
講義包含四部分:把握命題方向?精選高考真題?高效解題策略?各地最新模擬
化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡是高考的必考內(nèi)容,一直是高考命題的重點和熱點,題型大多以生產(chǎn)、生活、環(huán)境或科技素材為載體進(jìn)行設(shè)置,還可能將電化學(xué)、電解質(zhì)溶液知識等融于其中。主要考查點有:
①結(jié)合圖像(或速率方程式)計算化學(xué)反應(yīng)速率或分析反應(yīng)速率變化的原因;
②結(jié)合化學(xué)平衡圖像,考查化學(xué)平衡常數(shù)(或壓強(qiáng)平衡常數(shù))和平衡轉(zhuǎn)化率的計算、化學(xué)平衡移動的原因分析等。
預(yù)計2025年高考對本專題的考查仍會以選擇題和綜合題為主,其中外界因素對平衡狀態(tài)的影響、化學(xué)平衡常數(shù)、與化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率相關(guān)的計算是考查的重點。側(cè)重考查考生分析問題能力,信息整合應(yīng)用能力等,試題難度有逐漸加大的趨勢。
1.(2024·海南·高考真題)已知298K,101kPa時,。該反應(yīng)在密閉的剛性容器中分別于T1、T2溫度下進(jìn)行,CO2的初始濃度為,關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是
A. T1>T2
B.T1下反應(yīng)達(dá)到平衡時
C.使用催化劑1的反應(yīng)活化能比催化劑2的大
D.使用催化劑2和催化劑3的反應(yīng)歷程相同
【答案】D
【詳解】A.平衡時CO2的濃度T1溫度下比T2溫度下的大,即T1到T2平衡正向移動,而結(jié)合題干方程式可知,該反應(yīng)正反應(yīng)是一個放熱反應(yīng),即降低溫度平衡才是正向移動,即T1>T2,A正確;
B.T1溫度下達(dá)到平衡時CO2的濃度為0.25ml/L,即CO2的濃度改變量為:0.40ml/L-0.25ml/L=0.15ml,結(jié)合變化量之比等于化學(xué)計量系數(shù)之比可知,T1下反應(yīng)達(dá)到平衡時,B正確;
C.在溫度均為T1時,使用催化劑1達(dá)到平衡所需要的時間比催化劑2更長即催化劑1時的反應(yīng)速率比催化劑2的更慢,說明使用催化劑1的反應(yīng)活化能比催化劑2的大,C正確;
D.催化劑2和催化劑3分別在不同溫度下達(dá)到平衡所需要的時間是相同的,但溫度不同,反應(yīng)速率也不同,說明催化劑2和催化劑3的反應(yīng)歷程不相同,才能保證在不同溫度下達(dá)到相同的平衡時間,D錯誤;
故答案為:D。
2.(2024·甘肅·高考真題)下列措施能降低化學(xué)反應(yīng)速率的是
A.催化氧化氨制備硝酸時加入鉑B.中和滴定時,邊滴邊搖錐形瓶
C.鋅粉和鹽酸反應(yīng)時加水稀釋D.石墨合成金剛石時增大壓強(qiáng)
【答案】C
【詳解】A.催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率,一般來說,催化劑可以用來加快化學(xué)反應(yīng)速率,故催化氧化氨制備硝酸時加入鉑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,A項不符合題意;
B.中和滴定時,邊滴邊搖錐形瓶,可以讓反應(yīng)物快速接觸,可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,B項不符合題意;
C.鋅粉和鹽酸反應(yīng)時加水稀釋會降低鹽酸的濃度,會降低化學(xué)反應(yīng)速率,C項符合題意;
D.石墨合成金剛石,該反應(yīng)中沒有氣體參與,增大壓強(qiáng)不會改變化學(xué)反應(yīng)速率,D項不符合題意;
故選C。
3.(2024·吉林·高考真題)異山梨醇是一種由生物質(zhì)制備的高附加值化學(xué)品,時其制備過程及相關(guān)物質(zhì)濃度隨時間變化如圖所示,后異山梨醇濃度不再變化。下列說法錯誤的是
A.時,反應(yīng)②正、逆反應(yīng)速率相等
B.該溫度下的平衡常數(shù):①>②
C.平均速率(異山梨醇)
D.反應(yīng)②加入催化劑不改變其平衡轉(zhuǎn)化率
【答案】A
【詳解】A.由圖可知,3小時后異山梨醇濃度繼續(xù)增大,后異山梨醇濃度才不再變化,所以時,反應(yīng)②未達(dá)到平衡狀態(tài),即正、逆反應(yīng)速率不相等,故A錯誤;
B.圖像顯示該溫度下,后所有物質(zhì)濃度都不再變化,且此時山梨醇轉(zhuǎn)化完全,即反應(yīng)充分,而1,4-失水山梨醇仍有剩余,即反應(yīng)②正向進(jìn)行程度小于反應(yīng)①、反應(yīng)限度小于反應(yīng)①,所以該溫度下的平衡常數(shù):①>②,故B正確;
C.由圖可知,在內(nèi)異山梨醇的濃度變化量為0.042ml/kg,所以平均速率(異山梨醇)=,故C正確;
D.催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,不能改變物質(zhì)平衡轉(zhuǎn)化率,所以反應(yīng)②加入催化劑不改變其平衡轉(zhuǎn)化率,故D正確;
故答案為:A。
4.(2024·重慶·高考真題)醋酸甲酯制乙醇的反應(yīng)為:。三個恒容密閉容器中分別加入醋酸甲酯和氫氣,在不同溫度下,反應(yīng)t分鐘時醋酸甲酯物質(zhì)的量n如圖所示。下列說法正確的是
A.該反應(yīng)的B.容器甲中平均反應(yīng)速率
C.容器乙中當(dāng)前狀態(tài)下反應(yīng)速率D.容器丙中乙醇的體積分?jǐn)?shù)為
【答案】D
【詳解】A.由分析,該反應(yīng)的,A錯誤;
B.容器甲中平均反應(yīng)速率,B錯誤;
C.溫度越高反應(yīng)速率越快,比較乙丙可知,丙達(dá)到平衡狀態(tài),但不確定乙是否平衡,不能確定正逆反應(yīng)速率相對大小,C錯誤;
D.對丙而言:
容器丙中乙醇的體積分?jǐn)?shù)為,D正確;
故選D。
5.(2024·江西·高考真題)溫度T下,向1L真空剛性容器中加入,反應(yīng)達(dá)到平衡時,,
下列說法正確的是
A.再充入1ml X和1ml Y,此時
B.再充入1ml X,平衡時
C.再充入,平衡向右移動
D.若溫度升高,X的轉(zhuǎn)化率增加,則上述反應(yīng)
【答案】A
【分析】由題意可知,平衡時Y的濃度為0.4ml/L,由方程式可知,X的濃度為1ml/L—0.4ml/L=0.6 ml/L,Z的濃度為0.4ml/L,則反應(yīng)的平衡常數(shù)K=≈0.27。
【詳解】A.向真空剛性容器中再充入1ml X和1ml Y時,反應(yīng)的濃度商Qc==0.35>K,則反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率,故A正確;
B.向真空剛性容器中再充入1ml X相當(dāng)于增大壓強(qiáng),該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動,則平衡時,Y的濃度小于0.8ml/L,故B錯誤;
C.向真空剛性容器中再充入不參與反應(yīng)的1ml氮?dú)?,反?yīng)體系中各物質(zhì)濃度不變,平衡不移動,故C錯誤;
D.溫度升高,X的轉(zhuǎn)化率增加,說明平衡向正反應(yīng)方向移動,該反應(yīng)為焓變大于0的吸熱反應(yīng),故D錯誤;
故選A。
6.(2024·湖南·高考真題)恒壓下,向某密閉容器中充入一定量的和,發(fā)生如下反應(yīng):
主反應(yīng):
副反應(yīng):
在不同溫度下,反應(yīng)達(dá)到平衡時,測得兩種含碳產(chǎn)物的分布分?jǐn)?shù)隨投料比x(物質(zhì)的量之比)的變化關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是
A.投料比x代表
B.曲線c代表乙酸的分布分?jǐn)?shù)
C.,
D.L、M、N三點的平衡常數(shù):
【答案】D
【分析】題干明確指出,圖中曲線表示的是測得兩種含碳產(chǎn)物的分布分?jǐn)?shù)即分別為、,若投料比x代表,x越大,可看作是CH3OH的量增多,則對于主、副反應(yīng)可知生成的CH3COOCH3越多,CH3COOCH3分布分?jǐn)?shù)越高,則曲線a或曲線b表示CH3COOCH3分布分?jǐn)?shù),曲線c或曲線d表示CH3COOH分布分?jǐn)?shù),據(jù)此分析可知AB均正確,可知如此假設(shè)錯誤,則可知投料比x代表,曲線a或曲線b表示,曲線c或曲線d表示,據(jù)此作答。
【詳解】A.根據(jù)分析可知,投料比x代表,故A錯誤;
B.根據(jù)分析可知,曲線c表示CH3COOCH3分布分?jǐn)?shù),故B錯誤;
C.甲醇與一氧化碳的反應(yīng)為熵減反應(yīng),若反應(yīng)為吸熱,則任何條件下都不能自發(fā),所以甲醇和一氧化碳的反應(yīng)為放熱反應(yīng),則ΔH1Cl2>Br2>I2,鎂、鋁、鋅、鐵與稀硫酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系為Mg>Al>Zn>Fe。
(2)外因(只改變一個條件,其他條件不變)
4.從活化分子、有效碰撞角度分析外界條件對反應(yīng)速率的影響
【策略2】掌握化學(xué)平衡狀態(tài)及其移動影響因素
1.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷
(1)動態(tài)標(biāo)志:v正=v逆≠0
①同一物質(zhì)(兩種表述):v正=v逆、斷鍵數(shù)=成鍵數(shù)。
②不同物質(zhì):必須標(biāo)明是“異向”的反應(yīng)速率關(guān)系。
如aA+bBcC+dD,eq \f(v正(A),v逆(B))=eq \f(a,b)時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
(2)“變量不變”:如果一個量是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的(即變量),當(dāng)其“不變”時反應(yīng)就達(dá)到平衡狀態(tài)。
A. 混合體系中各組分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度、百分含量(體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù))、轉(zhuǎn)化率、顏色(某組分有顏色)等會隨時間變化而變化,為變量,當(dāng)其不隨時間而改變時,反應(yīng)達(dá)到平衡。
B. 絕熱體系中溫度為變量,當(dāng)其不隨時間而改變時,反應(yīng)達(dá)到平衡。
C. eq \(M,\s\up7(—))、ρ、p總等,不一定為變量,要根據(jù)不同情況進(jìn)行判斷:
注:若有非氣體物質(zhì)參與反應(yīng),無論Δn(g)是否等于0,eq \(M,\s\up7(—))、ρ均為變量,若其恒定不變,則化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
(3)常見的判斷依據(jù):以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例
2.影響化學(xué)平衡的因素
(1)若其他條件不變,改變下列條件對化學(xué)平衡的影響,結(jié)果如下:
(2)外界條件對化學(xué)平衡影響的圖示分析
①濃度對化學(xué)平衡的影響
a.當(dāng)反應(yīng)體系中存在固體或純液體物質(zhì)時,可認(rèn)為其“濃度”是恒定的,不隨其量的增減而變化,故改變這些固體或純液體的量,對化學(xué)平衡沒影響。如:反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)增加或移去一部分炭固體,化學(xué)平衡不移動。
b.同等程度地改變反應(yīng)氣體混合物中各物質(zhì)的濃度時,應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響。
c.在溶液中進(jìn)行,如果稀釋溶液(加水),反應(yīng)物濃度減小,生成物濃度也減小,v正 減小,v逆 也減小,但減小的程度不同,總的結(jié)果是使化學(xué)平衡向反應(yīng)方程式有關(guān)化學(xué)計量系數(shù)之和大的方向移動。
②壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響
a.改變壓強(qiáng),相當(dāng)于改變體積,也就相當(dāng)于改變濃度。
b.若反應(yīng)前后氣體體積無變化,改變壓強(qiáng),能同時改變正、逆反應(yīng)速率,v(正)=v(逆),平衡不移動。如H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g)。
c.壓強(qiáng)變化是指平衡混合物體積變化而引起的總壓強(qiáng)變化。若平衡混合物的體積不變,而加入“惰性氣體”,雖然總壓強(qiáng)變化了,但平衡混合物的濃度仍不變,反應(yīng)速率不變,平衡不移動;若保持總壓強(qiáng)不變加入“惰性氣體”,此時增大了體系體積,這就相當(dāng)于降低了平衡體系的壓強(qiáng),平衡向氣體體積增大的方向移動。
對于反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),若m+n>p+q,則圖像對應(yīng)圖1、圖2;若m+n=p+q,則圖像對應(yīng)圖3、圖4。
③溫度對化學(xué)平衡的影響
在其他條件不變的情況下,升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動;降低溫度,化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動。
a.升高溫度,不管是吸熱還是放熱方向,反應(yīng)速率均增大,但吸熱方向速率增大的倍數(shù)大于放熱方向速率增大的倍數(shù),使v(吸熱)>v(放熱),故平衡向吸熱方向移動。
b.只要是升高溫度,新平衡狀態(tài)的速率值一定大于原平衡狀態(tài)的速率值;反之則小。
v-t圖像[以N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔHv逆,表明平衡正向移動,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
7.“點-線-面”三維度分析特殊平衡圖像
(1)對于化學(xué)反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如圖所示:M點前,表示從反應(yīng)開始,v正>v逆;M點恰好達(dá)到平衡;M點后為平衡受溫度的影響情況,即升溫,A的百分含量增加或C的百分含量減少,平衡左移,故正反應(yīng)ΔH<0。
(2)對于化學(xué)反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),L線上所有的點都是平衡點(如圖)。L線的左上方(E點),A的百分含量大于此壓強(qiáng)時平衡體系的A的百分含量,所以E點滿足v正>v逆;同理,L線的右下方(F點)滿足v正<v逆。
8.化工生產(chǎn)中的復(fù)雜圖像分析
除通過圖像獲取有用信息和對獲取的信息進(jìn)行加工處理外,還需注意以下4點:
(1)曲線上的每個點是否都達(dá)到平衡
往往需要通過曲線的升降趨勢或斜率變化來判斷,如果還未達(dá)到平衡則不能使用平衡移動原理,只有達(dá)到平衡以后的點才能應(yīng)用平衡移動原理。
如圖中虛線表示單位時間內(nèi)A的產(chǎn)率隨溫度的升高先增大后減小,先增大的原因是P點之前反應(yīng)尚未達(dá)到平衡,隨溫度的升高,反應(yīng)速率增大,故單位時間內(nèi)A的產(chǎn)率增大。
(2)催化劑的活性是否受溫度的影響
不同的催化劑因選擇性不同受溫度的影響也會不同。一般來說,催化劑的活性在一定溫度下最高,低于或高于這個溫度都會下降。
如圖,250~300 ℃時,溫度升高而B的生成速率降低的原因是溫度超過250 ℃時,催化劑的催化效率降低。
(3)不同的投料比對產(chǎn)率也會造成影響
可以采用定一議二的方法,根據(jù)相同投料比下溫度或壓強(qiáng)的改變對產(chǎn)率的影響或相同溫度或壓強(qiáng)下改變投料比時平衡移動的方向進(jìn)行判斷,確定反應(yīng)的吸放熱或系數(shù)和的大小。
如圖,對于反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)。
當(dāng)投料比一定時,溫度越高,CO2的轉(zhuǎn)化率越低,所以升溫,平衡左移,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。若溫度不變,提高投料比[n(H2)/n(CO2)],則提高了二氧化碳的轉(zhuǎn)化率。
(4)考慮副反應(yīng)的干擾或影響
往往試題會有一定的信息提示,尤其溫度的改變影響較大。
1.(2024·四川綿陽·一模)將和按物質(zhì)的量之比為通入某剛性密閉容器中發(fā)生反應(yīng):,平衡狀態(tài)時的體積分?jǐn)?shù)與溫度、氣體總壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是
A.該反應(yīng)B.a(chǎn)點反應(yīng)速率大于b點
C.無法計算a點的壓強(qiáng)平衡常數(shù)D.不再變化時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
【答案】C
【詳解】A.由圖知,溫度升高,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)減小,平衡逆向移動,說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),,A正確;
B.由于該反應(yīng)是一個分子數(shù)減小的反應(yīng),溫度相同時,增大壓強(qiáng),平衡正向移動,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)增大,如圖可知,a點壓強(qiáng)大于b點,a、b兩點溫度相同,壓強(qiáng)越大,反應(yīng)速率越大,則a點反應(yīng)速率大于b點,B正確;
C.由于a、b兩點的溫度相等,故壓強(qiáng)平衡常數(shù)相等,b點的總壓已知,CH3OH的體積分?jǐn)?shù)已知,故能求出壓強(qiáng)平衡常數(shù),即可得到a點的壓強(qiáng)平衡常數(shù),C錯誤;
D.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,減小,增大,不再變化時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D正確;
故選C。
2.(2025·四川·一模)下列實驗及原理正確的是
A.將通入酸性溶液中,溶液褪色,證明有漂白性
B.向溶液中滴入溶液,產(chǎn)生白色沉淀,證明發(fā)生了雙水解反應(yīng)
C.冷卻裝有的密閉燒瓶,瓶內(nèi)顏色變淺,證明反應(yīng)的
D.向煮沸的NaOH溶液中滴加幾滴飽和的溶液,繼續(xù)加熱一會兒,可得膠體
【答案】C
【詳解】A.將通入酸性溶液中,溶液褪色,是因為二氧化硫具有還原性,被酸性高錳酸鉀氧化,與其漂白性無關(guān),A錯誤;
B.向溶液中滴入溶液,產(chǎn)生白色沉淀,是因為發(fā)生離子反應(yīng),與雙水解無關(guān),B錯誤;
C.反應(yīng)降溫后氣體顏色變淺,說明降溫平衡正向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),C正確;
D.向煮沸的NaOH溶液中滴加幾滴飽和的溶液,直接產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀,D錯誤;
故選C。
3.(2025·山西·模擬預(yù)測)在剛性容器中,充入的,發(fā)生如下反應(yīng)
主反應(yīng):
副反應(yīng):
催化反應(yīng)相同時間,測得的轉(zhuǎn)化率和的選擇性[選擇性]隨溫度變化如圖所示(溫度為700°C時,反應(yīng)恰好達(dá)到首次平衡)。下列說法錯誤的是
A.主反應(yīng):正反應(yīng)活化能>逆反應(yīng)活化能
B.點對應(yīng)條件下,甲醛速率:
C.高于600℃,催化劑對副反應(yīng)的選擇性可能提高
D.700℃,的平衡濃度為(甲醛選擇性值近似取)
【答案】D
【詳解】A.主反應(yīng)為吸熱反應(yīng),吸熱反應(yīng)正反應(yīng)的活化能較大,A項正確;
B.根據(jù)題意可知,溫度為700°C時,反應(yīng)恰好達(dá)到首次平衡,則X 點還未達(dá)到平衡,因此甲醛的正反應(yīng)速率較大,B項正確;
C.溫度高于600°C,甲醛的選擇性降低,故推測高于600°C,催化劑對副反應(yīng) 的選擇性可能提高,C 項正確;
D.根據(jù)題中數(shù)據(jù)可知,主反應(yīng)消耗的甲醇為0.5ml/L×60%0.1ml/L, 副反應(yīng)消耗的甲醇為0.5ml/L×60%-0.1ml/L=0.2ml/L,據(jù)此列出各物質(zhì)濃度的變化量如下;
,平衡時,c(H2)=0.1ml/L+0.4ml/L=0.5ml/L,D項錯誤;
故選D。
4.(2024·陜西西安·三模)將一定量的固體置于容積不變的密閉容器中,在一定溫度下加入催化劑后發(fā)生下列反應(yīng):①;②。反應(yīng)經(jīng)過后達(dá)到了平衡狀態(tài),測得,,下列說法正確的是
A.的分解率為
B.此溫度下反應(yīng)①平衡常數(shù)
C.在上述平衡體系中再加入少量的,再次達(dá)到平衡后將減小
D.若溫度不變,體積縮小為原來的一半,不變
【答案】B
【詳解】A.,,根據(jù)S元素守恒,說明反應(yīng)①生成的濃度為,的分解率為,故A錯誤;
B.此溫度下反應(yīng)①平衡常數(shù)K=,故B正確;
C.是固體,固體物質(zhì)對平衡無影響,在上述平衡體系中再加入少量的,平衡不移動,不變,故C錯誤;
D.由方程式可知,反應(yīng)①的平衡常數(shù)K=c(SO3)= 0.4ml/L,若溫度不變,體積縮小為原來的一半,再次達(dá)到平衡時,反應(yīng)①和②的平衡常數(shù)不變,則平衡時三氧化硫和二氧化硫的濃度不變,二氧化硫的物質(zhì)的量為原平衡的,故D錯誤;
故選:B。
5.(2025·重慶·一模)向體積均為的Ⅰ、Ⅱ兩個分別是恒溫、絕熱的恒容密閉容器中分別充入和,一定條件下發(fā)生反應(yīng):,兩個容器的壓強(qiáng)隨時間的變化曲線如下圖所示。下列說法正確的是
A.反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率:容器Ⅱ一定大于容器Ⅰ
B.Ⅰ、Ⅱ兩個容器達(dá)到平衡時,平衡常數(shù)一定大于
C.內(nèi),容器Ⅰ中
D.、、三點的化學(xué)反應(yīng)速率:
【答案】C
【分析】由題圖可知,Ⅱ壓強(qiáng)升高后又逐漸減小,應(yīng)是反應(yīng)放熱導(dǎo)致壓強(qiáng)增大,隨反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)向氣體體積減小的方向進(jìn)行,壓強(qiáng)減小,故Ⅱ是絕熱容器,且該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。因Ⅱ是絕熱容器,Ⅰ為恒溫容器,故開始反應(yīng)后,兩容器的溫度.容器Ⅱ中溫度高于容器Ⅰ。
【詳解】A.容器Ⅱ中溫度高于容器Ⅰ,則,起始物質(zhì)的量相同,則Ⅱ中的平衡轉(zhuǎn)化率小,A錯誤;
B.容器Ⅱ中溫度高于容器Ⅰ,則,B錯誤;
C.從方程式看,容器減少壓強(qiáng),就是減少的壓強(qiáng),故容器Ⅰ中減少的壓強(qiáng)為,容器Ⅰ中,C正確;
D.x與z相比,壓強(qiáng)相等但z點溫度高;x與y相比,溫度相等但x點壓強(qiáng)大,反應(yīng)速率,D錯誤;
答案選C。
6.(2025·河北·模擬預(yù)測)某溫度下,在恒容密閉容器中充入一定量的X(g),發(fā)生下列反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ.
反應(yīng)Ⅱ.
測得各氣體濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
A.活化能:
B.0~4s內(nèi)反應(yīng)Ⅰ的平均速率
C.升高溫度,反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的速率均增大,平衡轉(zhuǎn)化率均升高
D.體系內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化,則反應(yīng)達(dá)到新平衡
【答案】B
【詳解】A.由圖可知,反應(yīng)開始一段時間內(nèi)Y的濃度變化快,Z的濃度變化慢,故反應(yīng)①活化能低,反應(yīng)②活化能高,即,A錯誤;
B.由題干圖像信息可知,4s末時Y為0.8ml/L、Z為0.2ml/L,即0~4s內(nèi)X減少了0.8+0.2=1.0ml/L,故0~4s內(nèi)反應(yīng)Ⅰ的平均速率,B正確;
C.升高溫度,反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的速率均增大,由題干信息可知,兩個反應(yīng)均為放熱反應(yīng),則升高溫度平衡逆向移動,故平衡轉(zhuǎn)化率均減小,C錯誤;
D.由題干信息可知,兩個反應(yīng)前后氣體的系數(shù)均保持不變,即反應(yīng)體系中氣體的總物質(zhì)的量一直不變,混合氣體的質(zhì)量不變,即體系內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量一直保持不變,故體系內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化,不能說明反應(yīng)達(dá)到新平衡,D錯誤;
故答案為:B。
7.(2025·山東·模擬預(yù)測)一定溫度下,在恒溫恒容容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng):,實驗測得的數(shù)據(jù)如下表:
下列說法錯誤的是
A.向容器中通入氧氣,平衡逆向移動,K不變
B.時,分解的平均反應(yīng)速率為
C.時,生成的瞬時反應(yīng)速率為
D.該反應(yīng)的速率常數(shù)
【答案】C
【詳解】A.一定溫度下,在恒溫恒容容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng):,向容器中通入氧氣,平衡逆向移動,溫度不變,K不變,A正確;
B.時,分解的平均反應(yīng)速率為=,B正確;
C.0-時,生成的平均反應(yīng)速率為,不能計算時,生成的瞬時反應(yīng)速率,C錯誤;
D.該反應(yīng)的反應(yīng)物只有且系數(shù)為1,則,該反應(yīng)的速率常數(shù),D正確;
故選C。
8.(2024·廣東韶關(guān)·一模)用將轉(zhuǎn)化為,反應(yīng)方程式: 。一定條件下測得反應(yīng)過程中的實驗數(shù)據(jù)如下。下列說法正確的是
A.的反應(yīng)速率小于的反應(yīng)速率
B.其他條件不變,增大壓強(qiáng)可以提高轉(zhuǎn)化率
C.用表示的反應(yīng)速率為
D.平衡常數(shù)
【答案】B
【詳解】A.氯氣的濃度增大1.8ml/L,氯氣的濃度增大1.7ml/L,的反應(yīng)速率大于的反應(yīng)速率,故A錯誤;
B.正反應(yīng)氣體系數(shù)和減小,其他條件不變,增大壓強(qiáng)平衡正向移動,可以提高轉(zhuǎn)化率,故B正確;
C.用表示的反應(yīng)速率為 ,故C錯誤;
D.正反應(yīng)放熱,升高溫度平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,平衡常數(shù),故D錯誤;
選B。
9.(2025·河北·模擬預(yù)測)在一定條件下,向容積是的密閉容器中充入L、M氣體,發(fā)生反應(yīng):,L、M、R三種氣體的物質(zhì)的量變化隨反應(yīng)時間的變化曲線如圖所示,平衡時,Q的濃度為,則下列說法中正確的是
A.化學(xué)方程式中
B.平衡時,L和M的轉(zhuǎn)化率最大,轉(zhuǎn)化率之比為
C.前內(nèi)用L表示的化學(xué)反應(yīng)速率為
D.平衡時壓強(qiáng)和初始壓強(qiáng)之比為
【答案】D
【分析】由圖可知,10s末反應(yīng)達(dá)到平衡時,生成2.4ml R、Q的濃度為0.4ml/L,由題意可建立如下三段式:
【詳解】A.由三段式數(shù)據(jù)可知,M與Q的變化量之比與計量數(shù)之比為:3:x=2.4:0.8,解得x=1,故A錯誤;
B.由圖可知,10s反應(yīng)達(dá)到平衡時,L的物質(zhì)的量為0.4ml、M的物質(zhì)的量為0.6ml,則L的轉(zhuǎn)化率為%=80%,M的轉(zhuǎn)化率為%=80%,L與M的轉(zhuǎn)化率之比為,故B錯誤;
C.由圖可知,10s反應(yīng)達(dá)到平衡時,L的物質(zhì)的量為0.4ml,則10s內(nèi)L的化學(xué)反應(yīng)速率為,故C錯誤;
D.由圖可知,起始混合氣體的物質(zhì)的量之和為5ml,10s反應(yīng)達(dá)到平衡時混合氣體的物質(zhì)的量之和為4.2ml,則由平衡時壓強(qiáng)與初始時壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比可知,平衡時壓強(qiáng)和初始壓強(qiáng)之比為4.2ml:5ml=21:25,故D正確;
故選D。
10.(2024·陜西榆林·一模)一定溫度下,向容積一定的密閉容器中通入一定量的,在某催化劑表面上發(fā)生反應(yīng)的方程式為: ,實驗測得催化劑表面積變化時,的濃度與時間變化的關(guān)系如下表所示,下列說法正確的是
A.實驗①,,
B.實驗②,在時達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
C.實驗①、②說明,相同條件下增加催化劑的表面積,使反應(yīng)速率增大
D.若將實驗①的反應(yīng)溫度升高,該反應(yīng)的平衡常數(shù)
【答案】C
【詳解】A.實驗①,由表格中數(shù)據(jù)可知,,平均反應(yīng)速率,故A錯誤;
B.根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,實驗②,60min時A濃度為的1.9ml/L,80min時A濃度為1.8ml/L,A的濃度不變時說明達(dá)到平衡狀態(tài),但此變化并不能說明A的濃度不再改變,因此不能說明在80min時達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),故B錯誤;
C.實驗①,催化劑表面積為,根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知,,,實驗②,催化劑表面積為,根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知,,,可知相同條件下增加催化劑的表面積,使反應(yīng)速率增大,故C正確;
D.根據(jù)表格的數(shù)據(jù)可知,實驗①中60min、80min時A的濃度均為0.8ml/L,說明60min時反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡,列出三段式為:
上述條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù),該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,因此,故D錯誤;
故答案選C。
11.(2024·河南鄭州·一模)汽車尾氣通過三元催化劑高效處理廢氣,發(fā)生反應(yīng)為。一定溫度下,在恒容密閉容器中充入發(fā)生上述反應(yīng),測得的濃度隨時間的變化如圖所示。下列敘述錯誤的是
A.時正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率
B.內(nèi)的轉(zhuǎn)化率
C.當(dāng)消耗速率等于消耗速率一半時到達(dá)對應(yīng)狀態(tài)
D.內(nèi)平均速率
【答案】C
【詳解】A.由圖可知,時反應(yīng)沒有達(dá)到平衡,向正方向進(jìn)行,故正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,A正確;
B.由圖可知,內(nèi)的轉(zhuǎn)化率為,根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義,、起始投料相等、化學(xué)計量數(shù)相同,則它們轉(zhuǎn)化率相等,B正確;
C.達(dá)到平衡狀態(tài),此時消耗速率等于消耗速率的2倍,C錯誤;
D.由圖可知,內(nèi)平均速率,在相同時間內(nèi),的平均速率是的一半,,D正確;
答案選C。
12.(2024·浙江溫州·一模)1200℃下,將2.00mlCaCO3(s)置于1.0L真空密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):
ⅰ.
ⅱ.
tmin時,達(dá)到平衡狀態(tài),測得O2的體積分?jǐn)?shù)為20%。下列說法不正確的是
A.若在下平衡,B.若容器體積為0.5L,平衡時,CO的體積分?jǐn)?shù)為
C.平衡時,D.
【答案】C
【詳解】A.由題干信息可知, 該反應(yīng)正反應(yīng)是一個吸熱反應(yīng),即降低溫度平衡逆向移動,K減小,故若在下平衡,,A正確;
B.由題干信息可知, K=c(CO2)=0.5,即容器的體積不影響CO2的濃度,則若容器體積為0.5L,平衡時,CO2的濃度不變,O2體積分?jǐn)?shù)為20%,則CO的體積分?jǐn)?shù)為,B正確;
C.由題干信息可知, K=c(CO2)=0.5,即平衡時,c(CO2)=0.5ml/L,根據(jù)O2的體積分?jǐn)?shù)為20%,CO的體積分?jǐn)?shù)為40%,CO2的體積分?jǐn)?shù)為40%,故有:2x=0.5,則a=0.5+2x=0.5+0.5=1.0,即CaCO3分解生成的CO2的物質(zhì)的量濃度為:1.0ml/L,則,C錯誤;
D.由C項分析可知,tmin時O2的濃度為0.25ml/L,故,D正確;
故答案為:C。
13.(2025·河南·模擬預(yù)測)庚醛(N)與亞硫酸氫鈉(P)可發(fā)生加成反應(yīng)生成羥基磺酸鈉(Q),正、逆反應(yīng)速率可以表示為和和分別為正,逆反應(yīng)的速率常數(shù),和分別為正,逆反應(yīng)的活化能。與關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
A.B.升高溫度,平衡逆向移動
C.達(dá)到平衡時D.加入催化劑可以提高N的平衡轉(zhuǎn)化率
【答案】B
【分析】從與關(guān)系圖所示,隨著溫度升高,逐漸增大,且增大更多,說明升高溫度,逆反應(yīng)速率增加更多,平衡應(yīng)逆向移動,則該反應(yīng)正向應(yīng)為放熱反應(yīng)。
【詳解】A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以正反應(yīng)活化能更小,即,A錯誤;
B.該反應(yīng)正向為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,B正確;
C.達(dá)到平衡時正逆反應(yīng)速率相等,則有,所以,C錯誤;
D.加入催化劑可加快反應(yīng)速率,但不影響平衡移動,不會提高N的平衡轉(zhuǎn)化率,D錯誤;
故選B。
14.(2025·河南·模擬預(yù)測)已知反應(yīng) ,在三個不同容積的恒容密閉容器中分別充入與,恒溫條件下,測得平衡時的轉(zhuǎn)化率與體系壓強(qiáng)如表。
下列說法錯誤的是
A.初始反應(yīng)速率:①②
B.
C.容器容積:
D.若從實驗②的容器中取走部分,的轉(zhuǎn)化率不變
【答案】B
【詳解】A.容器①和②比較,SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率②>①,起始量相等,恒溫條件,改變的只能是壓強(qiáng),增大壓強(qiáng)平衡逆向移動,故p1>p2,即V1②,A正確;
B.根據(jù),開始物質(zhì)的量均為3ml,反應(yīng)①中物質(zhì)的量為3ml+1ml×50%=3.5ml,反應(yīng)②中物質(zhì)的量為3ml+1ml×70%=3.7ml,物質(zhì)的量之比為35:37,但體積不等,故壓強(qiáng)之比不等于35:37,B錯誤;
C.溫度升高,平衡正向移動,反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率增大,容器①和容器③相比,兩個反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率相等,說明升高溫度同時,增大了壓強(qiáng),即p3>p1,即V3”、“
(2) 反應(yīng)I為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動;反應(yīng)Ⅱ為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動;后,反應(yīng)Ⅱ正向移動的程度比反應(yīng)I逆向移動的程度大,因此的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大 0.007
【詳解】(1)①根據(jù)題意可知,由單質(zhì)生成、、和的熱化學(xué)方程式分別為:
i)
ii)
iii)
根據(jù)蓋斯定律可知反應(yīng)I可由反應(yīng)ii)+ iii)-i)得到,故,解得;
②,根據(jù)圖像可知其他條件不變時,為以溫度為變量的一次函數(shù),且該函數(shù)的斜率小于零,因此;
(2)①A.溫度不變,縮小容器的體積,體系中各氣體的濃度均增大,反應(yīng)I正向移動,達(dá)到新平衡后,濃度變大,A項正確;
B.升高溫度,反應(yīng)速率增大,但反應(yīng)I平衡逆向移動,的平衡產(chǎn)率減小,B項錯誤;
C.使用合適的催化劑,可以加快反應(yīng)速率,在相同時間內(nèi)可提高的產(chǎn)量,C項正確;
D.當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化,故不能確定當(dāng)時,反應(yīng)達(dá)到平衡,D項錯誤;
答案選AC;
②后,繼續(xù)升高溫度,對反應(yīng)II的影響大于反應(yīng)I,而反應(yīng)II為吸熱反應(yīng),溫度升高,反應(yīng)II平衡正向移動,因此的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大;
③由圖像可知,時,的平衡轉(zhuǎn)化率為25%,的選擇性為80%,設(shè)反應(yīng)I中的轉(zhuǎn)化量為x ml,設(shè)反應(yīng)II中的轉(zhuǎn)化量為y ml,根據(jù)題意列三段式有:
,
,
則, ,解得,
反應(yīng)Ⅱ為等體積反應(yīng),故反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù);
④其他條件相同,若將反應(yīng)物充入恒壓容器中發(fā)生反應(yīng),壓強(qiáng)較原來降低,反應(yīng)II平衡不移動,反應(yīng)I平衡逆向移動,因此相同溫度下,的平衡轉(zhuǎn)化率小于時的平衡轉(zhuǎn)化率,故CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線為:。
19.(2024·浙江·一模)近年來,氨作為一種無碳能源吸引了越來越多的關(guān)注。
(1)已知和的鍵能如下:
合成氨反應(yīng)的 。
(2)某新型催化劑作用下,向密閉容器中充入和,在溫和條件下合成,在催化劑活性范圍內(nèi),相同時間內(nèi)測得體系中的物質(zhì)的量與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示。
① (填“>”、“ 或 壓強(qiáng)對平衡的影響小于溫度對平衡的影響
【詳解】(1)反應(yīng)熱反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能,故;
(2)①合成氨的反應(yīng)為正向氣體體積縮小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡正向移動,的物質(zhì)的量逐漸減小,結(jié)合圖像可知,;
②根據(jù)圖像可知Q點處于平衡狀態(tài),此時的物質(zhì)的量為3ml,p=1.6MPa,列三段式可得:
,則,,,則;
③投料比一定時,隨著溫度升高,不同壓強(qiáng)下的物質(zhì)的量趨向相等,說明平衡主要受溫度的影響,即壓強(qiáng)對平衡的影響小于溫度對平衡的影響;
20.(2025·重慶·一模)甲醇是一種關(guān)鍵的化學(xué)原料,用和都可合成甲醇。
(1)加氫制取甲醇的過程含有以下三個反應(yīng)。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
①時,已知,,求的值 (寫出推斷過程)。
②反應(yīng)Ⅲ反應(yīng)歷程如圖所示,寫出生成決速步驟的化學(xué)方程式 ;圖中m的值約為 (保留到小數(shù)點后2位,已知)。
(2)甲醇與水蒸氣在催化劑作用下可制取,一定溫度下,在恒容體系中加入和,發(fā)生反應(yīng):Ⅳ.;Ⅴ.。
①下列能說明體系一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (填字母)。
a.
b.體系的壓強(qiáng)保持不變
c.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
d.混合氣體的密度保持不變
②測得體系的初始壓強(qiáng)為,達(dá)到平衡時,甲醇的轉(zhuǎn)化率為,的分壓為,則反應(yīng)Ⅴ的壓強(qiáng)平衡常數(shù) (以平衡分壓代替物質(zhì)的量濃度計算,分壓總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
【答案】
(1)反應(yīng)Ⅰ=反應(yīng)Ⅱ+反應(yīng)Ⅲ,
(2)
【詳解】(1)①根據(jù)蓋斯定律可得反應(yīng)Ⅰ=反應(yīng)Ⅱ+反應(yīng)Ⅲ,方程式相加則對應(yīng)平衡常數(shù)相乘,可知;
②活化能越高反應(yīng)速率越慢,活化能最高時為生成的決速步驟,由圖可知,決速步驟的化學(xué)方程式為;由Ⅲ. 可知1ml和2ml的總能量與1ml 的總能量之差是 ,反應(yīng)歷程圖中表示的是1個分子和2個分子的總能量與1個 分子的相對能量之差是meV,則meV=eV ,m的值約為0.94。
(2)①一定溫度下,在恒容體系中加入和,發(fā)生反應(yīng):Ⅳ.;Ⅴ.,同時發(fā)生兩個反應(yīng)且反應(yīng)Ⅳ反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不同
a. 體系不一定達(dá)到平衡狀態(tài) ,不符合題意 ;
b.體系的壓強(qiáng)保持不變,因反應(yīng)Ⅳ反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不同,恒容體系當(dāng)壓強(qiáng)保持不變,說明體系一定平衡,符合題意 ;
c.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變,因反應(yīng)Ⅳ反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不同,反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化,平均摩爾質(zhì)量也變,當(dāng)其不變說明體系一定平衡,符合題意 ;
d.混合氣體的密度保持不變,恒容體系氣體體積、質(zhì)量均不變,密度始終不變,當(dāng)其不變體系不一定達(dá)到平衡狀態(tài),不符合題意 ;
故選:;
②平衡時的分壓為,同溫同體積條件下,物質(zhì)的量與壓強(qiáng)成正比,則,可得平衡時,
;
;
溫度()
400
500
600
乙烷轉(zhuǎn)化率()
2.2
9.0
17.8
乙烯選擇性()
92.6
80.0
61.8
催化劑
的轉(zhuǎn)化率/%
7.3
14.3
22.3
濃度
增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率加快,反之減慢。濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響的注意事項:
(1)固體和純液體的濃度可視為常數(shù),改變其物質(zhì)的量,對反應(yīng)速率無影響,但要注意水對溶液的稀釋作用。
(2)固體物質(zhì)的反應(yīng)速率與接觸面積有關(guān),顆粒越細(xì),表面積越大,反應(yīng)速率就越快。
(3)若某物質(zhì)的濃度變化改變了其性質(zhì),反應(yīng)實質(zhì)可能發(fā)生改變,要具體分析反應(yīng)速率的變化(如鐵與稀硫酸反應(yīng),在一定濃度范圍內(nèi)反應(yīng)速率與濃度有關(guān),但常溫下鐵遇濃硫酸鈍化)。
(4)對于離子反應(yīng),只有實際參加反應(yīng)的各離子濃度發(fā)生變化,才會引起化學(xué)反應(yīng)速率的改變。
壓強(qiáng)
對于有氣體參加的反應(yīng),增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率加快,反之減慢。壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響注意事項:
壓強(qiáng)影響反應(yīng)速率適用于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng),壓強(qiáng)改變反應(yīng)速率的實質(zhì)是通過改變物質(zhì)濃度引起的,若壓強(qiáng)的改變沒有導(dǎo)致濃度發(fā)生變化,則反應(yīng)速率不變。
對于有氣體參與的反應(yīng),有如下三種類型:
(1)恒溫時
①體積減小→壓強(qiáng)增大→氣體反應(yīng)物濃度增大→反應(yīng)速率增大。
②體積增大→壓強(qiáng)減小→氣體反應(yīng)物濃度減小→反應(yīng)速率減小。
(2)恒溫恒容時
①充入氣體反應(yīng)物→總壓強(qiáng)增大→氣體反應(yīng)物濃度增大→反應(yīng)速率增大。
②充入“惰性氣體”→總壓強(qiáng)增大→反應(yīng)物濃度不變→反應(yīng)速率不變。
(3)恒溫恒壓時
充入“惰性氣體”→體積增大→反應(yīng)物濃度減小→反應(yīng)速率減小。
溫度
升高溫度,反應(yīng)速率加快,反之減慢。無論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)速率均加快,但增大的倍數(shù)可能不同。
溫度對反應(yīng)速率的影響不受反應(yīng)物聚集狀態(tài)的限制,不論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),升高溫度都能增大化學(xué)反應(yīng)速率,故不能認(rèn)為升高溫度只會增大吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率。
催化劑
使用催化劑,能改變化學(xué)反應(yīng)速率,且正、逆反應(yīng)速率的改變程度相同。催化劑對反應(yīng)速率的影響注意事項:
其他因素
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①固體表面積:固體顆粒越小,其單位質(zhì)量的表面積越大,與其他反應(yīng)物的接觸面積越大,化學(xué)反應(yīng)速率越大。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②反應(yīng)物狀態(tài):一般來說,配成溶液或反應(yīng)物是氣體,都能增大反應(yīng)物之間的接觸面積,有利于增大反應(yīng)速率。
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③形成原電池:可以增大氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)速率。
④其它方法:光輻照、放射線輻照、超聲波、電弧、強(qiáng)磁場、高速研磨,均是行之有效的改變化學(xué)反應(yīng)速率的方法(塊狀)。
條件改變
單位體積內(nèi)
有效碰撞次數(shù)
化學(xué)反應(yīng)速率
分子總數(shù)
活化分子數(shù)
活化分子百分?jǐn)?shù)
增大反應(yīng)物濃度
增加
增加
不變
增加
增大
增大壓強(qiáng)
增加
增加
不變
增加
增大
升高溫度
不變
增加
增加
增加
增大
加催化劑
不變
增加
增加
增加
增大
mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g),若A為固體或液體,則
是否是平衡狀態(tài)
混合氣體的平均摩爾質(zhì)量一定
平衡
混合氣體的密度一定
平衡
類型
判斷依據(jù)
是否是平衡狀態(tài)
混合物體系中各成分的含量
①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)一定
平衡
②各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定
平衡
③各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定
平衡
④總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定
不一定平衡
正、逆反應(yīng)
速率的關(guān)系
①在單位時間內(nèi)消耗了m mlA同時生成m mlA,即v(正)=v(逆)
平衡
②在單位時間內(nèi)消耗了n mlB同時消耗了p mlC,則v(正)=v(逆)
平衡
③在單位時間內(nèi)生成n mlB,同時消耗了q mlD,因均指v(逆)
不一定平衡
④v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q,v(正)不一定等于v(逆)
不一定平衡
壓強(qiáng)
①m+n≠p+q時,總壓強(qiáng)一定 (其他條件一定)
平衡
②m+n=p+q時,總壓強(qiáng)一定 (其他條件一定)
不一定平衡
混合氣體平均相對分子質(zhì)量
①一定時,只有當(dāng)m+n≠p+q時
平衡
②一定時,但m+n=p+q時
不一定平衡
溫度
任何反應(yīng)都伴隨著能量變化,當(dāng)體系溫度一定時
平衡
顏色
反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色一定
平衡
體系的密度
恒溫恒容時,密度一定
不一定平衡
恒溫恒壓時,若m+n≠p+q,則密度一定時
平衡
恒溫恒壓時,若m+n=p+q,則密度一定時
不一定平衡
改變的條件(其他條件不變)
化學(xué)平衡移動的方向
濃度
增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度
向正反應(yīng)方向移動
減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度
向逆反應(yīng)方向移動
壓強(qiáng)
(對有氣體參加的反應(yīng))
反應(yīng)前后氣體體積改變
增大壓強(qiáng)
向氣體分子總數(shù)減小的方向移動
減小壓強(qiáng)
向氣體分子總數(shù)增大的方向移動
反應(yīng)前后氣體體積不變
改變壓強(qiáng)
平衡不移動
溫度
升高溫度
向吸熱反應(yīng)方向移動
降低溫度
向放熱反應(yīng)方向移動
催化劑
同等程度改變v正、v逆,平衡不移動
影響因素
內(nèi)因
反應(yīng)物本身的性質(zhì)
外因
溫度升高
ΔH0,K值增大
提醒:
①K只受溫度影響,與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān)。
②K值的大小只能預(yù)示某可逆反應(yīng)向某方向進(jìn)行的最大限度,不能預(yù)示反應(yīng)達(dá)到平衡所需要的時間。
③當(dāng)K>105時,可以認(rèn)為反應(yīng)進(jìn)行完全。
模板一
模板二
①平衡總壓為p0
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
n(平) a b c
p(分壓) eq \f(a,a+b+c)p0 eq \f(b,a+b+c)p0 eq \f(c,a+b+c)p0
Kp=eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(c,a+b+c)p0))\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(a,a+b+c)p0))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(b,a+b+c)p0))\s\up12(3))
②剛性容器起始壓強(qiáng)為p0,平衡轉(zhuǎn)化率為α。
2NO2(g)N2O4(g)
p(始) p0 0
Δp p0α eq \f(1,2)p0α
p(平) p0-p0α eq \f(1,2)p0α
Kp=eq \f(\f(1,2)p0α,(p0-p0α)2)
圖像
t1時刻所改變的條件
溫度
升高
降低
升高
降低
正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
壓強(qiáng)
增大
減小
增大
減小
正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)
正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)
圖像
分析
結(jié)論
t1時v′正突然增大,v′逆逐漸增大;v′正>v′逆,平衡向正反應(yīng)方向移動
t1時其他條件不變,增大反應(yīng)物的濃度
t1時v′正突然減小,v′逆逐漸減小;v′逆>v′正,平衡向逆反應(yīng)方向移動
t1時其他條件不變,減小反應(yīng)物的濃度
t1時v′逆突然增大,v′正逐漸增大;v′逆>v′正,平衡向逆反應(yīng)方向移動
t1時其他條件不變,增大生成物的濃度
t1時v′逆突然減小,v′正逐漸減?。籿′正>v′逆,平衡向正反應(yīng)方向移動
t1時其他條件不變,減小生成物的濃度
AB段:Zn與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng),使溶液的溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率逐漸增大。
BC段:隨著反應(yīng)的進(jìn)行,鹽酸的濃度逐漸減小,化學(xué)反應(yīng)速率逐漸減小。
反應(yīng)方程式
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
AB段:反應(yīng)產(chǎn)生的Mn2+對該反應(yīng)起催化作用。
BC段:隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物的濃度逐漸減小,化學(xué)反應(yīng)速率逐漸減小。
以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) ΔH=Q kJ·ml-1為例
m+n>p+q,ΔH>0
m+n
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