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化学反应速率化学平衡问题讨论(1)

                                      

题型一：根据化学计量数之比，计算反应速率

【例1】反应4NH₃(g)+5O₂(g) 4NO(g)+6H₂O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率 （反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为（     ）

A．        B．

C．         D．

【点拨】   正确答案是C。

【规律总结】遇到这一类题目，一定要充分利用化学反应中各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比这一规律进行计算。

题型二：以图象形式给出条件，计算反应速率

【例2】某温度时，在2L容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析：该反应的化学方程式为_________________。反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为____________。

【点拨】由图可知，X、Y的物质的量随反应的进行而减小，Z的物质的量随反应的进行而增大，则X和Y为反应物，Z为生成物。

∵

∴反应方程式为：3X+Y＝2Z。

题型三：根据已知的浓度、温度等条件，比较反应速率的大小

【例3】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（     ）

A．10℃20mL 3mol/L的X溶液

B．20℃30mL 2mol/L的X溶液

C．20℃10mL 4mol/L的X溶液

D．10℃10mL 2mol/L的X溶液

本题若没有看清楚题目实质，仅仅从选项的表面看X浓度的大小及反应温度的高低来判断反应速率的快慢，则会错选C。B的反应速率最快

题型四：一般可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡

【例4】在一个体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)，达到平衡时C的浓度为a mol·L^－1。若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，C的浓度仍为a mol·L^－1的是（     ）

A．4molA＋2molB

B．2molA＋1molB＋3molC＋1molD

C．3molC＋1molD＋1molB

D．3molC＋1molD

【点拨】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，任何相同组分的百分含量（体积分数、物质的量分数等）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。

对于一般可逆反应，在恒温恒容条件下，只改变起始加入的情况，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与原平衡相同，则二平衡等效。

假设2 mol A和1 mol B能够完全反应，则应生成3molC＋1molD，所以如果维持容器体积和温度不变，开始时向容器中加入3molC＋1molD，达到平衡时，与原平衡是等效平衡，则C的浓度仍为a mol·L^－1。所以正确答案为D。

题型五：反应前后气体体积不变的可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡

【例5】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<n                C．m=n                D．无法比较

【点拨】在恒温恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与原平衡相同，则二平衡也为等效平衡。

假设1mol C物质完全反应，可以生成0.5mol A和0.5mol B，投入量是第一种投料方式的一半，所以压强也是其一半。但由于该反应是一个气体体积不变的反应，即压强对该反应的平衡状态没有影响，所以前后两个平衡仍然是等效平衡。因此两个平衡中C的体积分数相等。正确答案为C。但在第二个平衡状态中C的浓度是第一个平衡状态的一半。

【例6】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

【点拨】这是一道关于在恒温恒容条件下的等效平衡问题，应该包括两种情况。若x等于3，则这一反应是一个前后气体体积不变的类型，因此只要满足第二种投料方式中按化学计量数换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量之比与第一种投料方式相等即可达到等效平衡。若x不等于3，则须满足第二种投料方式通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式左右两边同一边物质的物质的量与第一种投料方式完全相等，才能使二平衡等效。正确答案为C。

【作者: 长空星雨】【访问统计:】【2006年09月10日 星期日 20:15】【 加入博采】【打印】