化学反应速率和化学平衡

海量资源尽在星星文库：总复习化学反应速率和化学平衡试题考点分类精讲、精析一、以不同物质表示反应速率例1：在N2＋3H22NH3反应中，自反应开始至2S末，氨的浓度由0变为0.4mol/L，则以氢气的浓度变化表示该反应在2S内的平均反应速率是（）A．0.3mol/L·SB．0.4mol/L·SC．0.6mol/L·SD．0.8mol/L·S分析：化学反应速率通常是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大来表示在由氮和氢合成氨的反应中，氨的浓度每增加2mol/L，则氮和氢的浓度分别减少1mol/L和3mol/L。当氨浓度增加0.4mol/L时，氢的浓度减少043206..（mol/L）。该反应速率用氢气表示即为VH206203./.（mol/L·S）则A正确。此题也可以这样解：VNH304202./.（mol/L·S）由反应速率之比等于化学方程式中各相应物质min子式前的系数之比：VVVVHNHHNH23233232320203，..（mol/L·S）。二、反应速率的大小判断例2：把稀硫酸倒在亚硫酸钠粉末上，能使反应的最初速率加快的是（）A．增大亚硫酸钠粉末的量。B．硫酸浓度增大一倍，用量减少到原来的1/2。C．硫酸浓度不变，用量增大一倍。D．使反应在较高温度下进行。分析：A．固体物质和液体物质（不是溶液）的浓度是不变的。所以增加亚硫酸钠粉末并不改变其浓度。对反应速率无影响。B．由于硫酸浓度增大一倍，所以反应的初始速度加快。至于硫酸用量的多少，只影响参加反应的物质的量的多少，而不影响反应速率。故B正确。C．中硫酸的浓度没变。故对反应速率无影响。D．因L高温度反应速率加快，故D也是答案。三、各物质反应速率（浓度变化量或物质的量的变化量）之比等于各物质计量系数之比例3：某温度时，在3L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析：（1）该反应的化学方程式：；（2）反应开始至2min末，X的反应速率为；（3）该反应是由开始反应的。（正反应逆反应正逆反应同时。）海量资源尽在星星文库：分析：首先要看清图中横坐标、纵坐标及曲线的变化趋势从中找到X、Y、Z转化的物质的量及物质的量之比，便可写出化学方程式。然后据反应速率的概念，可求出X的反应速率，再据曲线是否通过原点，可判断可逆反应进行的方向。解答：（1）在时间为3min钟时，X、Y、Z的物质的量min别为1.0、1.0、1.6，在时间为“0”时物质的量min别为0.4、1.2、2.0，故物质的量变化为：X由0.4mol1.0mol，增加0.6mol。Y由1.2mol1.0mol，减少0.2mol。Z由2.0mol1.6mol，减少0.4mol。转化的物质的量之比X∶Y∶Z=3∶1∶2据转化的物质的量之比=化学方程式各物质的系数比，得到化学方程式为：2Z＋Y3X（2）2min钟末，X的物质的量为0.8mol，增加的物质的量为0.8－0.4=0.4（mol），容积为3L的容器，则物质的量浓度为0.4/3（mol/L），再除以时间，得X的反应速率为0.4/3×2=0.067（mol/L·min）（3）图中X、Y、Z三条曲线均未通过原点可断定该反应是由正、逆反应同时开始反应的，则为答案。[启示]：本题为考查识图能力，化学反应速率的概念及简单计算；根据转化的物质的量之比与化学方程式中各物质的系数比相等书等化学方程式等内容的图像题。遇到图像题，一定要看清横、纵坐标，注意单位。本题给出的纵坐标是物质的量，不是物质的量浓度，如果忘记除以3L，就会得0.3mol/L·min。本题速率的单位是mol/L·min，而不是mol/L·S。四、化学平衡状态的判断例4．在一定温度下，反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是（）（A）单位时间内生成nmolA2，同时生成nmolAB（B）容器内总压强不随时间改变（C）单位时间内生成2nmolAB同时生成nmolB2（D）任何时间内A2、B2的物质的量之比为定值。分析：因为左边化学计量数之和为2，右边也为2，所以无论从左边反应开始，还是从右边加入生成物开始，总过程，气体压强始终不变，所以B是错误的。根据化学计量数关系，如果正反应速率看作单位时间AB生成为2mol的话，逆反应生成B2或A2各1mol，是平衡状态，即正反应速率等于逆反应速率了。（C）是正确的，任何时间内A2和B2反应的化学计量数之比都是1:1，但初始加的A2和B2如果不同，那么它们在反应混合物中物量的量之比不可能为定值。海量资源尽在星星文库：答：C。五、等效平衡状态的判断及有关计算例5．在一恒定的容器中，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值为（）A．只能为2B．只能为3C．可能为2，也可能为3D．无法确定分析：①对于反应：2A(g)+B(g)xC(g)只要有相同的起始条件则会达到同一平衡。已知起始A为2mol，B为1mol，平衡时C的体积分数为W%。现起始时A、B、C物质的量分别为0.6mol、0.3mol、1.4mol，只要将C变为0，A和B分别为2mol、1mol即可使平衡时C体积分数为W%。用A、C列式：204.1)6.02(2xmolxmol，.24.1)3.01(1xmolxmolCB列式、或用②若x=3，方程两边气体体积相等，只要A、B起始物质的量之比等于其化学计量数之比（2:1）都可达同一平衡，因此x=3也符合题目要求。例6．在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2＋O22SO3，当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入SO2、O2、SO3的物质的量。如a、b、c取不同的数值，它们必需满足一定的关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时完全相同。请填写下列空白：（1）若a＝0，b＝0，则c＝（2）若a＝0.5，则b＝，c＝（3）a、b、c必需满足的一般条件是（请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）：、。分析：2SO2＋O22SO3方程两边气体体积有变化，所以压强改变，平衡被破坏，会发生移动。则只有正反应起始浓度和逆反应起始浓度相当，在相同条件下，可达到同一平衡状态。则（1）中若a＝0，b＝0，c必等于2,（2）中从正反应开始，现a＝0.5，可看作反应了1.5，b应是1，反应掉了0.75，还余0.25，c应是1.5。（3）中SO3（c）转为SO2仍为c，那么a＋c＝2，SO3(c)转为O2应为2c,则b＋2c＝1,2b＋c＝2。答案：3．（1）2（2）0.25，1.5（4）a+c=2，2b+c=2六、平衡移动原理的综合应用例6、实验室里常见到右图所示仪器，该仪器为两头密封的玻璃管，中间带有一根玻璃短柄。该仪器可进行多项实验。当玻璃管内装有碘晶体时，用此仪器可进行碘升华实验，具有装置简单、操作方便、现象明显、没有污染，可反复使用等优点。（1）用此仪器不能反复进行的实验是（填序号）A．NH4Cl固体受热分解催化剂△海量资源尽在星星文库：．KMnO4晶体受热分解C．白磷和红磷一定温度下互相转变D．无水CuSO4和胆矾的互变实验（2）当玻璃管内装有NO2和N2O4的混合气体时，亦可反复进行反应条件对化学平衡影响的实验，该实验的操作过程和实验现象是。（3）如果玻璃管内装有大量红色溶液，加热时溶液颜色变浅，冷却时恢复红色，该溶液可能是，如果玻璃管内封有少量无色溶液，加热溶液时，溶液变红，冷却后恢复无色。此溶液可能是。分析：①气体和液体都处在同一个封闭体系中，受热时气体在水中溶解度减小而从水中逸出，冷却后气体又溶于水，回复到加热前的状态。②氨水的平衡；NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋＋OH－，受热时平衡向左移动，逸出NH3气，溶液中[OH－]降到一定值时酚酞不显色，溶液褪为无色。被SO2漂白了的品红溶液在受热时SO2从水中逸出，品红恢复红色，冷却后SO2溶于水又将品红漂白。答案：（1）B；（2）将该装置浸入冰水中，颜色变浅，再取出，擦干水，放在酒精灯上烘烤，颜色变深。（3）稀氨水和酚酞的混合溶液；被SO2漂白后的品红溶液。