高中化学58个考点精讲(26-30)
文档属性
| 名称 | 高中化学58个考点精讲(26-30) |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 680.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2010-10-31 09:53:00 | ||
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文档简介
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高中化学58个考点精讲
26 （习题课） 无机物的推断
1． 复习重点：
1、 帮助学生熟练掌握重要的元素（CL、Br、N、S、H、O、Si、Na、Mg、Al、Fe、Cu等）单质及其化合物的性质，以及它们之间存在的转化关系，是分析解决推断题的必备的基础知识。
2、 以网络的形式让学生自我找出知识点之间的内在联系，构筑学生自我的知识框架
3、 主要题型有选择题和框图题两大题型，解选择题要谨防题设的陷井。解框图题不外乎两种方法，一种是根据特殊性质找到题眼后顺藤摸瓜，另一种是缩小范围后发散推理。
2．难点聚焦
1．氯元素的知识网络
2．次氯酸、漂白粉的性质
HClO分子的结构式为H-O-Cl（氧处于中心），所以电子式为。次氯酸、次氯酸钙等有多方面的性质，经常用到以下几方面性质：
（1）HClO是一种弱酸，与碳酸比较电离能力有如下关系：H2CO3>HClO>HCO3-，请分析下列反应：
少量二氧化碳通入NaClO溶液中：
NaClO + CO2+H2O=NaHCO3+HClO
氯气通入碳酸氢钠溶液中：
Cl2+NaHCO3=NaCl+CO2↑+HClO
（2）ClO-是一种弱酸的酸根离子，能发生水解反应：
ClO-+H2OHClO+OH-，所以次氯酸钙溶液显碱性。
若遇到铁盐、铝盐易发生双水解：
3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO
（3）HClO和ClO-都具有强氧化性，无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应，但不能使品红溶液褪色。如：
硫酸亚铁溶液遇漂白粉：
2Fe2+ + 5ClO- + 5H2O = 2Fe(OH)3↓+Cl- + 4HClO
漂白粉遇亚硫酸酸盐：
ClO-+SO32-=Cl-+SO42-
（4）HClO见光易分解：2HClO2HCl+O2↑
（5）次氯酸钙中的Ca2+、ClO-可以表现出一些综合性质。如少量二氧化碳通入次氯钙溶液中：
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
注意理解二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠分别跟次氯酸钙溶液反应的差异：
Ca(ClO)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaClO
Ca(ClO)2+NaHCO3=CaCO3↓+HClO+NaClO
3．碳、硅及化合物的联系网络
4．氧及其化合物相互联系
5．氮及其化合物间的转化关系
1、
3．例题精讲
例1、（2003江苏高考）对某酸性溶液（可能含有Br-、、SO42—、H2SO3、NH4+）分别进行如下实验：
（1）、加热时放出的气体可以使品红褪色。
（2）、加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
（3）、加入氯气时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀HNO3。对于下列物质不能确认其中原溶液中是否存在的是 （ ）
A、Br— B、SO42— C、H2SO3 D、NH4+
答案（B）
点评：少数学生误选AB，这部分学生主要对溴水的颜色印象不深所致。
例2、（99全国高考）提示：某些金属氧化物跟熔融烧碱反应，可生成盐。根据以下化学反应框图填空
单 加稀酸L
在一定条
加NH3·H2O
件下反应 通空气
加固体NaOH
加过量
熔融 稀酸L
加强碱溶液 加水
加氨水
加强碱溶液
（1）、单质F是
（2）、写出由E生成G的离子反应方程式（或化学方程式）
（3）、溶液I中所含金属离子是
（4）、由C→E+F若改为浓酸，则不能选用的浓酸是（写分子式）
答案：（1）H2 （2）4Fe2++8NH3·H2O+O2+2H2O==4Fe(OH)3↓+8NH4+或
Fe2++2NH3·H2O==Fe(OH)2↓+2NH4+ 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
(3)Al3+和Na+ (4)H2SO4或HNO3
点评：这道题较容易,但可以反映出一部分学生基础是否扎实,更重要的式测试同学们的解题习惯是否细心,如是否按要求答题,思考问题是否全面如第(3)问是否漏掉Na+。
例3、 如图已知(1)化合物E与水反应生成白色浆状物(2)化合物F是不成盐的氧化物(3)单质D能与某些稀有气体反应:
高温反应(1)
高温反应(2)
燃烧反应(3)
室温反应(4)
据此请填空
(1) 化合物F是 (2)化合物I是
(3) 反应(2)的化学方程式是
(4) 反应(4)的化学方程式是
答案:(1)CO (2)HF (3)C+H2O====H2+CO (4)2H2O+2F2===4HF+O2
点评:此题从反应条件入手,考查学生发散思维的能力,同时要求学生了解一些物质的特性,如白色浆状物,不成盐氧化物,能与稀有气体反应等。
例4、 A、B、C是短周期IA和ⅡA族的碳酸盐,它们的质量分别为mA、、mB、
mC与足量盐酸完全反应,消耗盐酸的物质的量分别为nA(HCl)、nB(HCl)、nC(HCl),已知mA==mB+mC,,nA(HCl)==nB(HCl)+nC(HCl)请填空：
（1）写出短周期IA和ⅡA族元素形成的所有碳酸盐的名称
（2）若以MA、MB、MC分别表示A、B、C的相对分子质量试写出MA、MB、MC三者的相互关系式
（3） A的正确选择有 种,其化学式为
（4） 若和B为ⅡA的碳酸盐,.C为第IA碳酸盐,则A、B、C的化学式依次为
mA：mC==1：
答案：(1) 碳酸锂、碳酸铍、碳酸钠、碳酸镁 (2)mA/MA === mB/MB + mC/MC
(3)两 Li2CO3 MgCO3 （4） MgCO3 Be CO3 Na2 CO3 1.05
点评：此题一是考查学生对不太常见的（Li、Be）元素的熟悉程度，最主要考查学生的分析推理能力，及将数学思维方法运用于化学推理的能力。
小结：要解答好无机推断题主要做到以下几点：（1）织好知识网 （2）掌握一些物质特性（3）培养分析推理及发散思维能力（4）要有耐心细致的习惯（5）要有规范的表述。
例5A、B、C是三种短周期元素的单质，甲、乙是两种常见的化合物。这些化合物和单质之间存在如下图所示的关系。
据此判断：
（1）在甲、乙两种化合物中，不含有组成A元素的化合物是_________，不含组成B元素的化合物是_______________（用“甲”、“乙”填写）。
（2）单质A是_____________（填“金属”、“非金属”或“既可以是金属又可以是非金属”）。
（3）若单质A是___________，则单质B、C分别是______________；若单质A是________，则单B、C分别是_____________；若单质A是___________，则单质B、C分别是________________。
[解析]（1）从图中可发现下列反应关系：“单质B+单质C→化合物甲”，故甲中不含A元素；“单质A+单质C→化合物乙”，故乙中不含有B元素。
（2）从图示信息进行转换，可提炼出“单质A+ 化合物甲→单质B+化合物乙”该反应属置换反应。置换反应有如下几种情况：
第一种情况：金属单质置换出金属单质。结合铝热反应可获得下列各种可能：（a）A为铝、B为铁、C为氧气等（铝与金属氧化物如四氧化三铁、三氧化二铁、氧化铜、二氧化锰、五氧化二钒等多种氧化物进行的反应，因而可得出多组答案。但由于题中限定了是短周期元素，可排除这些可能性）。
第二种情况：非金属单质置换出非金属单质。结合一些反应实例可获得答案(b)A、B、C依次为（下同）Cl2、S、H2；(c)O2、S、H2；(d)F2、O2、H2。（还可进一步分析：反应中单质表现了何种性质？总结出：氧化性A>B。）这样，就可进而获得更多答案(e)Cl2、Br2、H2；(f)Cl2、I2、H2；(g)Br2、I2、H2；(h)I2 、S、H2；(I)C、H2、O2（制水煤气）；(j)C、Si、O2（工业上制硅）；(k)Br2、S、H2；(l)Cl2、N2、H2；(m)Si、H2、F2。
第三种情况：金属单质置换出非金属单质。(n)4）Mg、C、O2。
第四种情况：非金属单质置换出金属单质。(o)H2、Cu、O2；(p)H2、Fe、O2；(q)C、Cu、O2（由于铁、铜等不是短周期元素，所以不合题意）。
答案为：（1）甲；乙。
（2）单质A可以是金属也可以是非金属。
（3）可以有多组答案（见思路精析）。
例6 下图中，A是一种无色液体，G是极易溶于水的碱性气体，Y是胃酸的主要成分，K是不溶于稀硝酸的白色沉淀，反应⑤是工业制X的主要反应之一。
请按要求填空：
(1)写出下列物质的化学式：A ，E ，F ，Y 。
(2)反应⑤的化学方程式为： 。
(3)1molB通过反应②得到1molF，B中F的质量分数为72%，则B的化学式为： 。
答案：(1)H2O；N2；Ag；HCl。(2)4NH3+5O24NO+6H2O。(3)AgN3。
简析：抓住题中某一条信息可立即推出G是NH3、Y是HCl、K是AgCl。再根据G是氨气可逆向推得A是水、D是H2、C是O2、E是N2，正向推出J是NO（跟“反应⑤是工业制X的主要反应之一”相吻合）。这里要求解题者在推理过程中能够敏捷地抓住题给信息从不同方向作出有用的判断，测试思维的灵活性。
由K是氯化银、Y是盐酸可推出I是硝酸银，进而可得出X是硝酸。所以H是二氧化氮，F是单质银。这里主要测试解题者能否在一个全新的问题背景中，运用已掌握的元素化合物基础知识作出判断。
综合以上信息可得知，B物质中含有银、氮两种元素，利用题给数据可计算出B的化学式为AgN3。这一问难度较高，这是下面三个原因：第一，这一问是建立在前几问的基础之上的，若答不出前几问，就无法回答这一问；第二，需经过定量计算才能作出判断；第三，“AgN3”是高中化学中没有出现过的一种物质，有的考生想不到或不敢相信自己的计算结果。
4．实战演练
1、向硝酸钠溶液中加入铜粉（不发生反应），若再加入某种盐，则铜粉可以逐渐溶解，符合此条件的盐是 （ ）
A、Fe(NO3)3 B、ZnSO4 C、NaHCO3 D、NaHSO4
2、向BaCl2溶液中通入SO2至饱和，此过程看不到现象，再向溶液中加入一种物质，溶液变浑浊，加入的这种物质不可能是 （ ）
A、FeCl3溶液 B、AlCl3溶液 C、Na2S溶液 D、AgNO3溶液
3、某白色固体可能由①NH4Cl ②AlCl3 ③NaCl ④AgNO3 ⑤KOH中的一种或几种组成，此固体投入水中得澄清溶液，该溶液可使酚酞呈红色，若向溶液中加入稀硝酸至过量，有白色沉淀生成，对原固体判断不正确的是 （ ）
A、肯定存在① B、至少存在②和⑤ C、无法确定有无③ D、至少存在①、④、⑤
4、向一无色透明的溶液中滴加稀硫酸时有沉淀生成，且所得沉淀量与所加硫酸的关系如图所示，则原溶液可能是 （ ）
A、NaAlO2与Na2S2O3的混合溶液 B、Na2SiO3 和Na2CO3的混合溶液
C、AlCl3与CuSO4的混合溶液 D、Na2SO3与Na2S的混合溶液
5、F2是氧化性最强的非金属，在加热条件下，物质的量相等的F2和烧碱完全反
应，生成NaF、H2O和某一种气体，该气体是下列物质中的 （ ）
A、H2 B、HF C、OF2 D、O2
6、某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO)2三种杂质中的一种或两种，现将6.9g样品溶于足量水中，得到澄清溶液，若再加入过量的CaCl2溶液，得到4.5g沉淀，对样品所含杂质的判断正确的是 （ ）
A、肯定有KNO3和Na2CO3，没有Ba(NO)2 B、肯定有KNO3，没有Ba(NO)2，可能有Na2CO3
C、肯定有Na2CO3和Ba(NO)2可能有KNO3 D、无法判断
7、在一接近中性的含Na+的溶液中，可能还存在NH4+、Fe2+、Br-、CO32-、I-、SO32-6种离子中的几种，进行以下实验①在原溶液中滴加足量氯水后，有气泡产生，溶液呈橙黄色，②向橙黄色溶液中加入BaCl2溶液时无沉淀生成，③橙黄色溶液不能使淀粉变蓝，由此可以推断该溶液中肯定不存在的离子 （ ）
A、NH4+、Br-、SO32- B、NH4+、SO32-、I- C、Fe2+、I-、SO32- D、Fe2+、CO32-、I-
8、某同学设计实验证明NaOH溶液能使酚酞变红是OH-的性质，其中没有意义的是 （ ）
A、取KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2溶液分别与酚酞作用，观察溶液颜色
B、取NaOH、NaCl、HCl溶液分别与酚酞试剂作用，观察溶液颜色
C、向滴有酚酞的25.0ml 0.10mol/L盐酸中，逐滴滴加20.0ml 0.10mol/LNaOH溶液，观察溶液颜色变化
D、向滴有酚酞的20.0ml 0.10mol/LNaOH溶液中，逐滴滴加25.0ml 0.10mol/L盐酸，观察溶液颜色变化
9、为了使鱼苗顺利运输，必须满足三个条件：①保持适量氧气 ②使鱼苗呼出的CO2及时排出 ③防止细菌大量繁殖，已知下列物质加入水中都可以起到供氧杀菌的作用，在长距离储运鱼苗的水中，最好加入 （ ）
A、Na2O2 B、氯水 C、CaO2 D、H2O2
10、18世纪70年代，瑞典化学家舍勒在研究一种白色、难溶于水的盐时发现，在黑暗中并无气味，而在光照时开始变暗，并有刺激性气味的气体产生，此盐是 （ ）A、氟化银 B、氯化银 C、溴化银 D、碘化银
11、将固体X投入足量的液体Y中，能产生白色沉淀，并放出一种可燃性气体，则X和Y分别是 （ ）A、金属钠和硫酸铜溶液 B、电石和纯碱溶液
C、明矾和小苏打溶液 D、锌和稀硫酸
12、某盐溶液滴入氯水无明显现象，再滴入硝酸酸化的硝酸钡有白色沉淀，则该盐可能是 （ ）
A、MgCl2 B、FeSO4 C、Na2SO3 D、ZnSO4
13、某无色混合气体可能含有CO2、CO、H2O（气）、H2中的一种或几种，依次进行如下处理（假定每次处理均完全反应）：①通过碱石灰时，气体体积变小 ②通过赤热的氧化铜，固体变为红色 ③通过白色硫酸铜时，粉末变为蓝色 ④通过澄清石灰水时，溶液变浑浊，由此可以确定原混合气体中 （ ）
A、一定含有CO2、H2O，可能含有H2、CO B、一定含有H2O、CO，可能含有CO2、H2
C、一定含有CO、CO2，可能含有H2O、H2 D、一定含有CO、H2 ，可能含有H2O、CO2
14、下列关于溶液中所含离子的推断正确的是 （ ）
A、向溶液中先加足量稀HCl，无现象，再加BaCl2溶液出现白色沉淀，则原溶液中一定含有SO42-
B、向某溶液中逐滴滴加NaOH溶液，现有白色沉淀后沉淀消失，则原溶液中一定含有Al3+
C、向溶液中加入澄清石灰水，有白色沉淀，再加稀盐酸，白色沉淀消失，并产生无色无味的气体，则原溶液中一定含有CO32-
D、用洁净的铂丝蘸取某溶液，在无色火焰上灼烧，火焰呈黄色，则原溶液中一定含有Na+，无K+
15、有Na2O、Na2O2、NaHCO3、Na2CO3、NaCl的某几种组成的混合物，向混合物中加入足量的盐酸，有气体放出，将放出的气体通过足量的NaOH溶液后，气体体积有所减少，若将上述混合物在空气中充分加热，也有气体放出，且加热后残留固体物质的质量比加热前有所增加，下列推断正确的是 （ ）
A、混合物中一定不含Na2O B、混合物中一定不含Na2CO3和NaCl
C、混合物中是否含Na2CO3和NaCl无法确定 D、混合物中一定不含Na2O2和NaCl
16、一无色气体可能含有HCl、H2S、SO2、HBr、CO2中的一种或几种，将其通入氯水中得到无色透明溶液，把溶液分成两分，一份加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀；另一份加入硝酸酸化的AgNO3溶液，也产生白色沉淀，下列说法不正确的是 （ ）
A、一定有SO2 B、可能有SO2
C、肯定没有H2S和HBr D、无法肯定是否有HBr
1、下图是中学化学中常见的物质间化学反应关系的图示，其中A的焰色反应呈黄色，E、F为有刺激性气味的气体，G为强酸性溶液，H为既难溶于水，也难溶于稀酸的白色固体，试回答：
（1）写出化学式：A B
（2）写出下列反应的离子方程式
① C E
② D H
③ E + F + H2O G
2、已知A为淡黄色固体粉末，在一定条件下可实现下图所示物质间转化关系
请填写下列空白：
①固体B是一种重要的化工原料，其化学式为
②利用上图中有关物质实现D C的转化，写出转化的离子方程式
③在上述变化中生成的气体丁可以使悬浊液D完全溶解，写出完全溶解过程的离子方程式
④若甲气体与乙气体恰好完全反应，则所需A和B的物质的量之比为
3、由H2和Cl2组成的混合气体，经光照充分反应后，通入100ml 1.0mol/LNaOH溶液中，图甲表示溶液中某种离子的物质的量随通入气体体积的变化曲线，图乙表示溶液的电导性随通入气体体积的变化曲线，请分析、推断并填空：
①图甲表示溶液中 离子的变化曲线；
②对溶液进行导电实验，当通入的混合气体体积大于V1时引起溶液导电性明显增强的主要阴、阳离子是 ；
③当n=0.01mol时，光照前的混合气体中H2与Cl2的物质的量之比为 。
4、下图中A是一种正盐，D比C的相对分子质量大16，E是酸，不论X是强酸还是强碱时，都有如下转化关系：当X是强酸时，A、B、C、D、E均含有同一种元素
当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另一种元素
用化学式回答下列问题：①A是 Y是 Z是
②当X是强碱时，E是 A与X反应的离子方程式为
③当X是强酸时，E是 A与X反应的离子方程式为
5、A是中学化学中常见无机物，A、B、C中含同一种元素R，不含R的产物已略去，如下图所示主要反应关系：
①A与NaOH溶液反应，既可生成B又可生成C，还可以生成B和C，若A为氧化物，则A的化学式（写出两种） 、 ；若A为
气态氢化物，B中含有A中两种元素，试写出C与稀硫酸反应生成A的离子方程式 ；若A为一种铝盐，则B、C的化学式分别为 、 。
②若A的单质与NaOH溶液无论何种物质的量之比反应，产物必为B和C，设R元素在化合物A、B、C中的化合价分别为x、y、z，则x、y、z必须满足的关系是 。
6、某校课外兴趣小组用下图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2+、Ca2+杂质离子。试根据图中编号确定对应物质的分子式或化学式。
Al3+
Ca2+
Cl-
Mg2+
（1） ；（2） ；（3） ；（4） ；
（5） ；（6） ；（7） 。
7、已知X为FeO和CuO的混合物，取两份等质量的X样品进行下列实验：
（1）写出①、②、③步所有反应的化学方程式
（2）设③步所得固体D的质量为32g，溶液E中只含有一种金属离子，气体F在标准状况下体积为5.6L，试计算取用的每份X中FeO和CuO的质量比。
8、A、B、C、D、E五种物质都含有同一种元素，其中D在常温下为无色有刺激性气味的有毒气体，在一定条件下有如图所示的转化关系：
填写以下空白：
（1）A、B、C、D、E五种物质中共同元素原子的电子式为 。
（2）A、B反应的化学方程式为 。
（3）工业上制取气体D的化学方程式为 。
（4）如何检验A中是否含有C？简述所用试剂的先后顺序。
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8
AD B B A C B C C
9 10 11 12 13 14 15 16
C B B CD D A C BD
练习二
1、⑴ A、Na2SO3 B、BaCl2
⑵ ①2Cl- + 2H2O 2OH- + Cl2↑ + H2↑
②BaSO3 + Cl2 + H2O BaSO4↓ +2H+ + 2Cl-
③SO2 +Cl2 + 2H2O 4H+ + 2Cl- + SO42-
2、 ① CaC2 ② Ca2+ +CO32- CaCO3↓ ③ 2CO2 + Ca(OH)2 Ca2+ + 2HCO3- ④ 5:1
3、① ClO- ② H+、Cl- ③ 4:5
4、①（NH4）2S O2 H2O
② HNO3 NH4+ + OH- NH3↑ + H2O
③ H2SO4 S2- + 2H+ 2H2S↑
5、① CO2、SO2、SO3、P2O5等中的任意两种
S2- + 2H+ 2H2S↑ Al(OH)3 NaAlO2
② Y>X>Z 或 Z>X>Y
6、① NaOH ② NaAlO2 、 Ca(OH)2 ③ Mg(OH)2 ④CO2 ⑤Ca(HCO3)2
⑥Al(OH)3 ⑦ HCl
7、⑴ ① FeO + 2HCl FeCl2 + H2O CuO + 2HCl CuCl2 + H2O
② 2FeO + C 2Fe + CO2 2CuO + C Cu + CO2
③ Fe + CuCl2 FeCl2 + Cu Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑
⑵ m(x)=56g m(FeO):m(CuO)=9:5
8、① ② Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + SO2↑ + H2O
③ 4FeS + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
④现在样品中加入足量的稀HCl，再加BaCl2。
高中化学58个考点精讲
27、化学反应速率
1．复习重点
1. 了解化学反应速率的概念及表示方法.
2. 理解浓度温度压强和催化剂等条件对化学反应速率的影响.
3. 初步运用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等来解释浓度压强温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响.
2．难点聚焦
(一)化学反应速率:
不同的化学反应进行的快慢不一样.
有的进行得很快…瞬间完成. 如:氢氧混合气爆炸;酸碱中和等
有的进行得很慢…需数小时;几天;甚至几百年;几百万年….
如:有机化合物间的反应,一般较慢,需数小时乃至数天;塑料的分解,需数百年.石油的形成需几百万年……
化学反应的速率:
用单位时间内反应物浓度的减少(或生成物浓度的增加)来表示化学反应进行的快慢.叫化学反应的速率.
浓度的单位,常用: mol/L.
则，化学反应速率的单位：mol/(L·min) mol/(L·s)
例：在一密闭容器内，装有氮气和氢气。反应开始时，氮气的浓度为2mol/L，氢气的浓度为5mol/L。2分钟后，测的氮气的浓度为1.6mol/L，求这两分钟内的化学反应速率。
以上化学反应速率,是用氮气浓度的变化来表示的,如果用氢气呢 用氨气呢
显然,同一化学反应的速率,用不同物质浓度的变化来表示.数值不同.
故,在表示化学反应速率时,必须指明物质.
不同物质表示的同一化学反应的速率之比等于化学计量数之比.
(二)外界条件对化学反应速率的影响:
不同的化学反应,具有不同的反应速率.(如: 氢氧混合气爆炸;酸碱中和; 塑料的分解;石油的形成…)
参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素.
有些外界条件也有一定程度的影响.
主要探讨浓度温度压强和催化剂对化学反应速率的影响.
4. 浓度对化学反应速率的影响:
做实验2-2(见P32)
许多实验证明:
当其它条件不变时,增加反应物浓度,可以增大化学反应速率.
这是为什么呢
化学反应的过程,就是反应物分子中的原子,重新组合成生成物分子的过程.
反应物分子中的原子,要想重新组合成生成物的分子,必须先获得自由.
即:反应物分子中的化学键,必须断裂!
化学键的断裂是通过分子(或离子)间的相互碰撞来实现的.
并非每次碰撞都能是化学键断裂.
即:并非每次碰撞都能发生化学反应.(如投篮.见P33 图2-2)
能够发生化学反应的碰撞是很少的.
有效碰撞: 能够发生化学反应的碰撞,叫有效碰撞.
活化分子: 能够发生有效碰撞的分子,叫活化分子.
活化分子比普通分子具有更高的能量!才有可能撞断化学键,发生化学反应.
当然,活化分子的碰撞,只是有可能发生化学反应.而并不是一定发生化学反应.还必须有合适的取向.
在其它条件不变时,对某一反应来说,活化分子在反应物中所占的百分数是一定的.
即:单位体积内活化分子的数目和单位体积内反应物分子的总数成正比.
即:活化分子的数目和反应物的浓度成正比.
因此:增大反应物的浓度,可以增大活化分子的数目,可以增加有效碰撞次数.
则,增大反应物浓度,可以使化学反应的速率增大!
5. 压强对化学反应速率的影响:
对于有气体参加的化学反应来说,增大压强,气体体积缩小,则单位体积中分子数增加,则浓度增大,反应速率增大.
6. 温度对化学反应速率的影响:
温度升高,使每一个分子的能量都增大.则:活化分子百分数增加,反应速率增大!
同时,温度升高分子运动加快,碰撞次数增多,化学反应速率也增大.
7. 催化剂对化学反应速率的影响:
催化剂能够降低反应所需要的能量,使更多的分子成为活化分子,大大的增加了活化分子的数目,以及活化分子的百
3．例题精讲
例1盐酸与碳酸钠固体反应时，能使反应的最初速率明显加快的是 ( )
A．增加碳酸钠固体的量 B．盐酸的量增加一倍 C．盐酸的用量减半浓度加倍D．温度升高 40 0C
[分析]增加反应物浓度，可以增大化学反应的速率。CaCO3是固态反应物，增加其用量并不影响其浓度，故A对最初的反应速率几乎无影响；对于一定浓度的盐酸，增加盐酸的用量并不能增加其浓度，故B对反应速率也无影响；C中虽然盐酸用量减半，但因浓度加倍，会使最初反应速率加快，故C正确。
[答案]C、D
[方法提示]本题考查学生对外界条件对化学反应速率的影啊的理解和应用，用于巩固基础知识。能增大反应速率的措施有：①增加浓度；②增大压强；③增高温度；④使用催化剂。
例2 在 、 转化为 的反应中， 的起始浓度为 ， 的起始浓度为 ，3min后 的浓度为 。计算该反应的反应速率是多少？3min 时的 和 的浓度各是多少？
分析：计算化学反应速率的关键在于依据给出条件，正确求出各物质转化浓度，用转化浓度除以反应时间，就可以得到反应速率，转化浓度求法简单，对于反应物来说：转化浓度 = 起始浓度 － 终了浓度
对于生成物来说：转化浓度 = 终了浓度 － 起始浓度
本题给出生成物 的终了浓度为 ，起始浓度为零， 的转化浓度为：
依据化学方程式中各物质的系数比，可以由 的转化浓度求出 和 的转化浓度
再用各物质的转化浓度除以反应时间（3分），便可得出 、 和 从 、 的起始浓度和转化浓度，可以方便地算出3分钟时 和 的浓度
例3 反应 A + 3B = 2C + 2D在四种不同情况下的反应速率分别为:
v (A)=0．15 mol (L·s) -1 v (B)=0．6 mol (L·s) -1 v (C)=0．4 mol (L·s) -1 v(D)=0．45mol (L·s) -1。该反应进行的快慢顺序为
【分析】方法一：由反应速率之比与物质的化学计量数之比，比较后作出判断，由化学方程式A+3B=2C+2D得出：
v (A)：v(B)=1：3，而v(A)：v(B)=0．15：0．6=1：4 故v(B)>v(A)，从而得②>①
v(B)：v(C)=3：2，而v(B)：v(C)=O．6：0．4=3：2故v(B)=v(c)，从而得②=③
v(C)：v(D)=2：2=l：l，而v(C)：v(D)=0．4：0．45故”(D)>v(C)，从而得④>③
故该反应进行的快慢顺序为④>③=②>①。
方法二：将不同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率，再比较速率数值的大小。
若以物质A为标准，将其它物质表示的反应速率换算为用A物质表示的速率，则有j
v(A)：v(B)=I：3，则②表示的v(A)=0．2mol／(L·s)-1
v(A)：v(C)=1：2，则③表示的v(A)=0．2mol／(L．s)-1
v(A)：v(D)=1：2，则④表示的v(A)=0．225mol／(L．s)-1 故反应进行的快慢顺序为④>③=②>①。
[答案]④>③=②>①
例4 一定温度下，对于反应N2+02 2NO在密闭容器中进行，下列措施能加快反应速率的是：( )
A．缩小体积使压强增大 B．恒容，充入N2 C．恒容，充入He气 D．恒压，充入He气
[分析]A选项，气体的量不变，仅缩小体积，气体的浓度必然增大，速率必然增大。 B选项，容积不变，充入N2，使反应物N2的浓度增大，浓度越大，速率越大。 C选项，容积不变，充入He气，虽然反应容器内压强增大，但反应物N2、02、N0的浓度并没有变化，因此不影响反应速率。 D选项，压强不变，充人He气，反应容器体积必然增大。压强虽然没变但 N2、02、NO的浓度减小，反应速率减慢。
例5与发生氧化还原反应生成和的速率如图所示，已知这个反应速率随着溶液中的增大而加快。
（1）反应开始时，反应速率加快的原因是 。（2）反应后期时，反应速率下降的原因是 。
[解析]由于与反应随增大而加快，首先写出二者反应的化学方程式（或离子方程式：）可见反应后有生成。
[答案]（1）开始发生反应，随增大，加快。
（2）反应进行至时，因C（反应物）减小，且反应使也减小，则减慢
例6某温度时，在2L容器 中X、Y、Z三种物质的量随时间的 变化曲线如图2-1所示。由图中数 据分析，该反应的化学方程式为： 。反应开始至2min，Z的平均反应速率为 。
[分析] 写反应的化学方程式，关键是确定X、Y、 Z之间谁是反应物、谁是生成物以及方程式中X、Y、Z三种物质的化学计量数。确定反应物和生成物，主要是看反应过程中各物质的有关量的变化情况，一般地，反应物物质的量随反应的进行不断减小，生成物物质的量随反应的进行不断增加，由图2—1可知，X、Y为反应物，Z为生成物。再根据化学方程式各物质的化学计量数之比等于相应物质的物质的量的变化量之比的规律，结合图示X、Y、Z三种物质物质的量的变化量即可求出它们的化学计量数，从而写出正确的化学方程式。
由图示可知x、Y、z三种物质物质的量的变化量分别为：
△nx=1．0mol一0．7mol=0．3mol
△nY=1．0mol一0．9mol=0．1mol
△nz=0．2mol—Omol=0．2mol
故化学方程式中x、Y、z三种物质的化学计量数之比为：
0．3mol：0．1mol：0．2mol=3：1：2。因此，反应的化学方程式为：3X+Y=2Z。
Z物质在2min内的平均反应速率，可通过先求出Z物质的物质的量浓度的
变化量，再根据反应速率的计算式(△c／△t)求解。
[答案]3X+Y=2Z , 0．05molL—l·min-1
[方法提示]确定化学反应方程式的步骤及方法是：
(1)反应物和生成物的确定。方法是：反应物的物质的量、质量或浓度随反应的进行不断减小；生成物的上述量随反应的进行不断增加。
(2)反应方程式[如：aA(g)+bB(g)——cC(g)+dD(g)]各物质化学计量数的确定。方法是：
a：b：c：d(化学计量数之比) =△nA：△nB：△nC：△nD(物质的量的变化量之比)
=△cA：△cB：△cC：△cD(物质的量浓度的变化量之比)=vA：vB：vC：vD(反应速率之比)
4．实战演练
一、选择题（每小题5分，共45分）
1.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：
2A（g）＋B(g) 2C(g)
若经2 s(秒）后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，现有下列几种说法：
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L－1·s－1
②用物质B表示的的反应的平均速率为0.6 mol·L－1·s－1
③2 s时物质A的转化率为70% ④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1，其中正确的是
A.①③ B.①④
C.②③ D.③④
2.把下列四种X溶液，分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释到50 mL。此时X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最快的是
A.20 mL 3 mol·L－1 B.20 mL 2 mol·L－1
C.10 mL 4 mol·L－1 D.10 mL 2 mol·L－1
3.已知4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，若反应速率分别用v（NH3）、v（O2）、v（NO）、
v（H2O）表示，则正确的关系是
A.v（NH3）＝v（O2） B.v（O2）＝v（H2O）C.v（NH3）＝v（H2O） D.v（O2）＝v（NO）
4.将A，B置于容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：4A（g）＋B(g)2C（g），反应进行到4 s末，测得A为0.5 mol，B为0.4 mol，C为0.2 mol，用反应物浓度的减少来表示该反应的速率可能为
A.0.025 mol·L－1·s－1 B.0.0125 mol·L－1·s－1 C.0.05 mol·L－1·s－1 D.0.1 mol·L－1·s－1
5.在密闭容器中进行可逆反应，A与B反应生成C，其反应速率分别用v（A）、v（B）、v（C）(mol·L－1·s－1)表示且v（A）、v（B）、v（C）之间有以下关系：v（B）＝3v（A），3v（C）＝2v（B）。则此反应可表示为
A.2A＋3B2C B.A＋3B2C C.3A＋B2C Ｄ.A＋BC
6.反应4A(g)＋5B(g)===4C(g)＋6Ｄ(g)，在5 L的密闭容器中进行，半分钟后，
C的物质的量增加了0.30 mol。下列叙述正确的是
A. A的平均反应速率是0.010 mol·L－1·s－1 B.容器中含D物质的量至少为0.45 mol
C.容器中A、B、C、D的物质的量的比一定是4∶5∶4∶6 D.容器中A的物质的量一定增加了0.30 mol
7.在2 L密闭容器中充入2 mol SO2和一定量O2，发生2SO2＋O22SO3反应，进行到4 min时，测得n（SO2）＝0．4 mol，若反应进行到2 min时，容器中n（SO2）为
A.1.6 mol B.1.2 mol C.大于1.6 mol D.小于1.2 mol
8.在锌片和盐酸的反应中，加入下列试剂，可使生成氢气的速率变慢的是
A.硫酸铜晶体 B.水 C.氯化钡晶体 D.醋酸钾晶体
9.反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的，化学反应H2＋Cl2===2HCl的反应速率v可表示为v＝k［c（H2）］m［c（Cl2）］n，式中k为常数，m、n值可用下表中数据确定之。
c（H2）(mol·L－1) c(Cl2)（mol·L－1） v（mol·L－1·s－1）
① 1.0 1.0 1.0k
② 2.0 1.0 2.0k
③ 2.0 4.0 4.0k
由此可推得，m、n值正确的是
A.m=1,n=1 B.m=,n= C.m=，n=1 D.m=1,n=
二、非选择题(共55分)
10.（12分）(2001年上海高考题)某化学反应2AB＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度（mol·L－1）随反应时间（min）的变化情况如下表：
实验序号 时间浓度温度 0 10 20 30 40 50 60
1 800℃ 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2 800℃ C2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
3 800℃ C3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60
4 820℃ 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20
根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1，反应在10至20 min时间内平均速率为 mol·(L·min)－1。
（2）在实验2中A的初始浓度C2＝ mol·L－1，反应经20 min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是 。
（3）设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3 v1?(填“＞”“＝”或“＜”＝，且C3 1.0 mol·L－1(填“＞”“＝”或“＜”＝。
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是 反应（选填“吸热”或“放热”）。理由是 。
11.(8分)根据化学方程式2N2O2N2＋O2，填充表中①、②、③、④空栏处测定反应速率的实验数据和计算结果。
①
②
③
④
12.(5分)反应A＋3B==2C＋2Ｄ在四种不同情况下的反应速率分别为①v（A）＝0．15 mol·L－1·s－1；②v（B）＝0．6mol·L－1·s－1；③v（C）＝0．4 mol·L－1·s－1；④v（Ｄ）＝0．45 mol·L－1·s－1。该反应进行的快慢顺序为 。
13.(12分)可逆反应aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dＤ(g)，取a mol A和b mol B置于V L容器中，1 min后，测得容器内A的浓度为x mol·L－1，这时B的浓度为 mol·
L－1，C的浓度为 mol·L－1。这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示，应为 。
14.(18分)现有一份“将二氧化硫转化为硫酸铵”的资料，摘录如下：
一个典型实例：初步处理后的废气含0.20%的二氧化硫和10%的氧气(体积分数)。在
400℃时废气以5 m3·h－1的速率通过五氧化二钒催化剂层与20 L·h－1的速率的氨气混合，再喷水，此时气体温度由400℃降至200℃，在热的结晶装置中得到硫酸铵晶体(气体体积均已折算为标准状况)。
利用上述资料，用氨来除去工业废气中的二氧化硫，回答下列问题：
(1)按反应中的理论值，二氧化硫和氧气的物质的量之比为2∶1，该资料中这个比值是 ，简述不采用2∶1的理由是 。
(2)通过计算，说明为什么废气以5 m3·h－1的速率与20 L·h－1速率的氨气混合
(3)若某厂每天排放1×104 m3这种废气，按上述方法该厂每月(按30天计)可得硫酸铵多少吨 消耗氨气多少吨
附参考答案
一、1.B 2.A?3.解析：v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6。答案：D?
4.BC 5.B 6.B 7.D 8.BD?
9.解析：由①②组数据解得m=1,由②③组数据解得n=。 答案：D
二、10.(1)0.013 (2)1.0 催化剂 （3）＞ ＞ （4）吸热 温度升高时，平衡向右移动?
11.①2a ②c－2a ③a/t ④2a/t 12.④＞③＝②＞①?
13. (－x)?mol·L－1·min－1
14.(1)1∶50 根据勒夏特列原理，通入过量而廉价的氧气，可提高SO2的转化率
(2)废气中每小时排出的SO2的体积为：１000 L·m－3×5m3×0．2％＝１0 Ｌ，每小时氨与废气中SO2混合的体积比为2∶１，恰好可全部转化为（NH4）2SO4。?
(3)SO2 ～ 2NH3 ～ （NH4）2SO4?
mol?mol mol
故可得（NH4）2SO4：mol×１32 g·mol－1×１0－6t·g－1＝3．54 t
消耗氨气： mol×2×１7 g·mol－1×１0－6 t·g－1＝0．9１ t
高中化学58个考点精讲
28、化学平衡
1．复习重点
1. 建立化学平衡的观点.
2. 理解化学平衡的特征.
3. 常识性介绍化学平衡常数.
2．难点聚焦
在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应的速率是不够的. 例如:
这是一个可逆反应！（正反应的生成物，是逆反应的反应物。）
特点：（二同）同一条件下；同时进行。
显然，可逆反应不能进行到底。（即：反应物不能全部转化为生成物。）因此，对任一可逆反应来说，都有一个化学反应进行的程度问题。这就牵涉到化学平衡。
化学平衡主要是研究可逆反应规律的。
如：可逆反应进行的程度，以及各种条件对反应进行的程度的影响等。
（1） 化学平衡的建立：
当我们把蔗糖不断的溶入水中，直至蔗糖不能继续溶解。此时，所得溶液为蔗糖的饱和溶液。在此溶液中,继续加入蔗糖,蔗糖不再减少.(温度等其它条件不变时.) 蔗糖真的不能继续溶解了吗？
我们做一个小实验：用一块中间有凹痕的蔗糖，放入蔗糖的饱和溶液中。过一段时间，我们会看到，凹痕不见了。取出蔗糖，小心称量，质量未变！这是怎么回事呢？
原来，在蔗糖的饱和溶液中，蔗糖并非不再溶解，而是蔗糖溶解的同时，已溶解的蔗糖分子又回到晶体表面。而且，溶解的速率和结晶的速率相同。所以，在蔗糖的饱和溶液中，加入蔗糖晶体。晶体的质量不会减少，但凹痕却不见了。这种状态，叫溶解－结晶平衡状态。简称：溶解平衡状态。
显然，溶解平衡状态是动态平衡状态。
可逆反应的情形又是怎样呢？
实验证明:
在一氧化碳和水蒸汽的反应中:
如果温度不变,反应无论进行多长时间,容器里混合气体中各种气体的浓度都不再发生变化.
正反应,逆反应都在继续进行!
只是: 正反应速率==逆反应速率
这种状态,称化学平衡状态.简称:化学平衡.
化学平衡是动态平衡.
当可逆反应达到平衡状态时,正反应和逆反应都仍在继续进行.只是由于在同一瞬间,正反应生成的CO2和H2,的分子数,和逆反应所消耗的CO2和H2,的分子数相等!
即: 正反应速率==逆反应速率
反应混合物中,各组份的浓度不变!
化学平衡:
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.
（2） 化学平衡常数：
参见表2-1
分析数据可知:
1. 在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,最后都能达到化学平衡.
2. 达到化学平衡后,反应物的浓度之积,比上生成物的浓度之积,是一个常数.---化学平衡常数.
注意:
1.对同一个化学反应来说,温度不变,化学平衡常数不变!(但不一定是1)
2.化学计量数为浓度的指数.
3.K值越大,反应进行的程度越大.反应物的转化率也越大.反之亦然.
3．例题精讲
例1： H2(g)+ I2(g) 2HI(g)已经达到平衡状态的标志 。
①c(H2)=c(I2)=c(HI)时 ②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2时
③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变 ④单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI
⑤单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolI2 ⑥反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)
⑦一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂 ⑧温度和体积一定时，容器内压强不再变化
⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化 ⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化
⑾条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化
[解析]
①浓度相等，不能说明已达到平衡状态； ②浓度之比与平衡状态无必然联系；
③浓度不变，说明已达平衡。注意不要把浓度不变与①、②两种情况混淆；
④“生成nmolH2”指逆反应，“生成2nmolHI”指正反应，且v正=v逆，正确；
⑤“生成nmolH2”、“生成nmolI2”都指逆反应，不能判断；
⑥无论是v正、v逆，用不同物质表示时，一定和化学计量数成正比，与是否达到平衡状态无关。
⑦从微观角度表示v正=v逆，正确；
⑧由于Δν(g) = 0，压强始终不改变；
⑨颜色不变，说明I2(g)浓度不变，可以判断；
⑩由于Δν(g) = 0，体积始终不变，且反应混合物总质量始终不变，密度不变，不能判断是否达到平衡。
⑾反应前后气体的物质的量、质量均不变，所以平均分子量始终不变，不一定达到平衡状态。
解答：③④⑦⑨
[点评] 此题从多个角度分析平衡态或不平衡态各种相关物理量的变化情况，有助于加深对平衡特点的理解。
[变式] 若反应为：2NO2（g）2N2O4（g）呢？
[ 方法提示]
1． 判断是否达到平衡状态式可抓住以下标志：
①
⑴直接标志 ②各组分的m、n不变（单一量）
③通过浓度（或百分含量）：各组分的浓度（或百分含量）不变
①通过总量：对Δn(g) 0的反应，n总(或恒温恒压下的V总，恒温恒容下的P总)不变；
⑵间接标志 ②通过复合量：()、ρ()，需具体分析关系式中上下两项的变化。
③其它：如平衡体系颜色等（实际上是有色物质浓度）
例2 把6molA气体和5molB气体混合放入4L密闭容器中，在一定条件下发生反应：
3A（气）+B（气） 2C（气）+（气）经达到平衡，此时生成C为，测定D的平均反应速率为0.1mol/L min，下列说法中错误的是 （ ）
A.x = 2 B. B的转化率为20%
C. 平衡时A的浓度为0.8mol/L D. 恒温达平衡时容器内压强为开始时的85%
[解析]本题是一道有关化学平衡的基础计算题，解题的关键是弄清各量的含义。
因，
所以。
3A（气）+B（气） 2C（气）+2D（气）
起始量（mol） 6 5 0 0
变化量（mol） 3 1 2 2
平衡量（mol） 3 4 2 2
B的转化率为：
平衡时A的浓度：
，所以
[答案]C、D
例3一定条件下，可逆反应A2（g） + B2(g) 2 C(g)达到平衡时，各物质的平衡浓度为：
c（A2）= 0.5mol/L；c（B2）= 0.1mol/L； c（C）= 1.6mol/L。若用a、b、c分别表示A2、B2、C的初始浓度（mol/L）,则：
（1）a、b应满足的关系是 ；
（2）a的取值范围是 。
[解析] (1)设转化过程中，A2（g）转化浓度为xmol/L，则B2（g）转化浓度也为xmol/L。平衡浓度： a–x = 0.5 b–x = 0.1 则有：a = b +0.4
（2）考虑两种极端情况：①A2、B2为起始物质；②A2、C为起始物质。
A2（g） + B2(g) 2 C(g)
物质的平衡浓度（mol/L） 0.5 0.1 1.6
①A2、B2为起始物质 0.5+0.8 0.1+0.8 0
②A2、C为起始物质 0.5-0.1 0 1.6+0.2
故a的取值范围为0.4≤ b ≤1.3。
[答案] （1）a = b +0.4 (2) 0.4≤ b ≤1.3
[点评] 本题重点考查可逆反应的特点，由此可得B2的取值范围为：0[ 方法提示]
有关化学平衡的基本计算：
可逆反应mA＋nBpC+qD达到平衡时：
1 用各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比．
即：vA．∶vB．∶vC．∶vD．=m∶n∶p∶q
②各物质的变化量（变化浓度）之比等于化学方程式中相应化学计量数之比
③反应物的平衡量（或浓度）=起始量（或浓度）-消耗量（或浓度）
生成物的平衡量（或浓度）=起始量（或浓度）+增加量（或浓度）
⑤阿伏加德罗定律的两个重要推论
⑥混合气体平均式量的计算（由A、B、C三种气体混合）
其中M(A)、M(B)、M(C)分别表示A、B、C的相对分子质量；a％、b％、c％分别表示这3种气体的体积（或质量）分数．
例4:某容积可变的密闭容器中放入一定量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：。若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V，此时气体C的体积占40%，则下列判断正确的是 （ ）
A. 原混合气体的体积为1.1V B. 原混合气体的体积为0.9V
C. 反应达到平衡时，气体A消耗了0.2V D. 反应达到平衡时，气体B消耗了0.2V
[解析] 本题可直接结合反应方程式和题中给出的条件计算，方程式的特征是反应掉的A的量就是总体积的减少量。可由C直接求出气体A消耗了0.2V，所以总体积为1.2V，气体B消耗了0.4V。 [答案] C
[点评] 本题可以改为考查某物质的转化率、体积分数的计算等等。
4．实战演练
一、选择题
1．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是： （ ）
A．工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率
B．合成氨工厂通常采用20MPa～50MPa压强，以提高原料的利用率；
C．在实验室里,可用碳酸钙粉末和稀硫酸制得二氧化碳气体;
D．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气。
2．在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡： H2(g) + I2(g) 2HI(g)
已知H2和I2的起始浓度均为0.10 mol/L时，达平衡时HI的浓度为0.16 mol/L。若H2和I2的起始浓度均变为0.20 mol/L，则平衡时H2的浓度（mol/L）是 （ ）
A．0.02 B．0.04 C．0.08 D．0.16
3．一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生下列反应：
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡后改变下述条件，SO3气体平衡浓度不改变的是（ ）
A．保持温度和容器体积不变，充入1molSO2(g)
B．保持温度和容器内压强不变，充入1molAr(g)
C．保持温度和容器内压强不变，充入1molO2(g)
D．保持温度和容器内压强不变，充入1molSO3(g)
4．右图曲线a表示放热反应X（g）+Y(g) Z(g) +M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是（ ）
A．升高温度 B．加催化剂 C．增大体积 D．加大X的投入量
5．某温度下在密闭容器中发生如下反应： 2M（g）+ N(g) 2G(g)若开始时只充入2molG(g),达平衡时，混合气体的压强比起始时增加20%，若开始时只充入2molM和1molN的混合气体，达平衡时M的转化率为 （ ）
A．20% B．40% C．60% D． 80%
6．反应aX(g)+bY(g) cZ(g)； H＜0（放热反应），在不同温度(T1和T2)及压强(P1和P2)下，产物Z的物质的量(nz)与反应时间(t)的关系如图所示.下列判断正确的是：（ ）
A．T1＜T2，P1＜P2,a+b＜c B．T1＜T2，P1＞P2, a+b＜c
C．T1＞T2，P1＞P2, a+b＞c D．T1＞T2，P1＜P2 ,a+b＞c
7．在一定温度下，密闭容器中可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是 （ ）
A．C的生成速率与B的反应速率相等 B．单位时间内生成n molA，同时生成3n molB
C．A、B、C的浓度不再变化 D．A、B、C的浓度之比为1:3:2
8．在容积固定的密闭容器中存在如下反应： A(g)+3B(g) 2C(g) 该反应正反应为放热反应。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：下列判断一定错误的是 （ ）
A．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高
B．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高
C．图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高
D．图I研究的是压强对反应的影响，且乙的压强较高.
9．体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2+O22SO3，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持压强不变，乙容器保持体积不变，若甲容器中SO2的转化率为P％，则乙容器中SO2的转化率 （ ）
A．等于P％ B．小于P％ C．大于P％ D．无法判断
10．在一定温度下，容器内某—反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图，下列表述中正确的是 （ ）
A．反应的化学方程式为：2MN
B．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率
D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍
11．压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是 （ ）
A．H2(g)+I2(g) 2HI(g) B．3H2(g)+N2(g) 2NH3(s)
C．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) D．C(s)+CO2(g) 2CO(g)
12．在两个恒容容器中有平衡体系：A(g) 2B(g)和2A(g) B(g)，X1和X2分别是A转化率。在温度不变情况下，均增加A的物质的量，下列判断正确的是： （ ）
A．X1降低，X2增大 B．X1、X2均降低 C．X1增大，X2降低 D．X1、X2均增大
13．在一定条件下，向5L密闭容器中充入2 molA气体和1 molB气体，发生可逆反应：2A(g)+B(g) 2C(g)，达到平衡时容器内B的物质的量浓度为0.1 moL／L，则A的转化率为 （ ）
A．67％ B．50％ C．90％ D．10％
14．在一定条件下发生反应：2A(g)+2B(g)xC(g)+2D(g)，在2L密闭容器中，把4molA和2 molB混合，2min后达到平衡时生成1.6molC，又测得反应速率VD=0.2mol/(L·min)，下列说法正确的是：（ ）
A．B的转化率是20% B．平衡时A的物质的量为2.8mol
C．平衡时容器内气体压强比原来减小 D．x = 4
15．在下列平衡2CrO42-(黄色)+ 2H+Cr2O72-(橙红色)+ H2O中，溶液介于黄和橙红色之间，今欲增加溶液的橙红色，则要在溶液中加入 （ ）
A．H+ B．OH- C．K+ D．H2O
第Ⅱ卷（非选择题，共40分）
二、填空题（共24分。把正确答案填写在题中的横线上，或按题目要求作答。）
16． I. 合成氨工业对化学的国防工业具有重要意义。写出氨的两种重要用途
。
II. 实验室制备氨气，下列方法中适宜选用的是 。
① 固态氯化铵加热分解 ② 固体氢氧化钠中滴加浓氨水
③ 氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热 ④ 固态氯化铵与氢氧化钙混合加热
III. 为了在实验室利用工业原料制备少量氨气，有人设计了如下装置（图中夹持装置均已略去）。
[实验操作]
①检查实验装置的气密性后，关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒，向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e，则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。② 关闭弹簧夹c，放下截去底部的细口瓶C，打开弹簧夹a，将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C，塞紧瓶塞，如图所示。氢气继续在瓶内燃烧，几分钟后火焰熄灭。③ 用酒精灯加热反应管E，继续通氢气，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，打开弹簧夹b，无底细口瓶C内气体经D进入反应管E，片刻后F中的溶液变红。回答下列问题：
（1）检验氢气纯度的目的是 。
（2）C瓶内水位下降到液面保持不变时，A装置内发生的现象是 ，防止了实验装置中压强过大。此时再打开弹簧夹b的原因是 ，C瓶内气体的成份是 。
（3）在步骤③中，先加热铁触媒的原因是
。反应管E中发生反应的化学方程式是 。
17．反应A(g)+B(g)C(g)在密闭容器中进行，△H＜0（放热反应）。若存在三种情况：①200℃，无催化剂；②500℃无催化剂；③500℃有催化剂；情况①是曲线 ，情况②是曲线 ，情况③是曲线 。
三、计算题（10分）
18．在固定容器的密闭容器中，有可逆反应nA(g)+mB(g)pC(g)处于平衡状态(已知n+m＞p，△H>0既吸热反应）。升高温度时c(B)/c(C)的比值 ，混合气体的密度 ；降温时，混合气体的平均式量 ；加入催化剂，气体的总物质的量 ；充入C，则A、B的物质的量 。
19．恒温下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，
发生如下反应：N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)
（1）某时刻t时，nt (N2) = 13mol，nt (NH3) = 6mol，计算a的值。
（2）若已知反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L(标况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平衡时NH3的物质的量。
（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n(始)∶n(平) = 。
（4）原混合气体中，a∶b = 。
（5）达到平衡时，N2和H2的转化率之比，α(N2)∶α (H2)= 。
（6）平衡混合气体中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) = 。
参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B D B C C C C B D
题号 11 12 13 14 15
答案 A A B D A
二、填空题：
16. I. 制化肥、制硝酸 II. ②④III.（1）排尽空气，避免爆炸，保证安全。（2）锌粒与酸脱离 尽量增大氢气的浓度以提高氮气的转化率 N2 H2（3）铁触媒在较高温度时活性增大，加快氨合成的反应速率N2+3H217. ①a；②c；③b。
三、计算题：
18. 减小 ， 不变； 减小 ； 不变 ；增加。
19. ⑴a=16 ⑵ n平(NH3) =8mol ⑶5∶4 ⑷2∶3 ⑸1∶2 ⑹ 3∶3∶2
高中化学58个考点精讲
29、影响化学平衡的条件
1．复习重点
1．浓度,压强和温度等条件对化学平衡的影响.
2．平衡移动原理的应用.
2．难点聚焦
我们研究化学平衡的目的,不是要保持一个化学平衡不变.而是要研究如何利用外界条件的改变,去破坏化学平衡.使之向我们所希望的方向转变,去建立新的化学平衡.
化学平衡的移动:
可逆反应中,旧化学平衡的破坏,新化学平衡的建立的过程就叫做化学平衡的移动.
(1) 浓度对化学平衡的影响:
做实验:2-3实验证明:
加入FeCl3或KSCN溶液后，试管中的红色加深了。
说明生成物的浓度增大了。
说明化学平衡向正反应的方向移动了。
无数实验证明：
增大任何一种反应物的浓度，都可以使化学平衡向正反应方向移动。
增大任何一种生成物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应方向移动。
减小任何一种反应物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应方向移动。
减小任何一种生成物的浓度，都可以使化学平衡向正反应方向移动。
(2) 压强对化学平衡的影响:
处于平衡状态的反应混合物里，无论是反应物，还是生成物，只要有气态物质存在，压强的改变，就有可能使化学平衡移动。
如：
反应中，1体积氮气和3体积的氢气反应，生成了2体积的氨气。反应后，气体总体积减少了！
参见表2－3数据。
可知，对这种气体总体积减少的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动。即：增大压强，平衡向体积缩小的方向移动；减小压强，平衡向体积增大的方向移动。
气体总体积不变化，改变压强，化学平衡不移动！
如： 反应前后，气体物质总体积不变。 改变压强，平衡不移动！
(3) 温度对化学平衡的影响:
在吸热或放热的可逆反应中,反应混合物达平衡后,改变温度,也会使化学平衡移动.
在可逆反应中,正反应如果放热,则,逆反应必定吸热!反之亦然.
做实验2－4
由实验可知: 升高温度,(混合气体颜色加深,)平衡向吸热反应的方向移动.
降低温度,(混合气体颜色变浅,)平衡向放热反应的方向移动
(4) 催化剂对化学平衡的影响:
催化剂能同等程度的增加正反应速率和逆反应速率,即,催化剂不能改变达到化学平衡状态的反应混合物的组成.即:催化剂不能使化学平衡移动!但催化剂可以改变达到化学平衡所需要的时间.
(5) 平衡移动原理:
即:勒夏特列原理: 如果改变影响平衡的一个条件,平衡就像削弱这种改变的方向移动.
3．例题精讲
化学平衡图像题的解法探讨
例1.可逆反应mA(固)+nB(气) eC(气)+fD(气)反应过程中，当其他条件不变时，C的体积分数(C)在不同温度(T)和不同压强(P)的条件下随时间(t)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是 （ ）
A．达到平衡后，若使用催化剂，C的体积分数将增大
B．当平衡后，若温度升高，化学平衡向逆反应方向移动
C．化学方程式中，n＞e+f
D．达到平衡后，增加A的质量有利于化学平衡向正反应方向移动
[解析] 从(1)图中应先判断出T1与T2温度的大小关系。在其他条件不变时，温度升高，反应速率变大，达到平衡时间越短。由此可知，T2＞T1。从图(1)分析可知温度较高时(C)变小，说明升高温度时，平衡向逆反应方向移动，所以该正反应是放热反应。B选项是正确的。
从(2)图中，应先判断出P1与P2大小关系。在其他条件不变情况下，压强越大，达到平衡的时间就越短，由此可知P2＞P1。从图中可知，压强增大时(C)变小，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，逆反应方向是气体体积减小方向，即n＜e+f，C项错误。
由于使用催化剂，并不影响化学平衡的移动，A项错误。
在化学平衡中，增大或减小固体物质的质量不影响化学平衡的移动。因此D项错误。
[答案]B
[点评] 解答这类图象题时，必须要抓住纵坐标(变量)即C的体积分数与外界条件变化的关系，分析得出相应正确的结论。
例2.已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，右图表示在不同反应时间t时，温度T和压强P与反应物B在混合气体中的体积分数B%的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是 （ ）
A．T1＜T2 P1＞P2 m＋n＞P ΔH<0
B．T1＞T2 P1＜P2 m＋n＞P ΔH>0
C．T1＜T2 P1＞P2 m＋n＜P ΔH<0
D．T1＞T2 P1＜P2 m＋n＜P ΔH>0
[解析] 本题考查根据温度、压强变化对化学平衡移动的影响来判断化学方程式的特点。分析图象，可以分两个层次考虑:（如图将三条曲线分别标为①、②、③）。从①、②曲线可知，当压强相同（为P2）时，②先达平衡，说明T1＞T2 ；又因为T2低，B%大，即降低温度，平衡逆向移动，说明逆向放热，正向吸热。从②、③曲线可知，当温度相同（为T1）时，②先达平衡，说明P2＞P1 ；又因为P2大，B%大，即增大压强，平衡逆向移动，说明逆方向为气体体积减小的方向，m＋n＜P。 综合以上分析结果：T1＞T2， P1＜P2，m＋n＜P，正反应为吸热反应。
[答案] D
[点评] 识别此题的图像，要从两点入手，其一，斜线的斜率大小与反应速率大小关联，由此可判断温度、压强的高低；其二，水平线的高低与B%大小相关联，由此可分析出平衡向那个方向移动。
例3 .在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图，下列表述中正确的是 （ ）
A．反应的化学方程式为：2MN B．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率 D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍
[解析]本题以化学反应速率与化学平衡为素材，考核观察图象及其信息加工的能力。从图象可知，t1时，N的物质的量是6mol，M的物质的量是3mol，故N的浓度是M浓度的2倍是正确的；同时也可得出反应的化学方程式为：2NM；t2时，正逆反应速率虽然相等，但尚未达到平衡，因为此时M、N的物质的量还在增大与减少，t3时M、N的物质的量保持不变，说明已达平衡状态，则正反应速率等于逆反应速率。
[答案] D
[点评] 主要考查化学反应速率、化学平衡等知识，已经抽象到没有具体的元素符号，并且以看图设置情境设问，因此对观察能力作了重点考查，思维能力要求也较高。图的横坐标是时间，绘出了t1、t2、t33个时刻。纵坐标既不是速率，也不是浓度，而是物质的量。仔细审视各时间段中物质的量的变化。
例4.反应 2X（气）＋ Y（气）2Z（气）+热量，在不同温度（T1和T2）及压强（p1和p2）下，产物Z的物质的量（n2）与反应时间（t）的关系如右图所示。下述判正确的是 （ ）
A、T1＞T2，p1＜p2 B、T1＜T2，P1＞p2
C、T1＞T2，P1＞p2 D、T1＜T2，p1＜p2
[解析] 首先分析反应：这是一个气体的总物质的量减小（体积减小）、放热的可逆反应，低温、高压对反应有利，达平衡时产物Z的物质的量n2大，平衡点高，即图示曲线T2、p1。再对比图示曲线T2、p2，温度相同，压强不同，平衡时n2不同（pl时的n2＞P2时的n2），由此分析p1＞p2，再从反应速率验证，T2、P1的曲线达平衡前斜率大（曲线陡）先到达平衡，也说明压强是 p1＞p2（增大反应压强可以增大反应速率）。然后比较曲线T2、p2与T1、p2，此时压强相同，温度不同，温度低的达平衡时n2大，平衡点高（曲线T2、p2），由此判断温度T1＞T2；再由这两条曲线达平衡前的斜率比较，也是T1、p2的斜率大于T2、p2，T1、p2先到达平衡，反应速率大，也证明T1＞T2。由此分析得出正确的判断是T1＞T2，p1＞p2，选项C的结论正确。 [答案] C
[方法点拨] 化学平衡图象问题的识别分析方法
化学平衡图象问题的识别无外乎是看坐标、找变量、想方程、识图象四个方面，即准确认识横、纵坐标的含义，根据图象中的点（起点、终点、转折点）、线（所在位置的上下、左右、升降、弯曲）特征，结合题目中给定的化学方程式和数据，应用概念、规律进行推理判断．但识图是关键，笔者认为应以横坐标的不同含义把图象分为两大类：①时间（t）类，②压强（p）或温度（T）类．这两类的特征分别如下．
（一）、时间（t）类
1．图象中总有一个转折点，这个点所对应的时间为达到平衡所需时间，时间的长短可确定化学反应速率的大小，结合浓度、温度、压强对化学反应速率的影响规律，可确定浓度的大小，温度的高低和压强的大小．
2．图象中总有一段或几段平行于横轴的直线，直线上的点表示可逆反应处于平衡状态．
3．这几段直线的相对位置可确定化学平衡移动的方向．固定其它条件不变，若因温度升降引起的平衡移动，就可确定可逆反应中是Q＞0还是Q＜0；若因压强增减引起的平衡移动，就可确定气态物质在可逆反应中，反应物的系数和与生成物的系数和之间的相对大小．
（二）、压强（p）或温度（T）类
1．图象均为曲线．
2．曲线上的点表示可逆反应在相应压强或温度下处于平衡状态；而不在曲线上的点表示可逆反应在相应压强或温度下未达到平衡状态，但能自发进行至平衡状态．
3．曲线的相对位置、变化趋势决定了化学平衡移动的方向．固定其它条件不变，若温度变化引起的平衡移动，即可确定可逆反应中是Q＞0还是Q＜0；若因压强改变引起的平衡移动，即可确定气态物质在可逆反应中反应物的系数和与生成物的系数和之间的相对大小
等效平衡的探讨
1、定温、定容条件下的等效平衡
例5：在一个固定容积的密闭容器中加入2molA和1molB，发生反应2A(g)+B(g)≒3C(g)+D(g)，达到平衡时，C的浓度为wmol/L。若维持容器的容积和温度不变，按下列情况配比为开始浓度，达到平衡后C的浓度仍为wmol/L的是（ ）
A、4molA+2molB B、2molA+1molB+3molC+1molD C、3molC+1molD+1molB
D、3molC+1molD E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD
［解析］这是一道关于等效平衡的题，常用极端假设法分析。将“3molC+1molD”转化为“2molA+1molB”将.5molC+0.5molD”转化为“1molA+0.5molB”。则B组起始状态相当于4molA+2molB”，C组起始状态相当于“2molA+2molB”，E组起始状态相当于“2molA+1molB”。显然，A、B、C组的起始量与“2molA+1molB” 的起始量不同，均不能达到与其相同的平衡状态，而D、E组的起始量与“2molA+1molB” 的起始量相同，能达到与其相同的平衡状态。故正确答案为D、E。
答案：D E
例6．在一定温度下，把2mol SO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里，发生反应2SO2+O2 2SO3，当此反应进行到一定程度时，就处于化学平衡状态。若该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始时SO2、O2和SO3的物质的量。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体积分数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=0.5mol，则b=____，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] 对于本题来说，要达到同一平衡状态，其外界条件相同，就是同温、同压时有关物质的物质的量要符合如下关系：
(1)若反应从正反应开始，必须是2molSO2，1molO2；
(2)若反应是从逆反应开始，必须是2molSO3；
(3)若反应是从正、逆反应两个方向开始，则把SO3看作是由SO2和O2转化而来的，把SO3的起始的量全部转化为SO2和O2，然后这部分物质的量再分别加上原有的SO2和O2的量，看看是否能达到2molSO2和1molO2；或使SO2、O2的起始的量全部转化为SO3，然后这部分物质的量再加上原有的SO3的量，看看是否能达到2molSO3。
[答案] (1) 2mol。(2) 0.25mol，1.5mol。(3) a+c=2，2b+c=2。
2、定温、定压条件下的等效平衡
例7．在恒温恒压条件下，向可变的密闭容器中充入3LA和2LB发生如下反应3A（g）+2B（g）xC（g）+yD（g）,达到平衡时C的体积分数为m%。若维持温度不变，将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分数仍为m%。则x、y的值分别为（ ）
A、x=3、y=1 B、x=4、y=1 C、x=5、y=1 D、x=2、y=3 E、x=10、y=2
解析：
该反应起始反应物的量比0.6:0.4=3:2符合化学方程式中反应物的系数比,若4LC、0.8LD恰好完全转化成A、B时，必须x:y=5:1，但此时x+y≠2+3，故在恒温恒压条件下,符合x:y=5:1的所有x、y的值不符合题意。若4LC、0.8LD不能恰好完全转化成A、B时，则不能达到与开始时等效的平衡状态。当x=5、y=1时，用极端假设法“4LC、0.8LD”可转化为“2.4LA、1.6LB”，反应物的起始量相当于“3LA、2LB”,与原起始量相同，能达到与开始时相同的平衡状态，故正确答案为C。
3、定温、不定压、不定容条件下的等效平衡
例8．在一定温度下,将2molHI气体充入一容积可变的密闭容器中发生反应
HI(g) H2(g)+I2(g),反应达平衡后,H2的体积分数为m%。若其他条件不变,容器的容积变为原来的一半,平衡时H2的体积分数为????。
解析：容器的容积变为原来的一半,体系的压强变为原来的2倍，由于反应前后气体体积不变，所以平衡不移动，H2的体积分数仍为m%，各物质的浓度均为原来的2倍，反应速率加快。
答案：H2的体积分数为m%
[ 方法提示]
1.等效平衡的含义：在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数（体积、物质的量）均相等，这样的化学平衡互称为等效平衡。
在等效平衡中，还有一类特殊的平衡，不仅任何相同组分x的分数（体积、物质的量）均相同，而且相同组分的物质的量均相同，这类等效平衡又互称为同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。
如：N2+3H22NH3在下列四个容器A、B、C、D中均处于平衡状态，各组分物质的量分别为如下所示。
B．a mol N2，b mol H2，c mol NH3
C．1 mol N2，3 mol H2，0 mol NH3 D．0 mol N2，0 mol H2，2 mol NH3
若A、B两容器T、p相同，则A、B两平衡互为等效平衡。
若C、D两容器T、V相同，则C、D两平衡互为同一平衡。
2.建立等效平衡的条件
（1）．恒温恒压下或恒温恒容下，对于同一可逆反应，若两初始状态有相同的物料关系，则达到平衡后两平衡等效且实为同一平衡。
此处的相同是指广义的相同，即只要通过可逆反应的化学计量数关系换算成平衡式左右两边中某一边的物质的量，若两者相同则为有相同的物料关系。如：
N2＋3H22NH3
则①②③为具有相同的物料关系。
（2）．在恒温恒压下，对于同一可逆反应，若两初始状态具有相当的物料关系，则达到平衡后，两平衡互为等效平衡。
此处的相当是指按化学计量数换算成左右两边中同一边物质的量之比相同。
例如：N2O（g）＋2O2（g）N2O5（g）
①中n（N2O）∶n（O2）=2∶3 ②中n（N2O）∶n（O2）=3∶4.5＝2∶3
③n（N2O）∶（O2）=（2.5+1.5）∶（3+3）=2∶3
则①②③的量相当。
由此可知：化学平衡的建立，仅仅与反应条件有关，而与化学平衡的建立的过程无关，这就是说，对同一个可逆反应，在同样的条件下，无论反应是从正反应开始，或是从逆反应开始，或是从两个方向同时开始(即既有反应物转化为生成物，同时也有生成物转化为反应物)，最终都能达到完全相同的平衡状态，也就是平衡体系中各物质的质量分数(气体的体积分数)各保持一定而不变。
对于一般可逆反应，在定温、定容条件下，只改变起始加入情况，只要按化学方程式中各物质的化学计量数比换算成方程式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等同（也等效）。对于反应前后气体体积不变的可逆反应，在定温、定容或定温、定压条件下，只改变起始时加入情况，只要按化学方程式中各物质计量数比换算成方程式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则二平衡等效（不一定等同）。
例5． 在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应： N2＋3H22NH3 已知加入1 mol N2、4 mol H2时，达到平衡后生成a mol NH3（见表中已知项），在相同温度和压强下保持平衡后各组分体积分数不变，对下列编号②～④的状态，填写表中空白。
解析：由题意知②与①的平衡状态互为等效平衡，②中平衡时NH3的物质的量为①的一半，设①达到平衡的过程如下图。
设想我们可以用隔板将①中平衡状态均分为A、B两部分，那么A（B）与整体当然处于等效平衡且A（B）中NH3的量为0.5a mol，所以我们可认为A（B）部分为②的平衡态，那么达到B平衡态的初始状态当然也为达到①平衡态的初始状态的一半，即可用下图表示：
即达到②的平衡的初始的物质的量为：
n（N2）=0.5mol、n（H2）=2mol、n（NH3）=0 mol
而经过等量互换，当n（NH3）＝1mol时，
n（N2）=0mol n（H2）=1.5mol
同理知①为③这个整体的2／3，故③达到平衡时n（NH3）=
同理，设始态NH3为x，平衡时NH3为y，则
得x=2（g-4m） y=（g-3m）a
[点拨]
这类等效平衡可形象地理解为整体与局部的关系。即在恒温恒压下，当两初始状态符合局部与整体的关系时，那么相对应的平衡态也就符合局部与整体的关系。反之亦然。
4．实战演练
（一）选择题
1.对于反应A(s)+2B(g)3C(g)；△H＞0，C%跟外界条件X、Y的关系如图所示，下列结论正确的是 （ ）
A．Y表示温度，X表示压强，且Y3＞Y2＞Y1
B．Y表示压强，X表示温度，且Y3＞Y2＞Y1
C．X表示压强，Y表示温度，且Y1＞Y2＞Y3
D．X表示温度，Y表示压强，且Y1＞Y2＞Y3
2. 在容积固定的密闭容器中存在如下反应： A(g)+3B(g) 2C(g)； △H<0某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：
下列判断一定错误的是 （ ）
A．图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高
B．图I研究的是压强对反应的影响，且乙的压强较高
C．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高
D．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高
3.右图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是 （ ）
A．升高温度 B．加大X的投入量
C．加催化剂 D．增大体积
4.反应达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示，图中：，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中G的体积分数。有下列判断：（1）该反应是放热反应； （2）该反应是吸热反应； 3）a>b； （4）aA. （1）（3） B. （1）（4） C. （2）（3） D. （2）（4）
（二）填空题
1.加入0.1mol粉末于50mL的中（密度）在标准状况下放出的气体体积与时间的关系如图所示：
（1）实验时放出的气体总体积是 。
（2）反应放出—半气体所需时间是 。
（3）反应放出气体所需的时间约为 。
（4）A、B、C、D各点批反应速率快慢的顺序是 。
（5）解释上述A、B、C、D快慢的原因是 。
2.二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。该反应进行到45秒时，达到平衡（NO2浓度约为0.0125mol/L）。右图中的曲线表示二氧化氮分解反应在前25秒内的反应进程。
（1）请计算前20秒内氧气的平均生成速度： ；
（2）若反应延续至70秒，请在图中用实线画出25秒至70秒的反应进程曲线。
（3）若在反应开始时加入催化剂（其他条件都不变），请在图上用虚线 画出加化剂后的反应进程曲线。
3.有mA(g)＋nB(g)3C(g)平衡体系，在不同条件下，反应混合物中A、B、C的体积分数和时间t的关系如图所示：
（1）若图A的a和b两条曲线分别表示有无催化剂的情形，曲线 表示有催化剂的情形。
（2）若图B中c、d两条曲线分别表示不同温度的情形，则曲线 表示高温时的情形。
（3）若图C中e、f表示不同压强时的情形，则曲线 表示压强较大时的情形，方程式中A、B两种物质的系数m、n分别为 、 。
4.（1）一定温度下，容器内某一化学反应中M、N
的物质的量随反应时间的变化的曲线如右图，则此反应的化学方程式为 ；此反应达到平衡时反应物的转化率 。
(2)在10℃和2×105pa的条件下，反应：aA(g)dD(g)+eE(g)建立平衡后，再逐步增大体系的压强（温度维持不变），表中列出不同压强下反应建立平衡时物质D的浓度。（已知反应过程中未出现物态变化。）
压强/pa 2×105 4×105
D的浓度（mol/L） 0.7 1.5
则压强由2×105增大到4×105时，平衡向 方向移动（填“正”或“逆”）。a与（d+e）的关系是：a (d+e)。（填“大于”、“小于”或“等于”。）
参考答案
（一）选择题1. A 2. A 3. C 4. D
（二）填空题1.（1）60mL （2）1min （3）2min （4）
（5）随反应进行，的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减慢。（上述（1）—（4）可根据图象所示找出解答依据）
2.．（1）5.5×10-4mol/L-s（注：不写单位扣分）（2）图中实践 （3）图中虚线
3.（1）b (2)d (3)f 1 1
4．(1)2NM、75％ (2)正，大于
（一）选择题
1. 在恒容的密闭容器中充入2molA和1molB的气体后发生反应2A（g）+B（g）xC（g）, 达到平衡后，C的体积分数为m%。若维持容器容积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质的量，达到平衡后，C的体积分数仍为m%。则x的值可能为 （ ）
A、1 B、 2 C、3 D、4
2可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行，如果向容器中充入1mol A和1mol B，在某温度下达到平衡时，C的体积分数为m%；若向容器中充入1mol C，在同样的温度下达到平衡时，C的体积分数为n%，则m和n的关系正确的是 （ ）
A．m>n B．m3.在一密闭的容器中充入2mol A和1mol B发生反应：
2A(g)＋B(g)xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为w％；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：0.6mol、B：0.3mol、C：1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为w％，则x的值为 （ ）
A．只能为2 B．只能为3 C．可能为2，也可能为3 D．无法确定
4.体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2＋O22SO3并达到平衡。在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器中SO2的转化率为 （ ）
A．等于p% B．大于p% C．小于p% D．无法判断
5.在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入1g N2和1g H2，乙容器中充入2g N2和2g H2。下列叙述中，错误的是 （ ）
A．化学反应速率：乙＞甲 B．平衡后N2的浓度：乙＞甲
C．H2的转化率：乙＞甲 D．平衡混合气中H2的体积分数：乙＞甲
（二）填空题
1.在一定温度、压强下，在容积可变的密闭容器内充有1molA和1molB，此时容积为VL，保持恒温恒压，使反应：A(g)+B(g) C(g)达到平衡时，C的体积分数为40%，试回答下列问题：2molA和2molB，则反应达到平衡时容器的容积为 ，C的体积分数为 。
欲使温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器内充入恒容容器中，对于可逆反应2.2SO2（气）＋O2（气） 2SO3（气），SO2和O2起始时的物质的量分别为20mol和10mol，达到平衡时，SO2的转化率为80％。若从SO3开始进行反应，在相同条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO3的物质的量应是_________________，SO3的转化率是______________。
3.某温度下，在1L的密闭容器中加入1mol N2、3mol H2，使反应N2+3H22NH3达到平衡，测得平衡混合气中N2、H2、NH3分别为0.6 mol、1.8 mol、0.8 mol，如果温度不变，只改变初始加入的物质的量而要求达到平衡时N2、H2、NH3的物质的量仍分别为0.6 mol、1.8mol、0.8 mol，则N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示时应满足的条件：
（1）若X=0，Y=0，则Z=______。
（2）若X=0.75，则Y=______，Z=______。
（3）若X=0.45，则Y=______，Z=______。
（4）X、Y、Z应满足的一般条件是（用含X、Y、Z的关系式表示）______。
4.甲、乙两容器，甲的容积固定，乙的容积可变。在一定温度下，向甲中通入3mol N2和4mol H2，反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为amol。
（1）相同温度下，向乙中通入2molNH3，且保持容积与甲相同，当反应达到平衡时，各物质的浓度与甲平衡中相同。起始时乙中还通入了____mol N2和____mol H2。
（2）相同温度下，若向乙中通入6mol N2和8mol H2，且保持压强与甲相等，当反应达到平衡时，生成氨的物质的量为b mol，则a∶b______1∶2；若乙与甲的容积始终相等，达到平衡时，生成氨的物质的量为c mol，则a∶c_____1∶2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
参考答案：
（1） 选择题
1 .BC 2. C 3. C 4. B 5. D
（2） 填空题
1. （10V/7）L， C的体积分数为40%
2. 达到平衡时SO2的物质的量为4mol，SO3的物质的量为16mol，从逆反应开始SO3也应充入20mol，平衡时SO3应有16mol，所以SO3的转化率为20%
3. 1） X=0，Y=0，则 Z=2 mol
（2）X=0.75，则Y=2.25、Z＝0.5
（3）X＝0.45、Y=1.35、Z=1.1
（4）
4. (1）2mol N2和1mol H2。 （2）c＞2a， a∶c＜1∶2。
高中化学58个考点精讲
30、合成氨条件的选择
1．复习重点
1．如何应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件。
2.了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。
2．难点聚焦
1．合成氨条件的选择
工业上用N2和H2合成氨： N2+3H2 2NH3+Q
从反应速率和化学平衡两方面看，选择什么样的操作条件才有利于提高生产效率和降低成本呢？
从速率看，温度高、压强大（即N2、H2浓度大）都会提高反应速率；
从化学平衡看，温度低、压强大都有利于提高N2和H2的转化率。
可见，压强增大，从反应速率和化学平衡看都是有利于合成氨的。但从生产实际考虑，压强越大，需要的动力越大，对材料的强度和设备的制造要求越高，将使成本增大。故一般合成氨厂采用的压强是20~50MPa帕斯卡。
而温度升高，有利于反应速率但不利于N2和H2的转化率。
如何在较低的温度下保持较大转化率的情况下，尽可能加快反应速率呢？选用合适的催化剂能达到这个目的。那么，较低的温度是低到什么限度呢？不能低于所用催化剂的活性温度。目前使用的催化剂是以铁为主体的多成分催化剂——又称铁触媒。其活性温度为450℃~550℃，即温度应在450~550℃为宜。将来如制出活性温度更低、活性也很在的新型催化剂时，合成氨使用的温度当然比现在要低，转化率就能更高了。
选择适宜的条件：根据N2+3H2 2NH3+Q这一反应的特点，运用化学反应速
率和化学平衡的理论来选择适宜条件。该反应为可逆、体积减小、正反应为放热等特点。
（1）适宜的压强：为何强调适宜？压强越大、有利于NH3的合成，但太大，所需动力大，材料强度高，设备制造要求高，成本提高，选择2×107~5×107Pa压强。
思考：工业上生产H2SO4：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)为何不采用加压方法？（因为在常压下SO2的转化率已达91%，不需要再加压）
（2）适宜的温度：温度越低越有利于NH3的合成，为何还要选择5000C高温？因为温度越低，反应速率越小，达平衡时间长，单位时间产量低，另外5000C时，催化剂活性最大。
（3）使用催化剂
（4）及时分离出NH3，并不断补充N2和H2（N2要过量，提高成本较高的H2转化率）
小结：合成氨的适宜条件：
压强：20~50MPa帕斯卡 温度：500℃左右 催化剂：铁触媒
2．合成氨工业简述
1．原料气的制备、净化
① 制N2：
物理方法： 空气 液态空气 N2
化学方法： 空气 CO2+N2 N2
②制H2：
水蒸气 CO+H2 CO2+H2 H2
反应方程式为：
C+H2O（g）==== CO+H2；CO+H2O（g）==== CO2+H2
注意：制得的N2、H2需要净化，清除杂质，以防止催化剂“中毒”。
2.合成氨反应的特点
化学反应：N2+3H2 2NH3 ; △H=-92.4KJ/mol
（1）可逆反应； （2）正反应是放热反应； （3）正反应是气体体积缩小的反应。
3．工业合成氨适宜条件的选择
在实际生产中，需要考虑反应速率、化学平衡、原料选择、产量和设备等多方面情况，以确定最佳的生产条件。
4. 图示合成氨的原理
3．例题精讲
例1 下列说法，能够用勒沙特列原理来解释的是（ ）
A. 加入催化剂可以提高单位时间氨的产量
B. 高压有利于氨的合成反应
C. 500℃高温比室温更有利于合成氨的反应
D. 恒温恒容下，在合成氨平衡体系中充入He，使压强增大，则平衡正向移动，NH3增多
[解析]
A. 加入催化剂只能加快反应速率，缩短到达平衡的时间，提高“单位时间”的产量，不能使化学平衡发生移动。注意：催化剂能相同倍数地改变正、逆反应速率，故而不改变化学平衡状态。
B. 合成氨是一个气体体积减小的反应，所以增大压强，使平衡正方向移动，有利于合成氨，符合勒沙特列原理。
C. 因为合成氨是一个放热反应，所以从化学平衡移动角度分析，应采用较低温度。500℃高温较室温不利于平衡向合成氨方向移动。采用500℃既考虑到温度对速率的影响，更主要的是500℃左右催化剂活性最大。
D. 恒温恒容下充He，惰性气体He不与N2、H2、NH3反应。虽总压强增大了，实际上平衡体系各成分浓度不变（即分压不变）所以平衡不移动，NH3的产量不变。
[答案] B
[点评]
勒沙特列原理是说改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方法移动。不要混淆影响速率的条件和影响平衡的条件。
例2：合成氨工业中，原料气(N2，H2及少量的CO，NH3的混合气)在进入合成塔前常用乙酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中CO，其反应为：
[Cu(NH3)2Ac]+CO+NH3 [Cu(NH3)3]Ac·CO；△H<0
(1)必须除去原料气中CO的原因是什么？
(2)吸收CO的生产适宜条件是什么？
(3)吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，再生的适宜条件是什么？
[解析]
合成氨工业中要使用催化剂，某些物质会使催化剂的活性降低甚至消失，从而发生催化剂中毒。故必须除去原料气中CO。根据吸收原料气中CO的反应方程式：
[Cu(NH3)2Ac]+CO+NH3 [Cu(NH3)3]Ac·CO；△H<0
可知，加压和采取较低的温度可使平衡向正反应方向移动，有利于CO的吸收。要使吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，只要使平衡向逆反应方向移动即可。
答案：(1)防止催化剂中毒；(2)低温、高压；(3)高温、低压。
[点评] 在实际工业生产过程中，适宜生产条件的选择需要考虑反应速率、化学平衡、原料选择、产量和设备等多方面因素。
例3温度、催化剂不变，向某一固定体积的密闭容器内按下列各组物质的量加
高中化学58个考点精讲
26 （习题课） 无机物的推断
1． 复习重点：
1、 帮助学生熟练掌握重要的元素（CL、Br、N、S、H、O、Si、Na、Mg、Al、Fe、Cu等）单质及其化合物的性质，以及它们之间存在的转化关系，是分析解决推断题的必备的基础知识。
2、 以网络的形式让学生自我找出知识点之间的内在联系，构筑学生自我的知识框架
3、 主要题型有选择题和框图题两大题型，解选择题要谨防题设的陷井。解框图题不外乎两种方法，一种是根据特殊性质找到题眼后顺藤摸瓜，另一种是缩小范围后发散推理。
2．难点聚焦
1．氯元素的知识网络
2．次氯酸、漂白粉的性质
HClO分子的结构式为H-O-Cl（氧处于中心），所以电子式为。次氯酸、次氯酸钙等有多方面的性质，经常用到以下几方面性质：
（1）HClO是一种弱酸，与碳酸比较电离能力有如下关系：H2CO3>HClO>HCO3-，请分析下列反应：
少量二氧化碳通入NaClO溶液中：
NaClO + CO2+H2O=NaHCO3+HClO
氯气通入碳酸氢钠溶液中：
Cl2+NaHCO3=NaCl+CO2↑+HClO
（2）ClO-是一种弱酸的酸根离子，能发生水解反应：
ClO-+H2OHClO+OH-，所以次氯酸钙溶液显碱性。
若遇到铁盐、铝盐易发生双水解：
3ClO-+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO
（3）HClO和ClO-都具有强氧化性，无论酸性、碱性条件下都可以跟亚铁盐、碘化物、硫化物等发生氧化还原反应，但不能使品红溶液褪色。如：
硫酸亚铁溶液遇漂白粉：
2Fe2+ + 5ClO- + 5H2O = 2Fe(OH)3↓+Cl- + 4HClO
漂白粉遇亚硫酸酸盐：
ClO-+SO32-=Cl-+SO42-
（4）HClO见光易分解：2HClO2HCl+O2↑
（5）次氯酸钙中的Ca2+、ClO-可以表现出一些综合性质。如少量二氧化碳通入次氯钙溶液中：
Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
注意理解二氧化碳、碳酸钠、碳酸氢钠分别跟次氯酸钙溶液反应的差异：
Ca(ClO)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaClO
Ca(ClO)2+NaHCO3=CaCO3↓+HClO+NaClO
3．碳、硅及化合物的联系网络
4．氧及其化合物相互联系
5．氮及其化合物间的转化关系
1、
3．例题精讲
例1、（2003江苏高考）对某酸性溶液（可能含有Br-、、SO42—、H2SO3、NH4+）分别进行如下实验：
（1）、加热时放出的气体可以使品红褪色。
（2）、加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
（3）、加入氯气时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀HNO3。对于下列物质不能确认其中原溶液中是否存在的是 （ ）
A、Br— B、SO42— C、H2SO3 D、NH4+
答案（B）
点评：少数学生误选AB，这部分学生主要对溴水的颜色印象不深所致。
例2、（99全国高考）提示：某些金属氧化物跟熔融烧碱反应，可生成盐。根据以下化学反应框图填空
单 加稀酸L
在一定条
加NH3·H2O
件下反应 通空气
加固体NaOH
加过量
熔融 稀酸L
加强碱溶液 加水
加氨水
加强碱溶液
（1）、单质F是
（2）、写出由E生成G的离子反应方程式（或化学方程式）
（3）、溶液I中所含金属离子是
（4）、由C→E+F若改为浓酸，则不能选用的浓酸是（写分子式）
答案：（1）H2 （2）4Fe2++8NH3·H2O+O2+2H2O==4Fe(OH)3↓+8NH4+或
Fe2++2NH3·H2O==Fe(OH)2↓+2NH4+ 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
(3)Al3+和Na+ (4)H2SO4或HNO3
点评：这道题较容易,但可以反映出一部分学生基础是否扎实,更重要的式测试同学们的解题习惯是否细心,如是否按要求答题,思考问题是否全面如第(3)问是否漏掉Na+。
例3、 如图已知(1)化合物E与水反应生成白色浆状物(2)化合物F是不成盐的氧化物(3)单质D能与某些稀有气体反应:
高温反应(1)
高温反应(2)
燃烧反应(3)
室温反应(4)
据此请填空
(1) 化合物F是 (2)化合物I是
(3) 反应(2)的化学方程式是
(4) 反应(4)的化学方程式是
答案:(1)CO (2)HF (3)C+H2O====H2+CO (4)2H2O+2F2===4HF+O2
点评:此题从反应条件入手,考查学生发散思维的能力,同时要求学生了解一些物质的特性,如白色浆状物,不成盐氧化物,能与稀有气体反应等。
例4、 A、B、C是短周期IA和ⅡA族的碳酸盐,它们的质量分别为mA、、mB、
mC与足量盐酸完全反应,消耗盐酸的物质的量分别为nA(HCl)、nB(HCl)、nC(HCl),已知mA==mB+mC,,nA(HCl)==nB(HCl)+nC(HCl)请填空：
（1）写出短周期IA和ⅡA族元素形成的所有碳酸盐的名称
（2）若以MA、MB、MC分别表示A、B、C的相对分子质量试写出MA、MB、MC三者的相互关系式
（3） A的正确选择有 种,其化学式为
（4） 若和B为ⅡA的碳酸盐,.C为第IA碳酸盐,则A、B、C的化学式依次为
mA：mC==1：
答案：(1) 碳酸锂、碳酸铍、碳酸钠、碳酸镁 (2)mA/MA === mB/MB + mC/MC
(3)两 Li2CO3 MgCO3 （4） MgCO3 Be CO3 Na2 CO3 1.05
点评：此题一是考查学生对不太常见的（Li、Be）元素的熟悉程度，最主要考查学生的分析推理能力，及将数学思维方法运用于化学推理的能力。
小结：要解答好无机推断题主要做到以下几点：（1）织好知识网 （2）掌握一些物质特性（3）培养分析推理及发散思维能力（4）要有耐心细致的习惯（5）要有规范的表述。
例5A、B、C是三种短周期元素的单质，甲、乙是两种常见的化合物。这些化合物和单质之间存在如下图所示的关系。
据此判断：
（1）在甲、乙两种化合物中，不含有组成A元素的化合物是_________，不含组成B元素的化合物是_______________（用“甲”、“乙”填写）。
（2）单质A是_____________（填“金属”、“非金属”或“既可以是金属又可以是非金属”）。
（3）若单质A是___________，则单质B、C分别是______________；若单质A是________，则单B、C分别是_____________；若单质A是___________，则单质B、C分别是________________。
[解析]（1）从图中可发现下列反应关系：“单质B+单质C→化合物甲”，故甲中不含A元素；“单质A+单质C→化合物乙”，故乙中不含有B元素。
（2）从图示信息进行转换，可提炼出“单质A+ 化合物甲→单质B+化合物乙”该反应属置换反应。置换反应有如下几种情况：
第一种情况：金属单质置换出金属单质。结合铝热反应可获得下列各种可能：（a）A为铝、B为铁、C为氧气等（铝与金属氧化物如四氧化三铁、三氧化二铁、氧化铜、二氧化锰、五氧化二钒等多种氧化物进行的反应，因而可得出多组答案。但由于题中限定了是短周期元素，可排除这些可能性）。
第二种情况：非金属单质置换出非金属单质。结合一些反应实例可获得答案(b)A、B、C依次为（下同）Cl2、S、H2；(c)O2、S、H2；(d)F2、O2、H2。（还可进一步分析：反应中单质表现了何种性质？总结出：氧化性A>B。）这样，就可进而获得更多答案(e)Cl2、Br2、H2；(f)Cl2、I2、H2；(g)Br2、I2、H2；(h)I2 、S、H2；(I)C、H2、O2（制水煤气）；(j)C、Si、O2（工业上制硅）；(k)Br2、S、H2；(l)Cl2、N2、H2；(m)Si、H2、F2。
第三种情况：金属单质置换出非金属单质。(n)4）Mg、C、O2。
第四种情况：非金属单质置换出金属单质。(o)H2、Cu、O2；(p)H2、Fe、O2；(q)C、Cu、O2（由于铁、铜等不是短周期元素，所以不合题意）。
答案为：（1）甲；乙。
（2）单质A可以是金属也可以是非金属。
（3）可以有多组答案（见思路精析）。
例6 下图中，A是一种无色液体，G是极易溶于水的碱性气体，Y是胃酸的主要成分，K是不溶于稀硝酸的白色沉淀，反应⑤是工业制X的主要反应之一。
请按要求填空：
(1)写出下列物质的化学式：A ，E ，F ，Y 。
(2)反应⑤的化学方程式为： 。
(3)1molB通过反应②得到1molF，B中F的质量分数为72%，则B的化学式为： 。
答案：(1)H2O；N2；Ag；HCl。(2)4NH3+5O24NO+6H2O。(3)AgN3。
简析：抓住题中某一条信息可立即推出G是NH3、Y是HCl、K是AgCl。再根据G是氨气可逆向推得A是水、D是H2、C是O2、E是N2，正向推出J是NO（跟“反应⑤是工业制X的主要反应之一”相吻合）。这里要求解题者在推理过程中能够敏捷地抓住题给信息从不同方向作出有用的判断，测试思维的灵活性。
由K是氯化银、Y是盐酸可推出I是硝酸银，进而可得出X是硝酸。所以H是二氧化氮，F是单质银。这里主要测试解题者能否在一个全新的问题背景中，运用已掌握的元素化合物基础知识作出判断。
综合以上信息可得知，B物质中含有银、氮两种元素，利用题给数据可计算出B的化学式为AgN3。这一问难度较高，这是下面三个原因：第一，这一问是建立在前几问的基础之上的，若答不出前几问，就无法回答这一问；第二，需经过定量计算才能作出判断；第三，“AgN3”是高中化学中没有出现过的一种物质，有的考生想不到或不敢相信自己的计算结果。
4．实战演练
1、向硝酸钠溶液中加入铜粉（不发生反应），若再加入某种盐，则铜粉可以逐渐溶解，符合此条件的盐是 （ ）
A、Fe(NO3)3 B、ZnSO4 C、NaHCO3 D、NaHSO4
2、向BaCl2溶液中通入SO2至饱和，此过程看不到现象，再向溶液中加入一种物质，溶液变浑浊，加入的这种物质不可能是 （ ）
A、FeCl3溶液 B、AlCl3溶液 C、Na2S溶液 D、AgNO3溶液
3、某白色固体可能由①NH4Cl ②AlCl3 ③NaCl ④AgNO3 ⑤KOH中的一种或几种组成，此固体投入水中得澄清溶液，该溶液可使酚酞呈红色，若向溶液中加入稀硝酸至过量，有白色沉淀生成，对原固体判断不正确的是 （ ）
A、肯定存在① B、至少存在②和⑤ C、无法确定有无③ D、至少存在①、④、⑤
4、向一无色透明的溶液中滴加稀硫酸时有沉淀生成，且所得沉淀量与所加硫酸的关系如图所示，则原溶液可能是 （ ）
A、NaAlO2与Na2S2O3的混合溶液 B、Na2SiO3 和Na2CO3的混合溶液
C、AlCl3与CuSO4的混合溶液 D、Na2SO3与Na2S的混合溶液
5、F2是氧化性最强的非金属，在加热条件下，物质的量相等的F2和烧碱完全反
应，生成NaF、H2O和某一种气体，该气体是下列物质中的 （ ）
A、H2 B、HF C、OF2 D、O2
6、某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO)2三种杂质中的一种或两种，现将6.9g样品溶于足量水中，得到澄清溶液，若再加入过量的CaCl2溶液，得到4.5g沉淀，对样品所含杂质的判断正确的是 （ ）
A、肯定有KNO3和Na2CO3，没有Ba(NO)2 B、肯定有KNO3，没有Ba(NO)2，可能有Na2CO3
C、肯定有Na2CO3和Ba(NO)2可能有KNO3 D、无法判断
7、在一接近中性的含Na+的溶液中，可能还存在NH4+、Fe2+、Br-、CO32-、I-、SO32-6种离子中的几种，进行以下实验①在原溶液中滴加足量氯水后，有气泡产生，溶液呈橙黄色，②向橙黄色溶液中加入BaCl2溶液时无沉淀生成，③橙黄色溶液不能使淀粉变蓝，由此可以推断该溶液中肯定不存在的离子 （ ）
A、NH4+、Br-、SO32- B、NH4+、SO32-、I- C、Fe2+、I-、SO32- D、Fe2+、CO32-、I-
8、某同学设计实验证明NaOH溶液能使酚酞变红是OH-的性质，其中没有意义的是 （ ）
A、取KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2溶液分别与酚酞作用，观察溶液颜色
B、取NaOH、NaCl、HCl溶液分别与酚酞试剂作用，观察溶液颜色
C、向滴有酚酞的25.0ml 0.10mol/L盐酸中，逐滴滴加20.0ml 0.10mol/LNaOH溶液，观察溶液颜色变化
D、向滴有酚酞的20.0ml 0.10mol/LNaOH溶液中，逐滴滴加25.0ml 0.10mol/L盐酸，观察溶液颜色变化
9、为了使鱼苗顺利运输，必须满足三个条件：①保持适量氧气 ②使鱼苗呼出的CO2及时排出 ③防止细菌大量繁殖，已知下列物质加入水中都可以起到供氧杀菌的作用，在长距离储运鱼苗的水中，最好加入 （ ）
A、Na2O2 B、氯水 C、CaO2 D、H2O2
10、18世纪70年代，瑞典化学家舍勒在研究一种白色、难溶于水的盐时发现，在黑暗中并无气味，而在光照时开始变暗，并有刺激性气味的气体产生，此盐是 （ ）A、氟化银 B、氯化银 C、溴化银 D、碘化银
11、将固体X投入足量的液体Y中，能产生白色沉淀，并放出一种可燃性气体，则X和Y分别是 （ ）A、金属钠和硫酸铜溶液 B、电石和纯碱溶液
C、明矾和小苏打溶液 D、锌和稀硫酸
12、某盐溶液滴入氯水无明显现象，再滴入硝酸酸化的硝酸钡有白色沉淀，则该盐可能是 （ ）
A、MgCl2 B、FeSO4 C、Na2SO3 D、ZnSO4
13、某无色混合气体可能含有CO2、CO、H2O（气）、H2中的一种或几种，依次进行如下处理（假定每次处理均完全反应）：①通过碱石灰时，气体体积变小 ②通过赤热的氧化铜，固体变为红色 ③通过白色硫酸铜时，粉末变为蓝色 ④通过澄清石灰水时，溶液变浑浊，由此可以确定原混合气体中 （ ）
A、一定含有CO2、H2O，可能含有H2、CO B、一定含有H2O、CO，可能含有CO2、H2
C、一定含有CO、CO2，可能含有H2O、H2 D、一定含有CO、H2 ，可能含有H2O、CO2
14、下列关于溶液中所含离子的推断正确的是 （ ）
A、向溶液中先加足量稀HCl，无现象，再加BaCl2溶液出现白色沉淀，则原溶液中一定含有SO42-
B、向某溶液中逐滴滴加NaOH溶液，现有白色沉淀后沉淀消失，则原溶液中一定含有Al3+
C、向溶液中加入澄清石灰水，有白色沉淀，再加稀盐酸，白色沉淀消失，并产生无色无味的气体，则原溶液中一定含有CO32-
D、用洁净的铂丝蘸取某溶液，在无色火焰上灼烧，火焰呈黄色，则原溶液中一定含有Na+，无K+
15、有Na2O、Na2O2、NaHCO3、Na2CO3、NaCl的某几种组成的混合物，向混合物中加入足量的盐酸，有气体放出，将放出的气体通过足量的NaOH溶液后，气体体积有所减少，若将上述混合物在空气中充分加热，也有气体放出，且加热后残留固体物质的质量比加热前有所增加，下列推断正确的是 （ ）
A、混合物中一定不含Na2O B、混合物中一定不含Na2CO3和NaCl
C、混合物中是否含Na2CO3和NaCl无法确定 D、混合物中一定不含Na2O2和NaCl
16、一无色气体可能含有HCl、H2S、SO2、HBr、CO2中的一种或几种，将其通入氯水中得到无色透明溶液，把溶液分成两分，一份加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀；另一份加入硝酸酸化的AgNO3溶液，也产生白色沉淀，下列说法不正确的是 （ ）
A、一定有SO2 B、可能有SO2
C、肯定没有H2S和HBr D、无法肯定是否有HBr
1、下图是中学化学中常见的物质间化学反应关系的图示，其中A的焰色反应呈黄色，E、F为有刺激性气味的气体，G为强酸性溶液，H为既难溶于水，也难溶于稀酸的白色固体，试回答：
（1）写出化学式：A B
（2）写出下列反应的离子方程式
① C E
② D H
③ E + F + H2O G
2、已知A为淡黄色固体粉末，在一定条件下可实现下图所示物质间转化关系
请填写下列空白：
①固体B是一种重要的化工原料，其化学式为
②利用上图中有关物质实现D C的转化，写出转化的离子方程式
③在上述变化中生成的气体丁可以使悬浊液D完全溶解，写出完全溶解过程的离子方程式
④若甲气体与乙气体恰好完全反应，则所需A和B的物质的量之比为
3、由H2和Cl2组成的混合气体，经光照充分反应后，通入100ml 1.0mol/LNaOH溶液中，图甲表示溶液中某种离子的物质的量随通入气体体积的变化曲线，图乙表示溶液的电导性随通入气体体积的变化曲线，请分析、推断并填空：
①图甲表示溶液中 离子的变化曲线；
②对溶液进行导电实验，当通入的混合气体体积大于V1时引起溶液导电性明显增强的主要阴、阳离子是 ；
③当n=0.01mol时，光照前的混合气体中H2与Cl2的物质的量之比为 。
4、下图中A是一种正盐，D比C的相对分子质量大16，E是酸，不论X是强酸还是强碱时，都有如下转化关系：当X是强酸时，A、B、C、D、E均含有同一种元素
当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另一种元素
用化学式回答下列问题：①A是 Y是 Z是
②当X是强碱时，E是 A与X反应的离子方程式为
③当X是强酸时，E是 A与X反应的离子方程式为
5、A是中学化学中常见无机物，A、B、C中含同一种元素R，不含R的产物已略去，如下图所示主要反应关系：
①A与NaOH溶液反应，既可生成B又可生成C，还可以生成B和C，若A为氧化物，则A的化学式（写出两种） 、 ；若A为
气态氢化物，B中含有A中两种元素，试写出C与稀硫酸反应生成A的离子方程式 ；若A为一种铝盐，则B、C的化学式分别为 、 。
②若A的单质与NaOH溶液无论何种物质的量之比反应，产物必为B和C，设R元素在化合物A、B、C中的化合价分别为x、y、z，则x、y、z必须满足的关系是 。
6、某校课外兴趣小组用下图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2+、Ca2+杂质离子。试根据图中编号确定对应物质的分子式或化学式。
Al3+
Ca2+
Cl-
Mg2+
（1） ；（2） ；（3） ；（4） ；
（5） ；（6） ；（7） 。
7、已知X为FeO和CuO的混合物，取两份等质量的X样品进行下列实验：
（1）写出①、②、③步所有反应的化学方程式
（2）设③步所得固体D的质量为32g，溶液E中只含有一种金属离子，气体F在标准状况下体积为5.6L，试计算取用的每份X中FeO和CuO的质量比。
8、A、B、C、D、E五种物质都含有同一种元素，其中D在常温下为无色有刺激性气味的有毒气体，在一定条件下有如图所示的转化关系：
填写以下空白：
（1）A、B、C、D、E五种物质中共同元素原子的电子式为 。
（2）A、B反应的化学方程式为 。
（3）工业上制取气体D的化学方程式为 。
（4）如何检验A中是否含有C？简述所用试剂的先后顺序。
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8
AD B B A C B C C
9 10 11 12 13 14 15 16
C B B CD D A C BD
练习二
1、⑴ A、Na2SO3 B、BaCl2
⑵ ①2Cl- + 2H2O 2OH- + Cl2↑ + H2↑
②BaSO3 + Cl2 + H2O BaSO4↓ +2H+ + 2Cl-
③SO2 +Cl2 + 2H2O 4H+ + 2Cl- + SO42-
2、 ① CaC2 ② Ca2+ +CO32- CaCO3↓ ③ 2CO2 + Ca(OH)2 Ca2+ + 2HCO3- ④ 5:1
3、① ClO- ② H+、Cl- ③ 4:5
4、①（NH4）2S O2 H2O
② HNO3 NH4+ + OH- NH3↑ + H2O
③ H2SO4 S2- + 2H+ 2H2S↑
5、① CO2、SO2、SO3、P2O5等中的任意两种
S2- + 2H+ 2H2S↑ Al(OH)3 NaAlO2
② Y>X>Z 或 Z>X>Y
6、① NaOH ② NaAlO2 、 Ca(OH)2 ③ Mg(OH)2 ④CO2 ⑤Ca(HCO3)2
⑥Al(OH)3 ⑦ HCl
7、⑴ ① FeO + 2HCl FeCl2 + H2O CuO + 2HCl CuCl2 + H2O
② 2FeO + C 2Fe + CO2 2CuO + C Cu + CO2
③ Fe + CuCl2 FeCl2 + Cu Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑
⑵ m(x)=56g m(FeO):m(CuO)=9:5
8、① ② Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + SO2↑ + H2O
③ 4FeS + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
④现在样品中加入足量的稀HCl，再加BaCl2。
高中化学58个考点精讲
27、化学反应速率
1．复习重点
1. 了解化学反应速率的概念及表示方法.
2. 理解浓度温度压强和催化剂等条件对化学反应速率的影响.
3. 初步运用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等来解释浓度压强温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响.
2．难点聚焦
(一)化学反应速率:
不同的化学反应进行的快慢不一样.
有的进行得很快…瞬间完成. 如:氢氧混合气爆炸;酸碱中和等
有的进行得很慢…需数小时;几天;甚至几百年;几百万年….
如:有机化合物间的反应,一般较慢,需数小时乃至数天;塑料的分解,需数百年.石油的形成需几百万年……
化学反应的速率:
用单位时间内反应物浓度的减少(或生成物浓度的增加)来表示化学反应进行的快慢.叫化学反应的速率.
浓度的单位,常用: mol/L.
则，化学反应速率的单位：mol/(L·min) mol/(L·s)
例：在一密闭容器内，装有氮气和氢气。反应开始时，氮气的浓度为2mol/L，氢气的浓度为5mol/L。2分钟后，测的氮气的浓度为1.6mol/L，求这两分钟内的化学反应速率。
以上化学反应速率,是用氮气浓度的变化来表示的,如果用氢气呢 用氨气呢
显然,同一化学反应的速率,用不同物质浓度的变化来表示.数值不同.
故,在表示化学反应速率时,必须指明物质.
不同物质表示的同一化学反应的速率之比等于化学计量数之比.
(二)外界条件对化学反应速率的影响:
不同的化学反应,具有不同的反应速率.(如: 氢氧混合气爆炸;酸碱中和; 塑料的分解;石油的形成…)
参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素.
有些外界条件也有一定程度的影响.
主要探讨浓度温度压强和催化剂对化学反应速率的影响.
4. 浓度对化学反应速率的影响:
做实验2-2(见P32)
许多实验证明:
当其它条件不变时,增加反应物浓度,可以增大化学反应速率.
这是为什么呢
化学反应的过程,就是反应物分子中的原子,重新组合成生成物分子的过程.
反应物分子中的原子,要想重新组合成生成物的分子,必须先获得自由.
即:反应物分子中的化学键,必须断裂!
化学键的断裂是通过分子(或离子)间的相互碰撞来实现的.
并非每次碰撞都能是化学键断裂.
即:并非每次碰撞都能发生化学反应.(如投篮.见P33 图2-2)
能够发生化学反应的碰撞是很少的.
有效碰撞: 能够发生化学反应的碰撞,叫有效碰撞.
活化分子: 能够发生有效碰撞的分子,叫活化分子.
活化分子比普通分子具有更高的能量!才有可能撞断化学键,发生化学反应.
当然,活化分子的碰撞,只是有可能发生化学反应.而并不是一定发生化学反应.还必须有合适的取向.
在其它条件不变时,对某一反应来说,活化分子在反应物中所占的百分数是一定的.
即:单位体积内活化分子的数目和单位体积内反应物分子的总数成正比.
即:活化分子的数目和反应物的浓度成正比.
因此:增大反应物的浓度,可以增大活化分子的数目,可以增加有效碰撞次数.
则,增大反应物浓度,可以使化学反应的速率增大!
5. 压强对化学反应速率的影响:
对于有气体参加的化学反应来说,增大压强,气体体积缩小,则单位体积中分子数增加,则浓度增大,反应速率增大.
6. 温度对化学反应速率的影响:
温度升高,使每一个分子的能量都增大.则:活化分子百分数增加,反应速率增大!
同时,温度升高分子运动加快,碰撞次数增多,化学反应速率也增大.
7. 催化剂对化学反应速率的影响:
催化剂能够降低反应所需要的能量,使更多的分子成为活化分子,大大的增加了活化分子的数目,以及活化分子的百
3．例题精讲
例1盐酸与碳酸钠固体反应时，能使反应的最初速率明显加快的是 ( )
A．增加碳酸钠固体的量 B．盐酸的量增加一倍 C．盐酸的用量减半浓度加倍D．温度升高 40 0C
[分析]增加反应物浓度，可以增大化学反应的速率。CaCO3是固态反应物，增加其用量并不影响其浓度，故A对最初的反应速率几乎无影响；对于一定浓度的盐酸，增加盐酸的用量并不能增加其浓度，故B对反应速率也无影响；C中虽然盐酸用量减半，但因浓度加倍，会使最初反应速率加快，故C正确。
[答案]C、D
[方法提示]本题考查学生对外界条件对化学反应速率的影啊的理解和应用，用于巩固基础知识。能增大反应速率的措施有：①增加浓度；②增大压强；③增高温度；④使用催化剂。
例2 在 、 转化为 的反应中， 的起始浓度为 ， 的起始浓度为 ，3min后 的浓度为 。计算该反应的反应速率是多少？3min 时的 和 的浓度各是多少？
分析：计算化学反应速率的关键在于依据给出条件，正确求出各物质转化浓度，用转化浓度除以反应时间，就可以得到反应速率，转化浓度求法简单，对于反应物来说：转化浓度 = 起始浓度 － 终了浓度
对于生成物来说：转化浓度 = 终了浓度 － 起始浓度
本题给出生成物 的终了浓度为 ，起始浓度为零， 的转化浓度为：
依据化学方程式中各物质的系数比，可以由 的转化浓度求出 和 的转化浓度
再用各物质的转化浓度除以反应时间（3分），便可得出 、 和 从 、 的起始浓度和转化浓度，可以方便地算出3分钟时 和 的浓度
例3 反应 A + 3B = 2C + 2D在四种不同情况下的反应速率分别为:
v (A)=0．15 mol (L·s) -1 v (B)=0．6 mol (L·s) -1 v (C)=0．4 mol (L·s) -1 v(D)=0．45mol (L·s) -1。该反应进行的快慢顺序为
【分析】方法一：由反应速率之比与物质的化学计量数之比，比较后作出判断，由化学方程式A+3B=2C+2D得出：
v (A)：v(B)=1：3，而v(A)：v(B)=0．15：0．6=1：4 故v(B)>v(A)，从而得②>①
v(B)：v(C)=3：2，而v(B)：v(C)=O．6：0．4=3：2故v(B)=v(c)，从而得②=③
v(C)：v(D)=2：2=l：l，而v(C)：v(D)=0．4：0．45故”(D)>v(C)，从而得④>③
故该反应进行的快慢顺序为④>③=②>①。
方法二：将不同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率，再比较速率数值的大小。
若以物质A为标准，将其它物质表示的反应速率换算为用A物质表示的速率，则有j
v(A)：v(B)=I：3，则②表示的v(A)=0．2mol／(L·s)-1
v(A)：v(C)=1：2，则③表示的v(A)=0．2mol／(L．s)-1
v(A)：v(D)=1：2，则④表示的v(A)=0．225mol／(L．s)-1 故反应进行的快慢顺序为④>③=②>①。
[答案]④>③=②>①
例4 一定温度下，对于反应N2+02 2NO在密闭容器中进行，下列措施能加快反应速率的是：( )
A．缩小体积使压强增大 B．恒容，充入N2 C．恒容，充入He气 D．恒压，充入He气
[分析]A选项，气体的量不变，仅缩小体积，气体的浓度必然增大，速率必然增大。 B选项，容积不变，充入N2，使反应物N2的浓度增大，浓度越大，速率越大。 C选项，容积不变，充入He气，虽然反应容器内压强增大，但反应物N2、02、N0的浓度并没有变化，因此不影响反应速率。 D选项，压强不变，充人He气，反应容器体积必然增大。压强虽然没变但 N2、02、NO的浓度减小，反应速率减慢。
例5与发生氧化还原反应生成和的速率如图所示，已知这个反应速率随着溶液中的增大而加快。
（1）反应开始时，反应速率加快的原因是 。（2）反应后期时，反应速率下降的原因是 。
[解析]由于与反应随增大而加快，首先写出二者反应的化学方程式（或离子方程式：）可见反应后有生成。
[答案]（1）开始发生反应，随增大，加快。
（2）反应进行至时，因C（反应物）减小，且反应使也减小，则减慢
例6某温度时，在2L容器 中X、Y、Z三种物质的量随时间的 变化曲线如图2-1所示。由图中数 据分析，该反应的化学方程式为： 。反应开始至2min，Z的平均反应速率为 。
[分析] 写反应的化学方程式，关键是确定X、Y、 Z之间谁是反应物、谁是生成物以及方程式中X、Y、Z三种物质的化学计量数。确定反应物和生成物，主要是看反应过程中各物质的有关量的变化情况，一般地，反应物物质的量随反应的进行不断减小，生成物物质的量随反应的进行不断增加，由图2—1可知，X、Y为反应物，Z为生成物。再根据化学方程式各物质的化学计量数之比等于相应物质的物质的量的变化量之比的规律，结合图示X、Y、Z三种物质物质的量的变化量即可求出它们的化学计量数，从而写出正确的化学方程式。
由图示可知x、Y、z三种物质物质的量的变化量分别为：
△nx=1．0mol一0．7mol=0．3mol
△nY=1．0mol一0．9mol=0．1mol
△nz=0．2mol—Omol=0．2mol
故化学方程式中x、Y、z三种物质的化学计量数之比为：
0．3mol：0．1mol：0．2mol=3：1：2。因此，反应的化学方程式为：3X+Y=2Z。
Z物质在2min内的平均反应速率，可通过先求出Z物质的物质的量浓度的
变化量，再根据反应速率的计算式(△c／△t)求解。
[答案]3X+Y=2Z , 0．05molL—l·min-1
[方法提示]确定化学反应方程式的步骤及方法是：
(1)反应物和生成物的确定。方法是：反应物的物质的量、质量或浓度随反应的进行不断减小；生成物的上述量随反应的进行不断增加。
(2)反应方程式[如：aA(g)+bB(g)——cC(g)+dD(g)]各物质化学计量数的确定。方法是：
a：b：c：d(化学计量数之比) =△nA：△nB：△nC：△nD(物质的量的变化量之比)
=△cA：△cB：△cC：△cD(物质的量浓度的变化量之比)=vA：vB：vC：vD(反应速率之比)
4．实战演练
一、选择题（每小题5分，共45分）
1.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：
2A（g）＋B(g) 2C(g)
若经2 s(秒）后测得C的浓度为0.6 mol·L－1，现有下列几种说法：
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L－1·s－1
②用物质B表示的的反应的平均速率为0.6 mol·L－1·s－1
③2 s时物质A的转化率为70% ④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1，其中正确的是
A.①③ B.①④
C.②③ D.③④
2.把下列四种X溶液，分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释到50 mL。此时X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最快的是
A.20 mL 3 mol·L－1 B.20 mL 2 mol·L－1
C.10 mL 4 mol·L－1 D.10 mL 2 mol·L－1
3.已知4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，若反应速率分别用v（NH3）、v（O2）、v（NO）、
v（H2O）表示，则正确的关系是
A.v（NH3）＝v（O2） B.v（O2）＝v（H2O）C.v（NH3）＝v（H2O） D.v（O2）＝v（NO）
4.将A，B置于容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：4A（g）＋B(g)2C（g），反应进行到4 s末，测得A为0.5 mol，B为0.4 mol，C为0.2 mol，用反应物浓度的减少来表示该反应的速率可能为
A.0.025 mol·L－1·s－1 B.0.0125 mol·L－1·s－1 C.0.05 mol·L－1·s－1 D.0.1 mol·L－1·s－1
5.在密闭容器中进行可逆反应，A与B反应生成C，其反应速率分别用v（A）、v（B）、v（C）(mol·L－1·s－1)表示且v（A）、v（B）、v（C）之间有以下关系：v（B）＝3v（A），3v（C）＝2v（B）。则此反应可表示为
A.2A＋3B2C B.A＋3B2C C.3A＋B2C Ｄ.A＋BC
6.反应4A(g)＋5B(g)===4C(g)＋6Ｄ(g)，在5 L的密闭容器中进行，半分钟后，
C的物质的量增加了0.30 mol。下列叙述正确的是
A. A的平均反应速率是0.010 mol·L－1·s－1 B.容器中含D物质的量至少为0.45 mol
C.容器中A、B、C、D的物质的量的比一定是4∶5∶4∶6 D.容器中A的物质的量一定增加了0.30 mol
7.在2 L密闭容器中充入2 mol SO2和一定量O2，发生2SO2＋O22SO3反应，进行到4 min时，测得n（SO2）＝0．4 mol，若反应进行到2 min时，容器中n（SO2）为
A.1.6 mol B.1.2 mol C.大于1.6 mol D.小于1.2 mol
8.在锌片和盐酸的反应中，加入下列试剂，可使生成氢气的速率变慢的是
A.硫酸铜晶体 B.水 C.氯化钡晶体 D.醋酸钾晶体
9.反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的，化学反应H2＋Cl2===2HCl的反应速率v可表示为v＝k［c（H2）］m［c（Cl2）］n，式中k为常数，m、n值可用下表中数据确定之。
c（H2）(mol·L－1) c(Cl2)（mol·L－1） v（mol·L－1·s－1）
① 1.0 1.0 1.0k
② 2.0 1.0 2.0k
③ 2.0 4.0 4.0k
由此可推得，m、n值正确的是
A.m=1,n=1 B.m=,n= C.m=，n=1 D.m=1,n=
二、非选择题(共55分)
10.（12分）(2001年上海高考题)某化学反应2AB＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0。反应物A的浓度（mol·L－1）随反应时间（min）的变化情况如下表：
实验序号 时间浓度温度 0 10 20 30 40 50 60
1 800℃ 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
2 800℃ C2 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
3 800℃ C3 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.60
4 820℃ 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20
根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1，反应在10至20 min时间内平均速率为 mol·(L·min)－1。
（2）在实验2中A的初始浓度C2＝ mol·L－1，反应经20 min就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是 。
（3）设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3 v1?(填“＞”“＝”或“＜”＝，且C3 1.0 mol·L－1(填“＞”“＝”或“＜”＝。
（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是 反应（选填“吸热”或“放热”）。理由是 。
11.(8分)根据化学方程式2N2O2N2＋O2，填充表中①、②、③、④空栏处测定反应速率的实验数据和计算结果。
①
②
③
④
12.(5分)反应A＋3B==2C＋2Ｄ在四种不同情况下的反应速率分别为①v（A）＝0．15 mol·L－1·s－1；②v（B）＝0．6mol·L－1·s－1；③v（C）＝0．4 mol·L－1·s－1；④v（Ｄ）＝0．45 mol·L－1·s－1。该反应进行的快慢顺序为 。
13.(12分)可逆反应aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dＤ(g)，取a mol A和b mol B置于V L容器中，1 min后，测得容器内A的浓度为x mol·L－1，这时B的浓度为 mol·
L－1，C的浓度为 mol·L－1。这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示，应为 。
14.(18分)现有一份“将二氧化硫转化为硫酸铵”的资料，摘录如下：
一个典型实例：初步处理后的废气含0.20%的二氧化硫和10%的氧气(体积分数)。在
400℃时废气以5 m3·h－1的速率通过五氧化二钒催化剂层与20 L·h－1的速率的氨气混合，再喷水，此时气体温度由400℃降至200℃，在热的结晶装置中得到硫酸铵晶体(气体体积均已折算为标准状况)。
利用上述资料，用氨来除去工业废气中的二氧化硫，回答下列问题：
(1)按反应中的理论值，二氧化硫和氧气的物质的量之比为2∶1，该资料中这个比值是 ，简述不采用2∶1的理由是 。
(2)通过计算，说明为什么废气以5 m3·h－1的速率与20 L·h－1速率的氨气混合
(3)若某厂每天排放1×104 m3这种废气，按上述方法该厂每月(按30天计)可得硫酸铵多少吨 消耗氨气多少吨
附参考答案
一、1.B 2.A?3.解析：v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6。答案：D?
4.BC 5.B 6.B 7.D 8.BD?
9.解析：由①②组数据解得m=1,由②③组数据解得n=。 答案：D
二、10.(1)0.013 (2)1.0 催化剂 （3）＞ ＞ （4）吸热 温度升高时，平衡向右移动?
11.①2a ②c－2a ③a/t ④2a/t 12.④＞③＝②＞①?
13. (－x)?mol·L－1·min－1
14.(1)1∶50 根据勒夏特列原理，通入过量而廉价的氧气，可提高SO2的转化率
(2)废气中每小时排出的SO2的体积为：１000 L·m－3×5m3×0．2％＝１0 Ｌ，每小时氨与废气中SO2混合的体积比为2∶１，恰好可全部转化为（NH4）2SO4。?
(3)SO2 ～ 2NH3 ～ （NH4）2SO4?
mol?mol mol
故可得（NH4）2SO4：mol×１32 g·mol－1×１0－6t·g－1＝3．54 t
消耗氨气： mol×2×１7 g·mol－1×１0－6 t·g－1＝0．9１ t
高中化学58个考点精讲
28、化学平衡
1．复习重点
1. 建立化学平衡的观点.
2. 理解化学平衡的特征.
3. 常识性介绍化学平衡常数.
2．难点聚焦
在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应的速率是不够的. 例如:
这是一个可逆反应！（正反应的生成物，是逆反应的反应物。）
特点：（二同）同一条件下；同时进行。
显然，可逆反应不能进行到底。（即：反应物不能全部转化为生成物。）因此，对任一可逆反应来说，都有一个化学反应进行的程度问题。这就牵涉到化学平衡。
化学平衡主要是研究可逆反应规律的。
如：可逆反应进行的程度，以及各种条件对反应进行的程度的影响等。
（1） 化学平衡的建立：
当我们把蔗糖不断的溶入水中，直至蔗糖不能继续溶解。此时，所得溶液为蔗糖的饱和溶液。在此溶液中,继续加入蔗糖,蔗糖不再减少.(温度等其它条件不变时.) 蔗糖真的不能继续溶解了吗？
我们做一个小实验：用一块中间有凹痕的蔗糖，放入蔗糖的饱和溶液中。过一段时间，我们会看到，凹痕不见了。取出蔗糖，小心称量，质量未变！这是怎么回事呢？
原来，在蔗糖的饱和溶液中，蔗糖并非不再溶解，而是蔗糖溶解的同时，已溶解的蔗糖分子又回到晶体表面。而且，溶解的速率和结晶的速率相同。所以，在蔗糖的饱和溶液中，加入蔗糖晶体。晶体的质量不会减少，但凹痕却不见了。这种状态，叫溶解－结晶平衡状态。简称：溶解平衡状态。
显然，溶解平衡状态是动态平衡状态。
可逆反应的情形又是怎样呢？
实验证明:
在一氧化碳和水蒸汽的反应中:
如果温度不变,反应无论进行多长时间,容器里混合气体中各种气体的浓度都不再发生变化.
正反应,逆反应都在继续进行!
只是: 正反应速率==逆反应速率
这种状态,称化学平衡状态.简称:化学平衡.
化学平衡是动态平衡.
当可逆反应达到平衡状态时,正反应和逆反应都仍在继续进行.只是由于在同一瞬间,正反应生成的CO2和H2,的分子数,和逆反应所消耗的CO2和H2,的分子数相等!
即: 正反应速率==逆反应速率
反应混合物中,各组份的浓度不变!
化学平衡:
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.
（2） 化学平衡常数：
参见表2-1
分析数据可知:
1. 在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,最后都能达到化学平衡.
2. 达到化学平衡后,反应物的浓度之积,比上生成物的浓度之积,是一个常数.---化学平衡常数.
注意:
1.对同一个化学反应来说,温度不变,化学平衡常数不变!(但不一定是1)
2.化学计量数为浓度的指数.
3.K值越大,反应进行的程度越大.反应物的转化率也越大.反之亦然.
3．例题精讲
例1： H2(g)+ I2(g) 2HI(g)已经达到平衡状态的标志 。
①c(H2)=c(I2)=c(HI)时 ②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2时
③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变 ④单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI
⑤单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolI2 ⑥反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)
⑦一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂 ⑧温度和体积一定时，容器内压强不再变化
⑨温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化 ⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化
⑾条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化
[解析]
①浓度相等，不能说明已达到平衡状态； ②浓度之比与平衡状态无必然联系；
③浓度不变，说明已达平衡。注意不要把浓度不变与①、②两种情况混淆；
④“生成nmolH2”指逆反应，“生成2nmolHI”指正反应，且v正=v逆，正确；
⑤“生成nmolH2”、“生成nmolI2”都指逆反应，不能判断；
⑥无论是v正、v逆，用不同物质表示时，一定和化学计量数成正比，与是否达到平衡状态无关。
⑦从微观角度表示v正=v逆，正确；
⑧由于Δν(g) = 0，压强始终不改变；
⑨颜色不变，说明I2(g)浓度不变，可以判断；
⑩由于Δν(g) = 0，体积始终不变，且反应混合物总质量始终不变，密度不变，不能判断是否达到平衡。
⑾反应前后气体的物质的量、质量均不变，所以平均分子量始终不变，不一定达到平衡状态。
解答：③④⑦⑨
[点评] 此题从多个角度分析平衡态或不平衡态各种相关物理量的变化情况，有助于加深对平衡特点的理解。
[变式] 若反应为：2NO2（g）2N2O4（g）呢？
[ 方法提示]
1． 判断是否达到平衡状态式可抓住以下标志：
①
⑴直接标志 ②各组分的m、n不变（单一量）
③通过浓度（或百分含量）：各组分的浓度（或百分含量）不变
①通过总量：对Δn(g) 0的反应，n总(或恒温恒压下的V总，恒温恒容下的P总)不变；
⑵间接标志 ②通过复合量：()、ρ()，需具体分析关系式中上下两项的变化。
③其它：如平衡体系颜色等（实际上是有色物质浓度）
例2 把6molA气体和5molB气体混合放入4L密闭容器中，在一定条件下发生反应：
3A（气）+B（气） 2C（气）+（气）经达到平衡，此时生成C为，测定D的平均反应速率为0.1mol/L min，下列说法中错误的是 （ ）
A.x = 2 B. B的转化率为20%
C. 平衡时A的浓度为0.8mol/L D. 恒温达平衡时容器内压强为开始时的85%
[解析]本题是一道有关化学平衡的基础计算题，解题的关键是弄清各量的含义。
因，
所以。
3A（气）+B（气） 2C（气）+2D（气）
起始量（mol） 6 5 0 0
变化量（mol） 3 1 2 2
平衡量（mol） 3 4 2 2
B的转化率为：
平衡时A的浓度：
，所以
[答案]C、D
例3一定条件下，可逆反应A2（g） + B2(g) 2 C(g)达到平衡时，各物质的平衡浓度为：
c（A2）= 0.5mol/L；c（B2）= 0.1mol/L； c（C）= 1.6mol/L。若用a、b、c分别表示A2、B2、C的初始浓度（mol/L）,则：
（1）a、b应满足的关系是 ；
（2）a的取值范围是 。
[解析] (1)设转化过程中，A2（g）转化浓度为xmol/L，则B2（g）转化浓度也为xmol/L。平衡浓度： a–x = 0.5 b–x = 0.1 则有：a = b +0.4
（2）考虑两种极端情况：①A2、B2为起始物质；②A2、C为起始物质。
A2（g） + B2(g) 2 C(g)
物质的平衡浓度（mol/L） 0.5 0.1 1.6
①A2、B2为起始物质 0.5+0.8 0.1+0.8 0
②A2、C为起始物质 0.5-0.1 0 1.6+0.2
故a的取值范围为0.4≤ b ≤1.3。
[答案] （1）a = b +0.4 (2) 0.4≤ b ≤1.3
[点评] 本题重点考查可逆反应的特点，由此可得B2的取值范围为：0
有关化学平衡的基本计算：
可逆反应mA＋nBpC+qD达到平衡时：
1 用各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比．
即：vA．∶vB．∶vC．∶vD．=m∶n∶p∶q
②各物质的变化量（变化浓度）之比等于化学方程式中相应化学计量数之比
③反应物的平衡量（或浓度）=起始量（或浓度）-消耗量（或浓度）
生成物的平衡量（或浓度）=起始量（或浓度）+增加量（或浓度）
⑤阿伏加德罗定律的两个重要推论
⑥混合气体平均式量的计算（由A、B、C三种气体混合）
其中M(A)、M(B)、M(C)分别表示A、B、C的相对分子质量；a％、b％、c％分别表示这3种气体的体积（或质量）分数．
例4:某容积可变的密闭容器中放入一定量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：。若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V，此时气体C的体积占40%，则下列判断正确的是 （ ）
A. 原混合气体的体积为1.1V B. 原混合气体的体积为0.9V
C. 反应达到平衡时，气体A消耗了0.2V D. 反应达到平衡时，气体B消耗了0.2V
[解析] 本题可直接结合反应方程式和题中给出的条件计算，方程式的特征是反应掉的A的量就是总体积的减少量。可由C直接求出气体A消耗了0.2V，所以总体积为1.2V，气体B消耗了0.4V。 [答案] C
[点评] 本题可以改为考查某物质的转化率、体积分数的计算等等。
4．实战演练
一、选择题
1．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是： （ ）
A．工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率
B．合成氨工厂通常采用20MPa～50MPa压强，以提高原料的利用率；
C．在实验室里,可用碳酸钙粉末和稀硫酸制得二氧化碳气体;
D．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气。
2．在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡： H2(g) + I2(g) 2HI(g)
已知H2和I2的起始浓度均为0.10 mol/L时，达平衡时HI的浓度为0.16 mol/L。若H2和I2的起始浓度均变为0.20 mol/L，则平衡时H2的浓度（mol/L）是 （ ）
A．0.02 B．0.04 C．0.08 D．0.16
3．一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生下列反应：
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡后改变下述条件，SO3气体平衡浓度不改变的是（ ）
A．保持温度和容器体积不变，充入1molSO2(g)
B．保持温度和容器内压强不变，充入1molAr(g)
C．保持温度和容器内压强不变，充入1molO2(g)
D．保持温度和容器内压强不变，充入1molSO3(g)
4．右图曲线a表示放热反应X（g）+Y(g) Z(g) +M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是（ ）
A．升高温度 B．加催化剂 C．增大体积 D．加大X的投入量
5．某温度下在密闭容器中发生如下反应： 2M（g）+ N(g) 2G(g)若开始时只充入2molG(g),达平衡时，混合气体的压强比起始时增加20%，若开始时只充入2molM和1molN的混合气体，达平衡时M的转化率为 （ ）
A．20% B．40% C．60% D． 80%
6．反应aX(g)+bY(g) cZ(g)； H＜0（放热反应），在不同温度(T1和T2)及压强(P1和P2)下，产物Z的物质的量(nz)与反应时间(t)的关系如图所示.下列判断正确的是：（ ）
A．T1＜T2，P1＜P2,a+b＜c B．T1＜T2，P1＞P2, a+b＜c
C．T1＞T2，P1＞P2, a+b＞c D．T1＞T2，P1＜P2 ,a+b＞c
7．在一定温度下，密闭容器中可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是 （ ）
A．C的生成速率与B的反应速率相等 B．单位时间内生成n molA，同时生成3n molB
C．A、B、C的浓度不再变化 D．A、B、C的浓度之比为1:3:2
8．在容积固定的密闭容器中存在如下反应： A(g)+3B(g) 2C(g) 该反应正反应为放热反应。某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：下列判断一定错误的是 （ ）
A．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高
B．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高
C．图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高
D．图I研究的是压强对反应的影响，且乙的压强较高.
9．体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2+O22SO3，并达到平衡。在这过程中，甲容器保持压强不变，乙容器保持体积不变，若甲容器中SO2的转化率为P％，则乙容器中SO2的转化率 （ ）
A．等于P％ B．小于P％ C．大于P％ D．无法判断
10．在一定温度下，容器内某—反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图，下列表述中正确的是 （ ）
A．反应的化学方程式为：2MN
B．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率
D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍
11．压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是 （ ）
A．H2(g)+I2(g) 2HI(g) B．3H2(g)+N2(g) 2NH3(s)
C．2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) D．C(s)+CO2(g) 2CO(g)
12．在两个恒容容器中有平衡体系：A(g) 2B(g)和2A(g) B(g)，X1和X2分别是A转化率。在温度不变情况下，均增加A的物质的量，下列判断正确的是： （ ）
A．X1降低，X2增大 B．X1、X2均降低 C．X1增大，X2降低 D．X1、X2均增大
13．在一定条件下，向5L密闭容器中充入2 molA气体和1 molB气体，发生可逆反应：2A(g)+B(g) 2C(g)，达到平衡时容器内B的物质的量浓度为0.1 moL／L，则A的转化率为 （ ）
A．67％ B．50％ C．90％ D．10％
14．在一定条件下发生反应：2A(g)+2B(g)xC(g)+2D(g)，在2L密闭容器中，把4molA和2 molB混合，2min后达到平衡时生成1.6molC，又测得反应速率VD=0.2mol/(L·min)，下列说法正确的是：（ ）
A．B的转化率是20% B．平衡时A的物质的量为2.8mol
C．平衡时容器内气体压强比原来减小 D．x = 4
15．在下列平衡2CrO42-(黄色)+ 2H+Cr2O72-(橙红色)+ H2O中，溶液介于黄和橙红色之间，今欲增加溶液的橙红色，则要在溶液中加入 （ ）
A．H+ B．OH- C．K+ D．H2O
第Ⅱ卷（非选择题，共40分）
二、填空题（共24分。把正确答案填写在题中的横线上，或按题目要求作答。）
16． I. 合成氨工业对化学的国防工业具有重要意义。写出氨的两种重要用途
。
II. 实验室制备氨气，下列方法中适宜选用的是 。
① 固态氯化铵加热分解 ② 固体氢氧化钠中滴加浓氨水
③ 氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热 ④ 固态氯化铵与氢氧化钙混合加热
III. 为了在实验室利用工业原料制备少量氨气，有人设计了如下装置（图中夹持装置均已略去）。
[实验操作]
①检查实验装置的气密性后，关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒，向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e，则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。② 关闭弹簧夹c，放下截去底部的细口瓶C，打开弹簧夹a，将氢气经导管B验纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶C，塞紧瓶塞，如图所示。氢气继续在瓶内燃烧，几分钟后火焰熄灭。③ 用酒精灯加热反应管E，继续通氢气，待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时，打开弹簧夹b，无底细口瓶C内气体经D进入反应管E，片刻后F中的溶液变红。回答下列问题：
（1）检验氢气纯度的目的是 。
（2）C瓶内水位下降到液面保持不变时，A装置内发生的现象是 ，防止了实验装置中压强过大。此时再打开弹簧夹b的原因是 ，C瓶内气体的成份是 。
（3）在步骤③中，先加热铁触媒的原因是
。反应管E中发生反应的化学方程式是 。
17．反应A(g)+B(g)C(g)在密闭容器中进行，△H＜0（放热反应）。若存在三种情况：①200℃，无催化剂；②500℃无催化剂；③500℃有催化剂；情况①是曲线 ，情况②是曲线 ，情况③是曲线 。
三、计算题（10分）
18．在固定容器的密闭容器中，有可逆反应nA(g)+mB(g)pC(g)处于平衡状态(已知n+m＞p，△H>0既吸热反应）。升高温度时c(B)/c(C)的比值 ，混合气体的密度 ；降温时，混合气体的平均式量 ；加入催化剂，气体的总物质的量 ；充入C，则A、B的物质的量 。
19．恒温下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，
发生如下反应：N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)
（1）某时刻t时，nt (N2) = 13mol，nt (NH3) = 6mol，计算a的值。
（2）若已知反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L(标况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平衡时NH3的物质的量。
（3）原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n(始)∶n(平) = 。
（4）原混合气体中，a∶b = 。
（5）达到平衡时，N2和H2的转化率之比，α(N2)∶α (H2)= 。
（6）平衡混合气体中，n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) = 。
参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B D B C C C C B D
题号 11 12 13 14 15
答案 A A B D A
二、填空题：
16. I. 制化肥、制硝酸 II. ②④III.（1）排尽空气，避免爆炸，保证安全。（2）锌粒与酸脱离 尽量增大氢气的浓度以提高氮气的转化率 N2 H2（3）铁触媒在较高温度时活性增大，加快氨合成的反应速率N2+3H217. ①a；②c；③b。
三、计算题：
18. 减小 ， 不变； 减小 ； 不变 ；增加。
19. ⑴a=16 ⑵ n平(NH3) =8mol ⑶5∶4 ⑷2∶3 ⑸1∶2 ⑹ 3∶3∶2
高中化学58个考点精讲
29、影响化学平衡的条件
1．复习重点
1．浓度,压强和温度等条件对化学平衡的影响.
2．平衡移动原理的应用.
2．难点聚焦
我们研究化学平衡的目的,不是要保持一个化学平衡不变.而是要研究如何利用外界条件的改变,去破坏化学平衡.使之向我们所希望的方向转变,去建立新的化学平衡.
化学平衡的移动:
可逆反应中,旧化学平衡的破坏,新化学平衡的建立的过程就叫做化学平衡的移动.
(1) 浓度对化学平衡的影响:
做实验:2-3实验证明:
加入FeCl3或KSCN溶液后，试管中的红色加深了。
说明生成物的浓度增大了。
说明化学平衡向正反应的方向移动了。
无数实验证明：
增大任何一种反应物的浓度，都可以使化学平衡向正反应方向移动。
增大任何一种生成物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应方向移动。
减小任何一种反应物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应方向移动。
减小任何一种生成物的浓度，都可以使化学平衡向正反应方向移动。
(2) 压强对化学平衡的影响:
处于平衡状态的反应混合物里，无论是反应物，还是生成物，只要有气态物质存在，压强的改变，就有可能使化学平衡移动。
如：
反应中，1体积氮气和3体积的氢气反应，生成了2体积的氨气。反应后，气体总体积减少了！
参见表2－3数据。
可知，对这种气体总体积减少的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动。即：增大压强，平衡向体积缩小的方向移动；减小压强，平衡向体积增大的方向移动。
气体总体积不变化，改变压强，化学平衡不移动！
如： 反应前后，气体物质总体积不变。 改变压强，平衡不移动！
(3) 温度对化学平衡的影响:
在吸热或放热的可逆反应中,反应混合物达平衡后,改变温度,也会使化学平衡移动.
在可逆反应中,正反应如果放热,则,逆反应必定吸热!反之亦然.
做实验2－4
由实验可知: 升高温度,(混合气体颜色加深,)平衡向吸热反应的方向移动.
降低温度,(混合气体颜色变浅,)平衡向放热反应的方向移动
(4) 催化剂对化学平衡的影响:
催化剂能同等程度的增加正反应速率和逆反应速率,即,催化剂不能改变达到化学平衡状态的反应混合物的组成.即:催化剂不能使化学平衡移动!但催化剂可以改变达到化学平衡所需要的时间.
(5) 平衡移动原理:
即:勒夏特列原理: 如果改变影响平衡的一个条件,平衡就像削弱这种改变的方向移动.
3．例题精讲
化学平衡图像题的解法探讨
例1.可逆反应mA(固)+nB(气) eC(气)+fD(气)反应过程中，当其他条件不变时，C的体积分数(C)在不同温度(T)和不同压强(P)的条件下随时间(t)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是 （ ）
A．达到平衡后，若使用催化剂，C的体积分数将增大
B．当平衡后，若温度升高，化学平衡向逆反应方向移动
C．化学方程式中，n＞e+f
D．达到平衡后，增加A的质量有利于化学平衡向正反应方向移动
[解析] 从(1)图中应先判断出T1与T2温度的大小关系。在其他条件不变时，温度升高，反应速率变大，达到平衡时间越短。由此可知，T2＞T1。从图(1)分析可知温度较高时(C)变小，说明升高温度时，平衡向逆反应方向移动，所以该正反应是放热反应。B选项是正确的。
从(2)图中，应先判断出P1与P2大小关系。在其他条件不变情况下，压强越大，达到平衡的时间就越短，由此可知P2＞P1。从图中可知，压强增大时(C)变小，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，逆反应方向是气体体积减小方向，即n＜e+f，C项错误。
由于使用催化剂，并不影响化学平衡的移动，A项错误。
在化学平衡中，增大或减小固体物质的质量不影响化学平衡的移动。因此D项错误。
[答案]B
[点评] 解答这类图象题时，必须要抓住纵坐标(变量)即C的体积分数与外界条件变化的关系，分析得出相应正确的结论。
例2.已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，右图表示在不同反应时间t时，温度T和压强P与反应物B在混合气体中的体积分数B%的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是 （ ）
A．T1＜T2 P1＞P2 m＋n＞P ΔH<0
B．T1＞T2 P1＜P2 m＋n＞P ΔH>0
C．T1＜T2 P1＞P2 m＋n＜P ΔH<0
D．T1＞T2 P1＜P2 m＋n＜P ΔH>0
[解析] 本题考查根据温度、压强变化对化学平衡移动的影响来判断化学方程式的特点。分析图象，可以分两个层次考虑:（如图将三条曲线分别标为①、②、③）。从①、②曲线可知，当压强相同（为P2）时，②先达平衡，说明T1＞T2 ；又因为T2低，B%大，即降低温度，平衡逆向移动，说明逆向放热，正向吸热。从②、③曲线可知，当温度相同（为T1）时，②先达平衡，说明P2＞P1 ；又因为P2大，B%大，即增大压强，平衡逆向移动，说明逆方向为气体体积减小的方向，m＋n＜P。 综合以上分析结果：T1＞T2， P1＜P2，m＋n＜P，正反应为吸热反应。
[答案] D
[点评] 识别此题的图像，要从两点入手，其一，斜线的斜率大小与反应速率大小关联，由此可判断温度、压强的高低；其二，水平线的高低与B%大小相关联，由此可分析出平衡向那个方向移动。
例3 .在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图，下列表述中正确的是 （ ）
A．反应的化学方程式为：2MN B．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率 D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍
[解析]本题以化学反应速率与化学平衡为素材，考核观察图象及其信息加工的能力。从图象可知，t1时，N的物质的量是6mol，M的物质的量是3mol，故N的浓度是M浓度的2倍是正确的；同时也可得出反应的化学方程式为：2NM；t2时，正逆反应速率虽然相等，但尚未达到平衡，因为此时M、N的物质的量还在增大与减少，t3时M、N的物质的量保持不变，说明已达平衡状态，则正反应速率等于逆反应速率。
[答案] D
[点评] 主要考查化学反应速率、化学平衡等知识，已经抽象到没有具体的元素符号，并且以看图设置情境设问，因此对观察能力作了重点考查，思维能力要求也较高。图的横坐标是时间，绘出了t1、t2、t33个时刻。纵坐标既不是速率，也不是浓度，而是物质的量。仔细审视各时间段中物质的量的变化。
例4.反应 2X（气）＋ Y（气）2Z（气）+热量，在不同温度（T1和T2）及压强（p1和p2）下，产物Z的物质的量（n2）与反应时间（t）的关系如右图所示。下述判正确的是 （ ）
A、T1＞T2，p1＜p2 B、T1＜T2，P1＞p2
C、T1＞T2，P1＞p2 D、T1＜T2，p1＜p2
[解析] 首先分析反应：这是一个气体的总物质的量减小（体积减小）、放热的可逆反应，低温、高压对反应有利，达平衡时产物Z的物质的量n2大，平衡点高，即图示曲线T2、p1。再对比图示曲线T2、p2，温度相同，压强不同，平衡时n2不同（pl时的n2＞P2时的n2），由此分析p1＞p2，再从反应速率验证，T2、P1的曲线达平衡前斜率大（曲线陡）先到达平衡，也说明压强是 p1＞p2（增大反应压强可以增大反应速率）。然后比较曲线T2、p2与T1、p2，此时压强相同，温度不同，温度低的达平衡时n2大，平衡点高（曲线T2、p2），由此判断温度T1＞T2；再由这两条曲线达平衡前的斜率比较，也是T1、p2的斜率大于T2、p2，T1、p2先到达平衡，反应速率大，也证明T1＞T2。由此分析得出正确的判断是T1＞T2，p1＞p2，选项C的结论正确。 [答案] C
[方法点拨] 化学平衡图象问题的识别分析方法
化学平衡图象问题的识别无外乎是看坐标、找变量、想方程、识图象四个方面，即准确认识横、纵坐标的含义，根据图象中的点（起点、终点、转折点）、线（所在位置的上下、左右、升降、弯曲）特征，结合题目中给定的化学方程式和数据，应用概念、规律进行推理判断．但识图是关键，笔者认为应以横坐标的不同含义把图象分为两大类：①时间（t）类，②压强（p）或温度（T）类．这两类的特征分别如下．
（一）、时间（t）类
1．图象中总有一个转折点，这个点所对应的时间为达到平衡所需时间，时间的长短可确定化学反应速率的大小，结合浓度、温度、压强对化学反应速率的影响规律，可确定浓度的大小，温度的高低和压强的大小．
2．图象中总有一段或几段平行于横轴的直线，直线上的点表示可逆反应处于平衡状态．
3．这几段直线的相对位置可确定化学平衡移动的方向．固定其它条件不变，若因温度升降引起的平衡移动，就可确定可逆反应中是Q＞0还是Q＜0；若因压强增减引起的平衡移动，就可确定气态物质在可逆反应中，反应物的系数和与生成物的系数和之间的相对大小．
（二）、压强（p）或温度（T）类
1．图象均为曲线．
2．曲线上的点表示可逆反应在相应压强或温度下处于平衡状态；而不在曲线上的点表示可逆反应在相应压强或温度下未达到平衡状态，但能自发进行至平衡状态．
3．曲线的相对位置、变化趋势决定了化学平衡移动的方向．固定其它条件不变，若温度变化引起的平衡移动，即可确定可逆反应中是Q＞0还是Q＜0；若因压强改变引起的平衡移动，即可确定气态物质在可逆反应中反应物的系数和与生成物的系数和之间的相对大小
等效平衡的探讨
1、定温、定容条件下的等效平衡
例5：在一个固定容积的密闭容器中加入2molA和1molB，发生反应2A(g)+B(g)≒3C(g)+D(g)，达到平衡时，C的浓度为wmol/L。若维持容器的容积和温度不变，按下列情况配比为开始浓度，达到平衡后C的浓度仍为wmol/L的是（ ）
A、4molA+2molB B、2molA+1molB+3molC+1molD C、3molC+1molD+1molB
D、3molC+1molD E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD
［解析］这是一道关于等效平衡的题，常用极端假设法分析。将“3molC+1molD”转化为“2molA+1molB”将.5molC+0.5molD”转化为“1molA+0.5molB”。则B组起始状态相当于4molA+2molB”，C组起始状态相当于“2molA+2molB”，E组起始状态相当于“2molA+1molB”。显然，A、B、C组的起始量与“2molA+1molB” 的起始量不同，均不能达到与其相同的平衡状态，而D、E组的起始量与“2molA+1molB” 的起始量相同，能达到与其相同的平衡状态。故正确答案为D、E。
答案：D E
例6．在一定温度下，把2mol SO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里，发生反应2SO2+O2 2SO3，当此反应进行到一定程度时，就处于化学平衡状态。若该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始时SO2、O2和SO3的物质的量。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体积分数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=0.5mol，则b=____，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] 对于本题来说，要达到同一平衡状态，其外界条件相同，就是同温、同压时有关物质的物质的量要符合如下关系：
(1)若反应从正反应开始，必须是2molSO2，1molO2；
(2)若反应是从逆反应开始，必须是2molSO3；
(3)若反应是从正、逆反应两个方向开始，则把SO3看作是由SO2和O2转化而来的，把SO3的起始的量全部转化为SO2和O2，然后这部分物质的量再分别加上原有的SO2和O2的量，看看是否能达到2molSO2和1molO2；或使SO2、O2的起始的量全部转化为SO3，然后这部分物质的量再加上原有的SO3的量，看看是否能达到2molSO3。
[答案] (1) 2mol。(2) 0.25mol，1.5mol。(3) a+c=2，2b+c=2。
2、定温、定压条件下的等效平衡
例7．在恒温恒压条件下，向可变的密闭容器中充入3LA和2LB发生如下反应3A（g）+2B（g）xC（g）+yD（g）,达到平衡时C的体积分数为m%。若维持温度不变，将0.6LA、0.4LB、4LC、0.8LD作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分数仍为m%。则x、y的值分别为（ ）
A、x=3、y=1 B、x=4、y=1 C、x=5、y=1 D、x=2、y=3 E、x=10、y=2
解析：
该反应起始反应物的量比0.6:0.4=3:2符合化学方程式中反应物的系数比,若4LC、0.8LD恰好完全转化成A、B时，必须x:y=5:1，但此时x+y≠2+3，故在恒温恒压条件下,符合x:y=5:1的所有x、y的值不符合题意。若4LC、0.8LD不能恰好完全转化成A、B时，则不能达到与开始时等效的平衡状态。当x=5、y=1时，用极端假设法“4LC、0.8LD”可转化为“2.4LA、1.6LB”，反应物的起始量相当于“3LA、2LB”,与原起始量相同，能达到与开始时相同的平衡状态，故正确答案为C。
3、定温、不定压、不定容条件下的等效平衡
例8．在一定温度下,将2molHI气体充入一容积可变的密闭容器中发生反应
HI(g) H2(g)+I2(g),反应达平衡后,H2的体积分数为m%。若其他条件不变,容器的容积变为原来的一半,平衡时H2的体积分数为????。
解析：容器的容积变为原来的一半,体系的压强变为原来的2倍，由于反应前后气体体积不变，所以平衡不移动，H2的体积分数仍为m%，各物质的浓度均为原来的2倍，反应速率加快。
答案：H2的体积分数为m%
[ 方法提示]
1.等效平衡的含义：在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数（体积、物质的量）均相等，这样的化学平衡互称为等效平衡。
在等效平衡中，还有一类特殊的平衡，不仅任何相同组分x的分数（体积、物质的量）均相同，而且相同组分的物质的量均相同，这类等效平衡又互称为同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。
如：N2+3H22NH3在下列四个容器A、B、C、D中均处于平衡状态，各组分物质的量分别为如下所示。
B．a mol N2，b mol H2，c mol NH3
C．1 mol N2，3 mol H2，0 mol NH3 D．0 mol N2，0 mol H2，2 mol NH3
若A、B两容器T、p相同，则A、B两平衡互为等效平衡。
若C、D两容器T、V相同，则C、D两平衡互为同一平衡。
2.建立等效平衡的条件
（1）．恒温恒压下或恒温恒容下，对于同一可逆反应，若两初始状态有相同的物料关系，则达到平衡后两平衡等效且实为同一平衡。
此处的相同是指广义的相同，即只要通过可逆反应的化学计量数关系换算成平衡式左右两边中某一边的物质的量，若两者相同则为有相同的物料关系。如：
N2＋3H22NH3
则①②③为具有相同的物料关系。
（2）．在恒温恒压下，对于同一可逆反应，若两初始状态具有相当的物料关系，则达到平衡后，两平衡互为等效平衡。
此处的相当是指按化学计量数换算成左右两边中同一边物质的量之比相同。
例如：N2O（g）＋2O2（g）N2O5（g）
①中n（N2O）∶n（O2）=2∶3 ②中n（N2O）∶n（O2）=3∶4.5＝2∶3
③n（N2O）∶（O2）=（2.5+1.5）∶（3+3）=2∶3
则①②③的量相当。
由此可知：化学平衡的建立，仅仅与反应条件有关，而与化学平衡的建立的过程无关，这就是说，对同一个可逆反应，在同样的条件下，无论反应是从正反应开始，或是从逆反应开始，或是从两个方向同时开始(即既有反应物转化为生成物，同时也有生成物转化为反应物)，最终都能达到完全相同的平衡状态，也就是平衡体系中各物质的质量分数(气体的体积分数)各保持一定而不变。
对于一般可逆反应，在定温、定容条件下，只改变起始加入情况，只要按化学方程式中各物质的化学计量数比换算成方程式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等同（也等效）。对于反应前后气体体积不变的可逆反应，在定温、定容或定温、定压条件下，只改变起始时加入情况，只要按化学方程式中各物质计量数比换算成方程式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则二平衡等效（不一定等同）。
例5． 在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中，保持一定的温度和压强，进行以下反应： N2＋3H22NH3 已知加入1 mol N2、4 mol H2时，达到平衡后生成a mol NH3（见表中已知项），在相同温度和压强下保持平衡后各组分体积分数不变，对下列编号②～④的状态，填写表中空白。
解析：由题意知②与①的平衡状态互为等效平衡，②中平衡时NH3的物质的量为①的一半，设①达到平衡的过程如下图。
设想我们可以用隔板将①中平衡状态均分为A、B两部分，那么A（B）与整体当然处于等效平衡且A（B）中NH3的量为0.5a mol，所以我们可认为A（B）部分为②的平衡态，那么达到B平衡态的初始状态当然也为达到①平衡态的初始状态的一半，即可用下图表示：
即达到②的平衡的初始的物质的量为：
n（N2）=0.5mol、n（H2）=2mol、n（NH3）=0 mol
而经过等量互换，当n（NH3）＝1mol时，
n（N2）=0mol n（H2）=1.5mol
同理知①为③这个整体的2／3，故③达到平衡时n（NH3）=
同理，设始态NH3为x，平衡时NH3为y，则
得x=2（g-4m） y=（g-3m）a
[点拨]
这类等效平衡可形象地理解为整体与局部的关系。即在恒温恒压下，当两初始状态符合局部与整体的关系时，那么相对应的平衡态也就符合局部与整体的关系。反之亦然。
4．实战演练
（一）选择题
1.对于反应A(s)+2B(g)3C(g)；△H＞0，C%跟外界条件X、Y的关系如图所示，下列结论正确的是 （ ）
A．Y表示温度，X表示压强，且Y3＞Y2＞Y1
B．Y表示压强，X表示温度，且Y3＞Y2＞Y1
C．X表示压强，Y表示温度，且Y1＞Y2＞Y3
D．X表示温度，Y表示压强，且Y1＞Y2＞Y3
2. 在容积固定的密闭容器中存在如下反应： A(g)+3B(g) 2C(g)； △H<0某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：
下列判断一定错误的是 （ ）
A．图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高
B．图I研究的是压强对反应的影响，且乙的压强较高
C．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高
D．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高
3.右图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是 （ ）
A．升高温度 B．加大X的投入量
C．加催化剂 D．增大体积
4.反应达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示，图中：，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中G的体积分数。有下列判断：（1）该反应是放热反应； （2）该反应是吸热反应； 3）a>b； （4）a
（二）填空题
1.加入0.1mol粉末于50mL的中（密度）在标准状况下放出的气体体积与时间的关系如图所示：
（1）实验时放出的气体总体积是 。
（2）反应放出—半气体所需时间是 。
（3）反应放出气体所需的时间约为 。
（4）A、B、C、D各点批反应速率快慢的顺序是 。
（5）解释上述A、B、C、D快慢的原因是 。
2.二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。该反应进行到45秒时，达到平衡（NO2浓度约为0.0125mol/L）。右图中的曲线表示二氧化氮分解反应在前25秒内的反应进程。
（1）请计算前20秒内氧气的平均生成速度： ；
（2）若反应延续至70秒，请在图中用实线画出25秒至70秒的反应进程曲线。
（3）若在反应开始时加入催化剂（其他条件都不变），请在图上用虚线 画出加化剂后的反应进程曲线。
3.有mA(g)＋nB(g)3C(g)平衡体系，在不同条件下，反应混合物中A、B、C的体积分数和时间t的关系如图所示：
（1）若图A的a和b两条曲线分别表示有无催化剂的情形，曲线 表示有催化剂的情形。
（2）若图B中c、d两条曲线分别表示不同温度的情形，则曲线 表示高温时的情形。
（3）若图C中e、f表示不同压强时的情形，则曲线 表示压强较大时的情形，方程式中A、B两种物质的系数m、n分别为 、 。
4.（1）一定温度下，容器内某一化学反应中M、N
的物质的量随反应时间的变化的曲线如右图，则此反应的化学方程式为 ；此反应达到平衡时反应物的转化率 。
(2)在10℃和2×105pa的条件下，反应：aA(g)dD(g)+eE(g)建立平衡后，再逐步增大体系的压强（温度维持不变），表中列出不同压强下反应建立平衡时物质D的浓度。（已知反应过程中未出现物态变化。）
压强/pa 2×105 4×105
D的浓度（mol/L） 0.7 1.5
则压强由2×105增大到4×105时，平衡向 方向移动（填“正”或“逆”）。a与（d+e）的关系是：a (d+e)。（填“大于”、“小于”或“等于”。）
参考答案
（一）选择题1. A 2. A 3. C 4. D
（二）填空题1.（1）60mL （2）1min （3）2min （4）
（5）随反应进行，的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减慢。（上述（1）—（4）可根据图象所示找出解答依据）
2.．（1）5.5×10-4mol/L-s（注：不写单位扣分）（2）图中实践 （3）图中虚线
3.（1）b (2)d (3)f 1 1
4．(1)2NM、75％ (2)正，大于
（一）选择题
1. 在恒容的密闭容器中充入2molA和1molB的气体后发生反应2A（g）+B（g）xC（g）, 达到平衡后，C的体积分数为m%。若维持容器容积和温度不变，按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质的量，达到平衡后，C的体积分数仍为m%。则x的值可能为 （ ）
A、1 B、 2 C、3 D、4
2可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行，如果向容器中充入1mol A和1mol B，在某温度下达到平衡时，C的体积分数为m%；若向容器中充入1mol C，在同样的温度下达到平衡时，C的体积分数为n%，则m和n的关系正确的是 （ ）
A．m>n B．m
2A(g)＋B(g)xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为w％；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：0.6mol、B：0.3mol、C：1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为w％，则x的值为 （ ）
A．只能为2 B．只能为3 C．可能为2，也可能为3 D．无法确定
4.体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2＋O22SO3并达到平衡。在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器中SO2的转化率为 （ ）
A．等于p% B．大于p% C．小于p% D．无法判断
5.在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入1g N2和1g H2，乙容器中充入2g N2和2g H2。下列叙述中，错误的是 （ ）
A．化学反应速率：乙＞甲 B．平衡后N2的浓度：乙＞甲
C．H2的转化率：乙＞甲 D．平衡混合气中H2的体积分数：乙＞甲
（二）填空题
1.在一定温度、压强下，在容积可变的密闭容器内充有1molA和1molB，此时容积为VL，保持恒温恒压，使反应：A(g)+B(g) C(g)达到平衡时，C的体积分数为40%，试回答下列问题：2molA和2molB，则反应达到平衡时容器的容积为 ，C的体积分数为 。
欲使温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器内充入恒容容器中，对于可逆反应2.2SO2（气）＋O2（气） 2SO3（气），SO2和O2起始时的物质的量分别为20mol和10mol，达到平衡时，SO2的转化率为80％。若从SO3开始进行反应，在相同条件下，欲使平衡时各成分的体积分数与前者相同，则起始时SO3的物质的量应是_________________，SO3的转化率是______________。
3.某温度下，在1L的密闭容器中加入1mol N2、3mol H2，使反应N2+3H22NH3达到平衡，测得平衡混合气中N2、H2、NH3分别为0.6 mol、1.8 mol、0.8 mol，如果温度不变，只改变初始加入的物质的量而要求达到平衡时N2、H2、NH3的物质的量仍分别为0.6 mol、1.8mol、0.8 mol，则N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示时应满足的条件：
（1）若X=0，Y=0，则Z=______。
（2）若X=0.75，则Y=______，Z=______。
（3）若X=0.45，则Y=______，Z=______。
（4）X、Y、Z应满足的一般条件是（用含X、Y、Z的关系式表示）______。
4.甲、乙两容器，甲的容积固定，乙的容积可变。在一定温度下，向甲中通入3mol N2和4mol H2，反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为amol。
（1）相同温度下，向乙中通入2molNH3，且保持容积与甲相同，当反应达到平衡时，各物质的浓度与甲平衡中相同。起始时乙中还通入了____mol N2和____mol H2。
（2）相同温度下，若向乙中通入6mol N2和8mol H2，且保持压强与甲相等，当反应达到平衡时，生成氨的物质的量为b mol，则a∶b______1∶2；若乙与甲的容积始终相等，达到平衡时，生成氨的物质的量为c mol，则a∶c_____1∶2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
参考答案：
（1） 选择题
1 .BC 2. C 3. C 4. B 5. D
（2） 填空题
1. （10V/7）L， C的体积分数为40%
2. 达到平衡时SO2的物质的量为4mol，SO3的物质的量为16mol，从逆反应开始SO3也应充入20mol，平衡时SO3应有16mol，所以SO3的转化率为20%
3. 1） X=0，Y=0，则 Z=2 mol
（2）X=0.75，则Y=2.25、Z＝0.5
（3）X＝0.45、Y=1.35、Z=1.1
（4）
4. (1）2mol N2和1mol H2。 （2）c＞2a， a∶c＜1∶2。
高中化学58个考点精讲
30、合成氨条件的选择
1．复习重点
1．如何应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件。
2.了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。
2．难点聚焦
1．合成氨条件的选择
工业上用N2和H2合成氨： N2+3H2 2NH3+Q
从反应速率和化学平衡两方面看，选择什么样的操作条件才有利于提高生产效率和降低成本呢？
从速率看，温度高、压强大（即N2、H2浓度大）都会提高反应速率；
从化学平衡看，温度低、压强大都有利于提高N2和H2的转化率。
可见，压强增大，从反应速率和化学平衡看都是有利于合成氨的。但从生产实际考虑，压强越大，需要的动力越大，对材料的强度和设备的制造要求越高，将使成本增大。故一般合成氨厂采用的压强是20~50MPa帕斯卡。
而温度升高，有利于反应速率但不利于N2和H2的转化率。
如何在较低的温度下保持较大转化率的情况下，尽可能加快反应速率呢？选用合适的催化剂能达到这个目的。那么，较低的温度是低到什么限度呢？不能低于所用催化剂的活性温度。目前使用的催化剂是以铁为主体的多成分催化剂——又称铁触媒。其活性温度为450℃~550℃，即温度应在450~550℃为宜。将来如制出活性温度更低、活性也很在的新型催化剂时，合成氨使用的温度当然比现在要低，转化率就能更高了。
选择适宜的条件：根据N2+3H2 2NH3+Q这一反应的特点，运用化学反应速
率和化学平衡的理论来选择适宜条件。该反应为可逆、体积减小、正反应为放热等特点。
（1）适宜的压强：为何强调适宜？压强越大、有利于NH3的合成，但太大，所需动力大，材料强度高，设备制造要求高，成本提高，选择2×107~5×107Pa压强。
思考：工业上生产H2SO4：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)为何不采用加压方法？（因为在常压下SO2的转化率已达91%，不需要再加压）
（2）适宜的温度：温度越低越有利于NH3的合成，为何还要选择5000C高温？因为温度越低，反应速率越小，达平衡时间长，单位时间产量低，另外5000C时，催化剂活性最大。
（3）使用催化剂
（4）及时分离出NH3，并不断补充N2和H2（N2要过量，提高成本较高的H2转化率）
小结：合成氨的适宜条件：
压强：20~50MPa帕斯卡 温度：500℃左右 催化剂：铁触媒
2．合成氨工业简述
1．原料气的制备、净化
① 制N2：
物理方法： 空气 液态空气 N2
化学方法： 空气 CO2+N2 N2
②制H2：
水蒸气 CO+H2 CO2+H2 H2
反应方程式为：
C+H2O（g）==== CO+H2；CO+H2O（g）==== CO2+H2
注意：制得的N2、H2需要净化，清除杂质，以防止催化剂“中毒”。
2.合成氨反应的特点
化学反应：N2+3H2 2NH3 ; △H=-92.4KJ/mol
（1）可逆反应； （2）正反应是放热反应； （3）正反应是气体体积缩小的反应。
3．工业合成氨适宜条件的选择
在实际生产中，需要考虑反应速率、化学平衡、原料选择、产量和设备等多方面情况，以确定最佳的生产条件。
4. 图示合成氨的原理
3．例题精讲
例1 下列说法，能够用勒沙特列原理来解释的是（ ）
A. 加入催化剂可以提高单位时间氨的产量
B. 高压有利于氨的合成反应
C. 500℃高温比室温更有利于合成氨的反应
D. 恒温恒容下，在合成氨平衡体系中充入He，使压强增大，则平衡正向移动，NH3增多
[解析]
A. 加入催化剂只能加快反应速率，缩短到达平衡的时间，提高“单位时间”的产量，不能使化学平衡发生移动。注意：催化剂能相同倍数地改变正、逆反应速率，故而不改变化学平衡状态。
B. 合成氨是一个气体体积减小的反应，所以增大压强，使平衡正方向移动，有利于合成氨，符合勒沙特列原理。
C. 因为合成氨是一个放热反应，所以从化学平衡移动角度分析，应采用较低温度。500℃高温较室温不利于平衡向合成氨方向移动。采用500℃既考虑到温度对速率的影响，更主要的是500℃左右催化剂活性最大。
D. 恒温恒容下充He，惰性气体He不与N2、H2、NH3反应。虽总压强增大了，实际上平衡体系各成分浓度不变（即分压不变）所以平衡不移动，NH3的产量不变。
[答案] B
[点评]
勒沙特列原理是说改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方法移动。不要混淆影响速率的条件和影响平衡的条件。
例2：合成氨工业中，原料气(N2，H2及少量的CO，NH3的混合气)在进入合成塔前常用乙酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中CO，其反应为：
[Cu(NH3)2Ac]+CO+NH3 [Cu(NH3)3]Ac·CO；△H<0
(1)必须除去原料气中CO的原因是什么？
(2)吸收CO的生产适宜条件是什么？
(3)吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，再生的适宜条件是什么？
[解析]
合成氨工业中要使用催化剂，某些物质会使催化剂的活性降低甚至消失，从而发生催化剂中毒。故必须除去原料气中CO。根据吸收原料气中CO的反应方程式：
[Cu(NH3)2Ac]+CO+NH3 [Cu(NH3)3]Ac·CO；△H<0
可知，加压和采取较低的温度可使平衡向正反应方向移动，有利于CO的吸收。要使吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，只要使平衡向逆反应方向移动即可。
答案：(1)防止催化剂中毒；(2)低温、高压；(3)高温、低压。
[点评] 在实际工业生产过程中，适宜生产条件的选择需要考虑反应速率、化学平衡、原料选择、产量和设备等多方面因素。
例3温度、催化剂不变，向某一固定体积的密闭容器内按下列各组物质的量加
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