2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第7章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡教案.doc

2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第7章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡教案復(fù)習(xí)目標(biāo)：1、掌握化學(xué)反應(yīng)速率的基本概念、大小比較及簡(jiǎn)單計(jì)算。2、了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，能夠從理論上進(jìn)行解釋。3、掌握化學(xué)平衡的概念、影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素。4、掌握平衡圖像，能夠運(yùn)用圖像解決相關(guān)問(wèn)題。5、了解等效平衡思想，能夠運(yùn)用于解題?；A(chǔ)知識(shí)：【化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素】一、化學(xué)反應(yīng)速率1、化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法：通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或者生成物濃度的增加來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率。2、表達(dá)式： 3、單位：mol/(Ls) ；molL-1S-1；mol/(Lmin) ；mol/(Lh)等。4、意義 衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度。5、特點(diǎn)（1）同一化學(xué)反應(yīng)用不同物質(zhì)濃度的改變量表示 速率，數(shù)值可能不同，但表示意義相同。因此，在表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，必須注明是以哪種物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn)的。（2）對(duì)于任一化學(xué)反應(yīng)：aA +bB=cC +dD可用(A)、(B)、(C)、(D)表示其速率，則有(A):(B):(C):(D)= a:b:c:d，即化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比（還可等于其學(xué)其濃度變化之比或物質(zhì)的量變化之比）。【注意】一般來(lái)說(shuō)，化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)的進(jìn)行而逐漸減慢。因此，某一段時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率，實(shí)際是一段時(shí)間內(nèi)的平均速率，而不是指瞬時(shí)速率。固體或純液體（不是溶液），其濃度可視為常數(shù)，因此不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率?！纠?】6、化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較（1）同一化學(xué)反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時(shí)數(shù)值可能不同，但比較反應(yīng)速率的快慢不能只看數(shù)值的大小，而要通過(guò)轉(zhuǎn)化換算成同一物質(zhì)表示，再比較數(shù)值的大小。（2）比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值，即比較與， 若 則A表示的反應(yīng)速率比B大。（3）注意反應(yīng)速率單位的一致性。（4）注意外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律?！纠?】二、影響反應(yīng)速率的因素1、有效碰撞理論（1）有效碰撞 反應(yīng)物分子間能發(fā)生反應(yīng)的碰撞。 發(fā)生條件：發(fā)生碰撞的分子具有較高的能量； 分子在一定的方向上發(fā)生碰撞。（2）活化分子 化學(xué)反應(yīng)中，能量較高、有可能發(fā)生 有效碰撞的分子。（3）活化能 活化分子的平均能量與所有分子的 平均能量之差（用Ea表示，其單位為kJ/mol）?；罨茉酱螅磻?yīng)越難進(jìn)行。2、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素內(nèi)因：反應(yīng)物的性質(zhì)是反應(yīng)速率大小的決定因素。外因：主要因素有濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等。（1）濃度：其它條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快。（2）溫度：其它條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快。一般來(lái)說(shuō)，溫度每升高10，反應(yīng)速率增大為原來(lái)的24倍。（3）壓強(qiáng)：其它條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，對(duì)于有氣體物質(zhì)參加的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)速率加快。（4）催化劑：使用正催化劑，能加快反應(yīng)速率。未特別指明時(shí)，均指正催化劑。解釋?zhuān)航忉尰瘜W(xué)反應(yīng)速率快慢的鏈條思維：活化能活化分子有效碰撞化學(xué)反應(yīng)速率。影響外因單位體積內(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?cè)黾蛹涌煸龃髩簭?qiáng)增加增加不變?cè)黾蛹涌焐邷囟炔蛔冊(cè)黾釉龃笤黾蛹涌焓褂么呋瘎┎蛔冊(cè)黾釉龃笤黾蛹涌臁纠?】【化學(xué)反應(yīng)的限度】一、化學(xué)平衡1、可逆反應(yīng)：在相同條件下同時(shí)向正、反兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)稱(chēng)為可逆反應(yīng)。在可逆反應(yīng)中使用“”。2、化學(xué)平衡狀態(tài)（1）概念：在一定條件下可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化，這種狀態(tài)稱(chēng)為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱(chēng)化學(xué)平衡。（2）特征：逆：化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)。等：V（正）=V（逆）0動(dòng)：化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡。雖然V（正）=V（逆），但正、逆反應(yīng)仍在進(jìn)行。定：反應(yīng)物和生成物的濃度保持一定。變：外界條件改變，平衡也隨之改變。3、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷（標(biāo)志）1）本質(zhì)標(biāo)志v(正)v(逆)0。對(duì)于某一可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō)，正反應(yīng)消耗掉某反應(yīng)物的速率等于逆反應(yīng)生成該反應(yīng)物的速率。2）等價(jià)標(biāo)志(1)全是氣體參加的體積可變反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化。例如：N23H22NH3。(2)體系中各組分的物質(zhì)的量濃度或體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變。(3)全是氣體參加的體積可變反應(yīng)，體系的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化。例如：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)。(4)對(duì)同一物質(zhì)而言，斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。(5)對(duì)于有顏色物質(zhì)參加或生成的可逆反應(yīng)，體系的顏色不再隨時(shí)間而變化，如2NO2(g) N2O4(g)。(6)體系中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或某生成物的產(chǎn)率達(dá)到最大值且不再隨時(shí)間而變化?！纠?】二、化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率（1）概念：對(duì)于一定條件下的可逆反應(yīng)（aA+bBcC+dD），達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度的乘冪的乘積與反應(yīng)物濃度的乘冪的乘積之比為一常數(shù)，記作Kc，稱(chēng)為化學(xué)平衡常數(shù)(濃度平衡常數(shù))。（2）數(shù)學(xué)表達(dá)式：Kc=如果反應(yīng)物和生成物均為氣體，當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，將由各物質(zhì)平衡分壓算得的平衡常數(shù)稱(chēng)為壓強(qiáng)平衡常數(shù)。即KP=濃度平衡常數(shù)和壓強(qiáng)平衡常數(shù)均稱(chēng)為化學(xué)平衡常數(shù)。（3）意義：平衡常數(shù)的大小化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度（即反應(yīng)限度）；平衡常數(shù)的數(shù)值越大，說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行得越完全。（4）影響因素：只與溫度有關(guān)，而與濃度無(wú)關(guān)。（5）平衡轉(zhuǎn)化率：對(duì)于可逆反應(yīng)aA+bB cC+dD，反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率可以表示為：(A)= 100%【例5】三、化學(xué)平衡移動(dòng)1概念 達(dá)到平衡狀態(tài)的反應(yīng)在條件改變后，平衡狀態(tài) 被破壞的過(guò)程。2過(guò)程3平衡移動(dòng)方向與反應(yīng)速率的關(guān)系 （1）v正> v逆,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。 （2）v正= v逆，平衡不移動(dòng)。 （3）v正< v逆,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。4平衡移動(dòng)會(huì)伴隨著哪些變化（1）反應(yīng)速率的變化(引起平衡移動(dòng)的本質(zhì)，但速率變化也可能平衡不移動(dòng))，主要看v正與v逆是否相等，如果v正v逆，則平衡必然要發(fā)生移動(dòng)，如v正、v逆同時(shí)改變相同倍數(shù)，則平衡不移動(dòng)。（2）濃度的變化，平衡移動(dòng)會(huì)使?jié)舛茸兓菨舛鹊淖兓灰欢ㄊ蛊胶庖苿?dòng)。（3）各組分百分含量的變化。（4）平均相對(duì)分子質(zhì)量的變化。（5）顏色的變化(顏色變化，平衡不一定發(fā)生移動(dòng))。（6）混合氣體密度的變化。（7）轉(zhuǎn)化率的變化。（8）溫度變化5影響平衡移動(dòng)的因素(1)從溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑等因素影響判斷條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線(xiàn)平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線(xiàn)增大反應(yīng)物的濃度v正、v逆均增大，且v正>v逆正向移動(dòng)正反應(yīng)方向?yàn)闅怏w體積增大的放熱反應(yīng)增大壓強(qiáng)或升高溫度v正、v逆均增大，且v逆>v正逆向移動(dòng)減小反應(yīng)物的濃度v正、v逆均減小，且v逆>v正逆向移動(dòng)減小壓強(qiáng)或降低溫度v正、v逆均減小，且v正>v逆正向移動(dòng)增大生成物的濃度v正、v逆均增大，且v逆>v正逆向移動(dòng)任意平衡或反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)和相等的平衡正催化劑或增大壓強(qiáng)v正、v逆同等倍數(shù)增大平衡不移動(dòng)減小生成物的濃度v正、v逆均減小，且v正>v逆正向移動(dòng)負(fù)催化劑或減小壓強(qiáng)v正、v逆同等倍數(shù)減?。?）從化學(xué)平衡常數(shù)判斷Q=若QK，化學(xué)平衡正向（向右）移動(dòng)。若QK，化學(xué)平衡逆向（向左）移動(dòng)。（3）勒夏特列原理 1）內(nèi)容 如果改變影響平衡的條件之一（如 溫度、濃度或壓強(qiáng)）,平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。 2）適用 該原理適用于化學(xué)平衡、溶解平衡、電離平衡、水解平衡等動(dòng)態(tài)平衡。 這種減弱并不能消除外界條件的變化?！局更c(diǎn)迷津】應(yīng)用勒夏特列原理時(shí)要注意不能走入誤區(qū)：(1)是否真的改變了影響化學(xué)平衡的條件。例如：A改變化學(xué)平衡體系中固體或純液體的物質(zhì)的量時(shí)，并未改變影響化學(xué)平衡的條件；B即使有氣體存在的化學(xué)平衡體系，恒溫、恒容下充入惰性氣體，也未改變影響化學(xué)平衡的條件。(2)可逆反應(yīng)是否存在能夠減弱某項(xiàng)條件改變的反應(yīng)方向，例如對(duì)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g), m+n=p+q型的可逆反應(yīng)，它無(wú)氣體體積擴(kuò)大或縮小的反應(yīng)方向，即使是改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡也不移動(dòng)。（4）平衡移動(dòng)的應(yīng)用判狀態(tài)：由壓強(qiáng)的改變，根據(jù)平衡移動(dòng)的方向，可以判斷反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)。判系數(shù)：由壓強(qiáng)的改變，根據(jù)平衡移動(dòng)的方向，可以判斷方程式中某氣體物質(zhì)的計(jì)量數(shù)或反應(yīng)物和生成物之間的計(jì)量數(shù)的大小關(guān)系。 判H：由溫度的改變，根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)的方向，可以判斷正反應(yīng)或逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)。判轉(zhuǎn)化率：根據(jù)條件改變對(duì)化學(xué)平衡的影響,可以判斷達(dá)到新平衡時(shí)某反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的提高或降低以及平衡體系中某組分百分含量的變化。調(diào)控反應(yīng)：根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率和平衡的條件以及化學(xué)平衡移動(dòng)原理，可調(diào)控工業(yè)反應(yīng)使之效益最大化。【例6、7、8、9】例題精講：【例1】（xx福建卷，12）化合物Bilirubin在一定波長(zhǎng)的光照射下發(fā)生分解反應(yīng)，反應(yīng)物嘗試隨反應(yīng)時(shí)間變化如右圖所示，計(jì)算反應(yīng)48 min間的平均反應(yīng)速率和推測(cè)反應(yīng)16 min 反應(yīng)物的濃度，結(jié)果應(yīng)是A2.5molL-1和2.0molL-1B2.5molL-1和2.5molL-1 C3.0molL-1和3.0molL-1D2.0molL-1和3.0molL-1解析本題考察化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算。第8秒與第4秒時(shí)反應(yīng)物濃度差C為10umolL-1min-1，t為4秒，所以在48min間的平均反應(yīng)速率為2.5 umolL-1min-1，可以排除CD兩個(gè)答案；圖中從0min開(kāi)始到8min反應(yīng)物濃度減低了4倍，根據(jù)這一幅度，可以推測(cè)從第8min到第16分也降低4倍，即由10umolL-1min-1降低到2.5 umolL-1min-1，因此推測(cè)第16min反應(yīng)物的濃度為2.5 umolL-1，所以可以排除A而選B答案B【例2】反應(yīng)A3B=2C2D，在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為：v(A)0.15 molL1s1 v(B)0.6 molL1s1v(C)1.2 molL1min1 v(D)0.45 molL1s1其中，反應(yīng)進(jìn)行得最快的是()AB C D解析據(jù)v(A)0.15 mol/(Ls)，中v(A)v(B)0.2 mol/(Ls)，中v(A)v(C)0.2 mol/(Ls)，中v(A)v(D)0.225 mol/(Ls)故反應(yīng)最快的為。答案D【例3】（xx全國(guó)卷1，27）（15分）在溶液中，反應(yīng)A+2BC分別在三種不同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行，它們的起始濃度均為c(A)=0.100mol/L、c(b)=0.200mol/l及c(c)=0mol/L。反應(yīng)物A的濃度隨時(shí)間的變化如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）與比較，和分別僅改變一種反應(yīng)條件。所改變的條件和判斷的理由是：_ _；_ _；（2）實(shí)驗(yàn)平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)；實(shí)驗(yàn)平衡時(shí)C的濃度為_(kāi)；（3）該反應(yīng)的_0，判斷其理由是_；（4）該反應(yīng)進(jìn)行到4.0min時(shí)的平均反應(yīng)速度率：實(shí)驗(yàn)：=_； 實(shí)驗(yàn)：=_。解析（1）使用了（正）催化劑；理由：因?yàn)閺膱D像可看出，兩者最終的平衡濃度相同，即最終的平衡狀態(tài)相同，而比所需要的時(shí)間短，顯然反應(yīng)速率加快了，故由影響反應(yīng)速率和影響平衡的因素可知是加入（正）催化劑；升高溫度；理由：因?yàn)樵摲磻?yīng)是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，所以不可能是改變壓強(qiáng)引起速率的改變，又由于各物質(zhì)起始濃度相同，故不可能是改變濃度影響反應(yīng)速率，再由于和相比達(dá)平衡所需時(shí)間短，平衡時(shí)濃度更小，故不可能是改用催化劑，而只能是升高溫度來(lái)影響反應(yīng)速率的（2）不妨令溶液為1L，則中達(dá)平衡時(shí)A轉(zhuǎn)化了0.04mol，由反應(yīng)計(jì)量數(shù)可知B轉(zhuǎn)化了0.08mol，所以B轉(zhuǎn)化率為；同樣在中A轉(zhuǎn)化了0.06mol，則生成C為0.06mol,體積不變，即平衡時(shí)C(c)=0.06mol/L(3) 0；理由：由和進(jìn)行對(duì)比可知升高溫度后A的平衡濃度減小，即A的轉(zhuǎn)化率升高，平衡向正方向移動(dòng)，而升溫是向吸熱的方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，0（4）從圖上讀數(shù)，進(jìn)行到4.0min時(shí)，實(shí)驗(yàn)的A的濃度為：0.072mol/L,則C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L，,=2=0.014mol(Lmin)-1；進(jìn)行到4.0mi實(shí)驗(yàn)的A的濃度為：0.064mol/L：C(A,) =0.10-0.064=0.036mol/L，,=0.0089mol(Lmin)-1答案（1）加催化劑；達(dá)到平衡的時(shí)間縮短，平衡時(shí)A的濃度未變溫度升高；達(dá)到平衡的時(shí)間縮短，平衡時(shí)A的濃度減?。?）40%（或0.4）；0.06mol/L；（3）；升高溫度向正方向移動(dòng)，故該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)（4）0.014mol(Lmin)-1；0.008mol(Lmin)-1【命題意圖】考查基本理論中的化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡部分，一些具體考點(diǎn)是：易通過(guò)圖像分析比較得出影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的具體因素（如：濃度，壓強(qiáng)，溫度，催化劑等）、反應(yīng)速率的計(jì)算、平衡轉(zhuǎn)化率的計(jì)算，平衡濃度的計(jì)算，的判斷；以及計(jì)算能力，分析能力，觀察能力和文字表述能力等的全方位考查。【例4】H2(g)I2(g) 2HI(g)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_。c(H2)c(I2)c(HI)時(shí) c(H2)c(I2)c(HI)112時(shí)c(H2)、c(I2)、c(HI)不再隨時(shí)間而改變單位時(shí)間內(nèi)生成n mol H2的同時(shí)生成2n mol HI單位時(shí)間內(nèi)生成n mol H2的同時(shí)生成n mol I2反應(yīng)速率v(H2)v(I2)v(HI)一個(gè)HH鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)HI鍵斷裂 溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化溫度和體積一定時(shí)，混合氣體的顏色不再變化溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化條件一定，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化【導(dǎo)航】此題從多個(gè)角度分析平衡態(tài)或不平衡態(tài)各種相關(guān)物理量的變化情況，有助于加深對(duì)平衡特點(diǎn)的理解。能否作為判斷平衡的標(biāo)志就看能否直接或間接的體現(xiàn)v正v逆或各物質(zhì)的濃度及百分含量不變。答案【例6】（xx天津卷，10）（14分）二甲醚是一種重要的清潔燃料，也可替代氟利昂作制冷劑等，對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物（水煤氣）合成二甲醚。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： 煤的氣化的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：_。 煤的氣化過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收，生成兩種酸式鹽，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。 利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下： 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)；H 90.8 kJmol1 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)；H 23.5 kJmol1 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)；H 41.3 kJmol1 總反應(yīng)：3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的H _；一定條件下的密閉容器中，該總反應(yīng)達(dá)到平衡，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是_（填字母代號(hào)）。a高溫高壓 b加入催化劑 c減少CO2的濃度d增加CO的濃度 e分離出二甲醚 已知反應(yīng)2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400 。此溫度下，在密閉容器中加入CH3OH ，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組分的濃度如下：物質(zhì)CH3OHCH3OCH3H2O濃度/（molL1）0.440.60.6 比較此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正 _ v逆 （填“>”、“<”或“”)。 若加入CH3OH后，經(jīng)10 min反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)c(CH3OH) _；該時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) _。解析(1)煤生成水煤氣的反應(yīng)為C+H2OCO+H2。(2)既然生成兩種酸式鹽，應(yīng)是NaHCO3和NaHS，故方程式為：Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS。(3)觀察目標(biāo)方程式，應(yīng)是2+，故H=2H1+H2+H3=-246.4kJ mol -1。正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡左移，CO轉(zhuǎn)化率減??；加入催化劑，平衡不移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率不變；減少CO2的濃度、分離出二甲醚，平衡右移，CO轉(zhuǎn)化率增大；增大CO濃度，平衡右移，但CO轉(zhuǎn)化率降低；故選c、e。(4)此時(shí)的濃度商Q=1.86400，反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故正逆；設(shè)平衡時(shí)生成物的濃度為0.6+x，則甲醇的濃度為（0.44-2x）有：400=，解得x=0.2 molL-1，故0.44 molL-1-2x=0.04 molL-1。由表可知，甲醇的起始濃度度為(0.44+1.2) molL-1=1.64 molL-1，其平衡濃度為0.04 molL-1，10min變化的濃度為1.6 molL-1，故(CH3OH)=0.16 molL-1min-1。答案(1) C+H2OCO+H2。(2) Na2CO3+H2S=NaHCO3+NaHS(3) -246.4kJ mol -1 c、e(4) 0.04 molL-1 0.16 molL-1min-1【命題立意】本題是化學(xué)反應(yīng)原理的綜合性試題，考查了化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡移動(dòng)原理，和利用濃度商和平衡常數(shù)的關(guān)系判斷平衡移動(dòng)的方向、平衡常數(shù)和速率的計(jì)算等。【例7】（xx四川理綜卷，13）反應(yīng)aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)達(dá)到平衡時(shí)。M的體積分?jǐn)?shù)y(M)與反應(yīng)條件的關(guān)系如圖所示。其中：Z表示反應(yīng)開(kāi)始時(shí)N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。下列說(shuō)法正確的是A同溫同壓Z時(shí)，加入催化劑，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加B同壓同Z時(shí)，升高溫度，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加C同溫同Z時(shí)，增加壓強(qiáng)，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加D同溫同壓時(shí)，增加Z，平衡時(shí)Q的體積分?jǐn)?shù)增加。答案B解析本題考查了平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。A項(xiàng)加入催化劑只能改變反應(yīng)速率，不會(huì)使平衡移動(dòng)。B項(xiàng)由圖像（1）知隨著溫度的升高M(jìn)的體積分?jǐn)?shù)降低，說(shuō)明正反應(yīng)吸熱，所以溫度升高平衡正向移動(dòng)，Q的體積分?jǐn)?shù)增加。C項(xiàng)對(duì)比（1）（2）可以看出相同溫度條件，壓強(qiáng)增大M的體積分?jǐn)?shù)增大，所以正反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)Q的體積分?jǐn)?shù)減小。D項(xiàng)由C項(xiàng)可以判斷D也不對(duì)?！纠?】(xx寧夏理綜，25)已知可逆反應(yīng)：M（g）+N（g） P（g）+Q（g）H>0，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c（M）=1 mol/L，c（N）=2.4 mol/L；達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為 ；該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= （2）若反應(yīng)溫度升高，M的轉(zhuǎn)化率 （填“增大”、“減小”或“不變”）； 平衡常數(shù)K 。（3）若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c（M）=4 mol/L，c（N）=a mol/L；達(dá)到平衡后，c（P）=2 mol/L，a= ；（4）若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為：c（M）=c（N）=b mol/L，達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為 。解析 (1)M(g) + N(g) P(g) + Q(g)始態(tài) 1 mol/L 2.4 mol/L 0 0變化量1 mol/L60% 0.6因此N的轉(zhuǎn)化率為25%（2）由于該反應(yīng)的H>0，即該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，因此升高溫度，平衡右移，M的轉(zhuǎn)化率增大。（3）根據(jù)（1）可求出各平衡濃度：c（M）=0.4 mol/L c（N）=1.8 mol/L c（P）=0.6 mol/L c（Q）=0.6 mol/L因此化學(xué)平衡常數(shù)K=0.5由于溫度不變，因此K不變，達(dá)到平衡后c（P）=2 mol/L c（Q）=2 mol/L c（M）=2 mol/L c（N）=（a-2）mol/L解得a=6（4）設(shè)M的轉(zhuǎn)化率為x，則達(dá)到平衡后各物質(zhì)的平衡濃度分別為：c（M）=b（1-x）mol/L c（N）=b（1-x）mol/L c（P）=bx mol/L c（Q）=bx mol/L解得x=41%答案 (1)25% (2)增大 （3）6 （4）41%【化學(xué)反應(yīng)的方向及判據(jù)】一、焓判據(jù)（1）多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)。如氫氧化亞鐵的水溶液在空氣中被氧化為氫氧化鐵的反應(yīng)是自發(fā)的，其H（298K）=444.3kJmol1（2）部分吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。如NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)，其H（298K）= +37.30kJmol1。（3）有一些吸熱反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，在較高溫度下則能自發(fā)進(jìn)行。如碳酸鈣的分解。研究表明，對(duì)于化學(xué)反應(yīng)而言，絕大多數(shù)放熱反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行，且反應(yīng)放出的熱量越多，體系能量降低得也越多，反應(yīng)越進(jìn)行得越完全?？梢?jiàn)， 反應(yīng)的焓變是制約化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素之一。但是，反應(yīng)焓變不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一依據(jù)。二、熵判據(jù)（1）熵：描述大量粒子混亂度的物理量，符號(hào)為S，單位Jmol1K1，熵值越大，體系的混亂度越大。S(g)>S(l)>S(s)。（2）化學(xué)反應(yīng)的熵變（S）：反應(yīng)產(chǎn)物的總熵與反應(yīng)物總熵之差。（3）反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向的關(guān)系多數(shù)熵增加的反應(yīng)在常溫常壓下均可自發(fā)進(jìn)行。產(chǎn)生氣體的反應(yīng)、氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，熵變都是正值，為熵增加反應(yīng)。有些熵增加的反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行，但在較高溫度下則可自發(fā)進(jìn)行。如碳酸鈣的分解。個(gè)別熵減少的反應(yīng)，在一定條件下也可自發(fā)進(jìn)行。如鋁熱反應(yīng)的S= 133.8 Jmol1K1，在點(diǎn)燃的條件下即可自發(fā)進(jìn)行。化學(xué)反應(yīng)的S越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。但不是唯一判據(jù)。三、綜合判據(jù)吉布斯自由能判據(jù)在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，化學(xué)反應(yīng)的方向的判據(jù)為：G=HTS0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行G=HTS=0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)G=HTS0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行 “四象限法”判斷化學(xué)反應(yīng)的方向。在二維平面內(nèi)建立坐標(biāo)系，第象限的符號(hào)為“、”，第象限的符號(hào)為“、”，第象限的符號(hào)為“、”，第象限的符號(hào)為“、”。借肋于數(shù)學(xué)坐標(biāo)系四個(gè)象限的符號(hào)，聯(lián)系焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響，可以從熱力學(xué)的角度快速判斷化學(xué)反應(yīng)的方向。反應(yīng)放熱和熵增加都有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。該判據(jù)指出的是化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)。S0H0所有溫度下反應(yīng)均不能自發(fā)進(jìn)行S0H0所有溫度下均可自發(fā)進(jìn)行S0H0高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行S0H0低溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行yx、四、應(yīng)用第象限符號(hào)為“、”（S0、H0）時(shí)化學(xué)反應(yīng)的方向高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行【例】石灰石的分解反應(yīng)為：CaCO3(s)=CaO(s) +CO2(g)其H（298K）=178.2kJmol，S（298K）=169.6Jmol1K1試根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷該反應(yīng)在常溫下是否自發(fā)進(jìn)行？其分解溫度是多少？解析HS178.2kJmol298103169.6kJmol1K1 =128kJmol10298K時(shí)，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。即常溫下該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。由于該反應(yīng)是吸熱的熵增加反應(yīng)，升高溫度可使HS0，假設(shè)反應(yīng)焓變和熵變不隨溫度變化而變化，據(jù)HS0可知，H/S =178.2kJmol/103169.6kJmol1K1=1051K，即溫度高于778時(shí)反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行。.第象限符號(hào)為“、”（S0、H0）時(shí)化學(xué)反應(yīng)的方向所有溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行【例】已知雙氧水、水在298、100kPa時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的數(shù)據(jù)如下：物 質(zhì)fH/kJmolH2O(l)-258.8H2O2(l)-191.2O2（g）0（）試由以上數(shù)據(jù)計(jì)算雙氧水發(fā)生分解反應(yīng)的熱效應(yīng)。（）若雙氧水發(fā)生分解反應(yīng)生成液態(tài)水和氧氣時(shí)，其S=57.16Jmol1K1試判斷該反應(yīng)在常溫下能否自發(fā)進(jìn)行。若溫度達(dá)到xx時(shí)，反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行。解析(1)根據(jù)H =H（產(chǎn)）-H（反）得，H =2（-258.8kJmol）+02（-191.2kJmol）=-135.2kJmol。（2）在298時(shí)，HS135.2kJmol(298K10357.16kJmol1K1) =-152.23 kJmol0該反應(yīng)在常溫下可自發(fā)進(jìn)行。溫度達(dá)到xx，且假定焓變和熵變不隨溫度變化而變化，HS-135.2kJmol(xxK10357.16kJmol1K1)= -2495.2kJmol0故S0、H0時(shí)，僅從符號(hào)上進(jìn)行分析，無(wú)論溫度如何變化，恒有HS0，故化學(xué)反應(yīng)的方向所有溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行。第象限符號(hào)為“、”（S0、H0）時(shí)化學(xué)反應(yīng)的方向低溫下反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行【例】常溫下氫氧化亞鐵與空氣中的氧氣及水有可能發(fā)生反應(yīng)，即：Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)，已知該反應(yīng)在時(shí)的H=-444.3 kJmol，S=-280.1 Jmol1K1試問(wèn)該反應(yīng)在常溫下是否自發(fā)進(jìn)行？解析根據(jù)H-S-444.3 kJmol-1-298103（-280.1 kJmol-1K-1）= -360.83 kJmol0，故298時(shí)反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行。由于焓變和熵變的作用相反，且二者相差懸殊，焓變對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用，故反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行。假定溫度達(dá)到xx，則H-TS-444.3 kJmol-1-xx103（-280.1 kJmol1K1）115.9kJmol0，反應(yīng)不能自發(fā)行。即高溫下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。第象限符號(hào)為“、”（S0、H0）時(shí)化學(xué)反應(yīng)的方向所有溫度下反應(yīng)均不能自發(fā)進(jìn)行【例】CO(g)C(s，石墨)O2(g)，其H110.5 kJmolS=-89.36Jmol1K1，試判斷該反應(yīng)在298和xx時(shí)反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行？解析298時(shí)，HS110.5 kJmol298103（89.36kJmol1K1) =137.13 kJmol0，故時(shí)反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。xx時(shí)，H-S110.5 kJmol-1xx103（89.36kJmol1K1) =289.22kJmol0，故xx時(shí)，反應(yīng)也不能自發(fā)進(jìn)行。事實(shí)上，S0、H0時(shí)，僅從符號(hào)上進(jìn)行分析，無(wú)論溫度如何變化，恒有HS，故化學(xué)反應(yīng)的方向所有溫度下反應(yīng)均不能自發(fā)進(jìn)行。從以上四個(gè)象限的情況來(lái)看，交叉象限的情況相反相成，第象限（高溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行）和第象限（低溫下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行）相反相成，第象限（所有溫度下均可自發(fā)進(jìn)行）和第象限（所有溫度下反應(yīng)均不能自發(fā)進(jìn)行）相反相成。分析化學(xué)反應(yīng)的方向的熱力學(xué)判據(jù)是HTS0，而這個(gè)判據(jù)是溫度、壓強(qiáng)一定的條件下反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)，并不能說(shuō)明反應(yīng)能否實(shí)際發(fā)生，因?yàn)榉磻?yīng)能否實(shí)際發(fā)生還涉及動(dòng)力學(xué)問(wèn)題?！净瘜W(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像問(wèn)題】一、對(duì)于化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)圖像問(wèn)題，可按以下的方法進(jìn)行分析(1)認(rèn)清坐標(biāo)系，搞清縱、橫坐標(biāo)所代表的意義，并與有關(guān)的原理掛鉤。(2)看清起點(diǎn)，分清反應(yīng)物、生成物，濃度減小的是反應(yīng)物，濃度增大的是生成物；一般生成物多數(shù)以原點(diǎn)為起點(diǎn)。(3)抓住變化趨勢(shì)，分清正、逆反應(yīng)，吸、放熱反應(yīng)。升高溫度時(shí)，v(吸)v(放)，在速率一時(shí)間圖上，要注意看清曲線(xiàn)是連續(xù)的還是跳躍的，分清漸變和突變，大變和小變。例如，升高溫度時(shí)，v(吸)大增，v(放)小增；增大反應(yīng)物濃度時(shí)，v(正)突變，v(逆)漸變。(4)注意終點(diǎn)。例如在濃度一時(shí)間圖上，一定要看清終點(diǎn)時(shí)反應(yīng)物的消耗量、生成物的增加量，并結(jié)合有關(guān)原理進(jìn)行推理判斷。1、濃度時(shí)間圖此類(lèi)圖象能說(shuō)明各平衡體系組分（或某一成分）在反應(yīng)過(guò)程中的變化情況解題時(shí)要注意各物質(zhì)曲線(xiàn)的折點(diǎn)（達(dá)平衡時(shí)刻），各物質(zhì)濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及比例符合化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系等情況【例1】圖2表示800時(shí)A、B、C三種氣體物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化情況，t1是到達(dá)平衡狀態(tài)的時(shí)間試回答：（1）該反應(yīng)的反應(yīng)物是_；（2）反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率是_；（3）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)解析起始時(shí)A的濃度為2.0molL，B、C的濃度為0，隨著時(shí)間的推移，A的濃度降低為1.2molL，C的濃度升高為1.2molL，B的濃度升高為0.4mol/Lt1時(shí)刻后各物質(zhì)濃度不再變化，說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡，得出A為反應(yīng)物，B、C為產(chǎn)物，它們濃度變化的差值之比為化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比故正確答案為（1）A；（2）40；（3）2ABC。2、速率時(shí)間的曲線(xiàn)，求濃度【例2】 在容積固定為2L的密閉容器中，充入X、Y氣體各2mol，發(fā)生可逆反應(yīng)：X(g)+2Y(g) 2Z(g)，并達(dá)平衡，以Y的濃度改變表示的反應(yīng)速度V正、V逆與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，則Y的平衡濃度表達(dá)式正確的是（式中S是對(duì)應(yīng)區(qū)域的面積）（ ） 解析 根據(jù)v-t曲線(xiàn)計(jì)算反應(yīng)物的平衡濃度，初看題目似乎無(wú)從下手，若靜心思考，從定義出發(fā)，Y減少的濃度cY=Vt，隨著反應(yīng)進(jìn)行，逆反應(yīng)同時(shí)生成部分Y，因此Y的平衡濃度為初始濃度與消耗濃度之差。瞬時(shí)速率與時(shí)間的乘積即為微小矩形的面積，累積計(jì)算則Y減少的濃度表示為Saobd，Y增加的濃度表示為Sobd，則Y的平衡濃度表示為：1-（Saobd-Sobd）=1- Saob，故選B。二、對(duì)于化學(xué)平衡的有關(guān)圖像問(wèn)題，可按以下的方法進(jìn)行分析：(1)認(rèn)清坐標(biāo)系，搞清縱、橫坐標(biāo)所代表的意義，并與勒夏特列原理掛鉤。(2)緊扣可逆反應(yīng)的特征，看清正反應(yīng)方向是吸熱還是放熱、體積增大還是減小、不變、有無(wú)固體、純液體物質(zhì)參加或生成等。(3)看清速率的變化及變化量的大小，在條件與變化之間搭橋。(4)看清起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)，看清曲線(xiàn)的變化趨勢(shì)。(5)先拐先平。例如，在轉(zhuǎn)化率一時(shí)間圖上，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線(xiàn)先達(dá)到平衡，此時(shí)逆向推理可得該變化的溫度高、濃度大、壓強(qiáng)高。(6)定一議二。當(dāng)圖象中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變?cè)儆懻摿硗鈨蓚€(gè)量的關(guān)系。1. 以v-t圖像描述化學(xué)平衡移動(dòng)的本質(zhì)【例3】 已知合成氨的反應(yīng)為：N2+3H22NH3+92.4KJ在一定條件下達(dá)到化學(xué)平衡，現(xiàn)升高溫度使平衡發(fā)生移動(dòng)，下列圖像中能正確描述正、逆反應(yīng)速率(v)變化的是（ ）解析 此題易誤選D，以為逆反應(yīng)速率升高了正反應(yīng)速率必然降低，其實(shí)升高溫度放熱、吸熱方向的反應(yīng)速率都增大，但吸熱反應(yīng)增大的幅度大，因此平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，合成氨的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，應(yīng)選C。圖A和圖B分別是加壓、增加反應(yīng)物濃度后速率的變化情況。 2. 以物質(zhì)的量（濃度）時(shí)間（n(c)-t）圖像描述可逆反應(yīng)達(dá)平衡的過(guò)程【例4】 在一定溫度下，容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量n隨反應(yīng)時(shí)間t變化的曲線(xiàn)如圖所示，下列表述中正確的是（ ） A反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MNBt2時(shí)，正=逆，達(dá)到平衡Ct3時(shí)，正>逆，Dt1時(shí)，濃度cN=2cM解析 解題關(guān)鍵是抓住起點(diǎn)和t1、t2、t3等特殊點(diǎn)，在0到t2時(shí)間內(nèi)（或選取0到t3之間的任一點(diǎn)）nN從8mol到4mol減少了4mol，nM從2mol到4mol增大了2mol，因此N為反應(yīng)物，方程式為2NM（從反應(yīng)趨勢(shì)看，N沒(méi)有完全轉(zhuǎn)化為M，故為可逆反應(yīng)）。t2時(shí)nN=nM，瞬時(shí)濃度也相等，但濃度變化c并不相等，實(shí)際是正>逆，t3時(shí)nN、nM不再改變，達(dá)到了平衡狀態(tài)，正=逆，t1時(shí)nN=2nM，體積相同，c與n成正比，因此只有選項(xiàng)D正確。 3. 以c-t圖像描述等效平衡過(guò)程【例5】 在425時(shí)，1L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：H2(g)+I2(g) 2HI(g)，以不同的方式加入反應(yīng)物或生成物均達(dá)到平衡（如下圖）（1）將圖示3種情況的反應(yīng)物、生成物的初始濃度和平衡濃度填入表格。 （2）以上3種情況達(dá)到化學(xué)平衡是否為同一平衡狀態(tài)？由圖中的事實(shí)可以說(shuō)明化學(xué)平衡具有哪些特征？ （3）等溫、等容情況下，等效平衡的條件是什么？解析 （1）將圖像信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信息是處理信息的基本能力，填表如下所示。（2）達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物和生成物濃度完全相同，故為同一平衡狀態(tài)。在一定條件下達(dá)到平衡后，正、逆反應(yīng)速率，平衡混合物中各物質(zhì)的濃度保持不變。 （3）等溫、等容時(shí)，將生成物（或反應(yīng)物）折算為同一側(cè)的量完全相同時(shí)，即為等效平衡。 4. 以物質(zhì)的量（轉(zhuǎn)化率）時(shí)間（n(R)-t）圖像描述溫度或壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響 【例6】 反應(yīng)2X(g)+Y(g) 2Z(g)+Q，在不同溫度（T1和T2）及壓強(qiáng)（P1和P2）下，產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量nZ與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，下述判斷正確的是（ ） AT1<T2，P1<P2 BT1<T2，P1>P2 CT1>T2，P1>P2 DT1>T2，P1<P2 解析 T相同時(shí)（上面2條曲線(xiàn)），p越大反應(yīng)速率v越快，達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間t越短，故P1>P2；若從縱坐標(biāo)nZ來(lái)分析，P1P2，nZ增大，平衡向正向移動(dòng)，對(duì)照反應(yīng)特征（氣體體積減小）可知P1>P2。同理，壓強(qiáng)相同時(shí)（下面2條曲線(xiàn)），溫度越高反應(yīng)速率越快，達(dá)到化學(xué)平衡的時(shí)間越短，故T1>T2，或從nZ來(lái)分析，T1T2，nZ減小，平衡向逆向移動(dòng)（正向放熱則逆向吸熱），說(shuō)明T1>T2，選C。 5. 以轉(zhuǎn)化率（體積分?jǐn)?shù)）壓強(qiáng)、溫度（R（）p、T）圖像判斷平衡狀態(tài) 【例7】 如圖，條件一定時(shí)，反應(yīng)2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)+Q（正反應(yīng)為放熱）中NO的Rmax與T變化關(guān)系曲線(xiàn)圖，圖中有a、b、c、d4個(gè)點(diǎn)，其中表示未達(dá)到平衡狀態(tài)，且正<逆的點(diǎn)是（ ） Aa Bb Cc Dd解析 化學(xué)平衡時(shí)有Rmax，a、b在曲線(xiàn)上為平衡點(diǎn)，c、d點(diǎn)未達(dá)平衡。d點(diǎn)在曲線(xiàn)右上方，從d點(diǎn)向橫坐標(biāo)引輔助線(xiàn)，可知該溫度平衡時(shí)R（NO）比d點(diǎn)的小，說(shuō)明該點(diǎn)未達(dá)平衡，且正<逆平衡向逆向移動(dòng)，或從d點(diǎn)向縱坐標(biāo)引垂線(xiàn)，d點(diǎn)T比平衡點(diǎn)的高，該反應(yīng)正向放熱，升高溫度平衡向吸熱的逆向移動(dòng)，同樣得出結(jié)論正<逆，而選D。 6. 根據(jù)R（質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)）p、T圖像判斷反應(yīng)特征 【例8】 已知反應(yīng)mA(g)+nB(g) xC(g)+yD(g)，A的轉(zhuǎn)化率RA與p、T的關(guān)系如圖，根據(jù)圖示可以得出的正確結(jié)論是（ ） A正反應(yīng)吸熱，m+n>x+y B正反應(yīng)吸熱，m+n<x+y C正反應(yīng)放熱，m+n>x+y D正反應(yīng)放熱，m+n<x+y 解析 相同p時(shí)，升高T，RA提高，說(shuō)明正反應(yīng)為吸熱；相同T，增大p，RA提高，說(shuō)明正反應(yīng)為氣體體積縮小的方向，故選A。 7. 由v-p（T）圖像描述平衡移動(dòng)時(shí)正逆v的變化 【例9】 下列反應(yīng)符合下圖p-v變化曲線(xiàn)的是（ ） AH2(g)+I2(g) 2HI(g)B3NO2(g)+H2O(l) 2HNO3(l)+NO(g) C4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) DCO(g)+C(s) 2CO(g) 解析 根據(jù)勒沙特列原理，增大p，正、逆都增大，但氣體分子數(shù)多的一邊增大的幅度大，平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)。由圖示可知，正斜率大，即隨p增大正增大的多，故正應(yīng)為氣體分子數(shù)較多的一邊，B選項(xiàng)符合圖示。 8. 混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量溫度（壓強(qiáng)）（-T(P)）圖像 【例10】 可逆反應(yīng)2A+B2C（g）+Q（Q>0）隨T（）變化氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量的變化如圖所示，則下列敘述中正確的是（ ） AA和B可能都是固體 BA和B一定都是氣體 CA和B可能都是氣體 D若B為固體，則A一定為氣體 解析 正反應(yīng)放熱則逆反應(yīng)吸熱，觀察曲線(xiàn)可知，T升高化學(xué)平衡向逆向移動(dòng)，氣體的減小。由平均摩爾質(zhì)量定義M=可判斷：T升高，A和B都是固體時(shí)，只有1種氣體C，不變；A和B是氣體時(shí)，氣體m總不變，n總變大， 減小，符合題意，但不是絕對(duì)惟一的；當(dāng)B為固體A為氣體時(shí)，氣體的n總不變，但m總變小，同樣導(dǎo)致減小，故正確答案為C、D。 9. 由體積分?jǐn)?shù)溫度（-T）圖像判斷平衡進(jìn)程【例11】 在容積相同的不同密閉容器內(nèi)，分別充入同量的N2和3H2，在不同溫度，任其發(fā)生反應(yīng)N2+3H22NH3，在第7秒時(shí)分別測(cè)定其中NH3的體積分?jǐn)?shù)(NH3)，并繪成下圖曲線(xiàn)。 （1）A、B、C、D、E中，尚未達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的點(diǎn)是_。 （2）此反應(yīng)的正反應(yīng)是_熱反應(yīng)。 （3）AC段曲線(xiàn)是增函數(shù)曲線(xiàn)，CE段曲線(xiàn)是減函數(shù)曲線(xiàn)，試從化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡角度說(shuō)明理由為_(kāi)。 （4）T1到T2變化時(shí)，正 逆；T3到T4變化時(shí)，正 逆。 【解析】該曲線(xiàn)表明在相同時(shí)刻不同溫度時(shí)(NH3)的情況，C點(diǎn)是最大點(diǎn)也是轉(zhuǎn)折點(diǎn)，說(shuō)明C點(diǎn)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)，C點(diǎn)之前的A、B點(diǎn)尚未達(dá)到平衡；C點(diǎn)之后，T升高，(NH3)下降，說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；AC段化學(xué)反應(yīng)尚未平衡，受速率控制，T升高，反應(yīng)速率加快，(NH3)增大為增函數(shù)；CE段達(dá)到平衡后受平衡因素控制，T升高，平衡向吸熱的逆向移動(dòng)，故(NH3)下降為減函數(shù)。T1T2變化時(shí)，正>逆。T3時(shí)正=逆；T3T4時(shí)，正<逆【等效平衡解題策略】在相同條件下（定溫、定容或定溫、定壓），同一可逆反應(yīng)體系，不管是從正反應(yīng)開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)開(kāi)始，只要按化學(xué)計(jì)量數(shù)之比投入反應(yīng)物或生成物，在達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，所建立起來(lái)的化學(xué)平衡狀態(tài)都是相同的，這樣的化學(xué)平衡互稱(chēng)為等效平衡。一、等效平衡的標(biāo)志我們所說(shuō)的“等效平衡”與“完全相同的平衡狀態(tài)”不同；“完全相同的平衡狀態(tài)”在達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，任何組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（或體積分?jǐn)?shù)）對(duì)應(yīng)相等，并且反應(yīng)的速率等也相同；而“等效平衡”只要求平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（或體積分?jǐn)?shù)）對(duì)應(yīng)相同，反應(yīng)的速率、壓強(qiáng)等可以不同。二、等效平衡的分類(lèi)在等效平衡中比較常見(jiàn)并且重要的類(lèi)型主要有以下幾種： 1定溫、定容條件下的等效平衡：化學(xué)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的等效平衡。 化學(xué)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的等效平衡。2定溫、定壓條件下的等效平衡。三、等效平衡的解題思路我們常采用“等價(jià)轉(zhuǎn)換”的方法，分析和解決等效平衡問(wèn)題。1在定溫、定容條件下，對(duì)于化學(xué)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應(yīng)，只改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如果通過(guò)可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成化學(xué)方程式的同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡等效。2在定溫、定容條件下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，只要反應(yīng)物（或生成物）的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則兩平衡等效。3在定溫、定壓條件下，改變起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，只要按化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成化學(xué)方程式的同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，達(dá)到平衡狀態(tài)后與原平衡等效。四、題型解讀題型1：一般可逆反應(yīng)在恒溫、恒容條件下建立等效平衡【例1】在一個(gè)體積固定的密閉容器中加入2 mol A和1 mol B，發(fā)生反應(yīng)：2A(g)B(g)3C(g)D(g)，達(dá)到平衡時(shí)C的濃度為a molL1。若維持容器體積和溫度不變，按下列四種配比作為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，C的濃度仍為a molL1的是（ ）A4molA2molBB2molA1molB3molC1molDC3molC1molD1molBD3molC1molD分析等效平衡的含義：在一定條件（恒溫恒容或恒溫恒壓）下，只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，任何相同組分的百分含量（體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等）均相同，這樣的化學(xué)平衡互稱(chēng)等效平衡。對(duì)于一般可逆反應(yīng)，在恒溫恒容條件下，只改變起始加入的情況，只要通過(guò)可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則二平衡等效。假設(shè)2 mol A和1 mol B能夠完全反應(yīng)，則應(yīng)生成3molC1molD，所以如果維持容器體積和溫度不變，開(kāi)始時(shí)向容器中加入3molC1molD，達(dá)到平衡時(shí)，與原平衡是等效平衡，則C的濃度仍為a molL1。答案D。題型2：反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)在恒溫、恒容條件下建立等效平衡【例2】可逆反應(yīng)A(g)B(g)2C(g)在固定容積的容器中進(jìn)行，如果向容器中充入1mol A和1mol B，在某溫度下達(dá)到平衡時(shí)，C的體積分?jǐn)?shù)為m%；若向容器中充入1mol C，在同樣的溫度下達(dá)到平衡時(shí)，C的體積分?jǐn)?shù)為n%，則m和n的關(guān)系正確的是（ ）Am>nBm<nCm=nD無(wú)法比較分析在恒溫恒容條件下，對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，只要按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則二平衡也為等效平衡。答案 C。題型3：可逆反應(yīng)在恒溫、恒壓條件下建立等效平衡 【例3】在一個(gè)盛有催化劑容積可變的密閉容器中，保持一定溫度和壓強(qiáng)，進(jìn)行以下反應(yīng)：N23H22NH3。已知加入1mol N2和4mol H2時(shí)，達(dá)到平衡后生成a mol NH3（見(jiàn)下表已知項(xiàng)）。在相同溫度、壓強(qiáng)下，保持平衡時(shí)各組分的體積分?jǐn)?shù)不變。對(duì)下列編號(hào)的狀態(tài)，填寫(xiě)表中空白。 已知 編號(hào) 起始狀態(tài)物質(zhì)的量 n/mol 平衡時(shí)NH3的物質(zhì)的量 n/molN2H2NH3140a1.56010.5amg(g4m)分析對(duì)于一般的可逆反應(yīng)，在恒溫恒壓條件下，只要按化學(xué)計(jì)量數(shù)換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，則達(dá)平衡后，與原平衡等效。因?yàn)閺念}干可知n(N2)n(H2)n(NH3)平衡14a，所以狀態(tài)下n(N2)n(H2)n(NH3)平衡1.561.5a。起始狀態(tài)時(shí)，有1mol NH3，則相當(dāng)于起始時(shí)有N2和H2分別為0.5mol和1.5mol，按n(N2)n(H2)n(NH3)平衡14a，可得狀態(tài)時(shí)n(N2)n(H2)n(NH3)平衡0.520.5a，所以原有N2和H2分別為0和0.5mol。設(shè)起始時(shí)n(NH3)為x mol，則相當(dāng)于N2和H2總量分別為(m)mol和（g）mol，則（m）（g）14，即可得x2(g4m)設(shè)為n(NH3)平衡y mol，可得： 4a（g）y，即：y（g3m）a。題型4：通過(guò)建立等效平衡的中間狀態(tài)，比較反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的大小以及平衡時(shí)某物質(zhì)體積分?jǐn)?shù)、濃度的大小【例4】體積相同的甲、乙兩個(gè)容器中，分別充有等物質(zhì)的量的SO2和O2，在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)：2SO2O22SO3并達(dá)到平衡。在這過(guò)程中，甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強(qiáng)不變，若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%，則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為（ ）A等于p%B大于p%C小于p%D無(wú)法判斷分析根據(jù)題意，甲、乙兩容器可設(shè)為如圖所示裝置。 2SO2O22SO3是一氣體總物質(zhì)的量減少的反應(yīng)。甲容器保持體積不變，壓強(qiáng)變?。灰胰萜鞅３謮簭?qiáng)不變，體積減小，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)化為狀態(tài)丙。假設(shè)乙中的活塞不移動(dòng)，由于甲、乙兩個(gè)容器的體積、溫度相同，達(dá)到平衡時(shí)甲、乙兩容器中存在的平衡是等效平衡，其中SO2的轉(zhuǎn)化率也相等。對(duì)于乙和丙兩個(gè)狀態(tài)，乙中壓強(qiáng)小于丙中壓強(qiáng)，因此丙中SO2轉(zhuǎn)化率大于乙中SO2轉(zhuǎn)化率。由此可以判斷出丙中SO2的轉(zhuǎn)化率也大于甲中SO2的轉(zhuǎn)化率。所以正確答案為B。【規(guī)律總結(jié)】對(duì)于氣體參加的可逆反應(yīng)，在溫度恒定的條件下，涉及體積與壓強(qiáng)以及平衡移動(dòng)有關(guān)判斷的問(wèn)題時(shí)，可設(shè)計(jì)一些等效平衡的中間狀態(tài)來(lái)進(jìn)行求解。這樣能降低