學(xué)案8化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡最新考綱展示1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念、反應(yīng)速率的定量表示方法。2.了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域的重要作用。3.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。4.了解化學(xué)平衡建立的過程；理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡單的計(jì)算。5.理解外界條件（濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等）對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律。6.了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用?；A(chǔ)回扣1某溫度時(shí)，在2 L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)隨時(shí)間的變化關(guān)系曲線如圖所示。(1)由圖中的數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)反應(yīng)開始至2 min，Z的平均反應(yīng)速率為_。(3)反應(yīng)開始至2 min，用X、Y表示平均反應(yīng)速率分別為_、_。(4)5 min后 Z的生成速率與5 min末Z的分解速率_(填“變大”、“變小”、“相等”或“無法判斷”)。答案(1)3XY2Z(2)0.05 mol·L1·min1(3)0.075 mol·L1·min10.025 mol·L1·min1(4)相等2一定條件下反應(yīng)C(s)CO2(g)2CO(g)H>0，在體積不變的密閉容器中達(dá)到平衡，按要求回答下列問題：(1)平衡常數(shù)表達(dá)式是_。(2)若升高溫度，反應(yīng)速率_(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，平衡常數(shù)K_，平衡向_方向移動(dòng)。(3)再通入一定量的CO2氣體，反應(yīng)速率_，平衡常數(shù)K_，平衡向_方向移動(dòng)，CO2的轉(zhuǎn)化率_。(4)再充入一定量的N2，反應(yīng)速率_，平衡常數(shù)K_，平衡_移動(dòng)。答案(1)K(2)增大增大正反應(yīng)(3)增大不變正反應(yīng)減小(4)不變不變不3正誤判斷，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“×”(1)在其他條件不變時(shí)，使用催化劑，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率同等倍數(shù)加快，平衡不移動(dòng)()(2)當(dāng)某反應(yīng)達(dá)到限度時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度一定相等()(3)在一定條件下，向密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)N2、H2、NH3三者共存()(4)當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正向反應(yīng)速率和逆向反應(yīng)速率相等且都等于0()(5)在相同溫度下，在相同容積的密閉容器中分別充入1 mol N2、3 mol H2和2 mol NH3，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，兩平衡狀態(tài)中NH3的體積分?jǐn)?shù)相同()(6)化學(xué)平衡移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)不一定改變()(7)加入少量CH3COONa晶體可以減小Zn與稀硫酸反應(yīng)的速率，但不影響產(chǎn)生H2的總量()(8)化學(xué)平衡向右移動(dòng)，一定是正反應(yīng)速率增大或逆反應(yīng)速率減小()(9)任何可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變溫度，平衡一定發(fā)生移動(dòng)()(10)化學(xué)反應(yīng)速率發(fā)生變化，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動(dòng)()(11)對(duì)于反應(yīng)ZnH2SO4=ZnSO4H2，增加Zn的質(zhì)量(不考慮表面積變化)，生成H2的速率加快()(12)對(duì)于2SO2O22SO3的可逆反應(yīng)，改變條件使平衡向右移動(dòng)，SO2的轉(zhuǎn)化率可能增大，也可能減小()(13)在溫度不變的條件下，改變條件使2SO2O22SO3的平衡向右移動(dòng)，平衡常數(shù)不變()答案(1)(2)×(3)(4)×(5)(6) (7)(8)×(9)(10)×(11)×(12)(13)題型1化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素1(2014·北京理綜，12)一定溫度下，10 mL 0.40 mol·L1 H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時(shí)刻測得生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計(jì))()A06 min的平均反應(yīng)速率：v(H2O2)3.3×102 mol·L1·min1B610 min的平均反應(yīng)速率：v(H2O2)<3.3×102 mol·L1·min1C反應(yīng)到6 min時(shí)，c(H2O2)0.30 mol·L1D反應(yīng)到6 min時(shí)，H2O2分解了50%答案C解析2H2O22H2OO2A項(xiàng)，6 min時(shí)，生成O2的物質(zhì)的量n(O2)1×103 mol，依據(jù)反應(yīng)方程式，消耗n(H2O2)2×103 mol，所以06 min時(shí)，v(H2O2)3.3×102 mol·L1·min1，正確；B項(xiàng)，610 min時(shí)，生成O2的物質(zhì)的量n(O2)0.335×103 mol，依據(jù)反應(yīng)方程式，消耗n(H2O2)0.335×103 mol×20.67×103 mol,610 min時(shí)，v(H2O2)1.68×102 mol·L1·min1<3.3×102 mol·L1·min1，正確；C項(xiàng)，反應(yīng)至6 min時(shí)，消耗n(H2O2)2×103 mol，剩余n(H2O2)0.40 mol·L1×0.01 L2×103 mol2×103 mol，c(H2O2)0.20 mol·L1，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，反應(yīng)至6 min時(shí)，消耗n(H2O2)2×103 mol，n(H2O2)總4×103 mol，所以H2O2分解了50%，正確。2(2014·新課標(biāo)全國卷，9)已知分解1 mol H2O2放出熱量98 kJ，在含少量I的溶液中，H2O2分解的機(jī)理為H2O2IH2OIO慢H2O2IOH2OO2I快下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A反應(yīng)速率與I濃度有關(guān)BIO也是該反應(yīng)的催化劑C反應(yīng)活化能等于98 kJ·mol1Dv(H2O2)v(H2O)v(O2)答案A解析A項(xiàng)，將題給兩個(gè)反應(yīng)合并可得總反應(yīng)為2H2O2=2H2OO2，該反應(yīng)中I作催化劑，其濃度的大小將影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率；B項(xiàng)，該反應(yīng)中IO是中間產(chǎn)物，不是該反應(yīng)的催化劑；C項(xiàng)，反應(yīng)的活化能表示一個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生所需要的最小能量，分解1 mol H2O2放出98 kJ熱量，不能據(jù)此判斷該反應(yīng)的活化能；D項(xiàng)，由反應(yīng)速率與對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系可知v(H2O2)v(H2O)2v(O2)。32014·廣東理綜，33(1)某小組擬在同濃度Fe3的催化下，探究H2O2濃度對(duì)H2O2分解反應(yīng)速率的影響。限選試劑與儀器：30%H2O2、0.1 mol·L1Fe2(SO4)3、蒸餾水、錐形瓶、雙孔塞、水槽、膠管、玻璃導(dǎo)管、量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器。寫出本實(shí)驗(yàn)H2O2分解反應(yīng)方程式并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：_。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：在不同H2O2濃度下，測定_(要求所測得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大小)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，完成上圖的裝置示意圖。參照下表格式，擬定實(shí)驗(yàn)表格，完整體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案(列出所選試劑體積、需記錄的待測物理量和所擬定的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)用字母表示)。 物理量實(shí)驗(yàn)序號(hào)V0.1 mol·L1Fe2(SO4)3/mL1a2a答案(答案合理即可)生成相同體積的氧氣所需要的時(shí)間(或相同時(shí)間內(nèi)，生成氧氣的體積)V(H2O2)/mLV(H2O)/mLV(O2)/mLt/s1bced2cbef或V(H2O2)/mLV(H2O)/mLt/sV(O2)/mL1bced2cbef解析分析化合價(jià)并應(yīng)用化合價(jià)變化規(guī)律解決問題。雙氧水中氧元素的化合價(jià)為1價(jià)，發(fā)生分解反應(yīng)生成氧氣，O2中O的化合價(jià)為0價(jià)，水中O元素的化合價(jià)為2價(jià)，所以是自身的氧化還原反應(yīng)，用單線橋法表示其電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：做實(shí)驗(yàn)題時(shí)，首先要明確實(shí)驗(yàn)原理。該實(shí)驗(yàn)是探究雙氧水的分解速率，所以應(yīng)測定不同濃度雙氧水分解時(shí)產(chǎn)生氧氣的速率，即可以測定相同時(shí)間內(nèi)生成氧氣的體積。根據(jù)題目給出的限選儀器可以選用導(dǎo)管、水槽、量筒組成氣體收集裝置。探究時(shí)一定要注意變量的控制，即只改變一個(gè)變量，才能說明該變量對(duì)反應(yīng)的影響。表格中給出了硫酸鐵的量，且體積均相等。而探究的是不同濃度的雙氧水分解的速率，所以必須要有不同濃度的雙氧水，但題給試劑中只有30%的雙氧水，因此還需要蒸餾水，要保證硫酸鐵的濃度相同，必須保證兩組實(shí)驗(yàn)中雙氧水和蒸餾水的總體積相同，且兩組實(shí)驗(yàn)中雙氧水和蒸餾水的體積不同兩個(gè)條件。同時(shí)還要記錄兩組實(shí)驗(yàn)中收集相同體積氧氣所需時(shí)間或相同時(shí)間內(nèi)收集氧氣的體積大小。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的易錯(cuò)點(diǎn)(1)錯(cuò)誤地把化學(xué)反應(yīng)速率等同于瞬時(shí)速率?；瘜W(xué)反應(yīng)速率是某一段時(shí)間內(nèi)的平均速率，而不是瞬時(shí)速率。(2)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)計(jì)算時(shí)，錯(cuò)誤地用某物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度計(jì)算，速率大小比較時(shí)易忽視各物質(zhì)的速率的單位是否一致，單位書寫是否正確。(3)錯(cuò)誤地認(rèn)為純固體和純液體不會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率。實(shí)際上不能用純固體和純液體物質(zhì)的變化表示化學(xué)反應(yīng)速率，但若將固體的顆粒變小(增大固體的接觸面積)則化學(xué)反應(yīng)速率會(huì)加快。(4)錯(cuò)誤地認(rèn)為只要增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率一定增大。實(shí)際上反應(yīng)在密閉固定容積的容器中進(jìn)行，若充入氦氣(或不參與反應(yīng)的氣體)，壓強(qiáng)增大，但參與反應(yīng)的各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變；若反應(yīng)在密閉容積可變的容器中進(jìn)行，充入氦氣(或不參與反應(yīng)的氣體)而保持壓強(qiáng)不變，相當(dāng)于壓強(qiáng)減小，反應(yīng)速率減小。(5)不能正確區(qū)分外界條件對(duì)可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率的影響趨勢。如對(duì)H<0的反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，正、逆反應(yīng)速率都增大，并不是只增大逆反應(yīng)速率，只是逆反應(yīng)速率增大的程度大于正反應(yīng)速率；工業(yè)合成氨中，移出部分氨氣(平衡右移)，正逆反應(yīng)速率都減小，并不是增大了正反應(yīng)速率。(6)不能正確使用控制變量思想。在研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素時(shí)，由于外界影響因素較多，一定要弄清變量和定量，特別是要注意在改變某一變量時(shí)，是否會(huì)影響到某一定量。如第3題第問在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為確保每次實(shí)驗(yàn)時(shí)Fe2(SO4)3濃度不變，要用適量的蒸餾水調(diào)整，保證每次反應(yīng)體系的總體積相同。1下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法中，正確的是()A化學(xué)反應(yīng)速率是指某一時(shí)刻某種反應(yīng)物的瞬時(shí)反應(yīng)速率B化學(xué)反應(yīng)速率為0.8 mol·L1·s1是指反應(yīng)1 s時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.8 mol·L1C根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可推知化學(xué)反應(yīng)的快慢D對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)來說，其反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯答案C解析A項(xiàng)中化學(xué)反應(yīng)速率是指一段時(shí)間內(nèi)某種反應(yīng)物或生成物的平均反應(yīng)速率；B項(xiàng)中0.8 mol·L1·s1不是指反應(yīng)1 s 時(shí)某物質(zhì)的濃度為0.8 mol·L1，而是指1 s 內(nèi)該物質(zhì)的濃度變化量為0.8 mol·L1；D項(xiàng)中反應(yīng)速率與反應(yīng)現(xiàn)象無必然聯(lián)系。2在恒溫、恒容的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)2H2O22H2OO2。若H2O2溶液的濃度由2.0 mol·L1降到1.0 mol·L1需10 s，那么H2O2濃度由1.0 mol·L1降到0.5 mol·L1所需的反應(yīng)時(shí)間為()A5 s B大于5 sC小于5 s D無法判斷答案B解析H2O2溶液濃度由2.0 mol·L1降到1.0 mol·L1需要10 s，可推知若降到0.5 mol·L1需要5 s，但后一次濃度的降低是在前面的基礎(chǔ)上，由于H2O2溶液濃度減小，反應(yīng)速率減小，則后面的反應(yīng)所需時(shí)間大于5 s，故選B。3對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，若其他條件都不變，只是在反應(yīng)前是否加入催化劑，可得到如下兩種vt圖像：下列判斷正確的是()Aa1>a2Bt1<t2C兩圖中陰影部分面積相等D圖中陰影部分面積更大答案C解析催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，中使用了催化劑，故反應(yīng)速率a2>a1，A錯(cuò)誤；反應(yīng)速率越大，達(dá)到平衡的時(shí)間越短，即t2<t1，B錯(cuò)誤；根據(jù)v(A)可得c(A)v(A)×t，即陰影面積可表示A濃度的減小量，催化劑不能改變平衡狀態(tài)，故陰影面積相等，C正確、D錯(cuò)誤。4影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多，某課外興趣小組用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。實(shí)驗(yàn)一：利用Cu、Fe、Mg和不同濃度的硫酸(0.5 mol·L1、2 mol·L1、18.4 mol·L1)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，研究影響反應(yīng)速率的因素。(1)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告如表所示：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取三份等體積的2 mol·L1硫酸于試管中分別投入大小、形狀相同的Cu、Fe、Mg反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的速率大?。篗g>Fe>Cu反應(yīng)物的性質(zhì)越活潑，反應(yīng)速率越大該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀，要想得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，還需要控制的實(shí)驗(yàn)條件是_。(2)乙同學(xué)為了能精確地研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，在相同溫度下利用如圖所示裝置進(jìn)行定量實(shí)驗(yàn)。完成該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)藥品是_，應(yīng)該測定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是_。實(shí)驗(yàn)二：已知2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO48H2O10CO2，在開始一段時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率較小，溶液褪色不明顯，但反應(yīng)一段時(shí)間后，溶液突然褪色，反應(yīng)速率明顯增大。(3)針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，某同學(xué)認(rèn)為該反應(yīng)放熱，導(dǎo)致溶液的溫度升高，從而使反應(yīng)速率增大。從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素看，你認(rèn)為還可能是_的影響。(4)若要用實(shí)驗(yàn)證明你的猜想，除酸性高錳酸鉀溶液、草酸溶液外，還可以在反應(yīng)開始時(shí)加入_(填字母)。A硫酸鉀B硫酸錳C氯化錳 D水答案(1)比較反應(yīng)物本身的性質(zhì)對(duì)反應(yīng)速率的影響溫度相同(2)Fe、0.5 mol·L1和2 mol·L1的硫酸產(chǎn)生相同體積氫氣所需的時(shí)間(或相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氫氣的體積)(3)Mn2的催化作用(或催化劑)(4)B解析(1)甲同學(xué)研究的是幾種不同金屬與同濃度的硫酸反應(yīng)的速率大小，因此可確定研究的是反應(yīng)物本身的性質(zhì)對(duì)反應(yīng)速率的影響。研究時(shí)必須保證外界條件相同，現(xiàn)有條件是濃度相同、壓強(qiáng)相同、沒有使用催化劑，故只要再控制溫度相同即可。(2)乙同學(xué)可以選擇兩種不同濃度的酸與金屬反應(yīng)。Cu與硫酸不反應(yīng)，Mg與硫酸反應(yīng)太快，故選擇Fe。而常溫下Fe遇18.4 mol·L1的硫酸時(shí)會(huì)發(fā)生鈍化，故只能選擇0.5 mol·L1和2 mol·L1的硫酸。該反應(yīng)產(chǎn)生的是氫氣，反應(yīng)速率又與時(shí)間有關(guān)，故需要測定的數(shù)據(jù)是產(chǎn)生相同體積氫氣所需的時(shí)間或相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氫氣體積的多少。(3)隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度越來越小，反應(yīng)在敞口容器中進(jìn)行，故可排除壓強(qiáng)的影響，因此可猜想是由于催化劑的影響，此催化劑只能來源于生成物，故為Mn2。(4)C中Cl易與KMnO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故只能選B。題型2化學(xué)平衡狀態(tài)及平衡和移動(dòng)方向的判斷1(2012·上海，33)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅，其反應(yīng)如下：3SiCl4(g)2N2(g)6H2(g)Si3N4(s)12HCl(g)HQ(Q>0)一定條件下，在密閉恒容的容器中，能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_(填字母)。a3v逆(N2)v正(H2)bv正(HCl)4v正(SiCl4)c混合氣體密度保持不變dc(N2)c(H2)c(HCl)136答案ac解析利用化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比可知a項(xiàng)敘述的真實(shí)含義是v正v逆，表示反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；b項(xiàng)均表示正反應(yīng)速率，無論反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，都成立；混合氣體密度不變說明氣體質(zhì)量不變，而平衡移動(dòng)氣體質(zhì)量會(huì)發(fā)生改變，所以c項(xiàng)表示反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；d項(xiàng)表示的濃度關(guān)系與是否平衡無關(guān)。2(2014·海南，12改編)將BaO2放入密閉的真空容器中，反應(yīng)2BaO2(s)2BaO(s)O2(g)達(dá)到平衡。保持溫度不變，縮小容器容積，體系重新達(dá)到平衡，下列說法正確的是(雙選)()A平衡常數(shù)減小 BBaO量不變C氧氣壓強(qiáng)不變 DBaO2量增加答案CD解析A項(xiàng)，化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不改變，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于該反應(yīng)2BaO2(s)2BaO(s)O2(g)的正反應(yīng)是體積增大的反應(yīng)，當(dāng)溫度保持不變時(shí)，縮小容器體積(相當(dāng)于加壓)，平衡會(huì)向體積減小的方向即逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以BaO量減小，BaO2量增加，B錯(cuò)誤、D正確；C項(xiàng)，由于溫度不變，則化學(xué)平衡常數(shù)Kc(O2)不變，所以c(O2)不變，所以氧氣壓強(qiáng)不變，正確。3(2014·重慶理綜，7)在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應(yīng)：2X(g)Y(g)，溫度T1、T2下X的物質(zhì)的量濃度c(X)隨時(shí)間t變化的曲線如圖所示。下列敘述正確的是()A該反應(yīng)進(jìn)行到M點(diǎn)放出的熱量大于進(jìn)行到W點(diǎn)放出的熱量BT2下，在0t1時(shí)間內(nèi)，v(Y) mol·L1·min1CM點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正大于N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆DM點(diǎn)時(shí)再加入一定量X，平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小答案C解析根據(jù)圖像給出的在不同溫度下達(dá)到平衡所需要的時(shí)間可得出：T1>T2，再根據(jù)不同溫度下達(dá)到平衡時(shí)c(X)的大小可推出此反應(yīng)為放熱反應(yīng)。M點(diǎn)X的轉(zhuǎn)化率小于W點(diǎn)X的轉(zhuǎn)化率，因此反應(yīng)進(jìn)行到M點(diǎn)放出的熱量小于進(jìn)行到W點(diǎn)放出的熱量，選項(xiàng)A不正確；T2下，在0t1時(shí)間內(nèi)，v(X) mol·L1·min1，v(Y)v(X) mol·L1·min1，選項(xiàng)B不正確；M點(diǎn)時(shí)在恒容條件下再加入一定量X，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，平衡后X的轉(zhuǎn)化率增大，選項(xiàng)D不正確；在T1和T2溫度時(shí)，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，M點(diǎn)v正(M)v逆(M)，W點(diǎn)v正(W)v逆(W)，溫度高反應(yīng)速率快，v逆(M)>v逆(W)，又v逆(W)>v逆(N)，則v逆(M)>v逆(N)，則v正(M)>v逆(N)，選項(xiàng)C正確。1化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法指導(dǎo)思想：選定反應(yīng)中的“變量”，即隨反應(yīng)進(jìn)行而變化的量，當(dāng)“變量”不再變化時(shí)，反應(yīng)已達(dá)平衡。(1)直接判斷依據(jù)(2)間接判斷依據(jù)對(duì)于有有色氣體存在的反應(yīng)體系，如2NO2(g)N2O4(g)等，若體系的顏色不再發(fā)生改變，則反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。對(duì)于有氣體存在且反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生改變的反應(yīng)，如N2(g)3H2(g)2NH3(g)，若反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化或平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化，則說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。注意：對(duì)有氣體存在且反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不發(fā)生改變的反應(yīng)如：2HI(g)H2(g)I2(g)，反應(yīng)過程中的任何時(shí)刻體系的壓強(qiáng)、氣體的物質(zhì)的量、平均相對(duì)分子質(zhì)量都不變，故體系壓強(qiáng)、氣體的物質(zhì)的量、平均相對(duì)分子質(zhì)量不變均不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。2分析化學(xué)平衡移動(dòng)的一般思路(一)平衡狀態(tài)的建立1下列說法可以證明H2(g)I2(g)2HI(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是()單位時(shí)間內(nèi)生成n mol H2的同時(shí)，生成n mol HI一個(gè)HH 鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)HI鍵斷裂百分含量w(HI)w(I2)反應(yīng)速率v(H2)v(I2)v(HI)c(HI)c(H2)c(I2)211溫度和體積一定時(shí)，某一生成物濃度不再變化溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化條件一定，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化溫度和體積一定時(shí)，混合氣體顏色不再變化溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化A BC D答案B解析對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)，平均相對(duì)分子質(zhì)量、壓強(qiáng)及密度不能用來判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡。2將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空恒容容器中(固體試樣體積忽略不計(jì))，在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是()A2v(NH3)v(CO2)B密閉容器中c(NH3)c(CO2)21C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?jǐn)?shù)不變答案C解析該反應(yīng)為有固體參與的非等體反應(yīng)，且容器體積不變，所以壓強(qiáng)、密度均可作化學(xué)平衡標(biāo)志，該題應(yīng)特別注意D項(xiàng)，因?yàn)樵摲磻?yīng)為固體的分解反應(yīng)，所以NH3、CO2的體積分?jǐn)?shù)始終為定值(NH3為，CO2為)。(二)平衡移動(dòng)方向和結(jié)果的判定3在某恒溫、恒容的密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)2NO(g)O2(g)H>0，開始時(shí)充入2 mol NO2并達(dá)到平衡，下列說法正確的是(雙選)()A再充入2 mol NO2，平衡正向移動(dòng)，O2的體積分?jǐn)?shù)減小B升高溫度，O2的體積分?jǐn)?shù)減小C增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，NO2的體積分?jǐn)?shù)增大D再充入1 mol O2，NO2的體積分?jǐn)?shù)增大答案AC解析再充入2 mol NO2，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，O2的體積分?jǐn)?shù)減小，A正確；升高溫度，平衡正向移動(dòng)，O2的體積分?jǐn)?shù)增大，B錯(cuò)；再充入1 mol O2，雖然平衡逆向移動(dòng)，NO2的物質(zhì)的量增大，但NO2的體積分?jǐn)?shù)減小，D錯(cuò)。4下列說法正確的是()A工業(yè)生產(chǎn)硫酸中采用高溫可提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率B合成氨工業(yè)中，適當(dāng)高的溫度既可以提高反應(yīng)速率，又可以使催化劑的活性最大C用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳?xì)怏w，升高溫度可使吸收速率加快D酯化反應(yīng)是一個(gè)可逆的吸熱反應(yīng)，故溫度越高越有利于生成酯答案B解析二氧化硫的催化氧化是一個(gè)放熱反應(yīng)，采用高溫會(huì)使其轉(zhuǎn)化率降低，A錯(cuò)；升溫后二氧化碳的溶解度會(huì)降低，使吸收速率減慢，C錯(cuò)；溫度過高會(huì)發(fā)生副反應(yīng)，D錯(cuò)。5將等物質(zhì)的量的X、Y氣體充入某密閉容器中，一定條件下，發(fā)生如下反應(yīng)并達(dá)到平衡：X(g)3Y(g)2Z(g)H<0。改變某個(gè)條件并維持新條件直至達(dá)到新的平衡，下表中關(guān)于新平衡與原平衡的比較正確的是()選項(xiàng)改變的條件新平衡與原平衡比較A升高溫度X的轉(zhuǎn)化率變小B增大壓強(qiáng)X的濃度變小C充入一定量YY的轉(zhuǎn)化率增大D使用適當(dāng)催化劑X的體積分?jǐn)?shù)變小答案A解析升溫，平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng)，即逆向移動(dòng)，X的轉(zhuǎn)化率變小，A項(xiàng)正確；增大壓強(qiáng)，平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)，即正向移動(dòng)，X的物質(zhì)的量減小，但由于容器體積減小，各組分的濃度均比原平衡的大，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；增大一種反應(yīng)物的濃度，能夠提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，而其本身的轉(zhuǎn)化率降低，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能影響平衡狀態(tài)，故各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。題型3用平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率定量研究化學(xué)反應(yīng)的限度12014·福建理綜，24(3)已知t 時(shí)，反應(yīng)FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)的平衡常數(shù)K0.25。t 時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(CO)n(CO2)_。若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，t 時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡。此時(shí)FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%，則x_。答案410.05解析根據(jù)該反應(yīng)的Kc(CO2)/c(CO)0.25，可知反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(CO)n(CO2)41。根據(jù)反應(yīng)：FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g) 0.02 x 0 0 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 x0.01 0.01 0.01根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)可知：K0.01/(x0.01)0.25，解得x0.05。2(2014·海南，14)硝基苯甲酸乙酯在OH存在下發(fā)生水解反應(yīng)：O2NC6H4COOC2H5OHO2NC6H4COOC2H5OH兩種反應(yīng)物的初始濃度均為0.050 mol·L1,15 時(shí)測得O2NC6H4COOC2H5的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)如表所示?；卮鹣铝袉栴}：t/s0120180240330530600700800/%033.041.848.858.069.070.471.071.0(1)列式計(jì)算該反應(yīng)在120180 s與180240 s區(qū)間的平均反應(yīng)速率_、_；比較兩者大小可得出的結(jié)論是_。(2)列式計(jì)算15 時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)_。(3)為提高O2NC6H4COOC2H5 的平衡轉(zhuǎn)化率，除可適當(dāng)控制反應(yīng)溫度外，還可采取的措施有_(要求寫出兩條)。答案(1)v7.3×105mol·L1·s1v5.8×105 mol·L1·s1隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物濃度降低，反應(yīng)速率減慢(2)K6.0(或K6.0)(3)增加OH的濃度、移去產(chǎn)物解析(1)根據(jù)題目中提供的信息，可知在120180 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率是：v7.3×105 mol·L1·s1在180240 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率是：v5.8×105 mol·L1·s1根據(jù)以上120180 s內(nèi)(7.3×105mol·L1·s1)和180240 s內(nèi)(5.8×105mol·L1·s1)兩個(gè)反應(yīng)速率，可以看出：隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物濃度降低，反應(yīng)速率減慢；(2)15 時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K6.0。(3)提高O2NC6H4COOC2H5 的平衡轉(zhuǎn)化率，就意味著O2NC6H4COOC2H5OHO2NC6H4COOC2H5OH反應(yīng)的平衡向正方向移動(dòng)，可以采取的措施有增大反應(yīng)物的濃度(增加OH的濃度)，減小生成物的濃度(移去產(chǎn)物)。32014·山東理綜，29(1)(2)研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時(shí)，涉及如下反應(yīng)：2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K1H1<0()2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)K2H2<0()(1)4NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)的平衡常數(shù)K_(用K1、K2表示)。(2)為研究不同條件對(duì)反應(yīng)()的影響，在恒溫條件下，向2 L恒容密閉容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，10 min 時(shí)反應(yīng)()達(dá)到平衡。測得10 min內(nèi)v(ClNO)7.5×103 mol·L1·min1，則平衡后n(Cl2)_ mol，NO的轉(zhuǎn)化率1_。其他條件保持不變，反應(yīng)()在恒壓條件下進(jìn)行，平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率2_1(填“>”“<”或“”)，平衡常數(shù)K2_(填“增大”“減小”或“不變”)。若要使K2減小，可采取的措施是_。答案(1)K/K2(2)2.5×10275%>不變升高溫度解析(1)觀察題給的三個(gè)方程式可知，題目所求的方程式可由()×2()得到，故該反應(yīng)的平衡常數(shù)K。(2)由題給數(shù)據(jù)可知，n(ClNO)7.5×103mol·L1·min1×10 min×2 L0.15 mol。故n(Cl2)0.025 mol；NO的轉(zhuǎn)化率1×100%75%。其他條件保持不變，由恒容條件(2 L)改為恒壓條件，因該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，平衡正向移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率增大，即2>1；平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù)，故由恒容條件改為恒壓條件時(shí)平衡常數(shù)不變；要使平衡常數(shù)減小，平衡應(yīng)逆向移動(dòng)，因?yàn)榉磻?yīng)()是放熱反應(yīng)，故應(yīng)升高溫度。1化學(xué)平衡計(jì)算的基本模式平衡“三步曲”根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行(或移動(dòng))的方向，設(shè)定某反應(yīng)物消耗的量，然后列式求解。例：mAnBpCqD起始量： a b 0 0變化量： mx nx px qx平衡量： amx bnx px qx注意：變化量與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成比例；這里a、b可指：物質(zhì)的量、濃度、體積等；弄清起始濃度、平衡濃度、平衡轉(zhuǎn)化率三者之間的互換關(guān)系；在使用平衡常數(shù)時(shí)，要注意反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)。2極限思維模式“一邊倒”思想極限思維有如下口訣：始轉(zhuǎn)平，平轉(zhuǎn)始，欲求范圍找極值。例：mAnBpC起始： a b c轉(zhuǎn)化極限： a a a平衡極限： 0 ba ca3轉(zhuǎn)化率計(jì)算公式轉(zhuǎn)化率×100%。(一)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率含義的理解1對(duì)于可逆反應(yīng)，下列說法正確的是()A化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)B升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)一定增大C正反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)與逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)一定不相等D增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)平衡常數(shù)可能增大答案A解析如果正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫則平衡常數(shù)減小，B錯(cuò)；正、逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)互為倒數(shù)，但不一定不相等，可以同時(shí)等于1，C錯(cuò)；化學(xué)平衡常數(shù)與濃度無關(guān)，D錯(cuò)。2已知可逆反應(yīng)：2N2H4(g)2NO2(g)3N2(g)4H2O(g)H>0。下列有關(guān)說法正確的是()A加壓有利于化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為KC升高溫度可縮短反應(yīng)達(dá)平衡的時(shí)間但不能提高平衡轉(zhuǎn)化率D使用催化劑可縮短反應(yīng)達(dá)平衡的時(shí)間但不能提高平衡轉(zhuǎn)化率答案D解析加壓，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，A錯(cuò)；平衡常數(shù)表達(dá)式中應(yīng)該是生成物濃度的冪之積除以反應(yīng)物濃度的冪之積，B錯(cuò)；該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可以提高平衡轉(zhuǎn)化率，C錯(cuò)。3一定條件下，通過下列反應(yīng)可以制備特種陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)CO(g)MgO(s)CO2(g)SO2(g)H0該反應(yīng)在恒容的密閉容器中達(dá)到平衡后，若僅改變圖中橫坐標(biāo)x的值，重新達(dá)到平衡后，縱坐標(biāo)y隨x變化趨勢合理的是()選項(xiàng)xyA溫度容器內(nèi)混合氣體的密度BCO的物質(zhì)的量CO2與CO的物質(zhì)的量之比CSO2的濃度平衡常數(shù)KDMgSO4的質(zhì)量(忽略體積)CO的轉(zhuǎn)化率答案A解析由于此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，混合氣體質(zhì)量增加，密度增大，A正確；當(dāng)增加CO的物質(zhì)的量時(shí)，相當(dāng)于增大體系的壓強(qiáng)，CO的轉(zhuǎn)化率減小，CO2與CO的物質(zhì)的量之比減小，B錯(cuò)誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與SO2的濃度無關(guān)，C錯(cuò)誤；MgSO4為固體，增加其質(zhì)量對(duì)平衡無影響，所以CO的轉(zhuǎn)化率不變，D錯(cuò)誤。(二)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的簡單計(jì)算4相同溫度下，體積均為0.25 L的兩個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.6 kJ·mol1。實(shí)驗(yàn)測得起始、平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：容器編號(hào)起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol達(dá)到平衡時(shí)體系能量的變化N2H2NH3130放出熱量：23.15 kJ0.92.70.2放出熱量：Q下列敘述錯(cuò)誤的是(雙選)()A容器、中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等B平衡時(shí)，兩個(gè)容器中NH3的體積分?jǐn)?shù)均為C容器中達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量Q23.15 kJD若容器的體積為0.5 L，則平衡時(shí)放出的熱量等于23.15 kJ答案CD解析對(duì)于給定反應(yīng)，平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù)，溫度相同，平衡常數(shù)相同，A正確；由中放出的熱量，可知參加反應(yīng)的N2為0.25 mol，則有N2(g)3H2(g)2NH3(g)n(始) 1 3 0n(變) 0.25 0.75 0.5n(平) 0.75 2.25 0.5NH3的體積分?jǐn)?shù)為因和建立的平衡為等效平衡，故B正確；中達(dá)平衡時(shí)N2轉(zhuǎn)化了0.15 mol，放出的熱量為92.6 kJ·mol1×0.15 mol13.89 kJ，C不正確；若容器的體積為0.5 L，則體積增大，壓強(qiáng)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則平衡時(shí)放出的熱量小于23.15 kJ，D錯(cuò)誤。5.容積均為1 L的甲、乙兩個(gè)恒容容器中，分別充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B，相同條件下，發(fā)生下列反應(yīng)：A(g)B(g)xC(g)H<0。測得兩容器中c(A) 隨時(shí)間t的變化如圖所示，下列說法不正確的是()Ax1B此條件下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K4C給乙容器升溫可縮短反應(yīng)達(dá)平衡的時(shí)間但不能提高平衡轉(zhuǎn)化率D甲和乙中B的平衡轉(zhuǎn)化率相等答案A解析由題圖知，兩容器中A的轉(zhuǎn)化率相同，說明壓強(qiáng)不影響平衡的移動(dòng)，所以x2，A錯(cuò)誤；甲容器中，平衡時(shí)，A的濃度為1 mol·L1，則B的濃度為1 mol·L1，C的濃度為2 mol·L1，根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式得K4，B正確；升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，導(dǎo)致平衡轉(zhuǎn)化率降低，但能加快反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所用的時(shí)間，C正確；由甲和乙中A的轉(zhuǎn)化率相同知，B的平衡轉(zhuǎn)化率也相等，D正確。6CH4和H2O(g)在催化劑表面發(fā)生反應(yīng)CH4H2OCO3H2，該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表：溫度/8001 0001 2001 400平衡常數(shù)0.451.92276.51 771.5(1)該反應(yīng)是_(選填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(2)T 時(shí)，向1 L密閉容器中投入1 mol CH4和1 mol H2O(g)，平衡時(shí)c(CH4)0.5 mol·L1，該溫度下反應(yīng)CH4H2OCO3H2的平衡常數(shù)K_。(3)T 時(shí)，向1 L密閉容器中投入2 mol CH4、1 mol H2O(g)、1 mol CO、2 mol H2，則反應(yīng)的正反應(yīng)速率_(填“<”、“>”或“”)逆反應(yīng)速率。答案(1)吸熱(2)6.75(3)>解析(1)由表中數(shù)據(jù)可知，平衡常數(shù)隨溫度的升高而變大，說明升高溫度平衡正向移動(dòng)，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。(2)根據(jù)“三段式法”計(jì)算：K6.75。(3)Qc4<K，則平衡正向移動(dòng)，v(正)>v(逆)。題型4以圖像為載體的化學(xué)反應(yīng)速率和平衡的綜合考查1(2014·安徽理綜，10)臭氧是理想的煙氣脫硝試劑，其脫硝反應(yīng)為2NO2(g)O3(g)N2O5(g)O2(g)，若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行，下列由該反應(yīng)相關(guān)圖像作出的判斷正確的是()A升高溫度，平衡常數(shù)減小B03 s內(nèi)，反應(yīng)速率為v(NO2)0.2 mol·L1Ct1時(shí)僅加入催化劑，平衡正向移動(dòng)D達(dá)平衡時(shí)，僅改變x，則x為c(O2)答案A解析A項(xiàng)，從能量變化的圖像分析，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，正確；B項(xiàng)，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算公式：v(NO2)0.2 mol·L1·s1，單位不對(duì)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，催化劑會(huì)同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，所以加入催化劑，平衡不移動(dòng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，增大c(O2)，平衡逆向移動(dòng)，NO2的轉(zhuǎn)化率降低，錯(cuò)誤。2(2014·新課標(biāo)全國卷，26)在容積為1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)，隨溫度升高，混合氣體的顏色變深?；卮鹣铝袉栴}：(1)反應(yīng)的H_0(填“大于”或“小于”)；100 時(shí)，體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如上圖所示。在060 s時(shí)段，反應(yīng)速率v(N2O4)為_ mol·L1·s1；反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為_。(2)100 時(shí)達(dá)平衡后，改變反應(yīng)溫度為T，c(N2O4)以0.002 0 mol·L1·s1的平均速率降低，經(jīng)10 s又達(dá)到平衡。T_100 (填“大于”或“小于”)，判斷理由是_。列式計(jì)算溫度T時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K2_。(3)溫度T時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后，將反應(yīng)容器的容積減少一半，平衡向_(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)，判斷理由是_。答案(1)大于0.001 00.36 mol·L1(2)大于反應(yīng)正方向吸熱，反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行，故溫度升高平衡時(shí)，c(NO2)0.120 mol·L10.002 0 mol·L1·s1×10 s×20.160 mol·L1c(N2O4)0.040 mol·L10.002 0 mol·L1·s1×10 s0.020 mol·L1K21.3 mol·L1(3)逆反應(yīng)將反應(yīng)容器的體積減小一半，即增大壓強(qiáng)，當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體物質(zhì)系數(shù)減小的方向移動(dòng)，即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)解析(1)由題意及圖示知，在1.00 L的容器中，通入0.100 mol的N2O4，發(fā)生反應(yīng)：N2O4(g)2NO2(g)，隨溫度升高混合氣體的顏色變深，說明反應(yīng)向生成NO2的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即H>0；由圖示知60 s時(shí)該反應(yīng)達(dá)到平衡，消耗N2O4為0.100 mol·L10.040 mol·L10.060 mol·L1，根據(jù)v可知：v(N2O4)0.001 0 mol·L1·s1；求平衡常數(shù)可利用三段式：N2O4(g)2NO2(g)起始量/(mol·L1) 0.100 0轉(zhuǎn)化量/(mol·L1) 0.060 0.120平衡量/(mol·L1) 0.040 0.120K10.36 mol·L1。(2)100 時(shí)達(dá)平衡后，改變反應(yīng)溫度為T，c(N2O4)降低，說明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，根據(jù)勒夏特列原理，溫度升高，向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故T>100 ；由c(N2O4)以0.002 0 mol·L1·s1的平均速率降低，經(jīng)10 s又達(dá)到平衡，可知此時(shí)消耗N2O4 0.002 0 mol·L1·s1×10 s0.020 mol·L1，由三段式：N2O4(g)2NO2(g)起始量/(mol·L1) 0.040 0.120轉(zhuǎn)化量/(mol·L1) 0.020 0.040平衡量/(mol·L1) 0.020 0.160K21.3 mol·L1。(3)溫度T時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡后，將反應(yīng)容器的容積減小一半，壓強(qiáng)增大，平衡會(huì)向氣體體積減小的方向移動(dòng)，該反應(yīng)逆反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，故平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。32014·北京理綜，26(2)對(duì)于反應(yīng)2NO(g)O2(g)2NO2(g)。在其他條件相同時(shí)，分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(p1、p2)下隨溫度變化的曲線(如圖)。比較p1、p2的大小關(guān)系：_。隨溫度升高，該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢是_。答案p1<p2減小解析反應(yīng)2NO(g)O2(g)2NO2(g)的正反應(yīng)為氣體總分子數(shù)減小的反應(yīng)，在溫度相同時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，NO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，結(jié)合NO的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的變化曲線可知， p1<p2。由圖可知，壓強(qiáng)一定時(shí)，溫度升高，NO的平衡轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡逆向移動(dòng)，則該反應(yīng)的正向H<0，所以隨溫度升高，該反應(yīng)平衡常數(shù)減小。化學(xué)平衡圖像問題是高考化學(xué)試題中最常見的一種題型。該類題型的特點(diǎn)為圖像是題目的主要組成部分，把所要考查的知識(shí)寓于坐標(biāo)曲線上，簡明、直觀、形象，易于考查學(xué)生的觀察能力、類比能力和推理能力。解答化學(xué)平衡圖像題必須抓住化學(xué)方程式及圖像的特點(diǎn)。析圖的關(guān)鍵在于對(duì)“數(shù)”、“形”、“義”、“性”的綜合思考，其重點(diǎn)是弄清“四點(diǎn)”(起點(diǎn)、交點(diǎn)、折點(diǎn)、終點(diǎn))及各條線段的化學(xué)含義，分析曲線的走向，發(fā)現(xiàn)圖像隱含的條件，找出解題的突破口。(1)解答化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像題的一般步驟(2)解答化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像題常用技巧先拐先平在含量時(shí)間曲線中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的則先達(dá)到平衡，說明該曲線表示的溫度較高或壓強(qiáng)較大。定一議二在含量T/p曲線中，圖像中有三個(gè)變量，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系(因平衡移動(dòng)原理只適用于“單因素”的改變)。即確定橫坐標(biāo)所示的量后，討論縱坐標(biāo)與曲線的關(guān)系或確定縱坐標(biāo)所示的量后，討論橫坐標(biāo)與曲線的關(guān)系。1某化學(xué)小組研究在其他條件不變時(shí)，改變密閉容器中某一條件對(duì)A2(g)3B2(g)2AB3(g)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響，得到如右圖所示的曲線(圖中T表示溫度，n表 示物質(zhì)的量)。下列判斷正確的是()A在T2和n(A2)不變時(shí)達(dá)到平衡，AB3的物質(zhì)的量大小為c>b>aB若T2>T1，則正反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)C達(dá)到平衡時(shí)，A2的轉(zhuǎn)化率大小為b>a>cD若T2>T1，達(dá)到平衡時(shí)b、d點(diǎn)的反應(yīng)速率為vd>vb答案A解析在T2和n(A2)不變時(shí)達(dá)到平衡，增加B2的物質(zhì)的量使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，導(dǎo)致生成物的物質(zhì)的量增大，A正確；若T2>T1，由圖像可知，升高溫度生成物AB3的體積分?jǐn)?shù)增大，說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)，B錯(cuò)誤；當(dāng)A2的物質(zhì)的量一定時(shí)，n(B2)越大A2的轉(zhuǎn)化率越大，達(dá)到平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率大小為c>b>a，C錯(cuò)誤；升高溫度反應(yīng)速率加快，若T2>T1，達(dá)到平衡時(shí)b、d點(diǎn)的反應(yīng)速率為vd<vb，D錯(cuò)誤。2.對(duì)于反應(yīng)2SO2O22SO3(1)某溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率()與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如右圖所示。平衡狀態(tài)由A變到B時(shí)，平衡常數(shù)K(A)_K(B)(填“>”、“<”或“”)。(2)將一定量的SO2(g)和O2(g)放入某固定體積的密閉容器中，在一定條件下，c(SO3)的變化如下圖所示。若在第5分鐘將容器的體積縮小一半后，在第8分鐘達(dá)到新的平衡(此時(shí)SO3的濃度為0.25 mol·L1)。請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫出此變化過程中SO3濃度的變化曲線。答案(1)(2)解析(1)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系，A、B點(diǎn)的溫度相同，因而兩點(diǎn)的平衡常數(shù)相等。(2)體積縮小一半，第5分鐘時(shí)，濃度應(yīng)突變?yōu)樵瓉淼?倍，再根據(jù)平衡移動(dòng)原理，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即可畫出58分鐘時(shí)，SO3濃度逐漸由0.20 mol·L1增加至0.25 mol·L1的曲線。32013年初，霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中，汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)時(shí)，c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線，如圖所示。據(jù)此判斷：(1)該反應(yīng)的H_0(填“>”或“<”)。(2)在T2溫度下，02 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)_。(3)當(dāng)固體催化劑的質(zhì)量一定時(shí)，增大其表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。若催化劑的表面積S1>S2，在上圖中畫出c(CO2)在T1、S2條件下達(dá)到平衡過程中的變化曲線。(4)若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是_(填代號(hào))。答案(1)<(2)0.025 mol·L1·s1(3)(4)bd解析(1)依據(jù)“先拐先平，速率大”可知T1>T2，讀圖可知T2的CO2濃度較大，說明降低溫度平衡正向移動(dòng)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)讀圖知，CO2濃度在2 s內(nèi)增加0.1 mol·L1，所以v(N2)v(CO2)×0.025 mol·L1·s1 。(3)催化劑只會(huì)影響到達(dá)平衡所需的時(shí)間，不能改變平衡濃度，T1、S2條件下到達(dá)平衡所需時(shí)間較長。(4)a中只反映出正反應(yīng)速率的變化情況，不能作為判斷平衡的標(biāo)志，t1對(duì)應(yīng)的點(diǎn)是反應(yīng)體系溫度的升高以及反應(yīng)物濃度的減小，對(duì)正反應(yīng)速率影響的情況。b中由于絕熱條件下，隨反應(yīng)進(jìn)行，溫度升高，