人教版化學反應原理第2章末整合提升

專題一專題二專題三專題四專題一

平衡狀態的判斷1.根本標志(1)v(正)=v(逆)(2)各組分百分含量保持不變。專題一專題二專題三專題四2.有條件標志利用一定條件下,某種特定變量不再變化為判斷依據。(1)壓強不變:適用于恒溫恒容下,aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)中a+b≠c+d的平衡體系。(2)混合氣體平均相對分子質量()不變:適用于aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),且a+b≠c+d的平衡體系。(3)混合氣體的密度不變:適用于在恒溫恒壓條件下,aA(g)+bB(g)

cC(g)+dD(g),a+b≠c+d的平衡體系。(4)顏色不變:適用于反應前后氣體顏色不同的可逆反應。(5)溫度不變:適合所有反應。專題一專題二專題三專題四例1可逆反應H2(g)+I2(g)2HI(g)在體積固定的密閉容器中,達到平衡狀態的標志是(

)(導學號52160049)①單位時間內生成nmolH2的同時生成nmolI2②單位時間內生成nmolH2的同時生成nmolHI③用HI、H2、I2表示的反應速率的比為2∶1∶1時的狀態④混合氣體的顏色不再改變的狀態⑤混合氣體的密度不再改變的狀態⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態⑦混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦C.①③④⑤ D.④專題一專題二專題三專題四解析：本題不僅考查了化學平衡的直接標志,也要求對化學平衡的間接標志進行分析判斷,需要對化學平衡的特征與化學平衡的關系進行全面分析才能順利解答。單位時間內生成n

mol

H2的同時必生成n

mol

I2,必消耗2n

mol

HI。①不能說明達到平衡,②不能說明;③中,屬于化學反應速率與化學方程式中化學計量數的一般關系,無論達到平衡與否,都符合化學計量數之比,③不能說明;④中,有色氣體的顏色不變,則表示物質的濃度不再變化,能說明反應達到平衡;⑤中,體積固定,氣體質量前后守恒,無論反應是否達到平衡,密度總不變,所以密度不變不能說明達到平衡;⑥中,由于反應前后氣體分子數相同,反應是否達到平衡壓強都不會變化,故壓強不變不能作為平衡的標志;⑦中,由于氣體總質量不變,反應前后氣體的分子數不變,氣體的平均相對分子質量在反應前后不會發生變化,不能說明反應已達平衡。答案：D專題一專題二專題三專題四遷移訓練1一定條件下可逆反應:2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在體積固定的密閉容器中,達到平衡狀態的標志是(

)①單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO2②單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反應速率的比為2∶2∶1的狀態④混合氣體的顏色不再改變的狀態⑤混合氣體的密度不再改變的狀態⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態⑦混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦C.①③④⑤ D.①②③④⑤⑥⑦答案：A專題一專題二專題三專題四專題二

平衡速率圖像圖像是外界條件對化學反應速率和化學平衡移動的影響的形象表示。解題時要注意解題思路和分析方法。(1)看圖像:一看軸(即縱坐標與橫坐標的意義),二看點(即起點、拐點、交點、終點),三看線(即線的走向和變化趨勢),四看輔助線(如等溫線、等壓線、平衡線等),五看量的變化(如濃度變化、溫度變化等)。(2)想規律:看清圖像后聯想外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響規律。(3)定一議二:勒·夏特列原理只適用于一種條件的改變對化學平衡的影響,所以圖像中有兩種或兩種以上變量時,如濃度(c)、溫度(T)、壓強(p)等,要先固定一種變量,再討論另外一種或兩種變量的關系。(4)作判斷:通過對比分析,作出正確判斷。專題一專題二專題三專題四例2T

℃時在2L的密閉容器中X(g)與Y(g)發生反應生成Z(g)。反應過程中X、Y、Z的物質的量變化如圖1所示;若保持其他條件不變,反應溫度分別為T1和T2時,Y的體積分數與時間的關系如圖2所示。

(導學號52160050)專題一專題二專題三專題四下列結論正確的是(

)A.反應進行的前3min內,用X表示的反應速率v(X)=0.3mol·L-1·min-1B.容器中發生的反應可表示為:3X(g)+Y(g)2Z(g)C.保持其他條件不變,升高溫度,反應的化學平衡常數K減小D.若改變反應條件,使反應進程如圖3所示,則改變的條件是增大壓強專題一專題二專題三專題四解析：根據圖1可得:v(X)=0.1

mol·L-1·min-1,A項錯誤;根據物質的物質的量變化之比等于其化學計量數之比,則n(X)∶n(Y)∶n(Z)=0.6∶0.2∶0.4=3∶1∶2,B項正確;由圖2可知,根據“先拐先平”的原則,T2>T1,溫度升高,Y的體積分數減小,平衡正向移動,平衡常數K增大,C項錯誤;由圖1和圖3可知,平衡沒有發生移動,僅僅是加快了反應速率,而該反應是一個氣體體積變化的反應,增大壓強,平衡會發生移動,故在這里應該是使用了催化劑,D項錯誤。答案：B專題一專題二專題三專題四遷移訓練2某化學科研小組研究在其他條件不變時,改變某一條件對反應[可用aA(g)+bB(g)cC(g)表示]的化學平衡的影響,得到如下圖像(圖中p表示壓強,T表示溫度,n表示物質的量,α表示平衡轉化率,φ表示體積分數)。根據圖像,下列判斷正確的是(

)專題一專題二專題三專題四A.反應Ⅰ:若p1>p2,則此反應只能在高溫下自發進行B.反應Ⅱ:此反應的ΔH<0,且T1<T2C.反應Ⅲ:ΔH>0且T2>T1或ΔH<0且T2<T1D.反應Ⅳ:T1<T2,則該反應不易自發進行答案：B專題一專題二專題三專題四專題三

有關化學平衡的計算有關化學平衡計算的一般解題模式:一般采用化學平衡計算的基本模式,即平衡“三部曲”法。例:

mA

+

nBpC+qD起始量: a

b 0 0轉化量: mx

nx

px

qx平衡量: a-mx

b-nx

px

qx注意:轉化量與方程式中各物質的化學計量數成比例,這里a、b可指物質的量、濃度、體積等。專題一專題二專題三專題四說明:1.對于同一條件下,同一時間內的可逆反應,參加反應的各物質的物質的量之比與方程式前面的化學計量數成正比,由于可逆反應是在一定的容器中進行的,因此,反應所消耗(或生成)的物質的濃度之比也等于方程式前面的化學計量數之比。但平衡時的物質的量或濃度與方程式前面的化學計量數沒有關系。2.平衡轉化率是指達到平衡時反應物消耗的物質的量與原有總物質的量之間的比值,當反應物的起始物質的量之比等于方程式前面的化學計量數之比時,各物質的轉化率也相同,否則不一樣。3.由于可逆反應一段時間后達到平衡狀態,因此,可逆反應不能進行完全,任何一種物質的物質的量不可能為0,反應物也不可能完全轉化。專題一專題二專題三專題四例3在某溫度下,將H2和I2各0.10mol的氣態混合物充入10L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(H2)=0.0080mol·L-1。

(導學號52160051)(1)求該反應的平衡常數。(2)在上述溫度下,該容器中若通入H2和I2(g)各0.20mol,試求達到化學平衡狀態時各物質的濃度。專題一專題二專題三專題四解析：此類題目的解答一般采用列三行、填對空的方式弄清各物質的物理量之間的關系,然后根據已知求解。(1)根據題意知:專題一專題二專題三專題四(2)設轉化了x

mol·L-1的H2。依據題意知c起始/(mol·L-1)

0.020

0.020

0c轉化/(mol·L-1)

x

x

2xc平衡/(mol·L-1)

0.020-x

0.020-x

2x解得x=0.004

0。平衡時,[H2]=[I2]=(0.020-x)

mol·L-1=(0.020-0.004

0)

mol·L-1=0.016

mol·L-1[HI]=2x=0.008

0

mol·L-1。答案：(1)該反應的平衡常數為0.25。(2)達平衡狀態時,[H2]=0.016mol·L-1

[I2]=0.016mol·L-1

[HI]=0.0080mol·L-1。專題一專題二專題三專題四遷移訓練3在773K時,CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常數K=9,若CO、H2O的起始濃度均為0.020mol·L-1,計算在這條件下,CO的轉化率是(

)A.60% B.50%C.75% D.25%答案：C專題一專題二專題三專題四專題四

等效平衡1.等效平衡原理相同條件下,同一可逆反應體系,不管從正反應開始,還是從逆反應開始,在達到化學平衡狀態時,同種物質的物質的量分數(或體積分數)相同,這樣的化學平衡互稱為等效平衡。也就是所謂的等效平衡原理。由于化學平衡狀態與條件有關,而與建立平衡的途徑無關。因而,同一可逆反應,從不同的狀態開始,只要達到平衡時條件(溫度、濃度、壓強等)完全相同,則可形成等效平衡。專題一專題二專題三專題四如恒溫、恒容下,可逆反應:(1)2mol 1mol 0mol(2)0mol 0mol 2mol(3)0.5mol 0.25mol 1.5mol(1)從正反應開始,(2)從逆反應開始,(3)正、逆反應同時開始,由于(1)(2)(3)三種情況如果按方程式的系數關系折算成同一方向的反應物,對應各組分的物質的量均相等[如將(2)(3)折算為(1)],因此三者為等效平衡。專題一專題二專題三專題四2.等效平衡規律(1)在恒溫、恒容條件下,對于反應前后氣體體積總數不相等的可逆反應,只改變起始時加入物質的物質的量,可通過可逆反應的系數比換算成同一方向的物質的物質的量與原平衡相同,則達平衡后與原平衡等效。(2)在恒溫、恒容條件下,對于反應前后氣體體積總數相等的可逆反應,改變起始加入情況,只要通過可逆反應的系數之比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質的物質的量之比與原平衡相同,則達平衡后與原平衡等效。(3)在恒溫、恒壓條件下,改變起始時加入物質的物質的量,只要按系數換算成同一方向的物質的物質的量之比與原平衡相同,則達平衡后與原平衡等效。專題一專題二專題三專題四3.運用等效平衡原理解題的關鍵(1)準確判斷出兩狀態為等效平衡狀態。(2)分清是恒溫、恒容條件下的等效平衡還是恒溫、恒壓條件下的等效平衡。4.等效平衡的應用對于有氣體參加的可逆反應,在恒溫條件下,涉及容積、壓強及平衡移動方向判斷的問題時,可設計一些等效平衡的中間狀態來求解,利用這些等效的過渡平衡狀態來分析,能降低思維難度,具有變難為易、變抽象為直觀的作用。專題一專題二專題三專題四例4向某密閉容器中充入1molCO和2molH2O(g),發生反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。當反應達到平衡時,CO的體積分數為x。若維持容器的體積和溫度不變,起始物質按下列四種配比充入該容器中,達到平衡時CO的體積分數大于x的是(

)(導學號52160052)A.0.5molCO+2molH2O(g)+1molCO2+1molH2B.1molCO+1molH2O(g)+1molCO2+1molH2C.0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.4molCO2+0.4molH2D.0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.5molCO2+0.5molH2專題一專題二專題三專題四解析：這是一個氣體體積不變的反應,加入CO和H2O的物質的量之比為1∶2時,即為等效平衡,CO的體積分數為x,由此可知A、D中CO的體積分數為x。B中相當于加入2

mol

CO和2

mol

H2O(g),即相當于在原平衡的基礎上再加1

mol

CO,所以CO體積分數大于x。C相當于加入0.9

mol

CO和1.9

mol

H2O(g),即相當于在0.9

mol

CO和1.8

mol

H2O(g)的基礎上(與原平衡等效)再加入0.1

mol

H2O(g),所以CO的體積分數小于x。答案：B專題一專題二專題三專題四遷移訓練4在一恒溫、恒容的密閉容器中有平衡:H2(g)+I2(g)2HI(g),已知H2和I2的起始濃度均是0.10