化学反应的方向、限度与速率
——单元复习（讲义）
一、知识点睛
压强
浓度：增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡正向移动；
减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡逆向移动。
平衡 转化率 化学反应的速率
温度：升温，平衡向吸热方向移动；降温，平衡向放热方向移动。 表达式：α(A)= 结果：v 正=v 逆，各成分的浓度或百分含量不变
△H -T △S =0，反应达到平衡状态
△H -T △S <0，反应能自发进行 △H -T △S >0，反应不能自发进行 化学反应的方向、限度与速率
化学反应的限度 决定因素：化学反应本身和温度
表达式：对可逆反应a A(g)+b B(g)c C(g)+d D(g)，
应用：①判断反应进行的限度②判断反应状态③判断反应的热效应方向：v 正>v 逆，平衡正向移动；v 正 平衡 移动 影响 因素 △v g =0：改变压强，平衡不移动。 表示方法： 特点 平均反应速率、正值 △v g ≠0：增大压强，化学平衡向气态物质系数减小的方向移动 减小压强，化学平衡向气态物质系数增大的方向移动 影响因素 理论应用 （合成氨工业） 浓度：c 增大，v 增大 催化剂：合适催化剂，v 增大 压强：P 增大（c 增大） ，v 增大 温度：T 升高，v 增大 各物质的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的系数之比 化学平衡移动 化学 平衡 常数 原因：v 正≠v 逆 化学反应的方向 A A =c v t △（） （）△化学平衡分析合成氨反应的综合分析： 1A = c v a t △（）△ 1.下列有关说法正确的是（） A．SO2(g)+H2O(g)H2SO3(l) ，该过程熵值增大 B．SO2(g)S(s)+O2(g) △H>0 △S<0，该反应能自发进行C．SO2(g)+2H2S(g)3S(s)+2H2O(l) △H<0，低温下能自发进行 D．某温度下SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g)，K= 1 2 22 3 [SO][O] [SO] 2.如图为反应2X(g)+Y(s)2Z(g)的反应过程和能量关系图，下列说法正确的是 （） A．曲线a和b表示两个反应过程的反应热不同 B．曲线a一定表示反应是在无催化剂时的反应过程 C．反应达到平衡后，升高温度，平衡常数K值一定减小 D．增大压强，X的转化率一定增大 3.反应NH4HS(s)3(g)+H2S(g)在一定温度下达到平衡。下列各种情况下，不 能使平衡发生移动的是（） A．容器容积不变，通入SO2气体 B．移走一部分NH4HS固体 C．容器容积不变，充入HCl气体 D．保持压强不变，充入N2 4.COCl22(g) △H>0。当反应达到平衡时，下列措施能提高COCl2 转化率的是（） ①升温②增加CO的浓度 ③加催化剂④减压 ⑤恒容通入惰性气体⑥恒压通入惰性气体 A．①②④B．①④⑥ C．②③⑥D．③⑤⑥ 5.密闭容器中一定量的混合气体发生反应：x A(g)+y B(g) z C(g)，达到平衡时，测得A的浓度为0.5 mol?L-1，在温度不变的条件下，将容器的体积扩大到原来的两倍，使其重新达到平衡，测得A的浓度为0.3 mol ?L-1，下列有关判断正确的是（） A．平衡向正反应方向移动B．x+y C．B的平衡转化率提高D．C的体积分数降低 6.下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是（） A．工业合成氨通常选择高压的条件 B．工业生产硫酸过程中使用过量空气以提高SO2的利用率 C．向H2O2溶液中加入二氧化锰，反应速率加快 D．将两只充有等量NO2的密闭烧瓶分别浸泡在盛有冷水和热水的烧杯中，一段时间后热水中的烧瓶颜色更深 7.如图表示外界条件（温度、压强）的变化对反应L(s)+G(g) 2R(g) △H>0的影响。则图中y轴可能指的是（） ①平衡混合气中R的质量分数 ②平衡混合气中G的体积分数 ③G的转化率 ④R的转化率 A．①③B．②C．④D．②④ 8.可逆反应a A(s)+b B(g)c C(g)+d D(g) △H，当其他条件不变时，反应过程中某 物质在混合物中的百分含量与温度（T）、压强（P）的关系如图所示，下列判断正确的是（） A．T1>T2，△H<0 B．T1 C．P1 9.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应 SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡，正反应速率随时间 变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是（） A．反应在c点达到平衡状态 B．反应物浓度：a点小于b点 C．反应物的总能量低于生成物的总能量 D．△t1=△t2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段 10.已知：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) K1① Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) K2② H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) K3③ 又已知不同温度下，K 温度/℃K1K2 500 1.00 3.15 700 1.47 2.26 900 2.40 1.60 （1）若500℃时进行反应①，CO2起始浓度为2 mol?L 1， 两分钟后建立平衡，则CO2的平衡转化率为_______。 （2）反应③的平衡常数K3的表达式为_________________（用K1、K2表示），焓变△H______0（填“>”、“<”或“=”，下同），若该反应仅在高温时 能自发进行，则△S______0。 11.现有反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H<0，在850℃时，平衡常数K=1。 （1）若升高温度到950℃并达到平衡时，K_____1（填“>”、“<”或“=”）。 （2）850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入 1 mol CO、3 mol H2O(g)、1 mol CO2和x mol H2，则： ①当x=5时，上述平衡向________（填“正反应”或“逆反应”）方向 进行。 ②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是 ________________。 ③850℃时，若设x=5 mol和x=6 mol，其他物质的投料不变，当上述反 应达到平衡后，测得H2的体积分数分别为a%、b%，则a____b（填 “>”、“<”或“=”）。 12.恒温条件下进行反应m X(g)+n Y(g)p Z(g) △H>0，平衡混合气体中X的转化 率与压强的关系如图所示。请回答： （1）此反应中m、n、p满足的关系为___________。 （2）在a点时，该反应是否处于化学平衡状态_____（填“是”或“否”），此时 该反应v 正____v 逆 （填“>”、“<”或“=”）；在b点，该反应是否处于化学 平衡状态_____，此时该反应v 正____v 逆 。 （3）在c点时，该反应是否处于化学平衡状态_____（填“是”或“否”），此时 该反应v 正____v 逆 （填“>”、“<”或“=”）；在d点，该反应是否处于化学 平衡状态_____，此时该反应v 正____v 逆 。 （4）在a、b两点时，该反应的化学反应速率v a与v b的关系为v a_____v b（填“无法比较”、“>”、“<”或“=”，下同）；在c、d两点时，该反应的化学反应速率v c与v d的关系为v c_____v d。 13.N2O4是常用的火箭推进剂，火箭残骸中常出现红棕色气体，原因为： N2O4(g)2NO2(g)。 （1）当温度升高时，气体颜色变深，则上述反应为_______ （填“吸热”或“放热”）反应。 （2）一定温度下，上述反应的焓变为△H。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是___________ （填字母）。 若在相同温度下，上述反应改在体积为1 L的恒容密闭容器中进行，平 衡常数_________（填“增大”、“不变”或“减小”），反应3 s后NO2 的物质的量为0.6 mol，则0～3 s内的平均反应速率v（N2O4）=_______mol ?L-1?s-1。 14.某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可 加快氢气的生成速率。请回答下列问题： （1）上述实验中发生反应的化学方程式有______________ _____________________________________________。 （2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是________ _____________________________________________。 （3）实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4四种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是__________。 （4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有 ___________________________________（答两种）。 （5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒 的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。 混合溶液 实验 A B C D E F 4 mol?L-1H2SO4/mL 30 V1V2V3V4V5 ①请完成此实验设计，其中：V1=______，V6=______， V9=______。 ②反应一段时间后，实验E中的金属呈______色。 ③该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的 速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气 的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因： __________ __________________________________________________________ _____________________________。 【参考答案】 二、精讲精练 1. C 2. C 3. A 4. B 5. D 6. C 7. D 8. C 9. D 10.（1）50% （2）K3=K1/K2> > 11.（1）< （2）①逆反应②0≤x<3 ③< 12.（1）m+n （2）是= 是= （3）否> 否< （4）< < 13.（1）吸热 （2）AD 不变0.1 14.（1）Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑ Zn+CuSO4ZnSO4+Cu （2）CuSO4与Zn反应生成Cu，Cu与Zn形成原电池 （3）Ag2SO4 （4）升高温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等（答两种）（5）①30 10 17.5 ②红 ③当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低 了Zn与溶液的接触面积
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