1、学案学案 化学反应速率和化学平衡的图象化学反应速率和化学平衡的图象 要点一要点一 物质的量浓度或物质的量与时间物质的量浓度或物质的量与时间 关系图象关系图象【例例1 1】一定温度下，在一定温度下，在2 L2 L的密闭容器中，的密闭容器中，X X、Y Y、Z Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图图 所示：所示：下列描述中正确的是下列描述中正确的是（）A.A.反应开始到反应开始到10 s10 s，用，用Z Z表示的化学反应速率为表示的化学反应速率为 0.158 mol/(L0.158 mol/(Ls)s)B.B.反应开始到反应开始到10 s10 s，X
2、X的物质的量浓度减少了的物质的量浓度减少了0.79 0.79 mol/LC.C.反应开始到反应开始到10 s10 s时，时，Y Y的转化率为的转化率为79.079.0%D.D.反应的化学方程式为反应的化学方程式为X(g)+Y(g)Z(g)X(g)+Y(g)Z(g)解析解析 反应到反应到10 s10 s时，时，X X减少减少1.20 mol-0.41 mol=0.79 1.20 mol-0.41 mol=0.79 molmol，Y Y减少减少1.0 mol-0.21 mol=0.79 mol,Z1.0 mol-0.21 mol=0.79 mol,Z增加增加1.58 mol,1.58 mol,所以
3、所以X X、Y Y、Z Z的反应式为的反应式为X(g)+Y(g)2Z(g),DX(g)+Y(g)2Z(g),D错；用错；用Z Z表示表示的反应速率应为的反应速率应为 =0.079 mol/(L=0.079 mol/(Ls),As),A错；错；X X的物质的量浓度减少的物质的量浓度减少 =0.395=0.395 mol/L,Bmol/L,B错。错。s10L2mol58.1L2mol79.0C C变式训练变式训练1 1 在一定温度下，将等量的气体分别通在一定温度下，将等量的气体分别通入起始体积相同的密闭容器入起始体积相同的密闭容器 和和 中，使其发中，使其发生反应。从反应开始至生反应。从反应开始至
4、t t0 0时刻，容器时刻，容器 中中X X、Y Y、Z Z的物质的量的变化如图所示。则下列有关推断不正的物质的量的变化如图所示。则下列有关推断不正确的是确的是（）A.A.该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为3Z 3X+2Y3Z 3X+2YB.B.若向容器若向容器 中加入一定量中加入一定量Y Y，活塞的位置不移，活塞的位置不移 动，则动，则Y Y为固态或液态为固态或液态C.C.若两容器中均达到平衡时，两容器的体积若两容器中均达到平衡时，两容器的体积V V（）V V()()，则容器，则容器 达到平衡所需时间小于达到平衡所需时间小于t t0 0D.D.当容器中均达到平衡时，若容器当容器中均达到
5、平衡时，若容器 中的活塞位中的活塞位置置 保持不动，则说明该反应必为反应前后气体体积保持不动，则说明该反应必为反应前后气体体积不不 变的反应变的反应 答案答案 C C要点二要点二 转化率或百分含量与压强、时间、温度关系转化率或百分含量与压强、时间、温度关系 图象图象【例例2 2】已知：已知：4NH4NH3 3（g g）+5O+5O2 2（g g）4NO4NO（g g）+6H+6H2 2O O（g g）H H=-1 025 kJ/mol=-1 025 kJ/mol，该反应是一个可逆反应，若反应，该反应是一个可逆反应，若反应 起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确起始物质的量相同，下列关于
6、该反应的示意图不正确 的是的是（）解析解析 本题考查化学平衡移动原理和化学平衡图象本题考查化学平衡移动原理和化学平衡图象的关系。根据题给可逆反应知该反应为放热反应，的关系。根据题给可逆反应知该反应为放热反应，升温升温,平衡向逆反应方向移动，平衡向逆反应方向移动，NONO的含量降低，故选的含量降低，故选项项A A符合，选项符合，选项C C不符合；增大压强，平衡向逆反应不符合；增大压强，平衡向逆反应方向移动，方向移动，NONO的含量降低，故选项的含量降低，故选项B B符合；增加催化符合；增加催化剂，对平衡移动无影响，但能缩短反应达到平衡的剂，对平衡移动无影响，但能缩短反应达到平衡的时间，故选项时间
7、，故选项D D符合。符合。答案答案 C C变式训练变式训练2 2 下图是温度和压强对下图是温度和压强对X+Y 2ZX+Y 2Z反反应的影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标应的影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡混合气体中表示平衡混合气体中Z Z的体积分数。下列叙述正确的的体积分数。下列叙述正确的是是 （）A.A.上述可逆反应的正反应为放热反应上述可逆反应的正反应为放热反应B.XB.X、Y Y、Z Z均为气态均为气态C.XC.X和和Y Y中只有一种为气态，中只有一种为气态，Z Z为气态为气态D.D.上述反应的逆反应的上述反应的逆反应的H H0 0解析解析 本题通过图示设置情境考查
8、外界条件（温本题通过图示设置情境考查外界条件（温度、压强）对平衡移动（度、压强）对平衡移动（Z Z的体积分数）的影响，的体积分数）的影响，主要考查逻辑推理和识图能力。由图象可知，随温主要考查逻辑推理和识图能力。由图象可知，随温度升高度升高Z Z的体积分数增大，该反应为吸热反应，的体积分数增大，该反应为吸热反应，A A、D D错；错；1 000 kPa1 000 kPa比比10 kPa10 kPa时时Z Z的体积分数小，说明的体积分数小，说明增大压强平衡左移，增大压强平衡左移，X X、Y Y中至少有一种应为非气态，中至少有一种应为非气态，B B错，故选错，故选C C。答案答案 C C要点三要点三
9、 几种特殊的图象几种特殊的图象 【例例3 3】如图，条件一定时，反应如图，条件一定时，反应2NO2NO（g g）+O+O2 2(g)(g)2NO 2NO2 2(g)+(g)+Q Q（正反应为放热）中（正反应为放热）中NONO的的R Rmaxmax与与T T变化关变化关 系曲线，图中有系曲线，图中有a a、b b、c c、d 4d 4个点，其中表示未达个点，其中表示未达到到 平衡状态，且平衡状态，且v v正正v v逆逆的点是的点是（）A.aA.a B.b B.bC.cC.cD.dD.d解析解析 化学平衡时有化学平衡时有R Rmaxmax，a a、b b在曲线上为平衡点，在曲线上为平衡点，c c、
10、d d点未达平衡。点未达平衡。d d点在曲线右上方，从点在曲线右上方，从d d点向横坐标引辅点向横坐标引辅助线，可知该温度平衡时助线，可知该温度平衡时R R（NONO）比）比d d点的小，说明该点点的小，说明该点未达到平衡，且未达到平衡，且v v正正v v逆逆平衡向逆向移动，或从平衡向逆向移动，或从d d点向纵点向纵坐标引垂线，坐标引垂线，d d点点T T比平衡点的高，该反应正向放热，升比平衡点的高，该反应正向放热，升高温度平衡向吸热的逆向移动高温度平衡向吸热的逆向移动,同样得出结论同样得出结论v v正正v v逆逆，而选而选D D。答案答案 D D变式训练变式训练3 3 m mA(s)+A(s
11、)+n nB(g)B(g)p p C(g)(C(g)(正反正反应为吸热反应应为吸热反应)的可逆反应中，在恒温条件下，的可逆反应中，在恒温条件下，B B的的体积分数体积分数B B%与压强（与压强（p p）的关系如图所示。有关叙述）的关系如图所示。有关叙述正确的是正确的是（）A.A.m m+n np pB.B.n np pC.xC.x点：点：v v正正v v逆逆，y y点：点：v v正正v v逆逆D.xD.x点比点比y y点反应速率慢点反应速率慢D1.1.将将a a g g块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的 质量随时间的变化曲线如下图的实线所示。在相质量随
12、时间的变化曲线如下图的实线所示。在相同同 的条件下，将的条件下，将b b g(g(a a b b)粉末状碳酸钙与同浓度盐粉末状碳酸钙与同浓度盐酸酸 反应，则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是反应，则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是()解析解析 粉末状碳酸钙的表面积比块状碳酸钙的表面粉末状碳酸钙的表面积比块状碳酸钙的表面积大，故在相同条件下，与同浓度的盐酸反应时化积大，故在相同条件下，与同浓度的盐酸反应时化学反应速率快，即单位时间内损失的学反应速率快，即单位时间内损失的CaCOCaCO3 3的质量大，的质量大，可排除可排除A A、B B；由于；由于a a b b，用粉末状，用粉末状CaCOCa
13、CO3 3的消耗量大于的消耗量大于块状块状CaCOCaCO3 3，故当粉末状，故当粉末状CaCOCaCO3 3完全消耗时，块状完全消耗时，块状CaCOCaCO3 3尚有剩余，此后单位时间内尚有剩余，此后单位时间内CaCOCaCO3 3的损失量又大的损失量又大于粉末状于粉末状CaCOCaCO3 3。答案答案 C C2.2.已知某可逆反应在密闭容器中进行，化学方程式已知某可逆反应在密闭容器中进行，化学方程式为为 A A（g g）+2B+2B（g g）3C(g)+D(s)3C(g)+D(s)H HO O。图中图中a a 曲线代表一定条件下该反应的过程。若使曲线代表一定条件下该反应的过程。若使a a曲
14、线曲线变变 为为b b曲线，可采取的措施是曲线，可采取的措施是（）增大增大A A的浓度的浓度 缩小容器的容积缩小容器的容积 加入催加入催化剂化剂 升高温度升高温度 A.A.B.B.C.C.D.D.C3.3.可逆反应可逆反应2SO2SO2 2（g g）+O+O2 2（g g）2SO2SO3 3（g g）H H0 0，在，在 一定条件下达到平衡状态，时一定条件下达到平衡状态，时 间为间为t t1 1时改变条件。化学反应时改变条件。化学反应 速率与反应时间的关系如图所速率与反应时间的关系如图所 示。下列说法正确的是示。下列说法正确的是（）A.A.若温度、反应体系容积不变若温度、反应体系容积不变,t
15、t1 1时充入时充入SOSO3 3（g g）B.B.若压强不变，若压强不变，t t1 1时升高反应体系温度时升高反应体系温度 C.C.若温度、容积不变，若温度、容积不变，t t1 1时充入一定量时充入一定量N N2 2 D.D.若温度、压强不变，若温度、压强不变，t t1 1时充入时充入SOSO3 3（g g）D4.4.现有下列四个图象：现有下列四个图象：下列反应中全部符合上述图象的反应是（下列反应中全部符合上述图象的反应是（）A.NA.N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)2NH(g)2NH3 3(g)(g)H H=-=-Q Q1 1 kJ/mol(kJ/mol(Q Q1 10)0)B
16、.2SOB.2SO3 3(g)2SO(g)2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)(g)H H=+=+Q Q2 2 kJ/mol(kJ/mol(Q Q2 20)0)C.4NHC.4NH3 3(g)+5O(g)+5O2 2（g g）4NO4NO（g g）+6H+6H2 2O(g)O(g)H H=-=-Q Q3 3 kJ/mol(kJ/mol(Q Q3 30)0)D.D.H H2 2(g)+CO(g)C(s)+H(g)+CO(g)C(s)+H2 2O(g)O(g)H H=+=+Q Q4 4 kJ/mol(kJ/mol(Q Q4 40)0)解析解析 综合分析四个图象，升温，生成物的浓度增综合分析
17、四个图象，升温，生成物的浓度增大，平衡右移，正反应为吸热反应；加压，生成物大，平衡右移，正反应为吸热反应；加压，生成物的浓度减小，即正反应为体积增大的反应，可知的浓度减小，即正反应为体积增大的反应，可知B B项项符合。符合。B B5.5.一密闭容器中充入一密闭容器中充入X X和和Y Y，在一定条件下发生下列，在一定条件下发生下列 反应：反应：a aX X（g g）+b bY Y（g g）c cZ(g)+Z(g)+d dW(s)W(s)H H=Q Q kJ/mol,kJ/mol,图图是不同温度下反应达到平衡时，是不同温度下反应达到平衡时，混合物中混合物中Z Z的体积分数和压强的关系示意图。下列的
18、体积分数和压强的关系示意图。下列 说法正确的是说法正确的是（）A.A.由图由图可知，可知，Q Q0,0,但但a a+b b与与c c+d d的大小无法判断的大小无法判断 B.B.若若a a=c c，保持体积不变，再充入与起始相同量的，保持体积不变，再充入与起始相同量的X X、Y Y，则，则Z Z的体积分数减小的体积分数减小C.C.该反应在不同温度下该反应在不同温度下Z Z的体积分数与时间的关系图的体积分数与时间的关系图 象可用图象可用图表示表示D.D.恒温恒容条件下，恒温恒容条件下，2NO2NO2 2（g g）N N2 2O O4 4（g g）达平达平 衡后再次充入衡后再次充入N N2 2O
19、O4 4，充入瞬间平衡正向移动，充入瞬间平衡正向移动答案答案 AC AC 6.6.下图是红磷下图是红磷P P（s s）和）和ClCl2 2(g)(g)发生反应生成发生反应生成PClPCl3 3(g)(g)和和 PClPCl5 5(g)(g)的反应过程和能量关系图。其中的反应过程和能量关系图。其中PClPCl5 5(g)(g)分解分解 成成PClPCl3 3(g)(g)和和ClCl2 2(g)(g)的反应是一个可逆反应。的反应是一个可逆反应。T T时，时，在密闭容器中加入在密闭容器中加入0.6 mol PCl0.6 mol PCl5 5，达平衡时，达平衡时PClPCl5 5还剩还剩 0.45 m
20、ol0.45 mol，其分解率为，其分解率为 。则下列推断不正确。则下列推断不正确的是的是 （）A.A.等于等于2525%B.B.若升高温度，平衡时若升高温度，平衡时PClPCl5 5的分解率小于的分解率小于 C.C.若起始时加入若起始时加入0.6 mol PCl0.6 mol PCl3 3和和0.6 mol Cl0.6 mol Cl2 2，以相，以相同的同的 条件进行反应，则平衡时条件进行反应，则平衡时PClPCl3 3转化率为转化率为3 3D.D.其他条件不变，增大压强，其他条件不变，增大压强，PClPCl5 5的转化率小于的转化率小于解析解析 易求得易求得 =(0.6 mol-0.45
21、mol)/0.6=(0.6 mol-0.45 mol)/0.6 molmol100%100%=25%=25%，A A对；由图可知对；由图可知PClPCl5 5分解是吸热过程，升温分解是吸热过程，升温使分解率增大，使分解率增大，B B错；加入错；加入0.6 mol PCl0.6 mol PCl3 3和和0.6 mol Cl0.6 mol Cl2 2与直接加入与直接加入0.6 mol PCl0.6 mol PCl5 5效果相当，平衡时体系内仍效果相当，平衡时体系内仍有有0.15 mol PCl0.15 mol PCl3 3，易求出，易求出PClPCl3 3的转化率为的转化率为75%,C75%,C对
22、；对；增大压强有利于增大压强有利于PClPCl5 5(g)PCl(g)PCl3 3(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)(g)的平衡向左移动，的平衡向左移动，PClPCl5 5的转化率降低，的转化率降低，D D对。对。答案答案 B B7.7.根据有关图象，判断下列说法正确的是（根据有关图象，判断下列说法正确的是（）A.A.由图象由图象可知，该反应在可知，该反应在T T1 1、T T3 3处达到平衡处达到平衡B.B.由图象由图象可知，该反应的可知，该反应的H H0 0C.C.图象图象发生反应的化学方程式为发生反应的化学方程式为2X+6Y 3Z2X+6Y 3ZD.D.由图象由图象可知，相同条件下起始
23、时投入可知，相同条件下起始时投入0.1 mol/L X0.1 mol/L X、0.3 mol/L Y0.3 mol/L Y和和0.3 mol/L Z0.3 mol/L Z反应，达到平衡后，反应，达到平衡后，Z Z的的 浓度为浓度为0.4 mol/L 0.4 mol/L 解析解析 在图象在图象中中T T1 1、T T3 3时时X%X%、Z%Z%的百分含量相的百分含量相等，并不能说明达到化学平衡，而在等，并不能说明达到化学平衡，而在T T2 2时时Z%Z%最大，说最大，说明达到平衡；温度升高（明达到平衡；温度升高（T T2 2T T3 3）时）时Z%Z%降低，说明反降低，说明反应应2X(g)+Y(
24、g)2Z(g)2X(g)+Y(g)2Z(g)为放热反应，为放热反应，H H00；在图象；在图象中，中，X X、Y Y浓度逐渐减小，为反应物，浓度逐渐减小，为反应物，Z Z的浓度增大为生成物，达到平衡时的浓度增大为生成物，达到平衡时c c(Z)=(Z)=0.4 0.4 mol/L-0.1 mol/L=0.3 mol/Lmol/L-0.1 mol/L=0.3 mol/L，c c(X)=0.2 mol/L(X)=0.2 mol/L，c c(Y)=0.7 mol/L-0.1 mol/L=0.6 mol/L(Y)=0.7 mol/L-0.1 mol/L=0.6 mol/L，所以化，所以化学反应方程式为：
25、学反应方程式为：2X+6Y 3Z2X+6Y 3Z；若相同条；若相同条件下，起始投入量按所给数量投入，将件下，起始投入量按所给数量投入，将0.3 mol/L Z0.3 mol/L Z转化为转化为X X、Y Y，则，则X X、Y Y的浓度分别为：的浓度分别为：c c(X)=0.3(X)=0.3 mol/Lmol/L，c c(Y)=(Y)=0.9 mol/L0.9 mol/L显然与原平衡不等效。显然与原平衡不等效。答案答案 8.8.氨气在国民经济中占有重要地位，合成氨的整个氨气在国民经济中占有重要地位，合成氨的整个工业生产包括造气、净化、合成氨三大部分。工业生产包括造气、净化、合成氨三大部分。（1
26、1）以天然气为原料制造氢气，反应可简单表示为：）以天然气为原料制造氢气，反应可简单表示为：CHCH4 4+H+H2 2O CO+3HO CO+3H2 2 CO+HCO+H2 2O COO CO2 2+H+H2 2 H H0 0 一定温度下，向某密闭容器中充入一定量的一定温度下，向某密闭容器中充入一定量的COCO和水和水 蒸气，反应过程中蒸气，反应过程中COCO和和COCO2 2的浓度与时间的关系如的浓度与时间的关系如 下图所示：下图所示：s s则则8 min8 min内内COCO的平均反应速率的平均反应速率v v（COCO）=。请写出两条在以天然气为原料制造氢气的生产中，请写出两条在以天然气为
27、原料制造氢气的生产中，能提高能提高COCO转化率的措施：转化率的措施：。（2 2）合成氨发生的反应为）合成氨发生的反应为N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3。400400时，该反应平衡时，该反应平衡常数常数K K=0.5=0.5（mol/Lmol/L）-2-2。已知该反。已知该反应的平衡常数与温度的关系如图所应的平衡常数与温度的关系如图所示。示。500500时，在时，在0.5 L0.5 L的定容容器中进行合成氨反应，的定容容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得一段时间后，测得N N2 2、H H2 2、NHNH3 3的物质的量分别是的物质的量分别是2 mol2 mol、1mol
28、1mol、2 mol2 mol，则此时反应，则此时反应v v（N N2 2）正正 v(Nv(N2 2)逆逆（填（填“”、“”、“=”或或“不能确定不能确定”）。）。0.062 5 0.062 5 mol/(Lmol/(Lmin)min)升高温度、充入过量升高温度、充入过量的的H H2 2O O（g g）(或或COCO气体循环利用）气体循环利用）9.9.在一恒温恒容体积为在一恒温恒容体积为1 L1 L的容器中存在可逆反应：的容器中存在可逆反应：2NO2NO2 2（g g）N N2 2O O4 4(g),(g),已知：已知：NONO2 2、N N2 2O O4 4的的消消 耗速率与本身浓度的关系为
29、：耗速率与本身浓度的关系为：v v(NO(NO2 2)=)=k k1 1c c2 2(NO(NO2 2)，v v(N(N2 2O O4 4)=)=k k2 2c c(N(N2 2O O4 4),),其中其中k k1 1、k k2 2是与反应及温度有关的常数，可以根据上述关系是与反应及温度有关的常数，可以根据上述关系 式建立一个速率式建立一个速率-浓度的图象如图所示：浓度的图象如图所示：试回答下列问题：试回答下列问题：（1 1）图中的交点）图中的交点A A对应该可逆反应的状态是否达到对应该可逆反应的状态是否达到化学平衡状态？化学平衡状态？（填（填“是是”或或“否否”），），作出判断的理由是作出判
30、断的理由是 。（2 2）若）若k k1 1=k k2 2，在开始时向该容器中充入，在开始时向该容器中充入1 mol NO1 mol NO2 2,则达到平衡时则达到平衡时NONO2 2的浓度为的浓度为 mol/Lmol/L，N N2 2O O4 4的浓度为的浓度为 mol/Lmol/L。（3 3）若）若k k1 1k k2 2,在开始时向该容器中充入在开始时向该容器中充入1 mol NO1 mol NO2 2，设达到平衡时设达到平衡时NONO2 2的浓度为的浓度为c c1 1,N,N2 2O O4 4的浓度为的浓度为c c2 2,则则c c1 1与与c c2 2的关系为的关系为 ，c c1 1、
31、c c2 2、k k1 1、k k2 2之间存在的关系之间存在的关系为为 。否否 交点交点A A的状态只是满足的状态只是满足v v（NONO2 2）=v v（N N2 2O O4 4），而达到平衡时两者的消耗速率应为），而达到平衡时两者的消耗速率应为v v（NONO2 2）=2=2v v（N N2 2O O4 4）c c1 1+2+2c c2 2=1 mol/L=1 mol/Lk k1 1c c =2=2k k2 2c c2 221215453解析解析 判断一个可逆反应是否达到化学平衡状态的最根本依据判断一个可逆反应是否达到化学平衡状态的最根本依据是是v v（正）（正）=v v（逆），在（逆）
32、，在2NO2NO2 2（g g）N N2 2O O4 4(g)(g)这个可逆这个可逆反应中，消耗速率只要满足反应中，消耗速率只要满足v v（NONO2 2）=2=2v v(N(N2 2O O4 4),),即可以认为该可逆反应达到化学平衡状态。在（即可以认为该可逆反应达到化学平衡状态。在（1 1）中交点）中交点A A的的状态只满足状态只满足c c(NO(NO2 2)=)=c c(N(N2 2O O4 4)和和v v(NO(NO2 2)=)=v v(N(N2 2O O4 4)这两个条件，故该这两个条件，故该可逆反应并没有达到化学平衡状态。如果可逆反应并没有达到化学平衡状态。如果k k1 1=k k
33、2 2，则将，则将v v（NONO2 2）=k k1 1c c2 2(NO(NO2 2)、v v(N(N2 2O O4 4)=)=k k2 2c c(N(N2 2O O4 4)代入该可逆反应达到平衡状代入该可逆反应达到平衡状态时需要满足的条件式：态时需要满足的条件式：v v（NONO2 2）=2=2v v（N N2 2O O4 4），最终得到方程式：），最终得到方程式：k k1 1c c2 2（NONO2 2）=2=2k k2 2c c（N N2 2O O4 4），由氮元素守恒得：），由氮元素守恒得：c c(NO(NO2 2)+2)+2c c(N(N2 2O O4 4)=)=1 mol/L1
34、mol/L。已知。已知k k1 1=k k2 2，解得：，解得：c c（NONO2 2）=mol/L=mol/L，c c（N N2 2O O4 4）=mol/L=mol/L。如果。如果k k1 1k k2 2,则根据氮元素守恒则根据氮元素守恒可得：可得：c c1 1+2+2c c2 2=1 mol/L=1 mol/L，根据，根据v v(正正)=)=v v(逆逆)可得可得k k1 1c c =2=2k k2 2c c2 2。2121545310.10.t t时，向某密闭容器中加入时，向某密闭容器中加入0.3 mol A0.3 mol A、0.1 mol C0.1 mol C 和一定量的和一定量的
35、B B三种气体，保持温度不变，使之发生反三种气体，保持温度不变，使之发生反 应，各物质的浓度随时间的变化如下图中甲图所示应，各物质的浓度随时间的变化如下图中甲图所示 （t t0 0 t t1 1阶段阶段c c(B)(B)未画出），乙图为未画出），乙图为t t2 2时刻后改变容器时刻后改变容器中中 条件，反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各条件，反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各 改变一种不同的条件。已知改变一种不同的条件。已知t t3 3 t t4 4阶段为使用催化剂；阶段为使用催化剂；t t5 5 t t6 6阶段容器内阶段容器内B B的物质的量共增加的物质的量共增加0.01 mo
36、l0.01 mol，而此，而此 过程中容器与外界的热交换总量为过程中容器与外界的热交换总量为a a kJ kJ。（1 1）t t5 5 t t6 6阶段改变的条件为阶段改变的条件为 。（2 2）在上述甲图内画出）在上述甲图内画出t t0 0 t t1 1阶段阶段c c(B)(B)变化曲线；并变化曲线；并 用用v v (正正)、v v (逆逆)注明乙图内注明乙图内t t5 5 t t6 6阶段的两条曲线。阶段的两条曲线。答案答案 c c(B)(B)变化曲线如下图所示；乙图中变化曲线如下图所示；乙图中t t5 5 t t6 6阶段的两条阶段的两条曲线中，上边的是曲线中，上边的是v v(正正)，下边
37、的是，下边的是v v(逆逆)。升高温度升高温度 使用催化剂，可以同等使用催化剂，可以同等程度地加快正、逆反应的速率，但不改变反应热（或不程度地加快正、逆反应的速率，但不改变反应热（或不改变平衡状态等）改变平衡状态等）2.802.80（3 3）该反应建立第一次平衡时的化学平衡常数）该反应建立第一次平衡时的化学平衡常数为为 。（4 4）在）在t t1 1 t t7 7的平衡阶段中，平衡常数的有关变化为的平衡阶段中，平衡常数的有关变化为 （填序号）。（填序号）。a.a.t t3 3 t t4 4增大、增大、t t5 5 t t6 6减小、减小、t t6 6 t t7 7增大增大b.b.t t3 3
38、t t4 4增大、增大、t t5 5 t t6 6减小、减小、t t6 6 t t7 7增大至与原值相等增大至与原值相等c.c.t t3 3 t t5 5阶段不变、阶段不变、t t6 6 t t7 7增大增大d.d.t t3 3 t t5 5阶段不变、阶段不变、t t6 6 t t7 7减小减小（5 5）如果）如果t t5 5 t t6 6阶段同时采取阶段同时采取t t3 3 t t4 4阶段的措施，此过程中阶段的措施，此过程中容器与外界的热交换总量将容器与外界的热交换总量将 （填（填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”）a a kJ kJ，理由是，理由是 。c c等于等于解析解析 （1
39、 1）t t2 2 t t3 3阶段：根据图象可知，阶段：根据图象可知，t t2 2时刻向体时刻向体系中加入了反应物或者生成物；系中加入了反应物或者生成物；t t3 3 t t4 4阶段：加入催阶段：加入催化剂；化剂；t t4 4 t t5 5阶段和阶段和t t5 5 t t6 6阶段：这两个阶段应为改变阶段：这两个阶段应为改变温度或压强，当改变（升高或降低）温度时，必然温度或压强，当改变（升高或降低）温度时，必然引起平衡的正向或逆向移动，而改变压强时，如果引起平衡的正向或逆向移动，而改变压强时，如果方程式两边气体物质的计量数之和相等，平衡就不方程式两边气体物质的计量数之和相等，平衡就不会移动
40、，所以会移动，所以t t4 4 t t5 5阶段为改变压强，阶段为改变压强，t t5 5 t t6 6阶段为改阶段为改变温度，由于变温度，由于t t5 5 t t6 6阶段正、逆反应速率均比原来大，阶段正、逆反应速率均比原来大，说明是升高温度，而说明是升高温度，而t t4 4 t t5 5阶段正、逆反应速率均比阶段正、逆反应速率均比原来小，说明是减小压强。原来小，说明是减小压强。（2 2）向该密闭容器中加入）向该密闭容器中加入0.3 mol A0.3 mol A、0.1 mol C0.1 mol C后，其后，其浓度分别为浓度分别为0.15 mol/L0.15 mol/L和和0.05 mol/L
41、0.05 mol/L，说明容器的体积为，说明容器的体积为2 L,2 L,通过前面的分析，我们已经知道该反应的系数特点，通过前面的分析，我们已经知道该反应的系数特点，即反应前后气体系数相等，甲图中即反应前后气体系数相等，甲图中A A（反应物）、（反应物）、C(C(生成生成物物)两种物质的浓度变化数值之比两种物质的浓度变化数值之比为为 ，所以，所以B B应为生成物，且系应为生成物，且系数为数为1 1，即反应的方程式为，即反应的方程式为3A(g)3A(g)2C(g)+B(g)2C(g)+B(g)，进而可知从反应开始到平衡，进而可知从反应开始到平衡，B B的浓度增的浓度增加量为加量为0.03 mol/
42、L,0.03 mol/L,而平衡时而平衡时B B的浓度为的浓度为0.05 mol/L,0.05 mol/L,所以所以B B的起始浓度应为的起始浓度应为0.02 mol/L0.02 mol/L，据此可以完成，据此可以完成t t0 0 t t1 1阶段阶段c c（B B）变化曲线；而变化曲线；而t t5 5 t t6 6阶段采取的是升高温度，结果引起阶段采取的是升高温度，结果引起B B的的物质的量增加，说明升温使平衡正向移动，据此可知在物质的量增加，说明升温使平衡正向移动，据此可知在t t5 5 t t6 6阶段的两条曲线中阶段的两条曲线中,上边的是上边的是v v(正正),),下边的是下边的是v
43、v(逆逆)。23mol/L06.0mol/L09.0（4 4）因为化学平衡常数只与温度有关，所以）因为化学平衡常数只与温度有关，所以t t1 1 t t5 5阶阶段平衡常数不变，而段平衡常数不变，而t t5 5 t t6 6阶段是升高温度，平衡正阶段是升高温度，平衡正向移动，因此向移动，因此t t6 6 t t7 7阶段平衡常数增大。阶段平衡常数增大。（5 5）若在）若在t t5 5 t t6 6阶段同时使用催化剂，只能同等程度阶段同时使用催化剂，只能同等程度地加快正、逆反应速率而不改变反应热，所以此过地加快正、逆反应速率而不改变反应热，所以此过程中容器与外界的热交换总量不变。程中容器与外界的
44、热交换总量不变。11.11.甲醇是重要的化工产品和液体燃料，工业上可以利甲醇是重要的化工产品和液体燃料，工业上可以利用用 下列反应制取甲醇：下列反应制取甲醇：COCO2 2（g g）+3H+3H2 2（g g）CHCH3 3OHOH（g g）+H+H2 2O O（g g）CO(g)+2HCO(g)+2H2 2(g)CH(g)CH3 3OHOH（g g）（1 1）右图是改变温度时反应）右图是改变温度时反应反应速率随时间变化的示意图，反应速率随时间变化的示意图，则反应的正反应方向是则反应的正反应方向是 热（填热（填“吸吸”或或“放放 ”）反应。温度升）反应。温度升高时，其平衡常数高时，其平衡常数
45、（填（填“增增大大”或或“减小减小”）。）。（2 2）体积不变的条件下，下列措施中有利于提高反）体积不变的条件下，下列措施中有利于提高反应中应中COCO的转化率的是的转化率的是 （填字母）。（填字母）。A.A.升高温度升高温度B.B.增大压强增大压强C.C.通入通入COCOD.D.通入通入H H2 2（3 3）在保证）在保证H H2 2浓度不变的情况下，增大反应容器浓度不变的情况下，增大反应容器的体积，平衡的体积，平衡 （填字母）。（填字母）。减小减小BDBD放放A.A.向正反应方向移动向正反应方向移动B.B.向逆反应方向移动向逆反应方向移动C.C.不移动不移动 答案答案 C C作出此判断的理
46、由是作出此判断的理由是 。（4 4）在右图的坐标中作图说明压强变化对反应的化）在右图的坐标中作图说明压强变化对反应的化学平衡的影响。图中横坐标的含义是学平衡的影响。图中横坐标的含义是 ，纵，纵坐标坐标的含义是的含义是 。和和c c(CO)(CO)等比例减小，由于等比例减小，由于H H2 2浓度不变，此时浓度不变，此时 的值仍然等于的值仍然等于K K，所以不平衡，所以不平衡不移动不移动)H()CO()OHCH(223ccc)H()CO()OHCH(223ccc数数K K=，增大容器体积时，增大容器体积时，c c(CH(CH3 3OH)OH)该反应达到平衡时，平衡常该反应达到平衡时，平衡常答案答案
47、 如图如图:横坐标：压强；横坐标：压强；纵坐标：纵坐标：COCO（或（或H H2 2）的百分）的百分含量（或如图含量（或如图：横坐标：横坐标：压强，纵坐标，甲醇的百分压强，纵坐标，甲醇的百分含量或含量或COCO（或（或H H2 2）的转化率）的转化率）（5 5）反应、中）反应、中COCO、COCO2 2和和H H2 2可通过下列反应制备：可通过下列反应制备：A A：CHCH4 4+H+H2 2O(g)CO+3HO(g)CO+3H2 2B:CO+HB:CO+H2 2O(g)COO(g)CO2 2+H+H2 2反应反应A A的产物合成甲醇时的产物合成甲醇时H H2 2过量，反应过量，反应B B的产物合成甲醇的产物合成甲醇时时H H2 2不足。为了充分利用原料可将两个反应的产物混合不足。为了充分利用原料可将两个反应的产物混合使用。试计算反应使用。试计算反应A A和反应和反应B B的产物气体混合的最佳比的产物气体混合的最佳比例为例为 （用同温同压下气体体积比表示）。（用同温同压下气体体积比表示）。2121返回
