Br+ 2HO ＝ 2HBr + HSO，2HBr + HSO＝SO+ Br+ 2HO； 2 2 224242 2 2 _______________________________________________________________________。 解析：本题考查了学生的一种学习能力和知识的应用能力。由题目所给信息，这两组反应均有一定 的可逆性，因为平衡移动原理研究对象是可逆反应，要想使反应发生必须使平衡向正反应方向进行，那就结合所学的勒 夏特列原理来解释。 (1)通入H的同时带出HO(气)，平衡向生成Fe的方向移动，反之，平衡向生成FeO的方向移动，上述两个反应均223 能实现。 (2)同?的原理，硫酸浓度小时，平衡向生成HSO和HBr的方向移动，硫酸浓度大时，平衡向生 24 成Br和SO的方向移动。(**事实上是氧化还原平衡的问题) 22 答案：(1)通入H的同时带出HO(气)，平衡向生成Fe的方向移动，反之，平衡向生成FeO的方向移动，上述223 两个反应均能实现。 (2)同?的原理，硫酸浓度小时，平衡向生成HSO和HBr的方向移动，硫酸浓度大时，平衡向生 24 成Br和SO的方向移动。 22 本题的关键是题目所给的信息，用平衡移动原理来解释实验现象，那在下面的题目中就应用勒夏特列 原理使平衡向正反应方向移动。 8．在硫酸的工业生产中，通过下列反应使SO转化为SO：2SO+O2SO(正反应放热)。已知23223 常压下SO体积分数为91%，试回答： 3 （1）在生产中常用过量的空气是为了 。 （2）加热到400—500?是由于 。 （3）压强应采用（高压、常压） 。原因是 （4）常用浓HSO来吸收SO，而不是用水，是因为 。 243 （5）尾气中的SO必须回收，是因为 。 2 1．方法与技巧 相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，达到平衡时，任何相同物 质的（体积分数、质量分数或物质的量分数）都相同的化学平衡互称等效平衡。可分为“全等效”平 衡和“相似等效”平衡。判断等效平衡的方法：使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成 物，然后观察有关物质的数量是否相当 2．解题注意点 认真阅读试题，弄清题目中问的是什么？给出的条件是什么？列出解题的关键字词，是解答此类试题 的关键。不少考生由于不深入地观察思考，对题设条件以点盖面、以偏盖全，忽视了题中的隐含条件，匆 忙地依靠熟题效应，简单地给出答案，结果造成错误。 一、选择题(每小题有1-2个选项符合题意) 1．某温度下，反应2NO NO；?H＜O。在密闭容器中达到平衡，平衡时改变外界条件，使反2 24 应再次平衡，新平衡时，c(NO)/c(NO)与原平衡相比变小了，则改变条件的可能有（ ） 224 A．保持容器容积和温度不变，向容器内补充了NO 2 B．保持容器容积和温度不变，向容器内补充了NO 24 C．保持温度压强不变，向容器内补充了N 2 D．保持容器的容积不变，升高了温度 2．某反应在催化剂的作用下，按下列方式进行，第一步：2X＋Y＝2Z；第二步：Z＋M＝X＋N。则 下列说法正确的是 ( ) A．Z是催化剂，M是中间产物 B．X是催化剂，化学方程式为M＋Y＝N C．X是催化剂，化学方程式为2M＋Y＝2N D．无法判断催化剂和中间产物 3．一定条件下，将10 mol H和1 mol N充入一密闭容器中，发生反应：N+3H2NH（各物质22223 均为气态），达到平衡时，H的转化率可能是( ) 2 A．25% B．30% C．35% D．75% 4．对于反应A(s)+2B(g) 3C(g)；?H＞0，C%跟外界条件X、Y的关系如图所示，下列结论正确的是 A．Y表示温度，X表示压强，且Y＞Y＞Y 321 B．Y表示压强，X表示温度，且Y＞Y＞Y 321 C．X表示压强，Y表示温度，且Y＞Y＞Y 123 D、X表示温度，Y表示压强，且Y＞Y＞Y 123 5．一定温度下，在一个容积恒定的容器中，充入2 mol A和1 mol B，发生如下反应： 2A(g)+B(g) xC(g)。达到平衡后，C的物质的量为W mol。若维持容器的体积和温度不变，按起始的 物质的量0.6 mol A、0.3 mol B和1.4 mol C充入容器后达到平衡，C的物质的量仍为W mol，则x（ ） A．只能为2 B．只能为3 C．可能为2可能为3 D．不能确定 6．在一定温度下，可逆反应X（气）＋3Y（气） 2Z（气）达到平衡的标志是 A．Z生成的速率与Z分解的速率相等 B．单位时间生成a mol X，同时生成 3a mol Y C．X、Y、Z的浓度不再变化 D．X、Y、Z的分子数比为1 ：3 ：2 7．某恒温恒容的容器中，建立如下平衡：2A(g) B(g)，在相同条件下，若分别再向容器中通入 一定量的A气体或B气体，重新达到平衡后，容器内A的体积分数比原平衡时 A．都增大 B．都减小 C．前者增大后者减小 D．前者减少后者增大 8．在高温下，反应2HBr（气）H（气）+Br（气） ?H＞0, 达到平衡，要使混合气体颜色加深，22 可采取的方法是（ ） A．减小压强 B．缩小体积 C．升高温度 D．增大氢气浓度 9． 某温度下，向固定容积的密闭容器中充入3L A气体和2L B气体，发生如下反应： 3A(g)+2B(g) 2C(g)+2D(g)。达到平衡时，C的体积分数为p%。若维持温度不变，再向容器中充入3L A气体和2L B气体，重新达到平衡时，C的体积分数（ ） A．>p% B．”或“<”) (2)能判断该反应已达到化学平衡状态的依据是 . a.容器中压强不变 b 反应热不变 c.v(H) =V(CO) d.. 的质量分数不变 正逆2 (3)温度为850时,可逆反应(g)CO+H(g)+H(g)在固定容积的密闭容器中进行,容器内物质(g) COO 222 的浓度变化如下表: 850?时物质的浓度(mol/L)的变化 CO H时间(min) O CO H 222 0 0.200 O.300 0 0 2 0.138 0.238 0.062 0.062 3 C C C C 1233 4 C C C C 1233 5 0.116 0.216 0.084 6 0.096 0.266 0.104 ?计算：3 min时(CO的浓度) C = mol/L，HO (g)的转化率= ． 12 ?反应在４min～５min之间,平衡向逆反应方向移动,可能的原因是 (单选)表中５min～６ min之间数值发生变化, 可能的原因是 (单选) a . 增加水蒸气 b. 降低温度 c. 使用催化剂 d. 增加氢气浓度 20．以下是著名的碘时钟实验： 已知在酸性溶液中，碘酸钾和亚硫酸钠会发生如下一些反应 ?IO+---2- +3HSO = 3SO + 3H + I （慢） 334 -+- ?IO +5I +6H = 3I + 3HO（慢） 322 -+-2— ?I +HSO + HO = 2I +SO +3H（快） 2324 分别配制下面三种溶液。 溶液A：0.9g碘酸钾溶于少量温水中，再稀释到500mL。 溶液B：0.45g亚硫酸钠配成溶液，稀释到500mL。 溶液C：取5g可溶性淀粉，放在小烧杯中，加入25mL冷水，搅拌成悬浊液。另取200mL水加热至 沸，趁沸腾时倒入淀粉悬浊液并迅速搅拌，使淀粉糊化、溶解。到溶液冷却后边搅拌边慢慢加入12.5mL 浓硫酸，最后也稀释到500mL。 溶液 D：200mL水+50mLA液+50mL C液 溶液 E：225mL水+25mLA液+50mL C液 试回答下列问题、 (1) 根据实验原理，化学反应速率由那步反应决定_________________。(填?、?、?) (2) 当哪种离子耗尽时才能见到溶液变蓝色______.(选填：I—+——、HSO、H、IO) 33 (3) 在盛放D液和E液的两只烧杯里同时加入50mLB液。D、E两烧杯哪个溶液先变蓝色 ___________(填：D、E) (4) 为研究温度对反应速度的影响 准备三份E液（各300mL，配法同上）、用三支量筒分 别量取50mL B液，同时把三份B液分别加入下述不同温度的三份E液中。 a、第一份放在石棉网上加热到50?左右，b、第二份维持在室温，c、第三份浸在冰水 里冷却到近冰点。先变蓝色的是___________。（填：a、b、c） 21．在一定温度下，向一固定容积的密闭容器中加入 1mol A和 2mol B，发生下述反应：A(g)+2B(g) ．．．． 3C(g)+2D(s)(放热反应)。达到平衡时生成了1.8 mol C。 ?在相同条件下，若向该容器中改为加入0.3mol A、0.6 mol B，要使平衡混合气体中C物质的体积分数与原平衡的相同，在D足量时，则还应加入 mol的物质C。 ?若维持容器的体积和温度不变，反应从逆反应方向开始，按不同的配比作为起始物质，达到平衡时 C仍为1.8 mol 。则D的起始物质的量n(D)应满足的条件是：n(D) 。 当改变温度或压强时，有可能改变物质的聚集状态，对平衡产生重大影响。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ?若升高平衡体系温度，当再次达到平衡后，测得两次平衡条件下混合气体的平均相对分子质量未发 生改变，试解释形成这种结果的可能原因是： ；此时A、B、C、D四种物质相对分子质量之间的关系为 （用Mr(A)、Mr(B)、Mr(C)、Mr(D)表示）。 ?若将容器改为容积可变的容器，在一定温度和常压下，建立上述平衡之后，A的物质的量浓度为a ．．．． mol/L。现持续增大压强，当： ?当压强为原来1.5倍时，A的平衡时物质的量浓度为m mol/L，测得m=1.5a； ?当压强为原来10倍时，A的平衡时物质的量浓度为n mol/L，测得n >10 a； ?当压强为原来100倍时，A的平衡时物质的量浓度为p mol/L，测得p<100a。 试解释形成这种结果的可能的原因： ?1.5倍时： ； ?10倍时： ； ?100倍时： 。 ： 1．AC 曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，升高温度，增加压强，、均增大，B中，D中、走向均减小，则B、D均错；可逆反应；的正反应是一个气体体积增大的吸热反应，则升高温度，向正反应方向移动，故；增加压强，向逆反应方向移动，故。可见答案为A、C。 2．C 把两方程式叠加可得： Y + 2M = 2N，可知X为催化剂。 3．B 提高反应速率的一般做法有：升高温度；增大反应物浓度；有气体参加的反应增大压强；加 入催化剂。要提高NO的转化率，让平衡向正反应方向移动，可采用的做法有：降低温度；增大压强；增 大CO的浓度等。综合以上分析，正确答案为B 4．?0.2 mol ?SO 、NO ?1.9 22 5. AB 该反应是一个气体体积减小的放热反应，乙容器在反应的过程中相当于压强减小 (可以认为是甲容器的活塞向外拉一点)，SO在平衡混合物中的物质的量分数大于甲，向甲容器中充入一定量的氦气，2 相当于减小压强，平衡逆向移动，SO在平衡混合物中的物质的量分数升高，A正确；向乙容器中充入一定量的SO气体，23 相当于充入相应的SO和O，增大乙容器中气体浓度，SO的转化率升高，物质的量分数减小，B正确；升高乙容器的温222 度，SO在平衡混合物中的物质的量分数升高比甲更大，C不正确；增大甲容器的压强，平衡正向移动，SO在平衡混合22 物中的物质的量分数降低比乙更小，D不正确， 6．这是恒温恒压条件下的等效平衡问题，由题意可计算出达到平衡状态A时其中含SO 0.4mol，O 22 0.2mol，SO 3.6mol，n(SO)?n(O)?N(SO) = 2?1?18。 3223 (1)因平衡右移，故SO的体积分数减小，在恒压条件下，要使SO的体积分数复原，可采取的措施有22 加热和加入少量SO气体。 2 n(SO)2(2)由于SO和O反应只生成SO一种物质，所以在恒温恒压下只要满足,2就可以了，对SO2233n(O)2没有用量限制，即c?0。 a(3)因=2，这一条件必须满足，显然b = 0.3mol；由于此时a?b?c = 2?1?16较平衡状态A，b SO的含量低，因此反应起始时将向正反应方向进行。 3 (40是关于恒温恒容下的等效平衡的，按照“一边倒“原则，4 mol SO和2 mol O可折合成4 mol SO，223 故c?4mol，另外，由于原平衡状态A中含SO 3.6 mol，欲使反应开始时向逆反应方向进行，故c＞3.6 mol，3 因此c的取值范围为3.6mol＜c?4mol。 7． B根据阿伏加德罗定律的推论，同温同体积时，气体压强之比等于物质的量之比，平衡时气体的 5物质的量为×(2+1) mol=2.5mol。根据反应的差量关系计算。 6 由：2A(g) + B(g) 2C(g) Δn 2mol 1mol 2mol 1mol 分析可知，反应前后气体物质的量的差量等于反应掉的B的物质的量。 n(B)=Δn=(2+1)mol-2.5mol=0.5mol n(A)=2n(B)=1mol，求得α(A)= 50％ 8．(1)增大氧气的浓度，使平衡向正反应方向移动，提高了二氧化硫的转化率，使成本高的二氧化硫得到 充分利用。(2)400—500?是催化剂的活性温度，选择此温度可提高反应速率，缩短到达平衡所需的时间。 (3)常压。因为常压下SO 体积分数已达91%，若再加压对设备及动力系统要求高、成本高、使生产效益低。3 (4)用水吸收SO会形成酸雾，使吸收的速率减慢。(5)SO有毒。避免对环境的污染。 32 本题主要考查在硫酸工业中，运用勒沙特列原理选择SO转化为SO的适宜条件的能力。(1)从增大某23一反应物浓度，使平衡向生成物方向移动，另一反应物的转化率必提高去分析。(2)温度的选择从反应速率快慢，催化剂的活性温度两方面考虑。(3)压强从对平衡移动、设备及动力系统的要求两方面考虑。(4)从吸收过程中发生的反应对吸收速率的影响去分析。(5)从环境保护方面考虑。 C(NO)2241．AB 解析： K= 所以 c(NO)=K c(NO)温度不变K 不变, 2422C(NO)2 c(NO)/c(NO)=1/{K c(NO)} 无论补充NO NO c(NO) 均增大 c(NO)/c(NO) 减22422242224 小 C：恒压比值不变 D： 升高温度，平衡向逆反应方向移动，c(NO)增大c(NO) 减小 224 c(NO)/c(NO)比值增大 224 2．C 解析： 如果对催化剂的概念模糊不清，认为只要能使氯酸钾受热分解速率加快的物质就是该反 应的催化剂，其中锰与氯酸钾受热分解产生的氧气反应生成二氧化锰，高锰酸钾的分解也能产生 二氧化锰，以此掉进命题人设置的“陷阱”而选B，其实催化剂的概念包含两层意思： ?改变反应速率；?反应前后本身的质量和化学性质不变．由此得出本题答案为C． 3．A 解析：题中所给的条件并不能计算出H的转化率。因H很多，无论怎样都反应不完，假设1 22 mol N反应完全，则最多也只消耗3 mol H，也就是说H的转化率最大也不会达到30%。因此，选222 A。 极值法 可逆反应不为0的原则 可逆性是化学平衡的前提，平衡时，应是反应物和生成物共存的状态，每种物质的均不为0。 一般用极限法判断，假设反应不可逆，则最多生成产物多少，有无反应物剩余，剩余多少。这样的极 值点是不可能达到的，所以可用确定某些范围或在范围中选择合适的量。 4．Ａ 解析：解答图象题常用的几条重要规律： ?定点分析; (固定某一条件,观察另某一条件的改变对反应的影响) ?温度越高到达平衡所需时间就越短;(同压强时) ?压强越大到达平衡所需时间就越短;(同温度时) ?使用催化剂到达平衡所需时间就越短; 5．A 解析：（变形）将题目中“C的物质的量为W mol”改为“C的体积分数为W%” 两次平衡中C的物质的量相等，说明两次平衡状态完全相同，即第二次填充的物质若 完全转化为填充A、B的形式，其物质的量应与第一次填充相同。所以正确选项应为A。 两次平衡中C的体积分数相等，为等效平衡，除x=2外，x=3时，反应前后气体的物质的 量相等，改变压强，平衡不移动，故也符合题意。所以变形的正确选项应为C。 6．AC 解析：判断可逆反应是否达到平衡的标志是：?正、逆反应速率相等；?平衡混合物中各组分的 含量保持不变，即各物质的浓度不再随时间的改变而改变。可见选项 A、C是正确的。选项 B， 因为在任何时刻，有 a mol X产生时必有 3a mol Y同时产生，两者表示的都是逆反应速率， 因此无法判断是否达到平衡状态。选项D是反应的一种特定情况，不一定是平衡状态。 7．B 解析：法一：建立恒压等效模型，W W ? 2W 无论加A或B，第二个平衡对比第一个平衡 相当于加压，平衡右移，A的体积分数比原平衡时减小。 法二：可以利用平衡常数进行定量分析。 8．BC 解析：容易漏选B，平衡虽然不移动，但体积缩小， Br 的浓度增大,颜色加深 2 9．Ａ 解析：(变形1）将例2中反应改为“3A(g)+2B(g)C(g)+4D(g)” （变形2）将例2中“固定容积”改为“容积可变” （变形3）将变形1中“固定容积”改为“容积可变” 容器体积固定，第二次填充后压强增大，平衡向气体物质的量减小的方向移动，正确 选项为A。变形1中压强增大平衡不移动。所以变形1的正确选项为C。 容器体积可变，两次填充各填充各物质的浓度相同，为等效平衡。所以变形2、变形3的正确 选项都为C。 10．B 解析：：因为2SO(g)+O(g)2SO(g)是一个气体体积缩小的反应，所以当温度、体积一定时，223 开始时的压强必然高于平衡时的压强。因此，对乙容器的变化过程可分为两段：设乙容器中先保 持容器的体积不变，此时达到平衡，SO的转化率应等于a%，但此时容器中的压强比开始时的压2 强小，因为乙要维持压强不变，因此要将压强增大到原开始时的压强，则平衡正向移动，SO的2 转化率必然增大。因此选B。 11．C ： A(g) + 2B(g) 2C(g) 起始量(mol) a b 0 变化量(mol) 0.5c c c 平衡量(mol) a-0.5c b-c c 0.5c ,(A)ba，由于恒压，压强不变；由于恒压，放入2a molA和2b molB，则是等效平衡，两者,,c,(B)2a b 百分含量相等，则达平衡时生成2n molC；当2v（A）＝v（B）时，可确定达到平衡。 正逆 12．B 升高温度正逆反应速率都增大，与反应是吸热还是放热无关，若x=1， －1达到平衡时E的体积分数为50%，E的起始浓度改为2a mol?L，相当于两个相同的容器中E浓度均为a －1mol?L，然后压缩气体的体积与一个容器的容积体积相等，平衡不移动，E的体积分数仍为50%，经计算 －1原平衡中F的平衡浓度为0.25 a mol?L，若x=2，还用上述方法，压缩气体使体积为原体积一半，浓度 －1为0.5 a mol?L，但压缩气体体积相当于增大压强，平衡逆向移动，新平衡下F的平衡浓度小于0.5 a －1mol?L，D物质的量的多少与容器的大小有关。 13．CD 第一次平衡后，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，压强增大为原来2倍，体积变为原来的一半，若平衡不移动，A的浓度是原来的2倍，现在A的浓度不止原来两倍，则说明平衡向逆反 应方向移动，逆反应是气体减小的反应，此时C为气体；同理压强变为第二次的20倍时，A的浓度没有增大20倍，说明平衡向正反应方向移动，说明正反应是气体体积减小的反应，C为非气态。 14．AC由?图可知发生反应：A + 3B 2C，压强增大，平衡向正反应方 向移动；保持压强不变，通入稀有气体，体积增大，平衡向体积增大的方向移动，平衡向逆反应方向移动； 完全转化为A、B相当于0.5 mo1?L-1-1，0.8 mo1?L，增加了B的浓度，平衡向正正反应方向移动，C的浓度增大；升高温度，正逆反应速率均增大，平衡向吸热方向移动，由?可知逆反应吸热，，A的转化率降低。 15．BD 本题的关健是气体体积相等的反应。 16．（1） 放热（2）不变 加深（3）增大 17．（1）33.3% （2）正反应，B （3）?? （2）中的投料相当于投入了CO1mol，HO1mol，增大了HO的浓度，平衡向正方向移动，所22以CO的转化率增大。解题时可运用极限思维的方法：若CO仍只有2/3转化，计算可得平衡混合物中CO2 的体积分数为22.2%；若CO全部转化，计算可得CO的体积分数为33.3%。因此实际情况应介于二者之2 间。故选B。 18．?4 ? I 2.6 ? 逆反应 ? 1＜c?4 ? 4.5＜b?6 ?：符合题设条件的各起始量之差应与反应式中相应系数成比例。 I． N（气）+ 3 H（气） 2 NH（气） 223 起始 2 6 0 条件 0.7 2.1 c c? 0.7＋＝2， ?c＝2.6 2 ?．题设条件平衡时共7 mol气体，而?小题起始量才5.4 mol（0.7＋2.1＋2.6），所以起始方向向逆反 应进行。 ?．从三个极限起始量考虑，即N转化率等于0时，2 mol N、6 mol H、NH＝0；N转化率等于22232 100％时，N＝0、H＝0、NH＝4 mol；现求平衡时各成分的物质的量 223 N（气）+ 3 H（气） 2 NH（气） 223 2 6 0 x 3x 2x 2－x 6－3x 2x 依题意：（2－x）+（6－3x）+ 2x = 7，x = 0.5 所以平衡时，n(N)＝1.5 mol、(H)＝4.5 mol、(NH)＝1 mol 223 将三个极限起始量加以分析对比： N（气）+ 3 H（气） 2 NH（气） 223 2 6 0 （N转化率为0时起始量） 2 1.5 4.5 1 （平衡量为起始量） 0 0 4 （N转化率为100％时起始量） 2 可以看出，为了维持反应开始向逆反应进行，NH的起始范围是1＜c?4 3 ?同理，为了维持反应开始向正反应进行，H的起始范围是4.5＜b?6。 2 19．(1)＞ (2) c d (3) 0.08 40% (4) d a 解析：该题构思新颖，综合性较强。平衡常数的用途：判断反应吸热还是放热；判断反应是否达到平 衡；用于计算 (1)从表中数据可知，温度升高，K增大，平衡向正反应反向移动，即Q 〉0 (3)首先判断第3 4分钟反应已处于平衡状态，注意此时的K 为第一个

表格

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中K的倒数，建立模式进 行求算 20．（1）??（只写?或?不扣分）（2）HSO- （3）D （4）a 3 本题考查了化学反应速率的影响因素的有关知识。反应机理中的最慢的反应是决定总反应的速率的步 骤。外在因素的影响有：浓度、温度、催化剂等。对于有气体参加的或溶液中发生的反应，其它条件不变 时，增大反应物浓度，可以增大反应速率。温度的变化对于任何反应的速率均有影响，升高温度，化学反 应速率加快。若要有蓝色出现，则是I-与淀粉的反应的结果，说明与I反应的HSO不存在。 223 21．?任意 ?n（D）＞0.8 ?当升高到一定温度以后，D渐渐转化为气态 Mr(A)+2Mr(B)==3Mr(C)+2Mr(D) ??气体物质两边的化学计量数相等，增大压强不改变平衡状态。 ?B渐渐转化为非气态，增大压强平衡向左移动。 ?C渐渐转化为非气态，增大压强平衡再次向右移动。