《（B版浙江选考专用）高考化学总复习 第二部分 专题八 化学反应速率和化学平衡课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（B版浙江选考专用）高考化学总复习 第二部分 专题八 化学反应速率和化学平衡课件（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题八化学反应速率和化学平衡化学（浙江选考专用）考点一考点一化学反应速率化学反应速率知识梳理知识梳理1.表示方法(1)化学反应速率用单位时间内反应物浓度(常用物质的量浓度)的减少或生成物浓度的增加来表示。(2)计算公式v=;单位:molL-1min-1,或写成mol/(Lmin)形式。(3)化学反应速率与化学计量数的关系对于同一个反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在同一时间段内化学反应速率v(A)v(B)v(C)v(D)=mnpq。考点清单2.影响化学反应速率的因素(1)内因:参加反应的物质的性质是影响化学反应速率的决定性因素。例如H2、F2混合后,冷暗处就发生爆炸反应,化学反
2、应速率极大,是不可逆反应。而H2、N2在高温、高压和有催化剂存在下才能发生反应,且反应是可逆反应,反应不能进行到底。(2)外因:浓度、温度、压强、催化剂等外界条件都能对化学反应速率产生影响。1)浓度:浓度增大可以提高化学反应速率。2)压强:对有气体参加的可逆反应而言,在温度一定时,对一定量气体,增大压强就会使气体体积缩小,使气体反应物浓度增大,化学反应速率也增大;若减小压强,气体体积增大,气体反应物浓度减小,化学反应速率也减小。3)温度:温度升高,化学反应速率增大。通过实验测得温度每升高10,反应速率一般增加24倍。4)催化剂:在绝大多数反应中,使用催化剂能使化学反应速率显著增大,此类催化剂称
3、为正催化剂,也有少数能减小反应速率的负催化剂(中学阶段若无特别说明,均指正催化剂)。5)其他:光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、扩散速率、溶剂等因素也都能对某些化学反应的反应速率产生一定的影响。例如光照能加速氯水中次氯酸的分解,从而加快Cl2与水的反应;形成原电池也是增大反应速率的一种途径。影响因素对化学反应速率的影响决定因素内因(主要因素)反应物本身的性质,如金属与水反应的速率:NaMgAl3.对影响化学反应速率的因素的解释外因(当其他条件不变时,改变一个条件)浓度增大反应物的浓度,反应速率增大,反之减小增大反应物浓度、增大压强都使得单位体积内活化分子数增加,活化分子百分数不
4、变,单位时间内、单位体积内有效碰撞次数增多,化学反应速率增大压强对于有气体参加的反应,增大压强,反应速率增大,反之减小温度升高温度,正反应速率增大,逆反应速率增大,反之减小升温吸收能量,使用催化剂降低反应的活化能,均导致活化分子百分数增大,而单位体积内分子数不变,则活化分子数增加,单位体积内有效碰撞次数增多,化学反应速率增大催化剂使用催化剂,能同等程度改变同一反应的正反应速率和逆反应速率其他因素反应物间的接触面积、形成原电池、光、超声波等温馨提示(1)改变固体或纯液体的量对化学反应速率无影响(因为固体、纯液体的浓度均可视为常数),但改变固体表面积会影响化学反应速率。(2)不要把外界因素对反应速
5、率的影响和对化学平衡的影响混淆。如升温,正、逆反应速率都增大,但是增大的幅度不同,导致化学平衡发生移动。(3)催化剂有正催化剂和负催化剂之分,正催化剂即通常所说的催化剂,负催化剂又称为抑制剂。4.“惰性气体”对反应速率的影响我们把化学反应体系中与各反应成分不起反应的气体统称为“惰性气体”。(1)恒温恒容时对于有气体参加的反应,充入“惰性气体”体系总压强增大,但各反应成分分压不变,即各反应成分的浓度不变,反应速率不变。(2)恒温恒压时对于有气体参加的反应,充入“惰性气体”容器容积增大各反应成分浓度降低反应速率减小。考点二考点二化学反应的方向与化学平衡化学反应的方向与化学平衡知识梳理一、化学反应进
6、行的方向1.自发反应(1)含义:在一定温度和压强下,无需外界帮助就能自动进行的反应。(2)特点a.体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。b.在密闭条件下,体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。(1)判据2.化学反应方向类型HS反应的自发性10一定能自发进行(H-TS00)300反应的自发性随温度的变化而改变。H0、S0的反应通常在低温下自发进行(此时H-TS0、S0的反应通常在高温下自发进行(此时H-TS00(2)焓变、熵变和温度对化学反应方向影响的一般规律特别提醒用H-TSv逆:平衡向正反应方向移动。(2)v正=v逆:平衡不移动。(3)v正v逆正向移动
7、减小反应物的浓度v正、v逆均减小,且v逆v正逆向移动任意平衡体系增大生成物的浓度v正、v逆均增大,且v逆v正逆向移动减小生成物的浓度v正、v逆均减小,且v正v逆正向移动正反应为气体体积增大的放热反应增大压强或升高温度v正、v逆均增大,且v逆v正逆向移动减小压强或降低温度v正、v逆均减小,且v正v逆正向移动反应前后气体化学计量数之和相等的平衡正催化剂或增大压强v正、v逆同等倍数增大不移动负催化剂或减小压强v正、v逆同等倍数减小不移动特别提醒对平衡影响的几种特殊情况(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时,由于其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的量,
8、对化学平衡无影响。(2)对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应,压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的,平衡不移动。(3)“惰性气体”对化学平衡的影响1)恒温、恒容条件原平衡体系体系总压强增大体系中各组分的浓度不变平衡不移动。2)恒温、恒压条件原平衡体系容器容积增大,各反应气体的分压减小体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压)(4)同等程度改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。四、化学平衡常数及转化率1.化学平衡常数(1)在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,该常数称作该反应的化学平衡常数,用符号K表示。(2)表达式
9、:对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),化学平衡常数K=。(3)影响因素:K的大小与物质的浓度、压强等无关,只随温度的变化而变化。(4)化学平衡常数的应用1)判断化学反应可能进行的程度。K值越大,反应进行的程度越大,一般认为,K105时,反应基本进行完全。2)判断化学平衡移动的方向。对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),在一定温度下的任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系:=Qc,称为浓度商。Qc3)利用化学平衡常数随温度的变化判断反应的热效应。若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。2.平衡的转化率对于可逆反
10、应:aA+bBcC+dD,达到平衡时反应物A的转化率(A)=100%。方法方法1化学平衡状态的判断方法化学平衡状态的判断方法1.直接(特征)标志等:v正=v逆(同一物质)定:各物质的百分含量保持不变2.间接(等价)标志混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变。各物质的浓度不随时间的改变而改变。各物质的质量、物质的量不随时间的改变而改变。各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据可归纳如下表:突破方法反应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分数一定平衡(2)各物质的质
11、量或各物质的质量分数一定平衡(3)各气体的体积或体积分数一定平衡(4)总体积、总压强、总物质的量一定(如反应前后气体体积不变的反应)不一定平衡正、逆反应速率的关系(1)单位时间内消耗mmolA,同时生成mmolA,则v正=v逆平衡(2)单位时间内消耗nmolB,同时消耗pmolC,则v正=v逆平衡(3)v(A)v(B)v(C)v(D)=mnpq(v正不一定等于v逆)不一定平衡(4)单位时间内生成nmolB,同时消耗qmolD(因均指v逆)不一定平衡压强(1)m+np+q,总压强一定平衡(2)m+n=p+q,总压强一定不一定平衡混合气体的平均相对分子质量Mr(1)m+np+q,Mr=,Mr一定平
12、衡(2)Mr一定,但m+n=p+q不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时平衡体系的密度()密度一定,=(固定容积)不一定平衡其他如体系颜色不再变化等平衡特别提醒1.判断化学平衡状态时,要分清反应的条件是恒温恒容还是恒温恒压。要弄清反应的特点:全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应;有固体参与的等体积反应还是非等体积反应;反应是吸热反应还是放热反应。2.不能作为“标志”的四种特殊情况反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。恒温恒容下的体积不变的反应,体系的压强或总物质的量不再随时间而变化,如2HI(g)H2(g)+I2(g)。全是气体参加的体积不
13、变的反应,体系的平均相对分子质量不再随时间而变化,如2HI(g)H2(g)+I2(g)。全是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度保持不变。3.判断可逆反应是否达到平衡状态时,只要抓住“变量不变”即可如果所给的物理量随着反应的进行是一个变量,在某时间段内不变,就可以说明反应达到平衡状态;如果该物理量始终是一个定值,就不能作为判断的依据。例例1(2017浙江宁波效实中学模拟,12)一定温度下,两个恒容密闭容器中分别发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g);C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。下列状态能表明两个反应都达到平衡状态的是()a.各物质的浓度不变;b.容器内气体压强不变;c.
14、容器内气体密度不变;d.容器内气体颜色不变;e.各组分的物质的量分数或质量分数不变;f.混合气体的平均相对分子质量不变。A.aeB.aefC.abcD.ac解析解析a中各物质的浓度不变,说明反应均达到平衡状态;b中容器内气体压强不变,反应中压强始终不变,无法判断反应是否达到平衡状态;c中容器内气体密度不变,反应的密度始终不变,无法判断反应是否达到平衡状态;d中容器内气体颜色不变,反应容器内气体颜色始终不变;e中各组分的物质的量分数或质量分数不变,说明反应均达到平衡状态;f中混合气体的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值,反应中混合气体的平均相对分子质量始终不变,不能说明反
15、应达到平衡状态,故选A项。答案答案A1-1(2017浙江德清高级中学选考模拟)一定条件下,将1molA和3molB充入恒容密闭容器中,发生反应:A(g)+3B(g)2C(g),下列不能说明该反应已经达到平衡状态的是()A.气体的密度不再改变B.混合气体中A的体积分数不再变化C.混合气体的总压强不再变化D.单位时间内生成amolA,同时生成2amolC答案答案A解析解析题述反应前后气体质量不变,容器体积不变,故气体密度始终不变,密度不变不能说明题述反应达到平衡状态,A错误;A的体积分数不再变化,能说明反应达到平衡状态,B正确;题述反应前后气体体积减小,混合气体的总压强不再变化,能说明反应达到平衡
16、状态,C正确;单位时间内生成amolA,同时生成2amolC,说明正、逆反应速率相等,能说明反应达到平衡状态,D正确。方法方法2化学反应速率及化学平衡图像的分析方法化学反应速率及化学平衡图像的分析方法1.图像类型及解题要领(1)速率-压强(或温度)图像特点:曲线表示的是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是平衡状态,压强(或温度)增大后正反应速率增大得快,平衡正向移动。(2)转化率(或质量分数等)-压强-温度图像特点:表示两个外界条件同时变化时,A的转化率的变化规律。解决这类图像题,采用“定一议二法”,即把自变量(温度、压强)之一设为恒量,讨论另外两个变
17、量的关系。特点:如上图中曲线上的点表示平衡状态,而X、Y点则未达平衡状态,使反应由X点达到平衡状态,反应需向B的百分含量减小的方向进行;要使反应由Y点达到平衡状态,反应需向B的百分含量增大的方向进行。特点:表示不同条件下反应速率的快慢以及平衡混合物中D的质量分数大小。解题方法是“先拐先平数值大”,即曲线先拐的首先达到平衡,反应速率快,以此判断温度或压强的高低,再依据外界条件对平衡的影响分析。2.一般解题思路“四看”一看面:即看清坐标所代表的量的意义。(3)质量分数-时间图像二看线:看准线的走向,增减性及量的变化(需作辅助线、等温线、等压线等)。三看点:弄懂曲线上点的意义,特别是一些特殊点(如起
18、点、交点、转折点、极值点等)。四看量:看横坐标轴和纵坐标轴量的变化。例例2(2017浙江宁波镇海中学单元检测)某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)2C(g),达到平衡后,在不同的时间段,分别改变影响反应的一个条件,测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如下图所示。下列说法中正确的是()A.8min时反应第一次达到平衡B.30min时降低压强,40min时升高温度C.化学方程式中的x=1,正反应为吸热反应D.3040min时该反应使用了正催化剂解析解析由图像知20min时反应第一次达到平衡,8min时,A、B、C的浓度相等但在20min前浓
19、度还在发生变化,说明反应未达到平衡,A项错误;由图像知,A、B的浓度随时间变化的曲线是同一条曲线,说明化学方程式中A、B的化学计量数相等,x=1,则该反应是一个反应前后气体物质的量不变的反应,30min时,A、B、C的浓度都减小,正、逆反应速率相等,平衡不移动,应该是减压;40min时,v(正)、v(逆)都增大,应该是升高温度,因v(逆)v(正),平衡逆向移动,故逆反应为吸热反应,故B项正确,C项错误;3040min时,v(正)、v(逆)同等程度减小,v(正)=v(逆),不是使用正催化剂,D项错误。答案答案B2-1(2017浙江余姚中学期中)可逆反应mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)
20、,当其他条件不变时,C的质量分数与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。根据图中曲线判断下列叙述中正确的是()A.达到平衡后,若使用催化剂,C的质量分数增大B.达到平衡后,若升高温度,则平衡向逆反应方向移动C.达到平衡后,增大A的量,有利于平衡向正反应方向移动D.方程式中一定有m+np+q答案答案B解析解析使用催化剂,可以缩短反应到达平衡所需的时间,但平衡不移动,C的质量分数不变,A错误;由题图知,升高温度,C%减小,则平衡逆向移动,B正确;达到平衡后增加A的量,因A为固体,故对平衡无影响,C错误;增大压强,C%减小,则平衡逆向移动,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,故np+q,D错误。方
21、法方法3化学平衡的计算方法化学平衡的计算方法“三段式三段式”法法1.计算模式反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始的物质的量分别为amol、bmol,达到平衡后,A的消耗量为mxmol,容器容积为VL。 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始(mol)ab00变化(mol)mxnxpxqx平衡(mol)a-mxb-nxpxqx则有:(1)平衡常数K=。(2)反应物:n(平)=n(始)-n(变);生成物:n(平)=n(始)+n(变)。(3)A平衡时的浓度:c平(A)=molL-1。(4)A的转化率:平(A)=100%,A、B的转化率之比(A)(B)=。(5)平
22、衡时A的体积分数:平(A)=100%。(6)平衡时和开始时的压强比:=。(7)混合气体的密度:(混)=gL-1。(8)混合气体的平均摩尔质量:=gmol-1。2.基本步骤(1)确定反应物或生成物的起始加入量。(2)确定反应过程的变化量。(3)确定平衡量。(4)列比例式求解。例例3在1.0L密闭容器中充入0.10molA(g),在一定温度下进行如下反应:A(g)B(g)+C(g)H=+85.1kJmol-1,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:时间t/h0124816202530p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题:
23、(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为。(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率(A)的表达式为,平衡时A的转化率为,反应的平衡常数K为。(3)由总压强p和起始压强p0表示平衡时反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n总=mol,n(A)=mol。下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算a=;反应时间t/h04816c(A)/(molL-1)0.10a0.0260.0065分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(t)的规律,得出的结论是,由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)约为molL-1。解析解析(1)正反应是吸热反应,反应后气体体积增大,根据
24、平衡移动原理分析可知,欲提高A的平衡转化率,可以升高温度、减小压强。(2)反应后气体物质的量增大的量等于反应的A的物质的量,所以反应物A的转化率(A)的表达式为100%,平衡时A的转化率=100%94.1%。A(g)B(g)+C(g)起始量 (molL-1)0.1000变化量(molL-1)0.1094.1%0.1094.1%0.1094.1%平衡量(molL-1)0.10(1-94.1%)0.1094.1%0.1094.1%K=1.5。(3)依据压强之比等于物质的量之比,n总n起始=pp0,n总=,设A的变化量为xmol,则A(g)B(g)+C(g)起始量(mol)0.1000变化量(mol
25、)xxx某时刻量(mol)0.10-xxx(0.10+x)0.10=pp0x=n(A)=0.10mol-mol=0.10(2-)mol。4h时,n(A)=0.10(2-)mol=0.10(2-)mol0.051mol,所以a=0.051;分析数据特征可知,每隔4h,A的浓度减小约一半;由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)=0.013molL-1。答案答案(1)升高温度、减小压强(2)100%94.1%1.5(3)0.10(2-)0.051每隔4h,A的浓度减小约一半0.0133-1某温度下,向4.0L恒容密闭容器中充入2.0molPCl5(g),反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl
26、2(g)经一段时间后达到平衡,反应过程中测定的部分数据见下表:时间/s050150250350n(PCl3)/mol00.320.380.400.40下列说法正确的是()A.反应在前50s的平均反应速率为v(PCl3)=0.0064mol/(Ls)B.若保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11mol/L,则反应的Hv(逆)答案答案D解析解析由表中数据可得反应在前50s的平均反应速率为v(PCl3)=0.0016mol/(Ls),故A项错误。升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11mol/L,大于题表中PCl3的平衡浓度:=0.1mol/L,说明升温平衡正向移动,正反应为吸热反
27、应,H0,故B项错误。由表中信息可知原平衡时PCl3的物质的量为0.40mol,根据“三段式”得:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)起始浓度(mol/L)0.500转化浓度(mol/L)0.10.10.1平衡浓度(mol/L)0.40.10.1平衡常数K=0.025,则逆反应的平衡常数K=40。相同温度下,起始时向容器中充入4.0molPCl3、4.0molCl2,设达到平衡时消耗PCl3的物质的量浓度为xmol/L,根据“三段式”得:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)起始浓度(mol/L)110转化浓度(mol/L)xxx平衡浓度(mol/L)1-x1-xxK=40,x0.8
28、5,PCl3的转化率约为85%,故C项错误。相同温度下,起始时向该容器中充入2.0molPCl5、0.40molPCl3和0.40molCl2,PCl5、PCl3、Cl2的起始浓度分别为0.5mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L,浓度商Qc=0.02v(逆),D项正确。方法方法4等效平衡问题的分析方法等效平衡问题的分析方法(教师用书专用教师用书专用)1.概念相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,起始加入的物质的量不同,而达到平衡时,反应混合物中同种物质的百分含量相同,这样的平衡称为等效平衡。由于化学平衡状态与条件有关,而与建立平衡的途径无关。因此,对于同一
29、可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同,则可形成等效平衡。2.等效平衡规律(1)恒温、恒容条件对于反应前后气体分子数改变的同一可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量时,如果通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一半边的物质的物质的量与原来加入的物质的物质的量相同,则两平衡等效。如在恒温、恒容条件下,可逆反应:2SO2+O22SO32mol1mol0mol0mol0mol2mol0.5mol0.25mol1.5mol从正反应开始,从逆反应开始,正、逆反应同时发生,由于、三种情况按化学方程式中的化学计量数关系换算成同一方向的反应物,对应各组分的物质的量均相等,
30、因此三者达到的平衡为等效平衡。(2)恒温、恒压条件对于同一可逆反应,改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学计量数关系换算成同一半边的物质的物质的量,若物质的量之比与对应组分起始加入的物质的量之比相同,则达到的平衡与原平衡等效。如在恒温、恒压条件下,可逆反应:2SO2+O22SO32mol1mol0mol4mol2mol0mol0mol0mol4mol2mol1mol2mol、的图示如下:从正反应开始,从逆反应开始,正、逆反应同时发生,由于、三种情况按反应方程式中的化学计量数关系换算成同一方向的反应物时,对应各组分的物质的量之比均相等,因此三者为等效平衡。(3)在恒温、恒容或者恒温、恒压的条件
31、下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的比值与原来相同,则两平衡等效。例例4(2016江苏单科,15,4分)一定温度下,在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡。下列说法正确的是()容器温度/K物质的起始浓度/molL-1物质的平衡浓度/molL-1c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)4000.200.1000.0804000.400.200500000.100.025A.该反应的正反应放热B.达到平衡时,容器中反应物转化率比容器中的大C.达到平衡时,容器中c(H2)大于容器中c(H2)的两倍
32、D.达到平衡时,容器中的正反应速率比容器中的大解析解析将容器中c(CH3OH)=0.10molL-1等效转移至左边的反应物,相当于c(H2)=0.20molL-1,c(CO)=0.10molL-1。A项,容器中相对于容器中,温度升高,平衡左移,则逆反应为吸热反应,正反应放热,正确;B项,容器中相对于容器中,压强增大,平衡右移,则容器中反应物转化率大,错误;C项,容器相对于容器,温度升高,压强减小,平衡左移,达平衡时,容器中c(H2)小于容器中c(H2)的两倍,错误;D项,容器中比容器中温度高,反应速率快,正确。答案答案AD4-1某温度下,在2L的密闭容器中,加入1molX(g)和2molY(g
33、)发生反应:X(g)+mY(g)3Z(g)平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()A.m=2B.两次平衡的平衡常数相同C.X与Y的平衡转化率之比为11D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4molL-1答案答案D解析解析在2L的密闭容器中,反应达平衡时,各物质的体积分数之比等于各物质的物质的量之比,即平衡时,n(X)n(Y)n(Z)=30%60%10%=361。设第一次平衡时X消耗的物质的量为x,则X(g)+mY(g)3Z(g)初始1mol2mol0转化xmx3x平衡1mol-x2m
34、ol-mx3x则(1mol-x)(2mol-mx)3x=361,解得x=0.1mol、m=2,由此可知A项、C项正确。同理可得第二次平衡时,Z的浓度为0.2molL-1,D项错误。平衡常数只与温度有关,两次平衡反应温度相同,故平衡常数相同,B项正确。方法方法5化学平衡问题的巧解方法化学平衡问题的巧解方法(教师用书专用教师用书专用)灵活运用不等式法、假设法、极限法、差量法、守恒法等能快速解决化学平衡的有关问题。1.不等式法例例5在一定体积的密闭容器中充入3L气体R和5L气体Q,在一定条件下发生反应:2R(g)+5Q(g)4X(g)+nY(g)反应完全后,容器温度不变,混合气体的压强是原来的87.
35、5%,则化学方程式中n的值是()A.2B.3C.4D.5解析解析反应完全后混合气体的压强减小,说明正反应为气体体积缩小的反应,则2+54+n,nb解析解析此题应用分段假设法进行分析。先假设体积增加一倍时平衡未移动,B的浓度应为原来的50%,现在不是50%而是60%,比假设大,说明平衡向生成B的方向移动,则ab。由于平衡向正反应方向移动,A减少,B增多,则B的质量分数必然增大。答案答案AC3.极值法例例7在一定温度下,将1molCO和1molH2O(g)充入一密闭容器中发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应达到平衡后,测得CO2的物质的量为0.6mol。然后再充入4mo
36、lH2O(g),达到新的平衡后,CO2的物质的量为()A.0.6molB.1molC.大于0.6mol,小于1molD.大于1mol解析解析向平衡体系中再充入4molH2O(g),增加了反应物的浓度,化学平衡向正反应方向移动,生成CO2的物质的量大于0.6mol;因该反应为可逆反应,平衡时,CO不可能全部转化为CO2,故CO2的物质的量小于1mol。答案答案C4.差量法例例8总压强为30MPa时,将氮气和氢气的混合气体(体积比为13)通入合成塔,反应达到平衡时,压强降为25MPa。则平衡时混合气体中氨气的体积分数为()A.35%B.30%C.25%D.20%解析解析设通入合成塔的N2为1mol、H2为3mol,氮气转化的物质的量为xmol。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)n始/mol132转/molx3x2x平/mol1-x3-3x2x=,解得x=。NH3在混合气体中的体积分数为100%=20%。答案答案D5.守恒法例例9在密闭容器中充入4molX,在一定温度下发生反应4X(g)3Y(g)+Z(g),达到平衡时,有30%的X发生分解,则平衡时混合气体总的物质的量是()A.3.4molB.4molC.2.8molD.1.2mol解析解析该反应是一个等物质的量的反应,无论有多少X发生分解,体系中气体总的物质的量守恒,所以答案选B。答案答案B
