高中化学复习题精选精解--化学反应速率平衡

1化学反应速率与化学平衡提要1.化学反应速率的计算与判断(1)化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。计算公式为v=Δc/t，单位为mol/L·min或mol/L·s。同一个化学反应mA＋nB===pC，同一段时间内，用不同物质的浓度变化表示的反应速率，数值可能不同，但是意义相同。其数值之比等于方程式中有关物质的化学计量数之比，即vA∶vB∶vC=m∶n∶p①化学反应速率概念中单位时间内的变化值只能是浓度变化值，不是物质的量的变化值，因此在进行有关计算时，要同时注意反应物的体积，反应的时间和反应物物质的量的变化。②把化学反应速率的概念和化学方程式的意义联系起来，明确以下相等的比例关系。即在化学反应方程式中各物质前的化学计量数之比=各物质在反应中变化．．的物质的量之比=各物质在反应中变化的物质的量浓度之比=用各物质表示的该化学反应在一定时间内的平均反应速率之比。2.外界条件对反应速率受的影响(1)浓度：同一条件不变时，增加反应物的浓度，会加快反应速率。(2)压强：在其他条件不变时，加大气体反应物的压强(实质上是增大反应物浓度)，则反应速率加快；反之变慢。对于可逆反应，若反应物及生成物中均有气体，则增大压强，正逆反应速率均增大。(3)温度：其他条件不变时，升高温度，化学反应速率一般增大。温度升高10℃，反应速率增至原来的2～4倍，因此，在可逆反应中，升高温度，正逆反应速率均增大。(4)催化剂：在其他条件不变时，催化剂一般加快反应速率。在可逆反应中，能同等程度地改变正逆反应速率。在使用时要注意催化剂的活化温度及防止催化剂中毒。(5)其他因素：如光、激光、超声波、放射线、电磁波、反应物颗粒大小等均可影响反应速率。(6)外界条件改变对化学反应速率的影响，要注意以下几点：①当正反应速率增大时，逆反应速率也必然随之增大，绝不可能一个增大另一个减小。②固体或纯液体量的改变不会引起其浓度改变，所以它的量的改变不会引起反应速率的变化。③对于没有气体参加的反应，压强改变，一般不会引起体积的变化，对浓度也没影响，所以压强改变不会影响其化学反应速率。压强对有气体参加的化学反应速率的影响，实质上是指对容器体积的改变，引起气体浓度的改变，从而影响反应速率，不要误认为只要体系压强增大，反应速率一定增大。3．压强对化学平衡影响的实质是浓度的影响。减小压强，气体体积增大，反应物和生成物的浓度都减小，正逆反应速率都减小。如：恒温恒容密闭容器中反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q达平衡，通入SO3后，SO3的浓度增大，平衡向逆方向移动。这里的压强的改变，并未影响SO2和O2的浓度，对正反应速率无影响。24.改变反应物的用量对转化率的影响(1)若反应物只有一种，如aA(g)bB(g)＋cC(g)增加A的量：①若a=b＋c，xA不变；②若a＞b＋c，xA增大；③若a＜b＋c,xA减小。即a≠b＋c时，增大或减小反应物浓度，平衡按加压或减压处理。(2)若反应物不止一种，如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)①若只增加A的量，平衡正向移动，xA减小，xB增大；②若按原比例同倍数增加A和B的量，平衡正向移动。当m＋n=p＋q时，xA、xB均不变；当m＋n＜p＋q时，xA、xB均减小；当m＋n＞p＋q时，xA、xB均增大。5.只有当正反应速率大于逆反应速率时，才使平衡向正反应移动6.对于速率，平衡图象题，一般可据“早折”“早平衡”“条件高”（即折点代表平衡点，平衡时用的时间短，温度越高，压强越大，浓度越大等）7.(1)平衡右移，产物的浓度不一定增大。如：稀释、减压等。(2)平衡右移，产物的物质的量一定增大，但是它在反应混合物中所占的百分含量不一定增大。如：无限增大A的浓度。(3)平衡右移，反应物的转化率不一定都增大。如:A+BC+D增大A的浓度。8.对于mA+nB=xC+yD达到平衡的标志：(1)v正=v逆①同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。如：VA生成=VA消耗②不同的物质：速率之比等于方程式中的系数比，但必须是不同方向的速率。如:VA生成:VB消耗=m:n(2)反应混合物中各组成成分的含量保持不变:①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。③若反应前后的物质都是气体，且系数不等，总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。(对“等气”反应不适用)④反应物的转化率、产物的产率保持不变。⑤体系颜色⑥化学键断裂情况=化学键生成情况9.对于在体积不变的容器里mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)3当m+n=p+q时，总压、密度、总物质的量、平均分子量不变是不能作为判断依据的。反之，若m+n不等于p+q时，若总压、密度、总物质的量、平均分子量不变则可以说明已经达到平衡了。10.加入惰性气体后平衡体系是否发生移动，取决于平衡体系所占据的体积是否发生变化。若在恒容的条件下加入惰性气体，它并不能引起体系中其它物质的浓度改变，所以平衡不移动；若在恒压情况下加入惰性气体，必然引起平衡体系占据的体积增大，体系中其它物质的浓度发生变化，使平衡发生移动。11.一边倒技巧：即通过可逆反应的化学计量数之比，把起始量换算成同一边的物质的物质的量，再与原平衡的起始量去进行比较的方法。如：在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应：2A(气)+B(气)3C(气)+D(气)达到平衡时，C的浓度为Wmol/L。若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的物质的量浓度哪些大于Wmol/L、哪些小于Wmol/L、哪些等于Wmol/L。A.4molA+2molBB.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC.3molC+2molDD.4molC+1molD用“一边倒技巧”可知，答案为：等于Wmol/L的有B；大于Wmol/L的有：A、D；小于Wmol/L的有C。判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据例举反应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的分数一定平衡②各物质的质量或各物质质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总体积、总压力、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mmolA同时生成mmolA，即V(正)=V(逆)平衡②在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了pmolC，则V(正)=V(逆)平衡③V(A):V(B):V(C):V(D)=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nmolB，同时消耗了qmolD，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（其他条件一定）不一定平衡混合气体平均相对分子质量①Mr一定时，只有当m+n≠p+q时平衡②Mr一定时，但m+n=p+q时不一定平4Mr衡温度任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他不变）平衡体系的密度密度一定不一定平衡其他如体系颜色不再变化等平衡习题精选1.取pH均等于2的盐酸和醋酸各100mL，分别稀释2倍后，再分别加入0.03g锌粉，在相同条件下充分反应，有关叙述正确的是A.醋酸与锌反应放出的氢气多B.盐酸和醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多C.醋酸与锌反应速率大D.盐酸和醋酸分别与锌反应的速率一样大分析：影响生成氢气多少的是酸最多提供的H+的物质的量多少，而与其浓度大小无关，影响生成氢气速率大小的是酸已电离的H+浓度大小，而与其物质的量多少无关。n(HCl)=0.01mol/L×0.1L=0.001moln(Zn)=0.03g÷65g.mol-1=0.00046moln(CH3COOH)=(0.01mol/L×0.1L)÷0.001mol(为CH3COOH的电离度)由反应关系可知，两酸均过量，则产生同样多的氢气。c(H+)均为0.01mol/L的两酸稀释相同倍数后，由于醋酸的继续电离，使得c(H+)醋酸c(H+)盐酸，故醋酸产生氢气的速率大。答案：B、C2.一真空密闭容器中盛有1molPCl5，加热到200℃时发生如下反应：PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)反应达到平衡时，PCl5所占体积分数为M%。若同一温度和同一容器中，最初投入的是2molPCl5，反应达到平衡时，PCl5所占体积分数为N%。则M和N的正确关系是A.MNB.NMC.M=ND.无法比较分析：此题可看成是1molPCl5反应达平衡后，其余条件不变，再投入1molPCl5，平衡当然向右移动：PCl5减小，PCl3和Cl2增加，但PCl5的体积分数N%是否比原来M%小，难以判断。若换一个角度，用压强的改变来考虑，比较好理解：假设将2molPCl5投入到另一个容积为题给容器2倍的反应器里，保持题给的其他条件不变，达到化学平衡后，PCl5的体积分数也应为M%，然后缩小容器的容积，由于PCl5的分解是一个体积增大的反应，缩小容器容积等于加大压强，平衡移向气体体积小的一方（PCl5），故PCl5所占体积分数N%在原来M%的基础上增大。答案：B引申：凡是定温、定容的可逆反应aA(g)bB(g)+cC(g)，在达到平衡后又通入反应气体，该气体的体积分数是缩小、扩大还是不变，有3种情况：①气体的体积扩大反应，通入反应气体，其体积分数增大。5②气体的体积缩小反应，通入反应气体，其体积分数减小。③气体的体积不变反应，通入反应气体，其体积分数不变。3.对已达化学平衡的下列反应2X(g)＋Y(g)===2Z(g)减小压强时，对反应产生的影响是A.逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动B.逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动C.正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动D.正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动答案：C解析：减小压强，气体体积增大，反应物和生成物的浓度都减小，正逆反应速率都减小，正反应是缩小气体体积的反应，平衡应向扩大气体体积的方向移动。4.压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是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)答案：A解析：对有气体参加的反应，如果反应前后气体分子数目不变，压强改变时，则平衡不移动，如果反应前后气体分子数目发生了变化，压强改变时，则平衡移动。5.(2000年上海，19)对于反应2SO2＋O22SO3，下列判断正确的是A.2体积SO2和足量O2反应，必定生成2体积SO3B.其他条件不变，增大压强，平衡必定向右移动C.平衡时，SO2消耗速率必定等于O2生成速率的两倍D.平衡时，SO2浓度必定等于O2浓度的两倍答案：C解析：SO2转化为SO3为可逆反应，不可能完全转化为SO3；如果缩小体积则会增大压强，平衡向右移动；如果充入稀有气体，增大压强，平衡不移动。SO2消耗速率代表正反应速率，O2的生成速率代表逆反应速率，平衡时为两倍关系；SO2平衡浓度不一定等于O2的两倍，因为起始浓度不一定是两倍。6.在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图，下列表述中正确的是6A.反应的化学方程式为：2M===NB.t2时，正逆反应速率相等，达到平衡C.t3时，正反应速率大于逆反应速率D.t1时，N的浓度是M浓度的2倍解析：反应开始到时间t3时建立化学平衡。N的变化为8mol－2mol=6mol；M的变化为：5mol－2mol=3mol。因此反应方程式应为：2NM。t2时，M和N的物质的量相等(反应在同一容器中进行，也可理解为浓度相等)，但正、逆反应速率并不相等，因为从图中可以看出，反应并未达到平衡。t3时，已达到平衡。此时的正、逆反应速率相等。t1时，N和M的物质的量分别为6mol和3mol，故N的浓度是M的2倍。答案