北京四中網(wǎng)校2013年高考化學一輪復習 化學反應速率、化學平衡知識導學

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1、化學反應速率、化學平衡 [考點掃描]   1.化學反應速率的概念、表示方法及其有關計算。   2.濃度、壓強、溫度和催化劑等外界條件對化學反應速率的影響。   3.用碰撞理論理解外界條件影響化學反應速率的原因。   4.化學平衡狀態(tài),化學平衡狀態(tài)的特征。   5.勒夏特列原理的內(nèi)涵、濃度、壓強、溫度等條件對化學平衡移動的影響。   6.化學反應速率和化學平衡圖像分析。   7.合成氨工業(yè)的適宜條件及其選擇方法。   8.化學平衡的相關計算。   9.等效平衡問題。   10.與生產(chǎn)、生活、科研等實際問題相結合的綜合應用。   [知識指津]   1.化學反應速率是用來衡

2、量化學反應進行快慢程度的,通常用單位時間反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示,是一段時間內(nèi)的平均速率。固體或純液體(不是溶液)的濃度可視為不變的常數(shù),故一般不用固體或純液體表示化學反應速率。用不同物質(zhì)表示同一反應的化學反應速率時,其數(shù)值可能不同(因此,必須指明具體物質(zhì))。但各種物質(zhì)表示的速率比等于化學方程式中相應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。   2.參加反應的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學反應速率的主要因素,外界條件對化學反應速率也有影響。   (1)濃度對化學反應速率的影響只適用于氣體反應或溶液中的反應;   (2)壓強對化學反應速率的影響只適用于氣體參加的反應;   (3)溫度對化

3、學反應速率的影響:實驗測得,其他條件不變時,溫度每升高10℃,化學反應速率通常增加原來的2-4倍,經(jīng)驗公式: ;   (4)使用催化劑,使原來難以進行的化學反應,分步進行(本身參與了反應,但反應前后化學性質(zhì)不變),從而大幅度改變了化學反應速率。   (5)此外,光、電磁波、超聲波、反應物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)等也會對化學反應速率產(chǎn)生影響。   3.濃度和壓強的改變僅僅改變了單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目,溫度的改變和催化劑的存在卻能改變單位體積內(nèi)反應物分子中活化分子所占的百分數(shù)。   4.化學平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應里,正反應和逆反應的速率相等,反應混合物中各組分的

4、濃度保持不變的狀態(tài)。   化學平衡狀態(tài)的特征:   (1)“逆”:化學平衡研究的對象是可逆反應,可逆反應不能進行到底,即反應過程中反應物、生成物,不能全部轉(zhuǎn)化為生成物(反應物)。   (2)“動”:化學平衡是動態(tài)平衡,化學反應達平衡時正反應和逆反應仍在繼續(xù)進行。   (3)“等”:指反應體系中的用同一種物質(zhì)來表示的正反應速率和逆反應速率相等。對于不同種物質(zhì)而言,速率不一定相等。   (4)“定”:平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度,各組分的百分含量(體積分數(shù)、質(zhì)量分數(shù))、轉(zhuǎn)化率等不隨時間變化而改變。   (5)“變”:改變影響化學平衡的條件,平衡發(fā)

5、生移動。   (6)化學平衡的建立與反應的途徑無關。   化學平衡狀態(tài)的標志是化學平衡狀態(tài)特征的具體體現(xiàn)。   5.勒夏特列原理(平衡移動原理):如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強或溫度等),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。它是濃度、壓強和溫度等外界條件對平衡移動影響的概括和總結,只適用于已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的可逆反應,未處于平衡狀態(tài)的體系不能用此原理分析,但它也適用于其他動態(tài)平衡體系,如溶解平衡、電離平衡和水解平衡等。催化劑能夠同等程度地增加正反應速率和逆反應速率,因此它對化學平衡的移動沒有影響。   6.解圖像題的要領:   (1)首先要看清楚橫軸和縱軸意義

6、(特別是縱軸。表示轉(zhuǎn)化率和表示反應物的百分含量情況就完全相反)以及曲線本身屬等溫線還是等壓線。(當有多余曲線及兩個以上條件時,要注意“定一議二”)   (2)找出曲線上的特殊點,并理解其含義。(如“先拐先平”)   (3)根據(jù)縱軸隨橫軸的變化情況,判定曲線正確走勢,以淘汰錯誤的選項。   7.在實際生產(chǎn)中,需要綜合考慮反應速率、化學平衡、原料選擇、產(chǎn)量和設備等各方面情況,以確定最佳生產(chǎn)條件。合成氨選擇的適宜條件通常是:20MPa-50MPa、500℃左右、鐵觸媒;及時補充N2和H2,及時將生成氨分離出來。   8.化學平衡計算的關鍵是準確掌握相關的基本概念及它們相互之間

7、的關系?;瘜W平衡的計算步驟,通常是先寫出有關的化學方程式,列出反應起始時或平衡時有關物質(zhì)的濃度或物質(zhì)的量,然后再通過相關的轉(zhuǎn)換,分別求出其他物質(zhì)的濃度或物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)化率。概括為:建立解題模式、確立平衡狀態(tài)方程。   說明:   (1)反應起始時,反應物和生成物可能同時存在;   (2)由于起始濃度是人為控制的,故不同的物質(zhì)起始濃度不一定是化學計量數(shù)比,若反應物起始濃度呈現(xiàn)計量數(shù)比,則隱含反應物轉(zhuǎn)化率相等,且平衡時反應物的濃度成計量數(shù)比的條件。   (3)起始濃度,平衡濃度不一定呈現(xiàn)計量數(shù)比,但物質(zhì)之間是按計量數(shù)反應和生成的,故各物質(zhì)的濃度變化一定成計量數(shù)比,這是計算的關鍵。

8、   9.等效平衡:在兩種不同的初始狀態(tài)下,同一個可逆反應在一定條件(定溫、定容或定溫、定壓)下分別達到平衡時,各組成成分的物質(zhì)的量(或體積)分數(shù)相等的狀態(tài)。在恒溫恒容條件下,建立等效平衡的一般條件是:反應物投料量相當;在恒溫恒壓條件下,建立等效平衡的條件是:相同反應物的投料比相等。   10.平衡移動的思維基點:   (1)“先同后變”,進行判斷時,可設置相同的平衡狀態(tài)(參照標準),再根據(jù)題設條件觀察變化的趨勢;   (2)“不為零原則”,對于可逆反應而言,無論使用任何外部條件,都不可能使其平衡體系中的任何物質(zhì)濃度變化到零。   [范例點擊]   例1 反應4NH

9、3(氣)+5O2(氣)4NO(氣)+6H2O(氣)在10L密閉容器中進行,半分鐘后,水蒸氣的物質(zhì)的量加了0.45mol,則此反應的平均速率v(X)(反應物的消耗速率或產(chǎn)物的生成速率)可表示為(  )   A.v(NH3)=0.0100mol·L-1·s-1      B.v(O3)=0.0010mol·L-1·s-1   C.v(NO)=0.0010mol·L-1·s-1      D.v(H2O)=0.045mol·L-1·s-1   解析    本題據(jù)題意先求v(H2O)==0.0015mol·L-1·s-1,然后按v(NH3):v(O2):v(NO):v(H2O)=4

10、:5:4:6,把10L容器內(nèi)半分鐘(30s)水蒸氣物質(zhì)的量增加0.45mol換算成各物質(zhì)每秒濃度的變化,將結果與各選項比較。   答案 C   例2 100mL6mol/L H2SO4跟過量鋅粉反應,一定溫度如下,為了減緩反應進行的速率,但又不影響生成氫氣的總量,可向反應物中加入適量的(  )   A.碳酸鈉固體     B.醋酸鈉固體   C.硫酸鉀溶液     D.硫酸銨固體   解析    強電解質(zhì)H2SO4轉(zhuǎn)化為弱電解質(zhì)CH3COOH,使溶液中c(H+)降低,可減緩反應進行的速率,但不影響生成H2的總量,在稀H2SO4中加入K2SO4溶液,相當于加水稀釋

11、,使溶液中c(H+)降低,但不影響溶液中H+的數(shù)量,即可減緩反應進行的速率,但又不影響生成H2的總量。   答案 B、C   例3 設C+CO22CO(正反應為吸熱反應),反應速率為v1;N2+3H2NH3(正反應為放熱反應),反應速率為v2,當溫度升高時,v1和v2的變化情況為(  )   A.同時增大         B.同時減小   C.發(fā)v1增大,v2減小        D.v1減小,v2增大   解析    溫度升高,無論正反應是放熱反應還是吸熱反應,反應速率均增大。   答案 A   例4 二氧化氮在加熱條件下能夠分解成一氧化氮和氧氣。該

12、反應進行到45秒時,達到平衡(NO2濃度約為0.0125mol/L)。下圖中的曲線表示二氧化氮分解反應在前25s內(nèi)的反應進程。   (1)請計算20s內(nèi)氧氣的平均生成速度。   (2)若反應延續(xù)至70s請在圖中用實線畫出25至70s的反應進程曲線。   (3)若在反應開始時加入催化劑(其他條件都不變),請在圖上用虛線畫出加催化劑后的反應進程曲線。   解析    根據(jù)O2濃度的變化求出20s內(nèi)O2的平均生成速率:=5.5×10-4mol/(L·s)   答案    (1)5.5×10-4mol/(L·s)   (2)圖中實線   (3)圖中虛線   例5

13、 在一定溫度下A(氣)+3B(氣)2C(氣)達平衡的標志是(  )   A.物質(zhì)A、B、C的分子個數(shù)比為1:3:2   B.單位時間內(nèi)生成A、C的物質(zhì)的量之比為1:2   C.單位時間內(nèi)生成A、B的物質(zhì)的量之比為1:3   D.反應速率   解析    判斷化學反應達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是:(1)υ正=υ逆,(2)反應混合物中各組分的百分含量保持不變。本題選項凡假設開始投入2molA和6molB進行反應,當達到平衡狀態(tài)選項B中A的生成速率是逆反應速率,C的生成速率是正反應速率,兩者的比例關系恰恰說明正逆反應速率相等;選項C中A、B的生成速率均表示逆反應速率,沒有表達正逆反應速率的

14、關系;選項D沒有指明反應速率是正反應速率還是逆反應速率。   答案 B   例6 可逆反應:3A(氣)3B(?)+C(?)(正反應為吸熱反應)隨著溫度升高,氣體平均相對分子質(zhì)量有變小趨勢,則下列判斷正確的是(  )   A.B和C可能都是固體        B.B和C一定都是氣體   C.若C為固體,則B一定是氣體      D.B和C可能都是氣體   解析    據(jù)題意,該反應的正反應為吸熱反應,升高溫度平衡正向移動,本題可按 ;討論分析:當物質(zhì)B和C均為固體時,氣體只有物質(zhì)A,氣體平均相對分子質(zhì)量不變;當物質(zhì)B和C均為氣體時,氣體物質(zhì)的總質(zhì)量不變,但氣體物質(zhì)的

15、分子數(shù)目增加,因而氣體平均相對分子質(zhì)量減小,當物質(zhì)C為固體時,氣體物質(zhì)的分子數(shù)目沒有增加,但由于同時生成固體物質(zhì)C,故氣體總質(zhì)量減少,因而氣體平均相對分子質(zhì)量減小。   答案 C、D   例7 在一密閉容器中,反應aA(氣)=bB(氣)達平衡后,保持溫度不變,將容器體積增加一倍,當達到新的平衡時,B的濃度是原來的60%則(  )   A.平衡向正反應方向移動了     B.物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減少了   C.物質(zhì)B的質(zhì)量分數(shù)增加了      D.a(chǎn)>b   解析    題設的關鍵信息是反應達到平衡后容器體積增大一倍,應轉(zhuǎn)換為:(1)條件變化的瞬間A、B的濃度均為原來的

16、50%;(2)容器內(nèi)壓強減小為原來的1/2。本題的設問多項比較綜合,但只要抓住達到新平衡時B的濃度由50%-60%。這第2個關鍵信息,說明生成物B的物質(zhì)的量、質(zhì)量、質(zhì)量分數(shù)都增大了,平衡正向移動,反應物A的轉(zhuǎn)化率增大,并且由壓強減小,平衡向體積增大方向移動,推出aP2   C.T1>

17、T2,P1>P2     D.T1>T2,P1P2;同理,在同壓不同溫時,可比較T2,P2圖像與T2,P2圖像,前者先達到平衡,故T1>T2。   答案 C   例9 已知氯水中有如下平衡:Cl2+H2OHCl+HClO。常溫下在一個容積為50mL的針筒(如圖所示,活塞可自由滑動,針筒上有刻度)里吸人40mLCl2和10mL H2O。   (1)針筒中可觀察到的現(xiàn)象是________________。   (2)

18、若將此針筒長時間放置在有日光的地方,最終可能觀察到的現(xiàn)象是________________。   (3)用化學平衡的觀點解釋(2)的現(xiàn)象:________________。   解析    正確分析出該裝置中所發(fā)生的物理化學變化,然后運用外界條件對化學平衡移動的影響來解釋。其中主要化學變化為:Cl2+H2OHCl+HClO,2HClO2HCl+O2↑。   答案    (1)氣體體積縮小,溶液呈淺黃綠色;   (2)氣體和溶液均變無色,氣體體積略小于20mL。   (3)氯水中有平衡Cl2+H2OHCl+HClO,因HClO見光分解,平衡不斷右移,最終Cl2耗

19、盡而全部轉(zhuǎn)化為O2,且v(O2)=v(Cl2)=20mL,但由于O2在水中有一定溶解度,故v(O2)略小于20mL。   例10 二氧化氮存在下列平衡:2NO2(氣)N2O4(氣)(正反應為放熱反應)在測定NO2的相對分子質(zhì)量時,下列條件中較為適宜的是(  )   A.溫度130℃、壓強3.03×105Pa     B.溫度25℃、壓強1.01×105Pa   C.溫度130℃、壓強5.05×104Pa     D.溫度0℃、壓強5.05×104Pa   解析    化學平衡:2NO2N2O4的正反應是氣體體積減小的放熱反應,溫度較高,壓強較低有利于平衡向逆反應方向移

20、動,從而達到準確測定NO2的相對質(zhì)量分子的目的。   答案 C   例11 X、Y、Z為三種氣體。把amolX和bmolY充入一密閉容器中。發(fā)生反應X+2y=2Z,達到平衡時,若它們的物質(zhì)的量滿足:n(X)+n(Y)=n(Z),則Y的轉(zhuǎn)化率為(  )   A.[(a+b)/5]×100%     B.[2(a+b)/5b]×100%   C.[2(a+b)/5]×100%     D.[(a+b)/5a]×100%   解析    設達到平衡時,X氣體所消耗的物質(zhì)的量為x。   建立計算模式:    X  +  2Y    2Z     n始(mol)   

21、  a     b        0     △n(mol)     x     2x       2x     n平(mol)    a-x    b-2x       2x   列關系式:(a-x)mol+(b-2x)mol=2xmol           氣體Y的轉(zhuǎn)化率=   答案 B   例12 可逆反應A(氣)+B(氣)2C(氣)在固定容積的容器中進行,如果向容器中充入1mol A和1mol B,在某溫度下達平衡時,C的物質(zhì)的量分數(shù)為m%;若向容器中充入1molC,在同樣條件下,達到平衡時,C的物質(zhì)的量分數(shù)為n%,則m和n的正確關系是(  )   A.m>

22、n     B.m

23、寫以下空白:   (1)若x=4.5,則右側(cè)反應在起始時向________________(填“正反應”或“逆反應”)方向進行。欲使起始反應維持向該方向進行,則x的最大取值應小于________________。   (2)若x分別為4.5和5.0,則在這兩種情況下,當反應平衡時,A的物質(zhì)的量是否相等?________________(填“相等”、“不相等”或“不能確定”)。其理由是________________。   解析    題中給出一個容積固定的反應器,雖然中間有一個移動隔板,但題中要求隔板處于反應器的正中位置,也就是要求反應容器左右兩側(cè)反應的物質(zhì)的量始終相等。

24、要滿足這一條件,①可通過投入E的物質(zhì)的量即x值的大小來控制;②可通過溫度的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。   (1)反應器左側(cè)的反應為一個反應前后總體積不變化的反應,總物質(zhì)的量始終為nA+nB+nC=4mol+4mol+4mol=12mol,這就要求反應器右側(cè)也必須始終保持總的物質(zhì)的量也為12mol。當x=4.5時,右側(cè)反應在起始時總的物質(zhì)的量為6.5mol+4.5mol+2mol=13mol,大于12mol,此時反應向總體積縮小的方向移動,即向正反應方向進行。由于右側(cè)的正反應是一個體積縮小的反應,E物質(zhì)參與反應的越多,體積縮小的越多。用極限法,假設投入的E物質(zhì)全部反應,即E的最大投入量,也就是x的最大取

25、值,則          D(g)  +  2E(g)    2F(g)   n始(mol)   6.5      x         2.0   n平(mol)   6.5-      0        2.0+x   因左側(cè)反應混合物總的物質(zhì)的量為12mol,所以達平衡時,右側(cè)反應需滿足:   6.5-+0+2.0+x=12,x=7   (2)若x分別為4.5和5.0這兩種情況時,要滿足題中移動隔板恰好處于反應器正中位置的要求,即反應器右側(cè)在z值不同時還始終保持總物質(zhì)的量為12mol,只有通過條件①即調(diào)節(jié)溫度來實現(xiàn)。也就是說當x的取值在4.5和5.0這兩種情況下,當隔板恰處

26、中間位置時的溫度是不相同的。再來分析反應器的左側(cè)。由右側(cè)的條件決定x的數(shù)值不同,溫度不同,在不同的溫度下平衡狀態(tài)不同,各物質(zhì)的量也就不同。故A的物質(zhì)的量在這兩種情況下也不相等。   答案    (1)正反應;7.0。   (2)不相等;因為這兩種情況是在兩種不同溫度下達到化學平衡,平衡狀態(tài)不同,所以物質(zhì)的量也不同。   [變式操練]   1.反應A(氣)+3B(氣)2C(氣)+2D(氣)在四種不同情況下的反應速率分別如下,其中反應速率最大的是(  )   A.vA=0.15mol·L-1·min-1      B.vB=0.6mol·L-1·min-1   C.vC=

27、0.4mol·L-1·min-1     D.vD=0.01mol·L-1·s-1   [答案] D   2.將A與B的混合物15mol放人容積為2L的密閉容器里,在一定條件下發(fā)生反應:2A(氣)+3B(氣)C(氣)+2D(氣),經(jīng)過15min達到平衡,達平衡時容器內(nèi)的壓強是反應前的。則以B氣體的濃度變化表示的反應速率是(  )   A.0.15mol·L-1·min-1      B.0.3mol·L-1·min-1   C.0.45mol·L-1·min-1       D.0.6mol·L-1·min-1   [答案] A   3.用Al粉和碘甲烷

28、制(CH3)3Al時,于100℃攪拌65h,產(chǎn)率為0,若用超聲波,則室溫下用2.5h,產(chǎn)率可達96%。有關敘述中正確的是(  )   A.超聲波加快反應速率的作用大于攪拌   B.且超聲波使鋁粉于CH3中乳化成為膠體   C.超聲波使化學反應物局部急驟升溫   D.超聲波加快CH3I分解為碘和甲烷   [答案] AB   4.Fe3+和I-在水溶液中的反應如下:2I-+2Fe3+2Fe2++I2(水溶液)。   (1)在一定溫度下,測得2min內(nèi)生成I2的濃度為0.02mol/L,則用Fe3+表示該反應在這2min內(nèi)平均反應速率為________________。

29、   (2)上述反應的正向反應速率和I-、Fe3+的濃度關系為:v=K{c(I-)}m{c(Fe3+)}n(K為常數(shù))   c(I-) (mol·L-1) c(Fe3+) (mol·L-1) v(mol·L-1·s-1) (1) 0.20 0.80 0.O32k (2) 0.60 0.40 0.144k (3) 0.80 0.20 0.128k   通過所給的數(shù)據(jù)計算得:在v=K{c(I-)}m{c(Fe3+)}n中。m、n的值為________________[選填(A)、(B)、(C)、(D)。   A.m=1,n=1     B.m=1,n=2 

30、     C.m=2,n=1      D.m=2,n=2   I-濃度對反應速率的影響________________Fe3+濃度對反應速率的影響。(選填:小于、大于、等于)   [答案]    (1)0.02mol·L-1·min-1     (2)C;大于   5.氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化還原反應生成Cl(-1價)和S(+6價)的速率如圖所示,已知這個反應速率隨著溶液中c(H+)增大而加快。   (1)反應的離子方程式為________________。   (2)t1~t2時刻內(nèi)反應速率增大的原因為______________________

31、_________。   (3)t2~t3時刻內(nèi)反應速率又減小的主要原因為__________________________。   [答案]    (1)ClO3-+3HSO3-=Cl-+3SO42-+3H+      (2)開始時,c(H+)增大,反應速率加快?!?   (3)隨著反應的進行,反應的物濃度減小,反應速率減慢。   6.在一定溫度下的定容密閉容器中,當下列物理量不再發(fā)生變化時,表示反應A(s)+2B(g)=C(g)+D(g)已達到平衡狀態(tài)的是(  )   A.混合氣體密度           B.混合氣體的壓強   C.混合氣體的總物質(zhì)的量 

32、     D.B的物質(zhì)的量濃度   [答案] AD   7.下圖I、Ⅱ、Ⅲ分別代表反應①③、②、④則Y軸是指( ?。?  ?、貼2+3H22NH3;△H<0  ?、贖2+I2(g)2HI;△H<0   ③CO+2H2=CH3OH;△H<0   ④2SO32SO2+O2;△>0   A.平衡混合氣中一種生成物的百分含量   B.平衡混合氣中一種反應物的百分含量   C.平衡混合氣中一種生成物的轉(zhuǎn)化率   D.平衡混合氣中一種反應物的轉(zhuǎn)化率   [答案] AD   8.體積相同的甲、乙兩個容器中,分別都充有等物質(zhì)的量的NH3,在相同溫度下,發(fā)生反應:2

33、NH3N2+3H2,并達到平衡。在這個過程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強不變,若甲容器中NH3的轉(zhuǎn)化率為P%,則乙容器中NH3的轉(zhuǎn)化率為(  )   A.等于P%     B.小于P%      C.大于P%      D.無法判斷   [答案] C   9.將等物質(zhì)的量的A、B、C、D四種物質(zhì)混合,發(fā)生如下反應:aA+bBcC(s)+dD。當反應進行一定時間后,測得A減少了nmol,B減少了 mol,C增加了 nmol,D增加了nmol,此時達到化學平衡。   (1)該化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)為:a=_____________,b=_________

34、____,c=_____________,d=_____________。   (2)若只改變壓強,反應速率發(fā)生變化,但平衡不發(fā)生移動,該反應中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)為:A____________,B____________,D____________。   (3)若只升高溫度,反應一段時間后,測知四種物質(zhì)的物質(zhì)的量又達到相等,則該反應為________________(填“放熱”或“吸熱”)反應。   [答案]    (1)2,1,3,2    (2)氣,固或液,氣    (3)放熱   10.下列事實不能用勒夏特列原理來解釋的是(  )   A.往硫化氫水溶液

35、中加堿有利于S2-增多   B.加入催化劑有利于氨氧化反應   C.500℃左右比室溫更有利于合成氨的反應   D.高壓有利于合成氨的反應   [答案] BC   11.一定條件下將含1molNH3的體積不變的密閉容器加熱,發(fā)生反應:2NH3N2+3H2,一定時間后達到平衡,此時NH3的體積分數(shù)為x%。若在該容器中再加入1molNH3后密封,加熱到相同溫度,使反應達到平衡,設此時NH3的體積分數(shù)為y%,則x和y的關系正確的是(  )   A.xy     C.x=y(tǒng)      D.x≥y   [答案] A   12.某容積可變的密閉

36、容器中放人一定量的A和B的混合氣體,在一定條件下發(fā)生反應:A(氣)+2B(氣)2C(氣)。若維持溫度和壓強不變,當達到平衡時,容器的體積為V,此時C氣體的體積占50%,則下列推斷正確的是(  )   A.原混合氣體的體積為1.25V   B.原混合氣體的體積為1.5V   C.反應達到平衡時,氣體A消耗了0.5V   D.反應達到平衡后,氣體B消耗了0.5V   [答案] AD   13.一定條件下,在一密閉容器中通人一定量SO2和O2的混合氣,發(fā)生如下反應:2SO2(氣)+O2(氣)=2SO3(氣)(正反應為放熱反應)。反應達平衡后SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量之比為3:

37、4:6,保持其他條件不變,降低溫度后達到新的平衡時,O2和SO3的物質(zhì)的量分別是1.1mol和2.0mol,此時容器內(nèi)SO2的物質(zhì)的量應是(  )   A.0.7mol      B.0.9mol     C.1.1mol     D.1.3mol   [答案] A   14.牙齒表面由一層硬的成分為Ca5(PO4)3OH的物質(zhì)保護著,它在唾液中存在下列平衡:Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca2++3PO43-+OH-進食后,細菌和酶作用于食物,產(chǎn)生有機酸,這時牙齒就會受到腐蝕,其原因是________________。   已知Ca5(PO4)3F(s)的溶

38、解度比上面的礦化產(chǎn)物更小,質(zhì)地更堅固,請用離子方程式表示,當牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因:________________。   根據(jù)以上原理,請你提出一種其他促進礦化的方法:________________。   [答案]    H++OH-=H2O使平衡向脫礦方向移動;5Ca2++3PO43-+F-=Ca5(PO4)3F↓;加Ca2+(或加PO43-等)   [配套練習]   1.對于反應A2(g)+3B2(g)=2C(g)來說,以下化學反應速率的表示中,反應速率最快的是( ?。?   A.ν(B2)=0.8mol·L-1·s-1     B.ν(A2

39、)=0.4mol·L-1·s-1   C.ν(C)=0.6mol·L-1·s-1      D.ν(B2)=42mol.L-1·min-1   [答案] B   [解析]    同一化學反應速率,可以用不同的物質(zhì)來表示,數(shù)值不一定相等,但用幾種物質(zhì)表示時,反應速率之比等于方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)之比。將各物質(zhì)都轉(zhuǎn)換為B2來分析,B項中ν(B2)=3ν(A2)=1.2mol·L-1·s-1;C項中ν(C)=0.9mol·L-1·s-1;D項中ν(B2)=3ν(A2)= mol·L-1·s-1=0.7mol·L-1·s-1。比較四個數(shù)據(jù),可知,反應速率最快的是選項B。   

40、[評說]    考查考生對化學反應速率的了解和數(shù)據(jù)處理的能力。   分析題干時了解到各物質(zhì)表示的反應速率的信息,因此,各物質(zhì)表示的反應速率間的相互關系為切入點。根據(jù)反應速率之比等于各物質(zhì)計量數(shù)之比,可知各反應速率的大小,得出結論。比較大小時,還要注意單位要一致。   2.在恒溫恒容下,某容器中進行如下反應:H22H。若反應物的濃度由0.1mol·L-1降到0.06mol·L-1需20s,那么由0.06mol·L-1降到0.024mol·L-1需反應的時間為( ?。?   A.等于18s          B.等于12s   C.大于18s          D.小于18

41、s   [答案] C   [解析]    隨著反應的進行,反應物濃度逐漸減小,反應速率越來越慢,即ν(H2)1>ν(H2)2,ν(H2)1/ν(H2)2>1。所以t1:t2=△c1/ν(H2)1: △c2/ν(H2)2=10ν(H2)2/9ν(H2)1<10/9,且t2<9t1/10=18。   [評說]    解題若認為在反應過程中反應速率不變(將化學反應誤當作一個勻速的變化),而忽視了隨反應的進行,反應物濃度逐漸減小,反應速率越來越慢,則易錯選A.   3.反應4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)在2L的密閉容器中進行,1min后,NH3減

42、少了0.12mol,則平均每秒鐘濃度變化正確的是(  )   A.NO:0.001mol·L-1     B.H2O:0.002mol·L-1   C.NH3:0.002mol·L-1       D.O2:0.00125mol·L-1   [答案] AD   [解析]    在此反應中,NH3的平均速率為:   ν(NH3)= =0.001mol·L-1·s-1   結合反應中的化學計量數(shù)(化學方程式中的化學計量數(shù))關系,可知:   ν(NO)=ν(NH3)=0.001mol·L-1·s-1   ν(O2)=ν(NH3)=o.00125mol·L-1·s-1

43、   ν(H2O)=ν(NH3)=0.0015mol·L-1·s-1   [評說]    根據(jù)化學反應速率的概念可知,一個化學反應的速率可用在此反應中任何一種反應物或生成物的單位時間內(nèi)濃度的變化來表示。   4.將a g塊狀碳酸鈣跟足量鹽酸反應,反應物損失的質(zhì)量隨時間的變化曲線如圖的實線所示,在相同的條件下,將b g(a>b)粉末狀碳酸鈣與同濃度鹽酸反應,則相應的曲線(圖中虛線所示)正確的是( ?。?   [答案] C   [解析]    CaCO3與HCl反應,塊狀較粉末狀的接觸面小,反應速率慢;a>b,所以塊狀較粉末狀產(chǎn)生的CO2多。   [評說]   

44、 圖像題的解答方法,其步驟為:認圖、析圖及解題或看坐標,找變量,想反應,識圖像。   5.100mL6mol/L的H2SO4與過量鋅粉反應,一定溫度下,為了減緩反應進行的速率,但又不影響生成氫氣的總量,可向反應物中加入適量的( ?。?   A.Na2SO4固體      C.NaOH溶液      C.K2SO4溶液      D.CuSO4固體   [答案] C   [解析]    一定量的H2SO4與過量的Zn粉反應,減慢反應速率的措施一般有:①降低溫度②降低H2SO4濃度。加入Na2SO4(s)時反應物濃度影響不大,反應速率變化不大,所以A選項不符合題意。B

45、選項顯然不符合題意。加入K2SO4溶液,相當于稀釋反應物,反應速率減慢,且生成H2的總量不變,所以C選項正確。加入CuSO4(s),Zn會置換出Cu,構成Zn-Cu原電池,加快了反應速率,所以不符合題意。   [評說]    分析題干時了解到要降低反應速率且不影響生成H2的總量的信息,因此,分析加入各試劑的性質(zhì)是解題的切入點。根據(jù)影響化學反應速率的因素,可知減緩反應速率的措施,再結合題給條件就可以得出結論。   6.某溫度下,在一容積可變的容器中,反應2A(g)+B(s)2C(g)達到平衡時,A、B和C的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol和4mol。保持溫度和壓強不變,對平衡混合物

46、中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整,可使平衡右移的是( ?。?   A.均減半     B.均加倍      C.均增加1mol      D.均減少1mol   [答案] C   [解析]    在容積可變的情況下,如果均加倍的話,相當于對平衡時的各物質(zhì)來講,濃度均沒有發(fā)生變化,故正逆反應速率均沒有發(fā)生改變,平衡不發(fā)生移動;均減半與此類似,由于反應物的系數(shù)之和比生成物的大,所以均增加1mol的話,對反應物和生成物來講,他們的反應速率的變化就不會一樣,導致正逆反應速率不相同,平衡發(fā)生移動。均減少1mol與此類似,只不過平衡移動的方向正好相反罷了。只有C符合題意。   [評

47、說]    本題實質(zhì)是判斷濃度改變對平衡移動方向的影響,因為題中條件是保持溫度和壓強不變,只改變了影響平衡的一個條件:各物質(zhì)的濃度。   若題目改為對A、B、C三種物質(zhì),給出的是任一比例的起始濃度,平衡又將向哪里移動呢?留給讀者自己思考。   該題看下來并不難,粗看完全是一道很基礎的題目,但考生在選擇時就會犯難,原來這里有考能力的成分,而且該題不拘泥于常規(guī)。能力的考查并重,有利于優(yōu)秀生的脫穎而出,對中學化學教學也有很好的導向作用。   [啟示]    容積可變的容器實質(zhì)是等壓容器,只有抓住這一關鍵點,才能正確排除A、B選項的干擾,正確運用平衡移動原理,找出符合題意的正確選

48、項。   7.在一定溫度下,向aL密閉容器中加入1mol X氣體和2mol Y氣體,發(fā)生如下反應:X(g)+2Y(g)2Z(g),此反應達到平衡的標志是(  )   A.容器內(nèi)壓強隨時間變化而變化   B.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化   C.容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比1:2:3   D.單位時間消耗0.1mol X的同時生成0.2mol Z   [答案] B   [解析]    容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化這是化學平衡狀態(tài)的特點。   因為這是一個氣體體積變化的反應,所以,如果不是化學平衡狀態(tài),容器內(nèi)壓強會隨時間變化。容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1:2:

49、2是反應過程中的某一時刻,與化學平衡沒有關系。單位時間消耗0.1molX的同時生成0.2molZ,這兩者都是正反應,恒成立。   [評說]    考查的知識點是判斷化學平衡的標志。解題關鍵是理解化學平衡的涵義及其特點,并能根據(jù)化學反應的特點進行延伸。   8.下列事實中,不能用勒·沙特列原理解釋的是( ?。?   A.開啟啤酒后,瓶中馬上泛起大量泡沫   B.鋼鐵在潮濕的空氣中容易生銹   C.實驗室中常用排飽和食鹽水的方法收集氯氣   D.工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的過程中使用過量的空氣以提高二氧化硫的利用率   [答案] B   [解析]    在啤酒中存在溶解平衡:

50、CO2(g)CO2(aq),當打開瓶蓋后,氣壓減小,平衡向左移動,放出大量CO2,冒出氣泡,符合勒·沙特列原理。鋼鐵在潮濕的空氣中易生銹,是發(fā)生了原電池反應,不存在平衡,故不能用平衡原理解釋。實驗室用排飽和食鹽水法收集Cl2,存在反應:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,當有Cl-存在時,平衡向左移動,抑制Cl2與水反應,符合勒·沙特列原理。2SO2+O22SO3,通入過量O2,平衡向有移動,有利于提高SO2的利用率,符合勒·沙特列原理。   [評說]    測試考點是:對勒·沙特列原理的理解和分析問題的能力。對勒·沙特列原理的準確理解是解題的切入點。對各事實進行準確分析便可得出正確

51、結論。   9.NO2溶于水生成硝酸的反應為:3NO2(g)+H2O(1)2HNO3(1)+NO(g);△H<0。為了提高硝酸的產(chǎn)率,工業(yè)生產(chǎn)中常采取的措施是( ?。?   A.升溫      B.加水     C.通往過量的氧氣      D.減壓   [答案] C   [解析]    根據(jù)反應,要提高硝酸的產(chǎn)率,應使平衡向右移動。根據(jù)化學平衡移動原理,采取的措施有:降溫、增壓、增大NO2濃度、降低NO的濃度。所以只有C選項正確,因為通入過量的氧氣,能與NO反應,同時生成NO2,平衡向右移動。   [評說]    分析題干時了解到要提高硝酸的產(chǎn)率,改變條

52、件使平衡向右移動是解答本題的要入點。根據(jù)化學平衡移動原理,分析所給條件,對化學平衡的影響,就可以得出結果。   10.一混合氣體,在密閉容器中發(fā)生如下反應:xA(g)+yB(g)zC(g),達到平衡后,測得A的濃度為0.5mol/L,當在恒溫下將密閉容器的容積擴大1倍再達平衡時,測得A的濃度為0.3mol/L。則下列敘述正確的是(  )   A.x+y>z         B.平衡向右移動   C.B的轉(zhuǎn)化率升高       D.A的物質(zhì)的量減少   [答案] A   [解析]    在恒溫下將容器體積擴大1倍時,若平衡不移動,則A的濃度要減小一半,要變?yōu)?.25m

53、ol·L-1而改變體積后,A的濃度變?yōu)?.3mol·L-1,說明A的物質(zhì)的量增加了,即平衡向左移動。亦即增大體積、壓強減小,平衡向左移動,說明x+y>z,B的轉(zhuǎn)化率降低。   [評說]    分析題干可得到平衡移動的方向,因此,判斷A濃度的改變是解題的切入點,根據(jù)A濃度的增減,可知化學平衡的移動方向,進而再判斷結果,得出結論。   11.一定溫度下,反應2SO2+O22SO3達到平衡時,n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:3:4。縮小體積,反應再次達到平衡時,n(O2)=0.8mol,n(SO3)=1.4mol,此時SO2的物質(zhì)的量應是( ?。?   A.0.4mol  

54、    B.0.6mol      C.0.8mol      D.1.2mol   [答案] A   [解析]    設n(SO2)始=2a,則n(O2)始=3a,n(SO3)始=4a,加壓后,平衡右移,n(O2)轉(zhuǎn)化=x,則有n(SO2) 轉(zhuǎn)化=2x,n(SO3) 轉(zhuǎn)化=2x,依題設有:3a-x=0.8mol,4a+2x=1.4mol,解得:a=0.3mol,x=0.1mol。n(SO3) 平=2a-2x=2×0.3mol-2×0.1mol=0.4mol。   [評說]    熟悉外界條件對化學平衡的影響是解題的切入點。   12.下圖曲線a表示放熱

55、反應X(g)+Y(g)Z(g)+M(g)+N(s)進行過程中X的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的關系。若要改變起始條件,使反應過程按b曲線進行,可采取的措施是   A.升高溫度      B.加大X的投入量   C.加催化劑      D.增大體積   [答案] C   [解析]    加入催化劑,對此平衡只能增大反應速率,縮短達到化學平衡所需時間,但化學平衡不發(fā)生移動。   [評說]    本題主要內(nèi)容包括反應速率、化學平衡、反應物的轉(zhuǎn)化率等基本概念和化學平衡移動原理,且是通過看圖和邏輯的方式來檢驗考生對此知識點掌握的準確性和思維的嚴密性。   13.在容積固定

56、的密閉容器中存在如下反應:A(g)+3B(g)2C(g);△H<0。某研究小組研究了其他條件不變時,改變某一條件對上述反應的影響,并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出下列關系圖:   下列判斷一定錯誤的是( ?。?   A.圖I研究的是不同催化劑對反應的影響,且乙使用的催化劑效率較高   B.圖Ⅱ研究的是壓強對反應的影響,且甲的壓強較高   C.圖Ⅱ研究的是溫度對反應的影響,且甲的溫度較高   D.圖Ⅲ研究的是不同催化劑對反應的影響,且甲使用的催化劑效率較高   [答案] AB   [解析]    由A(g)+3B(g)=2C(g);△H<0可知,圖Ⅱ中B的轉(zhuǎn)化率越高,對應的壓強越高,

57、壓強應為p乙>p甲,所以B項不正確;溫度越高,B的轉(zhuǎn)化率越小,所以C項正確,催化劑只能改變化學反應速度,不能改變化學平衡狀態(tài),故A項不正確,D項正確。   [評說]    本題考查了考生閱讀、理解題目中的圖像所提供的信息的能力,并能進一步把獲取的信息與勒·沙特列原理結合在一起,認真分析影響平衡移動的各種因素,解決問題。做此類題,一定要認清圖像的(1)坐標、(2)曲線的走向、(3)圖像的特殊點。另外,催化劑只能改變化學反應速率,而不能影響化學平衡移動。   14.一定溫度下,向體積不變的密閉容器中充入1.0molN2和3.0molH2,反應達到平衡時,測得NH3的物質(zhì)的量為0.6m

58、ol。若該容器中開始時N2的物質(zhì)的量為2.0mol,H2為6.0mol,則平衡時NH3的物質(zhì)的量為( ?。?   A.n(NH3)=1.2mol     B.n(NH3)<1.2mol   C.n(NH3)>1.2mol       D.無法確定   [答案] C   [解析]    若把開始時充入0.2molN2和6.0molH2看成是兩個1.0molN2和3.0molH2的壓縮,則相當于減小容器體積,則平衡N2(g)+3H2(g)2NH3(g)向右移動,所以再次達到平衡時,NH3的物質(zhì)的量要大于1.2mol。   [評說]    判斷平衡如何移動是解題的切入

59、點。根據(jù)等效平衡原理及條件的轉(zhuǎn)換,可翔平衡的移動方向,從而得出結論。   15.在標準狀況下,1mol某氣體A發(fā)生如下反應:2A(g)=xB(g)+C(g),當反應達到平衡時,在平衡混合氣體中A的體積分數(shù)為40%,混合氣體的總質(zhì)量為46g,密度為 g/L。求:   (1)平衡后,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量。   (2)A的轉(zhuǎn)化率。   (3)x的值。   [答案]    (1)在標準狀況下,混合氣體的摩爾質(zhì)量=ρ×22.4L/mol= g/L×22.4L/mol=36.8g/mol,所以平均相對分子質(zhì)量為36.8。   (2)設反應掉的A為amol。求得平衡后混合氣體

60、的總物質(zhì)的量為: .25mol。          解得a=0.5,x=2。所以A的轉(zhuǎn)化率為: 。   (3)x的值為2。   [評說]    測試化學平衡的有關計算,考查考生對化學平衡計算的掌握和解題的能力。分析題干時了解到可逆反應中已知某些量來求未知量的信息,因此,確立各個量之間的關系是解題的切入點。   16.在密閉容器中加入2molA和1molB發(fā)生反應2A(g)+B(g)3C(g)+D(g),達到平衡時C的體積分數(shù)為ω。若保持容器體積和溫度不變,以下配比作為起始物質(zhì):  ?、?4mol A+2mol B    ② 2mol A+1mol B+3mol C+1m

61、ol D  ?、?3mol C+1mol D    ④ 1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D   ⑤ 3mol A+1mol B   (1)達平衡后,C的體積分數(shù)仍為ω的是________________。   (2)達平衡時C的體積分數(shù)大于ω的是________________。   (3)若發(fā)生的反應為2A(s)+B(g)=3C(g)+D(g),即A的狀態(tài),由氣態(tài)改為固態(tài),其他條件不變,則C的體積分數(shù)為ω的是________________。   (4)若起始時加入amol A、bmol B、cmol C、dmol D,要使平衡時C

62、的體積分數(shù)仍為ω,則a、b、c、d應滿足的關系為________________。   (5)若將題中“保持體積和溫度不變”改為“保持壓強和溫度不變”,則C的體積分數(shù)為ω的是___________。   [答案]   (1)③④     (2)⑤    (3)③④⑤    (4) , ,c:d=3:1    (5)①②③④   [解析]    (1)本題主要考查等效平衡問題。2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)是個反應前后氣體體積不等的反應,當?shù)萒等V時,其等效平衡的條件是:反應物質(zhì)(包括將生成物完全折算成的反應物)的投料量相同。將題目所提供的5種投料量完

63、全折算為A、B的量,則①為4mol A+2mol B,②為4molA+2molB,③為2molA+1molB,④為2molA+1molB,⑤為3molA/1molB,故等溫等容時,C的體積分數(shù)仍為ω的為③④。   (2)中要求C的體積分數(shù)大于ω,則相當于在翠干平衡的基礎上平衡正向移動,而①②中將原A、B物質(zhì)的量增大一倍,相當于增大壓強,故平衡逆向移動,C的體積分數(shù)減小。⑤中相當于增加A的量,平衡正向移動,C的體積分數(shù)增大。   (3)中A的狀態(tài)由氣態(tài)改為固態(tài),則A物質(zhì)的量多少不影響平衡,只要B的物質(zhì)的量   (4)分別加入amolA、bmolB、cmolC、dmolD;同樣將C、D的量完全折算為A、B的量。投料量與最初的2molA、1molB相等即可。   若以C為標準,將C、D的量完全轉(zhuǎn)化為A、B的量,分別為、,所以有,,c:d=3:1。   (5)恒溫恒壓條件下的等效平衡條件為乓應物的投料量的比相同。故答案為①②③④。   [評說]    判斷等效平衡的方法:   (1)反應前后體積不等的反應,恒溫、恒容投料相同;恒溫、恒壓投料成比例。實質(zhì)為投料濃度相同。   (2)反應前后體積不變的反應,不變的反應,無論恒溫恒壓,還是恒溫恒容,只要投料比例相同即可。

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