内容正文:
一、多角度认识化学反应
二、化学反应速率和化学平衡
以密闭容器中进行的反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) ΔH<0(m+n>p+q)为例,当下列某个因素变化,分析其对化学反应速率的影响;达到化学平衡时,分析这些因素变化对平衡移动的影响。
因素
化学反应速率
化学平衡
浓度
增大反应物浓度,反应速率增大;
减小反应物浓度,反应速率减小
增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡正向移动,反之,逆向移动
压强
增大压强,反应速率增大;
减小压强,反应速率减小
增大压强,平衡正向移动;
减小压强,平衡逆向移动
温度
升高温度,反应速率增大;
降低温度,反应速率减小
升高温度,平衡逆向移动;
降低温度,平衡正向移动
催化剂
使用催化剂,反应速率增大
使用催化剂,平衡不移动
考点一 化学反应速率及影响因素
1.(2020.1·浙江选考)一定温度下,在2 L的恒容密闭容器中发生反应A(g)+2B(g)3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示
n/mol
t/min
n(A)
n(B)
n(C)
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
下列说法正确的是( )
A.0~5 min用A表示的平均反应速率为0.09 mol·L-1·min-1
B.该反应在10 min后才达到平衡
C.平衡状态时,c(C)=0.6 mol·L-1
D.物质B的平衡转化率为20%
C [0~5 min生成0.9 mol C,则消耗0.3 mol A,故用A表示的平均反应速率为0.3 mol/(5 min×2 L)=0.03 mol·L-1·min-1,A错误;10 min 时消耗0.4 mol A,同时消耗0.8 mol B,此时B为1.6 mol,15 min时B仍为1.6 mol,说明该反应在10 min时已经达到平衡状态,B错误;10 min 平衡时,消耗0.4 mol A,同时生成1.2 mol C,则有c(C)=(1.2 mol)/(2 L)=0.6 mol·L-1,C正确;平衡时消耗0.8 mol B,则B的平衡转化率为(0.8 mol)/(2.4 mol)×100%≈33.3%,D错误。]
考点二 化学平衡及影响因素
2.(2019·海南卷)反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH>0,在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中,不能提高乙烷平衡转化率的是( )
A.增大容器容积 B.升高反应温度
C.分离出部分氢气 D.等容下通入惰性气体
D [增大容器容积、升高反应温度、分离出部分氢气(减小生成物浓度)均能使平衡正向移动,乙烷平衡转化率提高,A、B、C均正确;等容下通入惰性气体,反应混合物浓度不变,平衡不移动,乙烷转化率不变,D错误。]
3.(2019·全国卷Ⅱ,27题节选)环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题:
(1)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应(g)+I2(g)(g)+2HI(g) ΔH>0,起始总压为105 Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为________,该反应的平衡常数Kp=________Pa。达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有________(填标号)。
A.通入惰性气体 B.提高温度
C.增加环戊烯浓度 D.增加碘浓度
(2)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是________(填标号)。
A.T1>T2
B.a点的反应速率小于c点的反应速率
C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D.b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L-1
解析 (1)设起始时环戊烯和I2均为a mol,达到平衡时,均转化了x mol,则有:
(g)+I2(g)(g) +2HI(g)
起始(mol) a a 0 0
转化(mol) x x x 2x
平衡(mol) a-x a-x x 2x
总压增加20%,则=20%,得x=0.4a。则环戊烯的转化率×100%=40%。起始时,2a mol 气体对应的压强为105 Pa,则a mol气体对应的压强为×105 Pa,得Kp=Pa=3.56×104 Pa。
欲增加环戊烯的平衡转化率,通入惰性气体,不影响平衡移动;该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,环戊烯的平衡转化率提高;增大环戊烯的浓度,虽然平衡正向移动,但是增加的量不能全部消耗,所以环戊烯