2019-2020學(xué)年高中化學(xué)2化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡微型重點突破（四）（選修4）

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡微型專題重點突破（四）

［核心素養(yǎng)發(fā)展目標］L進一步理解化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡，能多角度靈活運用平衡及其

移動的思想分析解決實際問題。2.會用“控制變量法”分析多種因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,

會用“三段式法”進行相關(guān)計算，會分析識別相關(guān)圖像，分別建立應(yīng)用的思維模型。

|微型專題------------------克難解疑精準高效

一、控制變量思想在比較化學(xué)反應(yīng)速率大小中的應(yīng)用

【例1】某實驗小組以分解為例，研究濃度、催化劑對反應(yīng)速率的影響。在常溫下按照如

下方案完成實驗。實驗②的反應(yīng)物應(yīng)為（）

實驗編號反應(yīng)物催化劑

①10mL2%H0溶液無

②無

③10mL5%H。溶液MnOz固體

A.5mL2%HZO2溶液B.10mL2%HQ溶液

C.10mL5%H2（）2溶液D.5mLi0%田。2溶液

答案C

解析本實驗的目的是運用控制變量法，探究濃度、催化劑對反應(yīng)速率的影響。表中已有數(shù)

據(jù)中，①和③兩組實驗有兩個反應(yīng)條件不同，二者無法達到實驗?zāi)康模粚嶒灑诤廷壑?，探?/p>

催化劑對反應(yīng)速率的影響，所以實驗②中雙氧水濃度和體積必須與③相同，即10mL5%H曲溶

液；實驗①和②中都沒有使用催化劑，可以探究雙氧水濃度對反應(yīng)速率的影響，因此實驗②

的反應(yīng)物應(yīng)為10mL5%HQ溶液；C正確。

L思維模型

控制變量法分析化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素

（D先分析確定變量，即要理清影響其實驗探究結(jié)果（化學(xué)反應(yīng)速率）的因素有哪些。

（2）采取“定多變一”法，即控制其他因素不變，只改變一種因素，看這種因素與探究的問題

存在怎樣的關(guān)系，這樣確定一種以后，再確定另一種。

（3）通過分析每種因素與所探究問題之間的關(guān)系，得出所有因素與探究問題之間的關(guān)系。

變式1某探究小組用HNO,與大理石反應(yīng)過程中質(zhì)量減小的方法，研究影響反應(yīng)速率的因素,

所用HNOs濃度分別為1.OOmol?2.OOmol-大理石有細顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格,實

驗溫度為298K、308K,

請完成以下實驗設(shè)計表，并在實驗?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?yīng)的實驗編號:

實驗編號77K大理石規(guī)格HN03濃度/mol?L-1實驗?zāi)康?/p>

(I)實驗①和②探究HNOs濃

①298粗顆粒2.00

度對該反應(yīng)速率的影響

②(H)實驗①和________探究

溫度對該反應(yīng)速率的影響

③粗顆粒

(HI)實驗①和________探究

大理石規(guī)格(粗、細)對該反

④

應(yīng)速率的影響

答案②298粗顆粒1.00③3082.00

④298細顆粒2.00(II)③(III)?

解析考查影響反應(yīng)速率的因素的實驗設(shè)計。實驗①和②探究HN03濃度對反應(yīng)速率的影響，

故大理石規(guī)格和反應(yīng)溫度應(yīng)相同，而HN。,濃度不同；同理，①和③應(yīng)選擇不同的溫度、①和

④應(yīng)選擇不同的大理石規(guī)格，而另外2個條件相同。

【考點】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

【題點】控制變量方法的應(yīng)用

二、化學(xué)平衡移動的影響因素

-

【例2】利用反應(yīng)：2N0(g)+2C0(g)2CO2(g)+N2(g)A//=-746.8kJ?mol',可凈化汽

車尾氣，如果要同時提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率，采取的措施是()

A.降低溫度

B.增大壓強同時加催化劑

C.升高溫度同時充入沖

D.及時將CO?和凡從反應(yīng)體系中移走

答案B

解析該反應(yīng)具備氣體分子數(shù)減少、向外釋放熱量的特征，降溫，平衡正向移動，N0的轉(zhuǎn)化

率提高，但反應(yīng)速率降低，A項錯誤；增大壓強，平衡正向移動，N0的轉(zhuǎn)化率提高，加入催

化劑可大幅度加快反應(yīng)速率，B項正確；升溫和充入帖，平衡都逆向移動，N0的轉(zhuǎn)化率降低，

C項錯誤；移走C0?和Nz,平衡正向移動，但反應(yīng)速率降低，D項錯誤。

【考點】化學(xué)平衡影響因素的綜合

【題點】改變條件使化學(xué)平衡定向移動

(一■特別提示

(1)外界條件的改變可能會使正、逆反應(yīng)速率都發(fā)生變化或只有一方發(fā)生變化，而平衡移動的

方向由人和叱的相對大小決定，條件改變時平衡有可能不發(fā)生移動。

(2)對于一般的化學(xué)平衡體系，平衡移動后對結(jié)果的影響可以借助勒夏特列原理來判斷；對于

特殊的化學(xué)平衡體系，還可以借助化學(xué)平衡常數(shù)來判斷。

變式2(2018?西安調(diào)研)將BaO?放入密閉的真空容器中，反應(yīng)：2BaO2(s)2BaO(s)+02(g)

達到平衡。保持溫度不變，縮小容器容積，體系重新達到平衡，下列說法正確的是()

A.平衡常數(shù)減小B.BaO量不變

C.氧氣壓強增大D.BaOz量增加

答案D

解析縮小容器的容積，相當(dāng)于增大壓強，平衡逆向移動。因為溫度不變，所以平衡常數(shù)不

變，A項錯誤；平衡逆向移動，BaO的量減少，BaO?的量增加，B項錯誤、D項正確；平衡常

數(shù)不變，氧氣濃度不變，壓強不變，C項錯誤。

【相關(guān)鏈接】

化學(xué)平衡移動的判斷方法

(1)根據(jù)勒夏特列原理判斷

如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強或溫度等)平衡就向能夠減弱這種改變的方向移

動。

(2)根據(jù)圖示中「正、小的相對大小判斷

①若「正>-逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(注意rW曾大，平衡不一定向正反應(yīng)方向移動)；

②若丫水，逆，則平衡向逆反應(yīng)方向移動；

③若VS.—V-A，則平衡不移動。

(3)根據(jù)平衡常數(shù)與濃度商的相對大小判斷

①若心Q，則平衡向正反應(yīng)方向移動；

②若爾0,則平衡向逆反應(yīng)方向移動；

③若仁0,則平衡不移動。

三、平衡移動與轉(zhuǎn)化率的變化

【例3】反應(yīng)：X(g)+Y(g)2Z(g)kH<0,達到平衡時，下列說法不正確的是()

A.減小容器體積，平衡不移動，X的轉(zhuǎn)化率不變

B.增大c(X),X的轉(zhuǎn)化率減小

C.升高溫度，X的轉(zhuǎn)化率減小

D.加入催化劑，正反應(yīng)速率增大，Z的產(chǎn)率增大

答案D

解析該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，平衡不受壓強影響，減小容器體積，平

衡不移動，X的轉(zhuǎn)化率不變，A項正確；增大c(X),平衡正向移動，Y的轉(zhuǎn)化率增大，X的轉(zhuǎn)

化率減小，B項正確；催化劑不能使平衡移動，不改變產(chǎn)物的產(chǎn)率，D項錯誤。

【考點】化學(xué)平衡影響因素的綜合

【題點】平衡移動與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系

歸納總結(jié)

平衡轉(zhuǎn)化率的變化規(guī)律

(1)反應(yīng)物不止一種時，如/?A(g)+/?B(g)區(qū)(g)+d)(g)只增大一種反應(yīng)物的濃度，該物

質(zhì)本身轉(zhuǎn)化率減小，其他反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大。如增大c(A),則平衡正向移動，a(A)減小，

a(B)增大。

(2)反應(yīng)物只有一種時，如aA(g)為(g)+cC(g),增大c(A)則反應(yīng)正向進行，其影響結(jié)果

相當(dāng)于增大壓強，若a=6+c,。(A)不變；若a>6+c,a(A)增大；若a<6+c,a(A)減

小。

變式3一定溫度下，在一定容積的密閉容器中充入M和H2,發(fā)生反應(yīng)NMg)+

3H2(g)2NIb(g),達到平衡時N?的轉(zhuǎn)化率為蜃，向平衡混合物中再次充入N2,重新達到平

衡后N?的轉(zhuǎn)化率將()

A.增大B.減小

C.不變D.無法確定

答案B

解析向平衡混合物中再次充入Nz,氮氣濃度增大，平衡正向移動，根據(jù)平衡移動原理可知,

化學(xué)平衡只是向著能夠減弱氮氣濃度增大的方向移動，故在平衡混合物中氮氣的體積分數(shù)增

大、用的轉(zhuǎn)化率減小，故選B。

四、等效平衡

【例41(2018?溫州市”十五校聯(lián)合體”期末)皴基硫(COS)常用作糧食熏蒸劑，制取反應(yīng)為

CO(g)+H2S(g)C0S(g)+H2(g)A"=-30kJ?molT。在恒容的密閉容器中不同條件下發(fā)

生反應(yīng)并達到平衡，數(shù)據(jù)如下表。

溫度〃(起始)/mol平衡時所需時間

實驗

/℃COH2SCOSII277(CO)/molmin

115010.010.0007.0e

21507.07.03.03.0af

320020.020.00016.0g

下列說法錯誤的是()

A.實驗1反應(yīng)開始到平衡整個過程中放出的熱量為90kJ

B.實驗2達平衡時，a>7.0

C.實驗3時間：g<e

D.實驗3C0達到平衡時的轉(zhuǎn)化率比實驗1小

答案B

解析由表格中數(shù)據(jù)可知，參加反應(yīng)的CO為lOmol-7moi=3mol,根據(jù)方程式，放出的熱量

為90kJ,故A正確;根據(jù)方程式，將3.0molC0S(g)和3.0molH2(g)轉(zhuǎn)化為CO(g)和H*(g)與

實驗1起始狀態(tài)相同，屬于等效平衡，因此實驗2達平衡時，a=7.0,故B錯誤；實驗1、3

相比，起始物質(zhì)的量為2倍關(guān)系，壓強增大，溫度升高，反應(yīng)速率增大，建立平衡需要的時

間縮短，即冢e,故C正確；實驗1、3相比，起始物質(zhì)的量為2倍關(guān)系，但增大壓強平衡不

移動；實驗3溫度高，升高溫度平衡逆向移動，則實驗3co平衡轉(zhuǎn)化率比實驗1小，故D正

確。

歸納總結(jié)

解答等效平衡問題時，先看條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)，再看方程式反應(yīng)前后氣體分子數(shù)(相

同或不同)，按'‘一邊倒"轉(zhuǎn)換比較。

(1)恒溫恒容條件下，對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，要求極值等比。

(2)恒溫恒容條件下，對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不同的可逆反應(yīng)，要求極值等量。

(3)恒溫恒壓條件下，不管反應(yīng)前后氣體分子數(shù)是否改變，都只要求極值等比。

變式4有一可逆反應(yīng)：2A(g)+3B(g)K(g)+4D(g),若按下列兩種配比在同溫同體積

的密閉容器中進行反應(yīng)：

①0.8molA+1.2molB+1.2molC+2.4molD

②1.4molA+2,ImolB+O.6molC+l.2molD

達到平衡后，C的質(zhì)量分數(shù)相等，則方程式中x的值為()

A.IB.2C.3D.4

【考點】等效平衡

【題點】恒溫恒容下極值等量的等效平衡

答案B

解析根據(jù)題意，①和②為等效平衡，按照化學(xué)計量數(shù)將各物質(zhì)轉(zhuǎn)化成反應(yīng)物或生成物，各

物質(zhì)的物質(zhì)的量一定相等；①和②相當(dāng)于是同一反應(yīng)處于不同的階段，一定滿足：化學(xué)反應(yīng)

中物質(zhì)的量變化△〃之比就等于化學(xué)計量數(shù)之比，①②之間各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化為A/?(A)

—(1.4—0.8)mol=0.6mol、A/7(B)—(2.1—1.2)mol=0.9mol、△〃(C)=(1.2—0.6)mol=

0.6mol、A〃(D)=(2.4—1.2)mol=1.2mol,A〃(A)：△/?(!?)：A〃(C):A〃(D)=

0.6mol：0.9mol：0.6mol：1.2mol=2：3：2：4,所以x=2。

【相關(guān)鏈接】

運用“化歸思想”理解等效平衡原理

(1)等效平衡的概念

在相同條件下(恒溫、恒容或恒溫、恒壓)，同一可逆反應(yīng)體系，不管是從正反應(yīng)方向開始，

還是從逆反應(yīng)方向開始,只要按化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比投入反應(yīng)物或生成物,

在達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，任何相同組分的百分含量(體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)等)均相同，這

樣的化學(xué)平衡互稱為等效平衡.

(2)等效平衡與等同平衡的異同

條件等效條件結(jié)果

恒溫恒容：反應(yīng)前后氣體體積投料換算成相同物質(zhì)表兩次平衡時各組分百分含量、

不相等的可逆反應(yīng)，aA(g)+示的物質(zhì)的量相同一*〃、C均相同“兀全相同

AB(g)cC(g)[An(g)^O]回歸定值等同平衡

恒溫恒容：反應(yīng)前后氣體體積投料換算成相同物質(zhì)表兩次平衡時各組分百分含量

相等的可逆反應(yīng)，aA(g)+示的物質(zhì)的量等比相同，〃、C同比例變化一等

6B(g)cC(g)[An(g)=O]例一回歸定比效平衡

投料換算成相同物質(zhì)表兩次平衡時各組分百分含量

恒溫恒壓：所有有氣體參加的

示的物質(zhì)的量等比相同、C相同，〃同比例變

可逆反應(yīng)

例—*回歸定比化一等效平衡

(3)等效平衡判斷例析

i.在恒溫恒容條件下，按下列四種情況分別建立平衡，其中為等效平衡的是①②③。

N2(g)+3H2(g)2NH3

?lmo13mol0mol

②OmolOmol2moi

(3)0.5mol1.5mollmol

@lmol3mol2mol

解析恒溫恒容條件下，對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不同的可逆反應(yīng)，轉(zhuǎn)換后(按化學(xué)計量數(shù)換

算成方程式同一邊的物質(zhì))，反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡等效，且平

衡后同種物質(zhì)的物質(zhì)的量相同。因為這種情況下壓強對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不同的可逆反

應(yīng)有影響，而成比例的增加反應(yīng)物，相當(dāng)于加壓，所以平衡會移動，必須極值等量平衡才等

效。

ii.若在恒溫恒壓條件下，按題i中四種情況分別建立平衡，其中為等效平衡的是①②③④。

解析恒溫恒壓條件下，若轉(zhuǎn)換后(按化學(xué)計量數(shù)換算成方程式同一邊的物質(zhì))，反應(yīng)物或生

成物的物質(zhì)的量的比例與原平衡相同，則兩平衡等效，且平衡后兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量成倍數(shù)

關(guān)系。因為這種情況下壓強不變，不管反應(yīng)前后氣體分子數(shù)是否改變，對可逆反應(yīng)的平衡都

沒有影響，而成比例的增加反應(yīng)物后體積膨脹，壓強不變，所以平衡不移動，只要極值等比

則平衡等效。

iii.在恒溫恒容條件下，按下列四種情況分別建立平衡，其中為等效平衡的是①②③。

CO(g)+H2(g)C02(g)+H2(g)

①2mo12mo1Omo1Omo1

②Omo1Omo14moMmol

③4mol4moi21noi2moi

@lmol2mollmol2mol

解析恒溫恒容條件下，對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，轉(zhuǎn)換后(按化學(xué)計量數(shù)換

算成方程式同一邊的物質(zhì))，反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量的比例與原平衡相同，則兩平衡等效，

且平衡后同種物質(zhì)的物質(zhì)的量成倍數(shù)關(guān)系。因為這種情況下壓強對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不

變的可逆反應(yīng)沒有影響，而成比例的增加反應(yīng)物，相當(dāng)于加壓，所以平衡不移動，只要極值

等比則平衡等效。

五、化學(xué)平衡常數(shù)和化學(xué)平衡的相關(guān)計算

【例5】800K時，將0.ImolA(g)和0.2moIB(g)充入體積為1L的固定容積反應(yīng)器中，發(fā)生如下

反應(yīng)：A(g)+2B(g)2c(g)+D(g),達到平衡時A的物質(zhì)的量分數(shù)為20%。

(1)求達平衡時B的轉(zhuǎn)化率a(B)=。

(2)求該溫度下的平衡常數(shù)K=。

(3)若起始A的分壓為lOkPa,求4=_o

(4)若在體積固定的某容器中充入0.2molA、0.ImolB、0.ImolC,0.5molD,則此時是否為平

衡狀態(tài)，請計算說明。

Q5X0L

答案(1)40%(2)0.296(3)0.296(4)否，因為^=n,2=2.5,Q>K,所以反應(yīng)未

U.ZAU.1

達到平衡狀態(tài)

解析設(shè)達到平衡時A(g)的變化量為加ol,

則三段式A(g)+2B(g)2C(g)+D(g)

起始量(mol)0.10.200

變化量(mol)a2a2aa

平衡量(mol)0.1-af0.2—2a2aa

因為達到平衡時A的物質(zhì)的量分數(shù)為20%,

Q［一方

所以有八=02,求得：a=0.04o

u.2

(1)達平衡時B的轉(zhuǎn)化率a(B)=()；X100%=40%o

4a

(2)該溫度下的平衡常數(shù)4=(()1_〃)(()2_，>〃),七°.296。

(3)起始A的分壓為lOkPa,則B的分壓為20kPa,求4,因反應(yīng)是一個前后體積不變的可逆

反應(yīng)，平衡總壓為30kPa,所以平衡時各物質(zhì)的分壓為：A6kPa、B12kPa、C8kPa、D4kPa,依

據(jù)各物質(zhì)的分壓則有4=內(nèi)木七296。

(4)若在體積固定的某容器中充入0.2molA.0.ImolB,0.ImolC,0.5molD,則此時，溫度不

變則平衡常數(shù)不變，*個"：=2.5>",所以反應(yīng)未達到平衡。

U.ZAU.1

L特別提示

解答這類題目的關(guān)鍵

(1)要掌握化學(xué)平衡常數(shù)的表示方法。不能把反應(yīng)體系中的固體、純液體及稀溶液中的水寫入

平衡常數(shù)的表達式中，而在非水溶液的反應(yīng)體系中有水存在則需把水寫入平衡常數(shù)的表達式

中。

(2)采用“三段式”列出起始、轉(zhuǎn)化、平衡時各物質(zhì)的濃度(或物質(zhì)的量)，再依據(jù)題目要求作

答。

(g)+龍(g)M(g)+<7D(g)

"(起始)/molaAOO

〃(轉(zhuǎn)化)/moYmxnxpxqx

n(平衡)/mola-mxb-nxpxqx

起始、轉(zhuǎn)化、平衡是化學(xué)平衡計算的“三步曲”。

變式5(2018?溫州市十五校聯(lián)合體期中聯(lián)考)一定溫度下，把2.5molA和2.5molB混合盛

入容積為2L的密閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)+B(g)AC(g)+2D(g),經(jīng)5s反應(yīng)達平

衡，在此5s內(nèi)C的平均反應(yīng)速率為0.2mol-L-'-s-',同時生成ImolD,下列敘述中不正確

的是()

A.x=4

B.達到平衡狀態(tài)時A的物質(zhì)的量濃度為c(A)=1.Omol?L-1

C.5s內(nèi)B的平均反應(yīng)速率F(B)=0.05mol,L-1,s-1

D.達到平衡狀態(tài)時容器內(nèi)氣體的壓強與起始時壓強比為6：5

答案B

解析平衡時,生成C的物質(zhì)的量為C21noi?L-JsTx5sX2L=2moL

3A(g)+B(g)AC(g)+2D(g)

開始(mol)2.52.500

變化(mol)1.50.50.5x1

平衡(mol)1221

故0.5x=2,x=4,A正確；平衡時A的濃度為c(A)=0.5mol?L，B錯誤；反應(yīng)速率之比

等于化學(xué)計量數(shù)之比，則、=4,^=0.05mol-L--s-1,C正確；達到平衡狀態(tài)時容器內(nèi)氣

H)

體的壓強與起始時壓強比=(1+2+2+1)：(2.5+2.5)=6：5,故D正確。

【相關(guān)鏈接】

化學(xué)平衡相關(guān)計算的關(guān)系式

(l)r(A)：r(B)：7(C)：r(D)=m：n：p：q(未達到平衡時，用于確定化學(xué)方程式中未知的化

學(xué)計量數(shù))。

(八c，(D)_3/R"?(m")"

c"(A)?c"(B)[[a—mx)/V\",[.{b—nx)/V\"

任意狀態(tài)的生成物濃度幕之積與反應(yīng)物濃度幕之積的比值稱為濃度商，用。表示。則其與K

比較，當(dāng)04,r￡<r?；Q\K,「正”逆。

⑶平衡轉(zhuǎn)化率：a(A)=&X100%=號XI。%

(4)平衡百分含量：^(A)=^X100%o

n&

(5)平衡時與起始時的壓強比:

P-Vnva+(p+q-nr-

(同T、P時)。

夕始〃始a+b

(6)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量:

-ma?J<A)+Z?-J<B)

"na+/7+(p+q—nr-n)^°

六、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的相關(guān)圖像

【例6】(2018?寧波市余姚中學(xué)期中)汽車尾氣凈化中的一個反應(yīng)如下：NO(g)+CO(g)|

N2(g)+CO2(g)△4一373.4kJ*mol，在恒容的密閉容器中，反應(yīng)達到平衡后，改變某一

條件，下列示意圖正確的是()

>

w

肅

O

N

。NO的物質(zhì)的量。N2的物質(zhì)的最

答案A

解析平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變平衡常數(shù)不變，A正確；增大氮氣的物質(zhì)的量，平

衡向逆反應(yīng)方向移動，N0的轉(zhuǎn)化率降低，B錯誤；升高溫度，平衡逆向移動，C0的體積分數(shù)

增大，與圖像不符，C錯誤；相同壓強條件下，升高溫度，平衡逆向移動，C0的轉(zhuǎn)化率減小,

與圖像不符，D錯誤。

思維模型

變式6（2018?泰州市第二中學(xué)期中）現(xiàn)有下列四個圖像:

生

5

成1.01x10Pa

物

含

量x10*'Pa

溫度U時間

平

反

均

應(yīng)

相

4速

率

分

子

質(zhì)

量773K

。

°（溫度固定）壓強

下列反應(yīng)中全部符合上述圖像的反應(yīng)是()

A.N2(g)+3H2(g)2NHa(g)&

B.2S03(g)2S02(g)+02(g)A^>0

C.4NH3(g)+502(g)4N0(g)+6H20(g)△A<0

D.H2(g)+C0(g)C(s)+H2O(g)A/A>0

答案B

解析A項，該反應(yīng)中化學(xué)計量數(shù)l+3>2,A//<0,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，加壓化學(xué)平衡正向

移動，錯誤；B項，該反應(yīng)中化學(xué)計量數(shù)2<2+1,XH>0,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，加壓化學(xué)平

衡逆向移動，正確；C項，該反應(yīng)中化學(xué)計量數(shù)4+5V4+6,XH<0,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，

加壓化學(xué)平衡逆向移動，錯誤：D項，該反應(yīng)中化學(xué)計量數(shù)1+XH>0,加壓化學(xué)平衡

正向移動，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，與圖像不符，錯誤。

變式7(2018?山東高二聯(lián)考)對于可逆反應(yīng)2A(g)+B(g)2C(g)△/?(),下列各項對示

意圖解釋與圖像相符的是()

混合氣體

有催化劑

總壓強

無催化劑.

°時間

④

A.圖①表示壓強對反應(yīng)的影響3>n)

B.圖②表示溫度對反應(yīng)的影響

C.圖③表示平衡體系增加A對反應(yīng)的影響

D.圖④表示催化劑對反應(yīng)的影響

答案C

【相關(guān)鏈接】

化學(xué)平衡圖像的基本類型

(1)物質(zhì)的量(濃度)一時間圖像(〃/c-t圖像)

在2L密閉容器中，某一反應(yīng)有關(guān)物質(zhì)A(g)、B(g)、C(g)的物質(zhì)的量變化如圖所示。根據(jù)圖

像回答下列問題：

①橫坐標表示反應(yīng)過程中時間變化，縱坐標表示反應(yīng)過程中物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化。

②該反應(yīng)的化學(xué)方程式是3A(g)+B(g)2C(g)o

③在反應(yīng)達2min時，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率之間的關(guān)系是相等。

④若用A物質(zhì)的量濃度的變化表示反應(yīng)達平衡(2min)時的正反應(yīng)速率是0.15mol?L-'?min"

(2)速率一時間圖像(v—f圖像)

I./正突變，/逆漸變，且/!>/池,說明是增大了反應(yīng)物的濃度，使/正突變，且平

衡正向移動。

II./正、/逆都是突然減小的，且/逆，說明平衡正向移動，該反應(yīng)的正反應(yīng)可能

是放熱反應(yīng)或氣體總體積增大的反應(yīng)。

in./正、/逆都是突然增大的且增大程度相同，說明該化學(xué)平衡沒有發(fā)生移動，可能是使

用了催化劑，也可能是對反應(yīng)前后氣體總體積不發(fā)生變化的反應(yīng)壓縮體積(即增大壓強)所致。

(3)含量(轉(zhuǎn)化率)一時間一溫度(壓強)圖像

在化學(xué)平衡圖像中，先出現(xiàn)拐點的反應(yīng)則先達到平衡，先出現(xiàn)拐點的曲線表示的溫度較高或

壓強較大。

根據(jù)圖像回答下列問題：

I.表示%>￡,正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動。

n.表示R>n，壓強增大，A的轉(zhuǎn)化率減小，平衡逆向移動。說明正反應(yīng)是氣體總體積增大

的反應(yīng)。

III.生成物C的百分含量不變，說明平衡不發(fā)生移動，但反應(yīng)速率a>b,故a可能使用了催

化劑；也可能該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng)，a增大了壓強(壓縮體積)。

(4)含量(轉(zhuǎn)化率)一壓強一溫度圖像

在化學(xué)平衡圖像中，包括縱坐標、橫坐標和曲線所表示的意義共三個量。確定橫坐標所表示

的量后，討論縱坐標與曲線的關(guān)系；或者確定縱坐標所表示的量，討論橫坐標與曲線的關(guān)系,

即“定一議二”原則。解題過程中，可以作輔助線幫助分析。

例如反應(yīng)aA(g)+6B(g)cC(g)在不同溫度下(7K&),壓強(p)與混合氣體中C的含量(C%)

的關(guān)系圖像如圖所示。根據(jù)圖像回答下列問題:

c%

①彳為一條等溫線，隨著壓強的增大，C%減小，化學(xué)平衡逆向移動，a+慶C。

②在壓強一定時(如田)，溫度升高，C%增大，化學(xué)平衡正向移動，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。

(5)特殊圖像

①對于反應(yīng)aA(g)+6B(g)8(g)+㈤(g)XHVO,M點前，表示化學(xué)反應(yīng)從反應(yīng)開始到

建立平衡的過程，則八＞/逆，M點為平衡點，M點后為平衡受溫度的影響情況。

②如圖所示曲線是其他條件不變時，某反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線。圖中標出的

1、2、3^4四個點，表示vQr迎的是點3,表示/或0逆的是點1,而點2、4表示乙E=P逆。

|考題精選------------------精練深思觸類旁通

1.(2018?遼寧六校高二期中)在已經(jīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)的體系中，如果下列量發(fā)生變化，其

中一定能表明化學(xué)平衡移動的是()

A.反應(yīng)混合物的濃度B.反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

C.正、逆反應(yīng)的速率D.反應(yīng)體系的壓強

答案B

解析如果混合物中各組分的濃度變化而保持各組分的含量不變時，平衡不移動，A錯誤；

只有平衡移動才能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，所以反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率改變時，化學(xué)平衡一定發(fā)生了

移動，B正確，如果向反應(yīng)體系中加入催化劑，可以改變正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率，但是平衡

并不會發(fā)生移動，C錯誤；如果反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不變，則壓強對平衡無影響，D錯誤。

2.(2018?溫州市”十五校聯(lián)合體”聯(lián)考)對于合成氨反應(yīng)，達到平衡后，以下分析正確的是

()

A.升高溫度，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大

B.增大壓強，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大

C.減小反應(yīng)物濃度，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大

D.加入催化劑，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大

答案B

解析合成氨反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，但是溫度對吸

熱反應(yīng)的速率影響更大，即對逆反應(yīng)速率影響更大，A錯誤；減小反應(yīng)物濃度，使正反應(yīng)速

率減小，由于生成物的濃度沒有變化，所以逆反應(yīng)速率不變，平衡逆向移動，C錯誤；加入

催化劑，使正、逆反應(yīng)速率改變的倍數(shù)相同，化學(xué)平衡不發(fā)生移動，D錯誤。

3.(2018?寧波市月考)一定溫度下，在2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：xA(g)+B(g)2C(g)

A/XO,A、C的物質(zhì)的量隨時間變化的關(guān)系如圖。下列有關(guān)說法正確的是()

A.X—1

B.反應(yīng)進行到Imin時，反應(yīng)體系達到化學(xué)平衡狀態(tài)

C.2min后，A的正反應(yīng)速率一定等于C的逆反應(yīng)速率

D.2min后，容器中A與B的物質(zhì)的量之比一定為2：1

答案C

解析由圖像可知，在2min內(nèi)，A、C物質(zhì)的量的變化相等，說明A、C的化學(xué)計量系數(shù)相等，

故x=2,A錯誤；化學(xué)平衡狀態(tài)時各組分的物質(zhì)的量保持不變，所以反應(yīng)進行到2min時，達

到平衡狀態(tài)，B錯誤；根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量系數(shù)之比，2min后，A的正反應(yīng)速率

一定等于C的逆反應(yīng)速率，C正確；容器中A與B的物質(zhì)的量之比取決于起始時加入A、B的

量，所以平衡時A與B的物質(zhì)的量之比不一定等于化學(xué)計量系數(shù)，D錯誤。

4.(2018?嘉興市第一中學(xué)期中)某溫度下，在一個2L的密閉容器中加入4molA和2molB進

行如下反應(yīng):3A(g)+2B(g)4C(s)+D(g),反應(yīng)2min后達到平衡，測得生成1.6molC,

下列說法正確的是()

A.前2min,D的平均反應(yīng)速率為0.2mol??mirT'

B.此時，B的平衡轉(zhuǎn)化率是40%

C.升高該體系的溫度，化學(xué)平衡常數(shù)不變

1).增加C,逆向速率增大

答案B

解析3A(g)+2B(g)4C(s)+D(g)

起始濃度(mol」T)210

轉(zhuǎn)化濃度(mol?L-1)0.60.40.2

平衡濃度(mol?L-1)1.40.60.2

則前2min,D的平均反應(yīng)速率為0.2mol,L-l-j-2min=0.Imol,L1,min-1,A錯誤;此時，B

04

的平衡轉(zhuǎn)化率是丁X100%=4(W,B正確；升高該體系的溫度，平衡一定移動，化學(xué)平衡常

數(shù)一定發(fā)生變化，C錯誤；物質(zhì)C是固體，增加C,速率不變，D錯誤。

5.(2018?嘉興市第一中學(xué)期中)已知：X(g)+2Y(g)3Z(g)A/7=-akJ?mor'(a>0),

下列說法不正確的是()

A.0.ImolX和0.2molY充分反應(yīng)生成Z,放出能量一定小于0.lakj

B.Y的起始濃度不能為零，平衡濃度也不能為零

C.在其他條件不變的情況下，降低反應(yīng)溫度，正、逆反應(yīng)速率均減小

D.當(dāng)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，一定存在3y(Y)正=2MZ)逆

答案B

解析由于是可逆反應(yīng)，0.ImolX和0.2molY充分反應(yīng)生成Z,放出能量一定小于0.lakj,A

正確；如果從Z開始建立平衡，丫的起始濃度可以為零，但平衡濃度不能為零，B錯誤；在其

他條件不變的情況下，降低反應(yīng)溫度，正、逆反應(yīng)速率均減小，C正確；當(dāng)反應(yīng)達到平衡狀

態(tài)時正、逆反應(yīng)速率相等，根據(jù)反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比可知一定存在3r(Y)

正=2r(Z)逆，D正確。

6.已知MnOz、F*、C產(chǎn)等均可以催化過氧化氫的分解。某化學(xué)實驗小組為確定過氧化氫分

解的最佳催化條件，用如圖裝置進行實驗，反應(yīng)物用量和反應(yīng)停止的時間數(shù)據(jù)如下表：

\MnO?

間\

0.1go.3go.8g

H2O2

lOmLl.5%223s67s56s

10mL3.0%308s109s98s

10mL4.5%395s149s116s

請回答下列問題：

(1)盛裝雙氧水的化學(xué)儀器名稱是。

(2)如何檢驗該套裝置的氣密性

(3)相同濃度的過氧化氫，其分解速率隨著二氧化鎰用量的增加而。

(4)從實驗效果和“綠色化學(xué)”角度考慮，雙氧水的濃度相同時，加入g的二氧化鎰

為較佳選擇。

(5)某同學(xué)查閱資料知道，1似)2是一種常見的氧化劑，可以將Fe"氧化為Fe",他在FeCL溶

液中加入過氧化氫溶液，發(fā)現(xiàn)溶液由淺綠色變成了棕黃色，過了一會，又產(chǎn)生了氣體，猜測

該氣體可能為________,產(chǎn)生該氣體的原因是。

答案(1)分液漏斗(2)關(guān)閉分液漏斗的活塞，將注射器的活栓向外拉出一段距離，若一段

時間后活栓能夠恢復(fù)到原位置，則裝置的氣密性良好(3)加快(4)0.3(5)02生成的Fe?

+催化了過氧化氫的分解

解析(2)通常利用在密閉體系中形成壓強差來檢驗裝置的氣密性，本實驗中推拉注射器活栓

就可以造成氣壓差，再觀察活栓能否復(fù)位。

(3)由表格數(shù)據(jù)可知，過氧化氫濃度相同時，增大MnOa的質(zhì)量，反應(yīng)停止所用時間縮短，反

應(yīng)速率加快，所以相同濃度的過氧化氫，其分解速率隨著二氧化鐳用量的增加而加快。

(4)從表格數(shù)據(jù)看，三次實驗中盡管雙氧水的濃度不同，但使用0.3gMnOz的反應(yīng)速率明顯比

0.IgMnO?加快很多倍，使用0.8gMnO2盡管比0.3gMnO?時反應(yīng)速率有所加快，但增大的幅度很

小，而“綠色化學(xué)”要求經(jīng)濟性、從源頭減少污染物的產(chǎn)生等，所以使用O.3gMnOz既能有較

好的實驗效果又符合“綠色化學(xué)”的理念。

(5)在FeCk溶液中加入過氧化氫溶液，發(fā)現(xiàn)溶液由淺綠色變成了棕黃色，是因為H◎?qū)e2+

氧化為F?3+,根據(jù)題給信息，F(xiàn)e3+可以催化過氧化氫的分解，所以HQ?在Fe"催化下發(fā)生了

Fe計

分解反應(yīng)2H2O2^=2H2O+O2t。

7.(2018?溫州市求知中學(xué)期中)830K時，在密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng)：CO(g)+

HzO(g)CO2(g)+H2(g)

試回答下列問題：

-1-

(1)若起始時c(CO)=2mol?L,C(H20)=3mol-L',達到平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為60%,則在

該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)-o

-1

(2)在相同溫度下,若起始時。(C0)=lmol?「'，c(H20)=2mol?L,反應(yīng)進行一段時間后，

測得上的濃度為0.5mol-L-1,則此時該反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)(填“是”或

“否")，此時r(正)_(填或“=")r(逆)

(3)若降低溫度，Hz的體積分數(shù)增大，該反應(yīng)的4值將,正反應(yīng)的速率將。

答案(1)1⑵否＞(3)增大減小

解析(1)平衡時C0的轉(zhuǎn)化率為60%,則CO的濃度變化量為2mol?:以60%=1.2111。1?口,

則建立如下三段式：

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

起始(mol?LT)2300

變化1.21.21.21.2

平衡(mol」-')0.81.81.21.2

i'x]o

故平衡常數(shù)｛===1。

U.oA1.o

-1-1

(2)在相同溫度下(830K),若起始時c(C0)=lmol-L,c(H20)=2mol-L,反應(yīng)進行一段

時間后，測得心的濃度為0.5mol-L-',此時c(C0)為0.5mol?。(40)為1.5mol?「'、

c(COz)為0.5mol-r1,則濃度商故平衡向正反應(yīng)方向進行，此時八正)

>M逆)。

(3)溫度降低，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，化學(xué)平衡正向移動，二氧化碳和氫氣濃度增大，一氧化碳

和水的濃度減小，平衡常數(shù)/增大；降低溫度，反應(yīng)速率減小。

8.(2018?嘉興市第一中學(xué)期中)在2L的密閉容器中，進行如下化學(xué)反應(yīng)：C02(g)+

H2(g)CO(g)+H20(g),其化學(xué)平衡常數(shù)4和溫度t的關(guān)系如下表：

t/℃70080083010001200

K0.60.91.01.72.6

回答下列問題：

(1)該反應(yīng)為(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(2)能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是一。

A.容器中壓強不變B.混合氣體中c(C0)不變

C.”田2)=/逆(40)D.c(C02)=c(C0)

⑶某溫度下，平衡濃度符合下式：c(C0j?c(Hj=c(C0)?。(也0),試判斷此時的溫度為

°C。該溫度下，若向該容器中充入〃(C0j=lmol,4min末達到平衡，

COz的轉(zhuǎn)化率為；H?的體積分數(shù)為。

⑷寫出增大逆反應(yīng)速率的措施：(至少寫兩

種)。

答案(1)吸熱(2)BC(3)83050%25%(4)增加CO的量、升溫、加入催化劑

解析(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知隨著溫度的升高，平衡常數(shù)逐漸增大，這說明升高溫度平衡向正

反應(yīng)方向進行，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(2)反應(yīng)前后體積不變，壓強始終不變，A錯誤；c(C0j

=c(CO)不能說明正、逆反應(yīng)速率相等，不一定處于平衡狀態(tài)，D錯誤，答案選BC。(3)此時

濃度嫡嗡毋六1,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知此時的溫度為83。。根據(jù)方程式可知

CO2(g)+H2(g)C0(g)+H20(g)

起始量(mol)1100

轉(zhuǎn)化量(mol)xxxx

平衡量(mol)1-X\—XXX

則K=7I一各一；=1,解得x=0.5,所以他的轉(zhuǎn)化率為50%；友的體積分數(shù)為竽乎X100%

(1-A)(1一期2mol

=25%o

(4)根據(jù)外界條件對反應(yīng)速率的影響可知升高溫度或增大壓強可以增大逆反應(yīng)速率。

I微型專題練-----------------對點突破強化提高

力對點訓(xùn)練

題組一化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素

1.(2018?大連調(diào)研)在一定條件下，反應(yīng)Nz(g)+3H2(g)2NH：,(g)在10L恒容密閉容器中

進行，測得2min內(nèi)氮氣的物質(zhì)的量由20moi減少到8mol,則2min內(nèi)氮氣的化學(xué)反應(yīng)速率為

()

A.1.2moi,L1,min-1B.0.8moi,L"!,min'

C.1.Omol,L1,min'D.0.6mol,L',min1

答案D

20moi—8mol

解析2min內(nèi)，N?的物質(zhì)的量由20mol減少到8moi，貝ijr(N)=~T~=----------=0.6mol?L

2At2min

—1?-I

?mino

2.(2018?陜西安康第二次聯(lián)考)對于反應(yīng)X(g)+Y(s)=2Z(g),下列條件不能改變化學(xué)反

應(yīng)速率的是()

A.升高溫度B.加入催化劑

C.擴大容器體積D.再加入一定量的Y

答案D

解析升高溫度，反應(yīng)速率加快，A錯誤；加入催化劑，可以改變反應(yīng)速率，B錯誤；擴大容

器體積，相當(dāng)于減小氣態(tài)物質(zhì)的濃度，反應(yīng)速率減慢，C錯誤；Y屬于純固體，改變其用量,

濃度不變，反應(yīng)速率不變，D正確。

3.等質(zhì)量的鐵與過量鹽酸在不同的實驗條件下進行反應(yīng)(實驗數(shù)據(jù)見下表)，c為鹽酸的濃度

(mol?測定反應(yīng)相同時間后產(chǎn)生氨氣的體積匕則/值最大的組是()

組別c/mol?L-1溫度/℃鐵的狀態(tài)

A2.025塊狀

B2.530粉末

C2.550塊狀

D2.550粉末

答案D

解析C、D組溫度最高，且D組使用的是鐵粉，故D組反應(yīng)最快，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的量最

多。

【考點】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

【題點】控制變量方法的應(yīng)用

題組二化學(xué)平衡及其移動

4.對處于化學(xué)平衡的體系，關(guān)于化學(xué)平衡與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系正確的是()

A.化學(xué)反應(yīng)速率變化時，化學(xué)平衡一定發(fā)生移動

B.正反應(yīng)進行的程度大，正反應(yīng)速率一定