【正文】 重要考點 命題規(guī)律 、 濃度 、 壓強和催化劑等影響化學反應速率和化學平衡的一般規(guī)律 。 見化學反應的方向 。 常數(shù)的含義 ， 用化學平衡常數(shù)計算反應物的轉化率 。 速率與平衡是江蘇省高考必考知識點 ， 近幾年江蘇卷在選擇題中通常出現(xiàn)一題 ， 常以圖表的形式出現(xiàn) ，綜合性較強 ， 難度一般較大 ， 涉及的知識點有速率與平衡的影響因素等 。 在 Ⅱ 卷中 ， 一般會命一道化學原理題 ， 有時是填空 ， 可涉及化學反應方向的判斷 、 化工生產(chǎn)中各種量的影響等；也可是計算題 ， 如運用“ 三段式 ” 求轉化率 、 K等 。 【 重點考點 1】 化學反應進行的方向 1． 化學反應進行的方向 單純的 DH、 DS 不能 作為化學反應方向的判據(jù) ，只有運用 DG=DHTDS， 若 DG0， 說明反應是自發(fā)的 ， 若 DG0， 則反應是 非自發(fā)的 。 舉例反應 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 是否是平衡標志 混合物體系中各成分的含量 ①各物質的物質的量或各物質的物質的量分數(shù)一定 平衡 ②各物質的質量或各物質的質量分數(shù)一定 平衡 ③各氣體的體積或體積分數(shù)一定 平衡 ④總壓強、總體積、總物質的量一定 不一定平衡 2．化學平衡狀態(tài)的判斷 舉例反應 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 是否是平衡標志 正、逆反應速率的關系 ①在單位時間內消耗了 m mol A同時生成 m mol A，即 v(正 )=v(逆 ) 平衡 ②在單位時間內消耗了 n mol B同時生成 p mol C，均指 v(正 ) 不一定平衡 ③ v(A)∶ v(B)∶ v(C)∶ v(D) = m∶ n∶ p∶ q， v(正 )不一定等于 v(逆 ) 不一定平衡④在單位時間內生成了 n mol B，同時消耗 q mol D，因均指 v(逆 ) 不一定平衡 續(xù)表 1 舉例反應 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 是否是平衡標志 壓強 ① m+n ≠ p+q時，總壓力一定(其他條件一定 ) 平衡 ② m+n=p+q時，總壓力一定(其他條件一定 ) 不一定平衡 混合氣體的平均分子量(Mr) ① (Mr)一定時，只有當m+n≠p+q時 平衡 ② (Mr)一定，但 m+n=p+q時 不一定平衡 溫度 任何化學反應都伴隨著能量變化，在其他條件不變的條件下，體系溫度一定時 平衡 體系的密度 密度一定 不一定平衡 續(xù)表 2 ： (1)勒夏特列原理：該原理適用范圍是只有一個外界條件改變引起平衡發(fā)生移動且平衡移動的結果只能減弱 (不能消除 )外界條件的變化 。 (2)外界條件的影響： ① 溫度的影響：升溫時 ， 平衡向吸熱反應方向移動；降溫時 ， 平衡向放熱反應方向移動 。 ② 濃度的影響：增大反應物濃度 ， 平衡正向移動；減少生成物濃度 ， 平衡正向移動 。 ③ 壓強的影響： (Dv g表示氣態(tài)產(chǎn)物系數(shù)之和與氣態(tài)反應物系數(shù)之和的差 ) 若 Dv g=0， 改變壓強 ， 化學平衡狀態(tài) 不變 。 若 Dv g0， 增大壓強 ， 平衡 逆向 移動；減小壓強 ，平衡 正向 移動 。 若 Dv g0， 增大壓強 ， 平衡 正向 移動；減小壓強 ，平衡 逆向 移動 。 ④ 催化劑不影響平衡的移動 ， 只能縮短反應達到平衡的時間 。 【 典型例題 1】 (2020蘇北四市三模 )大氣固氮屬于自然固氮 ， 合成氨是目前人工固氮的主要方法 。 科學家一直致力于 “ 人工固氮 ” 新方法的研究 。 (1)有關大氣固氮 (以 N2＋ O2 2NO為例 )、 人工固氮 (以N2＋ 3H2 2NH3為例 )反應的平衡常數(shù)的值如下表 。 104 109 10－ 31 K 400 100 2020 27 溫度 /℃ N2＋ 3H2 2NH3 N2＋ O2 2NO 反應 下列說法正確的是 ________(填字母 )。 a．大氣固氮與人工固氮都是放熱反應 b．人類模擬大氣固氮無現(xiàn)實意義 c．尋找在常溫下合成氨的高效催化劑是目前人工固氮的新方向 d．在常溫下，人工固氮非常容易進行 解析： 在大氣固氮中 ， 溫度升高 ， 平衡常數(shù)增大 ， 平衡正向移動 ， 正反應為吸熱反應 ， a錯 ；大氣固氮的平衡常數(shù)小 ， 轉化率低 ， 要求高 ， b對 ；在常溫下 ， 人工固氮很難進行 ， 因此尋找在常溫下合成氨的高效催化劑是目前人工固氮的新方向 ， c對 ， d錯 。 bc 解析： 由蓋斯定律可知反應： N2(g)＋ 3H2O(l) 2NH3(g)＋ 3/2O2(g) ΔH＝ (－ )＋ 3/2＝＋ kJ/mol； 答案：＋ kJ/mol (2)已知： N2(g)＋ 3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－ kJmol－ 1 ； 2H2(g)＋ O2(g) 2H2O(l) ΔH＝－ kJmol－ 1 據(jù)報道 ， 在常溫 、 常壓 、 光照 、 催化劑的條件下 ， N2可以與水反應 ， 則反應： N2(g)＋ 3H2O(l) 2NH3(g)＋ 3/2O2(g)的 ΔH＝ __________kJmol－ 1。 ① 下列敘述正確的是 ________(填字母 )。 A． 點 a的正反應速率比點 b的大 B． 點 c處反應達到化學平衡狀態(tài) C． 若 t3時由 673 K升至 773 K， 則 n(H2)將增大 (3) 某研究小組在 673K 、 30 MPa下 ， 在體積為 VL的密閉容器中進行反應： N2(g)＋ 3H2(g) 2NH3(g)， 其 n(H2)和 n(NH3)隨時間變化的關系如圖所示 。 ② 從開始到平衡時反應的平均速率 (以 H2的濃度變化表示 )v(H2)＝ ________________。 ③ 若開始時 n(N2)＝ n(H2)， 則反應的平衡常數(shù) K＝ —— (用代數(shù)式表示 )。 解析： (3)① a點對應的 H2濃度大于 b點 ， A對 ； c點后NH3的量繼續(xù)增大 ， H2的量繼續(xù)減小 ， 反應向正反應方向進行 ， B錯 ；升溫 ， 平衡逆向移動 ， n(H2)增大 ， C對 。② v(H2)＝ 3/2v(NH3)＝ 3n2/(2Vt2)mol/(Ls)。 ③ 平衡時 n(NH3)＝ n2， n(H2)＝ n3－ ， n(N2)＝ n3－， 平衡常數(shù) K＝ V2/(n3－ )(n3－ )2。 n2 2 答案： (1)bc (2)＋ (3)① AC ② 3n2/(2Vt2)mol/(Ls) ③ V2/[(n3－ n2/2) (n3－ 3n2/2)3] n2 2 對于可逆反應要注意外界條件對其反應方向 、 反應限度的影響 。 在計算反應速率時注意是單位時間內物質的量濃度的變化 ， 而不是物質的量的變化 。 變式 1(2020南京二模 )(1)在一定條件下 ， 將 1 mol N2與 3 mol H2混合于一個 10 L密閉容器中 ， 反應在不同溫度下達到平衡時 NH3的濃度如圖所示 。 其中 ， 溫度為T1時平衡混合氣體中氨的體積分數(shù)為 25%。 ① 當溫度由 T1 變化到 T2 時 ， 平衡常數(shù) KA——— KB(填 “ ＞ ” 、 “ ＜ ” 或 “ ＝ ” )。 ② T1溫度達到平衡時 N2的轉化率為 ————。 ＞ 40% (2)根據(jù)最新 “ 人工固氮 ” 的研究報道 ， 在常溫 、 常壓 、 光照條件下 ， N2在催化劑 (摻有少量Fe2O3的 TiO2)表面與水發(fā)生下列反應： 2N2(g)＋6H2O(l) 4NH3(g)＋ 3O2(g)此反應的 ΔS____0(填“ ＞ ” 、 “ ＜ ” 或 “ ＝ ” ) ， ΔH ＝_______________ 。 [已知： N2(g)＋ 3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－ kJmol－ 1； 2H2(g)＋ O2(g) 2H2O(l) ΔH＝－ kJmol－ 1] ＋ 1530 kJmol－ 1 ＞ (3)科學家采用高質子導電性的 SCY陶瓷 (可傳遞 H＋ )，實現(xiàn)了低溫常壓下高轉化率的電化學合成氨 ， 其實驗原理如下圖所示 ， 則陰極的電極反應式為； ———————————————————— 。 N2＋ 6H＋ ＋ 6e－ 2NH3 解析： 溫度升高 ， c(NH3)減小 ， 說明平衡向逆反應方向