1、专题六化学反应速率化学平衡考纲要求1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法，能正确计算化学反应的转化率()。2.了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。3.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。4.掌握化学平衡的特征，了解化学平衡常数K的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。5.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。考点二化学平衡及其影响因素考点二化学平衡及其影响因素内容索引NEIRONGSUOYIN考点一化学反应速率及其影响因素考点一化学反应速率及其影响
2、因素化学反应速率及其影响因素HUA XUE FAN YING SU LV JI QI YING XIANG YIN SU0101(一)化学反应速率的计算及速率常数1.化学反应速率的计算核心回扣核心回扣1 1计算时一定要注意容器或溶液的体积，不能忽视容器或溶液的体积V，盲目地把n当作c代入公式进行计算，同时还要注意单位及规范书写，还要根据要求注意有效数字的处理。(2)根据化学方程式计算：对于反应“mAnB=pCqD”，有v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq。2.速率常数(1)假设基元反应(能够一步完成的反应)为aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g)，其速率可表示为vkca(A)cb(B)
3、，式中的k称为反应速率常数或速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数。(2)正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系对于基元反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，v正k正ca(A)cb(B)，v逆k逆cc(C)(二)正确理解化学反应速率的影响因素1.内因活化能活化能是指为了能发生化学反应，普通分子(具有平均能量的分子)变成活化分子所需要吸收的最小能量，即活化分子比普通分子所多出的那部分能量。相同条件下，不同化学反应的速率不同，主要是内因活化能大小不同所致，活化能小的化学反
4、应速率快，活化能大的反应速率慢。注意反应热为正、逆反应活化能的差值。2.外因相同的化学反应，在不同条件下，化学反应速率不同，主要原因是外因浓度、压强、温度、催化剂、光照、接触面积等因素不同所致。(1)浓度(c)：增大(减小)反应物浓度单位体积内活化分子数目增加(减少)，活化分子百分数不变有效碰撞频率提高(降低)化学反应速率加快(减慢)。(2)压强(p)：对于气相反应来说，增大(减小)压强相当于减小(增大)容器容积相当于增大(减小)反应物的浓度化学反应速率加快(减慢)。注意“惰性气体”对反应速率的影响(3)温度(T)：升高(降低)温度活化分子百分数增大(减小)有效碰撞频率提高(降低)化学反应速率
5、加快(减慢)。(4)催化剂添加催化剂降低反应的活化能活化分子百分数增大有效碰撞频率提高化学反应速率加快。添加催化剂降低反应的活化能降低反应所需的温度减少能耗。添加催化剂能改变反应的路径，如乙醇的氧化实验，该实验的总反应为2CH3CH2OHO2 2CH3CHO2H2O，活化能为E总；使用铜丝作催化剂将一步反应改变为两步反应，第一步反应为2CuO2 2CuO，活化能为E1；第二步反应为CH3CH2OHCuO CH3CHOCuH2O，活化能为E2；由于E1E总、E2v(第二步反应)B.反应的中间产物只有NO3C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D.第三步反应活化能较高1234AC56解析第一步
6、反应快速平衡，说明正、逆反应速率很大，极短时间内即可达到平衡，A项正确；第二步反应慢，说明有效碰撞次数少，C项正确；由题给三步反应可知，反应的中间产物有NO3和NO，B项错误；反应快，说明反应的活化能较低，D项错误。123456角度二化学反应速率的计算及速率常数的应用4.(1)2018全国卷，28(2)改编已知2N2O5(g)=2N2O4(g)O2(g)，起始时N2O5(g)为35.8 kPa，分解的反应速率v2103 (kPamin1)。t62 min时，测得体系中 2.9 kPa，则此时的 _kPa，v_kPamin1。123425N Op25N Op30.06.0102解析 2N2O5(
7、g)=2N2O4(g)O2(g)起始/kPa 35.8 0 062 min时/kPa 35.82.92 2.9 30所以 30.0 kPav210330.0 kPamin16.0102 kPamin1。25N Op562Op(2)2015广东，31(3)改编一定条件下测得反应2HCl(g) Cl2(g)H2O(g)的反应过程中n(Cl2)的数据如下：1234计算2.06.0 min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率(以molmin1为单位，写出计算过程)。t/min02.04.06.08.0n(Cl2)/103 mol01.83.75.47.256(3)2015全国，28(4)Bodens
8、teins研究了下列反应：1234在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：t/min020406080120 x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784上述反应中，正反应速率为v正k正x2(HI)，逆反应速率为v逆k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为_(以K和k正表示)。若k正0.002 7 min1，在t40 min时，v正_min1。1.9510356解析平衡时，v正v逆，即k正x2(HI)k逆x(H2)x(I2)，v正k正x2(HI)0.002 7
9、 min10.8521.95103 min1。1234565.2018北京，27(2)(3)(4)(2)对反应3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s)H 254 kJmol1，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2_ p1(填“”或“p1。反应是气体物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强使平衡正向移动，H2SO4的物质的量增大，体系总物质的量减小，H2SO4的物质的量分数增大456(3)I可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将补充完整。.SO24I4H=S2I22H2O.I22H2O_=_2I123
10、解析根据歧化反应的特点，反应生成S，则反应需生成H2SO4，即I2将SO2氧化为H2SO4，反应的离子方程式为I22H2OSO2= 4H2I。SO24H456(4)探究、反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。(已知：I2易溶解在KI溶液中)序号ABCD试剂组成0.4 molL1KIa molL1KI0.2 molL1H2SO40.2 molL1H2SO40.2 molL1KI0.000 2 mol I2实验现象溶液变黄，一段时间后出现浑浊溶液变黄，出现浑浊较A快无明显现象溶液由棕褐色很快褪色，变为黄色，出现浑浊较
11、A快解析对比实验只能存在一个变量，因实验B比实验A多了H2SO4溶液，则B中KI溶液的浓度应不变，故a0.4。B是A的对比实验，则a_。1230.4456比较A、B、C，可得出的结论是_。实验表明，SO2的歧化反应速率DA。结合、反应速率解释原因：_。123解析加入少量I2时，反应明显加快，说明反应比反应快；D中由反应产生的H使反应加快。I是SO2歧化反应的催化剂，H单独存在时不具反应比快；D中由反应产生的H使反应加快有催化作用，但H可以加快歧化反应速率4566.2018全国卷，27(2)CH4CO2催化重整反应为CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247 kJmol1反应中催
12、化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：由上表判断，催化剂X_Y(填“优于”或“劣于”)，理由是_。劣于催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对较小，相对于催化剂X，消碳反应速率大 积碳反应CH4(g)=C(s)2H2(g)消碳反应CO2(g)C(s)=2CO(g)H/kJmol175172活化能/kJmol1催化剂X3391催化剂Y4372123456在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是_(填标
13、号)。A.K积、K消均增加B.v积减小、v消增加C.K积减小、K消增加D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大123AD456解析积碳反应中，由于催化剂X的活化能比催化剂Y的活化能要小，所以催化剂X更有利于积碳反应的进行；而消碳反应中，催化剂X的活化能大于催化剂Y，所以催化剂Y更有利于消碳反应的进行；综合分析，催化剂X劣于催化剂Y。由表格可知积碳反应、消碳反应都是吸热反应，温度升高，平衡右移，K积、K消均增加，反应速率均增大，从图像上可知，随着温度的升高，催化剂表面的积碳量是减小的，所以v消增加的倍数要比v积增加的倍数大。 积碳反应CH4(g)=C(s)2H2(g)消碳反应CO2(g)C(s)=2
14、CO(g)H/kJmol175172活化能/kJmol1催化剂X3391催化剂Y4372123456在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为vk p(CH4)p(CO2)0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如下图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为_。123解析由速率方程表达式vkp(CH4)p(CO2)0.5可知，v与p(CO2)成反比例关系，p(CO2)越大，反应速率越小，所以pc(CO2)pb(CO2)pa(CO2)。pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)456题组一全方位掌握化学反应速
15、率及其应用1.已知：反应aA(g)bB(g)cC(g)，某温度下，在 2 L 的密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示：题组集训题组集训3 312345(1)经测定前4 s内v(C)0.05 molL 1s 1，则该反应的化学方程式为_。解析前4 s内，c(A)0.8 molL10.5 molL10.3 molL1，12345v(A)v(C)ac(0.075 molL1s1)(0.05 molL1s1)32，由图像知，在12 s时c(A)c(B)(0.6 molL1)(0.2 molL1)31ab，则a、b、c三者之比为312，所以该反应的化学方程式为3A
16、(g)B(g) 2C(g)。(2)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)0.3 molL1s1；乙：v(B)0.12 molL1s1；丙：v(C)9.6 molL1min1；则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为_。12345乙甲丙解析丙容器中v(C)9.6 molL1min10.16 molL1s1，12345故甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙甲丙。.密闭容器中发生如下反应：A(g)3B(g) 2C(g)H0。根据下面速率时间图像，回答下列问题。(1)下列时刻所改变的外界条件：t1_；t3_；t4_
17、。升高温度 加入催化剂 减小压强解析t1时，v逆增大程度比v正增大程度大，说明改变的条件是升高温度。t3时，v正、v逆同等程度地增大，说明加入了催化剂。t4时，v正、v逆都减小且v正减小的程度大，平衡向逆反应方向移动，说明改变的条件是减小压强。12345(2)反应速率最快的时间段是_。t3t4段解析由于在t3时刻加入的是催化剂，所以t3t4段反应速率最快。12345.COCl2的分解反应为COCl2(g) Cl2(g)CO(g)H108 kJmol1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出)：解析从三种物质的浓
18、度变化趋势可知，从第4 min开始，平衡正向移动。由于该反应是吸热反应，所以改变的条件是升高温度。因此有：T(2)T(8)。12345(1)比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)_(填“”“”或“”)T(8)。(2)若12 min时反应在温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)_molL1。解析由于第12 min与第8 min温度相同，故其平衡常数相等，123450.031(3)比较产物CO在23 min、56 min和1213 min时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小：_。解析根据化学反应速率的定
19、义，可知反应在23 min和1213 min处于平衡状态，平均反应速率为0，故v(56)v(23)v(1213)。12345v(56)v(23)v(1213)(4)比较反应物COCl2在56 min和1516 min时平均反应速率的大小：v(56)_(填“”“”或“”)v(1516)，原因是_。解析在56 min和1516 min时反应温度相同，但1516 min 时各组分的浓度都小，因此反应速率小。12345在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大.硝基苯甲酸乙酯在OH存在下发生水解反应：O2NC6H4COOC2H5OH O2NC6H4COOC2H5OH两种反应物的初始浓度均为0.
20、050 molL1,15 时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率随时间变化的关系如表所示。回答下列问题：计算该反应在120180 s与180240 s区间的平均反应速率_、_；比较两者大小可得出的结论是_。123457.3105 molL1s15.8105 molL1s1 120180 s时间段速率大是因为反应物浓度大，180240 s时间段速率小是因为反应物浓度小，即随着反应进行，反应物浓度降低，反应速率减慢t/s0120180240330530600700800/%033.041.848.858.069.070.471.071.012345题组二速率常数的应用2.化学工作者对NO与H2
21、的反应进行研究，提出下列3步机理：(k为速率常数)第一步：2NO N2O2 快反应，平衡时：v正k正c2(NO)v逆k逆c(N2O2)第二步：N2O2H2=N2OH2O慢反应第三步：N2OH2=N2H2O 快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步平衡，下列说法正确的是_(填字母)。A.v(第一步逆反应)v(第二步反应)B.总反应快慢主要由第二步反应决定C.达平衡时，2c(NO)c(N2O2)D.第一步反应的平衡常数K12345BD解析第二步为慢反应，故其反应速率应小于第一步，A项错误；总反应快慢应由慢反应决定，即主要由第二步反应决定，B项正确；到达平衡时k正c2(NO)k逆c(N2O2)，k
22、正、k逆值未知，故两者浓度大小关系未知，C项错误；123453.N2O4与NO2之间存在反应N2O4(g) 2NO2(g)。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，在一定条件下，该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系：v(N2O4)k1p(N2O4)，v(NO2)k2p2(NO2)，其中k1、k2是与反应温度有关的常数。则一定温度下，k1、k2与平衡常数Kp的关系是k1_。12345解析Kp ，平衡时NO2、N2O4的消耗速率比v(NO2)v(N2O4)k2p2(NO2)k1p(N2O4)21。4.T1 时，在一密闭容器中发生反应4NO(g) N2(g) 2NO2(g)，其正反应速
23、率表达式为：v正k正cn(NO)，测得速率和浓度的关系如下表。12345序号c(NO)/molL1v正/molL1s10.104.001090.206.401080.303.24107则n_，k正_mol3L3s1。 达到平衡后， 若减小压强， 则混合气体的平均相对分子质量将_(填“增大”“减小”或“不变”)。 44 105减小解析将代入公式中，4.001090.10n k正，6.401080.20nk正；可以求出n4，k正4 105mol3L3s1。平均相对分子质量 ，各物质都是气体，总质量不变；减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，总物质的量增加，平均相对分子质量减小。5.T1温度时在容
24、积为2 L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)O2(g) 2NO2(g)H”“说明平衡逆向移动，根据温度对化学平衡移动的影响，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，所以T2T1。返回0202化学平衡及其影响因素HUA XUE PING HENG JI QI YING XIANG YIN SU核心回扣核心回扣1 11.“讲练结合”突破化学平衡状态标志的判断问题(1)化学平衡标志的判断要注意“三关注”：一要关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压还是绝热容器；二要关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；三要关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。如：在一定温度下的定容容器中，当
25、下列物理量不再发生变化时：a.混合气体的压强、b.混合气体的密度、c.混合气体的总物质的量、d.混合气体的平均相对分子质量、e.混合气体的颜色、f.各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比、g.某种气体的百分含量能说明2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是_(填字母，下同)。能说明I2(g)H2(g) 2HI(g)达到平衡状态的是_。acdgeg在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：a.混合气体的压强、b.混合气体的密度、c.混合气体的总物质的量、d.混合气体的平均相对分子质量、e.混合气体的颜色、f.各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比、g.某种
26、气体的百分含量能说明2NO2(g) N2O4(g)达到平衡状态的是_。能说明C(s)CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是_。能说明A(s)2B(g)C(g)D(g)达到平衡状态的是_。能说明NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)达到平衡状态的是_。能说明5CO(g)I2O5(s)5CO2(g)I2(s)达到平衡状态的是_。acdegabcdgbdgabcbdg(2)化学平衡标志的判断还要注意“一个角度”，即从微观角度会分析判断。如：反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，下列各项能说明该反应达到平衡状态的是_(填序号)。断裂1 mol NN键的同时生成1 mol NN键断裂
27、1 mol NN键的同时生成3 mol HH键断裂1 mol NN键的同时断裂6 mol NH键生成1 mol NN键的同时生成6 mol NH键2.掌握化学平衡移动的判断方法(1)依据勒夏特列原理判断通过比较平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。若外界条件改变，引起v正v逆，此时正反应占优势，则化学平衡向正反应方向(或向右)移动；若外界条件改变，引起v正v逆，此时逆反应占优势，则化学平衡向逆反应方向(或向左)移动；若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v正和v逆仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。(2)依据浓度商(Q)规则判断通过比较浓度商(Q)与平衡常数
28、(K)的大小来判断平衡移动的方向。若QK，平衡逆向移动；若QK，平衡不移动；若QK，平衡正向移动。3.理解不能用勒夏特列原理解释的问题(1)若外界条件改变后，无论平衡向正反应方向移动或向逆反应方向移动都无法减弱外界条件的变化，则平衡不移动。如对于H2(g)Br2(g)2HBr(g)，由于反应前后气体的分子总数不变，外界压强增大或减小时，平衡无论正向或逆向移动都不能减弱压强的改变。所以对于该反应，压强改变，平衡不发生移动。(2)催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，所以催化剂不会影响化学平衡。1.(2019海南，3)反应C2H6(g)C2H4(g)H2(g)H0，在一定条件下于密闭容器中达到平衡
29、。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真题研究真题研究2 2123452.(2019浙江4月选考，17)下列说法正确的是A.H2(g)I2(g)2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变B.C(s)H2O(g)H2(g)CO(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.1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温 度和压强下，当2 mol NH3分解为
30、N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2不等于Q112345解析A项，该可逆反应的反应前后气体的化学计量数不发生变化，当缩小反应容器体积，相当于加压，正逆反应速率同等程度增加，错误；B项，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，正确；C项，若压强不再改变说明反应达到平衡，表明反应前后气体的化学计量数不等，故A、C可能均为气体，错误；123453.(2018天津，5)室温下，向圆底烧瓶中加入1 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氢溴酸，溶液中发生反应：C2H5OHHBrC2H5BrH2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C
31、2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4 和78.5 。下列有关叙述错误的是A.加入NaOH，可增大乙醇的物质的量B.增大HBr浓度，有利于生成C2H5BrC.若反应物均增大至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变D.若起始温度提高至60 ，可缩短反应达到平衡的时间12345解析D错：温度提高至60 ，化学反应速率虽然加快，但溴乙烷的沸点较低，会挥发出大量的溴乙烷，导致逆反应速率减小，故无法判断达到平衡的时间；A对：加入NaOH，消耗HBr，平衡左移，乙醇的物质的量增大；B对：增大HBr浓度，平衡右移，有利于生成溴乙烷；C对：原反应物按物质的量之比11加入，又因二者反应的化学计量数之比
32、为11，两者的平衡转化率之比为11，若将反应物均增大至2 mol，其平衡转化率之比仍为11。 123454.2018全国卷，27(1)节选CH4CO2催化重整反应为CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247 kJmol1，有利于提高CH4平衡转化率的条件是_(填标号)A.高温低压 B.低温高压C.高温高压 D.低温低压解析根据平衡移动的影响因素，该反应的正反应是一个吸热、气体体积增大的反应，所以高温低压有利于平衡正向移动。1234A5下列可判断反应达到平衡的是_(填标号)。a.溶液的pH不再变化d.c(I)y molL1123ac45解析a项，随反应进行，溶液的pH不断降低，当
33、pH不再变化时，说明反应达到了平衡；b项，速率之比等于化学计量数之比，该结论在任何时刻都成立，故无法判断是否达到平衡；d项，由图像并结合方程式可知，平衡时c(I)2y molL1，故当c(I)y molL1时，反应未达到平衡。12345tm时，v正_v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。123大于45解析由图像可知tm时刻后 仍在不断增加，说明反应还在向正向进行，故此时v正大于v逆。tm时v逆_tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是_。123小于45解析tm到tn时刻，反应一直正向进行，生成物的浓度逐渐增大，所以逆反应速率不断增大，故tm时v逆小于tn时v逆。tm时生成物浓度较低，
34、逆反应速率较慢题组一利用图像、Q与K的关系判断化学平衡状态1.汽车尾气净化的主要原理为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_(填标号)。题组集训题组集训3 312345解析达到平衡时，v正应保持不变。由于是放热反应，又是绝热容器，体系温度升高，平衡左移，K减小。图中达到平衡时，CO、CO2的物质的量的变化量之比不是11。w(NO)逐渐减小，达到平衡时保持不变。因正反应放热，容器绝热，故反应开始后体系温度升高，达到平衡状态时，体系温度不再发生变化。H是一个定值，不能用于判断可逆反应
35、是否达到平衡状态。2.一定温度下，将2 mol NO、1 mol CO充入1 L固定容积的密闭容器中发生反应：2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H0。反应过程中部分物质浓度变化如图所示：若15 min时再向容器中充入CO、N2各0.6 mol，该反应是否处于平衡状态？答案该反应处于平衡状态。解析由图像知，10 min时反应达到平衡状态，所以该反应仍处于平衡状态。12345123题组二“建模、解模”分析法在平衡移动结果判定中的应用3.在一定条件下，可逆反应2NO2(g)N2O4(g)H0达到平衡，当分别改变下列条件时，请回答下列问题：(1)保持容器容积不变，通入一定量NO2，则达到
36、平衡时NO2的百分含量_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；保持容器容积不变，通入一定量N2O4，则达到平衡时NO2的百分含量_。45解析保持容器容积不变，通入一定量NO2，等效为增大压强，平衡正向移动，NO2的百分含量减小；保持容器容积不变，通入一定量N2O4，等效为增大压强，平衡正向移动，所以NO2的百分含量减小。减小减小123(2)保持压强不变，通入一定量NO2，则达到平衡时NO2的百分含量_；保持压强不变，通入一定量N2O4，则达到平衡时NO2的百分含量_。45解析保持压强不变，通入一定量NO2或N2O4，不影响平衡，所以NO2的百分含量不变。不变不变123(3)保持容器容积不变，
37、通入一定量氖气，则达到平衡时NO2的转化率_；保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，则达到平衡时NO2的转化率_。45解析保持容器容积不变，通入一定量氖气，此过程中各物质的物质的量浓度都没有发生改变，所以平衡不移动，NO2的转化率不变；保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，则相当于减小压强，所以平衡向生成NO2的方向移动，所以NO2的转化率会减小。不变减小反思归纳1.对于反应物或生成物只有一种的可逆反应而言，在改变物质浓度而引起化学平衡移动时应遵循或应用下列方法进行分析：(1)建模法分析化学平衡当容器中的投料量是容器中的n倍时，可通过建模思想来进行考虑。一般解题步骤以PCl5(g)
38、PCl3(g)Cl2(g)为例：建模：构建容器的模型： p(始) p(平)解模：将容器进行拆分，构建新的模型(用实线箭号表示状态变化的方向，用虚线箭号表示虚拟的过程)：最后将虚拟出的两个平衡状态进行加压，把体积较大的平衡状态转化为体积较小的平衡状态。即容器的反应相当于在虚拟容器的基础上增大压强，平衡逆向移动，容器相对于容器，PCl5的体积分数增大。(2)在温度、压强不变的体系中加入某种气体反应物(或生成物)的平衡移动问题：对于aA(g) bB(g)cC(g)或bB(g)cC(g)aA(g)，当T、p不变时，加入A气体，平衡移动的最终结果与原平衡等效，相当于平衡不移动；而加入B或C，则平衡的移动
39、由浓度决定。2.转化率的变化分析在一恒容密闭容器中通入a mol A、b mol B发生反应aA(g)bB(g)cC(g)，达到平衡后，改变下列条件，分析转化率的变化情况：(1)再通入b mol B，(A)增大，(B)减小。(2)再通入a mol A、b mol B：若abc，(A)增大、(B)增大；若abc，(A)不变、(B)不变；若abc，(A)减小、(B)减小。题组三反应热与化学平衡移动4.已知298 K时，2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197 kJmol1，在相同温度下，向密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2，达到平衡时放出热量Q1；向另一体积相同的密闭容器中通
40、入1 mol SO2和1 mol O2，达到平衡时放出热量Q2。则下列关系正确的是A.2Q2Q1 B.2Q2Q1C.Q2Q1197 kJ D.Q2Q1197 kJ12345解析反应的热化学方程式：2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H197 kJmol1，由热化学方程式可知，加入2 mol SO2和1 mol O2，生成的SO3量小于2 mol，所以Q1197 kJ,1 mol SO2和1 mol O2相当于在2 mol SO2和1 mol O2达到平衡的基础上，减少反应物的浓度，平衡逆向移动，即Q2Q1，综上：Q2Q1197 kJ，故选C。123455.已知2SO2(g)O2(g)2SO
41、3(g)H197 kJmol1。在25 时，向恒压密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2，达到平衡时放出热量a1；若25 时，在此恒压密闭容器中只通入1 mol SO2和0.5 mol O2，达到平衡时放出热量a2。则下列关系正确的是A.2a2a1197 kJ B.197 kJa12a2C.a2a1197 kJ D.2a2a1197 kJ123解析恒温恒压下，对于可逆反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，向恒压密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2与只通入1 mol SO2和0.5 mol O2互为等效平衡，达到平衡时反应物的转化率一定相等，则反应放出的热量关系：a12a2；在可逆反应的热化学方程式中，反应热是指完全转化吸收或放出的热量，所以a1197 kJ，即197 kJa12a2，故选B。45
