題目列表(包括答案和解析)
3.等效平衡--在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓),對同一可逆反應(yīng),只要起始時加入的物質(zhì)的物質(zhì)的量不同,而達(dá)到平衡時,同種物質(zhì)的百分含量相同,這樣的兩種平衡狀態(tài)稱為等效平衡。若達(dá)到平衡時,不僅同種物質(zhì)的百分含量相同,且同種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度均相同,這樣的兩種平衡狀態(tài)稱為等同平衡。(等同平衡是等效平衡的一種特例)
練習(xí)1、一定溫度下,把2molSO2和1molO2通入一個固定體積的密閉容
器中,發(fā)生如下反應(yīng)2SO2(g) + O2(g) ≒2SO3 (g),當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時,反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài),F(xiàn)在該容器中,維持溫度不變,令a、b、c分別代表初始加入的SO2、 O2、SO3的物質(zhì)的量(mol),如果a、b、c取不同的數(shù)值,它們必須滿足一定的相互關(guān)系,才能保證達(dá)到平衡狀態(tài)時反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍然跟上述平衡時完全相同。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>
編號 |
起 始 狀 態(tài) |
平衡時SO3% |
平衡時SO3的物質(zhì)的量(mol) |
||
SO2(a) |
O2(b) |
SO3(c) |
|||
1 |
2 |
1 |
0 |
a% |
m |
2 |
0.5 |
0.25 |
1.5 |
a% |
m |
3 |
1 |
0.5 |
1 |
a% |
m |
4 |
0 |
0 |
2 |
a% |
m |
5 |
4 |
2 |
0 |
> a% |
> m |
6 |
a、 b、 c滿足的一般條件 a+c=2、 b+c/2=1(或a=2b、a+b+3c/2=3) |
a% |
m |
總結(jié):對于反應(yīng)前后氣體體積不等的可逆反應(yīng),在恒溫恒容的條件下,只要改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量,如果通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同,則量兩平衡等效。
練習(xí)2、一定溫度下,把2molSO2和1molO2通入一個容積可變的密閉容
器中,發(fā)生如下反應(yīng)2SO2(g) + O2(g) ≒2SO3 (g),當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時,反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài),F(xiàn)在該容器中,維持溫度不變,令a、b、c分別代表初始加入的SO2、 O2、SO3的物質(zhì)的量(mol),如果a、b、c取不同的數(shù)值,它們必須滿足一定的相互關(guān)系,才能保證達(dá)到平衡狀態(tài)時反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍然跟上述平衡時完全相同。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>
編號 |
起 始 狀 態(tài) |
平衡時SO3% |
平衡時SO3的物質(zhì)的量(mol) |
||
SO2(a) |
O2(b) |
SO3(c) |
|||
1 |
2 |
1 |
0 |
a% |
m |
2 |
0.5 |
0.25 |
1.5 |
a% |
m |
3 |
1 |
0.5 |
1 |
a% |
m |
4 |
0 |
0 |
2 |
a% |
m |
5 |
4 |
2 |
0 |
a% |
2m |
6 |
b、 b、 c滿足的一般條件 (a+c)/(b+c/2)=2 |
a% |
m |
總結(jié):對于反應(yīng)前后氣體體積不等的可逆反應(yīng),在恒溫恒壓的條件下,,改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量的情況,只要按化學(xué)計量數(shù)換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同,則達(dá)到平衡后與原平衡等效。
練習(xí)3、在一個固定體積的密閉容器中,保持溫度一定,進(jìn)行以下反應(yīng):
H2(g)+Br2(g)≒2HBr(g),已知1mol H2和2mol Br2時,達(dá)到平衡狀態(tài)后生成amol HBr(見下表已知項),在相同條件下,且保持平衡時,各組成成分的百分含量不變,對下列編號(1)~(3)的狀態(tài),請?zhí)顚懕碇锌瞻祝?/p>
編號 |
起 始 狀 態(tài)(mol) |
平衡時HBr的物質(zhì)的量(mol) |
||
H2 (a) |
Br2
(b) |
HBr (c) |
||
已知 |
1 |
2 |
0 |
a |
1 |
0.5 |
1.5 |
1 |
a |
2 |
2 |
4 |
0 |
2a |
3 |
0 |
0.5 |
1 |
0.5a |
4 |
m |
n(n≥2m) |
2(n-2m) |
a(n-m) |
總結(jié):對于反應(yīng)前后氣體體積相等的可逆反應(yīng),在恒溫恒容的條件下,,改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量的情況,只要按化學(xué)計量數(shù)換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同,則達(dá)到平衡后與原平衡等效。
練習(xí)4、在一個容積可變的密閉容器中,保持溫度一定,進(jìn)行以下反應(yīng):
H2(g)+Br2(g)≒2HBr(g),已知1mol H2和2mol Br2時,達(dá)到平衡狀態(tài)后生成amol HBr(見下表已知項),在相同條件下,且保持平衡時,各組成成分的百分含量不變,對下列編號(1)~(3)的狀態(tài),請?zhí)顚懕碇锌瞻祝?/p>
編號 |
起 始 狀 態(tài)(mol) |
平衡時HBr的物質(zhì)的量(mol) |
||
H2 (a) |
Br2
(b) |
HBr (c) |
||
已知 |
1 |
2 |
0 |
a |
1 |
0.5 |
1.5 |
1 |
a |
2 |
2 |
4 |
0 |
2a |
3 |
0 |
0.5 |
1 |
0.5a |
4 |
m |
n(n≥2m) |
2(n-2m) |
a(n-m) |
總結(jié):對于反應(yīng)前后氣體體積相等的可逆反應(yīng),在恒溫恒容的條件下,,改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量的情況,只要按化學(xué)計量數(shù)換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同,則達(dá)到平衡后與原平衡等效。
練習(xí)5、在一密閉容器中充入2molA和1molB,發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g) xC(g),達(dá)到平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)為W%;若維持容器的容積和溫度不變,按起始物質(zhì)的量A:0.6mol B:0.3mol C:1.4mol充入容器,達(dá)到平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)仍為W%,則x的值為(C)
A.只能為2 B.只能為3
C.可能是2,也可能是3 D.無法確定
練習(xí)6、在一個固定體積的密閉容器中,加入2mol A和1mol B發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)達(dá)到平衡時,C的濃度為W mol·L-1,若維持容器體積和溫度不變,按下列四種方法改變起始物質(zhì),達(dá)到平衡后,C的濃度仍為W mol·L-1的是
A.
B.
C.
D.
練習(xí)7、在一定的溫度下, 將 2體積的氮氣和 6 體積的氫氣通入一個帶活塞的容器中, 活塞的一段與大氣相通(如下圖), 容器內(nèi)發(fā)生以下反應(yīng): N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) +Q(Q>0), 若反應(yīng)達(dá)到平衡時, 測得混合氣體的總體積為 7 體積, 據(jù)此回答下列有關(guān)問題:
(1) 保持上述反應(yīng)的溫度不變, 設(shè)a、b、c分別代表初始加入的 N2、H2、NH3 的體積, 如果反應(yīng)達(dá)到平衡后混合氣體中各物質(zhì)的量與上述平衡完全相同, 則:
①若a =1, c =2, 則 b =______, 在此情況下, 反應(yīng)起始時將向______方向進(jìn)行(填寫 “正” 或 “逆”)
②若需規(guī)定起始時反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行, 則c 的取值范圍是______。
(2) 在上述裝置中, 若要控制平衡后混合氣體為 6.5 體積, 則可以采取的措施______, 原因是 ________________________.
⑴①3 ;逆 ② 1≤c≤4 ⑵降溫 ; 合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng),其他條件不變,降溫能使平衡向放熱方向移動,即向氣體體積減小的方向移動,使平衡混合氣體由7體積變?yōu)?.5體積。
練習(xí)8、在一個固定體積的密閉容器中,保持一定溫度,在一定條件下進(jìn)行如下反應(yīng): A(g)+2B(g) 3C(g),已知起始時加入1molA和3molB且達(dá)到平衡后,生成了3molC。
(1)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時C在反應(yīng)混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)為 0.25a (用字母a來表示)。
(2)相同實驗條件下,若在同一容器中改為起始時加入2molA和6molB,達(dá)到平衡時,C的物質(zhì)的量為 2a (用字母a來表示),此時C在反應(yīng)混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)為 0.25a (用字母a來表示)。
(3)相同實驗條件下,若在同一容器中改為起始時加入2molA和8molB,達(dá)到平衡時,達(dá)到平衡時要求C在混合物中體積分?jǐn)?shù)與(2)相同,則開始時還須加入C 6 mol。
練習(xí)9、把氮氣和氫氣以1:1物質(zhì)的量的比混合均勻后分成四等份,分別同時充入A、B、C、D四個裝有催化劑的真空密閉容器中(容器的容積固定),在保持相同溫度的條件下,四個容器中的合成氨反應(yīng)相繼達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。分析表中實驗數(shù)據(jù)后回答問題(用A、B、C、D填空)
容 器 代 號 |
A |
B |
C |
D |
平衡時混合物種的平均相對分子質(zhì)量 |
|
|
16 |
17 |
平衡時氮氣的轉(zhuǎn)化率 |
20% |
|
|
|
平衡時氫氣的轉(zhuǎn)化率 |
|
30% |
|
|
(1)都達(dá)到平衡時, A 容器中氨氣的物質(zhì)的量所占比例最大
(2)達(dá)到平衡時所需時間最長的容器代號為 B
(3)四個容器的容積由小到大的排列次序是 A<D<B<C
練習(xí)10、(I)恒溫、恒容下,在一個可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應(yīng)
A(g)+B(g) C(g)
(1)若開始時放入1molA和1molB,到達(dá)平衡后,生成amolA,這時A的物質(zhì)的量為 1-a mol。
(2)若開始時放入3molA和3molB,到達(dá)平衡后,生成C的物質(zhì)的量為 3a mol。
(3)若開始時放入xmolA、2molB和1molC,到達(dá)平衡后,A和C的物質(zhì)的量分別為ymol和3amol,則x= 2 mol,y= 3-3amol。
平衡時,B的物質(zhì)的量 丁 。(甲)大于2mol;(乙)等于2mol;(丙)小于2mol;(丁)可能大于、等于或小于2mol。做出此判斷的理由是 若3a>1,B的物質(zhì)的量小于2mol; 若3a=1,B的物質(zhì)的量等于2mol; 若3a<1,B的物質(zhì)的量大于2mol; 。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到達(dá)平衡后,C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是 a/(2-a) 。
(II)若維持溫度不變,在一個與(1)反應(yīng)前起始體積相同、且容積固定的容器中發(fā)生上述反應(yīng)
(5)開始時放入1molA和1molB到達(dá)平衡后生成bmolC。將與(1)小題中的a進(jìn)行比較 乙 。(甲)a<b (乙)a>b (丙)a=b (丁)不能比較a和b的大小。做出此判斷的理由是 因為(5)小題中容器容積不變,而(1)小題中容器的容積縮小,所以(5)小題中的容器中的壓力小于(1)小題中容器中的壓力,有利于逆向反應(yīng),故反應(yīng)達(dá)到平衡后a>b 。
2.外界條件對化學(xué)平衡的影響:
(1) 化學(xué)平衡移動的原因及平衡移動方向的判斷
(2)外界條件對化學(xué)平衡的影響及勒夏特列原理
溫度--在其它條件不變的情況下,增大反應(yīng)物濃度或減少生成物濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動;增大生成物濃度或減少反應(yīng)物濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動。(即在其它條件不變的情況下,改變某一物質(zhì)的濃度,則平衡向著減弱該物質(zhì)濃度改變的方向移動。)
注意:①增減固體或純液體的量,對化學(xué)反應(yīng)速率無影響,對化學(xué)平衡也無影響。②增大平衡體系中某一反應(yīng)物的濃度,可以提高另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
壓強--在其它條件不變的情況下,對于有氣體參加的反應(yīng),增大壓強,平衡向氣體體積減小的方向移動;減小壓強,平衡向氣體體積增大的方向移動。(即在其它條件不變的情況下,對于有氣體參加的反應(yīng),改變壓強,則平衡向著減弱壓強改變的方向移動。)
注意:①必須有氣體參加的平衡體系;②改變壓強實際上是通過等倍數(shù)改變體系中各物質(zhì)的濃度來影響化學(xué)平衡的。③充入與反應(yīng)無關(guān)的氣體(惰性氣體)時對化學(xué)平衡的影響:
外界條件 |
aA(g) + bB(g) == cC(g) |
|||
a+b=c |
a+b>c |
|||
速率變化 情 況 |
平衡移動 情 況 |
速率變化 情 況 |
平衡移動 情 況 |
|
恒溫恒容 |
不 變 化 |
不 移 動 |
不 變 化 |
不 移 動 |
恒溫恒壓 |
速率等倍數(shù)減小 |
不 移 動 |
速率等倍數(shù)減小 |
逆向移動 |
溫度--在其它條件不變的情況下,升高溫度,平衡向氣體吸熱反應(yīng)的方向移動;降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)的方向移動。(即在其它條件不變的情況下,改變溫度,則平衡向著減弱溫度改變的方向移動。)
催化劑--加入催化劑,能夠同等程度的加快正逆反應(yīng)的速率,平衡不移動。
勒夏特列原理(平衡移動原理)--如果改變影響平衡的一個條件(如溫度、壓強、濃度等),則平衡向著能夠減弱條件改變的方向移動。
注意:①適用范圍--所有的平衡體系(可逆反應(yīng)、溶解、電離、水解、絡(luò)合等);②對于不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動的外界條件,不能用勒夏特列原理(如催化劑、合成氨對溫度的選擇、反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)改變壓強);③平衡移動的結(jié)果是減弱條件的改變,而不是消除條件的改變。
1.概念:在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組成成分的含量保持不變的狀態(tài)叫做化學(xué)平衡狀態(tài)。
平衡狀態(tài)的特征:等、定、動、變。
平衡標(biāo)志:等、定
序號 |
2SO2(g) + O2(g) ≒2SO3 (g) |
|
1 |
單位時間內(nèi)生成nmol SO2的同時生成nmol SO3 |
√ |
2 |
單位時間內(nèi)生成nmol SO2的同時消耗nmol SO3 |
× |
3 |
百分組成SO2%= SO3% |
× |
4 |
反應(yīng)速率V(SO2)=2V(O2)= V(2SO3)時 |
× |
5 |
c(SO2):c(O2): c(SO3)=2:1:2時 |
× |
6 |
恒溫恒容時,某一生成物的濃度不再變化 |
√ |
7 |
恒溫恒容時,容器內(nèi)的壓強不變 |
√ |
8 |
條件一定,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化 |
√ |
9 |
恒溫恒壓時,混合氣體的密度不再變化 |
√ |
10 |
恒溫恒容時,混合氣體的密度不再變化 |
× |
11 |
混合氣體的總的物質(zhì)的量不再變化 |
√ |
12 |
混合氣體的總質(zhì)量不再變化 |
× |
13 |
恒溫恒壓時,混合氣體的總體積不再變化 |
√ |
序號 |
H2(g)+I2(g)≒2HI(g) |
|
1 |
單位時間內(nèi)生成nmolH2的同時生成nmolHI |
× |
2 |
一個H-H鍵斷裂的同時有兩個H-I鍵斷裂 |
√ |
3 |
百分組成HI%=I2% |
× |
4 |
反應(yīng)速率V(H2)=V(I2)=1/2V(HI)時 |
× |
5 |
c(HI):c(H2): c(I2)=2:1:1時 |
× |
6 |
恒溫恒容時,某一生成物的濃度不再變化 |
√ |
7 |
恒溫恒容時,容器內(nèi)的壓強不變 |
× |
8 |
條件一定,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化 |
× |
9 |
恒溫恒容時,混合氣體的顏色不再變化 |
√ |
10 |
恒溫恒壓時,混合氣體的密度不再變化 |
× |
11 |
恒溫恒容時,混合氣體的密度不再變化 |
× |
12 |
混合氣體的總的物質(zhì)的量不再變化 |
× |
13 |
混合氣體的總質(zhì)量不再變化 |
× |
14 |
恒溫恒壓時,混合氣體的總體積不再變化 |
× |
2.影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件
活化能--反應(yīng)所需要的能量(分子本身所具有的能夠使舊的化學(xué)鍵斷開的最低能量)
活化分子--具有比普通分子更高的能量即本身能量超過活化能的分子(可能發(fā)生有效碰撞--需要合適的取向)
有效碰撞--能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞
(活化分子可以發(fā)生有效碰撞,但不一定發(fā)生有效碰撞,受到碰撞取向的影響;發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子。)
活化分子百分?jǐn)?shù)--活化分子數(shù)占分子總數(shù)的百分?jǐn)?shù)。當(dāng)其它條件(溫度、催化劑)不變時,活化分子百分?jǐn)?shù)是一定的。
影響因素 |
單位體積 分子總數(shù) |
活化能 |
活化分子百分?jǐn)?shù) |
單位體積活化分子總數(shù) |
速率變化 |
增大濃度 |
變 大 |
不變化 |
不變化 |
變 大 |
變快 |
增大壓強 |
變 大 |
不變化 |
不變化 |
變 大 |
變快 |
升高溫度 |
不變化 |
不變化 |
變 大 |
不變化 |
變快 |
加催化劑 |
不變化 |
變 小 |
變 大 |
變 大 |
變快 |
注意:(1)增減固體或純液體的量對化學(xué)反應(yīng)的速率沒有影響;
(2)壓強的改變是通過改變?nèi)萜鞯娜莘e或等倍數(shù)增減各組分的量來實現(xiàn)的。若只改變某一組分的量不能認(rèn)為是改變了壓強。
(3)充入惰性氣體,對化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生的影響:恒容時無影響,恒壓時對反應(yīng)前后氣體體積有變化的反應(yīng)產(chǎn)生影響,相當(dāng)于減小壓強,會使化學(xué)反應(yīng)速率減小。
練習(xí)4、判斷反應(yīng) (放熱)的速率變化
改變的條件 |
速 率 變
化 |
增大SO2的濃度 |
加 快 |
增大容器的容積 |
減 慢 |
降低溫度 |
減 慢 |
再加等倍數(shù)的三種氣體 |
加 快 |
恒容時充入N2 |
不 變 |
恒壓時充入N2 |
減 慢 |
練習(xí)5、(1)一定量的稀硫酸跟過量的鋅粉反應(yīng),在一定溫度下,為了減緩反應(yīng)的速率,但又不影響生成氫氣的總量,可向反應(yīng)物中加入適量的(BCF)
A.硫酸鈉固體 B.水 C.氯化鈉溶液 D.硝酸鉀溶液
E.少量銅粉 F.醋酸鈉固體 G.少許濃硫酸 H.加熱 I.少量硫酸銅溶液
(2)一定量的稀硫酸跟過量的鋅粉反應(yīng),在一定溫度下,為了加快反應(yīng)的速率,但又不影響生成氫氣的總量,可向反應(yīng)物中加入適量的(EHI )
A.硫酸鈉固體 B.水 C.氯化鈉溶液 D.硝酸鉀溶液
E.少量銅粉 F.醋酸鈉固體 G.少許濃硫酸 H.加熱 I.少量硫酸銅溶液
(3)一定量的鋅粉跟過量的稀硫酸反應(yīng),在一定溫度下,為了加快反應(yīng)的速率,但又不影響生成氫氣的總量,可向反應(yīng)物中加入適量的( EGH )
A.硫酸鈉固體 B.水 C.氯化鈉溶液 D.硝酸鉀溶液
E.少量銅粉 F.醋酸鈉固體 G.少許濃硫酸 H.加熱 I.少量硫酸銅溶液
練習(xí)6、下列各組溶液,同時開始反應(yīng),出現(xiàn)混濁最早的是(C)
序號 |
溫度(0C) |
Na2S2O3溶液 |
H2SO4溶液 |
||
A |
10 |
5mL |
0.1mol/L |
5mL |
0.1mol/L |
B |
10 |
50mL |
0.05mol/L |
5mL |
0.1mol/L |
C |
20 |
5mL |
0.1mol/L |
5mL |
0.1mol/L |
D |
20 |
50mL |
0.05mol/L |
5mL |
0.1mol/L |
1.概念:單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加。
(2)平均速率,而不是瞬時速率;
(3)同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率用不同物質(zhì)的濃度變化表示時,數(shù)值之比等于方程式中化學(xué)計量數(shù)之比;
(4)一般不用固體或純液體物質(zhì)來表示化學(xué)反應(yīng)的速率。
練習(xí)1、反應(yīng)4NH3 + 5O2==4NO + 6H2O在5L的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol,則此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為(CD)
A.V(O2)=0.01mol/(L·s) B.V(NO)=0.008mol/(L·s)
C.V(H2O)=0.003mol/(L·s) D.V(NH3)=0.002mol/(L·s)
練習(xí)2、已知反應(yīng)4NH3 + 5O2==4NO + 6H2O,若反應(yīng)速率分別用V(O2)、 V(NO)、 V(H2O)、V(NH3)表示,則其中關(guān)系正確的是( D )
A.V(O2)=4/5V(NH3) B.5/6V(O2)=V(H2O)
C.V(H2O)=2/3V(NH3) D.4/5V(O2)=V(NO)
練習(xí)3、在2A + B = 3C + 4D的反應(yīng)中,下面表示的反應(yīng)速率最快的是(B)
A.V(A)=0.5mol/(L·s) B.V(B)=18mol/(L·min)
C.V(C)=0.8mol/(L·s) D.V(D)=1.0mol/(L·s)
9.形成化合物種類最多的元素--C
8. 地殼中含量最多的金屬元素--Al
7.地殼中含量最多的元素--O(其次是Si)
6.常溫下唯一的液態(tài)非金屬--液溴
5.常溫下唯一的液態(tài)金屬--Hg
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