2019高考化學(xué)二輪沖刺復(fù)習(xí)第7講化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡講義（含解析）.docx

第7講化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡考綱要求1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和定量表示方法。能正確計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率()。2.了解反應(yīng)活化能的概念。了解催化劑的重大作用。3.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性及化學(xué)平衡的建立。4.掌握化學(xué)平衡的特征。了解化學(xué)平衡常數(shù)(K)的含義，能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。5.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。6.了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。學(xué)科素養(yǎng)1.變化觀念與平衡思想：認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)是有限度的，能多角度、動(dòng)態(tài)地分析化學(xué)平衡狀態(tài)并運(yùn)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解決實(shí)際問題。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過對化學(xué)平衡概念的深刻討論，建立平衡思想，并能廣泛應(yīng)用于一定條件下的可逆過程中，揭示平衡移動(dòng)的本質(zhì)與規(guī)律。3.科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任：應(yīng)具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，具有探索未知、崇尚真理的意識(shí)；贊賞化學(xué)對社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)，具有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)觀念，能對與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題做出正確的價(jià)值判斷。 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心強(qiáng)化1化學(xué)反應(yīng)速率概念的“三個(gè)”理解(1)平均速率和瞬時(shí)速率：在中學(xué)化學(xué)中，通常所說的化學(xué)反應(yīng)速率是指平均速率，即某段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，而不是某時(shí)刻的瞬時(shí)速率。(2)化學(xué)反應(yīng)速率越快不等于化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象越明顯，如某些中和反應(yīng)。(3)同一反應(yīng)中，同一時(shí)間段內(nèi)用不同物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率，數(shù)值可能不同，但意義相同，其數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。2化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的兩個(gè)“標(biāo)志”(1)v(正)v(逆)。(2)各組分百分含量保持不變。以及能間接說明以上兩點(diǎn)的其他“有條件標(biāo)志”。3用平衡移動(dòng)原理判斷平衡移動(dòng)的方向如果改變影響平衡的一個(gè)條件(如濃度、壓強(qiáng)或溫度等)，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。(1)升高溫度時(shí)，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。(2)增加反應(yīng)物濃度，平衡向反應(yīng)物濃度減少的方向移動(dòng)。(3)增大壓強(qiáng)時(shí)，平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)。(4)平衡發(fā)生移動(dòng)的根本原因是外界條件的改變破壞了原平衡體系，使v(正)v(逆)。當(dāng)v(正)v(逆)時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。當(dāng)v(正)v(逆)時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。4化學(xué)平衡常數(shù)的四大“應(yīng)用”(1)判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。(2)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。QcK，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。(3)判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)。升高溫度，K值增大，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。升高溫度，K值減小，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(4)根據(jù)平衡常數(shù)進(jìn)行簡單計(jì)算。5應(yīng)用化學(xué)平衡常數(shù)時(shí)應(yīng)注意的三個(gè)問題(1)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)。(2)有固體或純液體參與反應(yīng)時(shí)，濃度可看作“1”。(3)正、逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)互為倒數(shù)。6解平衡圖象題的兩個(gè)“策略”(1)“先拐先平數(shù)值大”原則：先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng)則先達(dá)到平衡，其代表的溫度越高或壓強(qiáng)越大。(2)“定一議二”原則：先確定橫坐標(biāo)(或縱坐標(biāo))所表示的數(shù)值，再討論縱坐標(biāo)(或橫坐標(biāo))與曲線的關(guān)系。7繪圖“兩個(gè)”要領(lǐng)一標(biāo)：標(biāo)原點(diǎn)，標(biāo)橫、縱坐標(biāo)的物理量及單位。二比：比照原圖象，畫出新圖象，并標(biāo)明。考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素解析(1)硫桿菌的存在加快了FeSO4的氧化速率，故起到催化劑作用。(2)由圖1可知30 時(shí)氧化速率最快，由圖2可知pH2.0時(shí)氧化速率最快，故使用硫桿菌的最佳條件為30 、pH2.0。硫桿菌含蛋白質(zhì)，溫度過高會(huì)使蛋白質(zhì)變性，而使硫桿菌失去生理活性，從而喪失催化能力。答案(1)降低反應(yīng)活化能(或作催化劑)(2)30 、pH2.0蛋白質(zhì)變性(或硫桿菌失去活性)解答影響化學(xué)反應(yīng)速率因素題目的解題步驟(1)審清題干：看清題目要求是“濃度”“壓強(qiáng)”還是“溫度”“催化劑”。(2)審清條件：分清是“恒溫恒壓”還是“恒溫恒容”，或其他限制條件。(3)依據(jù)條件，進(jìn)行判斷：增大濃度使化學(xué)反應(yīng)速率加快，但增加固體的量對化學(xué)反應(yīng)速率無影響。壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響必須引起容器的體積發(fā)生變化同時(shí)有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)。 分點(diǎn)突破角度一：化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素1工業(yè)上生產(chǎn)水煤氣的反應(yīng)為：C(s)H2O(g)?CO(g)H2(g)H0。在一容積可變的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)，下列條件的改變能夠加快反應(yīng)速率的是()A增加C的量B保持壓強(qiáng)不變，充入N2C保持體積不變，充入N2D將容器的體積縮小一半解析C為固體，增加C的量，反應(yīng)速率不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；保持壓強(qiáng)不變，充入N2，容器體積增大，體系中氣體反應(yīng)物的濃度減小，反應(yīng)速率減慢，B項(xiàng)錯(cuò)誤；保持體積不變，充入N2，體系中各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變，C頊錯(cuò)誤；將容器的體積縮小一半，體系中氣體反應(yīng)物的濃度增大，反應(yīng)速率加快，D項(xiàng)正確。答案D2已知反應(yīng)：2NO(g)Br2(g)=2NOBr(g)的活化能為a kJmol1，其反應(yīng)機(jī)理如下：NO(g)Br2(g)=NOBr2(g)慢NO(g)NOBr2(g)=2NOBr(g)快下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A反應(yīng)的速率主要取決于的快慢B反應(yīng)速率v(NO)v(NOBr)2v(Br2)CNOBr2是該反應(yīng)的催化劑D該反應(yīng)的焓變等于a kJmol1解析A項(xiàng)，反應(yīng)速率的快慢主要取決于慢反應(yīng)的速率，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，根據(jù)總反應(yīng)式知v(NO)v(NOBr)2v(Br2)，正確；C項(xiàng)，NOBr2是反應(yīng)的生成物，是反應(yīng)的反應(yīng)物，不是催化劑，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，a kJmol1是總反應(yīng)的活化能，不是焓變，錯(cuò)誤。答案B角度二：化學(xué)反應(yīng)速率的定量分析3(2018湖北龍泉中學(xué)、襄陽五中、宜昌一中聯(lián)考)在2 L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2A(g)B(g)?2C(g)D(g)。若最初加入的A和B都是4 mol，在前10 s A的反應(yīng)速率為0.12 molL1s1，則10 s時(shí)容器中B的物質(zhì)的量是()A1.6 mol B2.8 molC2.4 mol D1.2 mol解析前10 s v(B)v(A)0.06 molL1s1，則消耗的B的物質(zhì)的量為0.06 molL1s110 s2 L1.2 mol,10 s時(shí)容器中B的物質(zhì)的量為(41.2) mol2.8 mol，B項(xiàng)正確。答案B4某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來探究“外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。(1)向酸性KMnO4溶液中加入一定量的H2C2O4溶液，當(dāng)溶液中的KMnO4耗盡后，溶液紫色將褪去。為確保能觀察到紫色褪去，H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為n(H2C2O4)n(KMnO4)_。(2)為探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，該小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：表中x_mL，理由是_。(3)已知50 時(shí)，c(H2C2O4)隨反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如圖所示，若保持其他條件不變，請?jiān)谧鴺?biāo)圖中畫出25 時(shí)c(H2C2O4)隨t的變化曲線示意圖。解析(1)2MnO6H5H2C2O4=2Mn210CO28H2O，根據(jù)上述方程式判斷，H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需滿足n(H2C2O4)n(KMnO4)2.5。(2)根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)可知，應(yīng)控制KMnO4的濃度不變，調(diào)節(jié)H2C2O4的濃度，所以x2.0(即總體積保持13.0 mL不變)。(3)溫度降低，反應(yīng)速率減慢，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)所用時(shí)間變長。答案(1)2.5(2)2.0保證其他條件不變，只改變反應(yīng)物H2C2O4的濃度，從而達(dá)到對照實(shí)驗(yàn)的目的(3)如圖所示解答“變量控制”實(shí)驗(yàn)探究題的方法思路考點(diǎn)二化學(xué)平衡的判斷、移動(dòng)及應(yīng)用類型一化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷解析(1)溶液的pH不再變化，即OH的濃度不再變化，所以平衡體系中各組分的濃度均不再變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，a項(xiàng)正確；當(dāng)v正(I)2v逆(AsO)或v逆(I)2v正(AsO)時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，選項(xiàng)中的速率未指明是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率，故b項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)達(dá)到平衡之前，c(AsO)逐漸減小而c(AsO)逐漸增大，故c(AsO)/c(AsO)逐漸增大，當(dāng)c(AsO)/c(AsO)不變時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，c項(xiàng)正確；根據(jù)離子方程式可知反應(yīng)體系中恒有c(I)2c(AsO)，觀察圖象可知反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)c(AsO)y molL1，此時(shí)c(I)2y molL1，故d項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)tm時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，所以v正大于v逆。(3)從tm到tn，反應(yīng)逐漸趨于平衡狀態(tài)，反應(yīng)物濃度逐漸減小而生成物濃度逐漸增大，所以正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大，故tm時(shí)v逆小于tn時(shí)v逆。答案(1)ac(2)大于(3)小于tm時(shí)生成物濃度較低判斷化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的“2方法”分點(diǎn)突破角度：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空恒容容器中(固體試樣體積忽略不計(jì))，在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4(s)?2NH3(g)CO2(g)。判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是()A2v(NH3)v(CO2)B密閉容器中c(NH3)c(CO2)21C密閉容器中混合氣體的密度不變D密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變解析該反應(yīng)為有固體參與的前后氣體體積有變化的反應(yīng)，且反應(yīng)容器容積不變，所以壓強(qiáng)、密度均可作為判斷平衡的標(biāo)志。該題應(yīng)特別注意D項(xiàng)，因?yàn)樵摲磻?yīng)為固體的分解反應(yīng)，NH3、CO2的體積分?jǐn)?shù)始終為定值NH3為，CO2為。答案C2工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O和CrO，它們會(huì)對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害，必須進(jìn)行處理。常用的處理方法有兩種，其中一種是還原沉淀法，工藝流程為CrOCr2OCr3OH,沉淀Cr(OH)3。第步存在平衡2CrO(黃色)2H?Cr2O(橙色)H2O，下列有關(guān)說法正確的是()A改變第步反應(yīng)的平衡體系中H的濃度，溶液顏色無明顯變化B若2v(Cr2O)v(CrO)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C反應(yīng)中還原1 mol Cr2O，需要6 mol Fe2DFeSO4溶液顯酸性的原因是Fe22H2O=Fe(OH)22H解析A項(xiàng)，依據(jù)化學(xué)平衡影響因素分析，H濃度增大平衡正向移動(dòng)，溶液顏色變?yōu)槌壬?，H濃度減小平衡逆向移動(dòng)，溶液呈黃色，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，2v(Cr2O)v(CrO)是正反應(yīng)速率關(guān)系，不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，依據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒知，還原1 mol Cr2O，需要6 mol Fe2，正確；D項(xiàng)，F(xiàn)e2水解程度微弱，不會(huì)有沉淀生成，且應(yīng)為可逆反應(yīng)，錯(cuò)誤。答案C3(2018江西五校聯(lián)考)工業(yè)上可采用CO和H2合成甲醇，發(fā)生的反應(yīng)為CO(g)2H2(g)?CH3OH(g)H0，若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉容器中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是()解析達(dá)到平衡后正、逆反應(yīng)速率相等，不再變化。A項(xiàng)，t1時(shí)刻v正最大，之后隨反應(yīng)進(jìn)行速率發(fā)生變化，說明反應(yīng)未達(dá)到平衡，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，容器的容積不變，氣體的總質(zhì)量不變，則混合氣體的密度始終不變，圖象錯(cuò)誤，且混合氣體的密度不變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，在絕熱容器中隨反應(yīng)進(jìn)行，體系溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)減小，達(dá)到平衡后，溫度不變，平衡常數(shù)不變，圖象與實(shí)際符合，正確；D項(xiàng)，對于固定的反應(yīng)，焓變是固定不變的，與平衡狀態(tài)無關(guān)，錯(cuò)誤。答案C判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志(3)特殊情況有氣體參加的反應(yīng)，氣體的總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量不變時(shí)，當(dāng)是等體積反應(yīng)時(shí)，不一定達(dá)到平衡；當(dāng)是不等體積反應(yīng)時(shí)，達(dá)到平衡。氣體的密度、氣體的平均摩爾質(zhì)量不變時(shí)，要具體分析各表達(dá)式中的分子或分母變化情況，判斷是否平衡。如果平衡體系中的物質(zhì)有顏色，則平衡體系的顏色不變時(shí)，達(dá)到平衡。 類型二外界條件對化學(xué)平衡的影響解析A項(xiàng)，此反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，即升高溫度，K值減小，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和相等，因此減小壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，即n(CO2)不變，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，催化劑對化學(xué)平衡移動(dòng)無影響，因此CO的轉(zhuǎn)化率不變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，恒壓下，充入N2，容器的體積增大，組分濃度降低，但化學(xué)反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不變，因此化學(xué)平衡不移動(dòng)，n(H2)不變，正確。答案D解答化學(xué)平衡移動(dòng)問題的步驟分點(diǎn)突破角度：外界條件對化學(xué)平衡的影響4在密閉容器中，一定條件下進(jìn)行反應(yīng)：NO(g)CO(g)?N2(g)CO2(g)H373.2 kJmol1，達(dá)到平衡后，為提高NO的轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率，可采取的措施是()A加催化劑同時(shí)升高溫度B加催化劑同時(shí)增大壓強(qiáng)C升高溫度同時(shí)充入N2D降低溫度同時(shí)增大壓強(qiáng)解析催化劑只能提高反應(yīng)速率，正反應(yīng)放熱，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO轉(zhuǎn)化率降低，A項(xiàng)錯(cuò)誤；催化劑能提高反應(yīng)速率，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，NO轉(zhuǎn)化率增大，B項(xiàng)正確；正反應(yīng)放熱，升高溫度同時(shí)充入N2，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，NO轉(zhuǎn)化率降低，C項(xiàng)錯(cuò)誤；降低溫度同時(shí)增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但反應(yīng)速率不一定增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B5將等物質(zhì)的量的F2和ClF混合，在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：F2(g)ClF(g)?ClF3(g)Hv(逆)時(shí)，才使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。(3)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時(shí)，應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響。(4)對于縮小體積增大壓強(qiáng)，不管是否移動(dòng)，各成分的濃度均增大，但增大的倍數(shù)可能不同也可能相同。 考點(diǎn)三化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率的計(jì)算 解析將題中已知的三個(gè)反應(yīng)依次編號(hào)為，由2得催化重整反應(yīng)的H247 kJmol1；催化重整反應(yīng)的正方向是氣體分子數(shù)增大的吸熱反應(yīng)，高溫低壓有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，提高甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率，故選A。“三段式法”計(jì)算平衡常數(shù)的過程如下：答案247A化學(xué)平衡計(jì)算題的2種解題模式(1)化學(xué)平衡計(jì)算的基本模式平衡“三步曲”根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行(或移動(dòng))的方向，設(shè)定某反應(yīng)物消耗的量，然后列式求解。注意：變化量與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成比例；這里a、b可指：物質(zhì)的量、濃度、體積等；弄清起始濃度、平衡濃度、平衡轉(zhuǎn)化率三者之間的互換關(guān)系；在使用平衡常數(shù)時(shí)，要注意反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)。(2)極限思維模式“一邊倒”思想極限思維有如下口訣：始轉(zhuǎn)平、平轉(zhuǎn)始，欲求范圍找極值。 分點(diǎn)突破角度一：化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算1在300 mL的密閉容器中，放入鎳粉并充入一定量的CO氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：Ni(s)4CO(g)?Ni(CO)4(g)，已知該反應(yīng)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表：溫度/ 2580230平衡常數(shù)510421.9105下列說法不正確的是()A上述生成Ni(CO)4(g)的反應(yīng)為放熱反應(yīng)B25 時(shí)反應(yīng)Ni(CO)4(g)?Ni(s)4CO(g)的平衡常數(shù)為2105C80 達(dá)到平衡時(shí)，測得n(CO)0.3 mol，則Ni(CO)4的平衡濃度為2 molL1D在80 時(shí)，測得某時(shí)刻，Ni(CO)4、CO濃度均為0.5 molL1，則此時(shí)v(正)v(逆)解析A項(xiàng)，根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析，平衡常數(shù)隨溫度升高減小，說明平衡逆向進(jìn)行，逆向是吸熱反應(yīng)，正向是放熱反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，25 時(shí)反應(yīng)Ni(CO)4(g)?Ni(s)4CO(g)的平衡常數(shù)K與Ni(s)4CO(g)?Ni(CO)4(g)的平衡常數(shù)K互為倒數(shù)，K2105，正確；C項(xiàng)，80 達(dá)到平衡時(shí)，測得n(CO)0.3 mol，c(CO)1 molL1，依據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算式，K2，則Ni(CO)4的平衡濃度為2 molL1，正確；D項(xiàng)，在80 時(shí)，測得某時(shí)刻，Ni(CO)4、CO濃度均為0.5 molL1，Qc82，說明平衡逆向進(jìn)行，則此時(shí)v(正)0，在一定條件下，向體積為1 L的密閉容器中充入1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)，測得H2O(g)和H2(g)的濃度隨時(shí)間變化曲線如圖所示，下列說法正確的是()A達(dá)平衡時(shí)，CH4(g)的轉(zhuǎn)化率為75%B010 min內(nèi)，v(CO)0.075 molL1min1C該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K0.1875D當(dāng)CH4(g)的消耗速率與H2(g)的消耗速率相等時(shí)，反應(yīng)到達(dá)平衡解析由圖可知，10 min時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡，平衡時(shí)水、氫氣的濃度均為0.75 molL1，則：A項(xiàng)，平衡時(shí)甲烷轉(zhuǎn)化率100%25%，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，010 min內(nèi)，v(CO)0.025 molL1min1，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，平衡常數(shù)K0.1875，正確；D項(xiàng)，同一物質(zhì)的消耗速率與其生成速率相等時(shí)，反應(yīng)到達(dá)平衡，由方程式可知當(dāng)CH4(g)的消耗速率與H2(g)的消耗速率之比為13時(shí)，反應(yīng)到達(dá)平衡，錯(cuò)誤。答案C4將4 mol CO(g)和a mol H2(g)混合于容積為4 L的恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：CO(g)2H2(g)?CH3OH(g)，10 min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，測得H2為0.5 molL1。經(jīng)測定v(H2)0.1 molL1min1。下列說法正確的是()A平衡常數(shù)K2BH2起始投入量為a6CCO的平衡轉(zhuǎn)化率為66.7%D平衡時(shí)c(CH3OH)0.4 molL12x mol0.1 molL1min110 min4 L4 mol，x2，a2x0.54，a6。平衡時(shí)，c(CO)0.5 molL1，c(H2)0.5 molL1，c(CH3OH)0.5 molL1。A項(xiàng)，平衡常數(shù)K4，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，經(jīng)上述計(jì)算，正確；C項(xiàng)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為100%50%，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，平衡時(shí)c(CH3OH)0.5 molL1，錯(cuò)誤。答案B5目前工業(yè)合成氨的原理是N2(g)3H2(g)?2NH3(g)(1)工業(yè)合成氨反應(yīng)中，在其他條件相同時(shí)，分別測定N2的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(p1、p2)下隨溫度變化的曲線，如圖所示的圖示中，正確的是_(填“A”或“B”)；比較p1、p2的大小關(guān)系：_。(2)在一定溫度下，將1 mol N2和3 mol H2混合置于體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測得氣體總物質(zhì)的量為2.8 mol。達(dá)平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率1_。已知平衡時(shí)，容器壓強(qiáng)為8 MPa，則平衡常數(shù)Kp_(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)，用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。解析(1)合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，轉(zhuǎn)化率減小，所以圖A正確，B錯(cuò)誤；該反應(yīng)正方向?yàn)轶w積減小的方向，增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率增大，p2的轉(zhuǎn)化率大，則p2大，p2p1。(2)設(shè)參加反應(yīng)的氮?dú)馕镔|(zhì)的量為x mol，列式可得：(1x)(33x)2x2.8，x0.6；則氮?dú)廪D(zhuǎn)化率100%60%，當(dāng)加入的反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相等，所以氫氣轉(zhuǎn)化率也是60%；平衡時(shí)各物質(zhì)的壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比，所以p(N2)8 MPa MPa，p(H2)8 MPa MPa，p(NH3)8 MPa MPa，化學(xué)平衡常數(shù)Kp0.26 (MPa)2。答案(1)Ap2p1(2)60%0.26 (MPa)2考向一化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素1(2016北京卷)下列食品添加劑中，其使用目的與反應(yīng)速率有關(guān)的是()A抗氧化劑 B調(diào)味劑C著色劑 D增稠劑解析A項(xiàng)，抗氧化劑屬于還原劑，比食品更易與氧氣反應(yīng)，從而降低氧氣濃度，減緩食品被氧化的反應(yīng)速率，正確；B項(xiàng)，調(diào)味劑是為了增加食品的口感，與反應(yīng)速率無關(guān)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，著色劑是為了使食品色澤更能引起食欲，與反應(yīng)速率無關(guān)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)增稠劑是用于改善和增加食品的粘稠度，保持流態(tài)食品、膠凍食品的色、香、味和穩(wěn)定性，改善食品物理性狀，并能使食品有潤滑適口的感覺，與反應(yīng)速率無關(guān)，錯(cuò)誤。答案A2(2015福建卷)在不同濃度(c)、溫度(T)條件下，蔗糖水解的瞬時(shí)速率(v)如下表。下列判斷不正確的是()A.a6.00B同時(shí)改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度，v可能不變Cb318.2D不同溫度時(shí)，蔗糖濃度減少一半所需的時(shí)間相同解析A項(xiàng)，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知：328.2 K時(shí)，蔗糖溶液的濃度越大，水解的速率越快。根據(jù)濃度與速率的變化關(guān)系可知，蔗糖的濃度每減小0.100 molL1，速率減小1.50 mmolL1min1，所以在濃度為0.400 molL1時(shí)，蔗糖水解的速率a6.00 mmolL1min1，正確；B項(xiàng)，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知：溫度升高，水解速率越快，濃度越高，水解速率也越快，同時(shí)改變反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)的溫度，若二者對反應(yīng)速率的影響趨勢相反，并能相互抵消，反應(yīng)速率也可能不變，正確；C項(xiàng)，在物質(zhì)的濃度不變時(shí)，溫度升高，水解速率加快，溫度降低，水解速率減慢。由于在物質(zhì)的濃度為0.600 molL1時(shí)，當(dāng)318.2 K時(shí)水解速率是3.60 mmolL1min1，現(xiàn)在該反應(yīng)的速率為2.16 mmolL1min1小于3.60 mmolL1min1，所以反應(yīng)溫度低于318.2 K，即b318.2，正確；D項(xiàng)，由于溫度不同時(shí)，在相同的濃度時(shí)的反應(yīng)速率不同，所以不同溫度下，蔗糖濃度減小一半所需的時(shí)間不同，錯(cuò)誤。答案D3(2018全國卷)CH4CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2)，還對溫室氣體的減排具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低，同時(shí)存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：(1)由上表判斷，催化劑X_Y(填“優(yōu)于”或“劣于”)，理由是_。在反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時(shí)間相同的情況下，某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關(guān)系如圖甲所示。升高溫度時(shí)，下列關(guān)于積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是_(填標(biāo)號(hào))。AK積、K消均增加Bv積減小、v消增加CK積減小、K消增加Dv消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大(2)在一定溫度下，測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為vkp(CH4)p(CO2)0.5(k為速率常數(shù))。在p(CH4)一定時(shí)，不同p(CO2)下積碳量隨時(shí)間的變化趨勢如圖乙所示，則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序?yàn)開。解析(1)表中數(shù)據(jù)表明催化劑Y的積碳反應(yīng)活化能大，消碳反應(yīng)活化能小，故積碳反應(yīng)速率小，消碳反應(yīng)速率大；而催化劑X的積碳反應(yīng)活化能小，消碳反應(yīng)活化能大，其積碳反應(yīng)速率大，消碳反應(yīng)速率小，所以催化劑X劣于Y。由表中積碳反應(yīng)和消碳反應(yīng)的H均大于0知，積碳反應(yīng)和消碳反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡常數(shù)增加，A正確，C錯(cuò)誤；升高溫度，無論是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率均增加，故v積、v消均增加，B錯(cuò)誤；圖中600 后，升高溫度積碳量減少，說明升高溫度消碳反應(yīng)速率增加的倍數(shù)比積碳反應(yīng)速率增加的倍數(shù)大，D正確。由速率方程可知，p(CH4)一定，p(CO2)越大，p(CO2)0.5越小，催化劑上沉積碳的生成速率越小，積碳量越小，即積碳量隨著p(CO2)的增大而減小，故pc(CO2)最大、pa(CO2)最小，即從大到小的順序?yàn)閜c(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。答案(1)劣于相對于催化劑X，催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大，積碳反應(yīng)的速率小；而消碳反應(yīng)的活化能相對小，消碳反應(yīng)速率大AD(2)pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)考向二結(jié)合信息或圖象，判斷化學(xué)平衡的移動(dòng)方向4(2017天津卷)常壓下羰基化法精煉鎳的原理為：Ni(s)4CO(g)?Ni(CO)4(g)。230 時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K2105。已知：Ni(CO)4的沸點(diǎn)為42.2 ，固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。第一階段：將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4；第二階段：將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來，加熱至230 制得高純鎳。下列判斷正確的是()A增加c(CO)，平衡向正向移動(dòng)，反應(yīng)的平衡常數(shù)增大B第一階段，在30 和50 兩者之間選擇反應(yīng)溫度，選50 C第二階段，Ni(CO)4分解率較低D該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，v生成Ni(CO)44v生成(CO)解析增加c(CO)，平衡正向移動(dòng)，但平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；第一階段，50 時(shí)，反應(yīng)速率較快且Ni(CO)4為氣態(tài)，能從反應(yīng)體系中分離出來，B項(xiàng)正確；相同溫度下，第二階段與第一階段的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，則230 時(shí)，第二階段的平衡常數(shù)K5104，反應(yīng)進(jìn)行的程度大，故Ni(CO)4分解率較高，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，4v生成Ni(CO)4v生成(CO)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B5(2017全國卷)丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉栴}：(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下：C4H10(g)=C4H8(g)H2(g)H1123 kJmol1已知：C4H10(g)O2(g)=C4H8(g)H2O(g)H2119 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H3242 kJmol1圖(a)是反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖，x_(填“大于”或“小于”)0.1；欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高，應(yīng)采取的措施是_(填標(biāo)號(hào))。A升高溫度 B降低溫度C增大壓強(qiáng) D降低壓強(qiáng)(2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑)，出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，其降低的原因是_。(3)圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590 之前隨溫度升高而增大的原因可能是_、_；590 之后，丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是_。解析(1)反應(yīng)為氣體總體積增大的反應(yīng)，在溫度相同時(shí)，減小壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率，故xT1解析容器中平衡時(shí)，c(NO2)0.2 molL1，c(NO)0.4 molL1，c(O2)0.2 molL1，容器容積為1 L，氣體總物質(zhì)的量為(0.20.40.2)mol0.8 mol，容器中投入量為(0.30.50.2)mol1 mol，若容器中投入量與平衡量相等，則兩容器內(nèi)壓強(qiáng)之比為0.8145，根據(jù)容器中的相關(guān)數(shù)據(jù)，知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K0.8 molL1，容器中Qc0.56 molL1T1，D項(xiàng)正確。答案CD7(2018全國卷)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料?；卮鹣铝袉栴}：對于反應(yīng)2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)H148 kJmol1采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑，在323 K和343 K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。(1)343 K時(shí)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率_%。平衡常數(shù)K343 K_(保留2位小數(shù))。(2)在343 K下：要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是_；要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，可采取的措施有_、_。(3)比較a、b處反應(yīng)速率大?。簐a_vb(填“大于”、“小于”或“等于”)。反應(yīng)速率vv正v逆k正x2SiHCl3k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，計(jì)算a處的_(保留1位小數(shù))。解析(1)利用“先拐先平數(shù)值大”可知，a點(diǎn)所在曲線是343 K時(shí)SiHCl3轉(zhuǎn)化率變化曲線，由圖示可知，343 K下SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率為22%；假設(shè)起始時(shí)c(SiHCl3)1 molL1，采用“三段式”可知平衡時(shí)SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的濃度分別為0.78 molL1、0.11 molL1、0.11 molL1，故反應(yīng)的平衡常數(shù)K0.02。(2)在343 K下，要提高平衡轉(zhuǎn)化率，可采用不斷移去產(chǎn)物的方法，要縮短達(dá)到平衡的時(shí)間，則需要加快反應(yīng)速率，所以可采取改進(jìn)催化劑或縮小反應(yīng)容器容積以增大反應(yīng)物的濃度等措施。(3)a、b兩點(diǎn)處容器內(nèi)各物質(zhì)濃度相同，但a點(diǎn)溫度高，故a點(diǎn)反應(yīng)速率大；在343 K時(shí)，K0.02，而a點(diǎn)SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0.8、0.1、0.1，故0.02641.3。答案(1)220.02(2)及時(shí)移去產(chǎn)物改進(jìn)催化劑提高反應(yīng)物壓強(qiáng)(濃度)(3)大于1.3題型特點(diǎn)：選擇題填空題考向評析：本部分知識(shí)在卷中考查速率及平衡的影響或結(jié)合圖象分析平衡移動(dòng)；卷中通常在化學(xué)反應(yīng)原理綜合題中，通過圖象研究速率、平衡影響，通過獲取數(shù)據(jù)或圖象信息計(jì)算轉(zhuǎn)化率和平衡常數(shù)，同時(shí)結(jié)合工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。答題啟示：輪復(fù)習(xí)時(shí)，應(yīng)注意新情景下平衡狀態(tài)的判定，及化學(xué)平衡常數(shù)的多種表示形式的書寫，同時(shí)加強(qiáng)審讀圖象獲取解題信息的強(qiáng)化訓(xùn)練。 “四步”突破化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖象題題型特點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的圖象題的設(shè)置體現(xiàn)了學(xué)科核心素養(yǎng)中的“變化觀念與平衡思想”。這類題型在近幾年全國卷選擇題中極少出現(xiàn)，多在非選擇題中以填空的形式出現(xiàn)。根據(jù)高考命題輪換的特點(diǎn)，2019年高考試卷中可能會(huì)將非選擇題中的化學(xué)平衡圖象題置換到選擇題中，變“冷點(diǎn)”為“熱點(diǎn)”。名師精講常考三類圖象歸納1有“斷點(diǎn)”的平衡圖象當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到一種平衡后，若某一時(shí)刻外界條件發(fā)生改變，可以使速率(v)時(shí)間(t)圖象的曲線上出現(xiàn)不連續(xù)的情況，即出現(xiàn)“斷點(diǎn)”，根據(jù)“斷點(diǎn)”前后速率的大小，即可對外界條件的變化作出判斷。(1)對于可逆反應(yīng)：H2(g)I2(g)?2HI(g)H0t2時(shí)刻改變的條件是加入催化劑或增大壓強(qiáng)(2)對于可逆反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)?2SO3(g)HT2；由T1T2，降低溫度，(C)增大，說明平衡正向移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則Hp1；由p1p2，增大壓強(qiáng)，(C)增大，說明平衡正向移動(dòng)，故正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，則abc。3由“平滑曲線”組成的平衡圖象已知不同溫度下的轉(zhuǎn)化率(或百分含量)壓強(qiáng)圖象或不同壓強(qiáng)下的轉(zhuǎn)化率(或百分含量)溫度圖象，推斷反應(yīng)的熱效應(yīng)或反應(yīng)前后氣體物質(zhì)間化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系。如可逆反應(yīng)：aA(g)bB(g)?cC(g)H反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率(A)與壓強(qiáng)(p)、溫度(T)的關(guān)系如圖所示：(1)圖甲中，任意一條等溫線，增大壓強(qiáng)，A增大，說明增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，則abc，在圖中作垂線，與三條線交于M、N、P三點(diǎn)，由MNP，為壓強(qiáng)相等時(shí)，升高溫度，A減小，說明升高溫度平衡逆向移動(dòng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，H0。 (2)圖乙中，任意一條等壓線，升高溫度，A減小，說明升溫平衡逆向移動(dòng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，Hc。? ?