1、 世纪金榜 圆您梦想 第 1 页（共 7 页） 山东世纪金榜科教文化股份有限公司第二章 第三节 化学反应速率与限度（2）【学习目标】1理解化学平衡的概念；2掌握化学反应限度的外部特征；【学习重点】化学平衡的概念及特征。【预备知识】外界条件对可逆反应速率的影 响（以 N2 +3H2 2NH3 H0 ）（1）、减压：(正) ，(逆) 。（2）、增加(N 2 的浓度)：(正) ，(逆) 。（3）、T、P 一定，充入稀有气体：(正) ，(逆) 。（4）、T、V 一定，充入稀有气体：(正) ，( 逆) 。（5）、使用催化剂：(正) ，(逆) 。【基础知识】二、化学反应的限度1、可逆反应进行的化学反应叫做
2、可逆反应。2、 化学平衡状态（1 ）、当一个可逆反应的 相等时， 不再改变，达到一种 表面静止的状态，即“化学平衡状态 ”。化学平衡状态是给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即该 反应进行的限度，此时反应物的转化率 。反应刚开始时：反应物浓度 ，正反应速率 。生成物浓度 ，逆反应速率 。（填“最大”或“最小”）反应进行中时：反应物浓度 ，正反应速率 。生成物浓度 ，逆反应速率 。（填“增大”、“减少”或“不变”）反应达到平衡后：反应物浓度 ，生成物浓度 。（填“改变”或“不变”）。此时正反应速率与逆反应速率 。（填“相等”或“不相等”）例：可逆反应 N23H 2 2NH3 的正、逆反应
3、速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示，下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（ ）世纪金榜 圆您梦想 第 2 页（共 7 页） 山东世纪金榜科教文化股份有限公司A、v 正 （N 2） v 正 （H 2） B、v 正 （N 2）v 逆 （NH 3）C、 2v 正 （H 2）3v 逆 （NH 3） D、v 正 （N 2）3v 逆 （ H2）（2 ）、化学平衡的特点：“ ”反应物与生成物处于 平衡，在化学平衡状态，可逆反应的正反应和逆反应都还在不断的进行着，只是此时 （且都大于 0）,而不是停止了化学反应。在化学平衡状态，任何反应物与生成物 保持一定， 保持一定；（或说反应物与生成物的含量保持
4、一定）影响平衡的外界条件 ，平衡状态即被破坏，发生 。例：mA(g) nM(g) pC(g) qD(g)各物质的物质的量或物质的量分数一定各物质的质量或质量分数一定各气体的体积或体积分数相等若 mnpq ，总体积或总压强一定若 mnpq ，混合气体的平均相对分子质量（ rM）一定温度一定，体积固定的容器，上述体系的密度一定在单位时间内消耗 m molA，同时生成 n molB在单位时间内消耗 p molC，同时生成 n molB上述能判断该反应达到平衡状态的是 3、平衡的计算（三段式）（求起始量或平衡量或反应物转化率或平衡时各组分的含量等）例：在 2L 的密闭容器中，加入 2molSO2、1.
5、2molO 2，一定条件下使其充分反应后，测得 SO3 为 1.8mol，则 SO2、O 2 的转化率分别为多少？若上述反应在恒容的密闭容器中进行，充分反应后，容器内压强为反应前的 3/4，则 SO2、O 2 的转化率又分别为多少？三、化学反应的条件控制世纪金榜 圆您梦想 第 3 页（共 7 页） 山东世纪金榜科教文化股份有限公司在生产生活中，促进有利的化学反应发生，抑制有害的化学反应发生，这就要讨论化学反应条件的控制。【疑点反馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）【基础达标】1能充分说明可逆反应 N2(g)O 2(g)A2NO(g)已达到平衡状态的是( )AO 2
6、 的消耗速率等于 NO 的消耗速率B容器内始终有 N 2、O 2 和 NO 共存C容器内反应混合物的总物质的量不随时间改变D单位时间内每生成 n mol N2，同时生成 2n mol NO2下列措施可以提高燃料燃烧效率的是( )固体燃料粉碎 液体燃料雾化 煤经气化处理 通入足量的空气A BC D全部3在一密闭容器中进行反应：2SO 2(g)O 2(g)2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻 SO2、O 2、SO 3 的浓度分别为 0.2 molL1 、0.1 molL 1 、0.2 molL 1 。当反应达到平衡时，可能存在的数据是( )ASO 2 为 0.4 molL1 ，O 2 为 0.2
7、 molL1BSO 2 为 0.25 molL1CSO 2、SO 3 均为 0.15 molL1DSO 3 为 0.4 molL14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所示，下列表述正确的是( )催 化 剂加 热世纪金榜 圆您梦想 第 4 页（共 7 页） 山东世纪金榜科教文化股份有限公司A此反应的化学方程式为 2MANBt 2 时，正逆反应速率相等，达到平衡Ct 3 时，正反应速率大于逆反应速 率Dt 1 时，N 的浓度是 M 浓度的 2 倍5.恒温下，a mol A 和 b mol B 在如图所示活塞可自由滑动的容器中发生如下反应：A(g)2B(g)
8、2C(g)，一段时间后达到平衡，生成 n mol C。则下列说法中正确的是( )A物质 A、B 的转化率之比为 abB起始时刻和达平衡后容器中的压强比为(ab) (ab )n2C若起始时放入 2a mol A 和 2b mol B，则达平衡时生成 n mol CD当 v 正 (A)2v 逆 (B)时，可判定反应达到平衡练方法技巧 控制反应限度的技巧6已知 2SO2O 2 2SO3 是工业制 H2SO4 的一个重要的反应， 控制此反应条件，使之向有利于生成 SO3 的反应方向进行，下列有关叙述错误的是( )A使用催化剂(V 2O5)可提高该反应的反应速率B定期抽走 SO3，有利于提高 SO3 的
9、产率C增大 O2 的浓度，有利于提高 SO2 的转化率D增大 SO2 的浓度，有利于提高 SO2 的转化率7欲提高合成氨：N 23H 2 A2NH3 反应的反应速率，下列措施可行的是( )采用高温 采用高压 使用催化剂 增大 N 2 的浓度 增大 H2 的浓度A B C D全部8对于化学反应 A(g)3B(g) 3C(g)，下列措施既可加快反应速率，又可提高 A 的转化率的是( )A使用催化剂B增大 A 物质的浓度C增大 B 物质的浓度D减小 C 物质的浓度世纪金榜 圆您梦想 第 5 页（共 7 页） 山东世纪金榜科教文化股份有限公司题号 1 2 3 4 5 6 7 8答案【拓展提升】9向 2
10、 L 密闭容器中通入 a mol 气体 A 和 b mol 气体 B，在一定条件下发生反应；xA(g)yB(g) ApC(g)qD(g)已知：平均反应速率 vC vA；反应 2 min 时，A 的浓度减少了 ，B 的物质的量减少了 12 13 a2mol，有 a mol D 生成。回答下列问题：(1)反应 2 min 内， vA_，v B_；(2)化学方程式中，x_、y_、p_、q_；(3)反应平衡时，D 为 2a mol，则 B 的转化率为_；(4)如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时 D 为 1.5a mol，则该反应的H_0(填“” 、 “”或“”)；(5)如果其他条件不变，将容
11、器的容积变为 1 L，进行同样的实验，则与上述反应比较：反应速率 _(填“增大” 、 “减小”或“不变 ”)，理由是_ _；平衡时反应物的转化率_( 填“增大” 、 “减小”或“不变”) ，理由是_ _ _；【参考答案】1D A 项以消耗 O2 表示的正反应速率与以消耗 NO 表示的逆反应速率不相等；B 项对任意一个可逆反应，体系中的各物质同时 存在，不能作 为化学平衡状态 判断的依据；C 项从反应方程式看反应体系中总的物质的量始终不变，不能作 为判断依据；D 项中以 N2 表示的逆反应速率与以 NO 表示的正反应速率相等，即达到平衡状态。2D 由于大块固体燃料与空气的接触面积有限，燃 烧往往
12、不 够充分， 固此工业上常将固体燃料粉碎，或将液体燃料雾化以增大燃料与空气的接触面 积，提高燃烧效率。 3B 解答可逆反应的问题时，要特 别 注意反应物不可能完全转化为产物，产物也不可能完全转化为反应物；另外从量上来讲，元素的 原子不可能凭空增加或减少。总之要理解好“ 可逆”和“守恒”这两个词的含义。 A 项数据表明，0.2 molL 1 的 SO3 完全转化生成了 SO2 和 O2，即平衡 时 SO3 的浓度为 0，这是不可能的；B 项说明在题给浓度的基 础上又有 0.05 molL1 的 SO3 分解生成 0.025 molL1 的 O2 和 0.05 世纪金榜 圆您梦想 第 6 页（共
13、7 页） 山东世纪金榜科教文化股份有限公司molL 1 的 SO2，这是可能的；C 项数据表明 SO2、SO3 的浓 度都在原有的基础上减少了 0.05 molL1 ，这也是不可能的；D 项数据说明 SO2 完全转化生成了 SO3，即平衡时 SO2 和 O2 的浓度都是 0，这也是不可 能的。 4D 由图像可知 N 为反应物， M 为生成物，然后找出在相同时间段内变化的 M、N 的物质的量之比(与是否达到平衡无关)以确定 M、N 在化学方程式中的化学计量数之比，即 该反应的化学方程式是2N M。t2时 刻 M、N 的物质 的量相等，但此时 M、N 的物质的量仍在发生变化，反应未达到平衡状态，因
14、此正反应速率不等于逆反应速率。 t3时刻及 t3时刻之后，M、 N 的物质的量不再改变，证明已达到平衡状态，此时正、逆反应速率相等。5B 由题意计算可知：A(g) 2B(g)A2C(g)a b 0起 始 物 质的 量 /mola bn n平 衡 时物 质 的 量 /mol n2n n变 化 值 /moln2则 A、B 的转化率之比： b2a， A 项不 正确；起始时与平衡时压强之比： ，B 项正确；此n2a nb a ba b n2容器为恒压容器，当投入量加倍 时，达平衡 时，生成 C 的物质的量加倍，C 项不正确；D 项中 v 正 (A)v 逆 (B)12 时，可判定反应达到平衡，D 项不正
15、确。 6D 要使一个达平衡的可逆反应向生成物方向进 行，可以增大 反应物浓度或减小生成物浓度，因此 B、C 正确； D 中增大 SO2 的浓度，只能使 SO2转化的物质的量增大，而增大的转化量远小于加入的物质的量，故转化 率是降低的，故 D 错误；使用正确的催化剂只能提高反应速率，而不能增大转化率， A 正确。 7D 增大化学反应速率采用的方法和采取措施促进反 应的完成程度以提高原料的利用率(或转化率)所采用的方法不一定相同。如催化剂的使用可增大反应速率，但不能提高原料的利用率。 8C 增大 B 的浓度，可加快反应速率，同时可增大 A 的 转化率。9(1) molL1 min1 molL1 m
16、in1 (2)2 3 1 6 (3) 100% (4)a12 a8 ab(5)增大 体积减小，反应物的浓度增大，因而使反应速率增大 减小 体积减小，气体的压强增大，平衡向气体分 子数减少的方向(即逆反应方向) 移动，因而使反应物转化率减小解析 (1)vA molL1 min1cAt 13a mol2 L2 min a12vB molL1 min1cBt 12a mol2 L2 min a8世纪金榜 圆您梦想 第 7 页（共 7 页） 山东世纪金榜科教文化股份有限公司同样可得 vD molL1 min1a4vC vA molL1 min112 a24(2)由化学反应速率之比等于化学方程式中化学计
17、量数之比可得xypqv Av Bv Cv D 2316。a12 a8 a24 a4(3)当 D 为 2a mol 时，B 减少了 a mol，因此 B 的转化率为 100% 100%。a molb mol ab(4)其他条件不变只升高温度，化学平衡向吸热 反应方向移动，由题意知原平衡时 D 为 2a mol，升高温度达到新平衡时，D 为 1.5a mol，可见反应向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应，即 H0。(5)原密闭容器的体积为 2 L，现变为 1 L，其他条件不变，反应物和生成物的浓度都增大，因此反 应速率增大。减小体积即为加压，增大压强，平衡应向气体计量数之和小的方向移动，由于反应方程式为 2A(g)3B(g) C(g) 6D(g) ，左边气体计量数之和小，因此平衡向左移动， 反应物的转化率减小。
