化学反应速率及化学平衡教师：刘廷阁\n化学反应速率及化学平衡【专题目标】1．了解化学反应速率的概念及表示方法，掌握同一反应中不同物质的化学反应速率与化学方程式中各物质的化学计量数的关系。（1）概念：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来表示。Δc(A)（2）表达式：v(A)=；单位：mol/(L·min)或mol/(L·s)。Δt（3）在同一反应中，用不同的物质表示反应速率的数值之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。2．了解化学反应的可逆性，理解化学平衡的特征，了解化学平衡与化学反应速率之间的内在联系。（1）概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态叫做化学平衡状态，简称化学平衡。（2）化学平衡状态的特征：①“动”：化学平衡是动态平衡，即：v正＝v逆≠0②“等”：达到化学平衡时v正＝v逆，即同一物质的消耗速率等于生成速率③“定”：外界条件不变时，处于化学平衡状态的各物质的浓度、质量分数或体积分数保持不变④“变”：可逆反应的平衡状态是相对的，暂时的，当影响平衡的条件改变时，化学平衡即被破坏，并在新的条件下建立新的平衡状态（3）化学平衡状态对于可逆反应A2(气)+B2(气)2AB(气)+Q是否达平衡状态，可以从以下几个方面判断。⑴A2与B2反应生成AB的速率与AB分解速率相等（等）⑵单位时间内A2与B2反应生成AB的分子数与AB分解的分子数相等（等）⑶单位时间内，生成2xmolAB的同时，生成xmolA2和xmolB2（等）⑷单位时间内，消耗xmolA2和xmolB2的同时分解2xmol的AB（等）⑸一定温度时，密闭容器中A2、B2、AB的分子数不再改变（定）⑹当外界条件不变时，A2、B2、AB的浓度不再改变（定）⑺当外界条件不变时，A2、B2的转化率不再改变（定）⑻当外界条件不变时，体系颜色不再变化（定）对于A2(气)+2B2(气)2C2(气)+Q的反应前后分子个数改变的平衡体系，还可以下列几点来判断：⑼外界条件不变时，体系的平均摩尔质量不再改变。（定）⑽外界条件不变时，体系的分子总数不再改变（定）⑾恒温恒容时，体系的压强不再改变（定）⑿恒温恒压时，体系的密度不再改变（定）3．理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响，理解平衡移动原理的涵义。理解勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就会向着能够减弱这种改变的方向移动。4．学会应用建立等效平衡的思维方式解决化学平衡中的常见问题。常见等效（等同）平衡的判断化学平衡状态的建立与条件有关，与途径无关。建立平衡状态通常有4条途径：\n⑴正向建立⑵逆向建立⑶从中间某状态建立⑷反应物分批加入对不同起始状态，通常假定反应沿某一方向进行到底，将所得物质的量与标准状态比较，规律如下：①反应前后气体总体积不等的可逆反应恒温恒容时，投料相同，或恒温恒压时投料成比例，即为等效②反应前后气体总体积相等的可逆反应恒温恒容或恒温恒压，投料成比例，即为等效。【经典题型】一、化学反应速率【例1】反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率v(X)（反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为（）A．v(NH)=⋅0.010mol/(Ls)B．v(O)=0.001mol/(Ls)⋅32C．v(NO)=⋅0.001mol/(Ls)D．v(HO)=0.045mol/(Ls)⋅2【例2】一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示，下列描述正确的是（）A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s)B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/LC．反应开始到10s时，Y的转化率为79.0%D．反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)Z(g)【例3】合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，673K、30MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间的变化关系如下图所示，下列说法正确的是A．点a的正反应速率比点b的大B．点c处反应达到平衡C．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样D．其他条件不变，773K下反应至t1时刻，n(H2)比上图中的d点值要大【例4】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_________。-第2页-\n【例5】可逆反应mA(s)+nB(g)qC(g)（正反应为吸热反应），在恒温条件下，B的体积分数(B%)与压强(p)的关系如图示，有关叙述正确的是（）A．n＜qB．n＞qC．X点：v正＞v逆；Y点：v正＜v逆D．X点比Y点反应速率快【例6】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（）A．10℃20mL3mol/L的X溶液B．20℃30mL2mol/L的X溶液C．20℃10mL4mol/L的X溶液D．10℃10mL2mol/L的X溶液二、化学平衡【例7】把6molA气体和5molB气体混合放入4L密闭容器中，在一定条件下发生反应：3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)经5min达到平衡，此时生成C为2mol，测定D的平均反应速率为0.1mol/(L·min)，下列说法中错误的是（）A．A的平均反应速率为0.15mol/(L·min)B．恒温达到平衡时容器内压强为开始时的85%C．B的转化率为20%D．平衡时A的浓度为0.8mol/L【例8】可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行，如果向容器中充入1molA和1molB，在某温度下达到平衡时，C的体积分数为m%；若向容器中充入1molC，在同样的温度下达到平衡时，C的体积分数为n%，则m和n的关系正确的是（）A．m>nB．m<nC．m=nD．无法比较【例9】在一密闭的容器中充入2molA和1molB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x的值为（）A．只能为2B．只能为3C．可能为2，也可能为3D．无法确定【例10】体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2＋O22SO3并达到平衡。在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器中SO2的转化率为（）A．等于p%B．大于p%C．小于p%D．无法判断【例11】在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入1gN2和1gH2，乙容器中充入2gN2和2gH2。下列叙述中，错误的是（）A．化学反应速率：乙＞甲B．平衡后N2的浓度：乙＞甲C．H2的转化率：乙＞甲D．平衡混合气中H2的体积分数：乙＞甲【例12】对于可逆反应mA(g)+nB(s)pC(g)+qD(g)反应过程中，其他条件不变时，产物D的质量分数D%与温度T或压强p的关系如下图所示，请判断下列说法正确的是（）A．降温，化学平衡向正反应方向移动B．使用催化剂可使D%有所增加\nC．化学方程式中气体的化学计量数m＜p＋qD．B的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动。【例13】某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律（图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量）：根据以上规律判断，下列结论正确的是A．反应Ⅰ：ΔH＞0，p2＞p1B．反应Ⅱ：ΔH＜0，T1＞T2C．反应Ⅲ：ΔH＞0，T2＞T1；或ΔH＜0，T2＜T1D．反应Ⅳ：ΔH＜0，T2＞T1【例14】反应aX(g)+bY(g)cZ(g)，在不同温度（T1和T2）压强（p1和p2）下，产物Z的物质的量(nz)与反应时间(t)的关系如右图所示。下述判断正确的是（）。A．T1<T2，p1<p2B．T1<T2，p1>p2C．T1>T2，p1>p2D．T1>T2，p1<p2-第4页-
