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    哥本哈根会议虽未能就减排问题达成有约束力的协议,但各国对于CO2对气候的影响达成了共识,都在积极研究方法循环利用CO2.CO2(g)与H2(g)反应可生成CH3OH(g)和H2O(g).某实验小组为研究该反应进行了如下实验.在某温度下,向容积为10L的恒温恒容容器中充入a mol CO2和a mol H2,测得不同时刻的c(H2)如右表.
    时间/min C(H2)/mol.L-1
    0 0.40
    2 0.28
    4 0.19
    6 0.13
    8 0.08
    10 0.04
    12 0.04
    (1)写出生成CH3OH反应的化学方程式:______.若达平衡状态时,放出的热量为58.8kJ,则上述反应的△H=______.0~10min内,CH3OH的平均反应速率v(CH3OH)=______.
    (2)下列措施能使平衡体系中
    c(CH3OH)
    c(CO2)
    增大的是______(填字母).
    A、升高温度                          B、充入Ar使压强增大
    C、再充入0.5a mol CO2和0.5a mol H2D、将水从平衡体系中分离出来
    (3)a=______,该温度下上述反应的平衡常数K=______(精确到0.1).
    (4)在如图所示的坐标系中,画出CO2和H2的浓度随时间变化的图象.
    魔方格

    本题信息:化学填空题难度一般 来源:未知
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本试题 “哥本哈根会议虽未能就减排问题达成有约束力的协议,但各国对于CO2对气候的影响达成了共识,都在积极研究方法循环利用CO2.CO2(g)与H2(g)反应可生成CH3OH...” 主要考查您对

化学反应的限度

影响化学平衡的因素

化学平衡的有关计算

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化学反应的限度:

研究可逆反应所能达到的最大程度。也就是化学平衡状态。
达到反应限度的判断:

(1)v正=v逆
(2)体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数保持不变。
(3)全是气体参加的、前后化学计量数改变的可逆反应,压强、平均相对分子量保持不变。
(4)对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应,颜色不随时间发生变化
(5)对于同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等

影响化学平衡的因素:

(1)浓度在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使化学平衡向正反应方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使化学平衡向逆反应方向移动。
(2)压强对反应前后气体总体积发生变化的反应,在其他条件不变时,增大压强会使平衡向气体体积缩小的方向移动,减小压强会使平衡向气体体积增大的方向移动。对于反应来说,加压,增大、增大,增大的倍数大,平衡向正反应方向移动:若减压,均减小,减小的倍数大,平衡向逆反应方向移动,加压、减压后v一t关系图像如下图:
 
(3)温度在其他条件不变时,温度升高平衡向吸热反应的方向移动,温度降低平衡向放热反应的方向移动
对于,加热时颜色变深,降温时颜色变浅。该反应升温、降温时,v—t天系图像如下图:

(4)催化剂由于催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,所以催化剂对化学平衡无影响,v一t图像为


稀有气体对化学反应速率和化学平衡的影响分析:

1.恒温恒容时
充入稀有气体体系总压强增大,但各反应成分分压不变,即各反应成分的浓度不变,化学反应速率不变,平衡不移动。
2.恒温恒压时
充入稀有气体容器容积增大各反应成分浓度降低反应速率减小,平衡向气体体积增大的方向移动。
3.当充入与反应无关的其他气体时,分析方法与充入稀有气体相同。

化学平衡图像:

1.速率一时间因此类图像定性揭示了随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)变化的观律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向等。
 

2.含量一时间一温度(压强)图常见的形式有下图所示的几种(C%指某产物百分含量,B%指某反应物百分含量),这些图像的折点表示达到平衡的时间,曲线的斜率反映了反应速率的大小,可以确定T(p)的高低(大小),水平线高低反映平衡移动的方向。


3.恒压(温)线该类图像的纵坐标为物质的平衡浓发(c)或反应物的转化率(α),横坐标为温度(T)或压强 (p),常见类型如下图:

小结:
1.图像分析应注意“三看”
(1)看两轴:认清两轴所表示的含义。
(2)看起点:从图像纵轴上的起点,一般可判断谁为反应物,谁为生成物以及平衡前反应进行的方向。
(3)看拐点:一般图像在拐点后平行于横轴则表示反应达平衡,如横轴为时间,由拐点可判断反应速率。
2.图像分析中,对于温度、浓度、压强三个因素,一般采用“定二议一”的方式进行分析
平衡移动方向与反应物转化率的关系:

1.温度或压强改变引起平衡向正反应方向移动时,反应物的转化率必然增大。
2.反应物用量的改变
(1)若反应物只有一种时,如aA(g)bB(g)+ cc(g),增加A的量,平衡向正反应方向移动,但反应物 A的转化率与气体物质的化学计量数有关:
 
(2)若反应物不止一种时,如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g):
a.若只增加A的量,平衡向正反应方向移动,而A的转化率减小,B的转化率增大。
b.若按原比例同倍数的增加反应物A和B的量,则平衡向正反应方向移动,而反应物的转化率与气体物质的计量数有关:
 
c.若不同倍增加A、B的量,相当于增加了一种物质,同a。
3.催化剂不改变转化率。
4.反应物起始的物质的量之比等于化学计量数之比时,各反应物转化率相等。

浓度、压强影响化学平衡的几种特殊情况:

1.当反应混合物中存在固体或纯液体物质时,由于其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或纯液体的量,对平衡基本无影响。
2.南于压强的变化对非气态物质的浓度基本无影响,因此,当反应混合物中不存在气态物质时,压强的变化对平衡无影响。
3.对于气体分子数无变化的反应,如,压强的变化对其平衡无影响。这是因为,在这种情况下,压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的,故平衡不移动。
4.对于有气体参加的反应,同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度,应视为压强对平衡的影响,如某平衡体系中,,当浓度同时增大一倍时,即让,此时相当于压强增大一倍,平衡向生成NH3的方向移动。
5.在恒容的密闭容器中,当改变其中一种气体物质的浓度时,必然同时引起压强改变,但判断平衡移动的方向时,心仍从浓度的影响去考虑:如,平衡后,向容器中再通入反应物,使 c(NO2)增大,平衡正向移动;如向容器中再通入生成物 N2O4,则使c(N2O4)增大,平衡逆向移动。但由于两种情况下,容器内的压强都增大,故对最终平衡状态的影响是一致的,如两种情况下,重新达到平衡后,NO2的百分含量都比原平衡时要小
化学平衡计算的一般思路和方法:

有天化学平衡的计算一般涉及各组分的物质的量、浓度、转化率、百分含量,气体混合物的密度、平均摩尔质量、压强等。通常的思路是写出反应方程式,列出相关量(起始量、变化量、平衡量),确定各量之间的火系,列出比例式或等式或依据平衡常数求解,这种思路和方法通常称为“三段式法”、如恒温恒压下的反应mA(g)+nB(g)pC(g)+ qD(g)
(1)令A、B的起始物质的量分别为amol,bmol 达到平衡后,A的消耗量为m·xmol,容器容积为VL。

则有:

(2)对于反应物,对于生成物
(3)
(4)A的转化率
(5)平衡时A的体积(物质的量)分数

(6)
(7)
(8)

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