小學教案比的應用
發(fā)表時間：2021-07-13高二化學教案：《化學反應速率與平衡在生產中的應用》教學設計。
俗話說，磨刀不誤砍柴工。高中教師要準備好教案，這是每個高中教師都不可缺少的。教案可以讓上課時的教學氛圍非?；钴S，使高中教師有一個簡單易懂的教學思路。高中教案的內容要寫些什么更好呢？小編為此仔細地整理了以下內容《高二化學教案：《化學反應速率與平衡在生產中的應用》教學設計》，僅供您在工作和學習中參考。
一、復習回顧
反應條件對化學平衡的影響
（1）溫度的影響：
升高溫度，化學平衡向吸熱方向移動；
降低溫度，化學平衡向放熱方向移動。
（2）濃度的影響：
增大反應物濃度或減小生成物濃度，化學平衡向正反應方向移動；
減小反應物濃度或增大生成物濃度，化學平衡向逆反應方向移動。
（3）壓強的影響：
增大壓強，化學平衡向氣體分子數減小的方向移動；
減小壓強，化學平衡向氣體分子數增大的方向移動。
（4）催化劑：
加入催化劑，化學平衡不移動。
二、知識梳理
考點1：化學反應速率和化學平衡原理在合成氨中的應用
運用化學反應速率和化學平衡原理，同時考慮合成氨生產中的動力、材料、設備等因素，選擇合成氨的條件（壓強、溫度、濃度、催化劑等）。
考點2：化學反應條件的控制
控制化學反應進行的條件，可以改變化學反應的速率和化學反應進行的方向，使化學反應向著對生產、生活有利的方面轉化。
一般可以通過控制以下化學反應的條件來調控化學反應的速率和化學反應進行的方向：
1．控制化學反應進行的外界條件的改變：
主要是通過控制濃度、溫度、壓強、催化劑等外界條件的改變來調控化學反應速率和反應進行的方向。
2．控制反應環(huán)境（介質的影響）的改變：
相同的反應物，在不同的環(huán)境下，發(fā)生的化學反應不相同。
3.控制實驗操作的影響
不同的實驗操作，會對某些化學反應會產生不同的影響，從而導致反應的產物和和實驗現象不同。
（1）加熱操作對某些化學反應的影響
（2）試劑添加順序操作對化學反應的影響
考點3：合成氨：
1.合成氨的反應原理：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）298K時，△H==92.2kJ·mol—1
特點：合成氨是一個氣體體積縮小的放熱的可逆反應。
2.合成氨適宜條件的選擇
（1）選擇依據：從提高反應速率的角度分析，提高反應溫度、使用催化劑、適當提高氮氫比；從平衡移動的角度分析，降低溫度、提高壓強和適時分離反應產物氨；從實際生產的角度分析，溫度和壓強要與生產實際相適應。
（2）選擇原則：能加快反應速率；提高原料的利用率；提高單位時間內的產量；對設備條件要求不能太高。
（3）合成氨的適宜條件：使用催化劑；適宜的壓強：2×107～5×107Pa；適宜的溫度：500℃左右；及時分離出氨和及時補充氮氣和氫氣。
（4）合成氨的簡要流程：
考點4：“三段式法”解答化學平衡計算題
1．步驟
（1）寫出有關化學平衡的反應方程式。
（2）確定各物質的起始濃度、轉化濃度、平衡濃度。
（3）根據已知條件建立等式關系并做解答。
2．方法
如mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物質的量濃度分別為a mol/L、b mol/L，達到平衡后消耗A的物質的量濃度為mx mol/L。
mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)
起始(mol/L) ab 0 0
變化(mol/L) mx nx px qx
平衡(mol/L) a－mx b－nx px qx
3．說明
（1）對于反應物：c(平)＝c(始)－c(變)；
對于生成物：c(平)＝c(始)＋c(變)。
（2）各物質的轉化濃度之比等于化學方程式中化學計量數之比。
三、例題精析
【例題1】用Cl2生產某些含氯有機物時會產生副產物HCl。利用反應A，可實現氯的循環(huán)利用。
（1）曲線b對應的投料比是________。
（2）當曲線b、c、d對應的投料比達到相同的HCl平衡轉化率時，對應的反應溫度與投料比的關系是______________________________。
（3）投料比為2∶1、溫度為400 ℃時，平衡混合氣中Cl2的物質的量分數是________。
【答案】（1）4∶1（2）投料比越高，對應的反應溫度越低（3）30.8%
【解析】（1）根據O2越多HCl的轉化率越大，可知a、b、c、d曲線的投料比分別為6∶1、4∶1、2∶1、1∶1。
（2）根據曲線可知，當b、c、d曲線HCl達到相同轉化率時，投料比越高，對應的反應溫度越低。
（3）設n(HCl)＝2 mol，n(O2)＝1 mol，根據反應曲線可知，當溫度為400 ℃時，HCl的轉化率為80%，則有：4HCl ＋ O2 2Cl2?。?H2O
開始： 2 mol 1 mol 0 0
變化： 1.6 mol 0.4 mol 0.8 mol 0.8 mol
平衡： 0.4 mol 0.6 mol 0.8 mol 0.8 mol
因此平衡混合氣中Cl2的物質的量分數是
【例題2】煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數、投料比及產率等問題。
已知：CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)的平衡常數隨溫度的變化如下表：
溫度/℃
400
500
830
1000
平衡常數K
10
9
1
0.6
試回答下列問題：
（1）上述反應的正反應的是________反應(填“放熱”或“吸熱”)。
（2）某溫度下，上述反應達到平衡后，保持容器體積不變升高溫度，正反應速率________(填“增大”“減小”或“不變”)，容器內混合氣體的壓強________(填“增大”“減小”或“不變”)。
（3）830 ℃時，在恒容反應器中發(fā)生上述反應，按下表中的物質的量投入反應混合物，其中向正反應方向進行的有______(選填字母)。
A
B
C
D
n(CO2)/mol
3
1
0
1
n(H2)/mol
2
1
0
1
n(CO)/mol
1
2
3
0.5
n(H2O)/mol
5
2
3
2
（4）830 ℃時，在2 L的密閉容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)達到平衡時，CO的轉化率是________。
【答案】（1）放熱（2）增大 增大（3）BC?。?）60%
【解析】（1）由表格可知，升溫，化學平衡常數減小，故正反應為放熱反應。
（2）升高溫度，正、逆反應速率均增大；容器體積不變的情況下，升高溫度，則容器內混合氣體的壓強增大。
（3）830 ℃時，化學平衡常數為1，即若n(CO2)×n(H2)（4）830 ℃時，化學平衡常數為1，
CO(g)＋H2O(g) H2(g)＋CO2(g)
起始濃度(mol/L) 2 3 0 0
轉化濃度(mol/L) x x x x
平衡濃度(mol/L) (2－x) (3－x) x x
【例題3】工業(yè)上用化學氣相沉積法制備氮化硅,其反應如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH
某溫度和壓強條件下,分別將0.3 mol SiCl4(g)、0.2 mol N2(g)、0.6 mol H2(g)充入2 L密閉容器內,進行上述反應,5 min達到平衡狀態(tài),所得Si3N4(s)的質量是5.60 g。
（1）H2的平均反應速率是 mol·L-1·min-1。?
（2）平衡時容器內N2的濃度是 mol·L-1。?
（3）SiCl4(g)的轉化率是。?
（4）若按n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=3∶2∶6的投料配比,向上述容器不斷擴大加料,SiCl4(g)的轉化率應(填“增大”“減小”或“不變”)。?
（5）在不改變反應條件的情況下,為了提高SiCl4(g)的轉化率,可通過改變投料配比的方式來實現。下列四種投料方式,其中可行的是。?
選項
投料方式
A
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=1∶1∶2
B
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=1∶2∶2
C
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=3∶2∶2
D
n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=2∶1∶3
（6）達到平衡后升高溫度,其他條件不變,對平衡體系產生的影響是(填字母序號)。?
A. c(HCl)減少
B. 正反應速率減慢,逆反應速率加快
C. Si3N4的物質的量減小
D. 重新平衡時c(H2)/c(HCl)增大
【答案】（1）0.048?。?）0.06 （3）40% （4）減小?。?）A、B?。?）A、C、D。源
【解析】依據“三部曲”計算
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)
起始濃度(mol/L) 0.15 0.1 0.3 0
轉化濃度(mol/L) 0.06 0.04 0.12 0.24
平衡濃度(mol/L) 0.09 0.06 0.18 0.24
（4）相當于加壓,平衡左移;（5）A、B、C、D的投料比分別為3∶3∶6、3∶6∶6、3∶2∶2、3∶1.5∶4.5,A、B、C、D分別相當于在3∶2∶6的投料配比基礎上增加N2、增加N2、減少H2、減少N2和H2;(6)升高溫度不論平衡向哪個方向移動,正逆反應速率均增大,B錯誤;升高溫度,平衡左移,c(H2)增大,c(HCl)減小,A、C、D正確。
四、課堂練習
【基礎】
1. 化學反應原理在科研和生產中有廣泛應用。
（1）利用“化學蒸氣轉移法”制備TaS2晶體，發(fā)生如下反應：
TaS2(s)＋2I2(g) TaI4(g)＋S2(g) ΔH>0(I)
反應(Ⅰ)的平衡常數表達式K＝________，若K＝1，向某恒容容器中加入1 mol I2 (g)和足量TaS2(s)，I2 (g)的平衡轉化率為________。
（2）如圖所示，反應(Ⅰ)在石英真空管中進行，先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2 (g)，一段時間后，在溫度為T1的一端得到了純凈TaS2晶體，則溫度T1________T2(填“>”“
①已知100 ℃壓強為p1時達到平衡所需的時間為5 min,則用H2表示的平均反應速率為。?
②圖中的p1p2(填“”或“=”),100 ℃壓強為p2時平衡常數為。?
③該反應的ΔH0(填“”或“=”)。?
（2）在一定條件下,將a mol CO與3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應生成甲醇: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH
①若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產率的是（ ）
A.升高溫度
B.將CH3OH(g)從體系中分離
C.充入He,使體系總壓強增大
D.再充入1 mol CO和3 mol H2
②為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件,某同學設計了三組實驗,部分實驗條件已經填在下面實驗表格中。
A.下表中剩余的實驗條件數據:a=;b=。?
B.根據反應Ⅱ的特點,下圖是在壓強分別為0.1 MPa和5 MPa下CO的轉化率隨溫度變化的曲線圖,請指明圖中的壓強px=MPa。?
【答案】（1）①0.003 0 mol·L-1·min-1?、?（2）①BD ②1500.1
【解析】（1）①v(H2)=3v(CH4)=×3=0.003 0 mol·L-1·min-1;②依據反應式可知增大壓強平衡左移,轉化率減小,所以p1【拔高】
1. 工業(yè)上采用乙苯與CO2脫氫生產重要化工原料苯乙烯
（1）①乙苯與CO2反應的平衡常數表達式為:K=。?
②若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行,下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是(填代號)。
（2）在3 L密閉容器內,乙苯與CO2的反應在三種不同的條件下進行實驗,乙苯、CO2的起始濃度分別為1.0 mol·L-1和3.0 mol·L-1,其中實驗Ⅰ在T1℃,0.3 MPa,而實驗Ⅱ、Ⅲ分別改變了實驗其他條件;乙苯的濃度隨時間的變化如圖1所示。
①實驗Ⅰ乙苯在0~50 min時的反應速率為。?
②實驗Ⅱ可能改變的條件是。?
③圖2是實驗Ⅰ中苯乙烯體積分數V%隨時間t的變化曲線,請在圖2中補畫實驗Ⅲ中苯乙烯體積分數V%隨時間t的變化曲線。
（3）若實驗Ⅰ中將乙苯的起始濃度改為1.2 mol·L-1,其他條件不變,乙苯的轉化率將(填“增大”“減小”或“不變”),計算此時平衡常數為。?
【解析】 （1）B選項,因為是絕熱容器,化學平衡發(fā)生移動,體系溫度改變,平衡常數也改變,所以平衡常數不再隨時間的改變而改變,一定是化學平衡狀態(tài);（2）②實驗Ⅱ比Ⅰ化學反應速率快,但平衡狀態(tài)相同,只能是加入催化劑;③實驗Ⅲ化學反應速率加快,平衡時乙苯的濃度增大,苯乙烯的百分含量減小;（3）只改變濃度,所以平衡常數與實驗Ⅰ相同,K==0.225。
2.某溫度下反應2A（g）?B（g）＋C（g）△H＜0的平衡常數K＝4．此溫度下，在1L的密閉容器中加入A，反應到某時刻測得A、B、C的物質的量濃度（mol?L?1）分別為：0.4，0.6，0.6，下列說法正確的是（）
A. 溫度升高，該反應反應速率加快，平衡常數增大
B. 題目所述的某時刻正、逆反應速率的大小為V（正）＞V（逆）
C. 經10min反應達到平衡，則該時間內反應速率v（A）為0.064mol/（L?min）
D. 平衡時，再加入與起始等量的A，達新平衡后A的轉化率增大
【答案】B
【解析】A．升溫，速率加快；該反應是放熱反應，升溫平衡向吸熱方向移動，即逆方向移動，平衡常數K減小，故A錯誤；
B．此時Qc＝生成物濃度冪之積反應物濃度冪之積＝0.6×0.60．42＝2.25＜K＝4，則此時未達平衡，向正方向進行，正方向速率占優(yōu)勢，則V（正）＞V（逆），故B正確；
C．由題中數據可知A的起起始濃度為1.6amol/l，設平衡時，A的濃度為amol/l，
2A（g） B（g）＋ C（g）
起始濃度（mol/l）：1.6 0 0
變化濃度（mol/l）：1.6 a （1.6 a）/2 （1.6 a）/2
平衡濃度（mol/l）：a （1.6 a ）/2? （1.6 a ）/2
根據K＝平衡時生成物濃度冪之積平衡時反應物濃度冪之積＝1.6?a2×1.6 a2a2＝4，解得a＝0.32，則A變化濃度為（1.6 0.32）mol/l，所以v（A）＝△c△t＝(1.6?0.32)mol/L10min＝0.128mol/L，故C錯誤；D．平衡時，再加入與起始等量的A，達到新的平衡時，與一次性加入2倍的A屬于等效平衡，在相同條件下，取2個相同的1L容器，分別加入等量的A，一段時間后，都達到化學平衡狀態(tài)，這兩個平衡完全等效，再壓縮成1L，對于反應2A（g）?B（g）＋C（g），前后體積不變，則平衡不移動，所以A的轉化率不變，故D錯誤；故選：B。
五、課后作業(yè)
【基礎】
1.恒溫下，容積均為2 L的密閉容器M、N中，分別有以下兩種起始投料建立的可逆反應3A(g)＋2B(g)2C(g)＋xD(s)的化學平衡狀態(tài)，相關數據如下：M：3 mol A、2 mol B,2 min達到平衡，生成D 1.2 mol，測得從反應開始到平衡C的速率為0.3 mol·L－1·min－1；N：2 mol C、y mol D，達到平衡時c(A)＝0.6 mol·L－1。下列結論中不正確的是（ ）
A.x＝2
B.平衡時M中c(A)＝0.6 mol·L－1
C.y
D.M中B的轉化率與N中C的轉化率之和為1
2.將水煤氣轉化成合成氣，然后合成各種油品和石化產品是化工的極為重要的領域。除去水蒸氣后的水煤氣主要含H2、CO、CO2及少量的H2S、CH4，繼續(xù)除去H2S后，可采用催化或非催化轉化技術，將CH4轉化成CO，得到CO、CO2和H2的混合氣體，是理想的合成甲醇原料氣。
（1）制水煤氣的主要化學反應方程式為：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，此反應是吸熱反應。
①此反應的化學平衡常數表達式為 。
②下列能增大碳的轉化率的措施是 。
A．加入C(s) B．加入H2O(g)
C．升高溫度 D．增大壓強
（2）將CH4轉化成CO，工業(yè)上常采用催化轉化技術，其反應原理為：CH4(g)+3/2O2(g) CO(g)+2H2O(g) ΔH=-519 kJ/mol。工業(yè)上要選擇合適的催化劑，分別對X、Y、Z三種催化劑進行如下實驗(其他條件相同)
①X在750℃時催化效率最高，能使正反應速率加快約3×105倍；
②Y在600℃時催化效率最高，能使正反應速率加快約3×105倍；
③Z在440℃時催化效率最高，能使逆反應速率加快約1×106倍；
已知根據上述信息，你認為在生產中應該選擇的適宜催化劑是 (填“X”、“Y”或“Z”)，選擇的理由是 。
3．（1）一定溫度下，在恒容密閉容器中NO2與O2反應如下：4NO2(g)＋O2(g) 2N2O5(g)；
若已知K350℃
反應達平衡后，若再通入一定量NO2，則平衡常數K將______，NO2的轉化率 （填“增大”、“減小”或“不變”）
（2）若初始時在恒容密閉容器中加入N2O5，下表為N2O5分解反應在一定溫度下不同時間測得N2O5濃度的部分實驗數據：
t/s
500
1000
c(N2O5)/mol·L－1
5.00
3.52
2.48
①寫出該反應的平衡常數表達式：K＝ 。
②1000 s內N2O5的分解速率為 。
③若每有1molN2O5分解，放出或吸收QkJ的熱量，寫出該分解反應的熱化學方程式 。
【鞏固】
1.某研究小組在實驗室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應平衡常數和水解反應速率的測定。
將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)
實驗測得不同溫度下的平衡數據列于下表：
MicrosoftInternetExplorer402DocumentNotSpecified7.8 磅Normal0
溫度/℃
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡總壓強/kPa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡氣體總濃度/mol·L－1
2.4×10－3
3.4×10－3
4.8×10－3
6.8×10－3
9.4×10－3
（1）可以判斷該分解反應已經達到平衡的是________(填字母序號)。
A.2v(NH3)＝v(CO2)
B.密閉容器中總壓強不變
C.密閉容器中混合氣體的密度不變
D.密閉容器中氨氣的體積分數不變
（2）根據表中數據，列式計算25.0 ℃時的分解平衡常數：____________。
（3）取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個帶活塞的密閉真空容器中，在25.0 ℃下達到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積，氨基甲酸銨固體的質量將________(填“增加”、“減少”或“不變”)。
（4）氨基甲酸銨分解反應的焓變ΔH___0(填“>”、“＝”或“
2.利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O(g)轉化為CH4和O2。紫外光照射時，在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，CH4產量隨光照時間的變化如下圖所示。
（1）在0～30小時內，CH4的平均生成速率vⅠ、vⅡ、vⅢ從大到小的順序為__________；反應開始后的12小時內，在第____________種催化劑作用下，收集的CH4最多。
（2）將所得CH4與H2O(g)通入聚焦太陽能反應器，發(fā)生反應：CH4(g)＋H2O(g)??CO(g)＋3H2(g)。該反應ΔH＝＋206 kJ·mol－1。
①在下列坐標圖中，畫出反應過程中體系能量變化圖(進行必要標注)。
②將等物質的量的CH4和H2O(g)充入1 L恒容密閉反應器，某溫度下反應達平衡，平衡常數K＝27，此時測得CO的物質的量為0.10 mol，求CH4的平衡轉化率(計算結果保留兩位有效數字)。
（3）已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－802 kJ·mol－1
寫出由CO2生成CO的熱化學方程式：_______________________________________。
3.氨在國民生產中占有重要的地位。工業(yè)合成氨的反應為：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）
△H=-92.4KJ/mol.請回答下列問題：
（1）表明合成氨反應處于平衡狀態(tài)的是 （填字母）
a.2v正（NH3）>3v逆（H2） b.c(N2)=c(H2)>c(NH3)
c.單位時間內有3molH-H鍵斷裂，同時有6molN-H鍵斷裂
d.恒溫恒容時，容器內壓強不變
e.恒溫恒容時，容器內混合氣體的彌補不變
（2）在一定條件下的密閉容器中，該反應達到平衡，既要加快反應速率，又要提高H2的轉化率，可以采取的措施有 （填字母）
a.升高溫度 b.分離出液態(tài)氨氣 c.增加N2濃度 d.增加H2濃度
（3）已知在400℃時，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的平衡常數K=0.5，則NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常數表達式為K= ，數值為 。
（4）有兩個密閉容器A和B，A容器保持恒容，B容器爆出恒壓，起始時向容積相等的A、B中分別通入等量的NH3氣體，均發(fā)生反應：2NH3(g)3H2(g)＋N2(g)。則：
①達到平衡所需的時間：t(A)???t(B)，平衡時，NH3的轉化率：a(A)????a(B) (填“>”、“=”或“
②達到平衡后，在兩容器中分別通入等量的氦氣。A中平衡向??? 移動，B中平衡向??? 移動。（填“向正反應方向”、“向逆反應方向”、“不”）。
（5）在三個相同容器中各充入1molN2和3molH2，在不同條件下反應并達到平衡，氨的體積分數[Ψ（NH3）]隨時間變化的曲線如圖所示.下列說法中正確的是_____(填字母，下同).
a.圖Ⅰ可能是不同壓強對反應的影響，且p2＞p1
b. 圖Ⅱ可能是同溫同壓下不同催化劑對反應的影響，且催化劑性能1＞2
c.圖Ⅲ可能是不同溫度對反應的影響，且T1＞T2
【提高】
1. 運用化學反應原理知識研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意義。
（1）用CO可以合成甲醇。已知：
①CH3OH(g)＋3/2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.5?kJ·mol－1
②CO(g)＋1/2O2(g)=CO2(g) ΔH＝－283.0?kJ·mol－1
③H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) ΔH＝－285.8?kJ·mol－1
則CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g) ΔH＝________kJ·mol－1
下列措施中能夠增大上述合成甲醇反應的反應速率的是________(填寫序號)．
a．使用高效催化劑?? b．降低反應溫度
c．增大體系壓強?? d．不斷將CH3OH從反應混合物中分離出來
（2）在一定壓強下，容積為V?L的容器中充入a?mol?CO與2a?mol?H2，在催化劑作用下反應生成甲醇，平衡轉化率與溫度、壓強的關系如下圖所示。
①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”)；
②100?℃時，該反應的化學平衡常數K＝_______；
③100℃時，達到平衡后，保持壓強P1不變的情況下，向容器中通入CO、H2號 CH3OH各0.5amol,則平衡 （填“向右”、“向左”或“不”移動）
④在其它條件不變的情況下，再增加a?mol?CO和2a?molH2，達到新平衡時，CO的轉化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
（4）在容積均為1L的密閉容器（a、b、c、d、e）中，分別充入1molCO和2molH2等量混合氣體，在不同的溫度下（溫度分別為T1、T2、T3、T4、T5），經相同的時間，在t時刻，測得容器甲醇的體積分數如圖所示。在T1-T2及T4-T5兩個溫度區(qū)間，容器內甲醇的體積分數的變化趨勢如圖所示，其原因是 。
2.合理應用和處理氮的化合物，在生產生活中有重要意義。
（1）氧化—還原法消除氮氧化物的轉化如下：
①反應Ⅰ為：NO＋O3＝NO2＋O2，生成11.2 L O2(標準狀況)時，轉移電子的物質的量是 mol。
②反應Ⅱ中，當n(NO2)∶n[CO(NH2)2]＝3∶2時，反應的化學方程式是_____。
（2）硝化法是一種古老的生產硫酸的方法，同時實現了氮氧化物的循環(huán)轉化，主要反應為：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g) △H＝－41.8 kJ·mol－1
已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H＝－196.6 kJ·mol－1，寫出NO和O2反應生成NO2的熱化學方程式 。
（3）尿素[CO(NH2)2]是一種高效化肥，也是一種化工原料。
①以尿素為原料一定條件下發(fā)生反應：CO(NH2)2 (s) + H2O(l)2 NH3(g)+CO2(g) △H = +133.6 kJ/mol。該反應的化學平衡常數的表達式K= 。關于該反應的下列說法正確的是 （填序號）。
a. 從反應開始到平衡時容器中混合氣體的平均相對分子質量保持不變
b. 在平衡體系中增加水的用量可使該反應的平衡常數增大
c. 降低溫度使尿素的轉化率增大
②密閉容器中以等物質的量的NH3和CO2為原料，在120 ℃、催化劑作用下反應生成尿素：CO2(g) +2NH3(g)CO (NH2)2 (s) +H2O(g)，混合氣體中NH3的物質的量百分含量(NH3)%隨時間變化關系如圖所示。則a點的正反應速率V（正）（CO2） b點的逆反應速率V（逆）（CO2）（填“>”、“=”或“
3.甲醇來源豐富、價格低廉、運輸貯存方便，是一種重要的化工原料，有著重要的用途和應用前景。工業(yè)生產甲醇的常用方法是：CO(g)+2H2(g) ?CH3OH(g)?△H＝－90.8?kJ·mol－1
（1）已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)?△H＝－571.6?kJ·mol－1???
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)????△H＝－241.8 kJ·mol－1?????
?則CH3OH(g)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(g)的反應熱△H＝???????kJ·mol－1。?
（2）將1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容積為100L的反應室，在一定條件下發(fā)生反應：CH4(g)+ H2O(g)＝CO(g)+3H2(g)，測得在一定的壓強下CH4的轉化率與溫度的關系如右圖。?
①假設100?℃時達到平衡所需的時間為5?min，則用H2表示該反應的平均反應速率為? ??。
②100℃時反應的平衡常數為? ? 。
（3）工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種：?
①甲醇蒸汽重整法。該法中的一個主要反應為CH3OH(g) ?CO(g)＋2H2(g)，此反應能自發(fā)進行的原因是? 。
②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO2—ZnO為催化劑時原料氣比例對反應的選擇性（選擇性越大，表示生成的該物質越多）影響關系如圖所示。則當n(O2)/n(CH3OH)＝0.25時，CH3OH與O2發(fā)生的主要反應方程式為??????；?
在制備H2時最好控制n(O2)/n(CH3OH)＝?? ?。
【答案】
【基礎】1.C 2.（1）①K=c(CO)c(H2)/c(H2O) ②B、C （2）Z 催化劑效率高且活性溫度低。
3.（1）放熱（1分），不變（1分），變?。?分）
（2）①(2分) ②0.00252 mol·L－1·s－1（2分），
③2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g) △H=+2QkJ·mol-1（3分）
【鞏固】1.（1）BC
（2）K＝c2(NH3)·c(CO2)＝
（3）增加 （4）> >
2.（1）vⅢ>vⅡ>vⅠ Ⅱ
（2）
（3）CO2(g)＋3H2O(g)CO(g)＋2O2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋1 008 kJ·mol－1
3.（1）cd （2）c （3）K表達式略 2 （4）①
【提高】1.（1）-90.1 （2）a、c （3）①小于 ②V2/a2 ③向左 ④小增大
（4）T1-T2尚未達到平衡，溫度越高化學反應速率越快，相同時間內生成甲醇越多（2分）
T4-T5已經達到平衡狀態(tài)，溫度升高，平衡逆向移動，甲醇體積分數減小（2分）
2.（1）①1 (2分） ②6NO2＋4CO(NH2)2＝7N2＋8H2O＋4CO2 (3分）
（2）2NO(g)+O2(g) ＝ 2NO2(g) △H＝－113.0 kJ/mol(2分）
（3）①c2(NH3)·c(CO2) (2分） a (2分）
②＞ (2分） 0.75(2分）
3.（1）－392.8?；?
（2）0.003?mol·L－1·min－1，?2.25×10-4；??
（3）① 該反應是一個熵增的反應?（△S＞0），?（1分）
② 0.5（0.5~0.55均給分）
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高二化學教案：《化學反應速率學案》教學設計
本文題目：高二化學教案：化學反應速率學案
第一節(jié) 化學反應速率學案
學習目標：
①掌握化學反應速率的概念;
②學會有關化學反應速率的計算;
③了解有關化學反應速率的測量方法;
④了解研究化學反應速率的意義。
學習重點、難點
化學反應速率的表示方法及計算
學習過程：
思考與歸納：
問題：化學反應速率的快慢如何表示?有什么特點?思考后請完成下列空白：
(1) 化學反應速率的概念：
(2) 化學反應速率的數學表達式： ，單位： 。
(3) 同一反應選取不同反應物表示反應速率時，其數值 但表示的意義
(填“相同”或“不同：)。
(4) 各物質的速率之比等于該反應方程式中的 。在合成氨的過程中，如果在某一時間內氮氣消耗的速率為a，則氫氣的消耗的速率為 。
例1、向一個容積為1L的密閉容器中放入2molSO2和1molO2，在一定條件下，2s末，測得容器內有0.8mol SO2，求2s內SO2、O2、SO3的反應速率和反應速率之比。
解： 2SO2 + O2 2SO3
起始濃度(mol/L) 2 1 0
變化了的濃度(mol/L) 2—0.8 (2—0.8)/2 2—0.8
所以：v(SO2)= (2 mol/L—0.8 mol/L)/2s==0.6 mol.L—1.S—1
V(O2) = (2 mol/L—0.8 mol/L)/(2×2s)==0.3 mol.L—1.S—1
V(SO3) = (2 mol/L—0.8 mol/L)/2s==0.6 mol.L—1.S—1
反應速率比v(SO2)：V(O2)：V(SO3)=0.6：0.3：0.6=2：1：2
答：
例2、某物質A在一個2L的密閉容器中與其他物質反應，5min后發(fā)現A的物質的量由10mol變?yōu)?mol，再過5min還剩余1mol，計算前5min，后5min、10min內的反應速率。
解：前5min：v(A)= (10 mol/L—4mol/L)/(2L×5min)=0.6 mol.L—1.min—1
后5min：v(A)= (4 mol/L—1mol/L)/(2L×5min)=0.3 mol.L—1.min—1
10min內：v(A)= (10 mol/L—1mol/L)/(2L×5min)=0.9 mol.L—1.min—1
思考：通過以上兩個例題，可以發(fā)現什么規(guī)律?
關于化學反應速率應注意的幾個問題：
(1)求得的反應速率均為正數，沒有負數(只有大小無方向)
(2)求得的反應速率是一段時間內的平均反應速率，而不是某一時刻的瞬時速率。
(3)對于不同化學反應，用不同的物質表示其化學反應速率其數值不一定相等，但其數值之比等于化學方程式的計量數之比(表示一個反應的反應速率時必須指明所對應的物質)。
練習：1、反應4NH3+O2 4NO+6H2O，在5L的密閉容器中進行，半分鐘后，NO的物質的量濃度增加了0.3mol/L則此時的反應速率v(x)為( )
A、 v(O2)=0.01mol/(L.s)
B、 v(NO)=0.08mol/(L.s)
C、 v(H2O)=0.003mol/(L.s)
D、 v(NH3)=0.002mol/(L.s)
2、某溫度時，在2L容器中X、Y、Z 三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如右圖所示，由圖中數據分析，該反應的化學方程式為
反應開始至2min，Z的平均反應速率為
例3、反應A+3B=2C+2D在四種不同情況下的反應速率分別為：
①v(A)=0.15mol/(L.s) ② v(B)=0.6mol/(L.s)
③ v(C)=0.4mol/(L.s) ④ v(D)=0.45mol/(L.s)
該反應進行的快慢順序為： 。
當堂達標測試：
1、反應2SO2+O2 2SO3經一段時間后，SO3的濃度增加了0.4mol?L-1，在這段時間內用O2表示的反應速率為0.04mol?L-1?s-1，則這段時間為
A.0.1s B.2.5s C.5s D.10s
2、已知反應A+3B=2C+D在某段時間內以A的濃度變化表示的化學反應速度為1mol?L-1?min-1，則此段時間內以C的濃度變化表示的化學反應速率為
A.0.5mol?L-1?min-1 B.1 mol?L-1?min-1
C.2 mol?L-1?min-1 D.3 mol?L-1?min-1
3、反應：4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10L密閉容器中進行，半分鐘后，水蒸氣的物質的量增加了0.45mol，則此反應的平均速率 (X)(反應物的消耗速率或產物的生成速率)可表示為
A. (NH3)=0.010mol?L-1?s-1B。 (O2)=0.0010mol?L-1?s-1
C. (NO)=0.0010mol?L-1?s-1D。 (H2O)=0.045mol?L-1?s-1
4、將 4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應：2A(g)+B(g)=2C(g)若經 2 s(秒)后測得 C 的濃度為 0.6 mol?L-1 ，現有下列幾種說法：
① 用物質 A 表示的反應的平均速率為 0.3 mol?L-1?s-1
② 用物質 B 表示的反應的平均速率為 0.6 mol?L-1?s-1
③ 2 s 時物質 A 的轉化率為70%
④ 2 s 時物質 B 的濃度為 0.7 mol?L-1
其中正確的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
參考答案：
1、C 2、C 3、C D、B
高二化學教案：《化學反應速率教學設計》教學設計
一、 教材依據
本節(jié)課選自《普通高中課程標準試驗教科書》（魯科版）必修2第二章化學鍵 化學反應與能量的第二節(jié)化學反應的快慢和限度（第一課時）。
二、設計思想
本節(jié)課的主要內容是化學反應速率的概念及其影響因素，理論性較強。在講解概念時，我采用讓學生根據定義推導出表達式和單位的方法，減少做題時出現不必要錯誤（例如單位換算的問題呢）。對于學生來說，理解反應速率的概念并不難，難的是對影響反應速率的因素的掌握。
新課程倡導以“主動參與，樂于探究，交流與合作”為主要特征的學習方式，因此在突破這個難點的過程中，我采用引導啟發(fā)的形式，讓學生完成整個探究過程，并讓他們根據結果找出實例來證明結論的正確性。最后并通過知識的拓展，理清思路，使學生的知識體系更加完整。促進學生科學探究的方法的習得，而不僅僅是知識本身。
通過本節(jié)課的學習，引導學生構建認知框架，提高知識的應用、遷移能力。本節(jié)課從日常生活中學生熟悉的化學現象入手，貼近現實生活。真正地體現“化學，來源于生活”的理念
三、教學目標
知識與技能：掌握化學反應速率的概念及影響因素，并運用這些因素解決實際問題。學會對實驗中出現的現象進行分析并得出結論的方法。
過程與方法：通過探究性實驗，進一步加強觀察、分析、總結能力。培養(yǎng)他們思的嚴謹性。
情感與價值觀：通過一步步的引導提問，使學生建立自信，從實驗中體驗成功的喜悅。激發(fā)學生運用化學知識解決實際問題的興趣和激情
四、教學重難點
重點：化學反應速率的概念及影響反應速率的因素。
難點：對影響化學反應速率因素的假設，驗證及運用。
五、實驗器材及技術媒體
多媒體
試管、燒杯、滴管、藥匙、雙氧水、３mol/L鹽酸溶液、二氧化錳、鎂條、
０.５mol/L鹽酸溶液 酒精燈
六、教學方法
講解法、啟發(fā)式教學、實驗探究法
七、教學設計
教學程序
教師活動
學生活動
設計意圖
創(chuàng)設情景
引出新知
【導入】用多媒體展示
溶洞形成，原子彈爆炸的資料
引發(fā)學生思考：這些化學變化有何差異？
思考回答：化學反應有的快，有得慢
激發(fā)學生興趣
明確目標
自主預習
經驗小結
學習目標：
1理解基本的化學反應速率的概念和影響化學反應速率的外界條件。
2學習實驗研究的方法，能設計完成一些化學實驗。
【講解】衡量化學反應進行得
快慢的程度——化學反應速率
（引出新知識）。
【板書】化學反應速率的概念：
用單位時間內反應物的減少量或生成物的增加量來表示。
【講解】化學反應速率的簡單計算：
【學生小結】得出表示化學反應速率時的注意事項。
1聽學生根據老師提出的學習目標明確自己的學習任務
2自主研學，發(fā)現問題
3聽講記錄
4經驗總結
1確定學主題學習計劃。
2引導學生自學
3引導學生總結
互動交流
實驗探究
提
出
假
設
【講解】既然化學反應存在快
慢之分，那么，我希望鋼鐵的
銹蝕慢一點，金屬的冶煉快一
點；我希望食品的腐敗慢一點
。那么怎樣使這些美好
的愿望實現呢？
思考
回答：學會控制反應速率
引導學生思考
【提出問題】影響化學反應速
率的因素是什么呢？
思考
【講解】用以下四個現象引發(fā)學生思考：
1冬天燒蜂窩煤效果比煤塊好
2通常我們把食物存儲在冰箱中
3易分解的化學物質通常保存在冷暗處
4生活中和化學實驗中還有哪些例子能說明化學反應快慢的影響因素
【實驗設計】學生小組討論設計實驗
交流討論
提出假設：影響化學反應速率的因素可能有：濃度、溫度、催化劑、表面積等
展示設計方案并且評價
充分體現學生是課堂的主體。
教師之為教，不在于全盤授予，而在于相機誘導。
實驗驗證
讓學生進行實驗探究（實驗內
容見附錄）。
引導，并對學生的操作規(guī)范做
補充。
分組就濃度，溫度，表面積，催化劑進行實驗，觀察現象，討論
實驗出真知。變演示實驗為驗證實驗。
得出結論
【提出問題】通過實驗，可以
得出什么結論？
回答：反應物濃度越大，反應速率越大；溫度越高，反應速率越大;催化劑能加大反應速率；
培養(yǎng)學生總結，分析的能力，體現探究性學習的新課程理念。
【學以致用】設計問題當堂解決
以互動選題答題的方式增進學生參與
讓學生體驗成功
歸納拓展
課堂小結
歸納
【歸納】影響化學反應速率的主要因素：
（1）濃度：是主要因素，濃度
越高，反應速率越大。
（2）溫度：升高溫度，反應速
率增大：減低溫度，速率減小。
（3）催化劑：加快/減緩反應
速率。
其他因素：反應物的狀態(tài)，電磁波，溶劑的性質等。
理解并記錄
梳理思路
小結
【小結】本節(jié)課主要學習了化學反應速率的概念及影響因素。
回顧
練習反饋
課后探討
【練習】1、在N2+3H2=2NH3的反應中,經一段時間后,NH3的物質的量濃度增加了0.6mol·L-1,在此時間內用H2表示的平均速率為0.45mol·L-1·s-1,則反應所經過的時間為()
A．0.2s B．1.0s
C．1.5s D．2.0s
2、在某反應中，某一反應物B的初始濃度是2.0mol/L，經過2min后，B的濃度為1.6mol/L,則在這2min中，B的反應速率是多少mol/(L·s)？
3、消防隊員救火時，開門都很小心，因為門一打開就有可能發(fā)生爆炸。這是為什么？
回答
在練習中鞏固，使知識內化。
【課后探討】據不完全統(tǒng)計，全世界每年鋼材產量的約1/3因腐蝕而損失。已知鋼鐵的腐蝕是一種緩慢氧化。請你調查研究：人們?yōu)榱藴p慢鋼鐵的腐蝕，采取了哪些措施？
網上尋寶
查找資料
拓寬學生的知識面，使學生真正做到學以致用。
以培養(yǎng)學生自主獲取新知識的能力為目的來設計教學，采用多媒體數字化引導科學探究式的教學模式，是由淺入深，從學生日常生活中的化學現象和實驗中抽象出有關的概念和原理。形成一個由宏觀到微觀、由感性到理性、由簡單到復雜的科學探究過程。
其主要過程設計為：創(chuàng)設情景、引導發(fā)現、探索問題→提出新的概念→提出研究題目→組織探究學習活動、收集信息→內化、概括、完善體系→實際應用。
本節(jié)課主要以情景導入、明確目標→教師引導自主預習→學生討論、提出方案→實驗驗證→總結結論→，構建知識框架→當堂訓練為主要環(huán)節(jié)
（一）情景導入，明確目標 情景導入：
（二）【導入】用多媒體展示溶洞形成，原子彈爆炸的資料引發(fā)學生思考：表示化學反應快慢的方法
【明確學習目標】展示目標
【自主預習】 填寫學案
【講解】化學反應速率的簡單計算：
【學生小結】得出表示化學反應速率時的注意事項。
：化學反應速率，從而明確課堂目標
（二）問題引導，構建知識 【設疑】物理課中所學的速率的共同特點 都有一個確定的起點（速率=0） ；都有一個和速率大小相匹配的時間單位； 都有說明體系某種變化的可計量的性質。 【引入】提出問題 （1）怎樣判斷一個化學反應的快慢？ （2）通過對實驗現象的觀察能否判斷出一個反應具體比另一個反應快多少嗎？ 【提出解決方案】 針對以上提出的問題，將學生分組討論交流，學生可借助相關書籍和資料， 各個小組給出一套解決化學反應速率量化的方案。 【完善方案，搭建框架】 學生在上一環(huán)節(jié)的討論交流基本學會了如何量化化學反應速率， 不同小組可 能會采取不同的量進行量化， 因此本環(huán)節(jié)中首先對學生的方案做出中肯評價， 評 價其可行性，然后引導學生評出最佳方案即用物質量濃度變化進行量化的方案， 最后引導學生完成本堂課的知識框架。 【教師板書知識框架】 一、化學反應速率 1、化學反應速率的表示方法：用單位時間內反應物濃度的減少或生成物的濃度 增加來表示。 2、數學表達式：V == △C/ △t 3、反應速率的單位：是：mol/（L·s） 或 mol/（L·min） 或 mol/（L·h）
高三化學教案：《化學反應速率和平衡》教學設計
本文題目：高三化學教案：化學反應速率和平衡
1、描述化學平衡建立的過程。知道平衡常數(濃度平衡常數)的含義及其表達式。能利用化學平衡常數計算反應物的轉化率。
2、理解外界條件(濃度，壓強、溫度、催化劑等)對反應速率和化學平衡的影響，認識其一般規(guī)律。
3、了解化學反應速率和化學平衡的調控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用。
一、化學平衡常數(濃度平衡常數)及轉化率的應用
1、化學平衡常數
(1)化學平衡常數的數學表達式
(2)化學平衡常數表示的意義
平衡常數數值的大小可以反映可逆反應進行的程度大小，K值越大，反應進行越完全，反應物轉化率越高，反之則越低。
2、有關化學平衡的基本計算
(1)物質濃度的變化關系
反應物：平衡濃度=起始濃度-轉化濃度
生成物：平衡濃度=起始濃度+轉化濃度
其中，各物質的轉化濃度之比等于它們在化學方程式中物質的計量數之比。
(2)反應的轉化率(α)：α= ×100%
(3)在密閉容器中有氣體參加的可逆反應，在計算時經常用到阿伏加德羅定律的兩個推論：
恒溫、恒容時： ;恒溫、恒壓時：n1/n2=V1/V2
(4)計算模式
濃度(或物質的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
起始 m n O O
轉化 ax bx cx dx
平衡 m-ax n-bx cx dx
α(A)=(ax/m)×100%
ω(C)= ×100%
(3)化學平衡計算的關鍵是準確掌握相關的基本概念及它們相互之間的關系?；瘜W平衡的計算步驟，通常是先寫出有關的化學方程式，列出反應起始時或平衡時有關物質的濃度或物質的量，然后再通過相關的轉換，分別求出其他物質的濃度或物質的量和轉化率。概括為：建立解題模式、確立平衡狀態(tài)方程。說明：
①反應起始時，反應物和生成物可能同時存在;
②由于起始濃度是人為控制的，故不同的物質起始濃度不一定是化學計量數比，若反應物起始濃度呈現計量數比，則隱含反應物轉化率相等，且平衡時反應物的濃度成計量數比的條件。
③起始濃度，平衡濃度不一定呈現計量數比，但物質之間是按計量數反應和生成的，故各物質的濃度變化一定成計量數比，這是計算的關鍵。
二、學習化學平衡應注意的三個問題
1、等效平衡：在兩種不同的初始狀態(tài)下，同一個可逆反應在一定條件(定溫、定容或定溫、定壓)下分別達到平衡時，各組成成分的物質的量(或體積)分數相等的狀態(tài)。在恒溫恒容條件下，建立等效平衡的一般條件是：反應物投料量相當;在恒溫恒壓條件下，建立等效平衡的條件是：相同反應物的投料比相等。
2、平衡移動的思維基點：
(1)“先同后變”，進行判斷時，可設置相同的平衡狀態(tài)(參照標準)，再根據題設條件觀察變化的趨勢;
(2)“不為零原則”，對于可逆反應而言，無論使用任何外部條件，都不可能使其平衡體系中的任何物質濃度變化到零。
3、在實際生產中，需要綜合考慮反應速率、化學平衡、原料選擇、產量和設備等各方面情況，以確定最佳生產條件。合成氨選擇的適宜條件通常是：20MPa-50MPa、500℃左右、鐵觸媒;及時補充N2和H2，及時將生成氨分離出來。
速率平衡圖象常見類型
解題策略：(1)首先要看清楚橫軸和縱軸意義(特別是縱軸。表示轉化率和表示反應物的百分含量情況就完全相反)以及曲線本身屬等溫線還是等壓線。(當有多余曲線及兩個以上條件時，要注意“定一議二”)(2)找出曲線上的特殊點，并理解其含義。(如“先拐先平”) (3)根據縱軸隨橫軸的變化情況，判定曲線正確走勢，以淘汰錯誤的選項。
1、速率—時間圖
此類圖象定性地揭示了v正、v逆隨時間(含條件改變對速率的影響)而變化的規(guī)律，體現了平衡的“動、等、定、變”的基本特征，以及平衡移動的方向.
例1、對達到平衡狀態(tài)的可逆反應X+Y Z+W，在其他條件不變的情況下，增大壓強，反應速率變化圖象如圖1所示，則圖象中關于X、Y、Z、W四種物質的聚集狀態(tài)為( )
A.Z、W均為氣體，X、Y中有一種是氣體
B.Z、W中有一種是氣體，X、Y皆非氣體
C.X、Y、Z、W皆非氣體
D.X、Y均為氣體，Z、W中有一種為氣體
解析：經常有一些同學錯選B，認為增大壓強，平衡向氣體體積縮小的方向移動.其實，圖象告訴我們的是：增大壓強，加快了正、逆反應，但逆反應速率增大的幅度大于正反應速率增大的幅度，由此而導致平衡向左移動.而壓強的改變，只影響氣體反應的速率，選項B所言的X、Y皆非氣體即其正反應速率不受影響，故正確答案為A.
2、濃度—時間圖
此類圖象能說明各平衡體系組分(或某一成分)在反應過程中的變化情況.解題時要注意各物質曲線的折點(達平衡時刻)，各物質濃度變化的內在聯系及比例符合化學方程式中化學計量數關系等情況.
例2、圖2表示800℃時A、B、C三種氣體物質的濃度隨時間的變化情況，t1是到達平衡狀態(tài)的時間.試回答：(1)該反應的反應物是______;(2)反應物的轉化率是______;(3)該反應的化學方程式為______.
解析：起始時A的濃度為2.0mol/L，B、C的濃度為0，隨著時間的推移，A的濃度降低為1.2mol/L，C的濃度升高為1.2mol/L，B的濃度升高為0.4mol/L.t1時刻后各物質濃度不再變化，說明反應已達平衡，得出A為反應物，B、C為產物，它們濃度變化的差值之比為化學方程式中各物質的化學計量數之比.故正確答案為(1)A;(2)40%;(3)2A=B+C.
3、含量—時間—溫度(壓強)圖
這類圖象反映了反應物或生成物的量在不同溫度(壓強)下對時間的關系，解題時要注意一定條件下物質含量不再改變時，應是化學反應達到平衡的特征.
例3、同壓、不同溫度下的反應：
A(g)+B(g) C(g);△H
A的含量和溫度的關系如圖3所示，下列結論正確的是 ( )
A.T1>T2，△H>0 B.T10 C.T1>T2，△H
解析：在其他條件不變的情況下，升高溫度加快反應速率，縮短反應到達平衡的時間.由圖象可知，T1溫度下，反應先達平衡，所以T1>T2.在其他條件不變的情況下，升高溫度平衡向吸熱方向移動，降低溫度平衡向放熱方向移動.因為T1>T2，達平衡時T1溫度下A的含量較大，即A的轉化率降低，所以升溫時平衡向逆反應方向移動.因此該反應的正方向為放熱反應，即△H
例4、 現有可逆反應A(g)+2B(g) nC(g);△H
A.p1>p2，n>3 B.p13 C.p1p2，n=3
解析：當其他條件不變時，對于有氣體參加的可逆反應，壓強越大，到達平衡的時間越短.圖象中曲線和橫軸平行，表明反應已達平衡.由圖象知道，當壓強為p2時，該反應到達平衡的時間較短，故p1
4、恒壓(溫)線
該類圖象的縱坐標為物質的平衡濃度或反應物的轉化率，橫坐標為溫度或壓強.
例5 、對于反應2A(g)+B(g) 2C(g);△H
解析：首先要知道該反應是氣體體積縮小的放熱反應.此反應的平衡體系受壓強的影響是：增大壓強平衡向正反應方向移動，A的轉化率增大，B的含量減小，C的含量增大.升高溫度，平衡向逆反應方向移動，A的轉化率減小，B的含量增大，C的含量減小.A圖象雖表示B的含量隨溫度升高而增加，但若平衡是從C物質開始反應而建立的，則符合此反應.另外，從反應開始到建立平衡，溫度越高，到達平衡的時間越短.由于該反應是放熱反應，建立平衡后，溫度越高，B的含量就應越大.因此A、D圖象正確，符合上述平衡體系，B、C圖象不符合題意.
5.速率—溫度(壓強)圖
例6、 對于可逆反應：A2(g)+3B2(g) 2AB3(g);△H
解析：該反應的正反應是氣體體積縮小且放熱的反應.圖象A正確，因為溫度升高，正逆反應都加快，在二曲線相交處可逆反應達到平衡，交點后逆反應速率的增加更為明顯，與正反應是放熱反應相符.針對該反應特點，只升溫而使平衡向逆反應方向移動，A的含量增加;只加壓而使平衡向正反應方向移動，A的含量減少，B也正確.對可逆反應，溫度越高，到達平衡的時間越短，C不合題意.圖象D表示的意義是：增大壓強逆反應速率的加快比正反應明顯，與本反應是氣體體積減小的特點相悖，故正確答案為A，B
【例1】(2010重慶卷，10) 當反應達到平衡時，下列措施：①升溫 ②恒容通入惰性氣體 ③增加CO的濃度 ④減壓 ⑤加催化劑 ⑥恒壓通入惰性氣體，能提高COCl2轉化率的是
A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑥ D.③⑤⑥
答案B
【解析】本題考查化學平衡的移動。該反應為體積增大的吸熱反應，所以升溫和減壓均可以促使反應正向移動。恒壓通入惰性氣體，相當于減壓。恒容通入惰性氣體與加催化劑均對平衡無影響。增加CO的濃度，將導致平衡逆向移動。
【方法提煉】對于恒容容器，通入稀有氣體，由于容器的體積不變，各組分的濃度保持不變，故反應速率保持不變，平衡也即不移動。若為恒壓容器，通入稀有氣體，容器的體積膨脹，對于反應則相當于減壓。
【例2】(2010四川理綜卷，13)反應aM (g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)達到平衡時。M的體積分數y(M)與反應條件的關系如圖所示。其中：Z表示反應開始時N的物質的量與M的物質的量之比。下列說法正確的是
A.同溫同壓Z時，加入催化劑，平衡時Q的體積分數增加
B.同壓同Z時，升高溫度，平衡時Q的體積分數增加
C.同溫同Z時，增加壓強，平衡時Q的體積分數增加
D.同溫同壓時，增加Z，平衡時Q的體積分數增加。
答案：B
解析：本題考查了平衡移動原理的應用。A項加入催化劑只能改變反應速率，不會使平衡移動。B項由圖像(1)知隨著溫度的升高M的體積分數降低，說明正反應吸熱，所以溫度升高平衡正向移動，Q的體積分數增加。C項對比(1)(2)可以看出相同溫度條件，壓強增大M的體積分數增大，所以正反應是體積縮小的反應，增大壓強Q的體積分數減小。D項由C項可以判斷D也不對。
【例3】(2010全國卷1，27)(15分)在溶液中，反應A+2B C分別在三種不同實驗條件下進行，它們的起始濃度均為 、 及 。反應物A的濃度隨時間的變化如下圖所示。
請回答下列問題：
(1)與①比較，②和③分別僅改變一種反應條件。所改變的條件和判斷的理由是：
②_______________;
③_______________;
(2)實驗②平衡時B的轉化率為_________;實驗③平衡時C的濃度為____________;
(3)該反應的 _________0，判斷其理由是__________________________________;
(4)該反應進行到4.0min時的平均反應速度率：
實驗②： =__________________________________;
實驗③： =__________________________________。
【解析】(1)②使用了(正)催化劑;理由：因為從圖像可看出，兩者最終的平衡濃度相同，即最終的平衡狀態(tài)相同，而②比①所需要的時間短，顯然反應速率加快了，故由影響反應速率和影響平衡的因素可知是加入(正)催化劑;③升高溫度;理由：因為該反應是在溶液中進行的反應，所以不可能是改變壓強引起速率的改變，又由于各物質起始濃度相同，故不可能是改變濃度影響反應速率，再由于③和①相比達平衡所需時間短，平衡時濃度更小，故不可能是改用催化劑，而只能是升高溫度來影響反應速率的
(2)不妨令溶液為1L，則②中達平衡時A轉化了0.04mol，由反應計量數可知B轉化了0.08mol，所以B轉化率為 ;同樣在③中A轉化了0.06mol，則生成C為0.06mol,體積不變，即平衡時C(c)=0.06mol/L
(3) ﹥0;理由：由③和①進行對比可知升高溫度后A的平衡濃度減小，即A的轉化率升高，平衡向正方向移動，而升溫是向吸熱的方向移動，所以正反應是吸熱反應， ﹥0
(4)從圖上讀數，進行到4.0min時，實驗②的A的濃度為：0.072mol/L,則△C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L， ,∴ =2 =0.014mol(L?min)-1;進行到4.0mi實驗③的A的濃度為：0.064mol/L：△C(A,) =0.10-0.064=0.036mol/L， ,∴ = =0.0089mol(L?min)-1
【答案】(1)②加催化劑;達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度未變
③溫度升高;達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度減小
(2)40%(或0.4);0.06mol/L;(3)﹥;升高溫度向正方向移動，故該反應是吸熱反應
(4)0.014mol(L?min)-1;0.008mol(L?min)-1
【命題意圖】考查基本理論中的化學反應速率化學平衡部分，一些具體考點是：易通過圖像分析比較得出影響化學反應速率和化學平衡的具體因素(如：濃度，壓強，溫度，催化劑等)、反應速率的計算、平衡轉化率的計算，平衡濃度的計算， 的判斷;以及計算能力，分析能力，觀察能力和文字表述能力等的全方位考查。
【點評】本題所涉及的化學知識非?；A，但是能力要求非常高，觀察和分析不到位，就不能準確的表述和計算，要想此題得滿分必須非常優(yōu)秀才行!此題與2009年全國卷II理綜第27題，及安微卷理綜第28題都極為相似，有異曲同工之妙，所以對考生不陌生!
【例4】(2010山東卷，28)
(14分)硫一碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應：
Ⅰ SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI
Ⅱ 2HI H2+I2
Ⅲ 2H2SO42===2SO2+O2+2H2O
(1)分析上述反應，下列判斷正確的是 。
a.反應Ⅲ易在常溫下進行 b.反應Ⅰ中 氧化性比HI強
c.循環(huán)過程中需補充H2O d.循環(huán)過程中產生1mol O2的同時產生1mol H2
(2)一定溫度下，向1L密閉容器中加入1mol HI(g)，發(fā)生反應Ⅱ，H2物質的量隨時間的變化如圖所示。
0~2 min內的平均放映速率v(HI)= 。該溫度下，H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數K= 。
相同溫度下，若開始加入HI(g)的物質的量是原來的2倍，則 是原來的2倍。
a.平衡常數 b.HI的平衡濃度 c.達到平衡的時間 d.平衡時H2的體積分數
(3)實驗室用Zn和稀硫酸制取H2，反應時溶液中水的電離平衡 移動(填“向左”“向右”或者“不”);若加入少量下列試劑中的 ，產生H2的速率將增大。
a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO3
(4)以H2為燃料可制成氫氧燃料電池。
已知 2H2(g)+O2(g)===2H2O(I) △H=-572KJ.mol-1
某氫氧燃料電池釋放228.8KJ電能時，生成1mol液態(tài)水，該電池的能量轉化率為 。
解析：(1)H2SO4在常溫下，很穩(wěn)定不易分解，這是常識，故a錯;反應Ⅰ中SO2是還原劑，HI是還原產物，故還原性SO2>HI，則b錯;將Ⅰ和Ⅱ分別乘以2和Ⅲ相加得：2H2O==2H2+O2，故c正確d錯誤。
(2) υ (H2)=0. 1mol/1L/2min=0.05 mol?L-1?min-1，則υ (HI)=2 υ (H2)=0.1 mol?L-1?min-1;
2HI(g)==H2(g)+I2(g)
2 1 1
起始濃度/mol?L-1 1 0 0
變化濃度/mol?L-1： 0.2 0.1 0.1
平衡濃度/mol?L-1： 0.8 0.1 0.1
則H2(g)+I2(g)== 2HI(g)的平衡常數K= =64mol/L。
若開始時加入HI的量是原來的2倍，則建立的平衡狀態(tài)和原平衡是等比平衡，HI、H2、I2 的物質的量、平衡濃度都是原來的兩倍;各組分的百分含量、體積分數相等，平衡常數相等(因為溫度不變);因開始時的濃度增大了，反應速率加快，達平衡時間不可能是原來的兩倍，故選b.
(3)水的電離平衡為 ,硫酸電離出的 對水的電離是抑制作用，當 消耗了 ， 減小，水的電離平衡向右移動;若加入 ,溶液變成 的溶液了，不再生成H2;加入的 會和 反應，降低 ，反應速率減慢; 的加入對反應速率無影響;加入CuSO4 后， 與置換出的Cu構成原電池，加快了反應速率，選b.
(4)根據反應方程式，生成1mol水時放出熱量為：572kJ =286 kJ,故該電池的能量轉化率為
答案：(1)c
(2)0.1 mol?L-1?min-1 ;64mol/L;b
(3)向右;b
(4)80%
【例5】(2010廣東理綜卷，31)
(16分)硼酸(H3BO3)在食品、醫(yī)藥領域應用廣泛。
(1)請完成B2H6氣體與水反應的化學方程式：B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。
(2)在其他條件相同時，反應H3BO3 +3CH3OH B(OCH3)3 +3H2O中，H3BO 3的轉化率( )在不同溫度下隨反應時間(t)的變化見圖12，由此圖可得出：
①溫度對應該反應的反應速率和平衡移動的影響是____ ___
②該反應的 _____0(填“”).
(3)H3BO 3溶液中存在如下反應：
H3BO 3(aq)+H2O(l) [B(OH)4]-( aq)+H+(aq)已知0.70 mol?L-1 H3BO 3溶液中，上述反應于298K達到平衡時，c平衡(H+)=2. 0 × 10-5mol?L-1，c平衡(H3BO 3)≈c起始(H3BO 3)，水的電離可忽略不計，求此溫度下該反應的平衡常數K(H2O的平衡濃度不列入K的表達式中，計算結果保留兩位有效數字)
解析：(1)根據元素守恒，產物只能是H2， 故方程式為B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2。
(2)由圖像可知，溫度升高，H3BO 3的轉化率增大，故升高溫度是平衡正向移動，正反應是吸熱反應，△H>O。
(3) K= = =
答案：
(1) B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2
(2) ①升高溫度，反應速率加快，平衡正向移動 ②△H>O
(3) 或1.43
【鞏固練習1】(山東聊城三中2010屆高三12月月考)在20L恒容的密閉容器中，加入3molSO3(g)和1mol氧氣，在某溫度下使其反應，反應至4min時，氧氣的濃度為0.06mol/L，當反應到8min時，反應到達平衡。
(1)0min—4min內生成O2的平均速率
v(O2)=________________
(2)整個過程中，各物質的濃度與時間關系如圖所示，則該溫度下的平衡常數
K=_____________________
(3)若起始時按下表數據投料，相同溫度下達到平衡時，三氧化硫濃度大于0.05mol/L的是__________，此時的平衡常數與(2)小題比較_____________(填“大于”、“小于”或“等于”)
A B C D
SO3 1mol 3mol 3mol 0mol
SO2 2mol 1.5mol 0mol 6mol
O?2 2mol 1mol 0mol 5mol
(4)物質的濃度不再改變標志該反應已達平衡，下列還可以說明該反應已達平衡的是_____(填序號)
①體系內壓強不再改變
②容器內氣體的密度不再改變
③混合氣體的平均分子量不再改變
④
⑤
答案(1)
(2)
(3)BD， 等于
(4)①③④
【鞏固練習2】(福建省福州三中2010屆高三上學期月考)2L容積不變的密閉容器中，加入1.0molA和2.2molB，進行如下反應：A(g)+2B(g) C(g)+D(g)，在不同溫度下，D的物質的量n(D)和時間t的關系如圖
試回答下列問題：
(1)800℃時。0—5min內，以B表示的平均反應速率為 。
(2)能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的標志是 。
A.容器壓強不變 B.混合氣體中c(A)不變
C.2v正(B)=v逆(D) D.c(A)=c(C)
E. 混合氣體密度不變
(3)利用圖中數據計算800℃時的平衡常數K= ，B的平衡轉化率為： 。該反應為 反應(填吸熱或放熱)。
(4)700℃時，另一2L容積不變的密閉容器中，測得某時刻各物質的量如下：n(A)=2.2mol，n(B)=5.2mol，n(C)=1.8mol，n(D)=1.8mol，則此時該反應 進行(填“向正反應方向”“向逆反應方向”或“處于平衡狀態(tài)”)。
答案(1)0.12mol?L—1?min—1
(2)AB(2分，漏一個扣1分，錯選不得分)
(3)1.8(mol?L—1)—1(單位可不寫)54.5% 吸熱
(4)向正反應方向
化學反應速率和平衡的綜合應用及圖象單元測試
一、選擇題
1.100mL6mol/L的H2SO4與過量鋅粉反應，一定溫度下，為了減緩反應進行的速率，但又不影響生成氫氣的總量，可向反應物中加入適量的()
A.Na2SO4固體 C.NaOH溶液 C.K2SO4溶液 D.CuSO4固體
2.下列事實中，不能用勒?沙特列原理解釋的是()
A.開啟啤酒后，瓶中馬上泛起大量泡沫
B.鋼鐵在潮濕的空氣中容易生銹
C.實驗室中常用排飽和食鹽水的方法收集氯氣
D.工業(yè)上生產硫酸的過程中使用過量的空氣以提高二氧化硫的利用率
3.NO2溶于水生成硝酸的反應為：3NO2(g)+H2O(1) 2HNO3(1)+NO(g);△H
A.升溫 B.加水C.通往過量的氧氣 D.減壓
4.將a g塊狀碳酸鈣跟足量鹽酸反應，反應物損失的質量隨時間的變化曲線如圖的實線所示，在相同的條件下，將b g(a>b)粉末狀碳酸鈣與同濃度鹽酸反應，則相應的曲線(圖中虛線所示)正確的是()
5.在容積固定的密閉容器中存在如下反應：A(g)+3B(g) 2C(g);△H
下列判斷一定錯誤的是()
A.圖I研究的是不同催化劑對反應的影響，且乙使用的催化劑效率較高
B.圖Ⅱ研究的是壓強對反應的影響，且甲的壓強較高
C.圖Ⅱ研究的是溫度對反應的影響，且甲的溫度較高
D.圖Ⅲ研究的是不同催化劑對反應的影響，且甲使用的催化劑效率較高
6、同溫同壓下，當反應物分解了8%時，總體積也增加8%的是
A.2NH3(g) N2(g)+3H2(g) B.2NO(g) N2(g)+O2(g)
C.2NO3(g) 4NO2(g)+O2(g) D.2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)
7、對于反應2SO2+O2 2SO3,下列判斷正確的是
A.2體積2SO2和足量O2反應，必定生成2體積SO3
B.其他條件不變，增大壓強，平衡必定向右移動
C.平衡時，SO2消耗速度必定等于O2生成速度的兩倍
D.平衡時，SO2濃度必定等于O2濃度的兩倍
8、反應：L(固)+aG(氣) bR(氣)達到平衡時，溫度和壓強對該反應的影響圖所示：圖中：壓強p1>p2， x軸表示溫度，y軸表示平衡混合氣中G的體積分數。據此可判斷
A.上述反應是放熱反應 B.上述反應是吸熱反應 C.a>b D.a
9、壓強變化不會使下列化學反應的平衡發(fā)生移動的是
A.H2(g)+ I2(g) 2 HI(g) B.3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)
C.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) D.C(s)+ CO2(g) 2CO(g)
10、放熱反應CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在溫度t1時達到平衡，c1(CO)=c1(H2O)=1.0 mol/L，其平衡常數為K1。升高反應體系的溫度至t2時，反應物的平衡濃度分別為c2(CO)和c2(H2O)，平衡常數為K2，則
A.K2 和K1的單位均為mol/L B.K2
C.c2(CO)=c2(H2O) D.c1(CO)>c2(CO)
11、在一定溫度下，向a L密閉容器中加入1mol X氣體和2 mol Y氣體，發(fā)生如下反應：X(g)+2Y(g) 2Z(g) 此反應達到平衡的標志是
A.容器內壓強不隨時間變化 B.容器內各物質的濃度不隨時間變化
C.容器內X、Y、Z的濃度之比為1︰2︰2 D.單位時間消耗0.1mol X同時生成0.2mol Z
12、1mol X氣體跟a rnol Y氣體在體積可變的密閉容器中發(fā)生如下反應：X(g)+a Y(g) b Z(g)反應達到平衡后，測得X的轉化率為50%。而且，在同溫同壓下還測得反應前混合氣體的密度是反應后混合氣體密度的3/4，則a和b的數值可能是
A.a=1，b=1 B.a=2，b=1 C.a=2，b=2 D.a=3，b=2
13、在0.lmol/L的CH3COOH溶液中存在如下電離平衡：CH3COOH CH3COO-+H+對于該平衡，下列敘述正確的是
A.加入少量NaOH固體，平衡向正反應方向移動
B.加水，反應速率增大，平衡向逆反應力向移動
C.滴加少量0.lmol/L HCl溶液，溶液中c(H+)減少
D.加入少量CH3COONa固體，平衡向正反應方向移動
14、恒溫恒壓下，在容積可變的器血中，反應2NO2(氣) N2O4(氣)達到平衡后，再向容器內通入一定量NO2，又達到平衡時，N2O4的體積分數
A.不變 B.增大 C.減小 D.無法判斷
15.哈伯因發(fā)明了由氮氣和氫氣合成氨氣的方法而獲得1918年諾貝爾化學獎。現向一密閉容器中充人1mol N2和3mol H2，在一定條件下使該反應發(fā)生。下列有關說法正確的是
A 達到化學平衡時，N2將完全轉化為NH3
B 達到化學平衡時，N2、H2和NH3的物質的量濃度一定相等
C 達到化學平衡時，N2、H2和NH3的物質的量濃度不再變化
D 達到化學平衡時，正反應和逆反應的速率都為零
16.在一定溫度不同壓強(P1
17、在密閉容器中，在一定條件下，進行下列反應：NO(g) + CO(g) 1/2N2(g) + CO2(g);△H = -373.2 KJ/mol，達到平衡后，為提高該反應的速率和NO的轉化率，采取的正確措施是
A.加催化劑同時升高溫度 B.加催化劑同時增大壓強
C.升高溫度同時充入N2 D.降低溫度同時增大壓強
二、填空題
18、在密閉容器中，由一定起始濃度的氙(Xe)和F2反應，可得到3種氟化物。各種生成物在平衡體系內的分壓與反應溫度的關系如右圖所示(己知氣體的分壓之比等于物質的量之比)。
(1)420K時，發(fā)生反應的化學方程式為：____________________________;若反應中消耗l mol Xe，則轉移電子______________mol。
(2)600～800K時，會發(fā)生反應：XeF6(g) ?XeF4(g)+ F2(g)，其反應熱△H _______0(填“>”“=”或“
(3)900K時，容器中存在的組分有________________________________
19、將2mol H2O和2mol CO置于1L容器中，在一定條件下，加熱至高溫，發(fā)生如下可逆反應：2H2O(g) 2H2+O2 2CO+O2 2CO2
(1)當上述系統(tǒng)達到平衡時，欲求其混合氣體的平衡組成，則至少還需要知道兩種氣體的平衡濃度，但這兩種氣體不能同時是 和 ，或 和 。(填它們的分子式)
(2)若平衡時O2和CO2的物質的量分別為 n(O2)平=a mol， n(CO2)平=b mol。試求n(H2O)平= 。(用含a、b的代數式表示)。
20、在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)，其化學平衡常數K和溫度t的關系如下表：
t℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列問題：
(1)該反應的化學平衡常數表達式為K= 。
(2)該反應為 反應(選填吸熱、放熱)。
(3)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據是 (多選扣分)。
(a)容器中壓強不變 (b)混合氣體中 c(CO)不變
(c)v正(H2)=v逆(H2O) (d)c(CO2)=c(CO)
(4)某溫度下，平衡濃度符合下式： c(CO2)?c(H2)=c(CO)?c(H2O)，試判斷此時的溫度為 ℃。
21.氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化還原反應生成Cl(-1價)和S(+6價)的速率如圖所示，已知這個反應速率隨著溶液中c(H+)增大而加快。
(1)反應的離子方程式為________________。
(2)t1～t2時刻內反應速率增大的原因為_______________________________。
(3)t2～t3時刻內反應速率又減小的主要原因為__________________________。
化學平衡移動原理不僅在工業(yè)生產中有重要的指導作用，也能用于解釋生活中的一些現象或指導人們解決生活中的一些具體問題。下面舉例分析如下，供學習參考。
22、(1)化學平衡常數K表示可逆反應的進行程度，K值越大，表示_________________，K值大小與溫度的關系是：溫度升高，K值______________(填一定增大、一定減小、或可能增大也可能減小)。
(2)在一體積為10L的容器中，通人一定量的CO和H2O，在850℃時發(fā)生如下反應：
CO(g)十H2O(g) CO2(g)十H2 (g) ;△H
CO和H2O濃度變化如下圖，則 0—4min的平均反應速率v(CO)=______ mol/(L?min)
(3)t℃(高于850℃)時，在相同容器中發(fā)生上述反應，容器內各物質的濃度變化如上表。
①表中3min—4min之間反應處于_________狀態(tài); C1數值_________0.08 mol/L (填大于、小于或等于)。
②反應在4min—5min問，平衡向逆方向移動，可能的原因是________(單選)，表中5min—6min之間數值發(fā)生變化，可能的原因是__________(單選)。
a.增加水蒸氣 b.降低溫度 c.使用催化劑 d.增加氫氣濃度
23.利用天然氣合成氨的工藝流程示意如下：
依據上述流程，完成下列填空：
(1)天然氣脫硫時的化學方程式是
(2)n mol CH4經一次轉化后產生CO 0.9n mol、產生H2 mol(用含n的代數式表示)
(3)K2CO3(aq)和 CO2反應在加壓下進行，加壓的理論依據是 (多選扣分)
(a)相似相溶原理 (b)勒沙特列原理 (c)酸堿中和原理
(4)由KHCO3分解得到的CO2可以用于
(寫出CO2的一種重要用途)。
(5)整個流程有三處循環(huán)，一是Fe(OH)3循環(huán)，二是K2CO3(aq)循環(huán)，請在上述流程圖中標出第三處循環(huán)(循環(huán)方向、循環(huán)物質)。
24、鉀是—種活潑的金屬，工業(yè)上通常用金屬鈉和氯化鉀在高溫下反應制取。該反應為：
Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g);△H>0,該反應的平衡常數可表示為：K=C(K)，各物質的沸點與壓強的關系見右表。
(1)在常壓下金屬鉀轉變?yōu)闅鈶B(tài)從反應混合物中分離的最低溫度約為 ，而反應的最高溫度應低于 。
(2)在制取鉀的過程中，為了提高原料的轉化率可以采取的措施是 。
(3)常壓下，當反應溫度升高900℃時，該反應的平衡常數可表示為：K=
參考答案：
1、C 2 、B3 、C4、C5、AB6、A7、BC8、D9、A10、BC11、AB12、AD13、A14、A15、C16、 B 17、B
18.(1) Xe + 3 F2 === Xe F6 6 (2) >隨著溫度的升高，Xe F6(g)? Xe F4 (g) + F2 (g)平衡向右移動，根據溫度升高平衡向吸熱反應方向移動的原理，則該反應的ΔH>0。
(3) Xe F6 、Xe F4 、Xe F2 、Xe 、F2
19、(1)H2O H2， CO CO2 (2)(2-2a-b) mol
20、(1) (2)吸熱 (3)b、c (4)830
21、 (1)ClO3-+3HSO3-=Cl-+3SO42-+3H+ (2)開始時，c(H+)增大，反應速率加快。(3)隨著反應的進行，反應的物濃度減小，反應速率減慢。
22.(1) 可逆反應的進行程度越大 可能增大也可能減小(2) 0.03 (3) ①平衡> ②d a
23、(1)3H2S+2Fe(OH)3→Fe2S3+6H2O (2)27n (3)b (4)生產純堿(或作制冷劑等，其它合理答案也給分) (5)
24、(1)770℃ 890℃ (2)降低壓強或移去鉀蒸氣 適當升高溫度
(3)K=c(K)/c(Na)
化學反應速率和平衡
第12講化學反應速率和平衡的綜合應用及圖象
1、描述化學平衡建立的過程。知道平衡常數（濃度平衡常數）的含義及其表達式。能利用化學平衡常數計算反應物的轉化率。
2、理解外界條件（濃度，壓強、溫度、催化劑等）對反應速率和化學平衡的影響，認識其一般規(guī)律。
3、了解化學反應速率和化學平衡的調控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用。
一、化學平衡常數（濃度平衡常數）及轉化率的應用
1、化學平衡常數
?。?）化學平衡常數的數學表達式
（2）化學平衡常數表示的意義
平衡常數數值的大小可以反映可逆反應進行的程度大小，K值越大，反應進行越完全，反應物轉化率越高，反之則越低。
2、有關化學平衡的基本計算
(1)物質濃度的變化關系
反應物：平衡濃度＝起始濃度-轉化濃度
生成物：平衡濃度＝起始濃度+轉化濃度
其中，各物質的轉化濃度之比等于它們在化學方程式中物質的計量數之比。
(2)反應的轉化率(α)：α＝×100％
(3)在密閉容器中有氣體參加的可逆反應，在計算時經常用到阿伏加德羅定律的兩個推論：
恒溫、恒容時：；恒溫、恒壓時：n1/n2=V1/V2
(4)計算模式
濃度(或物質的量)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)
起始mnOO
轉化axbxcxdx
平衡m-axn-bxcxdx
α(A)=（ax/m）×100％
ω(C)＝×100％
(3)化學平衡計算的關鍵是準確掌握相關的基本概念及它們相互之間的關系。化學平衡的計算步驟，通常是先寫出有關的化學方程式，列出反應起始時或平衡時有關物質的濃度或物質的量，然后再通過相關的轉換，分別求出其他物質的濃度或物質的量和轉化率。概括為：建立解題模式、確立平衡狀態(tài)方程。說明：
①反應起始時，反應物和生成物可能同時存在；
②由于起始濃度是人為控制的，故不同的物質起始濃度不一定是化學計量數比，若反應物起始濃度呈現計量數比，則隱含反應物轉化率相等，且平衡時反應物的濃度成計量數比的條件。
③起始濃度，平衡濃度不一定呈現計量數比，但物質之間是按計量數反應和生成的，故各物質的濃度變化一定成計量數比，這是計算的關鍵。
二、學習化學平衡應注意的三個問題
1、等效平衡：在兩種不同的初始狀態(tài)下，同一個可逆反應在一定條件(定溫、定容或定溫、定壓)下分別達到平衡時，各組成成分的物質的量(或體積)分數相等的狀態(tài)。在恒溫恒容條件下，建立等效平衡的一般條件是：反應物投料量相當；在恒溫恒壓條件下，建立等效平衡的條件是：相同反應物的投料比相等。
2、平衡移動的思維基點：
(1)“先同后變”，進行判斷時，可設置相同的平衡狀態(tài)(參照標準)，再根據題設條件觀察變化的趨勢；
(2)“不為零原則”，對于可逆反應而言，無論使用任何外部條件，都不可能使其平衡體系中的任何物質濃度變化到零。
3、在實際生產中，需要綜合考慮反應速率、化學平衡、原料選擇、產量和設備等各方面情況，以確定最佳生產條件。合成氨選擇的適宜條件通常是：20MPa－50MPa、500℃左右、鐵觸媒；及時補充N2和H2，及時將生成氨分離出來。
速率平衡圖象常見類型
解題策略：(1)首先要看清楚橫軸和縱軸意義(特別是縱軸。表示轉化率和表示反應物的百分含量情況就完全相反)以及曲線本身屬等溫線還是等壓線。(當有多余曲線及兩個以上條件時，要注意“定一議二”)(2)找出曲線上的特殊點，并理解其含義。(如“先拐先平”) (3)根據縱軸隨橫軸的變化情況，判定曲線正確走勢，以淘汰錯誤的選項。
1、速率—時間圖
此類圖象定性地揭示了v正、v逆隨時間（含條件改變對速率的影響）而變化的規(guī)律，體現了平衡的“動、等、定、變”的基本特征，以及平衡移動的方向．
例1、對達到平衡狀態(tài)的可逆反應X+YZ+W，在其他條件不變的情況下，增大壓強，反應速率變化圖象如圖1所示，則圖象中關于X、Y、Z、W四種物質的聚集狀態(tài)為（）
A．Z、W均為氣體，X、Y中有一種是氣體
B．Z、W中有一種是氣體，X、Y皆非氣體
C．X、Y、Z、W皆非氣體
D．X、Y均為氣體，Z、W中有一種為氣體
解析：經常有一些同學錯選B，認為增大壓強，平衡向氣體體積縮小的方向移動．其實，圖象告訴我們的是：增大壓強，加快了正、逆反應，但逆反應速率增大的幅度大于正反應速率增大的幅度，由此而導致平衡向左移動．而壓強的改變，只影響氣體反應的速率，選項B所言的X、Y皆非氣體即其正反應速率不受影響，故正確答案為A．
2、濃度—時間圖
此類圖象能說明各平衡體系組分（或某一成分）在反應過程中的變化情況．解題時要注意各物質曲線的折點（達平衡時刻），各物質濃度變化的內在聯系及比例符合化學方程式中化學計量數關系等情況．
例2、圖2表示800℃時A、B、C三種氣體物質的濃度隨時間的變化情況，t1是到達平衡狀態(tài)的時間．試回答：（1）該反應的反應物是______；（2）反應物的轉化率是______；（3）該反應的化學方程式為______．
解析：起始時A的濃度為2.0mol／L，B、C的濃度為0，隨著時間的推移，A的濃度降低為1.2mol／L，C的濃度升高為1.2mol／L，B的濃度升高為0.4mol/L．t1時刻后各物質濃度不再變化，說明反應已達平衡，得出A為反應物，B、C為產物，它們濃度變化的差值之比為化學方程式中各物質的化學計量數之比．故正確答案為（1）A；（2）40％；（3）2A＝B＋C．
3、含量—時間—溫度（壓強）圖
這類圖象反映了反應物或生成物的量在不同溫度（壓強）下對時間的關系，解題時要注意一定條件下物質含量不再改變時，應是化學反應達到平衡的特征．
例3、同壓、不同溫度下的反應：
A（g）＋B（g）C（g）；△H
A的含量和溫度的關系如圖3所示，下列結論正確的是（）
A．T1＞T2，△H0B．T1＜T2，△H0C．T1＞T2，△H0D．T1＜T2，△H0
解析：在其他條件不變的情況下，升高溫度加快反應速率，縮短反應到達平衡的時間．由圖象可知，T1溫度下，反應先達平衡，所以T1＞T2．在其他條件不變的情況下，升高溫度平衡向吸熱方向移動，降低溫度平衡向放熱方向移動．因為T1＞T2，達平衡時T1溫度下A的含量較大，即A的轉化率降低，所以升溫時平衡向逆反應方向移動．因此該反應的正方向為放熱反應，即△H0，故正確答案選C．
例4、現有可逆反應A（g）＋2B（g）nC（g）；△H0，在相同溫度、不同壓強時，A的轉化率跟反應時間（t）的關系如圖4，其中結論正確的是（）
A．p1＞p2，n＞3B．p1＜p2，n＞3C．p1＜p2，n＜3D．p1＞p2，n=3
解析：當其他條件不變時，對于有氣體參加的可逆反應，壓強越大，到達平衡的時間越短．圖象中曲線和橫軸平行，表明反應已達平衡．由圖象知道，當壓強為p2時，該反應到達平衡的時間較短，故p1＜p2．在其他條件不變的情況下，增大壓強會使化學平衡向著氣體體積縮小的方向移動．因p1＜p2，且當壓強為p1時，A的轉化率較大，所以正反應為氣體體積增加的反應，即1+2＜n，故正確答案選B．
4、恒壓（溫）線
該類圖象的縱坐標為物質的平衡濃度或反應物的轉化率，橫坐標為溫度或壓強．
例5、對于反應2A（g）＋B（g）2C（g）；△H0，下列圖象正確的是（）
解析：首先要知道該反應是氣體體積縮小的放熱反應．此反應的平衡體系受壓強的影響是：增大壓強平衡向正反應方向移動，A的轉化率增大，B的含量減小，C的含量增大．升高溫度，平衡向逆反應方向移動，A的轉化率減小，B的含量增大，C的含量減?。瓵圖象雖表示B的含量隨溫度升高而增加，但若平衡是從C物質開始反應而建立的，則符合此反應．另外，從反應開始到建立平衡，溫度越高，到達平衡的時間越短．由于該反應是放熱反應，建立平衡后，溫度越高，B的含量就應越大．因此A、D圖象正確，符合上述平衡體系，B、C圖象不符合題意．
5．速率—溫度（壓強）圖
例6、對于可逆反應：A2（g）＋3B2（g）2AB3（g）；△H0，下列圖象中正確的是（）
解析：該反應的正反應是氣體體積縮小且放熱的反應．圖象A正確，因為溫度升高，正逆反應都加快，在二曲線相交處可逆反應達到平衡，交點后逆反應速率的增加更為明顯，與正反應是放熱反應相符．針對該反應特點，只升溫而使平衡向逆反應方向移動，A的含量增加；只加壓而使平衡向正反應方向移動，A的含量減少，B也正確．對可逆反應，溫度越高，到達平衡的時間越短，C不合題意．圖象D表示的意義是：增大壓強逆反應速率的加快比正反應明顯，與本反應是氣體體積減小的特點相悖，故正確答案為A，B
【例1】（2010重慶卷，10）當反應達到平衡時，下列措施：①升溫②恒容通入惰性氣體③增加CO的濃度④減壓⑤加催化劑⑥恒壓通入惰性氣體，能提高COCl2轉化率的是
A．①②④B．①④⑥C．②③⑥D．③⑤⑥
答案B
【解析】本題考查化學平衡的移動。該反應為體積增大的吸熱反應，所以升溫和減壓均可以促使反應正向移動。恒壓通入惰性氣體，相當于減壓。恒容通入惰性氣體與加催化劑均對平衡無影響。增加CO的濃度，將導致平衡逆向移動。
【方法提煉】對于恒容容器，通入稀有氣體，由于容器的體積不變，各組分的濃度保持不變，故反應速率保持不變，平衡也即不移動。若為恒壓容器，通入稀有氣體，容器的體積膨脹，對于反應則相當于減壓。
【例2】（2010四川理綜卷，13）反應aM(g)+bN(g)cP(g)+dQ(g)達到平衡時。M的體積分數y(M)與反應條件的關系如圖所示。其中：Z表示反應開始時N的物質的量與M的物質的量之比。下列說法正確的是
A.同溫同壓Z時，加入催化劑，平衡時Q的體積分數增加
B.同壓同Z時，升高溫度，平衡時Q的體積分數增加
C.同溫同Z時，增加壓強，平衡時Q的體積分數增加
D.同溫同壓時，增加Z，平衡時Q的體積分數增加。
答案：B
解析：本題考查了平衡移動原理的應用。A項加入催化劑只能改變反應速率，不會使平衡移動。B項由圖像（1）知隨著溫度的升高M的體積分數降低，說明正反應吸熱，所以溫度升高平衡正向移動，Q的體積分數增加。C項對比（1）（2）可以看出相同溫度條件，壓強增大M的體積分數增大，所以正反應是體積縮小的反應，增大壓強Q的體積分數減小。D項由C項可以判斷D也不對。
【例3】（2010全國卷1，27）（15分）在溶液中，反應A+2BC分別在三種不同實驗條件下進行，它們的起始濃度均為、及。反應物A的濃度隨時間的變化如下圖所示。
請回答下列問題：
（1）與①比較，②和③分別僅改變一種反應條件。所改變的條件和判斷的理由是：
②_______________；
③_______________；
（2）實驗②平衡時B的轉化率為_________；實驗③平衡時C的濃度為____________；
（3）該反應的_________0，判斷其理由是__________________________________；
（4）該反應進行到4.0min時的平均反應速度率：
實驗②：=__________________________________；
實驗③：=__________________________________。
【解析】（1）②使用了（正）催化劑；理由：因為從圖像可看出，兩者最終的平衡濃度相同，即最終的平衡狀態(tài)相同，而②比①所需要的時間短，顯然反應速率加快了，故由影響反應速率和影響平衡的因素可知是加入（正）催化劑；③升高溫度；理由：因為該反應是在溶液中進行的反應，所以不可能是改變壓強引起速率的改變，又由于各物質起始濃度相同，故不可能是改變濃度影響反應速率，再由于③和①相比達平衡所需時間短，平衡時濃度更小，故不可能是改用催化劑，而只能是升高溫度來影響反應速率的
（2）不妨令溶液為1L，則②中達平衡時A轉化了0.04mol，由反應計量數可知B轉化了0.08mol，所以B轉化率為；同樣在③中A轉化了0.06mol，則生成C為0.06mol,體積不變，即平衡時C(c)=0.06mol/L
(3)﹥0；理由：由③和①進行對比可知升高溫度后A的平衡濃度減小，即A的轉化率升高，平衡向正方向移動，而升溫是向吸熱的方向移動，所以正反應是吸熱反應，﹥0
（4）從圖上讀數，進行到4.0min時，實驗②的A的濃度為：0.072mol/L,則△C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L，,∴=2=0.014mol(Lmin)-1；進行到4.0mi實驗③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）②加催化劑；達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度未變
③溫度升高；達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度減小
（2）40%（或0.4）；0.06mol/L；（3）﹥；升高溫度向正方向移動，故該反應是吸熱反應
（4）0.014mol(Lmin)-1；0.008mol(Lmin)-1
【命題意圖】考查基本理論中的化學反應速率化學平衡部分，一些具體考點是：易通過圖像分析比較得出影響化學反應速率和化學平衡的具體因素（如：濃度，壓強，溫度，催化劑等）、反應速率的計算、平衡轉化率的計算，平衡濃度的計算，的判斷；以及計算能力，分析能力，觀察能力和文字表述能力等的全方位考查。
【點評】本題所涉及的化學知識非?；A，但是能力要求非常高，觀察和分析不到位，就不能準確的表述和計算，要想此題得滿分必須非常優(yōu)秀才行！此題與2009年全國卷II理綜第27題，及安微卷理綜第28題都極為相似，有異曲同工之妙，所以對考生不陌生！
【例4】（2010山東卷，28）
（14分）硫一碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應：
ⅠSO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI
Ⅱ2HIH2+I2
Ⅲ2H2SO42===2SO2+O2+2H2O
（1）分析上述反應，下列判斷正確的是。
a．反應Ⅲ易在常溫下進行b．反應Ⅰ中氧化性比HI強
c．循環(huán)過程中需補充H2Od．循環(huán)過程中產生1molO2的同時產生1molH2
（2）一定溫度下，向1L密閉容器中加入1molHI（g），發(fā)生反應Ⅱ，H2物質的量隨時間的變化如圖所示。
0~2min內的平均放映速率v（HI）=。該溫度下，H2（g）+I2（g）2HI（g）的平衡常數K=。
相同溫度下，若開始加入HI（g）的物質的量是原來的2倍，則是原來的2倍。
a．平衡常數b．HI的平衡濃度c．達到平衡的時間d．平衡時H2的體積分數
（3）實驗室用Zn和稀硫酸制取H2，反應時溶液中水的電離平衡移動（填“向左”“向右”或者“不”）；若加入少量下列試劑中的，產生H2的速率將增大。
a．NaNO3b．CuSO4c．Na2SO4d．NaHSO3
（4）以H2為燃料可制成氫氧燃料電池。
已知2H2（g）+O2（g）===2H2O(I)△H=-572KJ．mol-1
某氫氧燃料電池釋放228．8KJ電能時，生成1mol液態(tài)水，該電池的能量轉化率為。
解析：(1)H2SO4在常溫下，很穩(wěn)定不易分解，這是常識，故a錯；反應Ⅰ中SO2是還原劑，HI是還原產物，故還原性SO2＞HI，則b錯；將Ⅰ和Ⅱ分別乘以2和Ⅲ相加得：2H2O==2H2+O2，故c正確d錯誤。
(2)υ(H2)=0.1mol/1L/2min=0.05molL-1min-1，則υ(HI)=2υ(H2)=0.1molL-1min-1；
2HI(g)==H2(g)+I2(g)
211
起始濃度/molL－1100
變化濃度/molL－1：0.20.10.1
平衡濃度/molL－1：0.80.10.1
則H2(g)+I2(g)==2HI(g)的平衡常數K==64mol/L。
若開始時加入HI的量是原來的2倍，則建立的平衡狀態(tài)和原平衡是等比平衡，HI、H2、I2的物質的量、平衡濃度都是原來的兩倍；各組分的百分含量、體積分數相等，平衡常數相等（因為溫度不變）；因開始時的濃度增大了，反應速率加快，達平衡時間不可能是原來的兩倍，故選b.
（3）水的電離平衡為,硫酸電離出的對水的電離是抑制作用，當消耗了，減小，水的電離平衡向右移動；若加入,溶液變成的溶液了，不再生成H2；加入的會和反應，降低，反應速率減慢；的加入對反應速率無影響；加入CuSO4后，與置換出的Cu構成原電池，加快了反應速率，選b.
（4）根據反應方程式，生成1mol水時放出熱量為：572kJ=286kJ,故該電池的能量轉化率為
答案：（1）c
（2）0.1molL-1min-1；64mol/L；b
（3）向右；b
（4）80%
【例5】（2010廣東理綜卷，31）
（16分）硼酸（H3BO3）在食品、醫(yī)藥領域應用廣泛。
(1)請完成B2H6氣體與水反應的化學方程式：B2H6+6H2O=2H3BO3+________。
(2)在其他條件相同時，反應H3BO3+3CH3OHB(OCH3)3+3H2O中，H3BO3的轉化率（）在不同溫度下隨反應時間（t）的變化見圖12，由此圖可得出：
①溫度對應該反應的反應速率和平衡移動的影響是_______
②該反應的_____0(填“”、“=”或“”).
(3)H3BO3溶液中存在如下反應：
H3BO3（aq）+H2O（l）[B(OH)4]-(aq)+H+（aq）已知0.70molL-1H3BO3溶液中，上述反應于298K達到平衡時，c平衡（H+）=2.0×10-5molL-1，c平衡（H3BO3）≈c起始（H3BO3），水的電離可忽略不計，求此溫度下該反應的平衡常數K（H2O的平衡濃度不列入K的表達式中，計算結果保留兩位有效數字）
解析：(1)根據元素守恒，產物只能是H2，故方程式為B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2。
(2)由圖像可知，溫度升高，H3BO3的轉化率增大，故升高溫度是平衡正向移動，正反應是吸熱反應，△H＞O。
(3)K===
答案：
(1)B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2
(2)①升高溫度，反應速率加快，平衡正向移動②△H＞O
(3)或1.43
【鞏固練習1】(山東聊城三中2010屆高三12月月考)在20L恒容的密閉容器中，加入3molSO3(g)和1mol氧氣，在某溫度下使其反應，反應至4min時，氧氣的濃度為0.06mol/L，當反應到8min時，反應到達平衡。
（1）0min—4min內生成O2的平均速率
v(O2)=________________
（2）整個過程中，各物質的濃度與時間關系如圖所示，則該溫度下的平衡常數
K=_____________________
（3）若起始時按下表數據投料，相同溫度下達到平衡時，三氧化硫濃度大于0.05mol/L的是__________，此時的平衡常數與（2）小題比較_____________（填“大于”、“小于”或“等于”）
ABCD
SO31mol3mol3mol0mol
SO22mol1.5mol0mol6mol
O22mol1mol0mol5mol
（4）物質的濃度不再改變標志該反應已達平衡，下列還可以說明該反應已達平衡的是_____（填序號）
①體系內壓強不再改變
②容器內氣體的密度不再改變
③混合氣體的平均分子量不再改變
④
⑤
答案（1）
（2）
（3）BD，等于
（4）①③④
【鞏固練習2】（福建省福州三中2010屆高三上學期月考）2L容積不變的密閉容器中，加入1.0molA和2.2molB，進行如下反應：A（g）+2B（g）C（g）+D（g），在不同溫度下，D的物質的量n（D）和時間t的關系如圖
試回答下列問題：
（1）800℃時。0—5min內，以B表示的平均反應速率為。
（2）能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的標志是。
A．容器壓強不變B．混合氣體中c（A）不變
C．2v正（B）=v逆（D）D．c（A）=c（C）
E.混合氣體密度不變
（3）利用圖中數據計算800℃時的平衡常數K=，B的平衡轉化率為：。該反應為反應（填吸熱或放熱）。
（4）700℃時，另一2L容積不變的密閉容器中，測得某時刻各物質的量如下：n（A）=2.2mol，n（B）=5.2mol，n（C）=1.8mol，n（D）=1.8mol，則此時該反應進行（填“向正反應方向”“向逆反應方向”或“處于平衡狀態(tài)”）。
答案（1）0.12molL—1min—1
（2）AB（2分，漏一個扣1分，錯選不得分）
（3）1.8（molL—1）—1（單位可不寫）54.5％吸熱
（4）向正反應方向
化學反應速率和平衡的綜合應用及圖象單元測試
一、選擇題
1．100mL6mol/L的H2SO4與過量鋅粉反應，一定溫度下，為了減緩反應進行的速率，但又不影響生成氫氣的總量，可向反應物中加入適量的（）
A．Na2SO4固體 C．NaOH溶液 C．K2SO4溶液 D．CuSO4固體
2．下列事實中，不能用勒沙特列原理解釋的是（）
A．開啟啤酒后，瓶中馬上泛起大量泡沫
B．鋼鐵在潮濕的空氣中容易生銹
C．實驗室中常用排飽和食鹽水的方法收集氯氣
D．工業(yè)上生產硫酸的過程中使用過量的空氣以提高二氧化硫的利用率
3．NO2溶于水生成硝酸的反應為：3NO2(g)＋H2O(1)2HNO3(1)＋NO(g)；△H0。為了提高硝酸的產率，工業(yè)生產中常采取的措施是（）
A．升溫 B．加水C．通往過量的氧氣 D．減壓
4．將ag塊狀碳酸鈣跟足量鹽酸反應，反應物損失的質量隨時間的變化曲線如圖的實線所示，在相同的條件下，將bg(ab)粉末狀碳酸鈣與同濃度鹽酸反應，則相應的曲線(圖中虛線所示)正確的是（）
5．在容積固定的密閉容器中存在如下反應：A(g)＋3B(g)2C(g)；△H0。某研究小組研究了其他條件不變時，改變某一條件對上述反應的影響，并根據實驗數據作出下列關系圖：
下列判斷一定錯誤的是（）
A．圖I研究的是不同催化劑對反應的影響，且乙使用的催化劑效率較高
B．圖Ⅱ研究的是壓強對反應的影響，且甲的壓強較高
C．圖Ⅱ研究的是溫度對反應的影響，且甲的溫度較高
D．圖Ⅲ研究的是不同催化劑對反應的影響，且甲使用的催化劑效率較高
6、同溫同壓下，當反應物分解了8％時，總體積也增加8％的是
A.2NH3(g)N2(g)+3H2(g)B.2NO(g)N2(g)+O2(g)
C.2NO3(g)4NO2(g)+O2(g)D.2NO2(g)2NO(g)+O2(g)
7、對于反應2SO2+O22SO3,下列判斷正確的是
A.2體積2SO2和足量O2反應，必定生成2體積SO3
B.其他條件不變，增大壓強，平衡必定向右移動
C.平衡時，SO2消耗速度必定等于O2生成速度的兩倍
D.平衡時，SO2濃度必定等于O2濃度的兩倍
8、反應：L（固）＋aG（氣）bR（氣）達到平衡時，溫度和壓強對該反應的影響圖所示：圖中：壓強p1＞p2，x軸表示溫度，y軸表示平衡混合氣中G的體積分數。據此可判斷
A.上述反應是放熱反應B.上述反應是吸熱反應Ｃ.a＞bD.a＜b
9、壓強變化不會使下列化學反應的平衡發(fā)生移動的是
A．H2(g)+I2(g)2HI(g)B．3H2(g)+N2(g)2NH3(g)
C．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)D．C(s)＋CO2(g)2CO(g)
10、放熱反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在溫度t1時達到平衡，c1(CO)=c1(H2O)=1.0mol/L，其平衡常數為K1。升高反應體系的溫度至t2時，反應物的平衡濃度分別為c2(CO)和c2(H2O)，平衡常數為K2，則
A．K2和K1的單位均為mol/LB．K2K1
C．c2(CO)=c2(H2O)D．c1(CO)c2(CO)
11、在一定溫度下，向aL密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體，發(fā)生如下反應：X（g）＋2Y（g）2Z（g）此反應達到平衡的標志是
A.容器內壓強不隨時間變化B.容器內各物質的濃度不隨時間變化
C.容器內X、Y、Z的濃度之比為1︰2︰2D.單位時間消耗0.1molX同時生成0.2molZ
12、1molX氣體跟arnolY氣體在體積可變的密閉容器中發(fā)生如下反應：X（g）＋aY（g）bZ（g）反應達到平衡后，測得X的轉化率為50％。而且，在同溫同壓下還測得反應前混合氣體的密度是反應后混合氣體密度的3/4，則a和b的數值可能是
A.a＝1，b＝1B.a＝2，b＝1C.a＝2，b＝2D.a＝3，b＝2
13、在0.lmol/L的CH3COOH溶液中存在如下電離平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋對于該平衡，下列敘述正確的是
A.加入少量NaOH固體，平衡向正反應方向移動
B.加水，反應速率增大，平衡向逆反應力向移動
C.滴加少量0.lmol/LHCl溶液，溶液中c（H＋）減少
D.加入少量CH3COONa固體，平衡向正反應方向移動
14、恒溫恒壓下，在容積可變的器血中，反應2NO2（氣）N2O4（氣）達到平衡后，再向容器內通入一定量NO2，又達到平衡時，N2O4的體積分數
A.不變B.增大C.減小D.無法判斷
15．哈伯因發(fā)明了由氮氣和氫氣合成氨氣的方法而獲得1918年諾貝爾化學獎?，F向一密閉容器中充人1molN2和3molH2，在一定條件下使該反應發(fā)生。下列有關說法正確的是
A達到化學平衡時，N2將完全轉化為NH3
B達到化學平衡時，N2、H2和NH3的物質的量濃度一定相等
C達到化學平衡時，N2、H2和NH3的物質的量濃度不再變化
D達到化學平衡時，正反應和逆反應的速率都為零
16．在一定溫度不同壓強（P1＜P2）下，可逆反應2X(g)2Y(g)+Z(g)中，生成物Z在反應混合物中的體積分數（ψ）與反應時間（t）的關系有以下圖示，正確的是（）
17、在密閉容器中，在一定條件下，進行下列反應：NO(g)+CO(g)1/2N2(g)+CO2(g)；△H=－373.2KJ/mol，達到平衡后，為提高該反應的速率和NO的轉化率，采取的正確措施是
A．加催化劑同時升高溫度B．加催化劑同時增大壓強
C．升高溫度同時充入N2D．降低溫度同時增大壓強
二、填空題
18、在密閉容器中，由一定起始濃度的氙(Xe)和F2反應，可得到3種氟化物。各種生成物在平衡體系內的分壓與反應溫度的關系如右圖所示（己知氣體的分壓之比等于物質的量之比）。
（1）420K時，發(fā)生反應的化學方程式為：____________________________；若反應中消耗lmolXe，則轉移電子______________mol。
（2）600～800K時，會發(fā)生反應：XeF6（g）?XeF4（g）+F2（g），其反應熱△H_______0（填“”“=”或“”）。理由是____________________________________。
（3）900K時，容器中存在的組分有________________________________
19、將2molH2O和2molCO置于1L容器中，在一定條件下，加熱至高溫，發(fā)生如下可逆反應：2H2O（g）2H2＋O22CO＋O22CO2
（1）當上述系統(tǒng)達到平衡時，欲求其混合氣體的平衡組成，則至少還需要知道兩種氣體的平衡濃度，但這兩種氣體不能同時是和，或和。（填它們的分子式）
（2）若平衡時O2和CO2的物質的量分別為n（O2）平＝amol，n（CO2）平＝bmol。試求n（H2O）平＝。（用含a、b的代數式表示）。
20、在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g），其化學平衡常數K和溫度t的關系如下表：
t℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
回答下列問題：
（1）該反應的化學平衡常數表達式為K＝。
（2）該反應為反應（選填吸熱、放熱）。
（3）能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據是（多選扣分）。
（a）容器中壓強不變（b）混合氣體中c（CO）不變
（c）v正（H2）＝v逆（H2O）（d）c（CO2）＝c（CO）
（4）某溫度下，平衡濃度符合下式：c（CO2）c（H2）＝c（CO）c（H2O），試判斷此時的溫度為℃。
21．氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化還原反應生成Cl(-1價)和S(＋6價)的速率如圖所示，已知這個反應速率隨著溶液中c(H+)增大而加快。
(1)反應的離子方程式為________________。
(2)t1～t2時刻內反應速率增大的原因為_______________________________。
(3)t2～t3時刻內反應速率又減小的主要原因為__________________________。
化學平衡移動原理不僅在工業(yè)生產中有重要的指導作用，也能用于解釋生活中的一些現象或指導人們解決生活中的一些具體問題。下面舉例分析如下，供學習參考。
22、(1)化學平衡常數K表示可逆反應的進行程度，K值越大，表示_________________，K值大小與溫度的關系是：溫度升高，K值______________(填一定增大、一定減小、或可能增大也可能減小)。
（2）在一體積為10L的容器中，通人一定量的CO和H2O，在850℃時發(fā)生如下反應：
CO(g)十H2O(g)CO2(g)十H2(g)；△H0，
CO和H2O濃度變化如下圖，則0—4min的平均反應速率v(CO)＝______mol／(Lmin)
（3)t℃(高于850℃)時，在相同容器中發(fā)生上述反應，容器內各物質的濃度變化如上表。
①表中3min—4min之間反應處于_________狀態(tài)；C1數值_________0.08mol／L(填大于、小于或等于)。
②反應在4min—5min問，平衡向逆方向移動，可能的原因是________(單選)，表中5min—6min之間數值發(fā)生變化，可能的原因是__________(單選)。
a．增加水蒸氣b．降低溫度c．使用催化劑d．增加氫氣濃度
23．利用天然氣合成氨的工藝流程示意如下：
依據上述流程，完成下列填空：
（1）天然氣脫硫時的化學方程式是
（2）nmolCH4經一次轉化后產生CO0.9nmol、產生H2mol（用含n的代數式表示）
（3）K2CO3（aq）和CO2反應在加壓下進行，加壓的理論依據是（多選扣分）
（a）相似相溶原理（b）勒沙特列原理（c）酸堿中和原理
（4）由KHCO3分解得到的CO2可以用于
（寫出CO2的一種重要用途）。
（5）整個流程有三處循環(huán)，一是Fe(OH)3循環(huán)，二是K2CO3（aq）循環(huán)，請在上述流程圖中標出第三處循環(huán)（循環(huán)方向、循環(huán)物質）。
24、鉀是—種活潑的金屬，工業(yè)上通常用金屬鈉和氯化鉀在高溫下反應制取。該反應為：
Na（l）＋KCl（l）NaCl（l）＋K（g）；△H0,該反應的平衡常數可表示為：K＝C（K），各物質的沸點與壓強的關系見右表。
（1）在常壓下金屬鉀轉變?yōu)闅鈶B(tài)從反應混合物中分離的最低溫度約為，而反應的最高溫度應低于。
（2）在制取鉀的過程中，為了提高原料的轉化率可以采取的措施是。
（3）常壓下，當反應溫度升高900℃時，該反應的平衡常數可表示為：K＝
參考答案：
1、C2、B3、C4、C5、AB6、A7、BC8、D9、A10、BC11、AB12、AD13、A14、A15、C16、B17、B
18．(1)Xe+3F2===XeF66(2)＞隨著溫度的升高，XeF6（g）?XeF4(g)+F2(g)平衡向右移動，根據溫度升高平衡向吸熱反應方向移動的原理，則該反應的ΔH＞0。
(3)XeF6、XeF4、XeF2、Xe、F2
19、（1）H2OH2，COCO2（2）(2－2a－b)mol
20、（1）（2）吸熱（3）b、c（4）830
21、 (1)ClO3-＋3HSO3-＝Cl-＋3SO42-＋3H+ (2)開始時，c(H＋)增大，反應速率加快。(3)隨著反應的進行，反應的物濃度減小，反應速率減慢。
22．(1)可逆反應的進行程度越大可能增大也可能減小(2)0.03(3)①平衡②da
23、（1）3H2S＋2Fe(OH)3→Fe2S3＋6H2O（2）27n（3）b（4）生產純堿（或作制冷劑等，其它合理答案也給分）（5）
24、（1）770℃890℃（2）降低壓強或移去鉀蒸氣適當升高溫度
（3）K＝c（K）/c（Na）
