1、选修四 第二章 化学平衡 速率移动等效图像基础课时1化学反应速率及其影响因素1表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。2数学表达式及单位：v，单位为molL1min1或molL1s1。3化学反应速率与化学计量数的关系：对于已知反应mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g)，其化学反应速率可用不同的物质来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的 之比，即v(A)v(B)v(C)v(D) 。【互动思考】1(1)将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2A(g)B(g) 2C(g)，若经2 s后测得C
2、的浓度为0.6 molL1，判断下列几种说法的正误：用物质A表示反应的平均速率为0.3 molL1s1()用物质B表示反应的平均速率为0.6molL1s1()2 s时物质A的转化率为70%()2 s时物质B的浓度为0.7 molL1()考点二外界条件对化学反应速率的影响1内因反应物本身的 是影响化学反应速率的主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为： 。2外因(其他条件不变，只改变一个条件) 3理论解释有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞。活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化能：如图图中：E1为 ，使用催化剂时的活化能为E3，E2为 ，反应热为 。有效碰撞：活化分
3、子之间能够引发化学反应的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系1(2014全国新课标卷，9)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I的溶液中，H2O2分解的机理为：H2O2IH2OIO慢H2O2IOH2OO2I快下列有关该反应的说法正确的是()。A反应速率与I的浓度有关 BIO也是该反应的催化剂C反应活化能等于98 kJmol1 Dv(H2O2)v(H2O)v(O2)2(2014济南联考)2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是()。A催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率B增大反应体系的压强，反应速率一定增大C该反应是放热反应，
4、降低温度将缩短反应达到平衡的时间D在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1t2内，SO3(g)生成的平均反应速率为v2一定温度下，反应N2(g)O2(g) 2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是()。A缩小体积使压强增大 B恒容，充入N2C恒容，充入He D恒压，充入He基础课时2化学平衡状态及其移动考点一可逆反应与化学平衡状态1向含有2 mol SO2的容器中通入过量氧气发生反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)HQ kJmol1(Q0)，充分反应后生成SO3的物质的量_2 mol(填“”或“”，下同)，SO2的物质的量_0 mol，
5、转化率_100%，反应放出的热量_ Q kJ。2在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应(甲)2NO2(g) 2NO(g)O2(g)(乙)H2(g)I2(g) 2HI(g)现有下列状态：反应物的消耗速率与生成物的生成速率之比等于化学计量数之比反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于化学计量数之比速率之比等于化学计量数之比的状态浓度之比等于化学计量数之比的状态百分含量之比等于化学计量数之比的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态体系温度不再改变的状态压强不再改变的状态反应物的浓度不再改变的状态反应物或生成物的百分含量不再改变的状态
6、其中能表明(甲)达到化学平衡状态的是_；能表明(乙)达到化学平衡状态的是_；能表明(甲)、(乙)都达到化学平衡状态的是_。答案示向题组12012山东，29(2)一定温度下，反应N2O4(g) 2NO2(g)的焓变为H，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_。答案ad2可逆反应A(g)B(g) C(g)D(g)。判断该反应是否达到平衡的依据为_。a压强不随时间改变b气体的密度不随时间改变cc(A)不随时间改变d单位时间里生成C和D的物质的量相等跟进题组1一定温度下，在一固定体积的密闭容器中，可逆反应A(s)3B(g) 2C(g)达到平衡时，下列
7、说法正确的是()。C的生成速率和C的分解速率相等；单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B；气体密度不再变化；混合气体的总压强不再变化；A、B、C的物质的量之比为132；混合气体的平均相对分子质量不变A BC D2(1)在一定条件下，可逆反应达到平衡状态的本质特征是_。下列关系中能说明反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)已经达到平衡状态的是_。A3v正(N2)v正(H2) Bv正(N2)v逆(NH3)C2v正(H2)3v逆(NH3) Dv正(N2)3v逆(H2)考点二化学平衡的移动1臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为：2NO2(g)O3(g) N2O5(g)O2(g)，
8、若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是()。ABCD升高温度，平衡常数减小03 s内，反应速率为：v(NO2)0.2 molL1t1时仅加入催化剂，平衡正向移动达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)2(2013大纲全国,7)反应X(g)Y(g) 2Z(g)H0，达到平衡时，下列说法正确的是()。A减小容器体积，平衡向右移动B加入催化剂，Z的产率增大C增大c(X)，X的转化率增大D降低温度，Y的转化率增大 跟进题组题组1外界条件对化学平衡的影响1(2013山东理综，12)对于反应CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)H0，达到平衡。当改变其中一个条件X, Y随X
9、的变化符合图中曲线的是( )。A当X表示温度时，Y表示NO2的物质的量B当X表示压强时，Y表示NO2的体积分数C当X表示压强时，Y表示混合气体的平均摩尔质量D当X表示NO2的物质的量时，Y表示O2的物质的量题组2“等效平衡”在判断平衡移动方向中的应用一、 等效平衡的含义在一定条件下（定温、定容或温定压）下，只是起始加入情况不同（如：加一定量反应物开始反应；加生成物开始反应；所有物质同时加一定量开始反应）的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数（体积、物质的量）均相同这样的化学平衡互称等效平衡。二、 等效平衡的分类及解法 （所有等效平衡 解题前：若为等效就先判条件 用对应方法解即可）1、 定
10、温、定容，方程式两边气体系数不等的可逆反应。步骤：、将“第二次”加入情况 转化为 与起始情况一致。、对应物质的“有关量”相等。例1、 在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里，催化剂发生如下反应：2 SO2 + O2 2 SO3,当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中保持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2 、O2和SO3的物质的量（mol）如a、b、c取不同的数值，他们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中的三种气体的体积分数任跟上述平衡时的完全相同，请填写下列空白：（1） 若a=0、b=0，则c=_（
11、2） 若a=0.5、则b=_ c=_（3） a,b,c必须满足的一般条件是（请用两个方程式表示其中一个只含a和b，另一个只含b和c）_ _ 2、 定温、定容，方程式两边气体系数相等的可逆反应。步骤：、将“第二次”加入情况 转化为 与起始情况一致。、对应物质的“有关量”成比例。例2、在一个固定体积的密闭容器中，保持一定温度进行以下反应：H2+Br2(g) 2HBr(g)已加入1molH2和2molBr2时，求平衡后生成a mol HBr,（见表中“已知”项）在相同条件下，且保持平衡时各组分的体积分数不变，根据下列编号（1）（3）的状态，填写表中的空白。编号已知起始状态物质的量n/mo平衡时物质的
12、量n/molH2Br2HBr120a（1）240（2）10.5a（3）mg（g2m）3、 在定温定压 条件下的等效平衡 （不分系数相等与不相等了）步骤：、将“第二次”加入情况 转化为 与起始情况一致。、对应物质的“有关量”成比例。例3、在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定温度和压强，进行以下反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),已知加入1molN2和4molH2时，达到平衡后与原平衡等效生成amolNH3（见表中“已知”项）在相同温度，压强下，保持平衡时各组分的体积分数不变。对下列编号（1）（3）的状态，填写表中的空白。编号已知起始状态物质的量n/mo平衡时NH3的物质的量
13、n/molN2H2NH3140a（1）601.5a（2）01（3）mg（g4m）拓展：若上题改为等温等容，按（1）的数据开始反应，平衡时NH3的物质的量 比1.5a 大还是小？3已知：H2(g)I2(g) 2HI(g)H4C若x2，则体系起始物质的量应满足3n(B)n(A)3D若体系起始物质的量满足3n(C)8n(A)12n(B)，则可判断x45工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g) H49.0 kJ/mol现将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图
14、中实线所示(图中字母后括号内的数对表示对应的坐标)：回答下列问题：(1)由图分析，在下列时间段内反应速率最快的是_(填序号)。a01 minB13 minc38 minD811 min(2)仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间的变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线改变的条件可能是_，曲线改变的条件可能是_。(3)下列表述能表示该反应已达平衡的是_(填序号)。a容器内压强不再改变b容器内气体的密度不再改变c容器内气体的平均摩尔质量不再改变d容器内各物质的物质的量相等答案(1)a(2)升高温度增大压强6(2014南昌调研)向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生如下反应：xA(
15、g)2B(s) yC(g)H基础课时3化学反应进行的方向、化学平衡常数【互动思考】判断正误，正确的划“”错误的划“”。凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的()自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小()反应2Mg(s)CO2(g)=C(s)2MgO(s)能自发进行，则该反应的H0()焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素()焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据()放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定能自发进行，吸热过程没有自发进行的倾向性，但在一定条件下也可自发进行()反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响()答案 示向题组1下列说法错误的是()。A某吸热反应
16、能自发进行，因此该反应是熵增反应(2014天津理综，3A)B2NO(g)2CO(g)=N2(g)2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的H0(2014江苏化学，11B)C反应NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的H0(2013江苏化学，11A)DCaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的H0B该反应的H0D反应2Mg(s)CO2(g)=C(s)2MgO(s)能自发进行，则该反应的H0考点二化学平衡常数转化率对于可逆反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，化学平衡常数K。1化学平衡常数的三种应用(1)利用化学平衡常数判
17、断化学反应可能进行的程度，K值越大，反应进行的程度越大。(2)利用化学平衡常数判断化学平衡移动的方向，对于可逆反应aA(g)bB(g) cC(g)dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：Qc，称为浓度商。Qc(3)利用化学平衡常数随温度的变化判断反应的热效应，若升高温度，K值增大，则正反应为 反应；若升高温度，K值减小，则正反应为 反应。 示向题组1(2014四川，7)在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)Y(g) M(g)N(g)，所得实验数据如下表：实验编号温度/起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(X)n(Y)n(M)7000
18、.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b下列说法正确的是()。A实验中，若5 min时测得n(M)0.050 mol，则0至5 min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)1.0102 mol/(Lmin)B实验中，该反应的平衡常数K2.0C实验中，达到平衡时，X的转化率为60%D实验中，达到平衡时，b0.060 跟进题组1(2014济南质检)可逆反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2。下列说法正确的是(K为平衡常数，Qc为浓度商)()。AQc不变，K变大，O2转化率增大
19、BQc不变，K变大，SO2转化率减小CQc变小， K不变，O2转化率减小DQc增大，K不变，SO2转化率增大3(2014山东，29节选)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)NaCl(s) NaNO3(s)ClNO(g) K1H10()2NO(g)Cl2(g) 2ClNO(g)K2H2”“不变升高温度 (时间：45分钟)1(2014镇江调研)下列反应在任何温度下均能自发进行的是()。A2N2(g)O2(g)=2N2O(g) H163 kJmol1BAg(s)Cl2(g)=AgCl(s) H127 kJmol1CHgO(s)=Hg(l)O2(g)H91 kJ
20、mol1DH2O2(l)= O2(g)H2O(l)H98 kJmol13在容积可变的密闭容器中，1 mol N2和4 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时的氮气的体积分数接近于()。A5% B10%C15% D20%4(2014宝鸡模拟)碘水在水中的溶解度很小，但易溶于KI溶液，因为发生反应：I2(aq)I(aq) I (aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数如下表所示：T/3.815.325.035.050.2K1 160841689533409下列说法不正确的是()。A上述反应的正反应为放热反应B实验室配制碘水，为增大碘的溶解度可加入少量的KIC用该
21、反应原理可除去硫粉中少量的碘单质D向上述体系中加入苯，平衡不移动5(2015安徽高考调研)可逆反应A(g)2B(g) 3C(g)4D(g)H0，在恒容密闭容器中达到平衡后，改变某一条件，下列图像正确的是()。6高温及催化剂作用下，某反应的平衡常数K。恒容时，温度升高，H2浓度减小，下列说法正确的是()。A恒温下，将容器体积变为原来2倍，CO的平衡浓度变为原来的1/2B恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大D该反应化学方程式为CO2H2COH2OH07室温下，体积为2 L的密闭容器中A、B、C三种气体的起始浓度和平衡浓度如下表：物质ABC初始浓度/molL10.10.20平衡浓度/molL10.050.050.1下列说法中正确的是()。A发生的反应可表示为AB 2CB反应达到平衡时B的转化率为25%C若起始时密闭容器中有0.1 molA、0.1 mol B、0.2 mol C时反应达平衡时，c(A)0.05 molL1D改变起始时容器中各气体的物质的量，可以改变此反应的平衡常数8(2014吉林市模拟)已知：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)H41 kJmol1。相同温度下，在容积相同的两个恒温密闭容器中，加入一定量的反应物发生反应。相关数据
