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1、化学反应速率和化学平衡考纲要求1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。3.了解化学反应的可逆性。4.了解化学平衡建立的过程；了解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。5.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。考点一化学反应速率及其影响因素的实验探究问题1对v(B)的剖析用上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点：(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。(2)化学反
2、应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值。(3)同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比。(4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，要转化为物质的量浓度的变化值(计算时一定要除以体积)，再进行计算。(5)对于可逆反应，通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率，当达到平衡时，总反应速率为零。(注：总反应速率也可理解为净速率)。2“四大影响因素”的深度剖析浓度、温度、压强、催化剂是影响化学反应速率的四大外界因素，此外反应物颗粒大小对化学反应速率也有一定的影响。(1)浓度：对有气体参加的反应或在溶液中
3、发生的反应产生影响，在其他条件不变时都符合“浓快稀慢”的原理。(2)压强：注意压强对反应速率的影响是通过改变反应物的浓度来实现的。压强只对有气体参加的反应产生影响。向气体反应体系中充入不参与反应的气体时，对反应速率的影响。恒容：充入稀有气体(或非反应气体)总压增大物质的浓度不变(活化分子的浓度不变)反应速率不变；恒压：充入稀有气体(或非反应气体)体积增大物质的浓度减小(活化分子的浓度减小)反应速率减小。(3)温度：温度升高，化学反应速率增大。升高温度，无论是吸热反应还是放热反应，反应速率都增大。(4)催化剂：催化剂能改变(增大或减小)化学反应速率，但不能使本来不会发生的反应变成可以发生的。对可
4、逆反应来说，正反应的催化剂同时也是逆反应的催化剂，催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，对化学平衡状态无影响，生产过程中使用催化剂主要是为了提高生产效率。对于反应物颗粒大小：固体物质颗粒越小，总表面积越大，反应速率越快；反之越慢。题组一对化学反应速率的综合考查1一定温度下，10 mL 0.40 molL1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A06 min的平均反应速率：v(H2O2)3.3102 molL1min1B61
5、0 min的平均反应速率：v(H2O2)v逆，此时正反应占优势，则化学平衡向正反应方向)移动；b若外界条件改变，引起v正K平衡逆向移动；b若QK平衡不移动；c若QK平衡正向移动。(3)外界条件对平衡移动影响的规律勒夏特列原理温度的影响：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。浓度的影响：增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动。压强的影响：增大压强会使平衡向着气体体积减小的方向移动；减小压强会使平衡向着气体体积增大的方向移动。(4)不能用勒夏特列原理解释的问题若外界条件改变后，无论平衡
6、向正反应方向移动或向逆反应方向移动都无法减弱外界条件的变化，则平衡不移动。如对于H2(g)Br2(g)2HBr(g)，由于反应前后气体的分子总数不变，外界压强增大或减小时，平衡无论正向或逆向移动都不能减弱压强的改变。所以对于该反应，压强改变，平衡不发生移动。催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，所以催化剂不会影响化学平衡。当外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不一致时，不能用勒夏特列原理解释，如工业合成氨条件的选择。题组一多角度、全方位突破化学平衡状态标志的判定1在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：混合气体的压强，混合气体的密度，混合气体的总物质的量，混合气体的平均相对分
7、子质量，混合气体的颜色，各反应物或生成物的浓度之比等于系数之比(1)能说明2SO2(g)O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是_。(2)能说明I2(g)H2(g)2HI(g)达到平衡状态的是_。(3)能说明2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是_。(4)能说明C(s)CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是_。(5)能说明A(s)2B(g)C(g)D(g)达到平衡状态的是_。3将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡的是()A2v(NH3)v(
8、CO2)B密闭容器中c(NH3)c(CO2)21C密闭容器中混合气体的密度不变D密闭容器中氨气的体积分数不变题组二化学平衡状态移动方向及结果的判定4在一定条件下，可逆反应2NO2(g)N2O4(g)H0达到平衡，当分别改变下列条件时，请填空：(1)保持容器容积不变，通入一定量NO2，则达到平衡时NO2的百分含量_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)；保持容器容积不变，通入一定量N2O4，则达到平衡时NO2的百分含量_。(2)保持压强不变，通入一定量NO2，则达到平衡时NO2的百分含量_；保持压强不变，通入一定量N2O4，则达到平衡时NO2的百分含量_。(3)保持容器容积不变，通入一定量氖气
9、，则达到平衡时NO2的转化率_；保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，则达到平衡时NO2的转化率_。5一定温度下，在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)容器编号温度()起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列说法正确的是()A该反应的正方应为吸热反应B达到平衡时，容器中的CH3OH体积分数比容器中的小C容器中反应到达平衡所需时间比容器中的长D若起始时向容器中充入CH3OH 0.15 mol、
10、CH3OCH3 0.15 mol 和H2O 0.10 mol，则反应将向正反应方向进行考点三全面突破化学平衡常数及转化率1化学平衡常数的全面突破(1)数学表达式：对于反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)来说，K。 (2)平衡常数的意义平衡常数可表示反应进行的程度。K越大，反应进行的程度越大，K105时，可以认为该反应已经进行完全。转化率也能表示反应进行的程度，转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。K的大小只与温度有关，与反应物或生成物起始浓度的大小无关。(3)浓度商：可逆反应进行到某时刻(包括化学平衡)时，生成物浓度的化学计量数次幂之积与反应物浓度的化学计量数次幂之积的比值称为浓度
11、商(Q)。当QK时，该反应达到平衡状态；QK时，该反应向正反应方向进行；QK时，该反应向逆反应方向进行。2转化率的全面突破(1)转化率的计算公式(A)100%100%。(2)转化率的变化分析：在一恒容密闭容器中通入a mol A、b mol B发生反应aA(g)bB(g)cC(g)，达到平衡后，改变下列条件，分析转化率的变化情况(用“增大”、“减小”或“不变”表示)再通入b mol B，(A) ，(B) 。再通入a mol A、b mol B，若abc，(A) 、(B) ；若abc，(A) 、(B) ；若abc，(A) 、(B) 。1在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(
12、g)Y(g)M(g)N(g)，所得实验数据如下表：实验编号温度/起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(X)n(Y)n(M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b下列说法正确的是()A实验中，若5 min时测得n(M)0.050 mol，则0至5 min 时间内，用N表示的平均反应速率v(N)1.0102 molL1min1B实验中，该反应的平衡常数K2.0C实验中，达到平衡时，X的转化率为60%D实验中，达到平衡时，b0.0602研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)NaC
13、l(s)NaNO3(s)ClNO(g)K1H10()2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)K2H2”“”或“”)，平衡常数K2_(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K2减小，可采取的措施是_。(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1 L溶液A，溶液B为 0.1 molL1的CH3COONa溶液，则两溶液中c(NO)、c(NO)和c(CH3COO)由大到小的顺序为_。(已知HNO2电离常数Ka7.1104 molL1，CH3COOH的电离常数Ka1.7105 mo
14、lL1)可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是_。a向溶液A中加适量水 b向溶液A中加适量NaOHc向溶液B中加适量水 d向溶液B中加适量NaOH考点四看图识图借图破解1图像类型(1)浓度时间如A(g)B(g)AB(g)(2)含量时间温度(压强)(C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数)(3)恒压(或恒温)线(c表示反应物的平衡浓度，表示反应物的转化率)图，若p1p2p3则正反应为气体体积减小的反应，H0；图，若T1T2，则正反应为放热反应。2分析方法(1)认清坐标系，弄清纵、横坐标所代表的意义，并与有关原理相结合。(2)看清起点，分清反应物、生成物。浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成
15、物，一般生成物多数以原点为起点。(3)看清曲线的变化趋势，注意渐变和突变，分清正、逆反应，从而判断反应特点。(4)注意终点。例如，在浓度时间图像上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。(5)先拐先平。例如，在转化率时间图像上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该曲线对应的温度高、浓度大或压强大。(6)定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。3绘图要领一标：标原点，标横、纵坐标的物理量及单位。二比：比照原图像，画出新图像，并标明。题组一识别图像、联系规律、判断正误1臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)
16、O3(g)N2O5(g)O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是()A升高温度，平衡常数减小B03 s内，反应速率为v(NO2)0.2 molL1Ct1时仅加入催化剂，平衡正向移动D达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)2在一定条件下，N2O分解的部分实验数据如下：反应时间/min01020304050c(N2O)/molL10.1000.0900.0800.0700.0600.050反应时间/min60708090100c(N2O)/molL10.0400.0300.0200.0100.000下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是()(注：图中半衰期指
17、任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间，c1、c2均表示N2O初始浓度且c1c2)题组二辨别图表、提取信息、综合应用32017年11月，中国华北华中地区发生了严重的雾霾天气，北京、河北、河南等地的空气污染升为6级空气污染，属于重度污染。汽车尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的CO2等都是雾霾形成的原因。(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H0，在一定温度下，在一容积固定的密闭容器中充入一定量的NO和CO，在t1时刻达到平衡状态。能判断该反应达到平衡状态的标志是_。A在单位时间内生成1 mol CO2的同时消耗了1 mol COB混合气体的密度不再改变C混合气
18、体的平均相对分子质量不再改变D混合气体的压强不再变化在t2时刻，将容器的容积迅速扩大到原来的2倍，在其他条件不变的情况下，t3时刻达到新的平衡状态，之后不再改变条件。请在下图中补画出从t2到t4时刻正反应速率随时间的变化曲线；若要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施有_、_。(写出2个)(2)改变煤的利用方式可减少环境污染，通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气，其反应为C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1。该反应在_下能自发进行(填“高温”或“低温”)。(3)已知反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别
19、通入到容积为2 L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下三组数据：实验组温度/起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minCOH2OH2CO1650421.62.462900210.41.633900abcdt实验1条件下平衡常数K_(保留小数点后二位)。实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a、b必须满足的关系是_。该反应的H_0(填“”或“”)；若在900 时，另做一组实验，在此容器中加入10 mol CO,5 mol H2O,2 mol CO2,5 mol H2，则此时v正_v逆(填“”、“”或“”)。专题突破练1传统合成氨工业需要采用高温、高压和催化剂。近来美国化学家使用新
20、型铁系催化剂，在常温下合成了氨气。下列说法正确的是()A新型合成氨方法是吸热反应B新型合成氨方法可简化生产设备C新型催化剂提高了N2和H2的转化率D两种方法中该反应的化学平衡常数相同2在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是()A该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量BT2下，在0t1时间内，v(Y) molL1min1CM点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆DM点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小3已知：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，下列结论
21、正确的是()A在密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2充分反应放热92.4 kJBN2(g)3H2(g)2NH3(l)HQ kJmol1，则Q92.4C增大压强，平衡向右移动，平衡常数增大D若一定条件下反应达到平衡，N2的转化率为20%，则H2的转化率一定为60%4对处于平衡状态的反应2A(g)B(g)2C(g)H0，下列叙述正确的是()A增大A浓度的瞬间，v正增大，v逆不变B升高温度，v正减小，v逆增大C增大压强，v正增大，v逆减小D加入正催化剂，v正增大，v逆减小5高炉炼铁过程中发生的反应：Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)，已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表，
22、下列说法不正确的是()温度/1 0001 1501 300平衡常数4.03.73.5A.H0B该反应的平衡常数表达式是KC其他条件不变，向平衡体系充入CO2气体，K值减小D其他条件不变，升高温度，可以降低CO的平衡转化率6T 时，在V L恒容密闭容器中加入足量的TaS2(s)和1 mol I2(g)，发生反应TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H0。t min时生成0.1 mol TaI4。下列说法不正确的是()A0t min内，v(I2) molL1min1B若T 时反应的平衡常数K1，则平衡时I2的转化率为C图中制备TaS2晶体过程中循环使用的物质是I2(g)D图中T1端得到
23、纯净TaS2晶体，则温度T1T27相同温度下，容积相同的甲、乙、丙3个恒容密闭容器中均发生如下反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197 kJmol1实验测得有关数据如下：容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡时体系能量的变化/kJSO2O2SO3甲210Q1乙1.80.90.2Q2丙002Q3下列判断中正确的是()A197Q2Q1B若升高温度，反应的热效应不变CQ3197 kJD生成1 mol SO3(l)时放出的热量大于98.5 kJ8500 、20 MPa时，将H2和N2置于一容积为2 L的密闭容器中发生反应，反应过程中H2、N2和NH3的物质的量变化曲线如图所示。下列
24、说法中正确的是()A从反应开始到第一次平衡时，N2的平均反应速率为0.005 molL1min1B平衡在10 min20 min内的变化，可能是因为增大了容器的体积C25 min时分离出了0.1 mol NH3D在25 min后平衡向正反应方向移动，新平衡中NH3的体积分数比原平衡的小9在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)yB(g)zC(g)，图表示200 时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)n(B)的变化关系。则下列结论正确的是()A200 时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)0.02 molL1min1B图所知反应xA(g)yB(g)zC(g)的H0，且a2C若在图所示的平衡状态下，再向体系中充入He，重新达到平衡前v正v逆D200 时，向容器中充入2 mol A和1 mol B，达到平衡时，A的体积分数等于0.5学科网（北京）股份有限公司