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文檔簡介
1、考點梳理考點一 化學(xué)反應(yīng)的速率與平衡1. 化學(xué)反應(yīng)速率:. 化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法:通過計算式:v =c /t來理解其概念:化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)消耗的時間(t)和反應(yīng)物濃度的變化(c)有關(guān);在同一反應(yīng)中,用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時,數(shù)值可以相同,也可以是不同的。但這些數(shù)值所表示的都是同一個反應(yīng)速率。因此,表示反應(yīng)速率時,必須說明用哪種物質(zhì)作為標(biāo)準(zhǔn)。用不同物質(zhì)來表示的反應(yīng)速率時,其比值一定等于化學(xué)反應(yīng)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比。如:化學(xué)反應(yīng)mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 的:v(A)v(B)v(C)v(D) = mnpq 一般來說,化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)進(jìn)行而逐漸減慢。因
2、此某一段時間內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率,實際是這段時間內(nèi)的平均速率,而不是瞬時速率。. 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素:【注意】化學(xué)反應(yīng)速率的單位是由濃度的單位(mol·L1)和時間的單位(s、min或h)決定的,可以是mol·L1·s1、mol·L1·min1或mol·L1·h1,在計算時要注意保持時間單位的一致性對于某一具體的化學(xué)反應(yīng),可以用每一種反應(yīng)物和每一種生成物的濃度變化來表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率,雖然得到的數(shù)值大小可能不同,但用各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比如對于下列反應(yīng): mA + nB p
3、C + qD有:mnpq或:化學(xué)反應(yīng)速率不取負(fù)值而只取正值 在整個反應(yīng)過程中,反應(yīng)不是以同樣的速率進(jìn)行的,因此,化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率而不是瞬時速率有效碰撞 化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物分子(或離子)之間要相互接觸并發(fā)生碰撞,但并不是反應(yīng)物分子(或離子)間的每一次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的一類碰撞叫做有效碰撞活化分子 能量較高的、能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子說明活化分子不一定能夠發(fā)生有效碰撞,活化分子在碰撞時必須要有合適的取向才能發(fā)生有效碰撞活化分子在反應(yīng)物分子中所占的百分?jǐn)?shù)叫做活化分子百分?jǐn)?shù)當(dāng)溫度一定時,對某一反應(yīng)而言,活化分子百分?jǐn)?shù)是一定的活化分子百分?jǐn)?shù)越大,活化分子數(shù)
4、越多,有效碰撞次數(shù)越多影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素I. 決定因素(內(nèi)因):反應(yīng)物本身的性質(zhì)。 . 條件因素(外因)(也是我們研究的對象):. 濃度:其他條件不變時,增大反應(yīng)物的濃度,可以增大活化分子總數(shù),從而加快化學(xué)反應(yīng)速率。值得注意的是,固態(tài)物質(zhì)和純液態(tài)物質(zhì)的濃度可視為常數(shù);. 壓強(qiáng):對于氣體而言,壓縮氣體體積,可以增大濃度,從而使化學(xué)反應(yīng)速率加快。值得注意的是,如果增大氣體壓強(qiáng)時,不能改變反應(yīng)氣體的濃度,則不影響化學(xué)反應(yīng)速率。. 溫度:其他條件不變時,升高溫度,能提高反應(yīng)分子的能量,增加活化分子百分?jǐn)?shù),從而加快化學(xué)反應(yīng)速率。. 催化劑:使用催化劑能等同地改變可逆反應(yīng)的正、逆化學(xué)反應(yīng)速率。. 其他
5、因素:如固體反應(yīng)物的表面積(顆粒大小)、光、不同溶劑、超聲波等。圖表如下:影響因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響說明或舉例反應(yīng)物本身的性質(zhì)不同的化學(xué)反應(yīng)有不同的反應(yīng)速率Mg粉和Fc粉分別投入等濃度的鹽酸中時,Mg與鹽酸的反應(yīng)較劇烈,產(chǎn)生H2的速率較快濃 度其他條件不變時,增大(減小)反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率增大(減小)增大(減小)反應(yīng)物濃度,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多(減少),有效碰撞次數(shù)增多(減少),但活化分子百分?jǐn)?shù)不變氣、固反應(yīng)或固、固反應(yīng)時,固體的濃度可認(rèn)為是常數(shù),因此反應(yīng)速率的大小只與反應(yīng)物之間的接觸面積有關(guān),而與固體量的多少無關(guān)改變固體的量不影響反應(yīng)速率壓 強(qiáng)溫度一定時,對于有氣體參加的反應(yīng),增大
6、(減小)壓強(qiáng),反應(yīng)速率增大(減小)改變壓強(qiáng),實際是改變氣體的體積,使氣體的濃度改變,從而使反應(yīng)速率改變改變壓強(qiáng),不影響液體或固體之間的反應(yīng)速率溫 度升高(降低)反應(yīng)溫度,反應(yīng)速率增大(減小)通常每升高10,反應(yīng)速率增大到原來的24倍升溫,使反應(yīng)速率加快的原因有兩個方面:a升溫后,反應(yīng)物分子的能量增加,部分原來能量較低的分子變?yōu)榛罨肿樱龃罅嘶罨肿影俜謹(jǐn)?shù),使有效碰撞次數(shù)增多(主要方面);b升高溫度,使分子運動加快,分子間的碰撞次數(shù)增多(次要方面)催化劑增大化學(xué)反應(yīng)速率催化劑增大化學(xué)反應(yīng)速率的原因:降低了反應(yīng)所需的能量(這個能量叫做活化能),使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子,增大了活化分子百分?jǐn)?shù)
7、,從而使有效碰撞次數(shù)增多光、反應(yīng)物顆粒的大小等將反應(yīng)混合物進(jìn)行光照、將塊狀固體粉碎等均能增大化學(xué)反應(yīng)速率AgBr、HClO、濃HNO3等見光分解加快,與鹽酸反應(yīng)時,大理石粉比大理石塊的反應(yīng)更劇烈2. 化學(xué)平衡: 前提密閉容器中的可逆反應(yīng) 條件一定條件的T、P、c 影響化學(xué)平衡的因素 本質(zhì)V正=V逆0 特征表現(xiàn)各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變 (5). 化學(xué)平衡的特征:逆:研究對象是可逆反應(yīng)動:動態(tài)平衡。平衡時v正v逆 0 等:v正v逆定:條件一定,平衡混合物中各組分的百分含量一定(不是相等);變:條件改變,原平衡被破壞,發(fā)生移動,在新的條件下建立新的化學(xué)平衡。【說明】a絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都有一定程度的可逆性
8、,但有的逆反應(yīng)傾向較小,從整體看實際上是朝著同方向進(jìn)行的,例如NaOH + HCl NaCl + H2Ob有氣體參加或生成的反應(yīng),只有在密閉容器中進(jìn)行時才可能是可逆反應(yīng)如CaCO3受熱分解時,若在敞口容器中進(jìn)行,則反應(yīng)不可逆,其反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)寫為:CaCO3CaO + CO2;若在密閉容器進(jìn)行時,則反應(yīng)是可逆的,其反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)寫為:CaCO3CaO + CO2可逆反應(yīng)的特點:反應(yīng)不能進(jìn)行到底可逆反應(yīng)無論進(jìn)行多長時間,反應(yīng)物都不可能100地全部轉(zhuǎn)化為生成物(2)化學(xué)平衡狀態(tài)定義:一定條件(恒溫、恒容或恒壓)下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物(包括反應(yīng)物和生成物)中各組
9、分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù))保持不變的狀態(tài)化學(xué)平衡狀態(tài)的形成過程:在一定條件下的可逆反應(yīng)里,若開始時只有反應(yīng)物而無生成物,根據(jù)濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響可知,此時正最大而逆為0隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物的濃度逐漸減小,生成物的濃度逐漸增大,則正越來越小而逆越來越大當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到某一時刻,正逆,各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生改變,反應(yīng)混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù))也不再發(fā)生變化,這時就達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài). 化學(xué)平衡的標(biāo)志:(處于化學(xué)平衡時):、速率標(biāo)志:v正v逆0;、反應(yīng)混合物中各組分的體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化;、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、生成物的產(chǎn)率不再發(fā)生變化;、反應(yīng)物反應(yīng)時破壞的化學(xué)鍵與逆反
10、應(yīng)得到的反應(yīng)物形成的化學(xué)鍵種類和數(shù)量相同;、對于氣體體積數(shù)不同的可逆反應(yīng),達(dá)到化學(xué)平衡時,體積和壓強(qiáng)也不再發(fā)生變化。【例1】在一定溫度下,反應(yīng)A2(g) + B2(g) 2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是 ( C )A. 單位時間生成n mol的A2同時生成n mol的AB B. 容器內(nèi)的壓強(qiáng)不隨時間變化C. 單位時間生成2n mol的AB同時生成n mol的B2D. 單位時間生成n mol的A2同時生成n mol的B2. 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷:舉例反應(yīng) mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)混合物體系中各成分的含量 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)
11、一定平衡各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量一定不一定平衡正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系在單位時間內(nèi)消耗了m molA同時生成m molA,即v正=v逆平衡在單位時間內(nèi)消耗了n molB同時生成p molC,均指v正 不一定平衡vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,v正不一定等于v逆 不一定平衡在單位時間內(nèi)生成了n molB,同時消耗q molD,因均指v逆 不一定平衡壓強(qiáng)m+np+q時,總壓力一定(其他條件一定) 平衡m+n=p+q時,總壓力一定(其他條件一定) 不一定平衡混合氣體的平均分子量 一定時,只有當(dāng)m+np+q時,平衡 一定,但m+n=p+q時,不一定平衡溫度 任何化學(xué)
12、反應(yīng)都伴隨著能量變化,在其他條件不變的條件下,體系溫度一定時 平衡體系的密度 密度一定 不一定平衡判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的方法和依據(jù)圖表例舉反應(yīng)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)混合物體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)一定平衡各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡總體積、總壓力、總物質(zhì)的量一定不一定平衡正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系在單位時間內(nèi)消耗了m molA同時生成m molA,即V(正)=V(逆)平衡在單位時間內(nèi)消耗了n molB同時消耗了p molC,則V(正)=V(逆)平衡V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q,
13、V(正)不一定等于V(逆)不一定平衡在單位時間內(nèi)生成n molB,同時消耗了q molD,因均指V(逆)不一定平衡壓強(qiáng)m+np+q時,總壓力一定(其他條件一定)平衡m+n=p+q時,總壓力一定(其他條件一定)不一定平衡混合氣體平均相對分子質(zhì)量MrMr一定時,只有當(dāng)m+np+q時平衡Mr一定時,但m+n=p+q時不一定平衡溫度任何反應(yīng)都伴隨著能量變化,當(dāng)體系溫度一定時(其他不變)平衡體系的密度密度一定不一定平衡其他如體系顏色不再變化等平衡3化學(xué)平衡移動:勒沙持列原理:如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強(qiáng)和溫度等),平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。其中包含:影響平衡的因素:濃度、壓強(qiáng)、溫
14、度三種;原理的適用范圍:只適用于一項條件發(fā)生變化的情況(即溫度或壓強(qiáng)或一種物質(zhì)的濃度),當(dāng)多項條件同時發(fā)生變化時,情況比較復(fù)雜;平衡移動的結(jié)果:只能減弱(不可能抵消)外界條件的變化。、平衡移動:是一個“平衡狀態(tài)不平衡狀態(tài)新的平衡狀態(tài)”的過程。一定條件下的平衡體系,條件改變后,可能發(fā)生平衡移動。即總結(jié)如下:、平衡移動與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系:不要把平衡向正反應(yīng)方向移動與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的增大等同起來。、影響化學(xué)平衡移動的條件:化學(xué)平衡移動:(強(qiáng)調(diào)一個“變”字)濃度、溫度的改變,都能引起化學(xué)平衡移動。而改變壓強(qiáng)則不一定能引起化學(xué)平衡移動。強(qiáng)調(diào):氣體體積數(shù)發(fā)生變化的可逆反應(yīng),改變壓強(qiáng)則能引起化學(xué)平衡移動;氣體體積
15、數(shù)不變的可逆反應(yīng),改變壓強(qiáng)則不會引起化學(xué)平衡移動。催化劑不影響化學(xué)平衡。速率與平衡移動的關(guān)系:I. v正= v逆,平衡不移動;. v正 > v逆,平衡向正反應(yīng)方向移動;. v正 < v逆,平衡向逆反應(yīng)方向移動。平衡移動原理:(勒沙特列原理):分析化學(xué)平衡移動的一般思路: 速率不變:如容積不變時充入惰性氣體強(qiáng)調(diào):加快化學(xué)反應(yīng)速率可以縮短到達(dá)化學(xué)平衡的時間,但不一定能使平衡發(fā)生移動。、反應(yīng)物用量的改變對化學(xué)平衡影響的一般規(guī)律:、若反應(yīng)物只有一種:aA(g)=bB(g) + cC(g),(保持容器體積,溫度不變)在不改變其他條件時,增加A的量平衡向正反應(yīng)方向移動,但是A的轉(zhuǎn)化率與氣體物質(zhì)
16、的計量數(shù)有關(guān):(可用等效平衡的方法分析)。若a = b + c :A的轉(zhuǎn)化率不變;若a > b + c : A的轉(zhuǎn)化率增大;若a < b + c A的轉(zhuǎn)化率減小。、若反應(yīng)物不只一種:aA(g) + bB(g)=cC(g) + dD(g),(保持容器體積,溫度不變)在不改變其他條件時,只增加A的量,平衡向正反應(yīng)方向移動,但是A的轉(zhuǎn)化率減小,而B的轉(zhuǎn)化率增大。若按原比例同倍數(shù)地增加A和B,平衡向正反應(yīng)方向移動,但是反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與氣體物質(zhì)的計量數(shù)有關(guān):如a+b = c + d,A、B的轉(zhuǎn)化率都不變;如a+ b>c+ d,A、B的轉(zhuǎn)化率都增大;如a + b < c + d,A
17、、B的轉(zhuǎn)化率都減小。 對以上3種情況可分別舉例,可讓學(xué)生加深對概念的理解:例1:某恒溫恒容的容器中,建立如下平衡:2NO2(g) N2O4(g),在相同條件下, 若分別向容器中通入一定量的NO2氣體或N2O4氣體,重新達(dá)到平衡后,容器內(nèi)N2O4的體積分?jǐn)?shù)比原平衡時 ( ) A都增大 B都減小 C前者增大后者減小 D前者減小后者增大解析:2NO2(g) N2O4(g)是氣體體積減小的可逆反應(yīng)。反應(yīng)達(dá)到平衡后,無論向密閉容器中加入還
18、是N2O4氣體,可視為加壓,平衡都向右移動,達(dá)到新平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率都增大。答案選A例2:例一定溫度下,將amol PCl5通入一個容積不變的反應(yīng)器中,達(dá)到如下平衡:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g),測得平衡混合氣體壓強(qiáng)為p1,此時再向反應(yīng)器中通入amol PCl5,在溫度不變的條件下再度達(dá)到平衡,測得壓強(qiáng)為p2,下列判斷正確的是 ( ) p1p2 5的轉(zhuǎn)化率p1p2 3%(體積含量)減少 解析:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)是氣體體積增大的可逆反應(yīng)。如反應(yīng)達(dá)到平衡后,再向密閉容器中加入PCl5,
19、PCl3的物質(zhì)的量會有增加,此時可視為加壓,平衡向左移動,反應(yīng)達(dá)到新的平衡時PCl5在平衡混合物中的百分含量也較原平衡時有所增加,但PCl5的轉(zhuǎn)化率降低。答案選A例3: 2HI(g) H2(g)+I2(g)是氣體體積不變的可逆反應(yīng),反應(yīng)達(dá)到平衡后,再向固定密閉容器中加入HI,使c(HI)的濃度增大,HI平衡轉(zhuǎn)化率不變。對于氣體體積不變的可逆反應(yīng),反應(yīng)達(dá)到平衡后增加反應(yīng)物,達(dá)到新的化學(xué)平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變。 由以上三個例題可以總結(jié)為:恒溫恒容的容器,當(dāng)增大某物質(zhì)的量時,可將濃度問題轉(zhuǎn)換為壓強(qiáng)問題,增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積縮小的方向移動,最后再判斷轉(zhuǎn)化率變化。增大壓強(qiáng)判斷各反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率變化 對
20、于可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),(a+bc+d,)在壓強(qiáng)變化導(dǎo)致平衡移動時,學(xué)生感到困惑的是充入“惰性氣體”化學(xué)平衡朝哪個方向移動?轉(zhuǎn)化率如何變化?可歸納為以下兩方面: 1. 恒溫恒容條件下充入“惰性氣體”,化學(xué)平衡不移動。因平衡體系的各組分濃度均未發(fā)生變化,故各反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變。 2. 恒溫恒壓條件下充入“惰性氣體”,化學(xué)平衡向氣體體積增大的方向移動。因為此時容器容積必然增大,相當(dāng)于對反應(yīng)體系減壓,繼而可判斷指定物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率變化。變式訓(xùn)練:1、 在一容積可變的密閉容器中,通入1molX和3molY,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):X(g)+3Y(g) 2Z(g)
21、,到達(dá)平衡后,Y的轉(zhuǎn)化率為a%,然后再向容器中通入2molZ,保持在恒溫恒壓下反應(yīng),當(dāng)達(dá)到新的平衡時,Y的轉(zhuǎn)化率為b%。則a與b的關(guān)系是 ( )Aab Bab Cab D不能確定2、兩個體積相同的密閉容器A、B,在A中充入SO2和O2各1mol,在B中充入SO2和O2各2 mol,加熱到相同溫度,有如下反應(yīng)2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(
22、g),對此反應(yīng),下述不正確的是 ( ) A反應(yīng)速率BABSO2的轉(zhuǎn)化率BA C平衡時各組分含量B = AD平衡時容器的壓強(qiáng)BA 3、一定量混合氣體在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):xA(氣)+yB(氣) nC(氣),達(dá)到平衡后,測得A氣體的濃度為0.5mol/L。保持溫度不變將容器的容積擴(kuò)大1倍,再達(dá)平衡時,測得A氣體的濃度為0.3mol/L,則下列敘述中正確的是( )A、x+y<n B、該化學(xué)平衡向右移動C、B的轉(zhuǎn)化率增大 D、C的體積分?jǐn)?shù)減小4、 一定溫度下,在一個體積可變的密閉容器中加入2 molH2和2 molN2,建立如下平衡: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)相同條件下,若向
23、容器中再通入1 mol H2和,1 molN2又達(dá)到平衡則下列說法正確的是 ( ) ANH3的百分含量不變 BN2的體積分?jǐn)?shù)增大CN2的轉(zhuǎn)化率增大 DNH3的百分含量增大5、某溫度下的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2M(g)+N(g) 2E(g),若開始時只充入2 mol E(g),達(dá)平衡時,混合氣體的壓強(qiáng)比起始時增大了20%;若開始時只充入2 mol M和1 mol N的混合氣體,則達(dá)平衡時M的轉(zhuǎn)化率為 ( ) A20% B.40%
24、 C.60% D.80% 參考答案: 1、 A 2、C 3、D 4、A 5、C 總之,判斷轉(zhuǎn)化率的變化關(guān)鍵是正確判斷平衡移動的方向,當(dāng)增大物質(zhì)的濃度難以判斷平衡移動的方向時,可轉(zhuǎn)化為壓強(qiáng)問題進(jìn)行討論;當(dāng)增大壓強(qiáng)難以判斷平衡移動的方向時,可轉(zhuǎn)化為濃度問題進(jìn)行討論。教師在教學(xué)中不斷培養(yǎng)學(xué)生解決化學(xué)平衡問題的技巧和方法,則學(xué)生的
25、思維將得以拓展,化學(xué)平衡移動原理就能運用自如。4、等效平衡問題的解題思路:、概念:同一反應(yīng),在一定條件下所建立的兩個或多個平衡中,混合物中各成分的含量相同,這樣的平衡稱為等效平衡。分類:等溫等容條件下的等效平衡:在溫度和容器體積不變的條件下,改變起始物質(zhì)的加入情況,只要可以通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)比換算成左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量相同,則兩平衡等效,這種等效平衡可以稱為等同平衡。等溫等壓條件下的等效平衡:在溫度和壓強(qiáng)不變的條件下,改變起始物質(zhì)的加入情況,只要可以通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)比換算成左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量比值相同,則兩平衡等效,這種等效平衡可以稱為等比例平衡。等溫且n=0條件
26、下的等效平衡:在溫度和容器體積不變的條件下,對于反應(yīng)前后氣體總分子數(shù)不變的可逆反應(yīng),只要可以通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)比換算成左右兩邊任意一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量比值相同,則兩平衡等效,這種等效平衡可以稱為不移動的平衡。【歸納】等效平衡規(guī)律:對于可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qD(g),在兩種不同起始狀態(tài)下反應(yīng),達(dá)平衡后互為等效平衡的條件是:反應(yīng)條件系數(shù)關(guān)系等效平衡條件 若m+np+q極限轉(zhuǎn)化后起始投料必須完全相同恒溫恒容 若m+np+q極限轉(zhuǎn)化后起始投料比相同(或投料完全相同)恒溫恒壓極限轉(zhuǎn)化后起始投料比相同(或投料完全相同)5、速率和平衡圖像分析:分析反應(yīng)速度圖像:看起點:分清反應(yīng)物和生成
27、物,濃度減小的是反應(yīng)物,濃度增大的是生成物,生成物多數(shù)以原點為起點。看變化趨勢:分清正反應(yīng)和逆反應(yīng),分清放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。升高溫度時,V吸熱V放熱。看終點:分清消耗濃度和增生濃度。反應(yīng)物的消耗濃度與生成物的增生濃度之比等于反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)之比。對于時間速度圖像,看清曲線是連續(xù)的,還是跳躍的。分清“漸變”和“突變”、“大變”和“小變”。增大反應(yīng)物濃度V正 突變,V逆 漸變。升高溫度,V吸熱 大增,V放熱 小增。化學(xué)平衡圖像問題的解答方法:三步分析法:一看反應(yīng)速率是增大還是減小;二看V正 、 V逆的相對大小;三看化學(xué)平衡移動的方向。四要素分析法:看曲線的起點;看曲線的變化趨勢;看曲線的
28、轉(zhuǎn)折點;看曲線的終點。先拐先平:對于可逆反應(yīng)mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) ,在轉(zhuǎn)化率-時間曲線中,先出現(xiàn)拐點的曲線先達(dá)到平衡。它所代表的溫度高、壓強(qiáng)大。這時如果轉(zhuǎn)化率也較高,則反應(yīng)中m+n>p+q。若轉(zhuǎn)化率降低,則表示m+n<p+q。定一議二: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(guān)系。 化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度,用單位時間反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。平衡圖像典型專題訓(xùn)練解化學(xué)平衡圖像題的技巧 1、 弄清橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的意義。2、弄清圖像上點的意義,特別是一些特殊點(如與坐標(biāo)軸的交點、轉(zhuǎn)折點、幾條曲線的交叉點)的意
29、義。3、弄清圖像所示的增、減性。4、弄清圖像斜率的大小。5、看是否需要輔助線。6、看清曲線的起點位置及曲線的變化趨勢7、先出現(xiàn)拐點的曲線先平衡,所處的溫度較高或壓強(qiáng)較大;還可能是使用正催化劑8、定壓看溫度變化;定溫看壓強(qiáng)變化。5化學(xué)平衡常數(shù) 在一定溫度下,當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,生成物的平衡濃度用化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)作為指數(shù)的乘積與反應(yīng)物的平衡濃度用化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)作為指數(shù)的乘積的比值是一個常數(shù),這個常數(shù)叫做化學(xué)平衡常數(shù),簡稱平衡常數(shù)用符號K表示(1)平衡常數(shù)K的表達(dá)式:對于一般的可逆反應(yīng):mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)當(dāng)在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時,該
30、反應(yīng)的平衡常數(shù)為:【注意】:a 在平衡常數(shù)表達(dá)式中,反應(yīng)物A、B和生成物C、D的狀態(tài)全是氣態(tài),c(A)、c(B)、c(C)、c(D)均為平衡時的濃度b當(dāng)反應(yīng)混合物中有固體或純液體時,他們的濃度看做是一個常數(shù),不寫入平衡常數(shù)的表達(dá)式中例如,反應(yīng)在高溫下 Fe3O4(s) + 4H2 3Fe(s) + H2O(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:又如,在密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)CaCO3(s) CaO(s) + CO2的平衡常數(shù)表達(dá)式為:Kc(CO2)c平衡常數(shù)K的表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)例如:N2 + 3H22NH32NH3N2 + 3H2N2 +H2NH3顯然,K1、K2、K3具有如下關(guān)系:,(2
31、)平衡常數(shù)K值的特征:K值的大小與濃度、壓強(qiáng)和是否使用催化劑無關(guān)即對于一個給定的反應(yīng),在一定溫度下,不論起始濃度(或壓強(qiáng))和平衡濃度(或壓強(qiáng))如何,也不論是否使用催化劑,達(dá)平衡時,平衡常數(shù)均相同K值隨溫度的變化而變化對于一個給定的可逆反應(yīng),溫度不變時,K值不變(而不論反應(yīng)體系的濃度或壓強(qiáng)如何變化);溫度不同時,K值不同因此,在使用平衡常數(shù)K值時,必須指明反應(yīng)溫度(3)平衡表達(dá)式K值的意義:判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向?qū)τ诳赡娣磻?yīng):mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g),如果知道在一定溫度下的平衡常數(shù),并且知道某個時刻時反應(yīng)物和生成物的濃度,就可以判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),如果沒有達(dá)
32、到平衡狀態(tài),則可判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向 將某一時刻時的生成物的濃度用化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)為指數(shù)的乘積,與某一時刻時的反應(yīng)物的濃度用化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)為指數(shù)的乘積之比值,叫做濃度商,用Q表示即: 當(dāng)QK時,體系達(dá)平衡狀態(tài);當(dāng)QK,為使Q等于K,則分子(生成物濃度的乘積)應(yīng)增大,分母(反應(yīng)物濃度的乘積)應(yīng)減小,因此反應(yīng)自左向右(正反應(yīng)方向)進(jìn)行,直至到達(dá)平衡狀態(tài);同理,當(dāng)QK時,則反應(yīng)自右向左(逆反應(yīng)方向)進(jìn)行,直至到達(dá)平衡狀態(tài)表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度 K值越大,正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大(平衡時生成物的濃度大,反應(yīng)物的濃度小),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高;K值越小,正反應(yīng)進(jìn)行的程度越小,逆反應(yīng)進(jìn)行
33、的程度越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越低通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。 表達(dá)式:v(A)=c(A)/t 單位:mol/(L·s)或mol/(L·min) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素:溫度,濃度,壓強(qiáng),催化劑。 另外,x射線,射線,固體物質(zhì)的表面積也會影響化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)反應(yīng)的計算公式:例 對于下列反應(yīng): mA+nB=pC+qD 有v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q 對于沒有達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng):v(正)v(逆) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素:壓強(qiáng): 對于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng),其他條件不變時(除體積),增大壓強(qiáng),即體積減小
34、,反應(yīng)物濃度增大,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多,反應(yīng)速率加快;反之則減小。若體積不變,加壓(加入不參加此化學(xué)反應(yīng)的氣體)反應(yīng)速率就不變。因為濃度不變,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)就不變。但在體積不變的情況下,加入反應(yīng)物,同樣是加壓,增加反應(yīng)物濃度,速率也會增加。 溫度: 只要升高溫度,反應(yīng)物分子獲得能量,使一部分原來能量較低分子變成活化分子,增加了活化分子的百分?jǐn)?shù),使得有效碰撞次數(shù)增多,故反應(yīng)速率加大(主要原因)。當(dāng)然,由于溫度升高,使分子運動速率加快,單位時間內(nèi)反應(yīng)物分子碰撞次數(shù)增多反應(yīng)也會相應(yīng)加快(次要原因)催化劑: 使用正催化劑能夠降低反應(yīng)所需的能量,使更多的反應(yīng)物分子成
35、為活化分子,大大提高了單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子的百分?jǐn)?shù),從而成千上萬倍地增大了反應(yīng)物速率.負(fù)催化劑則反之。濃度: 當(dāng)其它條件一致下,增加反應(yīng)物濃度就增加了單位體積的活化分子的數(shù)目,從而增加有效碰撞,反應(yīng)速率增加,但活化分子百分?jǐn)?shù)是不變的 。其他因素: 增大一定量固體的表面積(如粉碎),可增大反應(yīng)速率,光照一般也可增大某些反應(yīng)的速率;此外,超聲波、電磁波、溶劑等對反應(yīng)速率也有影響。溶劑對反應(yīng)速度的影響 在均相反應(yīng)中,溶液的反應(yīng)遠(yuǎn)比氣相反應(yīng)多得多(有人粗略估計有90%以上均相反應(yīng)是在溶液中進(jìn)行的)。但研究溶液中反應(yīng)的動力學(xué)要考慮溶劑分子所起的物理的或化學(xué)的影響,另外在溶液中有離子參加的反應(yīng)常常是瞬間完
36、成的,這也造成了觀測動力學(xué)數(shù)據(jù)的困難。最簡單的情況是溶劑僅引起介質(zhì)作用的情況。 在溶液中起反應(yīng)的分子要通過擴(kuò)散穿周圍的溶劑分子之后,才能彼此接觸,反應(yīng)后生成物分子也要穿國周圍的溶劑分子通過擴(kuò)散而離開。 擴(kuò)散就是對周圍溶劑分子的反復(fù)擠撞,從微觀角度,可以把周圍溶劑分子看成是形成了一個籠,而反應(yīng)分子則處于籠中。分子在籠中持續(xù)時間比氣體分子互相碰撞的持續(xù)時間大10-100倍,這相當(dāng)于它在籠中可以經(jīng)歷反復(fù)的多次碰撞。 籠效應(yīng)就是指反應(yīng)分子在溶劑分子形成的籠中進(jìn)行多次的碰撞(或振動)。這種連續(xù)反復(fù)碰撞則稱為一次偶遇,所以溶劑分子的存在雖然限制了反應(yīng)分子作遠(yuǎn)距離的移動,減少了與遠(yuǎn)距離分子的碰撞機(jī)會,但卻增
37、加了近距離分子的重復(fù)碰撞。總的碰撞頻率并未減低。 據(jù)粗略估計,在水溶液中,對于一對無相互作用的分子,在依次偶遇中它們在籠中的時間約為10-12-10-11s,在這段時間內(nèi)大約要進(jìn)行100-1000次的碰撞。然后偶爾有機(jī) 會躍出這個籠子,擴(kuò)散到別處,又進(jìn)入另一個籠中。可見溶液中分子的碰撞與氣體中分子的碰撞不同,后者的碰撞是連續(xù)進(jìn)行的,而前者則是分批進(jìn)行的,一次偶遇相當(dāng)于一批碰撞,它包含著多次的碰撞。而就單位時間內(nèi)的總碰撞次數(shù)而論,大致相同,不會有商量級上的變化。所以溶劑的存在不會使活化分子減少。A和B發(fā)生反應(yīng)必須通過擴(kuò)散進(jìn)入同一籠中,反應(yīng)物分子通過溶劑分子所構(gòu)成的籠所需要的活化能一般不會超過20
38、kJ·mol-1,而分子碰撞進(jìn)行反應(yīng)的活化能一般子40 -400kJ·mol-1之間。 由于擴(kuò)散作用的活化能小得多,所以擴(kuò)散作用一般不會影響反應(yīng)的速率。但也有不少反應(yīng)它的活化能很小,例如自由基的復(fù)合反應(yīng),水溶液中的離子反應(yīng)等。則反應(yīng)速率取決于分子的擴(kuò)散速度,即與它在籠中時間成正比。 從以上的討論可以看出,如果溶劑分子與反應(yīng)分子沒有顯著的作用,則一般說來碰撞理論對溶液中的反應(yīng)也是適用的,并且對于同一反應(yīng)無論在氣相中或在溶液中進(jìn)行,其概率因素P和活化能都大體具有同樣的數(shù)量級,因而反應(yīng)速率也大體相同。但是也有一些反應(yīng),溶劑對反應(yīng)有顯著的影響。例如某些平行反應(yīng),常可借助溶劑的選擇使
39、得其中一種反應(yīng)的速率變得較快,使某種產(chǎn)品的數(shù)量增多。溶劑對反應(yīng)速率的影響是一個極其復(fù)雜的問題,一般說來: (1)溶劑的介電常數(shù)對于有離子參加的反應(yīng)有影響。因為溶劑的介電常數(shù)越大,離子間的引力越弱,所以介電常數(shù)比較大的溶劑常不利與離子間的化合反應(yīng)。 (2)溶劑的極性對反應(yīng)速率的影響。如果生成物的極性比反應(yīng)物大,則在極性溶劑中反應(yīng)速率比較大;反之,如反應(yīng)物的極性比生成物大,則在極性溶劑中的反應(yīng)速率必變小。 (3)溶劑化的影響,一般說來。作用物與生成物在溶液中都能或多或少的形成溶劑化物。這些溶劑化物若與任一種反應(yīng)分子生成不穩(wěn)定的中間化合物而使活化能降低,則可以使反應(yīng)速率加快。如果溶劑分子與作用物生成
40、比較穩(wěn)定的化合物,則一般常能使活化能增高,而減慢反應(yīng)速率。如果活化絡(luò)合物溶劑化后的能量降低,因而降低了活化能,就會使反應(yīng)速率加快。 (4)離子強(qiáng)度的影響(也稱為原鹽效應(yīng))。在稀溶液中如果作用物都是電介質(zhì),則反應(yīng)的速率與溶液的離子強(qiáng)度有關(guān)。也就是說第三種電解質(zhì)的存在對于反應(yīng)速率有影響.化學(xué)平衡計算題求解技巧知識體系和復(fù)習(xí)重點一、化學(xué)平衡常數(shù)(濃度平衡常數(shù))及轉(zhuǎn)化率的應(yīng)用1、化學(xué)平衡常數(shù) (1)化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式 (2)化學(xué)平衡常數(shù)表示的意義平衡常數(shù)數(shù)值的大小可以反映可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度大小,K值越大,反應(yīng)進(jìn)行越完全,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越高,反之則越低。2、有關(guān)化學(xué)平衡的基本計算 (1)物質(zhì)濃度的變
41、化關(guān)系 反應(yīng)物:平衡濃度起始濃度-轉(zhuǎn)化濃度 生成物:平衡濃度起始濃度+轉(zhuǎn)化濃度其中,各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們在化學(xué)方程式中物質(zhì)的計量數(shù)之比。(2)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率():×100(3)在密閉容器中有氣體參加的可逆反應(yīng),在計算時經(jīng)常用到阿伏加德羅定律的兩個推論: 恒溫、恒容時: ;恒溫、恒壓時:n1/n2=V1/V2(4)計算模式(“三段式”)濃度(或物質(zhì)的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) 起始 m n O O 轉(zhuǎn)化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dxA的轉(zhuǎn)化率:(A)=(ax/m)×100 C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù):(C)×10
42、0技巧一:三步法三步是化學(xué)平衡計算的一般格式,根據(jù)題意和恰當(dāng)?shù)募僭O(shè)列出起始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量。但要注意計算的單位必須保持統(tǒng)一,可用mol、mol/L,也可用L。例1、X、Y、Z為三種氣體,把a(bǔ) mol X和b mol Y充入一密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)X + 2Y2Z,達(dá)到平衡時,若它們的物質(zhì)的量滿足:n(X)+ n(Y)= n(Z),則Y的轉(zhuǎn)化率為( )A、 B、 C、 D、解析:設(shè)Y的轉(zhuǎn)化率為 X + 2Y 2Z 起始(mol) a b 0 轉(zhuǎn)化(mol) 平衡(mol)依題意有:+ = ,解得:= 。故應(yīng)選B。技巧二:差量法差量法用于化學(xué)平衡計算時,可以是體積差量、壓強(qiáng)差量、物質(zhì)的量差量等等。
43、例2、某體積可變的密閉容器,盛有適量的A和B的混合氣體,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):A + 3B 2C,若維持溫度和壓強(qiáng)不變,當(dāng)達(dá)到平衡時,容器的體積為V L,其中C氣體的體積占10%,下列推斷正確的是( )原混合氣體的體積為1.2VL 反應(yīng)達(dá)平衡時,氣體A消耗掉0.05VL 反應(yīng)達(dá)平衡時,氣體B消耗掉0.05V LA、 B、 C、 D、解析: A + 3B 2C 1 3 2 20.05V 0.15V 0.1V 所以原混合氣體的體積為VL + 0.1VL = 1.1VL,由此可得:氣體A消耗掉0.05VL,氣體B消耗掉0.15VL。故本題選A。專練某溫度下,在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng),2A(g)2B(
44、g)C(g),若開始時只充入2 mol A氣體,達(dá)平衡時,混合氣體的壓強(qiáng)比起始時增大了20,則平衡時A的體積分?jǐn)?shù)為。 解析:等溫度、等體積時,壓強(qiáng)增大了20,也就是氣體的物質(zhì)的量增多了2 mol×20=0.4 mol,即平衡時氣體的物質(zhì)的量變?yōu)?.4 mol。 2A(g)2B(g)+C(g)n 2 2 1 1 變化 0.8 mol 0.4 mol 平衡時,n(A)=2 mol0.8 mol =1.2 mol,n(總)=2.4 mol,故A的體積分?jǐn)?shù)為:×100=50。技巧三:守恒法1、質(zhì)量守恒例3、a mol N2與b mol H2混合,要一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡,生成了c
45、mol NH3,則NH3在平衡體系中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( )A、 B、C、 D、解析:由質(zhì)量守恒定律可知:在平衡體系中的混合氣體總質(zhì)量應(yīng)等于反應(yīng)前N2和H2混合氣的總質(zhì)量。即NH3在平衡體系中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。故本題應(yīng)選B。2、原子個數(shù)守恒例4、加熱時,N2O5可按下列分解:N2O5 N2O3 + O2、N2O3又可按下列分解: N2O3 N2O + O2。今將 4 molN2O5充入一升密閉容器中,加熱至 t時反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。平衡時,c(O2)= 4.5 mol/L, c(N2O3)= 1.62 mol/L,c(N2O)= _ mol/L,此時N2O5的分解率為 _。解析:N2O5的起始濃度為c(N
46、2O5)=,平衡時的氣體成份及濃度為:達(dá)平衡時的氣體成份:N2O5 N2O3 N2O O2由N原子守恒:由O原子守恒:解得:x = 0.94 mol/L,y = 1.44 mol/L,所以,c(N2O)= 1.44 mol/L,N2O5的分解率為:。專練一定溫度下,反應(yīng)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)達(dá)到平衡時,n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:3:4。縮小體積,反應(yīng)再次達(dá)到平衡時,n(O2)=0.8 mol,n(SO3)=1.4 mol,此時SO2的物質(zhì)的量應(yīng)是() A0.4 mol B0.6 mol C0.8 mol D1.2 mol 解析:設(shè)第一次平衡時n(SO2)、n(
47、O2)、n(SO3)分別為2xmol、3xmol、4xmol,第二次平衡時n(SO2)=ymol。由O元素守恒得:2x·23x·24x·××3解得:x=0.3,y=0.4。答案:A。專練一定條件下,在一密閉容器中通入一定量SO2和O2的混合氣體,發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)+Q(Q>0)。反應(yīng)達(dá)平衡后SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量之比為346,保持其它條件不變,降低溫度后達(dá)到新的平衡時,O2和SO3的物質(zhì)的量分別是1.1 mol和2.0 mol,此時容器內(nèi)SO2的物質(zhì)的量應(yīng)是()A. 0.7 molB. 0.9
48、 mol C. 1.1 molD. 1.3 mol解析:設(shè)第一種平衡狀態(tài)下O2為x,則SO3為,變成第二種平衡時O2變化量為y,2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)Qxxx2y2.0 解得: x1.2 moly 2yxy1.1 y0.1 mol 答案:A。1.1 2.0技巧四:估算法例5、在一定體積的密閉容器中放入3L氣體R和5L氣體Q,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2R(g)+ 5Q(g) 4X(g) + nY(g)反應(yīng)完全后,容器溫度不變,混合氣體的壓強(qiáng)是原來87.5%,則化學(xué)方程式中的n值是( )A、2 B、3 C、4 D、5解析:本題貌似化學(xué)平衡的計算,但實則不然,題干中最關(guān)鍵的一句話為“
49、壓強(qiáng)是原來87.5%”說明體積和溫度不變,壓強(qiáng)減小了,故該反應(yīng)是氣體的物質(zhì)的量減小的反應(yīng),即2 + 5 > 4 + n,即n <3。故選A。技巧五:賦值法例6、在一密閉容器中,用等物質(zhì)的量的A和B發(fā)生如下反應(yīng):A(g) + 2B(g) 2C(g),反應(yīng)達(dá)到平衡時,若混合氣體中A和B的物質(zhì)的量之和與C的物質(zhì)的量相等,則這時A的轉(zhuǎn)化率為( )A、40% B、50% C、60% D、70%解析:由題意可知:設(shè)A反應(yīng)掉一半(即轉(zhuǎn)化率為50%),則可推知B全部反應(yīng)掉(即轉(zhuǎn)化率為100%),很顯然,這是不可能的,故A的轉(zhuǎn)化率必小于50%。正確答案應(yīng)選A。技巧六:極端假設(shè)法化學(xué)平衡研究的對象是可
50、逆反應(yīng),這類反應(yīng)的特點是不能進(jìn)行到底。據(jù)此,若假定某物質(zhì)完全轉(zhuǎn)化(或完全不轉(zhuǎn)化),可求出其它物質(zhì)的物質(zhì)的量(或物質(zhì)的量濃度、氣體體積)的范圍。1、判斷化學(xué)平衡移動方向例7、在一密閉容器中,aA(g) bB(g)達(dá)平衡后,保持溫度不變,將容器體積增加一倍,當(dāng)達(dá)到新的平衡時,B的濃度是原來的60%,則( )A、平衡向正反應(yīng)方向移動了 B、物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減少了C、物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加了 D、a > b解析:保持溫度不變,將容器體積增加一倍(即減小壓強(qiáng)),假如化學(xué)平衡不移動,則各種物質(zhì)的濃度都應(yīng)是原平衡時的一半,但現(xiàn)在生成物B的濃度卻是原平衡的60%,這說明平衡向正反應(yīng)方向發(fā)生移動,A的轉(zhuǎn)化率升
51、高,所以化學(xué)計量數(shù)b > a,又由于B的物質(zhì)的量增加,B的質(zhì)量增加,物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必然增大(因為總質(zhì)量保持不變)。故本題應(yīng)選AC。2、判斷生成物的量例8、在一密閉容器中充入1molCO和1molH2O(g),在一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+ H2O(g) CO2(g) + H2(g),達(dá)到平衡時,生成molCO2,當(dāng)H2O(g)改為4mol時,在上述條件下生成的CO2為( )A、0.60mol B、0.95mol C、1.0mol D、2.50mol 解析:假設(shè)反應(yīng)向正向進(jìn)行到底,由于CO仍為1mol,故生成的CO2才為1mol,但由于反應(yīng)的可逆性,這是不可能的。所以,mol <
52、; n(CO2 < 1mol。故選B。3、確定平衡時各物質(zhì)的濃度范圍例9、在密閉容器中進(jìn)行X(g)+ 4Y2(g) 2Z2(g)+ 3Q2(g)的反應(yīng)中,其中X2、Y2、Z2、Q2的開始濃度分別為0.1mol/L、0.4mol/L、0.2mol/L,0.3mol/L,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,各物質(zhì)的濃度不可能是( )A、c(X2)= 0.15mol/L B、c(Y2C、c(Z2)= 0.3mol/L D、c(Q2解析:假設(shè)正向進(jìn)行到底時,則生成物c(Z2)= 0.4mol/L、c(Q2)= 0.6mol/L,但此反應(yīng)實為可逆反應(yīng),由此可推知:c(Z2)= 0.3mol/L可能,c(Q2)= 0
53、.6mol/L是不可能的。又假設(shè)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行到底時,則反應(yīng)物c(X2)= 0.2mol/L、c(Y2)= 0.8mol/L,同時由于該反應(yīng)的可逆性,故c(X2)= 0.15mol/L可能,而c(Y2)= 0.9mol/L是不可能的。綜上所述,該題正確答案是BD。專練某密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):X(g)2Y(g)2Z(g),若要使平衡時反應(yīng)物的總物質(zhì)的量與生成物的總物質(zhì)的量相等,則X、Y的初始物質(zhì)的量之比k應(yīng)滿足()A1k3 B1/4k3/2 C3k4D1/4k2/3 解析:設(shè)x、y分別為X、Y的初始物質(zhì)的量。若反應(yīng)物X全部轉(zhuǎn)化,據(jù)題意有:y2x=2x,即:k=x/y=1/4;若反應(yīng)物Y全部轉(zhuǎn)化,據(jù)題意有:xy/2=y,即:k=x/y=3/2。由于可逆反應(yīng)的反應(yīng)物不可能全部轉(zhuǎn)化,故1/4k3/2。答案:B。技巧七:虛擬狀態(tài)法例10、在一密閉容器中充入1molNO2,建立如下平衡:2NO2 N2O4,測得NO2的轉(zhuǎn)化率為a%,在其
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