化学平衡(三) 人教版教学设计

化学平衡【思考导学】1．对于某一化学反应，化学反应速率越大，它所进行的程度越大吗？答案：化学反应速率大，反应进行的程度不一定大．对于可逆反应，正反应速率大，逆反应速率也大，反应进行的程度可能较小．2．化学平衡和溶解平衡有何异同？答案：化学平衡和溶解平衡的特征相同，都符合平衡移动原理；不同之处是它们研究的对象不同．3．化学平衡建立的途径有哪些？答案：建立化学平衡可以从反应物开始，也可以从生成物开始，还可以从反应物、生成物共同开始，只要条件相同，就可以达到相同的平衡状态．4．如何判断某一可逆反应是否到达了平衡状态？答案：判断某一可逆反应是否达到化学平衡状态，关键要抓住根本标志：①v (正)＝v (逆)；②各组分的浓度(或质量分数、体积分数)不变．也可以根据其他条件判断，如气体的压强、气体的物质的量、相对分子质量、密度等．但要视反应的具体情况而定．【自学导引】化学平衡的建立1．可逆反应：在同一条件下，能同时向正逆方向进行的化学反应称为可逆反应．化学平衡研究的对象是可逆反应．2．化学平衡的建立在一定条件下，将0.01 mol CO 和0.01 mol H 2O(g)通入1 L 密闭容器中，开始反应：(1)反应刚开始时： 反应物的浓度最大，正反应速率最大． 生成物的浓度为零，逆反应速率为零．(2)反应进行中： 反应物的浓度减小，正反应速率减小． 生成物的浓度增大，逆反应速率增大．(3)肯定最终有一时刻，正反应速率与逆反应速率相等，此时，反应物的浓度不再变化，生成物的浓度也不再变化．(4)如果不是从CO 和H 2O(g)开始反应，而是各取0.01 mol CO 2和0.01 mol H 2，以相同的条件进行反应，生成CO 和H 2O(g)，当达到化学平衡状态时，反应混合物中各物质的含量与前者相同．所以，化学平衡的建立可以从反应物开始，也可以从生成物开始，还可以由反应物和生成物共同开始．总之，化学平衡的建立与途径无关．3．化学平衡状态 化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态．4．化学平衡的特征是动、定、变，也就是说，化学平衡是一种动态平衡，反应达到平衡时，反应并没有停止，即v (正) ＝v (逆)≠0；平衡体系中反应混合物中各组分的浓度保持不变，不再随时间的改变而改变；若外界条件改变，原平衡被破坏．5．反应物的转化率＝%100)()()(⨯-始平始c c c ．【热点透视】一、判断可逆反应达到平衡标志的方法1．直接判断法：(1)正反应速率等于逆反应速率；(2)各组分的浓度保持不变．2．间接判断法：(1)各组成成分的百分含量保持不变；(2)各物质的物质的量不随时间的改变而改变；(3)各气体的分压，各气体的体积不随时间的改变而改变．3．特例判断法：对于反应前后气体物质的分子总数不相等的可逆反应来说，混合气体的总压、总体积、总物质的量、平均摩尔质量、平均相对分子质量不随时间的改变而改变，则可以判断达到平衡．而对于反应前后气体物质的分子总数相等的可逆反应，则不能以此判断达到平衡．二、化学平衡的建立与反应途径无关，只要可逆反应在相同状况(同温、等容)下，无论从正反应或从逆反应开始，都可以建立相同的平衡状态，平衡时各物质的浓度也不因反应从哪边开始进行而变化(但要符合反应方程式中的化学计量数之比)．例如在一个容积固定的密闭容器中，加入2 mol A 和1 mol B ，发生反应2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(g)，反应达到平衡时，若生成物C 的浓度为a mol ·L －1，则在容积和温度不变时，加入3 mol C 和1 mol D 或加入1 mol A 、0.5 mol B 、1.5 mol C 、0.5 mol D ，达到平衡后，生成C 的浓度仍为a mol ·L －1，但若温度不变，而容积为原情况的2倍，加入4 mol A 和2 mol B 达到平衡时，C 的浓度仍为a mol ·L －1．三、有关化学平衡的基本计算一般表示如下：(三行式解法)m A(g) ＋ n B(g) p C(g) ＋ q D(g)起始浓度 a b c d变化浓度 mx nx px qx平衡浓度a －mx b －nx c ＋px d ＋qx此三种浓度中，只有变化浓度之比等于计量数之比．(1)求A 物质的平衡转化率α(A)(α越大，反应的越多)α(A)＝amx ×100％ (2)求B 物质平衡时的体积分数φ(B)，φ(B)＝qxpx nx mx d c b a nx b ++--+++-×100％ (3)求混合气体的r M ，r M ＝qxpx nx mx d c b a qM pM nM mM ++--++++++)D ()C ()B ()A (r r r r (4)反应前后的压强比等于物质的量比．(恒温、等容的条件下)【典例剖析】［例1］反应2SO 2＋O 22SO 3达到平衡后，再向反应容器中充入含氧的同位素188O 的氧气，经过一段时间后188O 原子存在于( )A ．O 2B ．SO 2C ．O 2和SO 2D ．O 2、SO 2和SO 3解析：因为化学平衡是一个动态平衡，所以188O 在O 2、SO 2和SO 3中都存在．答案：D［例2］一定温度下，可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g)达到平衡的标志是( ) A ．C 生成的速率与C 的分解速率相等B ．单位时间生成n mol A ，生成3n mol BC ．A 、B 、C 的浓度不再变化D ．A 、B 、C 的分子数比为1∶3∶2解析：化学平衡的标志是正反应速率与逆反应速率相等．C 的生成速率是正反应速率，C 的分解速率是逆反应速率，A 正确．A 、B 、C 各物质的浓度不变化，是平衡状态的宏观表现．B 项的A 、B 都是逆反应速率，与正反应速率无关，A 、B 、C 分子数之比为1∶3∶2的偶然性存在，不能作判断平衡标志的依据．答案：AC［例3］ 在一个固定体积的密闭容器中，2 mol A 和1 mol B 发生反应2A(g)＋B(g) 3C(g)＋D(g)，达到平衡时，C 的浓度为W mol/L ．维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，若C 的浓度仍为W mol/L ，该配比是( )A ．4 mol A ＋2 molB B ．3 molC ＋1 molD ＋1 mol B ＋2 mol AC ．3 mol C ＋1 molD D ．1 mol A ＋0.5 mol B ＋1.5 mol C ＋0.5 mol D解析：达到相同的平衡状态要求条件(如温度、压强、容器的体积)相同，各组分的用量相同或相对应．无论可逆反应从正反应开始，还是从逆反应开始，或是从正、逆两反应同时开始，达到平衡时，体系各物质浓度与原平衡状态相同．该题的信息是从正反应开始2 mol A 和1 mol B 发生反应达到平衡，C 的浓度为W mol/L ，那么从逆反应开始时，按方程式中的计量数可知应是3 mol C 和1 mol D ，这才相对应．再分析D ，1.5 mol C ＋0.5 mol D 相当于1 mol A ＋0.5 mol B ，再加上1 mol A ＋0.5 mol B ，即D 相当于2 mol A ＋1 mol B ．故答案为C 、D ．答案：CD［例4］X 、Y 、Z 为三种气体，把a mol X 和b mol Y 充入一密闭容器中，发生反应X ＋2Y 2Z ．达到平衡时，若它们的物质的量满足：n (X)＋n (Y)＝n (Z)，则Y 的转化率为( )A ．5b a +×100％B ． b b a 5)(2+×100％C ．5)(2b a + ×100％D ．ab a 5+×100％ 解析：解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时，一般需要写出化学方程式，列出起始量、变化量及平衡量，再根据题设其他条件和有关概念、定律求解．设反应达平衡时消耗Y x mol ．则：X ＋ 2Y 2Z起始量/mol a b 0转变量/mol2x x x 平衡量/mol a －2x b －x x 依题意可得：(a －2x )＋(b －x )＝x x ＝5)(2b a +(mol) Y 的转化率为：b b a 5/)(2+×100％＝b b a 5)(2+×100％，选B ．答案：B ［例5］在一定温度下，把2 mol SO 2和1 mol O 2通入一个一定容积的密闭容器里，发生 如下反应：，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 SO 2、O 2和SO 3的物质的量(mol)．如果a 、b 、c 取不同的数值，它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完全相同．请填写下列空白：(1)若a ＝0,b ＝0，则c ＝________ ． (2)若a ＝0.5,b ＝________和c ＝________ ．(3)a 、b 、c 取值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 )：______________________ _．解析：本题是对可逆反应和化学平衡状态的理解以及利用题给信息将化学问题以及内在规律抽象为数学问题，利用数学工具解决化学问题的思维能力的综合考查．对于平衡状态的建立，只与条件相关，即与温度、压强(或容器的容积)、反应物或生成物的起始量的相对关系有关，而与反应进行的方向无关．因此，对于该条件下的反应，初始态是2 mol SO 2和1 mol O 2的混合物，或是2 mol 纯净的SO 3，两者是等价的，最终达到的平衡状态完全相同．因此(1)中答案应为c ＝2．而(2)中初始态包含了三种气态物质，此时需要进行思维转换，将初始物质的加入量转换为相当于a ＝2,b ＝1，就可以达到题设的平衡状态．现在a ＝0.5,则b ＝25.0＝0.25，此时与题干所设初始态的差别是Δa ＝2－0.5＝1.5,Δb ＝1－0.25＝0.75，由此SO 3的初始加入量c 必须转化为等效于a ＝1.5和b ＝0.75的量，根据该反应方程式系数比推断知c ＝1.5．(3)中要求将具体问题抽象为普遍规律，此时必须把握“把所有初始物都转换为反应物，则必须相当于2 mol SO 2和1 mol O 2的混合物，把所有的初始物转换为生成物，则必须相当于2 mol 纯净的SO 3”．才能得出正确结论：必须同时满足：a ＋c ＝2和2b ＋c ＝2答案：(1)c ＝2(2)b ＝0.25,c ＝1.5 (3)a ＋c ＝2,2b ＋c ＝2【素能培养】(一)巩固类1．可逆反应达到平衡的重要特征是( )A ．反应停止了B ．正逆反应的速率均为零C ．正逆反应都还在继续进行D ．正逆反应的速率相等解析：可逆反应达到平衡的根本标志是v (正)＝v (逆)．答案：D2．下列哪种说法可以证明反应：N 2＋3H 22NH 3已达到平衡状态( )A ．1个N ≡N 键断裂的同时，有2个H —H 键形成B ．1个N ≡N 键断裂的同时，有3个H —H 键断裂C ．1个N ≡N 键断裂的同时，有6个N —H 键断裂D ．1个N ≡N 键断裂的同时，有6个N —H 键形成解析：1个N ≡N 键断裂，说明有1个N 2分解；6个N —H 键断裂，说明有2个NH 3分解，即有1个N 2生成．因此，v (正)＝v (逆)．答案：C3．在一定温度下，可逆反应A(g)＋3B(g) 2C(g)达到平衡状态的标志是( )A ．C 生成的速率与C 分解的速率相等B ．A 、B 、C 的浓度相等C ．单位时间内，生成n mol A ，同时生成3n mol BD ．A 、B 、C 的分子数之比为1∶3∶2 解析：A 、B 、C 的浓度相等和A 、B 、C 的分子数之比为1∶3∶2，不能说明反应达到平衡．答案：A4．把HI 气体充入密闭容器中，在一定条件下发生反应：2H Ｉ(g) H 2(g)＋Ｉ2(g)，在反应趋向平衡状态的过程中，下列说法正确的是( )A ．HI 的生成速率等于其分解速率B ．HI 的生成速率小于其分解速率C ．HI 的生成速率大于其分解速率D ．无法判断HI 的生成速率和分解速率的相对大小 解析：反应趋向平衡状态，说明反应向正反应方向进行，则v (正)＞v (逆)．答案：B5．对于一定条件下在密闭容器中已达到平衡状态的可逆反应：NO 2＋CO NO ＋CO 2下列说法中不正确的是( )A ．平衡体系中气体总的物质的量等于开始反应时体系中气体总的物质的量B ．从开始反应达到平衡状态，容器内压强始终保持不变C ．达到平衡时，NO 、CO 2的物质的量相等D ．达到平衡时，NO 和CO 2的物质的量之和等于NO 2和CO 的物质的量之和解析：反应NO2＋CO NO＋CO2为等体反应，所以，反应前后气体总物质的量和压强保持不变．答案：D6．在密闭容器中充入4 mol HI，在一定温度下2 HI(g)H2(g)＋I2(g)达到平衡时，有30％的HI发生分解，则平衡时混合气体总的物质的量是( )A．4 mol B．3.4 mol C．2.8 mol D．1.2 mol解析：2 mol HＩ(g)分解生成1 mol H2和1 mol I2(g)．所以，平衡时混合气体总物质的量和开始时HI的物质的量相等．答案：A7．x、y、z都是气体，反应前x、y的物质的量之比是1∶2，在一条件下可逆反应x＋2y2z达到平衡时，测得反应物总的物质的量等于生成物总的物质的量，则平衡时x的转化率是( ) A．80％B．20％C．40％D．60％解析：设反应前x为1 mol，y为2 mol，平衡时，反应的x为a mol，则：1－a＋2－2a＝2aa＝0.6，所以，x的转化率为60％．答案：D8．在一个容积为6 L的密闭容器中，放入3 L X(g)和2 L Y(g)，在一定条件下发生反应：4X(g)＋n Y(g)2Ｑ(g)＋6Ｒ(g)反应达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加了5％，X的浓度减小1/3，则该反应中的n值为( )A．3 B．4 C．5 D．6解析：因X的浓度减小，说明反应向正反应方向进行，又因混合气体的压强比原来增加了5％，说明正反应为气体总体积扩大的反应，则有：4＋n＜2＋6，所以n＜4．答案：A9．在一定条件下，向2 L密闭容器中充入3 mol X气和1 mol Y气发生下列反应：2X(g)＋Y(g)3Z(g)＋2W(g)，在某一时刻达到化学平衡时，测出的下列各生成物浓度的数据中肯定错误的是( ) A．c(Z)＝0.75 mol/L B．c(Z)＝1.20 mol/L C．c(W)＝0.80 mol/L D．c(W)＝1.00 mol/L 解析：1 mol Y完全反应，只能生成3 mol Z和2 mol W．所以，c(Z)＜1.5 mol/L，c(W)＜1 mol/L．答案：D10．在一个固定容积的密闭容器中，加入2 mol A和1 mol B，发生如下反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)达到平衡时，C的浓度为w mol·L－1．若维持容器容积和温度不变，按下列四种方法改变起始物质的用量，达到平衡后，C的浓度仍为w mol·L－1的是( )A．4 mol A＋2 mol B B．1 mol A＋0.5 mol B＋1.5 mol C＋0.5 mol DC．3 mol C＋1 mol D＋1 mol B D．2 mol C＋1 mol D解析：此题为等效平衡的问题2A ＋ B 3C ＋ D起始标准： 2 mol 1 mol 0 0A项起始： 4 mol 2 mol答案：B11．化学平衡主要研究______________反应的规律．化学平衡状态是指在一定条件的________________，正逆反应__________________，反应混合物中各组分的________________状态．答案：可逆 可逆反应里 速率相等 浓度不变12．在密闭容器中，充入一定量的N 2和H 2，在一定条件下合成氨，若以v (H 2)、v (N 2)分别表示消耗速率，v (NH 3)表示分解速率，那么，该反应达到平衡前，用“＞”“＜”或“＝”表示下列关系：(1)v (H 2)_________23v (NH 3) (2)v (H 2)_________3v (N 2)解析：(1)反应达到平衡前，正反应速率大于逆反应速率．v (H 2)＞23v (NH 3)． (2)v (H 2)、v (N 2)均表示正反应速率，无论是否达到平衡，v (H 2)/v (N 2)＝3．答案：(1)＞ (2)＝13．某温度压强下，向可变容积的密闭容器中充入了3 L A 和2 L B ，发生反应3A(g)＋2B(g) x C(g)＋y D(g)达到平衡时，C 的体积分数为m ％．若维持温度压强不变，将0.6 L A 、0.4 L B 、4 L C 、0.8 L D 作为起始物质充入密闭容器内，则达到平衡时，C 的体积分数仍为m ％，则有x ＝_________，y ＝_________．解析：3A ＋ 2B x C ＋ y D3 x y3－0.6 4 0.8x ＝5 y ＝1答案：5 114．将 6 mol H 2与 3 mol CO 充入容积为0.5 L 的密闭容器中，进行如下反应：2H 2(g)＋CO(g)CH 3OH(g)，6 s 时反应达到平衡，此时容器内压强为开始的0.6倍，则H 2的平均反应 速率为_________，CO 的转化率为_________．解析：n (平)＝(6 mol ＋3 mol)×0.6＝5.4 mol2H 2＋CO CH 3OH(g) Δn1 2n (CO) (9－5.4) moln (CO)＝1.8 molCO 的转化率＝38.1×100％＝60％ v (H 2)＝ s 6L 5.02mol 8.1⨯⨯＝1.2 mol ·L －1·s －1． 答案：1.2 mol ·L －1·s －1 60％ 15．在一定条件下可发生反应：2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)．现取3 L SO 2和6 L O 2混合，当反应达到平衡后，测得混合气体的体积减小10％．求：(1)SO 2的转化率．(2)平衡混合气体中SO 3的体积分数．解析：(1)2SO 2 ＋ O 22SO 3 Δn2 1 2 1Δn (SO 2) 0.9Δn (SO 2)＝1.8 SO 2转化率＝38.1×100％＝60％ (2)SO 3的体积分数＝9.098.1-×100％＝22.2％． 答案：(1)60％ (2)22.2％(二)提升类1．将等物质的量的CO 和H 2O(g)混合，在一定条件下发生反应：CO(g)＋H 2O(g) CO 2(g)＋H 2(g)，反应至4 min 时，得知CO 的转化率为31.23％，则这时混合气体对氢气的相对密度为( )A ．11.5B ．23C ．25D ．28解析：由于反应前后气体的质量和物质的量不变，所以，气体的平均相对分子质量也不变．2321828=+=M 混合气体对H 2的相对密度为11.5．答案：A2．可逆反应：2NO 22NO ＋O 2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是( )①单位时间内生成n mol O 2的同时，生成2n mol NO 2；②单位时间内生成n mol O 2的同时，生成2n mol NO ；③用NO 2、NO 、O 2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态；④混合气体的颜色不再发生改变的状态；⑤混合气体的密度不再改变的状态；⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A ．①④⑥B ．②③⑤C ．①③④D ．①②③④⑤⑥解析：单位时间内生成n mol O 2，同时生成2n mol NO 2，可以说明v (正)＝v (逆)；该反应为不等体反应，r M 不变，也可说明已达平衡．答案：A3．在一固定容积的密闭容器中，加入4 L X(g)和6 L Y(g)，发生如下反应：X(g)＋n Y(g) 2R(g)＋W(g)反应达到平衡时，测知X 和Y 的转化率分别为25％和50％，则化学方程式中的n 值为( )A ．4B ．3C ．2D ．1解析：设反应消耗X 的体积为V则： X (g)＋n Y(g) 2R(g)＋W (g)开始体积(L)：4 6 0 0变化体积(L)：x nx 据题意⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⨯=⨯%50%1006%25%1004nx x 解得：⎩⎨⎧==31n x 答案：B4．在一个固定容积的密闭容器中，加入m mol A 和n mol B ，发生下列反应：m A(g)＋n B(g) p C(g)平衡时C 的浓度为w mol ·L －1．若维持容器体积和温度不变，起始时放入a mol A ，b mol B ，c mol C ，要使平衡时C 的浓度仍为w mol ·L －1，则a 、b 、c 必须满足的关系是( )A ．a ∶b ∶c ＝m ∶n ∶pB ．a ∶b ＝m ∶n ；m ap ＋b ＝pC ．p m c ＋a ＝m ；p nc ＋b ＝nD ．a ＝3m ,b ＝32,3p c n = 解析：因为第一次开始加入的是两种反应物，反应从正向进行．第二次开始加入的有反应物也有生成物，可设法将加入的C 折合成起始加入的A 、B 物质的量：m A ＋n B p C起始n ：m n 0转化n : p m c ←pnc ← c 第二次可看成开始加入(a ＋p m c )mol A 和(b ＋p nc )mol B ，若使平衡时C 的浓度仍为 w mol ·L －1，则：a ＋p m c ＝m ,b ＋pnc ＝n ，故选C ． 答案：C5．将固体NH 4I 置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH 4I(s) NH 3(g)＋HI(g)，2HI(g) H 2(g)＋I 2(g)．当反应达到平衡时，c (H 2)＝0.5 mol ·L －1，c (HI)＝4 mol ·L －1，则NH 3的浓度为( )A ．3.5 mol ·L －1B ．4 mol ·L －1C ．4.5 mol ·L －1D ．5 mol ·L －1解析：若HI 不分解时，其总浓度应为：4 mol ·L －1＋0.5 mol ·L －1×2＝5 mol ·L －1，则NH 3的浓度等于HI 不分解时的总浓度5 mol ·L －1．答案：D6．在固定体积的密闭容器中进行如下反应：2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g)．已知反应过程某一时刻SO 2、O 2、SO 3浓度(mol/L)分别为0.20、0.10、0.20，达到平衡时，浓度可能正确的是( )A ．SO 2、O 2分别为0.40、0.20 mol/LB ．SO 2为0.25 mol/LC ．SO 2、SO 3为0.15 mol/LD ．SO 2为0.24 mol/L ，SO 3为0.14 mol/L解析：根据可逆反应特点可得：c (SO 2)＜0.4 mol/L ，c (O 2)＜0.2 mol/L ，c (SO 3)＜0.4 mol/L ．且c (SO 2)＋c (SO 3)＝0.4 mol/L ．答案：B7．密闭容器中，对于反应2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g)，SO 2和O 2起始时分别为20 mol 和10 mol ，达到平衡时，SO 2的转化率为80％．若从SO 3开始进行反应，在相同的条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO 3的物质的量及SO 3的转化率为( )A ．10 mol 和10％B ．20 mol 和20％C ．20 mol 和40％D ．30 mol 和80％ 解析：根据化学平衡的建立与途径无关可得，开始SO 3物质的量为20 mol ，转化率为20％．答案：B8．在一定温度下，将CO 和水蒸气分别为1 mol 、3 mol 在密闭容器中反应：CO ＋H 2O CO 2＋H 2，达平衡后测得CO 2为0.75 mol ，再通入6 mol 水蒸气，达到新的平衡后，CO 2和H 2的物质的量之和为( )A ．1.2 molB ．1.5 molC ．1.8 molD ．2.5 mol解析：第一次平衡时，n (CO 2)＋n (H 2)＝1.5 mol ．再通入6 mol 水蒸气，平衡向右移动，n (CO 2)＋n (H 2)＞1.5 mol ，且n (CO 2)＋n (H 2)＜2 mol ．答案：C9．在一定条件下，可逆反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g)达到平衡时，X 的转化率与Y 的转化率之比为1∶2，则起始充入容器中的X 与Y 的物质的量之比为( )A ．1∶1B ．1∶3C ．2∶3D ．3∶2解析：由题意可得：)X (1n ∶)Y (3n ＝1∶2 32)X ()Y ( n n ． 答案：C10．在合成氨反应中，开始充入a mol N 2和b mol H 2，在一定条件下反应达到平衡，测得NH 3的体积占混合气体的25％，则平衡时N 2的转化率是( )A ．(0．1＋a b 10)％B ．0.1(a ＋b )C ．33.3％D ．(10＋ab 10)％ 解析：设平衡时，反应的N 2为x mol由N 2＋3H 22NH 3可知，生成NH 3 2 x mol ． 则4122=-+x b a x x ＝10b a + N 2的转化率＝a b a 10+×100％＝(10＋a b 10)％． 答案：D11．反应2A(g) B(g)＋x C(g)在一定条件下达到平衡，密闭容器内压强增大了p ％，测得A 的转化率为p ％，则x 值为_________．解析：2A(g) B(g)＋x C(g) Δn2 x －1p px ＝3．答案：312．一定条件下，可逆反应A 2＋B 22C 达到了化学平衡状态，经测得平衡时c (A 2)＝0.5 mol/L ，c (B 2)＝0.1 mol/L ，c (C)＝1.6 mol/L ．若A 2、B 2、C 的起始浓度分别用a mol/L 、b mol/L 、c mol/L 表示，请回答：(1)a 、b 应满足的关系是_____________．(2)a 的取值范围是_____________．解析：(1)设反应的A 2为x mol/L则c (A 2)＝a mol/L －x mol/L ＝0.5 mol/Lc (B 2)＝b mol/L －x mol/L ＝0.1 mol/La －b ＝0.4．(2)c (C)＝0时，a 取最大值，此时a ＝0.5＋0.8＝1.3；c (B 2)＝0时，a 取最小值，此时a ＝0.5－0.1＝0.4，a 的取值范围是：0.4≢a ≢1.3．答案：(1)a －b ＝0.4 (2)0.4≢a ≢1.313．一定条件下，把3 mol N 2和3 mol H 2通入一个一定容积的密闭容器中，发生反应：N 2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g)达到平衡时，NH 3的浓度为w mol/L ，N 2的转化率为m ，则：(1)H 2的转化率_________m (填“大于”“小于”“等于”或“无法确定”)．(2)若在上述完全相同的容器中，维持温度不变，通入a mol NH 3、b mol N 2和c mol H 2，要使达到平衡时，NH 3的浓度仍为w mol/L ．若a ＝1，则b ＝_________，c ＝_________；b 的取值范围为_______________．(3)达到平衡时，H 2和NH 3均为1.5 mol ，你认为是否可能？_________(填“可能”“不可能”或“无法确定”)．解析：(1)反应H 2的物质的量是N 2的3倍，所以，H 2的转化率应大于m ．(2)a mol NH 3完全分解生成21a mol N 2和23a mol H 2，则21a ＋b ＝3，23a ＋c ＝3． a ＝1时，b ＝2.5，c ＝1.5若3 mol N 2与3 mol H 2完全反应生成NH 3，此时，剩余H 2 2 mol ．所以，b 的取值范围为：2≢b ≢3． 答案：(1)大于 (2)2.5 1.5 2≢b ≢3 (3)不可能14．在标准状况下，将1 mol A 气体发生如下反应：2A(g) B(g)＋x C(g)，达到平衡时，在混合气中A 的体积分数为58.6％，混合气的总质量为46 g ，密度为1.772 g/L ，试计算：(1)达平衡后，混合气的平均相对分子质量．(2)达平衡后，A 的转化率．(3)C 气体的化学计量数x 的数值．解析：(1)v (混合气)＝46 g ÷1.772 g ·L －1＝25.96 Ln (混合气)＝1.16 mol r M ＝16.16.4＝39.6 (2) 2A B ＋x C Δn2 x －1(1－1.16×0.586) mol (1.16－1) molx ＝2A 的转化率＝1586.016.11⨯-×100％＝32％． 答案：(1)39.6 (2)32％ (3)2【阅读思考】阅读材料人体中的血红蛋白与CO 、O 2之间的平衡关系汽油不完全燃烧的化学方程式为：2C 8H 18＋23O 2−−→−点燃12CO 2＋4CO ＋18H 2O ．人体吸进CO 后，CO 、O 2与人体血红蛋白(Hem)建立如下平衡：CO ＋HemO 2O 2＋HemCO ，此平衡存在如下关系：)HemO ()CO (HemCO)()O (22c c c c ⋅⋅＝210，当HemCO 浓度为HemO 2浓度的2％时，人的智力将受到严重损伤． 某40万人口的中等城市，能有效利用的标准状况下的空气为2.24×106 m 3(O 2约占空气体积的21％)，以每辆汽车满负荷行驶，每天约有28.5 g 汽油不完全燃烧，此城市如达到中等发达国家水平，平均每10人拥有1辆汽车．思考：(1)血红蛋白中含有的金属元素是___________，红细胞的主要功能是_____________．(2)空气中含氧气_________ mol(标准状况)．(3)若要使人的智力不受到损伤，应使①c (CO)∶c (O 2)≢___________，②汽车的最大使用率不得超过_____________．答案：(1)Fe 运输O 2 (2)2.1×107 (3)①1∶10500 ②10％【思考导学】1．各种化学反应的进行有快有慢，如氢、氧爆鸣气的爆炸反应、酸碱溶液的中和反应等瞬间就能完成；答案：影响化学反应快慢的内因是反应物的性质；外因有浓度、温度、压强、催化剂、光、电磁波、超2答案：化学反应的快慢用化学反应速率来衡量．通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增3．北京故宫保和殿后的“云龙陛石”，上面雕有精美的蟠龙图案．但是，近些年浮雕已严重受损．那么，答案：4．增大反应物的浓度、升高温度、使用催化剂都可以使反应速率增大，其原因相同吗？答案：增大反应物浓度、升高温度、使用催化剂加快反应速率的原因不尽相同．增大反应物浓度，使得单位体积内活化分子数增大，从而使单位时间内的有效碰撞次数增多，所以，化学反应速率增大；升高温度、使用催化剂，主【自学导引】 一、化学反应速率1．化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示．常用单位有mol ·L －1·min －1或mol/(L ·s)．2．化学反应速率的表达式是tc v ∆∆=． 3．同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率，数值可能不同，但表示的意义相同；各物质表示的速率比等于该反应方程式中各物质的化学计量数之比，也等于各物质的浓度变化量之比．如：对于反应：m A ＋n B ＝p C ＋q D ，v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)＝m ∶n ∶p ∶q ＝Δc (A)∶Δc (B)∶Δc (C)∶Δc (D)．二、影响化学反应速率的因素1．有效碰撞是指能够发生化学反应的碰撞；能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子；反应物分子(离子)间发生反应的先决条件是分子间发生碰撞，发生有效碰撞的条件是分子有足够的能量和合理的取向．2．影响化学反应速率的内因是反应物的性质，它是决定化学反应速率的重要因素．3．影响化学反应速率的外因主要有浓度、温度、压强和催化剂等．(1)在其他条件不变时，增大反应物的浓度，单位体积内活化分子的数目增多，有效碰撞次数增加，化学反应速率加快．反之，减小反应物的浓度，化学反应速率减小．(2)对于气体反应，增大压强，即是增大反应物的浓度，因而可以增大化学反应速率．注意：如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时，压强的改变，对反应速率无影响．(3)在其他条件一定时，升高温度，一方面会增加反应物分子中活化分子的百分数，使有效碰撞次数增多，因而使化学反应速率增大；另一方面，温度升高，分子的运动加快，单位时间里反应物分子的有效碰撞次数增加，也会使反应速率增大．(4)催化剂能够降低反应所需能量，使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加了单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分比，从而成千成万倍地增大化学反应速率．(5)除了浓度、压强、温度和催化剂外，影响化学反应速率的因素还有光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等．【热点透视】一、化学反应速率的概念和计算1．化学反应速率反映了化学反应进行的快慢，只取正值，不取负值．化学反应速率通常是指在某一段时间的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时反应速率．比较反应速率大小时，不仅要看反应速率数值的大小，还要结合方程式中物质的化学计量数的大小进行比较． 求解化学反应速率时要注意化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的变化，不是指物质的量或物质质量的变化；同一化学反应，选用不同物质表示反应速率时，可能有不同的速率数值，但其数值之比一定等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比．二、物质状态和浓度对反应速率的影响1．对于有固体参加的化学反应而言，由于在一定条件下，固体的浓度是固定的，所以固体物质在化学反应中浓度不改变，因此在表示化学反应速率时，不能用固体物质．但因为固体物质的反应是在其表面进行的，故与其表面积有关，当固体颗粒变小时，会增大表面积，加快反应速率．2．对于有气体参加的反应而言，改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变所致．所以讨论压强对反应速率影响时，应区分引起压强改变的原因，这种改变对反应体系的浓度产生何种影响，由此判断出对反应速率有何影响．对于气体反应体系，有以下几种情况：①恒温时：增大压强−−→−引起体积缩小−−→−引起浓度增大−−→−引起反应速率加快．。