高中化学选修4第2章单元复习
2011-2012学年高二化学选修4（人教版）第二章复习：
化学反应速率和化学平衡
一. 教学内容：
第二章复习：化学反应速率和化学平衡
二. 重点、难点
1. 掌握各部分知识之间的内在联系和解题规律
2. 化学反应速率和平衡的影响因素及区别
三. 具体内容
（一）化学反应速率
1. 公式
2. 注意事项
（二）活化理论
1. 有效碰撞
2. 活化分子
3. 活化能
（三）化学反应速率的影响因素
1. 决定因素
2. 外在影响因素
（四）化学平衡和溶解平衡
1. 化学平衡和溶解平衡
2. 标志
3. 条件
（五）化学平衡的影响因素
1. 勒夏特列原理
2. 各种影响结果
（六）化学平衡常数
1. 公式
2. 用途
3. 影响因素
（七）等效平衡
（八）化学反应方向的判断
【典型例题】
[例1] 在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：
1/2
△H=－373.2 kJ/mol，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是（ ）
A. 加催化剂同时升高温度 B. 加催化剂同时增大压强
C. 升高温度同时充入N2 D. 降低温度同时增大压强
答案：B
解析：同时考察化学反应速率和化学平衡两个方面的影响因素。
[例2] 某体积可变的密闭容器中盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应A+3B2C，若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为VL，其中C气体的体积占10%，下列推断正确的是（ ）
A. 原混合气体的体积为1.2VL
B. 原混合气体的体积为1.1VL
C. 反应达到平衡时气体A消耗掉0.05VL
D. 反应平衡时气体B消耗掉0.05VL
答案：BC
解析：考察体积变化的计算方法。
[例3] 有一可逆反应，按下列两种配比在同温、同体积的密闭容器中进行反应：① 0.8molA、1.2molB、1.2molC、2.4molD；② 1.4molA、2.1molB、0.6molC、1.2molD。达到平衡后，C的质量分数相等，则方程式中x值为（ ）
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
答案：B
解析：考察等效平衡原理。
[例4] 已建立平衡的某可逆反应，当条件改变使化学平衡向正反应方向移动时，下列叙述中正确的是（ ）
A. 生成物的体积分数一定增大
B. 生成物的产量一定增大
C. 反应物的转化率一定增大
D. 反应物的浓度一定降低
E. 正反应速率一定大于逆反应速率
F. 使用了合适的催化剂
答案：BE
解析：考察平衡的影响因素对各种类型反应的判断。
[例5] 对于的平衡体系，当温度升高时，体系中混合气体的平均相对分子质量由38变为34。下列判断正确的是（ ）
A. m+n＞p+q，正反应为放热反应
B. m+n＞p+q，正反应为吸热反应
C. m+n＜p+q，逆反应为放热反应
D. m+n＜p+q，逆反应为吸热反应
答案：AD
解析：考察平均相对分子质量的判断和平衡移动的规律。
[例6] 在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡：。已知H2和I2的起始浓度均为0.10mol/L，达平衡时HI的浓度为0.16mol/L。若H2和I2的起始浓度均变为0.20mol/L，则平衡时H2的浓度是（ ）
A. 0.16 B. 0.08 C. 0.04 D. 0.02
答案：C
解析：考察对于反应的分解分析的方法和等效平衡。
[例7] 某一达到化学平衡的可逆反应mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g），如图表示A的转化率a（A）%同温度，压强的关系。分析该图可以得出的结论是（ ）
A. 正反应吸热，m+n>p+q B. 正反应吸热，m+n
p+q D. 正反应放热，m+np1，n<3 B. p2>p1，n>3
C. p23
答案：D
解析：从图示反过来进行反应的推断。
【模拟试题】（答题时间：30分钟）
1. 在一定温度和压强下，合成氨反应达到平衡时，下列操作不能使平衡发生移动的是（ ）
A. 恒温、恒压时充入氨气
B. 恒温、恒容时充入氮气
C. 恒温、恒容时充入氦气
D. 恒温、恒压时充入氦气
2. 在体积可变的密闭容器中，反应达到平衡后，压缩容器的体积，发现A的转化率随之降低。下列说法中，正确的是（ ）
A.（m+n）必定小于p B.（m+n）必定大于p
C. m必定小于p D. n必定大于p
3. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A. 温度过高对合成氨不利
B. 合成氨在高压下进行是有利的
C. 高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
D. 增加N2的浓度可提高平衡混合物中NH3的含量
4. 在一定条件下，合成氨反应达到平衡后，混合气体中NH3的体积分数为25%。若反应前后体积条件不变，则反应后缩小的气体体积与反应物体积之比为______。
5. 可确认发生了化学平衡移动的是（ ）
A. 化学反应速率发生了改变
B. 有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变了压强
C. 由于某一条件的改变，使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的改变
D. 可逆反应达到平衡后，使用催化剂
6. 在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2+O22SO3，当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，维持温度不变，令a.b.c分别代表初始加入的SO2，O2和SO3的物质的量（mol）。如果a.b.c
取不同的数值，他们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白：
（1）若a=0，则C=______ 。
（2）若a=0.5则b= _______，c= _______。
（3）a、b、c必须满足的一般条件是（请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c：______
7. 下列各反应达到化学平衡后，加压或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动的是 （ ）
A. 2NO2N2O4（正反应为放热反应）
B. C（s）十CO22CO（正反应为吸热反应）
C. N2十3H22NH3（正反应为放热反应）
D. H2SH2十S（s）（正反应为吸热反应）
8. 已知常温常压下，N2（g）和H2（g）生成2molNH3（g）放出92.4kJ热量。同温同压下向密闭容器中通入1molN2和3molH2，达平衡时放出热量为Q1kJ，向另一容器中通入0.5molN2，1.5molH2和1molNH3，相同条件下达到平衡时放出热量为Q2kJ，则下列关系式正确的是（ ）
A. 2Q2=Q1=92.4 B. Q2p2）下达到平衡时，混合气体中A的体积分数a%随温度和压强的变化曲线正确的是（ ）
12. 能正确反应出N2+3H22NH3（正反应放热）的关系是（ ）
【试题答案】
1. C 2. C 3. C 4. 1/5 5. C 6.（1）2；（2）0.25；1.5；（3）a+c=2和2b+c=2
7. B 8. D 9. B 10. AC 11. B 12. C
【试题解析】
1. A中恒压，所以充入气体，会使体积增大，反应物浓度减小，充入氨气，生成物浓度增大，平衡逆向移动；B中恒容，充入气体，压强增大，充入氮气，所以氮气的浓度增大，平衡正向移动；C中恒容，充入的是无关气体，反应物和生成物的浓度都不变化，所以平衡不移动；D中恒压，充入无关气体，使得容器的体积增大，反映物的浓度减小，平衡逆向移动。
2. 因为压缩体积，压强增大，平衡影响气体体积减少的方向移动。题中说A 的转化率降低，也就是平衡逆向移动，则逆向是气体缩小的方向，而B是固体，不用考虑，所以答案为C。
3. A中因为合成氨的正反应为放热反应，所以温度过高，平衡向吸热的方向移动，即逆反应方向移动；B中增大压强，平衡向体积减少的方向移动，而正反应方向是气体物质的量之和减少的方向；C中没有涉及平衡，只说了反应速率，与原理无关，勒夏特列原理解释的是平衡移动的内容；D中增大反应物的浓度，平衡正向移动。
4. 设平衡时气体总体积为100mL，则氨气体积为25mL，说明反应生成氨气25mL，而反应的特点是，也就是每有2mol氨气生成，气体体积减少2mol，所以缩小的气体是25mL，则原混合气体的体积为100mL+25mL=125mL。
5. A中如果正逆反应速率都改变，而且改变相同，则平衡不移动；B中如果两端气体物质的化学计量数之和相等，则不移动；C中浓度是化学平衡的标志；D中催化剂不影响化学平衡。
6. 根据等效平衡的原理，开始2molSO2和1molO2若全部反应生成2molSO3，所以a=0时，C=2才能表示和所给一样的平衡；a=0.5，比原先少1.5mol，则这些少的SO2可由1.5molSO3补充，而同时SO2消耗0.5molO2；从关系式上来看，满足2molSO2和1molO2，不够可以用C来填补，所以a和c等物质的量关系，将a都转化成C，和原来的c加和必为2mol，而b转化为C为2b，和原来的c加和必为2mol。
7. 增大压强，平衡向着气体体积减少的方向移动；升高温度，平衡向吸热方向移动。
8. 因为所给的两个反应把反应物全都转化成生成物，都相当于2molNH3，所以是等效平衡，因此放热一样多，但因为这个反应是可逆反应，所以不能完全转化为2molNH3，所以小于。
9. A中如果反应是吸热反应，说明升高温度平衡正向移动，而气体密度增加，因为定容的容器，所以说明气体的质量增加，而如果A为气态，因为生成固态物质，所以会使气体的质量减少，因此选择B。而C是固体，增加量不引起平衡移动。因为反应前后气体的体积不等，所以压强的改变必然会引起平衡的移动。
10. 换算成同一种物质，正逆反应速率相等即可。
11. 先考虑其中一条曲线，把压强固定，则正反应为吸热反应，应是升高温度，A的转化率增大，再固定温度，比较压强，根据化学计量数，应是压强越大，平衡正向移动。
12. 首先正反应为放热反应，则温度越高，N2的转化率越低，排除BD；其次正反应方向为气体体积缩小的方向，所以增大压强，N2的转化率增大。
