内容正文:
溶能力增强,油脂水解反应速率加快
C.高温高压液态水中,c(H)增大,可
催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催
化水解
D.高温高压液态水中的油脂水解,相
当于常温下在体系中加入了相同c(H)的
酸或相同c(OH)的碱的水解
7.(双选)一定温度下,反应N2+02
、→2N0在密闭容器中进行,下列措施能
增大反应速率的是
A.缩小容积使压强增大
B.恒容,充人N
C.恒容,充入He气
D.恒压,充入He气
8.反应A(g)+3B(g)=一2C(g)+
2D(g)在四种不同条件下的反应速率为
①m(A)=0.03mo/(L·s),②v(B)=
3.6mol/(L·min),③v(C)=0.04mol/
(L·s),④w(D)=2.7mol/(L·min)。则
第二节
化学平衡
知识梳理
一、可逆反应
1.在同一体系、同一条件下,既能向正
反应方向进行又能向逆反应方向进行的反
应叫可逆反应。可逆反应不可能进行到
底,反应物和生成物共存于同一反应体
系中。
2.常见的可逆过程
(1)可逆反应:在相同条件下能够同时
向正逆反应方向进行的反应。
第八章化学反应速率和化学平衡
该反应速率的大小顺序为
A.②>④>③>①
B.①>④>②=③
C.④>③=②>①
D.②>③=④>①
9.(2024甘肃卷)下列措施能降低化学
反应速率的是
(
A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂
B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释
D.石墨合成金刚石时增大压强
10.反应A+3B—2C+2D在四种不
同情况下的反应速率分别为:
①m(A)=0.15mol·(L·s)-1
②m(B)=0.6mol·(L·s)1
③m(C)=0.4mol·(L·s)-1
④m(D)=0.45mol·(L·s)-
该反应进行的快慢顺序为
(用序号表示)。
状态的标志和移动
(2)弱电解质的电离:在同一条件下,
弱电解质电离成离子,同时离子又重新结
合成分子。
(3)难溶电解质的溶解:难溶电解质的
溶解和离子重新结合成沉淀的过程。
二、化学平衡状态
1.化学平衡状态
一定条件下,当一个可逆反应进行到
正逆反应速率(同一物质)相等时,即v正=
v逆≠0,各组成成分及浓度不再改变,达到
各物料守恒的一种“平衡”,这就是这个反
57
零起点·化学
应所能达到的限度,即化学平衡状态。
质的正逆反应速率相等)、动(动态平衡)、
2.平衡状态的特征
定(各物质的浓度与质量分数恒定)、变(条
逆(研究前提是可逆反应)、等(同一物
件改变,平衡发生变化)。
3.平衡状态的判断
举例反应
mA(g)+nB(g)-pC(g)+gD(g)
①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定
平衡
混合物体系中各成
②各物质的质量或各物质的质量分数一定
平衡
分的含量
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
不一定平衡
①在单位时间内消耗了m mol A同时生成m mol A,即v正=逆
平衡
正、逆反应速率的
②在单位时间内消耗了n mol B同时消耗了p mol C,则v正=v迪
平衡
关系
③(A):(B):(C):(D)=m:n:p:q,vE不一定等于t逆
不一定平衡
④在单位时间内生成n mol B,同时消耗了g mol D
不一定平衡
①m+n≠p+q时,总压强一定(其他条件一定)
平衡
压强
②m+n=p+g时,总压强一定(其他条件一定)
不一定平衡
混合气体平均相对
①M,一定时,当m+n≠p+g时
平衡
分子质量(M)
②M,一定时,当m+n=p+g时
不一定平衡
温度
任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时(其他条件不变)
平衡
体系的密度
密度一定
不一定平衡
其他
如体系颜色不再变化等
平衡
三、影响化学平衡的因素
(1)浓度对平衡的影响:增大某物质的
1.平衡移动
浓度,就向消耗该物质的方向移动:减小某
在可逆反应中,当外界条件改变导致
物质的浓度,就向生成该物质的方向移动。
v正≠v逆时,平衡体系被打破,从一个旧平衡
(2)压强对平衡的影响:
变成一个新平衡,叫化学平衡移动。若v正>
①对非等体积反应:增大p,平衡向气
v逆,则平衡向正反应方向移动,若v正<U逆,
体计量数之和变小的方向移动;减小P,平
则平衡向逆反应方向移动。
衡向气体计量数之和变大的方向移动。
2.平衡移动的原理
②对等体积反应(反应前后气体计量
改变影响化学平衡的一个因素,平衡
数和相等的反应):改变压强,化学平衡不
将向着能够减弱(不是消除)这种改变的方
移动。
向移动,叫勒夏特列原理。
【注意】a.改变压强一定要改变浓度,
3.影响平衡移动的因素
否则平衡不发生移动;
58
b.判据中所说的压强增大或缩小,指
的是参加反应的物质的压强和,而惰性气
体(即没有参加反应的气体)所占的压强不
在这里所指的压强之内;
℃.只涉及固体或液体的反应,忽略压
强改变的影响。
③温度对平衡的影响:升高温度,平衡
向吸热反应的方向移动;降低温度,平衡向
放热反应的方向移动。
④催化剂对化学平衡的影响:催化剂
能同等程度地增大正反应速率和逆反应速
率,故不能使化学平衡移动,但能缩短达到
化学平衡所需要的时间。
4.化学平衡的相关计算
(1)基本思路:“始、转、平”三段分析法
mA(气)+nB(气)=C(气)+gD(气)
起始量(单位)
0
变化量(单位)
mx
a
px
平衡量(单位)
a-mx
b-nx
px
(2)反应物的转化率:
a=
△n(A)
no(A)
×100%=
no(A)-n(A)
no(A)
×100%
(3)技巧:利用阿伏加德罗定律:在相
同条件下,体积与物质的量成正比;压强与
物质的量成正比。
在同一反应中,利用温度不变的条件
下,不同平衡浓度下的平衡常数是定值列
方程求解。
巩固练习
1.可逆反应:N2+3H,→2NH,在容积
为10L的密闭容器中进行,开始时加入2
molN2和3molH2,达平衡时,NH,的浓度不
第八章化学反应速率和化学平衡
可能达到
A.0.1 mol.L-B.0.2 mol.L-1
C.0.05 mol.L-D.0.15 mol L-
2.(2019·浙江卷)下列说法正确的是
)
A.H2(g)+2(g)2H(g),其他条件
不变,缩小反应容器容积,正逆反应速率
不变
B.C(s)+H20(g)=H2(g)+C0(g),
碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C.若压强不再随时间变化能说明反应
2A(?)+B(g)=2C(?)已达平衡,则A、C
不能同时是气体
D.1molN2和3molH2反应达到平衡
时,H转化率为10%,放出的热量为Q1;在
相同温度和压强下,当2 mol NH,分解为N2
和H,的转化率为10%时,吸收的热量为
Q2,Q2不等于Q1
3.下列措施会使平衡向左移动的是
()
A.恒温时,增大平衡体系N2+3H2=一
2NH的压强
B.恒压下,降低平衡体系H2(g)+
2(g)→2HI(g)△H<0的温度
C.FeCla +3KSCN =Fe(SCN)+
3KCl中加入少量固体KCl
D.恒温恒压下向平衡体系N2+3H2
—=2NH,中充入氦气
4.在一个密闭容器中发生如下反应:
2S02(g)+02(g)→2$0,(g),反应过程中
某一时刻测得S02、02、S03的浓度分别为
0.2mol·L1、0.2mol·L1、0.2mol·L1,
当反应达到平衡时,可能出现的数据是
零起点·化学
A.c(S03)=0.4mol·L-1
B.c(S02)=c(S03)=0.15mol·L
C.c(02)=0.1mol·L1
D.c(S02)+c(S03)=0.4mol·L1
5.在500℃、钒触媒的作用下,对某密
闭容器中反应2S02(g)+02(g)—一2S03
(g)达到化学平衡状态时的标志,下列说法
错误的是
()
A.S02的消耗速率等于S03的生成
速率
B.S0,的生成速率等于0,生成速率的
2倍
C.容器中气体总物质的量不随时间改
变而变化
D.容器中的压强不随时间改变而变化
6.对可逆反应4NH(g)+502(g)-一
4N0(g)+6H20(g),下列叙述正确的是
()
A.达到化学平衡时,4v正(02)=
5n逆(N0)
B.若单位时间内生成x mol NO的同
时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增大容器容积,
则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.化学反应速率关系是2mE(NH3)=
3v正(H20)
7.可逆反应2NH(g)—一N2(g)+3H2
(g)在密闭容器中进行,达到平衡状态的标
志是
()
①单位时间内生成n mol N,的同时生
成2 mol NH
②单位时间内生成n mol N,的同时生
成3 mol H2
③用NH、N2、H,的物质的量浓度变化
60
表示的反应速率之比为2:1:3
④各气体的浓度不再改变
⑤混合气体的平均相对分子质量不再
改变
A.①④⑤
B.②3⑤
C.①③④
D.①②③④⑤
8.在N2+3H2一2NH(正反应为放
热反应)的反应中,为了提高H的利用率,
可以采取的措施为
(
A.升温
B.增大压强
C.使用催化剂
D.增大H2的浓度
9.(2023北京卷)下列事实能用平衡移
动原理解释的是
A.H,02溶液中加入少量Mn0,固体,促
进H20,分解
B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合
气体,受热后颜色加深
C.铁钉放人浓HNO,中,待不再变化
后,加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀H2S04反应过程中,加人
少量CuS0,固体,促进H2的产生
10.(2021湖南卷)(双选)已知:A(g)
+2B(g)一3C(g)△H<0,向一恒温恒容
的密闭容器中充入1molA和3molB发生
反应,t时达到平衡状态I,在t2时改变某
一条件,t,时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应
速率随时间的变化如图所示。下列说法正
确的是
t3 t/min
A.容器内压强不变,表明反应达到
平衡
第八章化学反应速率和化学平衡
B.t,时改变的条件:向容器中加入C
C.平衡时A的体积分数p:p(Ⅱ)>
o(I)
B
D.平衡常数K:K(Ⅱ)<K(I)
反应进程
11.(2024广东卷)对反应S(g)
T(g)(I为中间产物),相同条件下:①加入
催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短;
②提高反应温度,c平(S)/c平(T)增大,
c平(S)/c平(I)减小。基于以上事实,可能的
反应进程
反应历程示意图(“—”为无催化剂,“-
-”为有催化剂)为
D
反应进程
反应进程
第三节
化学平衡常数、图像、计算
(2)对正向吸热反应,升高温度,K值
知识梳理
增大:对正向放热反应,升高温度,K值减小
、化学平衡常数
(反之可判断反应的热效应)。
1.化学平衡时,各生成物浓度的系数
3.K越大,表示反应进行的程度越大,
次方的乘积除以各反应物浓度的系数次方
即平衡时生成物越多,反应物越少,反应越
的乘积所得的值称为化学平衡常数,用K
容易进行;K越小,表示反应进行的程度
表示,如mA(g)+nB(g)一pC(g)+
越小。
9D(g),K=c(C)·(D)
4.利用K值做标准,可判断反应是否
(注:固体、纯液
c"(A)·c"(B)
达到平衡以及不平衡时反应进行的方向。
体、液态水不列入平衡常数的表达式中)。
如对于反应:mA(g)+nB(g)==pC(g)+
2.K是个常数,只与方程式的写法和温
qD(g),在一定温度的任意时刻,反应物与
度有关。
生成物的浓度有如下关系:
(1)方程式中化学计量数扩大一倍,平
Q=g(C)·c(D)
衡常数变为原来的平方;方程式倒写,平衡
(A)·c(B)°
常数是原来的倒数。
当Q<K时,说明产物的浓度还没有达
61H2的浓度会瞬间减小,则消耗H2的速率瞬间减小,A错
误;将容积缩小,氢气的浓度增大,反应速率增大,B正
确;容积不变,充入氩气,H2、H20(g)的浓度不变,反应速
率不变,C正确;压强不变,充入氖气,体积增大,H2、H20
(g)的浓度减小,反应速率减小,D正确。
6D[解析]对于任何化学反应,体系温度升高,均
可增大反应速率,A正确;由于高温高压液态水中,c
(H)和c(0H)增大,油脂水解向右移动的倾向变大,因
而油脂与水的互溶能力增强,反应速率增大,B正确:油
脂在酸性条件下水解,以H作催化剂,加快水解,因而高
温高压液态水中,c(H*)增大,可催化油脂水解反应,且
产生的酸进一步催化水解,C正确;高温高压液态水中的
油脂水解,其水环境仍呈中性,因而不能理解成相当于常
温下在体系中加入了相同c(H)的酸或相同c(OH)的
碱的水解,而是以体系升温、增加水和油脂的互溶以及提
高水中H浓度的方式,促进油脂的水解,D错误。
7.AB[解析]压强改变反应速率本质上是压强的
变化导致浓度的变化,才引起反应速率的变化。C项,虽
然压强增大,但反应物的浓度均未发生变化,所以反应速
率不变;D项在恒压下进行,充入He,会使反应物的浓度
减小,所以反应速率减小。选AB。
8B[解析]反应速率之比等于化学计量数之比,则
反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越大。
①0.03moVL:s)x60s/mim=1.8mo/(L·min);
1
②36
mo/(L·min)=1.2moV(L·min):
③0.04mo/(L·min)x60=1.2moV(L·nmin):
2
④2-.7mo/L·min)=1.35mo/(L·min),该反应
2
速率的大小顺序为①>④>②=③。
9.C[解析]催化剂可以改变化学反应速率,一般来
说,催化剂可以用来加快化学反应速率,催化氧化氨制备
硝酸时加入铂可以加快化学反应速率,故A项不符合题
意;中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,可以让反应物快速接
触,可以加快化学反应速率,故B项不符合题意:锌粉和
盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度,会降低化学反
应速率,故C项符合题意;石墨合成金刚石,该反应中没
有气体参与,增大压强不会改变化学反应速率,故D项不
符合题意。
10.④>③=②>①
[解析]方法一:用每种物质表示的反应速率除以该
物质化学计量数,比较后作出判断,由化学方程式A+3B
—2C+2D得出:该反应进行的快慢顺序为④>③=②
>①。
方法二:若以物质A为标准,将其他物质表示的反应
速率换算为用A物质表示的速率,则有u(A):v(B)=1
:3,则②表示的v(A)=0.2mol/(L·s)。v(A):(C)=
1:2,则③表示的v(A)=0.2mol/(L·s)。v(A):v(D)
=1:2,则④表示的(A)=0.225mo/(L·s)。
故反应进行的快慢顺序为④>③=②>①。
第二节化学平衡状态的标志和活动
1.B[解析]2molN2和3molH2反应,假设反应能
够进行到底,则3molH2完全反应,生成2 mol NH3.,此时
NH3浓度为0.2mol·L1,但由于反应是可逆反应,不能
完全反应,所以NH3浓度达不到0.2mol·L'。
2B[解析]该可逆反应的反应前后气体计量数不
发生变化,缩小反应容器容积,相当于加压,正逆反应速
率同等程度增大,A错误;在建立平衡前,碳的质量不断
改变,达到平衡时,质量不变,因而碳的质量不再改变说
明反应已达平衡,B正确;若压强不再改变说明反应达到
平衡,表明反应前后气体的计量数不等,故A、C可能均
为气体,C错误;已知N2(g)+3H2(g)=→2NH(g)△H,合
成NH3实际参与反应n(H2)=3×10%=0.3mol,因而Q1
=0.3/3×|△H1=0.1|△H|,分解NH3时实际消耗的n
(NH3)=2×10%=0.2mol,Q2=0.2/2×1△H=0.11△H,则
Q1=Q2,D错误。
3.D[解析]由勒夏特列原理知A项、B项中平衡均
向正反应方向移动;C项,从离子反应角度看,KCl与平衡
状态无关;恒压下充入稀有气体相当于对体系减压,平衡
向左移动,D正确。
4.D[解析]SO,的浓度增大,说明该反应向正反应
方向进行建立平衡,若二氧化硫和氧气完全反应,由方程
式2S02(g)+02(g)→2S03(g)可知S03的浓度变化为
0.2mol·L1,实际变化小于该值,故c(S03)小于
0.4mol·L1,A错误;由于硫元素守恒,c(S03)+c(S02)
=0.2mol·L1+0.2mol·L1=0.4mol·L1,而选项中c
(S02)+c(s03)=0.15mol·L+0.15mol·L=0.3mol
·L1,B错误;02的浓度减小,说明反应向正反应方向进
行建立平衡,若S02完全反应,由方程式2S02(g)+02(g)
-一2S03(g)可知02的浓度变化为0.1mol·L1,实际变
化应小于该值,故c(02)大于0.1mol·L1,C错误;由于
硫元素守恒,c(S03)+c(S02)=0.2mol·L1+0.2mol·
L1=0.4mol·L1,D正确。
5.A[解析]消耗S02的速率与生成S0,的速率相
等,都表示的是正反应速率,无法判断正逆反应速率是否
相等,故A错误;正逆反应速率相等,达到平衡状态,故B
正确:反应前后气体物质的量不同,所以气体物质的量不
变说明反应达到平衡状态,故C正确:该反应是一个反应
前后气体体积改变的化学反应,当反应达到平衡状态时,
各物质的浓度不变,导致容器中压强不随时间的变化而
改变,故D正确。
6.A[解析]化学反应中反应速率之比等于化学计
量数之比,根据化学方程式可知4(02)=5u(N0),
4z(02)=5v递(NO),v(N0)=U送(N0),故A正确;若单
位时间内生成c mol NO的同时,消耗x mol NH.3,则只表
明反应正向进行,不能体现正逆反应速率相等,故B错
误;达到化学平衡时,若增加容器体积,则物质的浓度减
小,正逆反应速率均减小,故C错误;化学反应中反应速
率之比等于化学计量数之比,根据化学方程式可知3
(NH3)=2w(H,O)成立,故D错误。
7.A[解析]可逆反应2NH3(g)=一N2(g)+3H2(g)
两边的气体系数不相等,在达到平衡时,各物质的浓度、
总物质的量、平均相对分子质量不再改变,可作为平衡判
断的标准;平衡状态的本质是正逆反应速率相等。②只
表明了正反应速率,排除;③是反应过程中一个特殊状
态,并不能表明达到平衡状态。故选A。
8B[解析]正反应为放热反应,升温,平衡逆向移
动,H2的利用率减小,A错误;反应后气体的物质的量减
少,增大压强,平衡正向移动,H2的利用率增大,B正确;
使用催化剂,平衡不移动,氢气的利用率不变,C错误:增
大H2的浓度,平衡正向移动,氨气的利用率增大,但H2
的利用率减小,D错误。
9.B[解析]Mn02会催化H202分解,与平衡移动
无关,A项错误;NO2转化为N204的反应是放热反应,升
温平衡逆向移动,NO2浓度增大,混合气体颜色加深,B
项正确:铁在浓硝酸中钝化,加热会使表面的氧化膜溶
解,铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体,与平衡移动无
关,C项错误:加入硫酸铜以后,锌置换出铜,构成原电
池,从而使反应速率加快,与平衡移动无关,D项错误。
10.BC[解析]容器内发生的反应为A(g)+2B(g)
—一3C(g),该反应是气体分子数不变的可逆反应,所以
在恒温恒容条件下,气体的压强始终保持不变,则容器内
压强不变,不能说明反应达到平衡状态,A错误;根据图
像变化曲线可知,2~t3过程中,t2时V正瞬间不变,平衡
过程中不断增大,则说明反应向逆反应方向移动,且不是
“突变”图像,属于“渐变”过程,所以排除温度与催化剂
等影响因素,改变的条件为:向容器中加入C,B正确;最
初加入体系中的A和B的物质的量的比值为1:3,当向
体系中加入C时,平衡逆向移动,最终A和B各自物质
的量增加的比例为1:2,因此平衡时A的体积分数p
(Ⅱ)>(I),C正确;平衡常数K与温度有关,因该反应
在恒温条件下进行,所以K保持不变,D错误。
11.A[解析]提高反应温度,c(S)/c平(T)增大,说
明反应S(g)T(g)的平衡逆向移动,即该反应为放热
反应,c(S)/c(I)减小,说明S生成中间产物I的反应
平衡正向移动,属于吸热反应,由此可排除C、D选项;加
入催化剂,反应达到平衡所需时间大幅缩短,说明催化剂
降低了决速步骤的活化能,使得反应速率大幅加快,活化
能大的步骤为决速步骤,符合条件的反应历程示意图为
A,故A正确。
第三节化学平衡常数、图像、计算
1.B[解析]先拐先平,拐点平衡,固定压强为P2,则
T1先拐先平,则T1>T2;升高温度,B%减小,说明平衡正
向移动,则正反应方向为吸热反应,则△H>0:固定压强
为T1,则P2先拐先平,则P2>P1;增大压强,B%增大,说明
平衡逆向移动,m+n<p。
2.B[解析]温度不变,K值不变。
3.D[解析]压强越大,反应速率越大,A错误;a点
二氧化氮的体积分数大于c点,但c点压强大,说明容器
的容积变小,所以c点二氧化氮的浓度大,颜色深,B错
误;b、c两点二氧化氨的体积分数相同,说明转化率相
同,C错误;从b点到a点,压强不变,二氧化氯的体积分
数增加,结合反应为吸热反应,说明反应条件为升温,D
正确。
4.B[解析]平衡时c(HI)=3mol·L,Hl分解生
成的H2的浓度为0.5mol·L1,NH4I分解生成的H的
浓度为3mol·L+2×0.5mol·L=4mol·L,所以
NH4I分解生成的NH3的浓度为4mol·L1,所以反应①
的平衡常数K=c(NH3)·c(HI)=4mol·L'×3mol·L
=12mol2·L2,故选B。
5.A[解析]反应达到平衡时,c(Y)=0.4mol/L,则
c(X)=0.6mol/L,c(Z)=0.4mol/L。该温度下,反应的平
衡常数K=c(Y)·c(Z)_0.424
c(X)=0.65。再充入1molX和
1mK02184品活手衡笔向8
c(X)
动,A正确;该反应的正反应是气体分子数增大的反应,
再充入1molX,相当于原平衡体系中的各物质的物质的
量增大至2倍后再次达到平衡,由于压强增大,平衡逆向
移动,则平衡时c(Y)小于0.8mol/L,B错误;再充入
1molN2,X、Y、Z的浓度没有发生变化,平衡不移动,C错
误;升高温度,X的转化率增加,说明平衡正向移动,则该
反应为吸热反应,△H>0,D错误。
6B[解析」根据表中数据,温度升高,平衡常数K
在减小,说明该反应正方向是放热反应,△H<0,A正确;