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高二化学期末复习专题三 化学反应速率和化学平衡【知识要点】一、化学反应速率1、化学反应速率：表达式： v。 单位：常用molL1s1或molL1min1。2、影响速率因素： 内因(主要) ： 反应物本身的性质，如金属与水反应的速率：NaMgAl。外因(其他条件不变)特别提醒：与化学反应无关的气体对化学反应速率是否有影响，要分情况而定。在一定温度下于密闭容器中进行的化学反应N2(g)+3H2(g) 2 NH3 (g)： a、充入He并保持容器的容积不变时，虽容器内气体的总压增大，但由于气体的容积不变，反应物气体的物质的量浓度不变，化学反应速率不变，平衡不移动。 b、充入He并保持容器内的总压不变时，必然是容器的容积增大。而气体容积的增大，引起反应物浓度的减小，化学反应速率减小，平衡左移。二、化学平衡1、化学平衡状态 ：化学平衡状态具有“逆”“等”“动”“定”“变”等特征。 特别提醒： 判断平衡状态重点找：“等”和“定”。2平衡移动：条件改变，引起v(正)、v(逆)发生不同程度的改变，平衡才能移动。若v(正)v(逆)，则反应向正反应方向移动；若v(正)v(逆)，则反应向逆反应方向移动。3. 勒夏特列原理(亦称平衡移动原理)勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。特别提醒：对勒夏特列原理中“减弱”的理解：移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化，达到新平衡时此物理量更靠近外界条件改变的方向。如增大反应物A的浓度，平衡右移，但达到新平衡时，A的浓度仍比原平衡时大；同理，若改变温度、压强等，其变化也相似。4、等效平衡：在一定条件（定温、定容或定温、定压）下，只是起始加入情况不同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为等效平衡。（1）定温、定容：反应前后气体体积改变：转化成平衡式同一边物质物质的量与原平衡数值相同。反应前后气体体积不变：转化成平衡式同一边物质物质的量与原平衡比值相同。（2）定温、定压：转化成平衡式同一边物质物质的量与原平衡比值相同。5.化学平衡常数：表达式：对于反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，K。(1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。(2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。 (3)利用K判断反应的热效应：若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。特别提醒：对于可逆反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，在一定温度的任意时刻，反应物与生成物的浓度有如下关系：Qc，Qc叫该反应的浓度商。QcK，反应向逆反应方向进行。三、化学反应自发进行的方向的判断根据体系存在着力图使自己的能量趋于“最低”和“有序”的自然规律，由焓变和熵变判据组合的复合判据适合于所有的过程。即G=HTS 0， 反应能自发进行 G=HTS 0，反应处于平衡状态 G=HTS 0，反应不能自发进行【典型例题】一.化学反应速率的计算例1反应4 NH3 ( g ) + 5 O24 NO ( g ) + 6 HO2 ( g )在10 L的密闭容器中，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45 mol，则此反应的平均速率可表示为（ ）A、v ( NH3 ) = 0.010 mol/(Ls) B、v ( O2 ) = 0.0010 mol/(Ls)C、v ( NO ) = 0.0010 mol/(Ls) D、v ( H2O ) = 0.045 mol/(Ls)二.化学反应速率大小的比较例2在2A(g)B(g) 3C(g)4D(g)反应中，下列表示该反应速率最快的是( )A、v(A)0.5 mol/(Lmin)B、v(B)0.4 mol/(Lmin)C、v(C)0.9 mol/(Lmin)D、v(D)1.0mol/(Lmin)三.影响化学反应速率的因素例3在C(s)CO2(g) 2CO(g)反应中，可使反应速率增大的措施是()。增大压强增加碳的量通入CO2恒压下充入N2恒容下充入N2通入COA B C D四. 化学平衡状态的判断例4.说明可逆反应A（气）B（气） C（气）D（气）在一定条件下已达到平衡状态的事实是 A.容器内A、B、C、D四者共存 B.单位时间内A和B消耗的分子数相等C.A、D的消耗速率相等 D.C、D的生成速率相等五. 化学平衡的计算例5.在一固定容积的密闭容器中，加入4 L X(g)和6 L Y(g)，发生如下反应：X(g)+nY(g)2R(g)+W(g)反应达到平衡时，测知X和Y的转化率分别为25%和50%，则化学方程式中的n值为A、4 B、3 C、2 D、1六.化学平衡的移动例6.在密闭容器中进行如下反应：N2+3H22NH3，若将平衡系中各物质的浓度都增大到原来的2倍，则产生的结果是( )A.平衡不移动B.平衡向正反应方向移动C.平衡向逆反应方向移动 D.正反应速率增大，逆反应速率减小例7.在一定条件下，可逆反应：N2+3H22NH3，DH 0， m + n xBH 0， m + n xCH 0， m + n xDH x例9.将1mol H2(g) 和2mol I2(g) 置于某2L密闭容器中，在一定温度下发生反应：H2(g)+ I2(g) 2HI(g) ；H0,并达到平衡,HI的体积分数(HI)随时间变化如图（II）所示。若改变反应条件， (HI)的变化曲线如图（）所示，则改变的条件可能是 ( )(HI)tA恒温恒容条件下，加入适当催化剂 B恒温条件下，缩小反应容器体积C恒容条件下升高温度 D恒温条件下，扩大反应容器体积八.等效平衡的分析例10.将2molPCl3和1molCl2充入一容积不变的密闭容器中，在一定条件下反应：PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)达平衡时，PCl5为0.4mol.那么，在同体积容器中充入1molPCl3和0.5molCl2，在相同温度下，达平衡时PCl5的物质的量是( )A.0.2mol B.小于0.2mol C.大于0.2mol小于0.4mol D.0.4mol例11某温度下，在一容积不变的密闭容器中，A(g)+2B(g) 3C(g)达到平衡时，AB和C的物质的量分别为3mol、2mol和4mol，若温度不变，向容器内的平衡混合物中再加入A、C各lmol，此时该平衡移动的方向为A向左移动 B向右移动 C不移动 D无法判断九.关于化学平衡常数的计算例12一定温度下，在5L的密闭容器中，加入3 mol CO和9 mol H2O，发生如下反应：CO (g) + H2O (g) CO2 (g) + H2 (g)， 达平衡时，测得H2O(g)的体积分数为 。（1）该反应的平衡常数为_。（2）若起始时加入CO和H2O各2 mol，保持温度不变，则达平衡时CO的转化率为_。【反馈训练】1反应P(g)3Q(g)2R(g)2S(g)，在不同情况下测得反应速率如下，其中反应速率最快的是 Av(P)0.15 mol/(Lmin)Bv(Q)0.6 mol/(Lmin)Cv(R)0.1 mol/(Ls)Dv(S)0.4 mol/(Lmin)2可以充分说明反应P(g)Q(g)R(g)S(s)在恒温下已达到平衡的是 A反应容器内的压强不随时间改变B反应容器内P、Q、R、S四者共存 CP的生成速率和Q的生成速率相等D反应容器内的气体总物质的量随时间变化而变化3针对平衡2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，采用下列措施一段时间后，能增大逆反应速率的是 A通入大量O2B增大容器容积C移去部分SO3D降低体系温度4对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在一密闭容器中加入一定量的N2和H2，达到平衡时气体压强为P1，迅速缩小体积使气体压强为P2，一段时间后达到新的平衡，此时气体的压强为P3，则P1、P2、P3的大小关系 （ ）AP2P1P3BP2P3P1CP2P1P3DP2P1=P35X、Y混合气体在密闭容器中发生如下反应：aX(g)bY(g)cZ(g) H0；达到化学平衡后，测得X气体的浓度为0.5mol/L；当恒温下将密闭器的容积扩大一倍并再次达到平衡时，测得X气体的浓度为0.3mol/L。则下列叙述正确的是 A平衡向右移动Ba+bcCY的转化率提高DZ的体积分数增加6反应N2O4（g）2NO2（g） H=+57kJmol-1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如右图所示。下列说法正确的是 AA、C两点的反应速率：ACBA、C两点气体的颜色：A深，C浅CA、B两点气体的平均相对分子质量：ABDB、C两点化学平衡常数：Bv(逆)11美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如下图：（1） 此流程的第II步反应为：CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)，该反应的化学平衡常数表达式为K= ；反应的平衡常数随温度的变化如下表：温度/4005008301000平衡常数K1091从上表可以推断：此反应是 （填“吸”或“放”）热反应。在830下，若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1mo1，则达到平衡后CO的转化率为 。（2）在830，以下表的物质的量（单位为mol）投入恒容反应器发生上述第II步反应，其中反应开始时，向正反应方向进行的有 （填实验编号）；实验编号n(CO)n(H2O)n(H2)n(CO2)A1523B2211C0.5211（3）在一个不传热的固定容积的容器中，判断此流程的第II步反应达到平衡的标志是 。体系的压强不再发生变化混合气体的密度不变混合气体的平均相对分子质量不变各组分的物质的量浓度不再改变体系的温度不再发生变化v(CO2)正v(H2O)逆（4）下图表示此流程的第II步反应，在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况：图中t2时刻发生改变的条件是 。（写出两种）6