【正文】 專題八 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 勒夏特列原理指出，改變影響平衡的一個(gè)條件，平衡就向減弱這種改變的方向移動(dòng)。反之如果知道了化學(xué)平衡移動(dòng)的方向，也可以推測(cè)使化學(xué)平衡移動(dòng)的條件。 1 ． 根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷物質(zhì)的聚集狀態(tài) 如可逆反應(yīng)： 2A ( g) ＋ n B( ？ ) 2C ( g) 達(dá)到化學(xué)平衡后，若只增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，由此可判斷 B 為氣體；若增大壓強(qiáng)，平衡并不移動(dòng)，由此可判斷 B 為固體或液體。 ? 由圖示可知：增大壓強(qiáng) ， A的百分含量逐漸變小 ， 即平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 。 又因增大壓強(qiáng) ， 平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng) ， 故 a＋ bc＋ d。 2 ． 根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷化學(xué)方程式中氣體反應(yīng)物和氣體生成物化學(xué)計(jì)量數(shù)的相對(duì)大小 如可逆反應(yīng) a A( g) ＋ b B ( g) c C( g) ＋ d D( g) 在反應(yīng)過(guò)程中 A 的百分含量 [ w ( A) ] 隨壓強(qiáng) ( p ) 變化的曲線如圖所示。 元貝駕考 元貝駕考 2022科目一 科目四 駕考寶典網(wǎng) 駕考寶典 2022科目一 科目四 3 ． 根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷化學(xué)反應(yīng)的能量變化 如可逆反應(yīng)： A( g) ＋ B(g) 2C ( g) 達(dá)到平衡后，升高溫度， C 的體積分?jǐn)?shù)增大，由此可判斷正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 4 ． 根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向，判斷混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量的變化 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為 M ＝mn，對(duì)于反應(yīng)物和生成物都是氣體的可逆反應(yīng)，當(dāng)外界條件改變時(shí)，不管平衡怎樣移動(dòng)，混合氣體的質(zhì)量始終不變，故混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量與混合氣體物質(zhì)的量成反比，若平衡向氣體物質(zhì)的量縮小的方向移動(dòng)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將 變大，反之，平均相對(duì)分子質(zhì)量將變小。 ? 5． 根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)方向 ， 判斷反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率 ? (1)溫度 、 壓強(qiáng)對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響：在其他條件不變的情況下 ， 改變溫度或改變氣體反應(yīng)的容器體積 (改變壓強(qiáng) )， 若化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) ， 則反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大；若平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) ， 則反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率一定減小 。 ? (2)濃度對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響：在其他條件不變的情況下 ， 改變濃度 ， 反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率有可能增大 ， 也有可能減小或不變 。 ① 減小生成物的濃度，反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大。 ② 對(duì)于多種物質(zhì)參加的反應(yīng)，增加某一反應(yīng)物的濃度，其他反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大，而該反應(yīng)物本身的平衡轉(zhuǎn)化率一般是減小的。 ③ 對(duì)于分解反應(yīng) ( 即反應(yīng)物只有一種 ) ，其平衡轉(zhuǎn)化率要視反應(yīng)前后物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)而定。如對(duì)于可逆反應(yīng)：m A( g) n B (g) ＋ p C( g) ，增加反應(yīng)物 A 的濃度， A 的轉(zhuǎn)化率變化情況有如下幾種 ? a． 若 m＝ n＋ p， A的轉(zhuǎn)化率不變 ? b． 若 mn＋ p， A的轉(zhuǎn)化率增大 ? c． 若 mn＋ p， A的轉(zhuǎn)化率減小 ? 根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)還可以進(jìn)行其他方面的判斷 ， 如正逆反應(yīng)速率 、 各物質(zhì)的平衡濃度 (或百分含量 )、 產(chǎn)物的產(chǎn)率 、 體系的壓強(qiáng)等 。 2022 安徽理綜 ) 低溫脫硝技術(shù)可用于處理廢氣中的氮氧化物，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為： 2NH 3 (g) ＋ NO(g ) ＋ NO 2 (g)180 ℃催化劑2N 2 (g) ＋ 3H 2 O(g) Δ H 0 在恒容的密閉容器中，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 ( ) ? A． 平衡時(shí) ， 其他條件不變 ， 升高溫度可使該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大 ? B． 平衡時(shí) ， 其他條件不變 ， 增加 NH3的濃度 ， 廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率減小 ? C． 單位時(shí)間內(nèi)消耗 NO和 N2的物質(zhì)的量比為 1∶ 2時(shí) ， 反應(yīng)達(dá)到平衡 ? D． 其他條件不變 ， 使用高效催化劑 ， 廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率增大 ? 本題需要結(jié)合反應(yīng)的特點(diǎn)來(lái)判斷化學(xué)平衡的移動(dòng)方向 ， 進(jìn)一步分析平衡常數(shù) ， 轉(zhuǎn)化率等量的變化 。 放熱反應(yīng)升溫平衡常數(shù)減小 ， A項(xiàng)錯(cuò)；增加一個(gè)反應(yīng)物濃度另一反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大 ，B錯(cuò)； C項(xiàng)說(shuō)明 v正 ＝ v逆 ， 反應(yīng)達(dá)平衡 ， C正確；使用催化劑平衡不移動(dòng) ， D錯(cuò) 。 ? 答案： C ? 如右圖是溫度和壓強(qiáng)對(duì) X＋ Y 2Z反應(yīng)影響的示意圖 。 圖中橫坐標(biāo)表示溫度 ， 縱坐標(biāo)表示平衡混合氣體中 Z的體積分?jǐn)?shù) 。 下列敘述正確的是 ( ) ? A． 上述可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) ? B． X、 Y、 Z均為氣態(tài) ? C． X和 Y中只有一種為氣態(tài) ， Z為氣態(tài) ? D． 上述反應(yīng)的逆反應(yīng)的 ΔH＞ 0 ? 根據(jù)題圖 ， 在壓強(qiáng)不變的情況下 ， 例如 1 000 kPa時(shí) ， 隨著溫度的升高 ， Z的體積分?jǐn)?shù)增大 ， 即隨著溫度的升高 ， 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 。 所以 ， 正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) ， ΔH＞ 0；逆反應(yīng)為放熱反應(yīng) ， ΔH＜ 0。 所以 A、 D錯(cuò)誤 。 同樣 ， 在溫度不變的情況下 ， 從 1 000 kPa→ 100 kPa→ 10 kPa， 隨著壓強(qiáng)的減小 ，Z的體積分?jǐn)?shù)增大 ， 即隨著壓強(qiáng)的減小 ， 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) ， 正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng) ， 所以 C正確 ， B錯(cuò)誤 。 ? 答案： C ? 對(duì)于有關(guān)化學(xué)平衡移動(dòng)的圖象題 、 計(jì)算題 ， 要通過(guò)例題分析 ，建立解題的一般模式 。 如解平衡圖象題 ， 可以建立如下解題模式： ? 1． 先分析題中反應(yīng)的特點(diǎn) (是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng) ， 是氣體體積增大的反應(yīng)還是氣體體積縮小的反應(yīng)等 )。 一定要抓住圖象中的改變條件一瞬間所引起的濃度 、 壓強(qiáng) 、 速率的變化 ，再針對(duì)改變各種條件時(shí)引起的變化進(jìn)行對(duì)照分析 。 ? 2． 再分析圖象所表達(dá)的各個(gè)量之間的關(guān)系 (兩個(gè)坐標(biāo)軸各表示什么物理量 ， 曲線的變化趨勢(shì)如何 ， 是單一曲線還是多條曲線 ， 曲線上的關(guān)鍵點(diǎn) ， 如起點(diǎn) 、 拐點(diǎn) 、 交點(diǎn) 、 終點(diǎn)的含義是什么等 )。 ? 3． 化學(xué)平衡圖象的分析方法 ? (1)三步分析法 。 一看反應(yīng)速率是增大還是減小；二看 Δv正 、Δv逆 的相對(duì)大小 ， 三看化學(xué)平衡移動(dòng)的方向 。 ? (2)四要素分析法 。 看曲線的起點(diǎn)；看曲線的變化趨勢(shì)；看曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)；看曲線的終點(diǎn) 。 ( 3) 先拐先平。對(duì)于可逆反應(yīng) m A( g) ＋ n B(g) p C( g) ＋q D( g) ，在轉(zhuǎn)化率 — 時(shí)間曲線中，先拐的曲線先達(dá)到平衡。在溫度高、壓強(qiáng)大的情況下，若轉(zhuǎn)化率也較高，則反應(yīng)中 m＋ n p ＋ q ，且正反應(yīng)吸熱；若轉(zhuǎn)化率較低，則表示 m ＋ n p＋ q ，且正反應(yīng)放熱。 ( 4) 定一議二。圖象中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系。 取五等份 NO 2 ，分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)： 2 N O 2 ( g ) N 2 O 4 ( g ) Δ H 0 反應(yīng)相同時(shí)間后，分別測(cè)定體系中 NO 2 的百分含量( N O 2 %) ，并作出其隨反應(yīng)溫度 ( T ) 變化的關(guān)系圖。下列示意圖中，可能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符的是 ( 雙選 )( ) ? B項(xiàng) ， 反應(yīng)達(dá)平衡后 ， 升高溫度平衡左移 ， NO2%增大； D項(xiàng) ，反應(yīng)未達(dá)平衡 ， 升高溫度反應(yīng)向右進(jìn)行趨于平衡 ， NO2%減小 ， 達(dá)平衡后升高溫度 ， 平衡左移 ， NO2%增大 ， 故選 B、 D。 ? 答案： BD 在某密閉容器中，可逆反應(yīng)： A( g) ＋ B(g) x C( g) Δ H 0 符合下圖 ( Ⅰ ) 所示關(guān)系。由此判斷，對(duì)圖象 ( Ⅱ ) 說(shuō)法不正確的是 ( ) ? A． p3p4， Y軸表示 A的轉(zhuǎn)化率 ? B． p3p4， Y軸表示 B的質(zhì)量分?jǐn)?shù) ? C． p3p4， Y軸表示混合氣體的密度 ? D． p3p4， Y軸表示混合氣體的平均分子量 ? 據(jù)圖象 (Ⅰ )知 ， 在壓強(qiáng)不變時(shí) ， 曲線 b的斜率比 c的大 ， 故T1T2。 降溫 (T2→ T1)時(shí) ， C%增大 ， 即平衡正向移動(dòng) ， 說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 。 當(dāng)溫度不變時(shí) ， 曲線 b的斜率比 a的大 ， 故壓強(qiáng) p2p1， 增大壓強(qiáng) (p1→ p2)時(shí) ， C%增大 ， 即平衡正向移動(dòng) ，故 x2即 x＝ 1。 由圖象 (Ⅱ )知 ， 保持體系壓強(qiáng)不變 ， 升高溫度 ，平衡逆向移動(dòng) ， C%、 A、 B的轉(zhuǎn)化率 、 混合氣體的平均分子量 、 密度均減小 ， 而 A、 B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要增大 。 故正確答案為B。 ? 答案： B ? 在掌握化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析它的應(yīng)用是考查的重點(diǎn)。近幾年高考題常常涉及這一考點(diǎn)，大多是結(jié)合數(shù)據(jù)，判斷化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，或根據(jù)其數(shù)值大小判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度，或根據(jù)其數(shù)值的變化，判斷平衡的移動(dòng)等。 ? 1． 使用化學(xué)平衡常數(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題 ? (1)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中各物質(zhì)的濃度必須是平衡狀態(tài)下的濃度 ， 不能用任一時(shí)刻的濃度值 。 ? (2)化學(xué)平衡常數(shù)不表示反應(yīng)的快慢 ， 即化學(xué)反應(yīng)速率快 ， K值不一定大 。 ? (3)使用催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率 ， 但不會(huì)改變平衡常數(shù) 。 ? 2． 化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用 ? (1)化學(xué)平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志 。 它能夠表示出可逆反應(yīng)進(jìn)行的完全程度 。 一個(gè)可逆反應(yīng)的 K值越大 ，說(shuō)明平衡時(shí)生成物的濃度越大 ， 反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大 。 可以說(shuō) ， 化學(xué)平衡常數(shù)是一定溫度下一個(gè)可逆反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn) 。 ? (2)可以利用平衡常數(shù)的值作為標(biāo)準(zhǔn) ， 判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否平衡及不平衡時(shí)向何方進(jìn)行建立平衡 。 如：對(duì)于可逆反應(yīng)： mA(g)＋ nB(g) pC(g)＋ qD(g)， 在一定溫度的任意