高中化学 反应速率与化学平衡教案 人教版第二册

化学反应速率与化学平衡 (上)

主要教学内容

1. 掌握化学反应速率的表示方式、计算方法及重要规律． 2.了解活化分子、活化能、有效碰撞等概念 3.理解并运用影响化学反应速率的因素 4. 掌握化学平衡的概念、特征、标志 5. 掌握平衡常数的表达式、作用。 学习指导

(一)化学反应速率 1. 概念:

化学反应进行的快慢定量描述——化学反应速率----在反应中，某物质的浓度（一般指物质的量浓度）随时间的变化率

2表示:一般用单位时间内某一种反应物或生成物的物质的量浓度的变化值来表示． 表达式： vi＝ΔC／Δt

单位： mol/(L× s) 、 mol/(L×min)等． 3. 注意

(1) 以上所指的反应速率是平均反应速率而不是瞬时反应速率． (2) 同一反应在不同时刻，瞬时反应速率不同． (3) 同一反应在不同时间内，平均反应速率不同．

(4) 同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同． (5) 中学阶段计算的是平均反应速率，图示的应是瞬时速率． 3. 规律

对于同一反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 同一时间：vA:vB:vC:vD

＝ΔnA:ΔnB:ΔnC:ΔnD＝ΔCA:ΔCB:ΔCC:ΔCD＝m:n:p:q

即反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。

浓 4. 图示 度 对于一般反应： aA + bB ==== cC + dD c1 反应物A的浓度随时间的变化曲线如图所示。 在t1~t2内，平均反应速率以A的浓度变化 表示为： v (A) = -Δc(A)/Δt = -(c2-c1)/(t2-t1) c2 对于某一反应，各反应物或生成物的起始浓度是不一 定的，但在同一时间内各物质的浓度变化(ΔC)却是一定的. O t1 t2 时间 作浓度(C)—时间(t)图一定要符合这一变化规律 如： 有关2SO2＋O2 2SO3反应的下列图象正确的是（ ） ccccSO3SO2 3333O2SO32.5SO2222SO2O2 2O2O21111SO3SO3SO2 0.5tttt DABC

抓住规律：V（so2）∶V（o2）∶V（so3）＝2∶1∶2

ΔC（so2）∶ΔC(o2)∶ΔC(so3)＝2∶1∶2

另外，对一可逆可应，必须同一时刻达到化学平衡，所以正确答案：Ｂ (二) 影响化学反应速率的因素

1. 内因：物质本身结构及性质是反应速率的主要决定因素．

例如：石油、煤的形成需要极其漫长的历史，而爆炸性的反应却在瞬间完成．

分子要起反应，必须相互接触碰撞，但并不是每一次都能发生化学反应，能发生化学反应的只是少数能量较高的“活化”分子，“活化”分子所进行的碰撞叫有效碰撞。活化能是活化分子的平均能量与反应物平均能量之差。

能 E 如图所示，图中E表示活化分子的平均

量 能量；Ea、Ea’分别表示正、逆反应的活化能；

Ea E1、E2分别表示反应物分子和生成物分子的

Ea’ 平均能量。由图可以看出： E1 正反应的活化能：Ea = E – E1 反应物 反应热 E2

逆反应的活化能：Ea’ = E – E2

生成物

若Ea < Ea’，表示正反应放热，逆反应吸热。

O 反应过程

图 活化能的概念

2. 外因：外界条件在一定范围内影响反应速率．如浓度、温度、压强、催化剂及其它． (1) 温度：升高温度不论对放热反应还是吸热反应，反应速率总是增大的． 一般每升高10℃,反应速率增大到原来的2－4倍． ．

在浓度一定时，温度升高，反应物分子的平均能量增加，反应物分子中活化分子百 分数增加，有效碰撞次数增多，从而加大了反应速率。 注意：

温度对反应速率的影响实际上是比较复杂的，有的反应随温度的升高，反应速率不一定加快。例如用酶催化的反应，酶只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才达到最大。故在许多工业生产中温度的选择不许考虑催化剂的活性温度范围。

(2) 浓度：（其它条件不变） ① 若增加一种物质的浓度（不论是反应物还是生成物）后，活化分子百分数增加，单位体积内活化分子．．数目增多，有效碰撞次数增多，反应速率总是加快；反之，则减小．

② 固体或纯液体浓度视为常数，它们物质的量的变化不会引起反应速率的变化，故不能用它表示反应速率．但固体颗粒的大小导致接触面的大小，故影响反应速率．

(3) 压强：有气体物质参与，其它条件不变．

① 增大压强，容器体积减小反应速率总是增大．反之减小．

② 恒容条件，增加与反应无关的气体，容器总压增加，但与反应有关的气体物质各自的分压不变，各自浓度不变，故反应速率不变．

③ 恒压条件，增加与反应无关的气体，容器体积增加，对于反应有关的气体物质相当于减压，故反应速率减小．

总之，有气体参加的反应，压强的影响，实质上是指容器容积的改变，导致各气体的浓度同等程度的改变，从而影响反应速率．

4．催化剂对反应速率的影响

催化剂是通过降低反应的活化能，使活化分子百分数增大，活化分子增多来加快反应速率的。催化剂虽然在反应前后的质量和化学性质没有发生变化，但它却参与了化学变化过程，改变了原来的反应历程。

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需要注意的是：

(1)对于可逆反应，催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率。在一定条件下，正反应的优良催化剂必定是逆反应的优良催化剂。

(2)使用催化剂只能改变反应途径，不能改变反应的始态和终态，故催化剂只能加快反应达到平衡时的时间，而不能改变平衡状态，反应的热效应也和催化剂的存在与否无关。

(3)催化剂只能加速热力学上认为可以实现的反应，对于热力学计算不能发生的反应，任何催化剂都不能改变反应发生的方向。

(4)催化剂可以加快化学反应速率，也可以减慢化学反应速率，前者称之为正催化剂，后者称之为负催化剂。通常情况下，正催化剂用得较多，因此，若无特殊说明，都是指正催化剂而言。

5． 其它：如光、射线、超声波、反应溶剂、反应物的颗粒大小、形成原电池等因素等均可能引起化学反应速率的变化． (三)化学平衡的概念

一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变，这一状态称作化学平衡状态.

可逆反应 （1） 前提 外界条件一定

v正＝v逆≠0（同种物质） （2）特征 百分含量不随时间而变化（各种物质） (四)化学平衡的标志

1．等速标志：v正＝v逆

指反应体系中的同一种物质来表示的正反应速率和逆反应速率相等.对不同种物质而言，速率不一定相等.

何谓“v正＝v逆”？如何理解？ 以N2＋3H2 2NH3 反应为例 单位时间、单位体积内 ①若有1mol N2消耗，则有1mol N2生成（同种物质，物质的量相等、词性相反） ．．．．

②若有1mol N2消耗，则有3mol H2生成（同侧不同种物质，物质的量之比＝系数对应比，词性相反.） ．．．．③若有1mol N2消耗，则有2mol NH3消耗（异侧物质，物质的量之比＝对应系数比、词性相同） ．．．．④若有1mol N≡N键断裂,则有6mol N-H键断裂(其它与上述相似) 注意 对象 词性 同种(侧)物质 相反 异侧物质 相同 2．百分含量不变标志

正因为v正＝v逆≠0，所以同一瞬间同一物质的生成量等于消耗量.总的结果是混合体系中各组成成分的物质的量、质量、物质的量浓度、各成分的百分含量、转化率等不随时间变化而改变.

3．对于有气体参与的可逆反应

1）从反应混合气的平均相对分子质量（M）考虑

M＝

m n 实例： ① H2(g)＋I2(g) 2HI(g) △ng＝0 ② SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) △ng≠0 ③ C(s)＋O2(g) CO2(g) △ng＝0 ④ CO2(g)＋C(s) 2CO(g) △ng≠0 在实例反应①中，M总为恒值.

在反应②、③、④中，只要反应未达平衡，则M不为定值．反之当M为一定值，不随时间变化而变化时，则标志着达到平衡状态.

2）从气体密度考虑：

ρ＝

m v 恒容：ρ总为恒值，不能作平衡标志 当各成分均为气体时 △ng＝0. ρ总为恒值，同上

恒压：

△ng≠0. ρ为一定值时，则可作为标志

恒容：ρ为一定值时，可作标志 当有非气体物质参与时 恒压：△ng＝0. ρ为一定值时，可作标志 3）从体系内部压强考虑：

∵恒容、恒温．n(g)越大,P越大

∴不论各成分是否均为气 △ng＝0．则P为恒值，不能作标志

当

体、只需考虑△ng． △ng≠0．则当P一定时，可作标志 4）从体系内部温度考虑

当化学平衡尚未建立或平衡发生移动时，反应总要放出或吸收热量． 若为绝热体系，当体系内温度一定时，则标志达到平衡． （五）化学平衡常数

对于可逆反应aA + bB ==== cC + dD，在一定温度条件下，可逆反应无论从正反应开始或是从逆反应开

[C]c[D]d始，也无论起始时反应物浓度的大小，反应达到平衡时，各物质的浓度有如下关系：Kc，式中

[A]a[B]bKc称为平衡常数，Kc仅随温度变化。

平衡常数是表明化学反应在一定条件下进行的最大程度（即反应限度）的特征值，一般可认为，平衡常数越大，反应进行得越完全。

注意：

（1） 如果有固体或纯液体参加反应或生成，它们的浓度视为1，例如：

CaCO3(s) ==== CaO(s) + CO2(g)

Kc == [CO2]

（2） 稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度也视为1，不写在平衡关系式中；非水溶液中进行的反

应，如有水参加或生成，则水的浓度必须写入平衡关系式。

典型例析

例1． 根据以下叙述回答下列问题.

把0.6mol X气体和0.4mol Y气体混合于2L容器中，使它们发生反应： 3X（气）＋Y(气) nZ（气）＋2W(气)．

5 min末已生成0.2 molW，若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol/(Lmin),则：(1)上述反应中系数n的值是（ ）

Ａ.1 Ｂ.2 Ｃ.3 Ｄ.4

当△ng≠0, M一定时，则标志达平衡. 若各物质均为气体

当△ng＝0，M为恒值，不论是否达平衡.

若有非气体参与：不论△ng是否等于0，则当M一定时，可标志达平衡

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(2) 5 min末时，Y的消耗量占原有量的百分数是（ ）

c0.20＝＝0.02（mol/Lmin）

25t∵ vW : vZ＝0.02 : 0.01＝2 : n ∴ n＝1

(2) ΔnY : ΔnW＝1 : 2

11 ΔnY＝×ΔnW＝×0.2＝0.1（mol）

220.1 ×100%＝25% .

0.4

例2 足量的Fe粉与一定量的盐酸反应,反应速率太快,为了减慢反应速率,但又不影响产生氢气的总量,应加入下列物质中的 .

Ａ.水 Ｂ.NaCl(固) Ｃ.NaCl溶液 Ｄ. Na2SO4溶液

Ｅ.NaNO3溶液 Ｆ.NaOH溶液 Ｇ.Na2CO3溶液 Ｈ.NaAc溶液 Ｉ.CuSO4溶液

+

解析 ① 减慢反应速率  降低[H]  稀释：用水、无关的盐或其它溶液 变成弱酸：如NaAc

解析 (1) vW＝

② 氢气总量不变  总的nH不变

由上可知，Ａ、Ｃ、Ｄ加入的物质均可起到稀释作用，NaCl(固)无此作用；而NaNO3溶液加入后，存在H、-NO3,与Fe反应无H2,故必须考虑HNO3的强氧化性．从而必须注意：并非所有的强酸强碱盐溶液都合适．

另外，HCl与F、G、H中溶质均反应 HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O

2HCl＋Na2CO3＝2NaCl＋H2O＋CO2↑ HCl＋NaAc＝NaCl＋HAc

+

由三个反应可知，NaOH、Na2CO3与HCl反应使H→H2O，而常温下Fe不跟H2O反应，无H2放出；NaAc与HCl反应生成了弱酸HAc，但常温下Fe仍能与HAc反应，速率减小，但H2量不变：2HCl～2HAc～H2.故HCl经反应必须能生成稳定的弱酸才可行．

再有CuSO4的加入，与Fe发生反应生成Cu附在Fe上，插在溶液中构成了无数微电池，大大加快反应速度．但因Fe足量，HCl量一定，故H2总量不变．

本题答案：Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｈ. 例3. 已知在800K时，反应：

CO(g) + H2O(g) ==== H2(g) + CO2(g)

-1-1

若起始浓度c(CO) = 2mol•L，c(H2O) = 3mol•L，则反应达平衡时，CO转化成CO2的转化率为60%，如

-1

果将H2O的起始浓度加大为6 mol•L，试求此时CO转化为CO2的转化率。 解: 由第一次平衡时CO的转化率可求出平衡时各物质的浓度：

-1-1-1-1

[CO] = 0.8 mol•L，[H2O] = 1.8 mol•L，[H2] = 1.2 mol•L，[CO2] = 1.2 mol•L 据此，求出Kc的值：

+

起始浓度/ mol•L 2 6 0 0

-1

平衡浓度/ mol•L 2-x 6-x x x

-1

x2K1.0 c(2x)(6x) 解得：x = 1.5 mol•L

-1

1.5molL1 100%75% 故CO的转化率为：12molL巩固练习 一、选择题

1．在aL的密闭容器里，于一定温度进行2A（气）+B（气） 2C（气）的可逆反应。容器内开始加入下列各组物质，在达到平衡时逆反应速率最大的一组物质是（ ） A．2molA和1molB B．1molA和1molB C．1molA和2molB D．1molB和1molC

2.反应4NH3+5O2 4NO+6H2O在5L的密闭容器中进行，半分钟后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率Vx（表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率）为（ ）

A、VO20.01mol/(ls) B、VNO0.008mol/(ls) C、VH2O0.03mol/(ls) D、VNH30.02mol/(ls)

3．20C，将10ml 0.1mol/l Na2S2O3溶液和10ml 0.1mol/l的H2SO4溶液混合，2分钟后溶液中明显出现浑

00

浊。已知温度每升高10C，化学反应速率增大到原来的2倍，那么50C时，同样的反应要看到明显浑浊，需要的时间是（ ）

A、15秒 B、20秒 C、40秒 D、48秒

4．下列条件下，反应A+B C的反应速率最大的一组是（ ） A、常温下20ml溶液含A、B各0.001mol

B、常温下0.05mol/l的A、B溶液各10ml C、标准状况下0.1mol/l的A、B溶液各20ml D、常温下100ml溶液含A、B各0.01mol

5. 将KClO3加热分解，在0.5min内放出5mL氧气；加入MnO2后，在同样温度下，0.2min 内放出50 mL O2．则加入MnO2后的反应速率是原来的（ ） Ａ.10倍 Ｂ.25倍 Ｃ.50倍 Ｄ.250倍

6. 在体积vL的密闭容器中进行如下反应：mA＋nB pC＋qD,在t min内用A物质表示 的平均反应速率为am/ρmol/(Lmin),则t min时间内，D增加的物质的量为（ ）

Ａ. patm/q mol Ｂ.atm/q mol Ｃ.avm/ρmol Ｄ. aqvt/ρ mol 7..可逆反应2SO2＋O2 2SO3,正反应速率分别用v表示，逆反应速率用v表示，速率单位为mol/(L·min)．当反应达到化学平衡时，正确的关系是（ ）

A．VSO3＝VSO3 B．VO2＝VSO2＝VSO3

C．VO2＝

1VSO2 D．VSO2＝VSO3＝VO2 20

Kc[H2][CO2]1.21.21

[CO][H2O]0.81.8假设第二次平衡时，CO的转化浓度为x。

CO(g) + H2O(g) ==== H2(g) + CO2(g)

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8. 对于反应M＋N→P,如果温度每升高10℃,化学反应速率增加到原来的3倍，在10℃ 时，完成反应的

10%需81min，将温度升高到30℃时，完成反应10%需要的时间为 （ ）

Ａ. 9 min Ｂ.27 min Ｃ.13.5 min Ｄ.3 min

9.在恒温下的密闭容器中，有可逆反应A2(g)＋B2(g) 2AB(g),达到平衡的标志是 A 容器内总压强不随时间变化

B 混和物中A2、B2和AB的百分含量一定 C 混和物中A2、B2和AB各浓度相等

D 单位时间内生成n mol A2 ,同时生成n mol B2

10．3A（g）＋B（g） XC（g）＋2D（g）

在容器为2升的密闭容器中，使3molA和2.5molB发生以上反应，经过5分钟后达到平衡状态，生成

1molD，经测定5分钟内C的平均反应速率是0.1mol/(l·min)，根据计算结果判断以下结论错误的是

A 5分钟内A的平均反应速率是0.15mol/（l·min） B 平衡时，B的转化率是20% C A的平衡浓度是0.5mol/l

D 在其他条件不变时，增大压强，平衡向正反应方向移动

11．某反应2A(g)+B(g) C(g)，经过10秒后A为0.2mol/l，B物质的浓度降低了0.02mol/l，则A

物质的起始浓度为（ ）

A、0.6mol/l B、0.24mol/l C、2.4mol/l D、4.2mol/l

12. 可逆反应X(g)＋Y Z(g)＋R,达到平衡时，下列说法错误的是（ ） A．升高温度[x]/[Z]的比值减小，表明反应是吸热反应 B．增大压强，平衡不移动，说明Y、R都是气体 C．若Y是气体，增大x的浓度会使Y的转化率增大 D．增大压强，混合气体的平均相对分子质量一定增大

13.可逆反应mA（气）＋nB(气) pC(气)＋qD(气),反应经10分钟达到平衡，反应刚 开始到达平衡时

D. 所生成的甲萘醌为沉淀物 （二）填空：

16.在合成氨的反应中，已知H2、N2和NH3的起始浓度分别为3mol/l、1 mol/l和0.1mol/l，在一定条件下测的VH2=0.3 mol/(l·m)，3分钟后NH3的浓度是________ 17. 某温度时，浓度都是1 mol/L的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成Z，若测得反应开始10分钟后，[X2]为0.4 mol/L,[Y2]为0.8 mol/L,生成物[Z]为0.4 mol/L, 则该反应的化学方程式（Z用X、Y表示）是 ． v218.把除去氧化膜的镁条投入盛有稀盐

酸的试管里，实验测得氢气产生的速率随时 v3间的变化情况如图所示．其中

v1① t1～t2速率变化的主要原因是

t2t3t1t(时间)② t2～t3速率变化的主要原因是

3+-- 3+ 2+19．Fe和I在水溶液中发生如下反应：2 I+ 2 Fe2 Fe + I2（水溶液） （1） 当上述反应达到平衡后，加入CCl4萃取I2，且温度不变，上述平衡______移动（选填：向左、

向右、不）。 m n

3+-（2） 上述反应反应的正向速度和Fe、I的浓度关系为：V=KC I-C Fe3+ (K为常数)

① ② ③ C I （mol/L） 0.20 0.60 0.80 C Fe3+（mol/L） 0.80 0.40 0.20 V（mol/L.s） 0.032K 0.144K 0.128K a2a mol/L，Ｂ减少a mol/L, D增加 mol/L.若将平衡混合气体压缩到原来33体积的1/2时，平衡不移动，则m∶n∶p∶ q是（ ）

Ａ.1∶1∶1∶1 Ｂ.1∶3∶3∶1 Ｃ.1∶3∶2∶2 Ｄ.3∶1∶2∶2 14.设C＋CO2 2CO－Q1 反应速率为v1 ，N2＋3H2 2NH3＋Q2 反应速率为v2 对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为（ ） A．同时增大 B．同时减小 C．v1增大，v2减小 D．v1减小，v2增大 15.甲萘醌（维生素K）有止血作用，它可用2－甲基萘氧化制得，反应中常用乙酸作 催化剂，该反应放热，可表示为 O CH3 催化剂 CH 氧化剂 （甲萘醌） O 在某次合成反应中，用1.4g(0.01mol)的2－甲基萘才制得0.17g(0.001mol)甲萘 醌．已知该次合成反应的速率是大的，导致产率低的原因是（ ） A. 使用了过量的催化剂 B. 没有用乙酸作催化剂而改用其它催化剂 C. 把反应混合物加热 各物质的浓度改变是：Ａ减少

3通过所给的数据计算得知：在 m n

V=KC I-C Fe3+ 中。M、n的值为______{选填A、B、C、D} A. m=n=1 B. m=1,n=2 C. m=2,n=1 D.m=n=2 三.计算：

-3+

20．I浓度对反应速度的影响_____ Fe浓度对反应速度的影响.(选填大于、小于、等于)CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白： CO + Hb·O2 O2 + Hb·CO

实验表明，Hb·O2的浓度即使只有Hb·O2浓度的2%，也可造成人的智力损伤。抽烟后，测得吸入肺部的空气

-6-1-2-1

CO和O2的浓度分别为10mol·L和10mol·L，并已知37℃时上述反应的平衡常数K=220，那么，此时Hb•CO的浓度是Hb·O2的浓度的多少倍？ 化学反应速率与化学平衡 (中) 主要教学内容

1. 了解化学平衡移动的概念 2．理解影响化学平衡的因素 3．掌握勒沙特列原理及其应用 4. 理解工业合成氨适宜条件的选择 学习指导

（一） 化学平衡移动

1．从正、逆反应速度是否相等分析：

一定条件 改变条件 新条件一定 4 / 14

v正＝v逆≠0 v正≠v逆 v正＝v逆≠0 平衡状态I 平衡破坏 平衡状态Ⅱ

平 衡 移 动 方向

取决于v正与v逆的相对大小

若v正＞v逆, 则正移 若v正＜v逆, 则逆移 若v正＝v逆, 则不移

化学平衡状态是指在一定条件下正反应速率与逆反应速率相等的动态平衡状态。这种平衡是相对的，改变反应的某些条件，可以使正、逆反应发生不同程度的改变（也可能只改变正、逆反应速率的一种速率），原平衡状态被破坏，一定时间后，在新的条件下又建立新的平衡状态，这一过程就是化学平衡的移动。 2．从浓度商和平衡常数分析：

思考：若在气体混和物中充入惰性气体，对化学平衡的移动有无影响？ 解析：应分恒温恒压和恒温恒容两种情况进行讨论.

① 恒温恒压 ： 充入惰性气体，密闭容器的体积体积增大，各组分浓度同等程度降低，其效果相当于减小平衡混和物的压强，因此，平衡向反应气体体积增大方向移动。如对合成氨反应来说，则向逆反应方向移动。图象如下：

V

V’逆 V’正

② 恒温恒容:充入惰性气体，似乎总压强增大了，但实际上容器体积不变，对平衡混和物各组成浓度不变，即原各气体分压不变，增大的惰性气体的分压与平衡体系无关，所以平衡不发生移动. 图象如下：

V正 V正’＝ V逆’ V逆

注意

①以上讨论适合于不与平衡混和物各组分反应的多种气体.不一定真为惰性气体。

②如可逆反应前后气态物质总物质的量不变,则化学平衡不受压强影响,上述恒温恒压、恒温恒容两情况都不会使化学平衡移动.

三、化学平衡移动原理----勒沙特列原理 I始I终I1．定义：如果改变平衡系统的条件之一，如温度、压强或浓度，平衡就向减弱这个改变的方向移动。 NO2N2O42．实例：

分析下列实验： 反应式：10cm20cm（T一定）

2NO2 N2O4＋Q（放热） （红棕色）（ 无色）

视线 起始平衡I 压缩 瞬间 最终平衡Ⅱ 色1 物理变化 色2 平衡移动 色3 颜色深浅顺序:

色2＞色3＞色1

由于在视线所指方向观察颜色深浅主要取决于NO2的浓度,在保持温度不变,增大容器内压强时,最终保持容器体积为原来的1/2时,则NO2的浓度CNO2、容器中压强有如下图示： PCNO22C12P1

C3P3 C1P1

t1t2t t1t2[C]c[D]d对于一个一般的可逆反应：aA + bB ==== cC + dD，在平衡状态时，平衡常数K=，浓度商Q与Kab[A][B]具有相同的表达式，但其浓度（或压力）不像K那样特指平衡态。 当Q = K时，反应处于平衡状态； 当Q < K时，反应向着正方向进行； 当Q > K时，反应向着逆方向进行。

同样，欲破坏化学平衡状态，必须使Q ≠ K， （二）. 影响化学平衡的因素

mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)＋Q（放热），△ng＝p＋q－(m＋n) 化学平衡 反 应 速 率 产生的影响 条件的改变 浓 度 压 强 温 度 C(反应物）增大 C(反应物)减小 C(生成物)增大 C(生成物)减小 增 大 压 强 减 小 压 强 升 温 降 温 v正突增后减，v逆渐增，v正＞v逆 v正突减后增，v逆渐减，v逆＞v正 v逆突增后减，v正渐增，v逆＞v正 v逆突减后增，v正渐减，v正＞v逆 △ ng＜0 v正＞v逆 △ ng＞0 v正、v逆均突增 v正＜v逆 △ng＝0 v正＝v逆 △ng＜0 v正＜v逆 △ng＞0 v正、v逆均突减 v正＞v逆 △ng＝0 v正＝v逆 v正、v逆均突增 Q＞0, v正＜v逆 Q＜0，v正＞v逆 v正、v逆均突减 Q＞0, v正＞v逆 Q＜0, v正＜v逆 v正、v逆同等程度增大 v正、v逆同等程度减小 正移 逆移 逆移 正移 正移 逆移 不移 逆移 正移 不移 逆移 正移 正移 逆移 不移动 催 化 正催化剂 剂 负催化剂 5 / 14

2C1＞C3＞C1 P1＜P3＜2P1

3．应用延伸：勒沙特列原理除了用于典型的可逆反应建立的平衡体系外，也可用于其它的平衡体系。如溶解平衡、电离平衡甚至多重平衡等。如①用难挥发酸制易挥发酸 ②用金属Na和KCl反应制K是利用K的沸点低于Na, 控制合适温度，使K成为气体从熔融混合物中分离出来，使反应得以进行，并非是Na、K还原性的强弱来决定的。

（四）合成氨工业简述 1．原料气的制备、净化 ① 制N2：

压缩 蒸发 物理方法：空气 液态空气 N2

化学方法：空气 CO2+N2 N2 炭 燃烧 （去CO2）

②制H2： H2O 赤热炭 水蒸气 CO+H2 CO2+H2 H2

催化剂 （去CO2）

反应方程式为： 催化剂 △ C+H2O（g） ====CO+H2；CO+H2O（g）====CO2+H2

△

注意：制得的N2、H2需要净化，清除杂质，以防止催化剂“中毒”。

2.合成氨反应的特点

化学反应：N2+3H2 2NH3 △H=-92.4KJ （1）可逆反应；

（2）正反应是放热反应；

（3）正反应是气体体积缩小的反应。 3．工业合成氨适宜条件的选择

在实际生产中，需要考虑反应速率、化学平衡、原料选择、产量和设备等多方面情况，以确定最佳的生产条件。

（1）温度、压强与化学平衡、反应速率的关系 将N2和H2按1:3组成的混合气在不同的温度和压强下长期放置,测得达到平衡时NH3的体积百分比如下图所示. NH3%1002000C 080 300C0 60400C0C 500400600C 7000C20 20406080100压强(兆帕)

(a)压强不变时,温度越低, NH3%越大 平衡均正移

(b)温度不变时,压强越高, NH3%越大 但是又存在如下问题：

a)温度低,反应速率降低.在较低温度下,从N2、H2开始到达平衡要花好几年时间，无实际意义 b)压强增高，对设备、技术、动力等要求相应提高．

适宜条件：①一般采用的压强是2107~5107Pa

②选择适当的催化剂（铁触媒）

考虑催化剂的活性及反应速率 选择适当的温度（500℃） （2）浓度对反应速率、化学平衡的影响 ① 提高N2或H2的浓度，均可使反应速率增大. 对转化率（）的影响如下： 当 CN2 ↗时，则N2↘，H2↗

当CH2↗时，则H2↘，N2↗ 无实际意义 故向循环气中不断补充N2和H2 且N2、H2可循环使用 ② 当降低NH3的浓度，平衡正移——使生成的氨冷却，成液态分离出． 4. 图示合成氨的原理

典型例析：

例1．对于下列二个平衡体系，增大压强（缩小容器体积）时，混合气体的颜色有何变化？) （1）H2(g) + I2(g) ==== 2HI(g) （2）2NO2(g) ==== N2O4(g)

析 根据平衡移动原理，可判断出平衡移动方向，但体系的颜色取决于有色物质的平衡浓度，要比较出第一次平衡时有色气体的浓度与第二次平衡时有色气体平衡浓度的大小，方可得出颜色的变化。 解 析：（1）增大压强，平衡不移动，但缩小了体积，[I2]增大，故体系颜色加深。

（2）增大压强，平衡正向移动，[N2O4]增大，由于Kc例2． 298K时，合成氨反应的热化学方程式为：

[N2O4]，故[NO2]亦增大，故体系颜色也加深。 2[NO2]N2（气）+3H2（气） 2NH3（气）△H=-92.4KJ。在该温度下，取1 mol N2和3 mol H2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量总是小于92.4KJ。其原因是 。

解析：该反应是可逆反应，在密闭容器中进行将达到平衡，1 mol N2

6 / 14

和3 mol H2不能完全反应生成2 mol NH3 ，因而放出的热量总小于92.4KJ。

例3． 在容积相同的两密闭容器A和B中，保持温度为423K，同时向A、B中分别加入a mol及b mol HI（a＞b），当反应2HI H2＋I2（g）达到平衡后，下列说法正确的是 A 从反应开始至达到平衡,所需时间是tA＞tB. B 平衡时［I2］A＝［I2］B

C 平衡时, I2蒸气在混和气体中的体积百分含量A容器中的大于B容器中的 D HI的平衡分解率 A＝B

解析 本题分析时抓住两个关键：

（1）A、B容器中分别加入a mol及b mol HI（a＞b）,则压强Pa＞Pb. （2）化学方程式特点是:△Vg=0,故压强变化平衡不移动

根据压强对反应速度的影响,可得∵ PA＞PB ∴ VA＞VB ∴ tA＜tB

根据反应特点，平衡不受压强变化的影响,,A和B容器中I2蒸气的体积百分含量相等. 但注意:平衡状态相同是指在平衡混和物中的百分含量相同,而不是浓度相等,∵PA＞PB

∴［I2］A＞［I2］B

由于平衡状态相同,当然HI的平衡分解率相同:A＝B 本题选项D

注意：从本题可进一步明白:若反应速率、平衡浓度改变，但平衡不一定发生移动，而百分含量改变平衡则一定发生移动.

例4．可逆反应2A＋B 2C(g)＋Q (放热)随温度变化气体平均相对分子质量M如图所 示，则下列叙述正确的是（ ） M A．A和B可能都是固体 B．A和B一定都是气体

C．若B为固体，则A一定为气体 D．A和B可能都是气体 温度t

解析;从图示可知；升温使反应向平均分子量减小的方向移动。若A和B都是固体 则只有C一种气体，当然分子量不变。若A和B都是气体，则升温平衡逆移，而逆反应方向正是气体物质的量增大的方向，将导致平均分子量减小。但是否A和B一定都是气体呢？不一定！若B为固体，A又不能为固体，当升温平衡逆移，只有当气体质量减小时，才会使平均分子量减小，故此时A一定为气体。本题选项C、D。 巩固练习 （一）、选择题

1．在已经处于化学平衡的体系中，如果下列物理量发生变化，其中一定能表明平衡移动的是（ ）

A．反应混合物的浓度 B．反应物理的转化率 C．正、逆反应速率 D．反应混合物的压强

2+—

2．把氢氧化钙放入蒸馏水中，一定时间后达到如下平衡：Ca(OH)2(固)==== Ca+2OH，加入以下溶液，可使Ca(OH)2减少的是（ ）

A．Na2S溶液 B．AlCl3溶液 C．NaOH溶液 D．CaCl2溶液

3．在高温下反应2HBr(气) ==== H2(气)+Br2(气)—Q达到平衡时，要使混合气体颜色加深，可采取的方法是（ ）

A．减小压强 B．缩小体积

C．升高温度 D．增大氢气的浓度

4．现有三个体积相等的密闭容器，都进行下列反应：

CO2+H2 ==== H2O(气)+CO

反应所处的湿度相同，但起始浓度不同，其中甲：n(CO2)=n(H2)=a摩，乙：n(CO2)=a摩，n(H2)=2a摩，丙：n(CO2)=n(H2)=n(H2O气)=a摩，达到平衡时，CO的物质的量由大到小的顺序是（ ）

A．甲＞乙＞丙 B．甲＞丙＞乙 C．乙＞丙＞甲 D．乙＞甲＞丙 5．关于合成氨工业，下列说法正确的是（ ）

A．合成氨的反应是放热的，所以合成氨时温度越低，对氨的工业生产越有利。

B．根据合成氨的反应，增大压强能提高氨的生产率，所以在合成氨工业中在条件允许的情况下应尽量增大压强。

C．生产中常使用某种廉价易得的原料适当过量，以提高另一原料的转化率。 D．使用催化剂只加快反应速度，不影响平衡移动，因此对合成氨产量无影响。 6．已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡同正反应方向移动地，下列有关叙述正确的是（ ）

①生成物的质量分数一定增加 ②生成物的产量一定增加 ③反应物的转化率一定增大 ④反应物浓度一定降低

⑤正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥使用了合适的催化剂

A．①② B．②⑤ C．③⑤ D．④⑥

7．可逆反应mA(g)+nB ==== pC(g)+qD中，A和C都是无色气体，达平衡后，下列叙述正确的是（ ）

A．若增加B的量，平衡体系颜色加深，说明B必是气体。 B．增大压强，平衡不移动，说明m+n一定等于p+q. C．升温，A的转化率减小，说明正反应是吸热反应. D．若B是气体，增大A的量，A、B转化率并不都增大。

8．两注射器中分别装有颜色相同的NO2(含N2O4)和Br2(气)，将活塞同时向外拉，使气体体积扩大1倍，从垂直于活塞拉动的方向观察颜色，符合下列情况的是（ ）

A．Br2(g)颜色比NO2颜色深 B．NO2颜色比Br2(g)颜色深 C．两种气体的颜色一样

D．两种气体的颜色均比原来颜色浅。 9．不能用勒沙特列原理解释的现象是（ ）

A．碳酸钙不溶于水，但溶于盐酸。

B．我国氮肥厂大都采用500℃左右的高温下合成氨。

7

C．我国氮肥厂大都采用3×10Pa条件下合成氨。 D．用热的纯碱溶液洗油污时，去污效果好。

10．将CO和H2O(气)按物质的量为1 ：2进行混合，在一定条件下反应CO+H2O(气) ==== CO2+H2达平衡时，CO的转化率为25%，则平衡混合气的平衡相对分子质量为（ ）

A．24 B．21.33 C．19.50 D．23

11．在一个固定体积的密闭容器中装入AmolN2，BmolH2，在一定条件达到平衡，生成CmolNH3，保持温度不变，平衡时与反应前压强之比为（ ）

A．

ABCABC B．

ABAB7 / 14

C．

AB3CC D．

ABAB12．反应A+B ==== 2C+Q（放热），已知C是气体，达平衡后同时升高温并降低压强，又达到新的平衡，若后

次平衡时混合物中C的含量与前次平衡时相同，则下列推断正确的是（ ）

A．A不一定是气态物质 B．A一定是气态物质 C．B一定不是气态物质 D．B一定是气态物质

13．在一定湿度和压强下，N2O4 ==== 2NO2—Q（吸热）的反应在密闭容器中达到平衡，能提高N2O4分解率的措施是（ ）

A．降低体系的湿度

B．保持体积不变，通入NO2气，使体系压强增大 C．保持体积不变，通入N2，使体系压强增大一倍 D．保持压强不变，通入Ar气，使体系体积增大一倍

14．可逆反应X(g)+Y ==== Z(g)+R，达到平衡时，下列说法错误的是（ ）

A．升高湿度[x]/[Z]的比值减小，表时反应是吸热反应 B．增大压强，平衡不移动，说明Y、R都是气体 C．若Y是气体，增大x的浓度会使Y的转化率增大 D．增大压强，混合气体的平均相对分子质量一定增大 15．反应NH4HS (s)==== NH3(g)+H2S(g)在某一湿度达到平衡，下列各种情况中，不能使平衡发生转动的是（ ）

A．移走一部分NH4HS固体

B．其他条件不变时，通入SO2气体 C．容器体积不变，充入氮气 D．保持压强不变，充入氮气

16．对于Ma(g)+nB(g) ==== PC(g)+Qd(g)的平衡体系，当升高湿度时，体系的平衡分子量时氢气的相对密度从18.4变成167下列说法正确的是（ ）

A．m+n＜p+q 正反应是吸热反应 B．m+n＜p+g 正反应是放热反应 C．m+m＞p+g 逆反应是放热反应 D．m+n＞p+g 逆反应是吸热反应

18

17．当化学反应2NO(g)+O2(g) ==== 2NO2(g)在密闭容器中处于平衡状态时，几容器中加入O原子含量较多

1818

的氧气，平衡发生转移，则在建立新平衡状态以前，NO和NO2中所含O的原子分数与原平衡状态时O的原子分数相比较，正确的说法是（ ）

A.均增大 B．均减小

C．NO中不变，NO2中增大 D．NO中增大的多于NO2中增大的

18．A、B、C、D表示易溶于水的弱电解质分子或离子，量在水溶液中存在下列化学平衡，加水稀释后，平衡向正方向转动的是（ ）

A．A+B ==== C+D B．A+B ==== C+H2O C．A+H2O ==== C+D D．A+2B+H2O ==== C+D

19．在一定体积的密闭容器中充入3L气体A和5L气体B，在一定条件进和下述反应2A（气）+5B（气）=4C（气）+nC(气)反应守全后容器湿度不变，混合气压强是原来的81.5%，则化学方程式中n值是（ ）

A．2 B．3 C．4 D．5

20．在容积为20L的真空密闭容器中，充入0.1molH2和0.2mol碘蒸气，加热到t1℃后，发生反应：H2+I2(气) ==== 2HI+Q，测得H2的转化率为50%，再升温到t2℃时，HI的浓度又变成t1℃时的一半，整个过程中体积不

变，则在t2℃时混合气体的密度为（ ）

—1 —1 —1 —1

A．2.12g·LB．2.55 g·LC．3.06 g·LD．3.18 g·L

（二）填空题

21．在一密闭容器中，对可逆反应A(气)+B(气) ==== 2C(气)+Q进行五次实验，实验数据记录见下表。 实验 次数 ① ② ③ ④ ⑤ 起始浓度c(mol/L) A 1 1 B 5 5 1 5 1 C 0 0 0 0 0 反应条件 湿度t（℃） 压强P（Pa） 200 200 200 20 20 1.01×10 1.01×105 6556催化剂 有 有 有 有 有 1.01×10 1.01×10 1.01×10 根据上表提供的数据判断,当反应达到平衡时:

(1)第_______次实验结果A的转化率最大； (2)第_______次实验结果A的浓度最大； (3)第_______次实验结果正反应速率最大。

5

22．在10℃和2×10Pa条件下，反应aA(气) ==== dD(气)+eE(气)建立平衡后，再逐步增大体系的压强（湿

5 56

度不变），下表列出不同压强下重新建立平衡时D（气）的浓度CD压强（Pa）2×105×10 1×10 CD(mol/L)0.085 0.20 0.44

55

（1）压强从2×10Pa增大到5×10Pa过程中，平衡向_________（填正或逆）反应方向移动，反应方程中化学计量数关系_____________

56

（2）压强从5×10Pa增大到1×10Pa过程中，平衡向_________方向移动，其合理的解释是_________________

2——2—+

23．在重铬酸钾（K2Cr2O7）溶液中的存在如下平衡Cr2O7+H2O ==== 2HCrO4 ==== 2CrO4+2H

2—2—

（1）加入H2SO4，使K2Cr2O7溶液的pH值降低，则溶液中[Cr2O7]与[CrO4]的比值将_______________（填“增大”、“减小”、“不变”）

（2）向K2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液，发生离子互换反应，生成砖红色沉淀且溶液的pH值下降，生成的砖红色沉淀的化学式为____________.

2+3+

（3）重铬酸钾在酸性溶液中是强氧化剂，例如它在H2SO4存在下把Fe离子氧化成Fe离子，本身被还原3+

成Cr.该反应的离子方程式为_________________ （三）计算题

24．右图装置中，容器甲内充有0.1molNO气体， 干燥管内装有一定量Na2O2，从气A处缓慢通入 CO2气体。恒温下，容器甲中活塞缓慢地由B向 左移动，当移至C处时，容器甲体积缩小至最小 ，为原体积的

9，随着CO2的继续通入，活塞双 10逐渐向右移动。

（1）已知当活塞移至C处时，干燥客中物质增加了2.24g，此时通入的CO2气体在标准状况下为多少升？容器甲中NO2转化为N2O4的转化率为多少？

（2）当活塞移至C处后，继续通入amolCO2，此时活塞恰好回至B处，则a值必小于0.01，其理由是___________________________________________________。 化学反应速率与化学平衡 (下) 教学主要内容

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B% C.T2＞ T1,P2＞P1,m＋n＜P,Q＜0 D.T1＞ T2,P2＞P1,m＋n＞P,Q＞0 解析：①根据达到平衡的时间长短,可断定 1 T2＜T1,P2＞P1 ②根据“平台”高低，可断定 低温有利于B%增大，说明逆反应是放热反应，即正反应为吸热，Q＜0 高压有利．B%增大,说明增大压强,平衡逆移，故m＋n＜P. 由此可知，本题答案：B. x例2 如图所示,a曲线表示一定条件下可逆反 应:X(g)＋Y(g) 2Z(g)＋W(s)＋Q的反应过程中X 的转化率和时间的关系.若使a曲线变为b曲线,可 采取的措施是 [ ] A.加入催化剂 B.增大Y的浓度 C.降低温度 D.增大体系压强 解析:①达平衡所需时间b＜a 正逆反应速率Ｖb ＞Ｖa ②改变条件后x不变 平衡不移动 ③该可逆反应ΔVg＝0 可加催化剂或加压 答案:B、D. 在反应速率（v）－时间（t）图象中，在保持平衡的某时刻t1改变某一条件前后，V正、V逆的变化有两种： V正、V逆同时突破——温度、压强、催化剂的影响 V正、V逆之一渐变——一种成分浓度的改变 现图示如下： V图 改变条件 V正V正 增加反应物浓度 V逆 V正 1.化学平衡图象的特征分析

2.化学平衡问题研究的重要思维方

3.有关转化率的判断计算 学习指导：

（一）化学平衡的图象问题研究

1. 作用：化学反应速率和化学平衡的有关理论具有一定的抽象性，.运用各种图象能直观地反映可逆反应的变化规律及特点，.能从定性和定量两方面来分析和研究变化的因素、方向和程度. 2.方法：

(1)注重纵坐标和横坐标所对应的物理量.,只要其中一个物理量改变，就可能导致图象的改变. 例如 对一可逆反应从起始到达平衡，某反应物的A的百分含量)、A的转化率A分别对时间作图，曲线正好相反. A A% t t1 t A的百分含量与时间关系 A的转化率与时间关系

t1

（2）弄清纵坐标和横坐标两种物理量之间的相互关系。.作图或析图时要注意变化的方向、趋势、程度，.如考虑是直线还是曲线？是上升还是下降？到一定时是否会不再改变？若是两条或两条以上的直线，斜率是否相同？若是两曲线，它们的曲率是否相等？……这一系列的问题必须思考清楚。. （3）抓住关键的点：如原点、最高点、最低点、转折点（拐点）、交点等.。同样有一系列问题值得去好好思考，如该不该通过原点？有没有最高（或最低）点？为何有转折点、交点等？

3.图象类型

（1）横坐标——时间（t）

纵坐标——反应速率（v） 或某物质浓度（C）或某成分的百分含量（A%） 或某反应物的转化率（A） 特点：

①可逆反应从非平衡到达平衡以前，v、C、A% 、A均随时间（t）变化，到达平衡后，则不随时间而改变.。图象中一定将出现平行于横坐标的直线，简称“平台”. ②出现转折“平台”的先后取决于达到平衡所需要的时间.而时间的长短又取决于反应速率的大小. 温度（T）一定，压强（P）越大，V正、V逆越大，t越小 压强（P）一定，温度（T）越大，V正、V逆越大，t越小 T、P一定，使用正催化剂后V正、V逆均增大，t缩小. ③“平台”的相对高低，则由外界条件对平衡的影响来决定.“平台”越高，说明条件越有利于纵坐标对应物理量的提高.反之，则不利.

故可根据图象特点来分析可逆反应特点.

例1 已知某可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋Q在密闭容器中进行反应，测得在不同时间t、温度T和压强P与反应物B在混合气中的百 分含量B%的关系曲线如图所示. A.T1＜T2,P1＞P2,m＋n＞P,Q＜0 B.T1＞ T2,P2＞P1,m＋n＜P,Q＜0

T2、P2T1、P2T、P1tbaO时间V逆V逆

t 降低生成物浓度 V 升温或加压（Δng≠0） V正正 V9 / 14 V逆V逆V正V逆t 降温或减压（Δng≠0） V V正V逆V正=V逆≠0使用正催化剂或加压（Δng＝0） 催化剂，达到平衡时同一成分的百分含量相同。所以选项A错C对。选项D中似乎达平衡所需时间长短合理，但使用催化剂，反应速率不但不增大，反而减小，显然不合理。选项B正确。本题正确选项：B、C 例6..2.右图为条件一定时,反应 2NO＋O2 2NO2＋Q(Q＞0)中NO的最大转 化率与温度变化关系曲线图,图中有A、B、C、D、 E五点，其中表示未达到平衡状态，且V正＜V逆的 NO点是[ ] A t使用负催化剂或减压（Δng＝0） A.B和C B.A和E C.E D.A和C BC解析：当条件一定时，反应的最大转化率一定是达平衡状态时。该图像与初中所学的溶解度曲线很相似。A、DOD所在的曲线上所有的点均为平衡时的状 T(℃)态。曲线上下的点均为非平衡时的状态。反应从非平衡自发达平衡。 从图中可看出，B、C所在状态的转化率小于该温度平衡时。说明反应正向正反应方向移动。 即V正＞V逆。而E所在状态的转化率大于该温度平衡时的，说明反应正向逆反应方向移动。 即V正＜V逆。故本题选C.。 Z E（5）在浓度C－时间t图象中 改变温度瞬间，各物浓度不变，故平衡虽破坏，但各物质的浓度变化均连续. 改变压强瞬间，各物质浓度（气体）均突变.加压——突增，减压——突减. 改变某一成分浓度时，该成分浓度突变，其它物质不变，故变化是连续的. 例 3. 可逆反应N2＋3H2 2NH3＋Q,从反应开始经t1秒达平衡状态，因条件改变，平衡在t2秒时发生移动，在t3秒时，又达到新的平衡状态.试根据t2－t3秒曲线判断，下列图1、图2所表示的平衡移动方向和变化条件各是什么？ (2)横标——温度T 浓 纵标——百分含量A% 或转化率A 或反应速率C 度 特点：①横坐标为T时，纵标对应的各物理量均随T变化而变化. C44 NH3 ②若测得在不同温度下经过足够长时间达平衡时A%、αA、C均随T单调变化. 33NH3③若测得在不同温度下经过同一时间在某一时刻测得A%、αA、C随T变化而可能呈现先上升→达N2 H222最高点→ 下降的变化趋势 11 例7． 下图表示外界条件（温度、压力）的变化对下列反应的影响. t3tt23t1tt12时间(t)时间(t) 图1 图2 L（s）＋G（g） 2R(g)－Q(吸热) Y 在图中Y轴是指 解析 图1中t2－t3曲线与原来连续变化，说明只可能改为变温度引起.NH3浓度下降,H2浓度增大,说明平A.平衡混合气中R的质量分数 7衡是逆向移动,故变化的条件是升温. B.平衡混合气中G的体积分数 ×10Pa1.016 图2中 ,t2时改变条件前后NH3的浓度连续变化，而N2浓度突变，说明只能是增加N2浓度引起，平衡正 C.G的转化率 ×10Pa1.015向移动. D.L的转化率 ×10Pa1.01 例 5.气态反应A＋B C＋D,其它条件不变，在有催化剂条件(a)时和无催化剂条件(b)时的反应过程中, 温度(T)有关的量(纵坐标)随时间(横坐标)的变化情况错误的是[ ] 解析 由图象可知:T↗,Y↓. G%↓,R%↗. 由反应可知:T↗,平衡正移. 反应物α↗. C%A%VV 答案:B. V正 aaV正AB3%b a AB3%bFGHabV逆V逆FGH EI ttEI ADBC 解析：使用催化剂，同等程度改变正逆反应速度，缩短达到平衡所需时间，但不改变平衡状态。故不论有无 T℃T℃10 / 14

例5 在容积相同的五个密闭容器中分别放

入同量的A2和B2，在不同温度下同时任其发生 反应：A2（g）＋3B2(g) 2AB3（g），分别在 某一同时刻测得其中AB3所占的体积分数变化 如图所示.下列说法不正确的是 [ ] A.正反应是放热反应

B.E、F二点尚未达到平衡 C.H、I二点尚未达到平衡

D.G、H、I三点可能已达平衡状态

解析 随着温度的升高反应速率加快.从G到H、I，AB3%所占的体积分数降低，能得出正反应是放热反应；E、F两点AB3%比G点低，原因是低温下反应速率慢，反应未达平衡状态.选C. (二)解决化学平衡问题的重要思维方法 1.可逆反应“不为零”原则.

可逆性是化学平衡的前提，达到平衡时应是反应物和生成物共存的状态，每种物质的量不为零.

一般可用极限分析法推断. 即假设反应不可逆，则最多生成产物多少，有无反应物剩余，余多少.这样的极值点是不可能达到的，故可用确定某些范围或在范围中选择合适的量.

例3 在一定温度下将1 molCO和1mol水蒸气放在密闭容器中反应：CO＋H2O CO2＋H2,达平衡后测得CO2为0.6mol，再通入4mol水蒸气，达新平衡后CO2的物质的量可能是[ ] A.0.6mol B.1mol C.0.8mol D.1.2mol

解析 加入H2O（g）平衡正移，n·CO2＞0.6mol但不可能任意增大,根据“不为零”原则，1molCO即使完全反应也只可能生成1molCO2，所以0.6mol＜nCO2＜1mol.答案Ｃ合适． 2.“一边倒”原则

可逆反应，在条件相同时（等温等容），若达到等同平衡，其初始状态必须能互变，从极限角度看，就是各物质的物质的量要相当.因此可以采用一边倒的原则来处理以下问题： （1）化学平衡等同条件（等温等容） aA(g)＋bB(g) cC(g)

①始 a b 0 平衡态Ⅰ ②始 0 0 c 平衡态Ⅱ ③始 x y z 平衡态Ⅲ 为了使平衡Ⅲ ＝Ⅱ＝Ⅰ

根据“一边倒”原则，即可得 x＋ y＋

axzz＝a ＋＝1 cacbnzz＝b ＋＝1 cbc B 0 2 6＋1＝7

C 0 2 3＋3.5＝6.5 D 0 2 1.5＋5＝6.5 由此可知，符合题意的是B. 3.“过渡态”方法.

思路：相同倍数增加各种反应物的浓度，相当于增大体系压强，根据平衡移动方向来确定转化率的变化情况.

例9. .一真空密闭容器中盛有１molPCl5,加热到200℃时发生反应.PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g),反应达到平衡时,PCl5所占体积百分数为M%.若在同一温度和同一容器中,最初投入的是2molPCl5 ,反应达平衡时,PCl5所占体积百分数为N%,则M和N的正确关系是[ ] A.M＞N B.M ＜N C.M＝N D.无法比较

解析：从１molPCl5 到2molPCl5投料，相当于增大体系压强，对该可逆反应而言，促使平衡逆移，反应达平衡时,PCl5所占体积百分数增大，故选B. 巩固练习 （一）选择

1． 如右图所示表示平衡混合物中x的百分含量 在不同的压强下，随湿度变化的情况，在下列平衡体 系中，x可以代表用下横线标明的物质（反应中各物 质为气态）的是（ ）

A．N2+2H2 2NH3△H＜0 B．H2+I2 2HI+△H＜0 C．2SO3 2SO2+O2△H＞0

D．4NH3+5O2 4NO+6H2O△H＜0

2． 在溶积固定的4L密闭容顺中，进行可逆反应： X（气）+2Y（气） 2Z（气）并达到平衡，在此过 程中，以Y的浓度改变表示的反应速率υ(正)、υ(逆) 与时间t的关系如右图，如图中阴影部分面积表示（ ） A．X的浓度的减少 B．Y的物质的量的减少 C．Z的浓度的增加 D．X的物质的量的减少

3．今有反应X(g)+Y(g) 2Z(g)+ △H＜0若反应 开始经t1秒后达到平衡，又经t2秒后，由于反应条件的 改变使平衡破坏，则t3时又达到平衡，如图表示，试分 析，以t2到t3秒曲线变化的原因因是（ ） A．增大了X和Y的浓度 B．使用了催化剂

C．增加了反就体系的压强 D．升高了反应的湿度

4．可逆反应N2O5 N2O4+

例8 温度、催化剂不变，向某一固定体积的密闭容器内按下列各组物质的量加入H2、N2、NH3，反应达平衡时；氨气浓度最大的一组是[ ] H2 N2 NH3 A 6 2 0 B 1 0 4 C 1 2 D 1.5 1 3.5 5 1O2△H＜0在t1时达到平衡，然后在t2时开始加热， 2 解析 2NH3 N2＋3H2.根据反应“一边倒”换算. 至一定湿度后停止加热并增温，到t3时又建立平衡，下列各图解表示上述情况的是（ ）

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的是（ ）

A B C D A．Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的体积分数相同 5．可逆反应aX(气)+bY(气) cZ(气)+dW(气) △H=Q B．Ⅰ和Ⅱ两途径最终达到平衡时，Ⅰ中A的转化率与Ⅱ中B的产率之和不为1 在压强P1、P2湿度T1、T2下，产物W 的质量与反应时间 C．达到平衡时，Ⅰ途径的反应速率υ(A)等于Ⅱ途径的反应速率υ(A) t的关系如图。下列各项正确的是（ ） D．达平衡时，第Ⅰ条途径混合气体的密度为第Ⅱ条途径混合气体密度的1/2

A．P1＞P2 B．Q＜0 12．对于可逆反应：A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)+Q(Q＞0)，下列图像中正确的是（ ） C．T1＞T2 D．c+d＞a+b 6．都符合两个图象的反应是（C%表法反应物质量分数，v表示速率，P表示压强，t表示时间）（ ） （1） （2）

A．N2O3(g) NO2(g)+NO(g) △H＜0 B．2NO2(g)+H2O(1) 2HNO3(1)+NO(g)+ △H＜0 C．4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H＜0 D．CO2(g)+C(s) 2CO(g) △H＞0 7．对于反应A(气)+2B(气) 2C(气) △H＜0，下面各图能正确反映在这一反应中，反应时间t，湿度T 与平衡混合物中C的百分含量关系的是（ ） （二）填空

13．在一固定容积的密闭容器中，1molHI气体建立如下平衡2HI H2(g)+I2(g)，此时

oo200 C500 C HI的转化率为25%，其它条件不变时再充入1molHI的气体，重新平衡后HI的转化率为 oC%C%C%C%o500 C200 C

ooo200 C500 C （ ）23%（填“＞”“＜”或“=”＝ 200 Co500 C 14．对于吸热反应A(g)+B(g) C(g)+D(g) A的转化率与压强（P）和湿度（T）的关系如 tttt 图所示则T1、T2、T3的关系是___________.

A B C D 15．在一定条件下，可逆反应A+B Mc 8．在密闭容器中发生反应2SO2+O2 2SO2(气)，起始时SO2和O2分别为20mol和10mol，达到平衡时，SO2的变化如右图所示，已知坐标表示在不同湿度和 的转化率为80%，若从SO3开始进行反应，在相同的条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起压强下生成物C在混合物中的质量分数，p为反 始时SO3的物质的量及SO3的转化率分别为（ ） 应在T2的湿度时达到平衡后向容器加压的变化

A．10mol和10% B．20mol和20% 情况，问： C．20mol和40% D．30mol和80% （1）湿度T1_________T2(填＜、＞或=＝. 9．右图中，a曲线表示一定条件下可逆反应X(g) （2）正反应是_______反应（填吸热或和热）. +Y(g) 2Z(g)+W(s)+Q的反应过程，若使a曲线变 （3）如果A、B、C均为气体，则m_______ 为b曲线，可采取的措施是（ ） 2（填＜、＞或=＝

A．降低湿度 B．增大Y的浓度 （4）当湿度和容积不变时，如在平衡体系中 C．加入催化剂 D．增大体系压强 加入一定量的某稀有气体，则体生活费的压强 10．在密闭容器中发生反应：aX(气)+bY(气) cZ(气)+dW(气)，反应达到平衡后，保持湿度不变，_________，平衡______移动.

116．可逆反应2A(g)+B(g) nC(g)△H=Q，图甲为同温度不同压强时，混合气体中A的体积分数A%随反

将气体压缩到原来的体积，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述中不正确的是（ ）

应时间变化的曲线；图乙为同一压强不同湿度时，混合气体中A的体积分数A%随反应时间变化的曲线试根据曲2A．平衡向逆反应方向移动 B．a+b＜c+d 线确定 C．Z的体积分数增加 D．X的转化率下降 11．在等温、等容条件下有下列气体反应：2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平

—1—1—1

衡：Ⅰ.A和B的起始浓度均为2mol·L；Ⅱ.C和D的起始浓度分别为2mol·L和6mol·L.下列叙述正确

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平衡时H2的转化率 30% （1）平衡时，______________容器中NH3所占的比例最大。 （2）达到平衡时反应速率最小的容器是___________。 （3）四个容器的压强自小到大的排列次序是______________。 甲 乙 三、计算题

（1）P1与P2关系___________，n______3（填＜、＞或=＝ 20．将N2和H2按一定比例混合，在相同状部下其密度是H2的3.6倍，取0.5mol该混合气体通入密闭容（2）T1与T2的关系是____________，Q______0（填＜、＞或=＝ 器内，使之发生反应，并在一定条件下达到平衡，已知反应达到平衡后容器内压强是要同条件下反应前压强17．某化学反应2A B+D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为见反应物A的浓度(mol/L)B随的0.76倍。试求： 反应时间（min）的变化情况如下表： （1）反应前混合气体的N2和H2的体积比； （2）达平衡时混合气体中氨的物质的量；

实验 时 （3）平衡时N2的转化率。 序号 浓 间 0 10 20 30 40 50 60 度 湿度 1 800℃ 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50 2 800℃ C2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 3 800℃ C3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60 4 820℃ 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 根据上述数据，完成下列填空： （1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平衡速率为_________mol(L·min).

（2）在实验2，A的初始浓度C2=________mo/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐隐约约含的条件是_________________。

（3）设实验3的反应速率为V3，实验1的反应速率为V1，则V3________V（填＞、=、＜＝，且C3_________1.0mol/L1

（填＞、=、＜＝

（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是__________反应（选填吸热、放热）理由是

附：巩固练习中的第18题

18．二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧

气。该反应进行到45秒时，达到平衡（NO2浓度约为0.0125mol/L）。右图中的曲线表示二氧化氮分解反应在前25秒内的反应进程。

（1） 请计算前20秒内氧气的平均生成速度： （2） 若反应延续至70秒，请在图中用实线画出

25秒至70秒的反应进程曲线。

（3） 若在反应开始时加入催化剂（其他条件都不变），请在图上用虚线画出加化剂后的反应进程曲线。 （4） 写出该反应的化学平衡常数表达式：____________

19．把N2和H2按1：1（物质的量之比）混合均匀后分成四等份，分别充入A、B、C、D四个装有铁触媒的真空密闭容器中（容积不变），在保持相同湿度的条件下，四个容器相继达到化学平衡状态，分析下表数据，回答下列问题：

容器代号 平衡时混合物平均式量 平衡时N2的转化率 A 20% B C 16 D 17 13 / 14

参考答案

化学反应速率与化学平衡 (上)

1.A 2 .CD 3.A 4.D 5.B 6.D 7.AC 8.A 9.B 10.CD 11.B 12.BD 13.C 14. C 15. C 16.0.7(mol/l)

17. 3X2＋Y2 2X3Y

18. ①t1→t2的速率变化主要原因：Mg与HCl反应放出的热量,使温度升高,导致总反应速率增大.

+

②t２→t3速率变化主要原因:随反应进行,到一定时候, [H]降低显著,使总反应速率减小. 19. ⑴向右 ⑵ C 大于 20．解 依题意得

（3）图中虚线

[NO]2[O2]k= 2[NO2]

19．（1）A （2）C （3）A＜D＜B＜C 三、20．（1）1 ：4 （2） 0.12mol （3）60%

K[O2][HbCO]

[CO][HbO2][HbCO]K[CO]220106molL12∴ 2.21021[HbO2][O2]10molL化学反应速率与化学平衡 (中) （一）

1．B 2．B 3．B、C 4．D 5．BC 6．B 7．AD 8．BD 9．B 10．B

11．A 12．AC 13．D 14．BD 15．AC 16．AD 17．A 18．C 19．A 20．B （二）21．（1）④ （2）③ （3）① 22．（1）逆 （2）a＜d+e

(3)当压强增大到相当高时，使E成炎非气体物质（固D的浓度在改变，说明D有为气体）导致a＞d.故增大压强，平衡正移。 23．（1）增大。 （2）Ag2CrO4

2—2++3+3+

（3）Cr2O7+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O （三）24． （1）1.792L 25%

（2）活塞由C向B移动时，平衡2NO2==== N2O4向左移动，使气体总物质的量增加。 化学反应速率与化学平衡 (下)

（一）1．D 2．C 3．D 4．CD 5．B 6．B 7．B 8．B 9．CD 10．C 11．AD 12．AC

（二）13．= 14．T1＞T2＞T3 15．（1）＞ （2）放热 （3）＞ （4）增大，不， 16．（1）P1＜P2，= （2）T1＜T2， ＞ 17．（1）0.013 (2)1.0 ，催化剂

（3）＞，＞ （4）由吸热湿度升高时， 平衡向右移动 18．

-4

（1）5.5×10mol/L-s（注：不写单位扣分） （2）图中实践

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