高三化学综合复习第一轮：基本概念(7)人教实验版知识精讲.doc

高三化学综合复习第一轮：基本概念（7）人教实验版
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
高三综合复习第一轮：基本概念（7）

二. 重点、难点：
1. 准确掌握等效平衡理论及相关判断
2. 掌握化学平衡常数的使用

三. 具体内容：
1. 等效平衡的定义：
2. 等效平衡的分类：
（1）同T、V，△V≠0
（2）同T、V，△V＝0
（3）同T、P
3. 图像问题：
4. 化学平衡常数

【典型例题】
[例1] 在1L密闭容器中加入2molA和1molB，在一定温度下发生下列反应：2A（g）+B（g）3C（g）+D（g），达到平衡时容器内D的百分含量为a%。若保持容器体积和温度不变，分别通入下列几组物质达到平衡时容器内D的百分含量也为a%的是（ ）
A. 3molC和1molD B. 2molA、1molB和3molC
C. 4molC和1molD D. 1.9molA、0.95molB、0.15molC和0.05molD
答案：AD
解析：考察等效平衡类型的判断。

[例2] 在一定温度下，把4molA气体和5molB气体通入一定容积的密闭容器里，发生以下反应：4A（g）+5B（g）4C（g）+6D（g），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。在该容器中，维持温度不变，令a、b、c、d分别代表初始加入A、B、C、D的物质的量（mol），如果a、b、c、d取不同的数值，它们必须满足一定关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中几种物质的体积分数仍跟上述平衡时完全相同，请填写下列空白：（1）若a=0，b=0，则c= ，d= 。
（2）若a=1，则c= ，d= 。
（3）a、b、c、d取值必须满足的一般条件是（请用方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）
答案：4mol；6 mol；3 mol；4.5 mol；a+c=4 mol和b+5/4c=5 mol。
解析：考察第一种等效平衡类型的运用。

[例3] t ℃时，将3molA和1molB气体通入体积为2L的密闭容器中（容积不变），发生如下反应：3A（g）+B（g）xC（g），2min时反应达到平衡状态（温度不变），剩余了0.8molB，并测得C的浓度为0.4mol·L－1，请填写下列空白：
（1）从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为 ；
（2）x= ；
（3）若继续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气（假设氦气和A、B、C都不反应）后，化学平衡（填字母） ；
A. 向正反应方向移动 B. 向逆反应方向移动 C. 不移动
（4）若向平衡混合物的容器中再充入amolC，在t ℃时达到新的平衡，此时B的物质的量为n（B）= mol；
（5）如果上述反应在相同温度和容器中进行，欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等，起始加入的三种物质物质的量n（A）、n（B）、n（C）之间应该满足的关系式为 。
答案：0.2mol/（L·min）；4；C；（4+a）×20%；n（A）:n（B）=3:1且n（C）≥0。
解析：考查等效平衡和平衡的计算。

[例4] 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. 2molC B. 2molA、1molB和1molHe（不参加反应）
C. 1molB和1molC D. 2molA、3molB和3molC
答案：AB
解析：考查等效平衡和平衡移动问题。

[例5] I. 恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：
A（气）+B（气）C（气）
（1）若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成a mol C,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 mol A、2molB和l mol C，到达平衡后，C的含量与上题相同，A和C的物质的量分别是y mol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l mol A和l mol B到达平衡后生成b mol C。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_______________。
答案：1－a；3a；2；3－3a；丁；a可能大于、等于、小于1/3；a/（2－a）；乙 ；恒压，相当于恒容情况下增大压强，平衡正向移动。
解析：考查等效平衡3种情况的分析。

[例6] 某温度下，在密闭容器里SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件，对反应2SO2+O22SO3（正反应放热）的正、逆反应速率的影响如图所示。

① 加催化剂对速率影响的图象是（　　）。
② 升温对速率影响的图象是（　　）。
③ 增大反应容器体积对速率影响的图象是（　　）。
④ 增大O2的浓度对速率影响的图象是（　　）。
答案：C；A；D；B
解析：考查平衡图像的辨析。

[例7] 在一密闭容器中充入2molA和lmolB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 0.6mol、B 0.3mol、C 1.4mol充入容器达到平衡后，C的体积分数仍为W％。则下列叙述中正确的是（ ）
A. 平衡时A 、B的物质的量之比一定为2：1
B. x的值可能是2，也可能是3
C. 平衡时A 的物质的量与原平衡一定相等
D. C的体积分数不可能为W％
答案：AB
解析：考查等效平衡的相关判断。

[例8] 在密闭容器中，将1.0mol CO与1.0mol H2O混合加热到800℃，发生下列反应：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）一段时间后该反应达到平衡，测得CO的物质的量为0.5mol。回答下列问题：
① 平衡时CO的转化率为 ，该反应的化学平衡常数为 。
② 如果继续向该平衡体系中通入1.0mol的H2O（g），相同条件下反应达到新的平衡状态，则CO的转化率将 （填“增大”、“减小”、“不变”），计算CO的转化率为 。
③ 427℃时该反应的平衡常数为9.4，请结合①中的计算结果判断该反应的△H 0（填“>”、“==”、“<”）。
④ 若800K时，起始浓度c（CO）＝a mol/L，c（H2O）＝b mol/L，H2的平衡浓度c（H2）＝c mol/L，① a、b、c之间的关系式是 ；② 当a＝b时，a＝ c。
答案：50%；1；增大；66.7%；小于；（a-c）×（b-c）=c2；2。
解析：考查化学平衡常数的应用。

【模拟试题】
1. 某温度下，在1L的密闭容器中加入1molN2、3molH2，使反应N2+3H22NH3达到平衡，测得平衡混合气体中N2、H2、NH3分别为0.6mol、1.8mol、0.8mol，维持温度和容器体积不变，令x、y、z代表初始加入的N2、3H2、NH3的物质的量（mol）。如果x、y、z取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的物质的量仍跟上述平衡时完全相同。请填写下列空白：
（1）若x=0，y0，则z= 。
（2）若x=0.75，则y= ，z= 。
（3）x、y、z应满足的一般条件是（用含x、y、z的关系式表示） 。
2. 在一定温度下，按1:2的物质的量之比充入D、E两种气体，按D（气）+E（气）2F（气）发生反应，当反应达平衡时，D在这三种物质的混合物中的体积分数为P%。若向容器中投入mmolD、nmolF和一定物质的量的E，在这三种物质的平衡体系中，D的体积分数仍为P%，则所投入E的物质的量为 mol。
3. 在一固定体积的密闭容器中，保持一定条件下发生如下反应：
X（气）+2Y（气）3Z（气），已知加入1molX和3molY，达到平衡时生成amolZ。
（1）在相同实验条件下，若加入2molX和6molY，达到平衡时，生成的Z的物质的量为 mol。
（2）在相同实验条件下，若在同一个容器中改为加入2molX和8molY，若要求在达到平衡时混合气体中Z的体积分数不变，则还需加入Z mol。
（3）在相同实验条件下，若在同一个容器中改为加入0.5molX，则还需加入 molY 和 molZ，才能使达到平衡时混合气体中Z为0.9amol。
4. 某温度下，向某密闭容器中加入1molN2和3molH2，使之反应合成NH3，反应达到平衡后，测得平衡气中NH3的体积分数为m。若温度不变只改变起始加入量，使之反应重新达到平衡，此时平衡气中NH3的体积分数仍然为m。若加入N2、H2、NH3的物质的量用x、y、z表示，则：
（1）温度、体积恒定时，若x=0，y=0，则z= ；
（2）温度、体积恒定时，若x=0.75mol，则y= ，z= ；温度、压强恒定时，若x=0.75mol，则y= ，z= 。
（3）温度、压强恒定时，x、y、z应满足的关系式为 。
5. 某温度下，在体积为5Ｌ的容器中，A、B、C三种物质物质的量随着时间变化的关系如图1所示，则该反应的化学方程式为_________，2ｓ内用A的浓度变化和用B的浓度变化表示的平均反应速率分别为_________、_________。

图1
A、B、C三种物质物质的量随时间变化的关系图
6. 把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化情况如图2所示，其中t1～t2速率变化的主要原因是_________；t2～t3速率变化的主要原因是_________。

图2氢气发生速率变化曲线
7. 符合图象3的反应为（　　）
A. N2O3（g）NO2（g）+NO（g）
B. 3NO2（g）+H2O（l）2HNO３（l）+NO（g）
C. 4NH3（g）+5O2（g）4NO（g）+6H2O（g）
D. CO2（g）+C（s）2CO（g）

图3曲线图
8. 有一化学平衡ｍA（g）+ｎB（g）pC（g）+qD（g），如图5所示是A的转化率同压强、温度的关系，分析图4可以得出的正确结论是（　　）
A. 正反应吸热，ｍ+ｎ＞p+q
B. 正反应吸热，ｍ+ｎ＜p+q
C. 正反应放热，ｍ+ｎ＞p+q
D. 正反应放热，ｍ+ｎ＜p+q

图4曲线图
9. 图5表示ｍA（g）+ｎB（g）pC（g）+qD（g）+Q，在不同温度下经过一定时间混合体系中C的质量分数与温度Ｔ的关系；图6表示在一定条件下达到平衡（v正=v逆）后t时刻改变影响平衡的另一个条件重新建立新平衡的反应过程，判断该反应是（　　）。

图5曲线图 图6曲线图
A. ｍ+ｎ＞p+q Q＞0
B. ｍ+ｎ＞p+q Q＜0
C. ｍ+ｎ＜p+q Q＞0
D. ｍ+ｎ＜p+q Q＜0
10. 在其他条件一定时，反应2A+B2C中，A的最大转化率与温度的关系曲线如图，下列叙述正确的有（ ）
A. X或Y两点相应的v（正）＝v（逆），吸热反应
B. Z、N两点表示未达平衡状态，且都是v（正） > v（逆）
C. W点表示非平衡状态，v（正） > v（逆）
D. 相应反应速率大小的点：W>Y>N

11. A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球。关闭K2，将等量且少量的NO2通过K1、K3分别充人A、B中，反应起始时，A、B的体积均为VL。
（已知：2NO2 N2O4；△H<0。忽略气球材料对平衡移动的影响）
（1）一段时间后，反应达到平衡，此时A、B中生成的N2O4的速率是v（A）____v（B）。（填“>”、“<”、“=”）；若打开活塞K2，气球B将 （填：变大、变小、不变）。
（2）若在A、B中再充入与初始量相等的NO2，则达到平衡时，NO2的转化率α（A）将 （填增大或减小、不变，下同）；若通入等量的Ne气，则达到平衡时，A中NO2的转化率将 ，B中NO2的转化率将 。
（3）室温下，若A、B都保持体积不变，将A套上一个绝热层，B与外界可以进行热传递，则达到平衡时， 中的颜色较深。
12. 对于可逆反应：mA（g）+ nB（g））pC（g） + qD（g）达平衡时，V正＝k1C（A） m C（B）n
（K1为速率常数），达平衡时，K2=（K2为化学平衡常数），且K1、K2只与温度有关。现将4molSO2与2molO2充入体积为2L的密闭容器中，500℃进行反应并保持温度不变，反应达到平衡时，SO2的转化率为50％。则：
⑴ 起始时正反应速率是平衡时的 倍。
⑵ 500℃时，该反应的平衡常数K2是
⑶ 在温度不变时，再向平衡体系中加入2molSO2 、2molO2与4molSO3，平衡将向 移动。

【试题答案】
1. 2 mol；2.25 mol；0.5 mol；x+z/2=1 mol和y+3z/2=3 mol。
2. 2m+n/2。
3. 2a；6；1.9；12。
4. 2；2.25；0.5；2.25；≥0；x：y=1：3且z≥0。
5. 2A3B+C；0.08mol/（L·s）；0.12 mol/（L·s）。
6. 放热，温度升高，反应速率加快；随着反应进行，氢离子的浓度减小，反应速率减慢。
7. B 8. A 9. D 10. B
11. 小于；减小；增大；不变；减小；A。
12. 8；2；正向。

【试题解析】
1. 根据恒容，气体系数和不等的特点，则等物质的量即等效，所以将氨气按化学计量数之比换算成反应物，和原来的加和与题干相同即可。
2. 将F转化成反应物为n/2的D和E，则所有的D和E为（m+n/2）和（x+n/2），其比值为1：2。
3.（1）与题干等效，而总量为2倍，则Z也为2倍；（2）设加入Z为x，则所有的X和Y相当于（2+x/3）和（8+2x/3），比值应该也为1：3，则x=6；（3）Z为题干的0.9倍，说明XY分别为0.9和2.7，则X差0.4，应由Z转化过来，Z为1.2，同时生成Y为0.8，则Y应原有1.9。
4. 先判断是哪种等效平衡，再判断与题干为等物质的量的关系还是等比的关系。
5. 根据量减少的为反应物，量增加的为生成物，变化量之比为化学计量数之比。
7. 根据斜线的斜率越大，反应速率越大，则增大压强，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动。
8. 根据图像，每次只看一个影响因素，升高温度，A的转化率增大，平衡正向移动，正向为吸热反应；增大压强，A的转化率增大，正移，正向为气体系数和减小的方向。
9. 第一个图到a点才达到平衡，所以温度升高，C%减少，平衡逆移，正向为放热方向；第二个图为平衡逆向移动，而正逆反应速率都增大，则增温或增压，再根据平衡逆向移动，判断 增大压强。
10. 曲线上的点表示已达平衡状态，曲线之下的点表示A的转化率小于平衡时，即还应在正向移动；判断反应速率，看影响因素，所以对应的温度高的点，反应速率快，与是否平衡无关。
11. 两容器都为导热仪器，所以不必考虑温度的影响，而A为定容容器，B为恒压容器。
12. 根据所给公式代入计算，利用开始、转化、平衡时的量的关系。（3）中因为为恒容容器，所以相当于增压。
用心 爱心 专心