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1、DILIUZHANGI L篁 商 置 化学反应的方向、限度与速率口 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _第31讲 化学反应速率及影响因素(基础课)济 复习目标1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。2.了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用以及催化反应机理。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，能用相关理论解释一
2、般规律。知 识 点 一 化学反应速率的相关计算国 胃 知 惘竹II坯1.化学反应速率的含义(1)表示方法通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加(均取正值)来表ZjSo定义式：0=笠单位为等。2.化学反应速率与化学式前系数的关系对于一个具体的化学反应，用不同的反应物或反应产物表示的化学反应速率的数值往往不同,用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质化学式前的系数之比。如在反应 aA(g)+)B(g)=cC(g)+JD(g)中，存在 0(A)：o(B)：矶C)：v(D).,.,y(A)r(B)r(C)r(D)=a b c d 或 丁=丁=-7 =才。3.化学反应速率的
3、有关注意事项化学反应速率是一段时间内的平均速率,且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。(2)在一定温度下，固体和纯液体物质的浓度是常数，不能用其浓度变化表示速率。(3)同一化学反应在相同条件下，用不同物质表示的化学反应速率，其数值可能不同，但意义相同。(4)化学反应速率在不同的时间间隔内一般不相等。(5)化学反应速率也可以通过观察或检测气体的体积、体系的压强、颜色的深浅、光的吸收、导电能力等。训 续 经 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.题点。化学反应速率的基本计算与判断1.判一判(正确的打“，错误的打“X”)。(1)化学反应速率是指一定时间内反应物浓度
4、的变化。()(2)甲、乙两容器中分别充入2 moi NO2和 4 moi NO2,5 分钟后两者各反应掉 NO21 m ol和 2 m o l,则说明二者反应速率之比为1：2。()(3)对于 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H 2(g)反应，在一定的时间内 V(H2O)=1mol/(Ls),可知 v(C)=l mol/(Ls)。()(4)对于 2SO2(g)+O2(g)-2SO3(g),v(SO2)=l mol/(L-s)与 v(O2)=0.5mol/(Ls)表示的反应速率前者快。()答案(1)X(2)X(3)X(4)X2.(2021长治模拟)一定温度下，在 2 L 的密闭容器中，X、Y、
5、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是()A.反应开始到10 s 时，用 Z 表示的反应速率为0.158B.反应开始到10 s 时，X 的物质的量浓度减少了 0.79moHTiC.反应到达 C s 时,c(Y)=0.105 mol-L-1 S-1D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)=2Z(g)D 由图可知，由 010s,(X)由 1.20 mol 减少到 0.41 mol,(Y)由 1.00 mol减少到 0.21 mol,(Z)由 0 增加到 1.58 m ol,故 v(Z)=1.58 mol+2 L4-10 s=0.079molL-is-】，A项错误；反应开始
6、到10s时，X的物质的量浓度减少1.20 m ol-0.41 mol,0.21 mol-W-=0.395 mol-L I B 项错误；10 s 时 c(Y)=-五=0.105/L-/Lmol-L-1,单位有误，C项错误；相同时间内X、Y、Z的物质的量的变化值之比为 0.79 mol：0.79 mol：1.58 m ol=l：1：2,故反应的化学方程式为 X(g)+Y(g)=2Z(g),D 项正确。1催化剂3.反 应4co(g)+2NO2(g)=N 2(g)+4CO2(g)在不同条件下的化学反应速率如下：。(CO)=L5 mobL-,-min-1O(NC)2)=0.7 molL-1*min-,(
7、3)V(N2)=0.4 mobL-1,min-1v(CO2)=l.l mobL-min-V(N02)=0.01 mol-L-,-s-,上 述5种情况反应的速率由大到小的顺序为 o 解析 利用各物质的反应速率值与相应的化学计量数之比确定大小，比值越大，反应越快。答案 乂1)I题后归纳I化学反应快慢比较的两种方法(1)统一物质法：统一单位，统一物质，反应速率值越大反应越快。(2)比值法：先统一单位，然后计算各物质反应速率值与相应化学计量数之比的值，比值大者反应快(此法易掌握)。【题点化学反应速率的测定4.如图安装好实验装置(装置气密性良好)，在锥形瓶内盛有6.5 g锌粒(Zn的相对原子质量为65)
8、,通过分液漏斗加入40m L 2.5m olir的稀硫酸，将产生的印收集在注射器中，10 s时恰好收集到标准状况下的H2 44.8 mLo回答下列问题:(1)根据装置图，还缺少的实验用品为 O(2)用H+表 示10 s内该反应的反应速率为 o 用H 2表 示10 s内该反应的反应速率为 mol-s-1o(4)用锌粒表示10 s内该反应的反应速率为 g-s-,o 用H+或H 2表示的化学反应速率比实际偏大，其原因是什么，怎样改正。解析Zn+2H+=Zn2+H2 t65 g2 mol1 mol22.4 L10 s St：0.13 g0.004 mol0.002 mol0.044 8 L0.004
9、mol0(H+)=0需：=0.01 mol-L-1-s-,;用Hz表 示10 s内该反应的反应速率0.044 8 L22.4 L-mol-1,0.13 g为-77T：-=0.000 2 mobs-1;用锌粒表示10 s内该反应的反应速率为下万珠 U 5JL v=0.013 g-s-1o 答案 秒 表(2)0.01 mol-L_|-s-1(3)0.000 2(4)0.013(5)由于滴入的稀硫酸占体积，造成进入注射器内的气体体积偏大，田的体积偏大；可以把分液漏斗换成恒压滴液漏斗题点“三段式”突破反应速率的综合计算“三段式”求 算。(X)、a模板I思维模型I根据已知条件列方程式计算。例如，反应机
10、A(g)+B(g)=pC(g)to浓度a b0转化浓度nxx-mpxm 浓 度fnxa x b pxmnx pxmA)A，0(B)一d 3-m.A，a(A)=X100%o5.NH 3和纯净的O2在一定条件下发生如下反应：4NH3(g)+3O2(g)-2 N2(g)+6H2O(g)现向一容积不变的2 L 密闭容器中充入4 mol NH 3和 3 mol 02,4 min后，测得生成的出0 值)占混合气体体积的40%o请回答：用02、H2O 表 示 的 反 应 速 率 分 别 为、o(2)NH3的转化率为 o(3)4 min后 N2的浓度为。解析 设 4 min时，生成6x mol H iO(g)
11、4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)(总)起始量变化量4 min量44x3-3x7+x据题意，则有7 H=0.4 解得：x=0.5o则4 min内 氏0 的变化浓度为AcfH iO)=1.5 mol-L-1,1.5 mol-L-1Uv(H2O7)=41 mi;-n-=0.375 mol-L min i9V(O2)=1(H2O)=0.187 5 mol L-1-min-1o4X0.5(2)a(NH3)=-X100%=50%。2X0.5(3)C(N2)=-j mol-L 1=0.5 mol-L*o 答案(1)0.187 5 moI L m in1 0.375 moI L min
12、-1(2)50%(3)0.5mol-L-16.工业制硫酸的过程中，SO2（g）转化为SO3（g）是关键的一步，550 c 时,在 1 L 的恒温容器中，反应过程中部分数据见下表：反应时间/minS02(g)/molO2(g)/molS03(g)/mol042051.5102151若在起始时总压为po k P a,反应速率若用单位时间内分压的变化表示，而气态物质分压=总压义气态物质的物质的量分数，则 10 min内SO2（g）的反应速率 v（SO2）=k P a-mi n-1opio=X(2+l+2)=1po 解析2sO2(g)+O2(gX=2SOKg)(起 始)/mol420An/mol212
13、nio/mol212O（SC）2）=10 minkPa-min-,oX=研 答案 而po知 识点二化学反应速率的影响因素梳理1.主要因素（内因）反应物的组成、结构和性质决定反应速率。2.活化能与反应历程（1）反应历程及反应机理2HI=H2+l2的反应分下列两步:2HI H2+2I-21*12其中每一步反应都称为基元反应。上述两步基元反应反映了 2HI=H2+L的反应历程，又称反应机理。(2)有效碰撞定义：能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。条件：反应物分子必须具有一定的能量和碰撞时有合适的取向。(3)活化分子：发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量，这种分子叫做活化分子。(4)活化能定义：活化分
14、子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫做反应的活化能。活化能越小，反应速率越大。化学反应中反应物、生成物的能量与活化能的关系示意图 用表示反应的活化能，E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量E2表示反应热3.影响化学反应速率的外界因素及理论解释(1)浓度：其他条件相同，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增炙，单位时间内有效碰撞的次数增加，化学反应速率增大。(2)温度：其他条件相同时，升高温度，增加了反应物分子中活化分子的百分数,单位时间内有效碰撞的次数增加，化学反应速率增大。压强：其他条件相同时，增大压强，反应物浓度增大,化学反应速率增大。(4)催化剂催化剂改变反应历程、降低反
15、应活化能示意图 催化剂参与化学反应，改变反应历程1催化剂降低反应活化能、催化剂丕改变反应的婚变使用催化剂，活化能降低，活化分子百分数一增加,单位体积内活化分子数增多,反应速率增大。其他：通过光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等,向反应体系输入能量，都有可能改变化学反应速率。训练【题 点 的化学反应速率的影响因素1.判一判(正确的打“，错 误 的 打“X”)。(1)温度、浓度和压强是决定化学反应速率的主要因素。()(2)升高温度和增大压强，化学反应速率一定增大。()(3)对于反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),增 加C(s)的量,可以加快反应。()(4)Zn与 稀
16、H 2 s反应时，向酸中加几滴CuSO4溶液可以加快反应，加入醋酸钠溶液可以减缓反应。()(5)Mg、Al在相同条件下分别与0.1 m oH/i盐酸反应，其反应速率相同。()(6)0.1 mol-L1盐酸和0.1 硝酸与形状和大小相同的大理石反应，其反应速率相同。()答案(1)X(2)X X(4)V(5)X(6)V2.(2021武汉模拟)一定量的铁粉和水蒸气在一个容积可变的密闭容器中进高温行反应：3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)下列条件能使该反应的化学反应速率增大的是()A.增 加Fe的质量B.保持体积不变，充 入N 2,使体系压强增大C.将容器的体积缩小一半D.保
17、持压强不变，充 入N 2,使容器的体积增大C A项，增加固体Fe的质量不影响反应速率，错误；B项，H2O的浓度没改变，反应速率不变，错误；D项，H 2O(g)的浓度减小，反应速率变小，错误。I题后归纳I压强改变对反应速率的影响恒温时，压 缩 体 积 陋 压 强 增 大 理 反 应 物 浓 度 增 大 晅 反 应 速 率 加快。（2）恒温恒容：充入“惰性气体”之里总压强增大，但各物质的浓度不变（活化分子浓度不变），反应速率不变。（3）恒温恒压：充入“惰性气体”也 体 积 增 大 陋 各 反 应 物 浓 度 减 小（活化分子浓度减小）同型反应速率减慢。【题点3.（2021洛阳模拟）在化学反应中，能
18、引发化学反应的分子之间的碰撞称之为有效碰撞，能够发生有效碰撞的分子称为活化分子，使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量叫活化能，其单位用k J m o F1表示。下列说法不正确的是（）A.图甲中曲线n可以表示催化剂降低了反应的活化能B.图乙中H I 分子发生了有效碰撞C.盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能接近于零D.增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞几率增加B 催化剂降低反应所需的活化能，则曲线n使用催化剂，故 A 正确；只有发生化学反应的碰撞才是有效碰撞，由图乙可知碰撞后没有生成新分子，即没有发生化学反应，此碰撞不是有效碰撞，故 B 错误；酸和碱反应不需要外界做功的条件下就能发
19、生，说明它们已经处于活跃状态，因此活化能接近于零，故 C正确；增大反应物浓度，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞几率增加，故 D正确。4.N 2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化如图所示。下列叙述正确的是（）A.除在反应过程中作催化剂B.催化剂a 表面发生了分解反应和化合反应C.催化剂a、b 增大了该历程中的最大能垒(活化能)D.催化剂b 表面发生的反应为4NH3+5O2=4 N O+6 H2OD A项，NH3为中间产物，不是催化剂，错误；B 项，催化剂a 表面发生了 N2、H 2合成NH3的化合反应，错误；C 项，催化剂降低了反应的活化能，错误。5.某温度下，在容积一定的密闭容器中进行如下
20、反应：2X(g)+Y(g)-=Z(g)+W(s)A/0o下列叙述正确的是()A.向容器中充入氮气，反应速率不变B.加入少量W,逆反应速率增大C.升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小D.将容器的容积压缩，可增大单位体积内活化分子的百分数，有效碰撞次数增大A A项，恒容通“惰性气体”，反应物浓度没有改变，速率不变，正确；B 项，W 为固体，加入W,速率不改变，错误；C 项，升高温度，y正、v逛 均 增大，错误；D 项，改变压强，活化分子百分数不变，错误。“变量控制法”分析速率影响V微点精讲Vd-.1.变量控制科学研究中，对于多因素(多变量)的问题，常常采用只改变其中的某一个因素(变量)，控制其
21、他因素不变的研究方法，使多因素问题变成几个单因素问题。如在探究不同温度对反应速率的影响时，控制浓度、压强、催化剂等因素相同。2.“变量控制法”探究反应速率影响因素的步骤附i晓变量H 汩变;温度:市藏催化剂、固体密冏祺河分析是什么外界因素对速率的影响时.均需控制其他因素不变，再进行实验.确定出变量和定量确定变量1 探究时.先确定其他不变因素.只变化一种因素.看这种因索和探究的问题存在怎样的关系.将ill相应的实验结论,依次完成探究定多变一 1-|数据有效I-解答时选择数据（或设吃实验）要有效.且变吊:统一，否则无法做出正确判断3.解法示例探究温度、催化剂对反应：2H2O2=2H2O+O2 t的影
22、响，可以确定催化剂（是否加入MnO2）和温度（加热、常温）作为可变量，其他的则控制为不变量。学以致用探究对象的反应2H2O 2=2H2O+O2 t控制的可变量催化剂温度控制的不变量浓度、温度等浓度、催化剂等实验方案取相同量的5%H2O2溶液于两支规格相同的试管中，向其中一支试管中加入少量MnC2,另一支不加，在常温下观察取相同量的5%氏。2溶液于两支规格相同的试管中，给其中一支试管加热，另一支不加热，观察 1.（2021福州模拟）向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和。2,开始反应时，反应速率最大的是（）答案1 B2.（1）某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有
23、关选项温度SO2O2催化剂A500 10 mol5 mol无B500 10 mol5 molV2O5C450 8 mol5 mol无D500 8 mol5 molV2O5数据如下表所示:本实验待测数据可以是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _实 验I和实验II可以探究 对锌与稀硫酸反应速率的影响。实验in和实验w的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
24、_ _ _ _ _序号纯锌粉仪2.0 mobL-1硫酸溶液/mL温度/硫酸铜固体/g加入蒸情水/mLI2.050.02500n2.040.025010.0m2.050.0250.20IV2.050.0254.00为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表:表 中vx=,理由是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _实验序号体 积 V/mLK 2 s2。8溶液水K I溶液Na2s2O3溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08
25、.0vx4.04.02.0 解析（1）实 验 I 和实验n 中，锌的质量和状态相同，硫酸的浓度不同，实验H I和实验W中加入硫酸铜，CM+的氧化性强于H+,首先发生反应Zn+Cu2+=Zn2+C u,生成的铜附着在锌表面，在稀硫酸溶液中构成原电池，加快锌失电子。但是加入的硫酸铜过多，生成的铜会覆盖在锌表面，阻止锌与稀硫酸进一步反应，产生氢气的速率会减慢。本实验待测数据可以是“反应结束所需要的时间”或“相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间”，实 验I和实验n 可以探究硫酸的浓度对反应速率的影响。实验m 和实验w 加入的硫酸铜的质量不同，可以探究加入硫酸铜的质量与反应速率的关系。（2）实验的目的
26、是探究K2s2。8溶液的浓度对化学反应速率的影响，故应保证每组实验中其他物质的浓度相等，即溶液的总体积相等（即为20.0 mL）,从而可知匕=2.0。答案(D反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间)硫酸浓度 探究加入硫酸铜的质量对反应速率的影响(2)2.0 保证反应物K2 s2。8浓度的改变，而其他物质的浓度不变L真题验收 新题预测瑞洛初 真 题 验收1.(2021浙江6 月选考，T20)一定温度下，在N 2 O 5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应：2 N 2 O 5-4 N O 2+O 2。在不同时刻测量放出的。2体积，换算成N 2O 5浓度如下表：下列说
27、法正确的是()A.6001 200 s,生成 Nth 的平均速率为 5.0X10-4 mobLs-it/s06001 20017102 2202 820XC(N2O5)/(mobL-1)1.400.960.660.480.350.240.12B.反应2 220 s 时，放出的02体积为U.8 L(标准状况)C.反应达到平衡时，v jE(N2O5)=2v ffi(NO2)D.推测上表中的x 为 3 930D 6001 200 s,N2O5 的变化量为(0.96-0.66)molL-i=0.3 m oFL,在此时间段内N th的变化量为其2 倍，即0.6molL-i,因此，生成NCh的平均速率 为
28、 器 号 一=1.0X10-3 m okLs-i,A 说法不正确；由表中数据可知，反应2 220 s 时，N2O 5 的变化量为(1.400.35)moH7i=1.05 mol-L-1,其物质的量的变化量为 L05 moiLX0.1 L=0.105mol,O2 的变化量是其;，0.052 5 mol,因此，放出的0 2在标准状况下的体积为0.052 5 molX22.4 Lmo=1.176L,B说法不正确；反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，2 P正 例2。5)=0鼠N O 2),C说法不正确；分析表中数据可知，该反应经过1 1
29、10 s(600l 710,1 7102 820)后N2O5的浓度会变为原来的;，因此,N2O5的浓度由0.24 mol-L-1变为0.12 mol-L一时，可以推测表中的x 为(2 820+1 110)=3 930,D 说法正确。2.(2021广东选择性考试，TM)反 应 X=2 Z 经历两步：X-Y；Y-2 Z。反应体系中X、Y、Z 的浓度c 随时间t的变化曲线如图所示。下列说 法 不 正 确 的 是()7;OEU34A.a 为 c(X)随，的变化曲线B.一时,c(X)=c(Y)=c(Z)C.友时，Y 的消耗速率大于生成速率D.右后，c(Z)=2coc(Y)D 由题图知，a 起始浓度最大，
30、在整个反应过程中浓度一直减小，所以a代表c(X)随，的变化曲线，A 说法正确；力时，三条曲线相交，三种物质的浓度相等，B 说法正确；结合题给反应判断，先增加后减小的是c(Y)随 变化的曲线,一直增大的是c(Z)随，变化的曲线，f2时，c(Y)在减小，说明Y 的消耗速率大于生成速率，C 说法正确；由题图知，右后，X 反应完全，X 转化为Y 的浓度为co,Y 的剩余浓度为c(Y),则生成Z 的消耗量为C o-c(Y),生成Z 的量为c(Z)=2co-2c(Y),D 说法错误。3.(2020全国n 卷，T28节选)天然气的主要成分为CH 4,一般还含有C2H 6等烧类，是重要的燃料和化工原料。高温下
31、，甲烷生成乙烷的反应如下：高温,2CH4C2H6+H2.反应在初期阶段的速率方程为r=AXcCH4,其中k为反应速率常数。(1)设反应开始时的反应速率为r i,甲烷的转化率为a 时的反应速率为r2,则 r2=no(2)对于处于初期阶段的该反应，下 列 说 法 正 确 的 是(选 填 字 母)。A.增加甲烷浓度，r 增大B.增加H 2浓度，r 增大C.乙烷的生成速率逐渐增大D.降低反应温度，A减小 解析（1）反应初始时可认为cCH4=l m ol-L-i,则根据初期阶段的速率方程 可 知A=r i,当CH 4的转化率为 H（s）+H 12.6NO+Rh NO（s）0NO（S）+Rh（s）N（s）
32、+。97.5N（s）+N（s）-Ni+Rh（s）+Rh（s）120.9H（s）+O（s）OH（s）+Rh（s）83.7OH（S）+H（s）-H 2O（s）+Rh（s）33.5H 2O H iO+Rh（s）45.0H（s）+H（s）H 2+Rh（s）+Rh（s）77.8NO（s）NO+Rh（s）108.9OH（S）+Rh（s）H（s）+O（s）37.7AH=AE=E壬-E 迷=（12.677.8）kJ-mori=-65.2 kJ m ol-。答案N（s）+N（s）-N 2+R h（s）+Rh（s）-65.2第 32讲 化学平衡状态和化学平衡常数（基础课）电 复习目标1.了解可逆反应的特点和化学平
33、衡的建立与特征。2.会判断化学平衡状态。3.了解化学平衡的含义和影响因素。4.掌握化学平衡常数的基本计算。知 识 点 一 可逆反应与化学平衡状态变陪婀谀 梳理1.可逆反应定 义 一特点-相同条件下.既能向相反应方.向进行.同时又能向逆反应方向进行的反应。三同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行；c.反应物与生成物同时存在。一 小：任 一 组 分 的 转 化 率 都/b T100%（填“等于”或“小于”）。表示：化学反应方程式中用“三”连接。2.化学平衡建立（以N2+3H2=2NH3为例）浓度一时间图：正向建立：图（a）逆向建立：图（b）(b)o-1图：a.平衡建立过程在一定条件下，把某一可
34、逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：反 应 一 反 应 物 浓 度 最 大.冷 最大.生成物浓开始时|一度为0,4为 0 反应物浓度逐渐减小一 v 1,；逐渐减反应一小；生成物浓度逐渐增大一 也逐渐进行中 工，-I 增大一正)一达 匚 :二 v 逆，反应混合物中各组分的浓平衡时|度保持不变b.。一，图：律一矢之一;若开始加入生成物，从逆反应建立平衡，外 逆 化 学 平 街0 Iv则。一,图为 号康。因此，化学平衡状态的建立可以从正反应方向建立，0 1也可以从逆反应方向建立，还可以从正、逆两反应方向同时建立，即平衡建立与反应途径无关。(2)含义：一定条件下的可逆反应体系中，当正
35、、逆反应速率相等时,反应物和生成物浓度均保持不变,即体系的组成不随时间而改变，表明反应中物质的转化达到了“限度”，这种状态称之为化学平衡状态。特征：逆)一研究对象为可逆反应(W)化学平衡是一种 叫 平 衡,。/0-m(g)反应物和生成物的遮保持不变，各组分的含量保持恒定条件改变，平衡状态可能发生改变，重新建立新平衡训 练曜红_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.题点。可逆反应的判断与特点1.判一判(正确的打“J ,错误的打“X”)。占燃2H 2+。2蠡2H 2。为可逆反应。()(2)将 1 mol CL通入足量水中，转移电子为1 mol。()(3)2 mol
36、SO2和 2 mol O2在一定条件下的密闭容器中发生反应2SO2(g)+02(g)2SO3(g),平衡时O2的物质的量为1 mol。()(4)2 mol NO与足量O2完全反应生成NO2 2 moL()将SO2与*02混合在一定条件下反应，平衡时SO2、。2、SO3中均含,8O()答案(1)X(2)X(3)X(4)X(5)V2.在一个密闭容器中发生反应2sO2(g)+O2(g)一 2sO3(g)，反应过程中某一时刻测得 SO2。2、SO3 的浓度分别为 0.2 mol-L 0.2 mol-L-0.2 mol L-1,当反应达到平衡时，不可能出现的数据是()A.C(SO3)=0.4 mol-L
37、-1B.0.1 mol-L-,c(O2)0.3 mol-L1C.0C(S03)0.4 mol-L-1D.c(SO2)+c(SO3)=0.4 mol-L-1A C(SO3)=0.4 molLr 时，c(SO2)=0 m ol-L r,不合理，A 错误，根据极值转化法和守恒法，B、C、D 正确。I方法技巧I极值转化法确定范围的思维模板正向进行完全=反应物最小值.生成物最大值、=范逆向进行完全一 反 应 物 最 大 值.生 成 物 最 小 值)围说明：可逆反应的平衡物理量一定在最大值和最小值之间，但起始物理量可以为最大值或最小值。题点化学平衡建立、特征和判定3.一定条件下，在密闭恒容的容器中，发生反
38、应：3SiC14（g）+2N2（g）+6H 2（g）=Si3N 4+12HCl（g）AH4（g）=2 N O 2（g）的熔变为AH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是（）A.C.B.D.D 因反应容器保持恒压，所以容器体积随反应进行而不断变化，结合=而丫可知，气体密度不再变化，说明容器体积不再变化，即气体的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，符合题意；无论是否平衡，反应的A 都不变，不符合题意；反应开始时，加入lm o lN 2 O 4,随着反应的进行，N2O4的浓度逐渐变小，故。正逐渐变小，直至达到平衡状态，不符合题意；N2O4的转化率不
39、再变化，说明N2O4的浓度不再变化，反应达到平衡状态，符合题意，故选Do 5.在一个体积固定的真空密闭容器中充入等物质的量 氨 气 的 体 积 分 数的CO2和N H3,在恒定温度下使其发生反应2NH3（g）+CO2（g）=C O（NH 2）2（s）+H 2O（g）并达到平衡，混 合 气 体 中|_ 时 间氨气的体积分数随时间的变化如图所示:(1)A 点的。正(CO2)(填“”或“=)A 点。逆(CO2)。(2)A点的0 正(CO2)(填“”或“=”)B 点的。逆(H2O),原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
40、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)B点v正(CO2)与v逆(NH 3)的定量关系式为 o(4)A点v逆(CO2)与 B 点。正(CO2)的大小关系为 o(5)当(NH 3)与(CO2)的比值不变时，反应是否到达平衡？o 答案(1)(2)由图像知，A 点未达平衡，B 点已达平衡，A 点。正(CO2)B 点 v 正(C2)=B 点 v ffi(CO2)=B 点 v ffi(H2O),故 A 点 o 正(CO2AB 点v ffi(H2O)(3)。正(CO2)=1PENH3)(4)A 点
41、。逆(CO2)A(H+C 平(Cr)“(CL)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)_CC O“(H2)K=cy(H2O)COT(aq)+H2。=HCOKaq)+OlT(aq)K=XCO 玲 CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)K=cy(CO2)o平衡常数的有关换算对于 N2(g)+3H2(g)一 2N%(g)Ki2NH 3(g)=N 2(g)+3H2(g)K2NH 3(g)N2(g)+|H2(g)K3、K2、K3的表达式分别为Ki=由 NH 3)c平(N2c聿旧2)(N2)屏 3 2)及 一4(NH3)R =c；(N,)c f(H JKN%)_.K 与及的关系为K=9,&与&的
42、关系为鲍三照。已知：H 2(g)+S(s)=H 2s(g)KiS(s)+O2(g)SO2(g)Ki则在该温度下反应H 2(g)+SO2(g)=O2(g)+H2s(g)的平衡常数K为食(用K、K/表示)。()固体或液体纯物质不列入浓度商和平衡常数表达式。(4)意义：平衡常数越大，化学反应程度或限度越大，反应物的转化率越大。一般地说，当平衡常数数值大于105(或 106)时就认为反应完全,当平衡常数数值小于小于或IO)时认为反应很难进行。(5)平衡常数的影响因素对于确定的化学反应，平衡常数K 只与温度有关,与浓度、压强无关。对于吸热反应，升高温度，K值增大。对于放热反应，升高温度，K值减小。2.平
43、衡常数的三大应用判断化学反应进行的方向(2)判断可逆反应的热效应QK反应向逆反应方向进行，0 正 与 7逆-、L K值 增 大-正反应为吸热反应，升高温度)T7 2r值 减 小-正反应为度热反应y 、I一值 增 大-正反应为放热反应(降低温度A、J值 减 小-正反应为吸热反应(3)判断反应程度：K越大，转化率越大，反应程度越大，反之也成立。示例 在一定温度下,1 L 的密闭容器中发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),平衡时测得C、H 2O、CO、H2的物质的量都为0.1 mol。(1)该反应的平衡常数K=mol L-o(2)若升高平衡体系的温度，该反应的平衡常数会增大，则该反
44、应的0(填“”或)。(3)该温度下，再充入0.1 mol H2O(g),平衡向 方向移动，该反应的平 衡 常 数 次=mol L-i。(4)该温度下，加压，平衡向 方向移动，H2O 的转化率如何变化？平衡常数如何变化？答案(1)0.1(2)(3)正 反 应 0.1(4)逆 反 应 H2O的转化率减小，平衡常数不变训练 巡 吐【题点18化学平衡常数及其应用1.某温度下气体反应达到化学平衡状态，平 衡 常 数 猿=瑞 鬻，恒容时，若温度适当降低，F 的浓度增大。下列说法中正确的是()A.该反应的方程式为A(g)+2B(g)2E(g)+F(g)B.该反应的婚变A 或)o(3)500 时测得反应在某时
45、亥!|H 2(g)、CO2(g)、CH30H(g)、H2O0的浓度(moM/i)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则 此 时 曾 正。逆(填“”“=”或)o 解析(1)反应可通过反应、加和得到，故 K3=KK2。(2)500 时&=2.5 moF2-L2X 1.0=2.5 moF2-L2 800 时&=0.15 moF2 L2X2.502.5 moF2-L2,故升温，K减小，平衡左移，AH 0。mor2-L2?0.88 mol 2*L2u逆 O 答案(2)I题后反思I化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变；若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽
46、管是同一反应，平衡常数也会改变。题点“三段式”突 破K、a的计算【典例】H2s与CO2在高温下发生反应：H2s(g)+CO2(g)=CO S(g)+H2O(g)o 在 610 K 时，将 0.10 mol CO2 与 0.40 mol H 2s 充入 2.5 L 的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02oH2s的平衡转化率ai=%,反应平衡常数K=o 思路点拨 第一步：写方程式，列三段式H 2s(g)+CO2(g)=C O S(g)+H2O(g)(始)/mol 0.40 0.10 0 0Aw/mol x x x x(平)/mol 0.40 x 0.10 x x x第二步：列方程，求未知
47、量(0.40 x)+(0.10 x)+x+x解得：x=0.01第三步：明确问题，规范答案H2s的平衡转化率a尸 悬 X 1 0 0%=鬻鬻X100%=2.5%。0.01 0.01C(COS)-C(H2O)2.5*2.5 1c 平(H 2SCCO2)0.40-0.01 0.100.01 351 1U 21 答案2.5 2.8X10-3 母题变式(1)610 K时,CO2的 平 衡 转 化 率 为,比H2s的平衡转化率 o(2)610 K 时，2H2s(g)+2Ch(g)=2cos(g)+2H2O(g)的平衡常数 K 与 K的关系为。在620 K时重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03,620
48、 K时，化学平衡常数K约为,比610 K时的平衡常数K 答案(1)10%大(2)K=K(3)6.9X10-3 大I思维模型I“三段式”突破化学平衡的综合计算已知反应：2A(g)+B(g)KpC(g)+qD(g),令 A、B 起始物质的量浓度分别为amokL-i、b mobL-1,达到平衡后消耗A 的物质的量浓度为7nxmznA(g)+B(g)KC(g)+qD(g)起始/(moFLF)ab00变化1)mxnxPXqx平衡/(10卜 1/1)a-m xb-n xPXqx相关计算:平衡常数：K=(pxy(qx(amx)(bnx)A 的平衡转化率：a(A)=X100%oA 的物质的量分数(或气体A 的
49、体积分数):a-rnx(A)=-T 7-T-100%oa-m x+b-nx+px+qx。(A)=詈。混合气体的平均密度：万显=等。注意：在求有关物理量时，一定注意是用“物质的量”还 是 用“物质的量浓度”代入计算。3.CO2经催化加氢可以生成低碳烧，主要有两个竞争反应:反应 I：CO2(g)+4H2(g)一 CH 4(g)+2H2O(g)反应 H ：2cO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)在 1 L 恒容密闭容器中充入1 mol CO2和 4 mol H2,测得平衡时有关物质的物质的量随温度变化如图所示。下列说法不正确的是()A.520 时，CO2的转化率为60%B.520
50、 时，反应I 的平衡常数K=0.045(mol/L)-2C.840 c 时，有利于CH 4的生成D.两反应均为放热反应D 520 C 时,反 应 1 :CO2（g）+4H2（g）=-CH4（g）+2H2O（g）（始）/mol1 40 0An/mol0.2 0.80.2 0.4反应II:2cO2（g）+6H2（g）=C2H4（g）+4H2O（g）（始）/mol1 40 0An/mol0.4 1.20.2 0.8由两反应可知：共消耗 A(CO2)=0.6 mol,a(CO2)=-X 100%=60%,A正确；520,平衡时 c MCO2)=0.4 mol/L、c+(H2)=2 mol/L、c+(C