《高中化学 第二章 化学反应速率与化学平衡 本章整合课件 新人教版选择性必修第一册-新人教版高中第一册化学课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 第二章 化学反应速率与化学平衡 本章整合课件 新人教版选择性必修第一册-新人教版高中第一册化学课件（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本章整合突破一突破二 等效平衡典例1恒温恒压下,在一个容积可变的密闭容器中发生反应A(g)+B(g) C(g),若开始时通入1 mol A和1 mol B,达到平衡时生成a mol C。则下列说法错误的是()A.若开始时通入3 mol A和3 mol B,达到平衡时,生成的C的物质的量为3a molB.若开始时通入4 mol A、4 mol B和2 mol C,达到平衡时,B的物质的量一定大于4 molC.若开始时通入2 mol A、2 mol B和1 mol C,达到平衡时,再通入3 mol C,则再次达到平衡后,C的物质的量分数为D.若在原平衡体系中,再通入1 mol A和1 mol B,
2、混合气体的平均相对分子质量不变突破一突破二答案:B解析:A项,开始时通入3 mol A和3 mol B,由于容器体积膨胀,保持恒压,相当于将三个原容器叠加,达到平衡时各物质的含量与原平衡中的相同,C的物质的量为3a mol,正确;B项,无法确定平衡移动的方向,不能确定平衡时B的物质的量一定大于4 mol,错误;C项,若开始时通入2 mol A、2 mol B、1 mol C,达到平衡时,再通入3 mol C,等效为开始时通入6 mol A和6 mol B,达到平衡时,与题述平衡等效,根据题给数据,可算出达到平衡时C的物质的量分数为 ,正确;D项,若在原平衡体系中再通入1 mol A和1 mol
3、 B,则达到的新平衡与原平衡等效,混合气体的平均相对分子质量不变,正确。突破一突破二 1.等效平衡含义在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,起始时加入物质的物质的量不同,各自达到化学平衡时,同种物质的百分含量相同,则称之为等效平衡。2.等效平衡原理同一可逆反应,在外界条件一定时,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,最后都能达到平衡状态,其中平衡混合物中各成分的含量相同。由于化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关,因而同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时的条件(温度、浓度、压强等)完全相同,即可形成等效平衡。突破一突破二3.等效平衡规律对于可逆反应aA(g)+
4、bB(g) cC(g)+dD(g):突破一突破二对点训练1-1在相同温度和压强下,对反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表:上述四种情况达到平衡后,n(CO)的大小顺序是()A.乙=丁丙=甲B.乙丁甲丙C.丁乙丙=甲 D.丁丙乙甲突破一突破二答案:A解析:根据所给数据,甲、丙为等效平衡,则其中n(CO)相等。乙相当于甲平衡后,再加入a mol CO2,平衡右移,n(CO)增大,丁中CO、H2O转化成反应物相当于2a mol CO2、a mol H2,故所达到的平衡和乙等效,所以n(CO)的大小顺序为乙=丁丙=
5、甲。突破一突破二对点训练1-2将一定体积的SO3(g)充入恒容的密闭容器中,发生反应2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g)并达到平衡;保持温度不变,再充入相同体积的SO3(g),达到新平衡后,与原平衡相比,下列值减小的是()A.平均相对分子质量 B.SO3(g)的转化率突破一突破二答案:B解析:本题可采取等效假设法分析,假设在原容器上增加一个相同的容器(两容器间有隔板),保持温度不变,向增加的容器中充入相同体积的SO3(g),则可建立与原平衡一样的平衡,此时A、B、C、D各项的值均不变,然后抽掉隔板,将容器压缩至原容器大小,则压强增大,平衡逆向移动,气体的总物质的量减小,但总质量不变,因此
6、平均相对分子质量增大;SO3(g)的转化率减小;c(SO2)、c(SO3)均增大,但c(SO3)增大的程度比c(SO2)增大的程度大,则可看作该反应的平衡常数的倒数,而平衡常数只与温度有关,则不发生变化。突破一突破二 速率与平衡综合图像题典例2合成氨反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在2 L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量,平衡时NH3的质量分数w(NH3)的变化曲线。突破一突破二下列说法正确的是()A.该反应为自发反应,由图1可得加入适当的催化剂,E和H
7、都减小B.图2中010 min内该反应的平均速率v(H2)=0.045 molL-1min-1,从11 min起其他条件不变,压缩容器的体积为1 L,则n(N2)的变化曲线为dC.图3中a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是b点D.图3中T1和T2表示温度,对应温度下的平衡常数为K1、K2,则:T1T2,K1K2突破一突破二答案:B解析:加入催化剂,活化能E减小,但反应热H不变,A项错误;图3中c点起始时加入的H2最多,N2的转化率最高,C项错误;因合成氨正反应是放热反应,升高温度,平衡左移,图3中当n(H2)相同时,T1温度下达到平衡时w(NH3)高于T2温度下达到平衡时
8、w(NH3),所以T1v(逆)=0,表明反应由正反应开始;b.t=t1时,v(正)v(逆)=v(逆),表明在改变条件的瞬间,v(正)变大,v(逆)不变,是增大了反应物的浓度;c.tt1时,v(正)v(逆),表明平衡向正反应方向移动,随后又达到新的平衡状态。突破一突破二B图:a.t=0时,反应由正反应开始;b.t=t1时,v(正)、v(逆)在改变条件时同时增大;c.tt1时,平衡向逆反应方向移动,随后又达到新的平衡状态。C图:a.t=0时,反应由正反应开始;b.t=t1时,v(正)、v(逆)在改变条件时同倍数增大;c.tt1时,平衡不移动。突破一突破二规律总结v-t图像的分析和绘制a.在分析v-
9、t图像时,要特别注意两个方面:一是反应速率的变化,即v(正)、v(逆)是都增大或都减小条件改变的瞬间v(正)、v(逆)的起点与原平衡点不重合,还是一个增大(或减小)而另一个不变条件改变的瞬间,v(正)、v(逆)中不变的那一个起点与原平衡点重合;二是平衡移动的方向,速率大的速率时间曲线就在上面,且平衡向该方向移动。b.画出v-t图像的“三段式”:第一步,画出原平衡建立的过程;第二步,依据条件改变时的速率变化,确定两个起点是都在上还是都在下,或一个在上(下)另一个不变;第三步,依据平衡移动方向确定哪条曲线v(正)或v(逆)在上(下)面,完成图像。突破一突破二2.含量时间温度(压强)图像常见形式有如
10、下几种。w(C)指某生成物的质量分数;w(B)指某反应物的质量分数突破一突破二突破一突破二3.其他类型(1)恒压(温)线图像分析该类图像的纵坐标一般为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(),横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型如下所示:突破一突破二(2)其他类型如图所示是其他条件不变时,某反应物的最大(平衡)转化率()与温度(T)的关系曲线,图中标出的a、b、c、d四个点中,表示v(正)v(逆)的点是c,表示v(正)v(逆)的点是a,而b、d点表示v(正)=v(逆)。突破一突破二二、解决速率平衡图像问题的一般方法 突破一突破二三、速率平衡图像题解题技巧1.先拐先平:在含量(转化率)时间图
11、像中,先出现拐点的则先达到平衡,说明该曲线反应速率大,表示温度较高、有催化剂、压强较大等。2.定一议二:当图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,有时还需要作辅助线。3.三步分析法:一看反应速率是增大还是减小;二看v(正)、v(逆)的相对大小;三看化学平衡移动的方向。突破一突破二对点训练2-1 一定温度下,在某密闭容器中发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g)并达到平衡状态。若保持温度不变,在t0时刻改变外界条件,反应速率发生如图所示的变化。则下列关于反应容器及反应条件变化的说法中正确的是()A.容器为恒压容器时,充入适量HeB.容器为恒压容器时,充入适量HIC.容器
12、为恒容容器时,充入适量HeD.容器为恒容容器时,充入适量HI突破一突破二答案:B解析:恒容充入He时,对反应气体的浓度没有影响,正、逆反应速率不变,所以C项错误。恒容充入HI时,相当于增大压强,正、逆反应速率均增大,且对于该反应,增大压强平衡不会移动,与图像不符,D项错误。恒压充入He,相当于减小压强,正、逆反应速率都减小,且对于该反应,减小压强平衡不会移动,与图像不符,A项错误。恒压充入HI时,体系的体积增大,H2和I2的浓度都变小,正反应速率减小;而充入的是纯HI,故HI的浓度增大,逆反应速率增大,而且最终达到平衡时,与原平衡态各物质的浓度完全一样,所以只有B项正确。突破一突破二对点训练2-2汽车净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)H0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是()突破一突破二答案:B解析:由于是绝热、恒容密闭体系,随着反应的进行,体系的温度升高,K不断减小,当K不变时,即温度保持不变,说明该反应达到平衡状态。
