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  化学反应速率和化学平衡测试题

  1.反应,在不同情况下测得反应速率,其中反应速率最快的是

  A.υ(D)=0.4 mol / ?L·s? B.υ(C)=0.5 mol / ?L·s?

  C.υ(B)=0.6 mol / ?L·s? D.υ(A)=0.15 mol / ?L·s?

  2.某化学反应其△H== —122 kJ/mol,?S== 231 J/(mol·K),则此反应在下列哪种情况下可自发进行

  A.在任何温度下都能自发进行 B.在任何温度下都不能自发进行

  C.仅在高温下自发进行 D.仅在低温下自发进行

  3.可逆反应N2+3H22NH3的正逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列关系中能说明反应已达到平衡状态的是

  A.υ正(N2)=υ逆(NH3) B.3υ正(N2)=υ正(H2) C.2υ正(H2)=3υ逆(NH3) D.υ正(N2)=3υ逆(H2)

  4.下列说法正确的是

  A.增大压强,活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大

  B.升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率可能增大

  C.加入反应物,使活化分子百分数增大,化学反应速率增大

  D.一般使用催化剂可以降低反应的活化能,增大活化分子百分数,增大化学反应速率

  5.在2L密闭容器中加入4molA和6molB,发生以下反应:

  4A(g)+6B(g) 4C(g) +5D(g)。若经5s后,剩下的A是

  2.5mol,则B的反应速率是

  A.0.45 mol / ?L·s?B.0.15 mol / ?L·s?C.0.225 mol / ?L·s? D.0.9 mol / ?L·s?

  6.有一处于平衡状态的反应:X(s)+3Y(g) 2Z(g),ΔH<0。为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是

  ①高温 ②低温 ③高压 ④低压 ⑤加催化剂 ⑥分离出Z

  A.①③⑤ B.②③⑤ C.②③⑥ D.②④⑥

  7.同质量的锌与盐酸反应,欲使反应速率增大,选用的反应条件正确的组合是

  反应条件:①锌粒 ②锌片 ③锌粉 ④5%盐酸 ⑤10%盐酸

  ⑥15%盐酸 ⑦加热 ⑧用冷水冷却 ⑨不断振荡 ⑩迅速混合后静置

  A.③⑥⑦⑨ B.③⑤⑦⑨C.①④⑧⑩

  8.某温度下,在固定容积的密闭容器中,可逆反应达到平衡时,各物质的物质的量之比为n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶1。保持温度不变,以2∶2∶1的物质的量之比再充入

  A、B、C,则

  A.平衡不移动B.再达平衡时,n(A)∶n(B)∶n(C)仍为2∶2∶1

  C.再达平衡时,C的体积分数增大 D.再达平衡时,正反应速率增大,逆反应速率减小

  +9.从植物花中可提取一种简写为HIn的有机物,它在水溶液中因存在下列平衡:HIn(溶

  -液,无色)+In(溶液,黄色) 而用作酸碱指示剂。往该溶液中加入Na2O2粉末,则溶液颜色为

  A.红色变深 B.黄色变浅 C.黄色变深

  D.褪为无色

  10.向Cr2(SO4) 3的水溶液中,加入NaOH溶液,当pH=4.6时,开始出现Cr(OH)3沉淀,随着pH的升高,沉淀增多,

  -但当pH≥13时,沉淀消失,出现亮绿色的亚铬酸根离子(CrO2)。其平衡关系如下:

  --3+ +Cr+3OHCr(OH) 3 CrO2+H+H2O

  (紫色)(灰绿色)(亮绿色)

  向0.05mol/L的Cr2(SO4) 3溶液50mL中,加入1.0mol/L的NaOH溶液50mL,充分反应后,溶液中可观察到的现象为

  A.溶液为紫色 B.溶液中有灰绿色沉淀 C.溶液为亮绿色 D.无法判断

  二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)

  11.某温度下,在密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g),若开始时充入2mol C气体,达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2molA和1mol B 的混合气体,达到平衡时A的转化率为

  A.20% B.40% C.60% D.80%

  12.接触法制硫酸通常在400~500℃、常压和催化剂的作用下,用SO2与过量的O2反应生成SO3。2SO2(g)+O2(g) 错误!未找到引用源。2SO3(g) ;△H < 0。在上述条件下,SO2的转化率约为90%。但是部分发达国家采用高压条件生成SO3,采取加压措施的目的是

  A.发达国家电能过量,以此消耗大量能源

  B.高压将使平衡向正反应方向移动,有利于进一步提高SO2的转化率

  C.加压可使SO2全部转化为SO3,消除SO2对空气的污染

  D.高压有利于加快反应速率,可以提高生产效率

  13.反应A+B→C的反应速率方程式为:v=k·c(A)·c(B),v为反应速率,k为速率常数。当c(A)=c(B)=1 mol/L时,反应速率在数值上等于速率常数。下列说法正确的是

  A.c(A)增大时,v也增大 B.c(B)增大时,k也增大

  C.升高温度时,k值不变 D.升高温度时,v值增大

  14.在4L密闭容器中充入6molA气体和5molB气体,在一定条件下发生反应:

  3A(g)+B(g)

  2C(g)+xD(g),达到平衡时,生成了2molC,经测定D的浓度为0.5mol/L,下列判断正确的是

  A.x=1 B.B的转化率为20% C.平衡时A的浓度为1.50mol/L

  D

  85%

  15.用来表示可逆反应;△H < 0的正确的图象为

  16.某体积可变的密闭容器中盛有适量的

  A和B的混合气体,在一定条件下发生反应:,若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为VL,其中C气体的体积占10%,下列推断正确的是

  A.原混合气体的体积分数为1.2VLB.原混合气体的体积为1.1VL

  C.反应达到平衡时,气体A消耗0.05VL D.反应达到平衡时,气体B消耗掉0.05VL

  17.现有反应X(g)+Y(g) 2Z(g),△H<0。右图表示从反应开始到t1 s时达到平衡,在t2 s时由于条件变化使平衡破坏,到t3 s时又达平衡。则在图中t2 s时改变的条件可能是

  A.增大压强 B.使用了催化剂

  C.降低温度 D.减小了X或Y的浓度

  18.在一定温度下,将等量的气体分别通入起始体积相同的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中,使其发生反应,t0时容器Ⅰ中达到化学平衡,X、Y、Z

  A.该反应的化学方程式为:2Z

  B.若两容器中均达到平衡时,两容器的体积V(Ⅰ)<V(Ⅱ),则容器Ⅱ达到平衡所需时间大于t0

  C.若两容器中均达到平衡时,两容器中Z的物质的量分数相同,则Y为固态或液态

  D.若达平衡后,对容器Ⅱ升高温度时其体积增大,说明Z发生的反应为吸热反应

  19.对于,△H<0。在一定条件下达到平衡后,改变下列条件,请回答:

  (1)A量的增减,平衡不移动,则A为________态。

  (2)增压,平衡不移动,当n=2时,A为____态;当n=3时,A为______态。

  (3)若A为固态,增大压强,C的组分含量减少,则n_________。

  (4)升温,平衡向右移动,则该反应的逆反应为_______热反应。

  20.将4 mol SO3气体和4 mol NO置于2 L容器中,一定条件下发生如下可逆反应(不考虑NO2和N2O4之间的相互转化):2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)、2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。

  ?当上述系统达到平衡时,O2和NO2的物质的量分别为n(O2)=0.1 mol、n(NO2)=3.6 mol,则此时SO3气体的物质的量为 。

  ?当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是SO3和,或NO和 (填它们的分子式)。

  ?在其它条件不变的情况下,若改为起始时在1 L容器中充入2 molNO2和2 molSO2,则上述两反应达到平衡时,c (SO2)平= mol/L。

  21.甲烷蒸气转化反应为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),工业上可利用此反应生产合成氨原料气H2。

  已知温度、压强和水碳比[n(H2O)]对甲烷蒸气转化反应的影响如下图: n(CH4)

  图1(水碳比为3)图2(水碳比为3) 图3(800℃)

  ?该反应平衡常数K表达式为________________________。

  ?升高温度,平衡常数K__________(选填“增大”、“减小”或“不变”,下同),降低反应的水碳比,平衡常数K__________。 ?图2中,两条曲线所示温度的关系是:t1_____t2(选填>、=或<);在图3中画出压强为2 MPa时,CH4平衡含量与水碳比之间关系曲线。

  -(4)工业生产中使用镍作催化剂。但要求原料中含硫量小于5×107%,其目的是___________。

  四、填空题(本题包括1小题)

  22.某化学研究性学习小组在研究氨氧化制硝酸的过程中,查到如下资料:

  ①氨气催化氧化为NO的温度在600℃左右。

  ②NO在常压下,温度低于150℃时,几乎100%氧化成NO2。高于800℃时,则大部分分解为N2。

  ③NO2在低温时,容易聚合成N2O4,2NO2N2O4,此反应且能很快建立平衡,在21.3℃时,混合气体中N2O4占84.1%,在150℃左右,气体完全由NO2组成。高于500℃时,则分解为NO。

  ④NO与NO2可发生下列可逆反应:NO+NO2N2O3,N2O3很不稳定,在液体和蒸气中大部分离解为NO和NO2,所以在NO氧化为NO2过程中,含N2O3只有很少一部分。

  ⑤亚硝酸只有在温度低于3℃和浓度很小时才稳定。

  试问:(1)在NO氧化为NO2的过程中,还可能有哪些气体产生?

  (2)在工业制硝酸的第一步反应中,氨的催化氧化需要过量的氧气,但产物为什么主要是NO,而不是NO2?

  (3)为什么在处理尾气时,选用氢氧化钠溶液吸收,而不用水吸收?

  五、计算题(本题包括1小题)

  23.一定温度下,将3molA气体和1molB气体通过一密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B (g)xC(g)。

  请填写下列空白:

  (1)若容器体积固定为2L,反应1min时测得剩余1.8molA,C的浓度为0.4mol/L。

  ①1min内,B的平均反应速率为_________;x=________;

  ②若反应经2min达到平衡,平衡时C的浓度_________0.8mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”);

  ③平衡混合物中,C的体积分数为22%,则A的转化率是_________;

  ④改变起始物质加入的量,欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等,起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应满足的关系式_________。

  (2)若维持容器压强不变

  ①达到平衡时C的体积分数_________22%,(填“大于”、“等于”或“小于”);

  ②改变起始物质加入的量,欲使反应达到平衡时C的物质的量是原平衡的2倍,则应加入_________molA气体和_________molB气体。

  附参考答案:

  一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)

  1.B 将四个选项都换成同一物质加以比较,A项中υ(A)=0.2 mol / ?L·s?;B项中υ(A)=0.25 mol / ?L·s?;C 项中υ(A)=0.2mol / ?L·s?;D项中υ(A)=0.15 mol / ?L·s?。

  2.C 由公式?G= ?H—T?S可知:?G= —122×103 J/mol —231T J/(mol·K),要使?G<0,仅在高温下自发进行。

  3.C 如果对于同一物质的υ正=υ逆相等,或各物质的速率之比等于其化学计量数之比,那么就可以判断反应达到平衡状态。显然只有答案C符合题意。

  4.D 在A中增大压强,活化分子数增大,但活化分子百分数没有增大,但是对于固体或液体的反应,化学反应速率不会增大;在B中升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大;在C中加入反应物,使活化分子数增大,但活化分子百分数不变,化学反应速率增大。

  5.C υ(B)= 2.25 mol/2L÷5s=0.225 mol / ?L·s?。

  6.C ②降温平衡可以向吸热反应方向移动,即向生成Z的方向移动;③升高压强平衡可以向体积缩小方向移动,即向生成Z的方向移动;分离出Z向生成Z的方向移动。

  7.A ③锌粉表面积、,⑥15%盐酸浓度高、⑦加热、⑨不断振荡,都能使反应速率增大。

  8.C 保持温度不变,以2∶2∶1的物质的量之比再充入A、B、C,则平衡要向右移动;但n(A)∶n(B)∶n(C) 它不是按2∶2∶1反应的,再达平衡时,n(A)∶n(B)∶n(C) 不是为2∶2∶1;再达平衡时,C的体积分数增大;正反应速率与逆反应速率相等。

  9.D 因为2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2↑,生成碱使上述平衡向右移动,但又有氧气生成,最后溶液变为无色。

  -10.C 因为n(Cr3+)/n(OH)= 2×0.05mol/L×0.050L÷1.0mol/L×0.050L=1/10,则氢氧根离子过量,溶液中存在着大

  -量的CrO2,溶液呈现亮绿色。

  二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)

  11.C 在两种情况下,它们是等效平衡,则:

  2A(g)+B(g)2C(g)△n (g)

  起始物质的量(mol) 0 0 2 1

  转化物质的量(mol) 0.80.4 0.8 0.4

  平衡物质的量(mol) 0.80.4 1.2

  新起始物质的量(mol) 2 1 0

  新转化物质的量(mol) 1.20.6 1.2

  新平衡物质的量(mol) 0.80.4 1.2

  达到平衡时A的转化率为1.2 mol/ 2mol×100%=60%。

  12.BD 部分发达国家采用高压条件生成SO3,采取加压措施的目的是:高压将使平衡向正反应方向移动,有利于进一步提高SO2的转化率;高压有利于加快反应速率,可以提高生产效率。

  13.AD 由反应速率方程式v=k·c(A)·c(B)可知,反应速率v与c(A)·c(B)成正比例关系,速率常数k是温度的函数。则c(A)增大时,v也增大;升高温度时,v值增大。

  14.

  B

  3A(g)+B(g) 2C(g)+xD(g)

  起始物质的量浓度(mol/L) 1.51.250 0

  转化物质的量浓度(mol/L) 0.75 0.250.5 0.25x=0.5

  平衡物质的量浓度(mol/L) 0.75 1.000.5 0.5

  则x=2;B的转化率为0.25/1.25×100%=20%;平衡时A的浓度为0.75mol/L;因为反应前后气体分子总数不变,则达到平衡时,在相同温度下容器内混合气体的压强是不变的。

  15.AC 运用勒沙特列原理可知:升高温度平衡向逆反应方向进行,则A项正确;加压平衡平衡向正反应方向进行,则C项正确。

  16.BC运用气体差量法可知:

  A

  + 3B2C △V

  13 2 1+3-2 = 2

  0.05VL 0.15VL0.1VL0.1VL

  显然原混合气体的体积为1.1VL;反应达到平衡时,气体A消耗0.05VL。

  17.C 在t2

  s时由图象看反应速率均增大,且平衡向正反应方向移动;而由反应式可知正反应是放热反应,所以降低温度有利于平衡向正反应方向移动。

  18.BC 由图象可知:该反应的化学方程式为:;Ⅰ容器是恒温恒容的,而Ⅱ容器是恒温恒压的,V(Ⅰ)<V(Ⅱ),Ⅱ容器对Ⅰ容器相当于减压,平衡向正反应方向移动,则容器Ⅱ达到平衡所需时间大于t0;若两容器中均达到平衡时,两容器中Z的物质的量分数相同,必须气体分子总数不变,则Y为固态或液态;若达平衡后,对容器Ⅱ升高温度时其体积增大,无法说明Z发生的反应为吸热反应。

  三、填空题(本题包括3小题)

  19.(1) 固;(2) 固或液;气。(3) n>2或n≥3。(4) 放。

  20.?0.2 mol ?SO2、NO2 ?1.9。

  C(CO)?C3(H2)21.? K=;?正反应是吸热反应,则升高 C(CH4)?C(H2O)

  温度,平衡向正反应移动平衡常数K增大;平衡常数K是温度的函

  水碳比,平衡常数K不变;? 当恒压时,由t1到t2,CH4平衡含量降

  因为在恒温下,压强增大,平衡向逆反应方向移动。CH4平衡含量增

  (4)防止催化剂中毒。 数,则降低反应的低,说明t1 < t2;大,则图象如右:

  四、填空题(本题包括1小题)

  22.1.(1)N2O3、N2O4。(2)高于500℃时,NO2分解为NO。

  生成的亚硝酸在常温下不稳定。 (3)若用水吸收,

  五、计算题(本题包括1小题)

  23.

  xC(g) (1) 3A(g)+B (g)

  起始物质的量浓度(mol/L) 1.50.5 0

  转化物质的量浓度(mol/L) 0.60.2 0.2x=0.4

  平衡物质的量浓度(mol/L) 0.90.3 0.4

  二、1min内,B的平均反应速率为0.2 mol/L÷1min=0.2 mol/(L·min),x=2。

  三、随着反应的不断进行浓度不断下降,反应速率不断减少,则答:小于。

  四、同理列式可解得:

  3A(g)+B (g)2C(g)

  起始物质的量(mol) 3 1 0

  转化物质的量(mol) 3a a 2a

  平衡物质的量(mol) 3-3a 1-a 2a

  平衡总物质的量(mol) 3-3a+1-a+2a=4-2a

  2a /(4-2a)×100%=22%,a=36%,则A的转化率是36%。

  五、在同温同体积的密闭容器中,反应前后气体分子总数不相等,要使平衡等效,则

  采用极端讨论的方法得:n(A)+3n(C)/2=3 n(B)+ n(C)/2=1。

  (2)若维持容器压强不变:①因为正反应是一个气体分子数减少的反应,则平衡向正反应方向进行,则达到平衡时C的体积分数大于22%。

  ②在同温同压下,欲使反应达到平衡时C的物质的量是原平衡的2倍,则应加入6molA气体和2molB气体。

  化学反应速率及化学平衡篇二:化学反应速率与化学平衡知识点归纳

  1. 化学反应速率:

  ⑴. 化学反应速率的概念及表示方法:通过计算式:v =Δc /Δt来理解其概念:

  ①化学反应速率与反应消耗的时间(Δt)和反应物浓度的变化(Δc)有关;

  ②在同一反应中,用不同的物质来表示反应速率时,数值可以相同,也可以是不同的。但这些数值所表示的都是同一个反应速率。因此,表示反应速率时,必须说明用哪种物质作为标准。用不同物质来表示的反应速率时,其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。如:化学反应mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g) 的:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = m∶n∶p∶q ③一般来说,化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。因此某一段时间内的化学反应速率,实际是这段时间内的平均速率,而不是瞬时速率。

  ⑵. 影响化学反应速率的因素:

  I. 决定因素(内因):反应物本身的性质。

  Ⅱ. 条件因素(外因)(也是我们研究的对象):

  ①. 浓度:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大活化分子总数,从而加快化学反应速率。值得注意的是,固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数;

  ②. 压强:对于气体而言,压缩气体体积,可以增大浓度,从而使化学反应速率加快。值得注意的是,如果增大气体压强时,不能改变反应气体的浓度,则不影响化学反应速率。 ③. 温度:其他条件不变时,升高温度,能提高反应分子的能量,增加活化分子百分数,从而加快化学反应速率。

  ④. 催化剂:使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率。

  ⑤. 其他因素。如固体反应物的表面积(颗粒大小)、光、不同溶剂、超声波等。

  2. 化学平衡:

  ⑴. 化学平衡研究的对象:可逆反应。

  ⑵. 化学平衡的概念(略);

  ⑶. 化学平衡的特征:

  动:动态平衡。平衡时v正==v逆 ≠0

  等:v正=v逆

  定:条件一定,平衡混合物中各组分的百分含量一定(不是相等);

  变:条件改变,原平衡被破坏,发生移动,在新的条件下建立新的化学平衡。

  ⑷. 化学平衡的标志:(处于化学平衡时):

  ①、速率标志:v正=v逆≠0;

  ②、反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化; ③、反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化;

  ④、反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同; ⑤、对于气体体积数不同的可逆反应,达到化学平衡时,体积和压强也不再发生变化。

  【例1】在一定温度下,反应A2(g) + B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是( C )

  A. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的AB

  B. 容器内的压强不随时间变化

  C. 单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2

  D. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2

  ⑸. 化学平衡状态的判断:

  举例反应 mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)

  混合物体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡 ②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡 ④总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡

  正、逆反应速率的关系

  ①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即v正=v逆平衡

  ②在单位时间内消耗了n molB同时生成p molC,均指v正 不一定平衡

  ③vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,v正不一定等于v逆 不一定平衡

  ④在单位时间内生成了n molB,同时消耗q molD,因均指v逆 不一定平衡

  压强 ①m+n≠p+q时,总压力一定(其他条件一定) 平衡

  ②m+n=p+q时,总压力一定

image.png

  (其他条件一定) 不一定平衡

  混合气体的平均分子量① 一定时,只有当m+n≠p+q时,平衡

  ② 一定,但m+n=p+q时,不一定平衡

  温度 任何化学反应都伴随着能量变化,在其他条件不变的条件下,体系温度一定时 平衡 体系的密度 密度一定 不一定平衡

  3.化学平衡移动:

  ⑴勒沙持列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强和温度等),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。其中包含:

  ①影响平衡的因素:浓度、压强、温度三种;

  ②原理的适用范围:只适用于一项条件发生变化的情况(即温度或压强或一种物质的浓度),当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂;

  ③平衡移动的结果:只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化。

  ⑵、平衡移动:是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系,条件改变后,可能发生平衡移动。即总结如下:

  ⑶、平衡移动与转化率的关系:不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。

  ⑷、影响化学平衡移动的条件:

  化学平衡移动:(强调一个“变”字)

  ①浓度、温度的改变,都能引起化学平衡移动。而改变压强则不一定能引起化学平衡移动。强调:气体体积数发生变化的可逆反应,改变压强则能引起化学平衡移动;气体体积数不变的可逆反应,改变压强则不会引起化学平衡移动。催化剂不影响化学平衡。

  ②速率与平衡移动的关系:

  I. v正== v逆,平衡不移动;

  Ⅱ. v正 > v逆,平衡向正反应方向移动;

  Ⅲ. v正 < v逆,平衡向逆反应方向移动。

  ③平衡移动原理:(勒沙特列原理):

  ④分析化学平衡移动的一般思路:

  速率不变:如容积不变时充入惰性气体

  强调:加快化学反应速率可以缩短到达化学平衡的时间,但不一定能使平衡发生移动。 ⑸、反应物用量的改变对化学平衡影响的一般规律:

  Ⅰ、若反应物只有一种:aA(g)=bB(g) + cC(g),在不改变其他条件时,增加A的量平衡向正反应方向移动,但是A的转化率与气体物质的计量数有关:(可用等效平衡的方法分析)。 ①若a = b + c :A的转化率不变;

  ②若a > b + c : A的转化率增大;

  ③若a < b + c A的转化率减小。

  Ⅱ、若反应物不只一种:aA(g) + bB(g)=cC(g) + dD(g),

  ①在不改变其他条件时,只增加A的量,平衡向正反应方向移动,但是A的转化率减小,而B的转化率增大。

  ②若按原比例同倍数地增加A和B,平衡向正反应方向移动,但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关:如a+b = c + d,A、B的转化率都不变;如a+ b>c+ d,A、B的转化率都增大;如a + b < c + d,A、B的转化率都减小。

  4、等效平衡问题的解题思路:

  ⑴、概念:同一反应,在一定条件下所建立的两个或多个平衡中,混合物中各成分的含量相同,这样的平衡称为等效平衡。

  ⑵分类:

  ①等温等容条件下的等效平衡:在温度和容器体积不变的条件下,改变起始物质的加入情况,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为等同平衡。

  ②等温等压条件下的等效平衡:在温度和压强不变的条件下,改变起始物质的加入情况,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量比值相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为等比例平衡。

  ③等温且△n=0条件下的等效平衡:在温度和容器体积不变的条件下,对于反应前后气体总分子数不变的可逆反应,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边任意一边物质的物质的量比值相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为不移动的平衡。

  5、速率和平衡图像分析:

  ⑴分析反应速度图像:

  ①看起点:分清反应物和生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,生成物多数以原点为起点。

  ②看变化趋势:分清正反应和逆反应,分清放热反应和吸热反应。升高温度时,△V吸热>△V放热。

  ③看终点:分清消耗浓度和增生浓度。反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中各物质的计量数之比。

  ④对于时间——速度图像,看清曲线是连续的,还是跳跃的。分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”。增大反应物浓度V正 突变,V逆 渐变。升高温度,V吸热 大增,V放热 小增。 ⑵化学平衡图像问题的解答方法:

  ①三步分析法:一看反应速率是增大还是减小;二看△V正 、 △V逆的相对大小;三看化学平衡移动的方向。

  ②四要素分析法:看曲线的起点;看曲线的变化趋势;看曲线的转折点;看曲线的终点。 ③先拐先平:对于可逆反应mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g) ,在转化率-时间曲线中,先出现拐点的曲线先达到平衡。它所代表的温度高、压强大。这时如果转化率也较高,则反应中m+n>p+q。若转化率降低,则表示m+n<p+q。

  ④定一议二:图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系。 化学反应速率 化学反应进行的快慢程度,用单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

  通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。表达式:△v(A)=△c(A)/△t

  单位:mol/(L·s)或mol/(L·min)

  影响化学反应速率的因素:温度,浓度,压强,催化剂。

  另外,x射线,γ射线,固体物质的表面积也会影响化学反应速率

  化学反应的计算公式:

  例 对于下列反应:

  mA+nB=pC+qD

  有v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q

  对于没有达到化学平衡状态的可逆反应:

  v(正)≠v(逆)

  影响化学反应速率的因素:

  压强:

  对于有气体参与的化学反应,其他条件不变时(除体积),增大压强,即体积减小,反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速率加快;反之则减小。若体积不变,加压(加入不参加此化学反应的气体)反应速率就不变。因为浓度不变,单位体积内活化分子数就不变。但在体积不变的情况下,加入反应物,同样是加压,增加反应物浓度,速率也会增加。

  温度:

  只要升高温度,反应物分子获得能量,使一部分原来能量较低分子变成活化分子,增加了活化分子的百分数,使得有效碰撞次数增多,故反应速率加大(主要原因)。当然,由于温度升高,使分子运动速率加快,单位时间内反应物分子碰撞次数增多反应也会相应加快(次要原因)

  催化剂:

  使用正催化剂能够降低反应所需的能量,使更多的反应物分子成为活化分子,大大提高了单位体积内反应物分子的百分数,从而成千上万倍地增大了反应物速率.负催化剂则反之。浓度:

  当其它条件一致下,增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目,从而增加有效碰撞,反应速率增加,但活化分子百分数是不变的 。

  其他因素:

  增大一定量固体的表面积(如粉碎),可增大反应速率,光照一般也可增大某些反应的速率;此外,超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响。

  溶剂对反应速度的影响

  在均相反应中,溶液的反应远比气相反应多得多(有人粗略估计有90%以上均相反应是在溶液中进行的)。但研究溶液中反应的动力学要考虑溶剂分子所起的物理的或化学的影响,另外在溶液中有离子参加的反应常常是瞬间完成的,这也造成了观测动力学数据的困难。最简单的情况是溶剂仅引起介质作用的情况。

  在溶液中起反应的分子要通过扩散穿周围的溶剂分子之后,才能彼此接触,反应后生成物分子也要穿国周围的溶剂分子通过扩散而离开。

  扩散——就是对周围溶剂分子的反复挤撞,从微观角度,可以把周围溶剂分子看成是形成了一个笼,而反应分子则处于笼中。分子在笼中持续时间比气体分子互相碰撞的持续时间大10-100倍,这相当于它在笼中可以经历反复的多次碰撞。

  笼效应——就是指反应分子在溶剂分子形成的笼中进行多次的碰撞(或振动)。这种连续反复碰撞则称为一次偶遇,所以溶剂分子的存在虽然限制了反应分子作远距离的移动,减少了与远距离分子的碰撞机会,但却增加了近距离分子的重复碰撞。总的碰撞频率并未减低。据粗略估计,在水溶液中,对于一对无相互作用的分子,在依次偶遇中它们在笼中的时间约为10-12-10-11s,在这段时间内大约要进行100-1000次的碰撞。然后偶尔有机

  会跃出这个笼子,扩散到别处,又进入另一个笼中。可见溶液中分子的碰撞与气体中分子的碰撞不同,后者的碰撞是连续进行的,而前者则是分批进行的,一次偶遇相当于一批碰撞,它包含着多次的碰撞。而就单位时间内的总碰撞次数而论,大致相同,不会有商量级上的变

  化。所以溶剂的存在不会使活化分子减少。A和B发生反应必须通过扩散进入同一笼中,反应物分子通过溶剂分子所构成的笼所需要的活化能一般不会超过20kJ·mol-1,而分子碰撞进行反应的活化能一般子40 -400kJ·mol-1之间。

  由于扩散作用的活化能小得多,所以扩散作用一般不会影响反应的速率。但也有不少反应它的活化能很小,例如自由基的复合反应,水溶液中的离子反应等。则反应速率取决于分子的扩散速度,即与它在笼中时间成正比。

  从以上的讨论可以看出,如果溶剂分子与反应分子没有显著的作用,则一般说来碰撞理论对溶液中的反应也是适用的,并且对于同一反应无论在气相中或在溶液中进行,其概率因素P和活化能都大体具有同样的数量级,因而反应速率也大体相同。但是也有一些反应,溶剂对反应有显著的影响。例如某些平行反应,常可借助溶剂的选择使得其中一种反应的速率变得较快,使某种产品的数量增多。

  溶剂对反应速率的影响是一个极其复杂的问题,一般说来:

  (1)溶剂的介电常数对于有离子参加的反应有影响。因为溶剂的介电常数越大,离子间的引力越弱,所以介电常数比较大的溶剂常不利与离子间的化合反应。

  (2)溶剂的极性对反应速率的影响。如果生成物的极性比反应物大,则在极性溶剂中反应速率比较大;反之,如反应物的极性比生成物大,则在极性溶剂中的反应速率必变小。

  (3)溶剂化的影响,一般说来。作用物与生成物在溶液中都能或多或少的形成溶剂化物。这些溶剂化物若与任一种反应分子生成不稳定的中间化合物而使活化能降低,则可以使反应速率加快。如果溶剂分子与作用物生成比较稳定的化合物,则一般常能使活化能增高,而减慢反应速率。如果活化络合物溶剂化后的能量降低,因而降低了活化能,就会使反应速率加快。

  (4)离子强度的影响(也称为原盐效应)。在稀溶液中如果作用物都是电介质,则反应的速率与溶液的离子强度有关。也就是说第三种电解质的存在对于反应速率有影响.

  化学反应速率及化学平衡篇三:2015年化学反应速率与化学平衡高考试题分类解析

  (2015·四川)7.一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:

  2CO(g)。

  已知:气体分压(P分)=气体总压(P总)×体积分数。下列说法正确的是 A.550℃时,若充入惰性气体,v正,v逆均减小,平衡不移动 B.650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%

  C.T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动 D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0P总

  (2015·重庆)7.羰基硫(COS)可作为一种××熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和××的危害。在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡: CO(g)+H2S(g)

  COS(g)+H2(g) K=0.1,反应前

  CO的物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,下列说法正确的是 A.升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应 B.通入CO后,正反应速率逐渐增大 C.反应前H2S物质的量为7mol D.CO的平衡转化率为80%

  设该容器的体积为V,根据K=0.1,列关系式得(2×2)÷[8×(n-2)]=0.1,解得n=7,正确;D.根据上述数据CO的平衡转化率为2÷10×100%=20%,错误;选C。

  考点:考查影响化学反应速率的因素,反应的热效应,化学平衡的有关计算。 (2015·安徽)11.汽车尾气中,产生NO的反应为:N2(g)+O2(g)

  2NO(g),一定条件下,等物质的

  量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是:

  A.温度T下,该反应的平衡常数K=

  B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小 C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂

  D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的△H<0

  (2015·福建)12.在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正..确的是

  .

  A. C.

  B.同时改变反应温和庶糖的浓度,v可能不变 D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同

  (2015·海南)8.10ml浓度为1mol/L的盐酸与过量的锌粉反应,若加入适量的下列溶液,能减慢反应速率但又不影响氢气生成的是() [多选]

  A.K2SO4B.CH3COONaC.CuSO4D.Na2CO3 (2015·新课标I)

  28.(15分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛图。回答下列问题:

  (1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反

  应的还原产物为____________。

  (3)已知反应2HI(g)=H2(g) + I2(g)的△H=+11kJ·mol-1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断

  裂时分别需要吸收436KJ、151KJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______________kJ。

  (4)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)

  H2(g)+I2(g)在716K时,气体混合物中碘化氢

  的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:

  ①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为:___________。

  ②上述反应中,正反应速率为v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆

  为________(以

  K和k正表示)。若k正=0.0027min-1,在t=40,min时,v正=__________min-1 ③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为_________________(填字母)

  【答案】15分⑴MnSO4;⑵ 4.72×10-7;⑶ 299 ⑷①K=0.1082/0.7842;

  ② K·k正;1.95×10-3③A点、E点

  【解析】MnO2中+4价Mn还原为+2价,结合溶液环境,可知还原产物为MnSO4;

  =

  =4.72×10-7;化学键断裂吸收能量,形成化学键放出能量,(-436KJ)+(-151KJ)

  H2

  +2(+X)=11kJ;解得X=299kJ;假设容器体积为1L,投入物质的量为1mol,根据题意可知2HI(g

  )(g)+I2(g)

  初始 1mol·L-10 0

  平衡0.784mol·L-10.108mol·L-10.108mol·L-1

  所以K=0.1082/0.7842;平衡时v正=v逆,所以k正x2(HI) =k逆x(H2)x(I2),结合平衡常数表达式可知k逆=K·k正,v正=k正x2(HI)=0.0027min-1ⅹ(0.85)2=1.95×10-3。 (2015·新课标II)27.(14分)

  甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,利用合成气(主要成分为在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:

  )

  ①

  ②

  △

  △

  ③

  回答下列问题:

  (1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下:

  △

  由

  此

  计

  算

  ,

  .

  (2)反应①的化学平衡常数K表达式为________;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为__________(填曲线标记字母),其判断理由是_________。

  :

  已

  知则

  (3)组成

  时,体系中的

  平衡转化率

  温度和压强的关系如图2

  所示。

  值随温度升高而______(填“增大”或“缩小”)其原因是_____;图2中的压强由大到小为_____,其判

  断理由是_____。

  【答案:】(1)-99 +44

  (2)

  a反应①是放热反应,K应该随温度的升高而变小,

  (3)减小反应①是放热反应,平衡向左移动,使得体系的CO的量增大:反应③为吸热反应平衡向右移动,又使CO得量增大总的使温度升高,CO的转化率降低。P3>P2>P1 , 原因相同温度下由于第一个反应为气体分子数减小的反应,加压有利于平衡右移动,提高CO的转化率,而反应③为气体分子数不变的反应,产生的CO不受压强的影响,故增大压强有利于CO的转化率升高。

  【解析:】(1)根据反应焓变等于反应物的键能总和-生成物的键能总和得出ΔH1=-99kJ/mol, ΔH3=ΔH2-ΔH1,

  得出ΔH3 =+44kJ/mol,(2)

  a反应①是放热反应,K应该随温度的升高而变小,

  (3)减小反应①是放热反应,平衡向左移动,使得体系的CO的量增大:反应③为吸热反应平衡向右移动,又使CO得量增大总的使温度升高,CO的转化率降低。P3>P2>P1 , 原因相同温度下由于第一个反应为气体分子数减小的反应,加压有利于平衡右移动,提高CO的转化率,而反应③为气体分子数不变的反应,产生的CO不受压强的影响,故增大压强有利于CO的转化率升高。

  (2015·北京)28.(15分)

  为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下:

  2Fe2++I2”

  (1)待实验I溶液颜色不再改变时,再进行实验II,目的是使实验I的反应达到。

  (2)iii是ii的对比试验,目的是排除有ii中造成的影响。

  (3)i和ii的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因:。

  (4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测i中Fe2+向Fe3+转化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,导致I-的还原性弱于Fe2+,用右图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。

  ①K闭合时,指针向右偏转,b作极。


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