化學反應速率與化學平衡-高考化學講解練習

備戰(zhàn)2023年高考化學【二輪?精準提升】重難點精講精練

專題12化學反應速率與化學平衡

一、考情分析

“化學反應原理''從熱力學、動力學等方面探索化學反應的規(guī)律及人類對其控制與利用，對于發(fā)展學生

“變化觀念與平衡思想”“科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)具有無法替代的作用。

高考題中常以圖像、表格為載體，借助化工生產(chǎn)或生活實際中的具體情境，考查提取信息、分析問題、

解決問題的能力.反應速率方面力要考杳反應速率的計算及影響反應速率的因素，有時會引入反應速率常

數(shù)等概念；化學平衡重點考查平衡常數(shù)、轉化率、產(chǎn)率的計算及最佳反應條件的選擇。

“化學反應原理”大題的考點布局：

XH-TXS反應能

蓋斯定律

方向量

平衡轉化率變

化化

反應熱化學方程式

化學平衡常數(shù)學

限度

反

平衡的影響因素物

應

質原子守恒

反應速率變

卜反應化

快慢得失電子守恒

I影響速率的因素卜

二、考點剖析

【考點一】化學反應速率的計算及速率常數(shù)的應用

1.有關化學反應速率計算公式的理解

對于反應wA(g)+nB(g)=cC(g)+√D(g)

A"?B?

Ac?B?=Γ

(1)計算公式:V(B)γ

用上式進行某物質反應速率計算時需注意以下幾點：

①濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質，不適用于固體和純液體。

②化學反應速率是某段時間內的平均反應速率，而不是瞬時速率，且計算時取正值。

③同一反應用不同的物質表示反應速率時，數(shù)值可能不同，但意義相同。

(2)根據(jù)圖表中數(shù)據(jù)和定義計算：V(X)=:鬻蒙吠jm。,即V(X)=國=罷,計算

時間的變化重(S或min或h)?Z片加

時一定要注意容器或溶液的體積，不能忽視容器或溶液的體積V,盲目地把△〃當作AC代入公式進行計算,

01/31

同時還要注意單位及規(guī)范書寫，還要根據(jù)要求注意有效數(shù)字的處理。

(3)同一反應用不同的物質表示反應速率時，數(shù)值可能不同，但意義相同。不同物質表示的反應速率,

存在如下關系：v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=wι'.n?c?d.

2.化學反應速率常數(shù)及應用

含義速率常數(shù)⑻是指在給定溫度下，反應物濃度皆為ImoI?L∣時的反應速率

速率常數(shù)

意義在相同的濃度條件下，可用速率常數(shù)大小來比較化學反應的反應速率

一定溫度下，化學反應速率與反應物濃度以其計量數(shù)為指數(shù)的事的乘積成

含義

正比

反應：αA(g)+Z>B(g)鏟金gG(g)+?H(g)

表達式：Vffi=AJEC"(A)d(B)(其中k正為正反應的速率常數(shù))，

速率方程

V連=kis?G(G)?c"(H)(其中k足為逆反應的速率常數(shù))

表達式

反應：2NCh(g)2NO(g)+O2(g)

2

表達式：Pif=kii=?c(N02).

2

V逆=左jj?c(NO)?c(θ2)

一定溫度下，可逆反應：0A(g)+6B(g)÷=≥gG(g)+AH(g),達到平衡狀

速率常數(shù)與

推導ft

態(tài)時，ViE=JtiEd(A)?c(B),V-=無泗Y(G)d(H),因平衡時V￡=」逆,則%

化學平衡常

iE?c"(A)d(B尸的?d(G)?c"(H)

數(shù)之間的關

系k,E=d?G?-d?H?_K

關系

上迎一c??A?d?B?一

題組訓練:

1.有研究認為，強堿性溶液中反應「+CIO=KΓ+C「分三步進行，其中兩步如下:

第一步ClO+H2O→HOC1+OH^Kι=3.3χl(∏°

第三步HOI+0H→IO+H2OK3=2.3X103

下列說法錯誤的是()

A.反應第二步為HoCl+1→HOI+CΓ

B.由K可判斷反應第三步比第一步快

C.升高溫度可以加快CIcr的水解

D.HOCI和HOI都是弱酸

02/31

【答案】B

【解析】

總反應一第一步反應一第三步反應可得第二步為HoCl+「一>HOI+CΓ,A正確：平衡常數(shù)的數(shù)值大小

可以判斷反應進行的程度，不能判斷反應速率大小，B錯誤；升高溫度可以加快反應速率，C正確；ClO

在水溶液中發(fā)生水解，說明HOCl為弱酸，根據(jù)題目所給方程式可知第三步反應中HOI以分子形式參與反

應，說明HOl也是弱酸，D正確。

2.(202卜河北等級考)室溫下，某溶液初始時僅溶有M和N且濃度相等，同時發(fā)生以下兩個反應：①M+

22

N==X+Y;②M+N=X+Z。反應①的速率可表示為vι=?∣c(M),反應②的速率可表示為v2=?2C(M)(?∣>

上為速率常數(shù))。反應體系中組分M、Z的濃度隨時間變化情況如圖，下列說法錯誤的是()

S方

Γ

T

OO.

U.4

)lO..3

飛O.6.2J

OIO2030405060

f/min

A.0?30min時間段內,Y的平均反應速率為6.67XlOrm均?L1?min1

B.反應開始后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變

C.如果反應能進行到底，反應結束時62.5%的M轉化為Z

D.反應①的活化能比反應②的活化能大

【答案】A

【解析】

0?30min時間段內,Δc(Z)=0.125mol?L',Δc(M)=0.500mol?L1-0.300moIL1=0.200mol?L反應

①中Ae(M)=O.200mol?L^l-0.125mol?L^,=0.075mol?L1,則Ac(Y)=O.075mol?L^1,V(Y)=U=

t

0?°75-*-l=2.5×103mol?L?-min1,A說法錯誤；反應①、②速率之比為以=統(tǒng)等=旦，為定值，則

Y、Z的濃度變化量之比也為定值，故反應開始后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變，B說法正確；由

分析可知，yi=?=°?075.mol:LJ=3,如果反應能進行到底，反應結束時①、②的轉化率之比為3：5,因

V2k20.125mol?L^'5

此有“即62.5%)的M轉化為Z,C說法正確；結合C選項，反應①的速率小于反應②的速率，所以反應①

8

的活化能比反應②的活化能大，D說法正確。

3.(2020?全國∏卷)高溫下，甲烷生成乙烷的反應如下：2CHL?C2H6+H2O反應在初期階段的速率方

03/31

程為∕?=gccH4,其中A為反應速率常數(shù)。

(1)設反應開始時的反應速率為八，甲烷的轉化率為α時的反應速率為a則廠2=r.?

(2)對于處于初期階段的該反應，下列說法正確的是0

A.增加甲烷濃度，r增大B.增加H2濃度，廠增大

C.乙烷的生成速率逐漸增大D.降低反應溫度，A減小

【答案】⑴(La)(2)AD

【解析】

(1)反應初始時可認為CCH4=ImolL',則根據(jù)初期階段的速率方程可知左="，當CHa的轉化率為ɑ時，

1

CCH4=(]—α)mol?L,則此時Γ2=(l—α)r∣o

⑵由r=4XCCH4可知，CE的濃度越大，反應速率r越大，A項正確；增加1力濃度，CH4的濃度減小或不

變，則，?減小或不變，B項錯誤；隨著反應的進行，CK的濃度逐漸減小，則反應速率逐漸減小，C項錯

誤；降低溫度，該反應進行非常緩慢甚至停止，即發(fā)也隨著減小，D項正確。

4.對于反應2SiHCb(g)=SiH2Cb(g)+SiCl4(g),采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑，在323K和343

K時SiHCl3的轉化率隨時間變化的結果如圖所示。

25

?

<20

￥

15

墀

?1

>0

!H

S5

100200300400t/min

比較a、b處反應速率大?。篤aM填“大于”“小于”或“等于")。反應速率y=v正一y逆=%」卜”輸。3—4

axsiH2cl2λ-sicι4,心、心分別為正、逆向反應速率常數(shù)，X為物質的量分數(shù)，計算a處的"=________(保留

Va

1位小數(shù))。

【答案】大于1.3

【解析】

溫度越高，反應速率越快，a點溫度為343K,b點溫度為323K,故反應速率：匕＞%。反應速率V=叭E-V

s=Au;xiiHci3-AaXSiH2Cl2XSiCI4,則有va=?αχSiH2‰SiCI4,343Kf反應達到平衡狀態(tài)

時V,E=V逆，即八∕6iHC∣3=左逆XSiH2α2xsic∣4,此時SiHCb的平衡轉化率α=22%,經(jīng)計算可得SiHCl3、SiH2Cl2,

SieI4的物質的量分數(shù)分別為0.78、0.11、0.11,貝IJ有KFXO.782=無逆xθ.IP,勺!i=Joo2。a處SiHeb的

~kM0.782

04/31

平衡轉化率α=20%,此時SiHCI3、SiH2Cl2>SiCI4的物質的量分數(shù)分別為0.8、0.1、0.1,則有口=

vx

k正2

,Oτ~,冠HQ3

■正JSiHCkfe?

002x2

fe?JSiPLCLJSiCL=ΛSi?Cl^aSiCl2=°β≈i3。

^^^40.12-

5.CO與Ni發(fā)生皴化反應形成的絡合物可作為催化烯煌反應的催化劑。Ni的線化反應為Ni⑸+

4C0(g)U=Ni(CO)4(g)Δ∕∕<0,氣溫度下，將足量的Ni粉和3.7molCO加入到剛性密閉容器中，10min

時反應達到平衡，測得體系的壓強為原來的人。則：

(I)O?10min內平均反應速率v(Ni)=g?min^1o

(2)研究表明，正反應速率V￡=k正?∕(CO),逆反應速率V逆=左逆品Ni(CC)聞(左正和左逆分別表示正反應和逆反

應的速率常數(shù)，X為物質的量分數(shù))，計算TO溫度下的”=_______。

ka

【答案】(1)5.31(2)9×103

【解析】

(1)在恒容密閉容器中，氣體的壓強之比等于氣體的物質的量之比，在反應開始時加入了3.7molCO,反應

達到平衡時測得體系的壓強為原來的則氣體的物質的量為〃(氣體)=已x3.7mol=lmol,假設平衡時

反應產(chǎn)生Ni(CO)4(g)為%mol,則反應消耗CO物質的量為4xmol,平衡時CO物質的量為(3.7-4x)mol,

則(3.7-4x)mol+xmol=lmol,解得x=0.9,由方程式可知消耗的Ni與反應產(chǎn)生的Ni(Co)4(g)的物質的量

相同，因此Iomin內反應消耗Ni的物質的量為0.9mol,其質量是W(Ni)=O.9mol'59g?mol∣=53.1g,所

以0~10min內平均反應速率v(Ni)=53.1g÷10min=5.31g?min1;

(2)當反應達到平衡時V,；=V龍，由于正反應速率Vlh=hr?χ4(C0),逆反應速率ViS=左逆?χ[Ni(C0)4],所以Z

c)

,X4(CO)=A?Λ[Ni(CO)],'=嗎C'?a=K,根據(jù)(1)可知平衡時"[Ni(CO)4]=0.9mol,"(CO)=LOmol

a4k逆x47CO?

八CICl1匚口、1，c~0.1mol1z?∕-c?I0.9mol9山…〃k：xfNi?C0?4]

—0.9mol=0.1mol,所以X(Co)=---------=-，x[N1(CO)4]=----------=—，所以K=-l]=-u---------L=

LOmoIIO1.0molIO左逆x47CO?

=9×I03o

【考點二】化學平衡狀態(tài)的標志判斷

1.判斷化學平衡狀態(tài)的方法——“正逆相等，變量不變”

(1)等一“正逆相等”

①同一物質(兩種表述)：V正=V逆，斷鍵數(shù)=成鍵數(shù)。

05/31

V(X)v;(Y)

②不同物質:iEa

X的化學計量數(shù)Y的化學計量數(shù)

(2)定——“變量不變”：如果一個量是隨反應進行而改變的(即變量)，當其“不變”時，反應達到平衡狀

態(tài)，即“變量”不變τ平衡狀態(tài)。

2.化學反應中的特殊情況說明

(1)某一時刻，各物質的濃度(或物質的量或分子數(shù))之比等于化學計量數(shù)之比的狀態(tài)。

(2)恒溫、恒容條件下氣體體積不變的反應，混合氣體的壓強或氣體的總物質的量不隨時間而變化，如

2HI(g)^=^l2(g)+H2(g)o

(3)全部是氣體參加的體積不變的反應,體系的平均相對分子質量不隨時間而變化，如2HI(g)I2(g)

+∏2(g)o

(4)全部是氣體參加的反應，恒容條件下體系的密度保持不變。

題組訓練：

1.下列描述的化學反應狀態(tài)，不一定是平衡狀態(tài)的是()

A.H2(g)+Br2(g)=i2HBr(g),恒溫、恒容下，反應體系中氣體的顏色保持不變

B.2NO2(g)N2O4(g),恒溫、恒容下，反應體系中氣體的壓強保持不變

C.CaCO3(S)局溫CO2(g)+CaO(s),恒溫、恒容下，反應體系中氣體的密度保持不變

D.N2(g)+3H2(g);F=2NH3(g),反應體系中E與N2的物質的量之比保持3：1

【答案】D

【解析】

H2(g)+Br2(g)÷=^2HBr(g),恒溫、恒容下，反應體系中氣體的顏色保持不變，說明澳單質的濃度不再變

化，達到了平衡，選項A不符合題意；2NCh(g);UN2O4(g)是反應前后氣體化學計量數(shù)變化的反應，當

恒溫、恒容下，反應體系中氣體的壓強保持不變，達到了平衡，選項B不符合題意：CaCO3⑸同溫CO2(g)

+CaO(s),恒溫、恒容下，反應體系中氣體的密度等于氣體的質量和體積的比值，質量變化，體積不變，

所以密度變化，當氣體的密度保持不變時，達到平衡狀態(tài)，選項C不符合題意；3H2(g)+N2(g)不=+2NH3(g)

反應體系中H2與N?的物質的量之比保持3：I,不能證明正、逆反應速率相等，不一定是平衡狀態(tài)，選項

D符合題意.

2.(2021?上海閔行區(qū)高三一模)恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應：CO(g)+2H2(g)÷=?CH3OH(g)o下列能

判斷反應已達到平衡狀態(tài)的是()

A.容器內氣體密度保持不變

06/31

B.該反應的化學平衡常數(shù)保持不變

C.Cc)與CH3OH的體積分數(shù)之比為1：1

D.Co與CH3OH的生成速率之比為1：1

【答案】D

【解析】

在恒溫恒容的密閉容器中，p=p反應前后全是氣體，質量前后不變，密度始終不變，所以密度無法判斷

是否達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；化學平衡常數(shù)只與溫度有關，恒溫條件平衡常數(shù)始終不變，所以平衡常數(shù)

無法判斷是否達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；CO與CHQH的體積分數(shù)之比為1：1,不能體現(xiàn)正逆反應速率

相等，也不能體現(xiàn)各組分的濃度、百分含量等變量不再變化，故C錯誤；CO的生成速率是V鼠CO),利用

速率之比等于化學計量數(shù)之比得到VjS(CH3。H)=ViS(C0),而CH3OH的生成速率是v,l(CH3OH),有v“

(CH3OH)=Vs(CH3OH),所以達到平衡狀態(tài)，故D正確?

3.(2021?贛州期中)恒溫條件下，可逆反應：2N0(g)+Ch(g)=i2N02(g)在體積固定的密閉容器中進行，

達到平衡狀態(tài)的標志是()

①單位時間內生成nmolO2的同時生成InmolNO2

②單位時間內生成nmolO2的同時生成2nmolNO

③用No2、NO、O2表示的反應速率之比為2：2：1的狀態(tài)

④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)

⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)

⑦混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態(tài)

A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦

C.①③④⑤D.全部

【答案】A

【解析】

單位時間內生成nmolCh的同時生成InmolNO2描述的是正逆兩個方向的反應，口NO2的系數(shù)是O2的兩

倍，故有V(正)=v(逆)，則①可以作為判斷平衡的標志；單位時間內生成“molCh的同時生成2〃molNO,

二者均為逆反應方向的速率，不能說明正逆反應速率相等，②不能作為判斷平衡的標志；用NO八NO、

O2表示的反應速率之比為2:2：1的狀態(tài)是反應進行到任何時刻都成立的關系,不能說明達到了平衡狀態(tài)，

③不能作為判斷平衡的標志；混合氣體的顏色不變化說明二氧化氮的濃度不變化，說明反應達到平衡狀態(tài)，

④能作為判斷平衡的標志；該反應是?個反應前后氣體的質量不會改變的化學反應，混合氣體的質量是守

07/31

恒的，容器的體積不變，導致混合氣體的密度始終不變，所以⑤混合氣體的密度不變時不能作為判斷平衡

的標志：因該反應是物質的量減小的化學反應，物質的量與壓強成正比，未達到平衡狀態(tài)前，反應體系壓

強不斷變化，當混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化，能說明反應達到平衡狀態(tài)，⑥能作為判斷平衡的

標志；混合氣體的平均相對分子質量在數(shù)值上等于其平均摩爾質量，即混合氣體的總質量與混合氣體的總

物質的量的比，因質量是守恒的，反應達到平衡狀態(tài)前，氣體的物質的量不斷變化，只有達到平衡時才不

變，當混合氣體的平均摩爾質量不再變化，證明達到了平衡狀態(tài)，⑦能作為判斷平衡的標志。

4.一定溫度下，反應N2(g)+3H2(g)『=^2NE(g)達到化學平衡狀態(tài)的標志是()

A.N2、H2和NH3的質量分數(shù)不再改變

B.C(N2)：C(H2)：C(NH3)=I：3：2

C.N2和Hz的物質的量之和等于NE的物質的量的2倍

D.單位時間內每增加1molN2,同時增加3molH2

【答案】A

【解析】

N2、H2和NH3的質量分數(shù)不再改變說明N2、H2和NH3的質量都不再改變，說明達到了平衡狀態(tài)，A正確;

C(N2):C(H2)：C(NH3)=I：3：2不能說明正逆反應速率相等，不能判斷是否處于平衡狀態(tài)，B錯誤；用和

H2的物質的量之和是NE的物質的量的2倍不能判斷物質的量是否還在改變,不能說明是否達到平衡狀態(tài),

C錯誤；單位時間內每增加ImolN2,根據(jù)方程式可知必然同時增加3molth，不能說明達到平衡狀態(tài)，D

錯誤。

5.298K時,將20mL3xmorLrNa3AsO3>20mL3xmol?L?I2和20mLNaOH溶液混合，發(fā)生反應：

3-3-3一

AsO3(aq)+l2(aq)+2OH7aq)AsO4(aq)+2Γ(aq)+H2O(l)o溶液中C(ASO《)與反應時間⑺的關系

如圖所示。

(

』

?

一

U。

I

)

C、

tos

wv

r/min

(1)下列可判斷反應達到平衡的是(填字母)。

a.溶液的PH不再變化B.v(?)=2V(ASO3)

c(ASO：)

不再變化D.C(I-)=ymo卜L-I

c(AsOi)

08/31

（2）tm時，v寸V迎（填“大于”“小于”或，等于"）。

⑶b時VKtn時V也填“大于”“小于”或“等于”），理由是o

【答案】（l）ac（2）大于（3）小于r,“時生成物濃度較低

【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，說明反應達

3一3~

到平衡狀態(tài)，a項正確；當LE（Γ）=2V逆（ASO3）或y逆（「）=2V正（ASo3）時反應達到平衡狀態(tài)，選項中的

3一3~

速率未指明是正反應速率還是逆反應速率，b項錯誤；反應達到平衡之前，c（AsO；）逐漸減小而C（ASO4）

逐漸增大，故BSM上逐漸增大,當C'ASUfJ不變時反應達到平衡狀態(tài),C項正確：根據(jù)離子方

c（AS0：）c（ASO；）

3-3-

程式可知反應體系中恒有C（「）=2C（ASC>4）,觀察圖像可知反應達到平衡時C（ASo4）—ymol?Ll,此時

c（I）=2>?mol?L',d項錯誤。

（2）∕m時反應未達到平衡狀態(tài)，所以也大于1，巡（3）從/?,到/“，反應逐漸趨于平衡狀態(tài)，反應物濃度逐漸減小

而生成物濃度逐漸增大，所以正反應速率逐漸減小，逆反應速率逐漸增大，故4“時ViS小于%時V逆。

【考點三】速率、平衡的影響因素

（一）影響化學反應速率的外界因素分析

1.外界條件對反應速率的影響結果

（1）溫度

①正反應是放熱反應：升高溫度，v（正）、V（逆）均增大，但W逆）增大的幅度更大。

②正反應是吸熱反應：升高溫度，v（正）、W逆）均增大，但M正）增大的幅度更大。

（2）壓強

①正反應是氣體物質的量減小的反應：增大壓強，v（正）、v（逆）均增大，但v（正）增大的幅度更大。

②正反應是氣體物質的量增大的反應：增大壓強，v（正）、v（逆）均增大，但W逆）增大的幅度更大。

③反應是反應前后氣體物質的量不變的反應：增大壓強，v（正）、v（逆）同等程度增大。

（3）催化劑

使用催化劑，v（正）、v（逆）同等程度增大。

2.氣體反應體系中充入“惰性氣體”（不參加反應）時對反應速率的影響結果

（1）恒溫恒容：充入“惰性氣體”一>壓強增大一?物質濃度不變（活化分子濃度不變）一?反應速率不變。

09/31

（2）恒溫恒壓：充入“惰性氣體''一√本積增大一＞物質濃度減?。ɑ罨肿訚舛葴p?。┮?反應速率減小。

3.活化分子、有效碰撞與反應速率的關系

（二）影響化學平衡的外界因素分析

1.影響化學平衡的因素

條件的改變（其他條件不變）化學平衡的移動

增大反應物濃度或減小生成物濃度向正反應方向移動

濃度

減小反應物濃度或增大生成物濃度向逆反應方向移動

增大壓強向氣體體積減小的方向移動

反應前后氣體分子數(shù)改變

壓強（對有氣體

減小壓強向氣體體積增大的方向移動

存在的反應）

反應前后體分子數(shù)不變改變壓強平衡不移動

升高溫度向吸熱反應方向移動

溫度

降低溫度向放熱反應方向移動

催化布一使用催化劑平衡不移動

2.幾種特殊情況說明

（1）改變固體或純液體的量，對化學平衡沒影響。

（2）“惰性氣體”對化學平衡的影響。

①恒溫、恒容條件：

②恒溫、恒壓條件:

10/31

③同等程度地改變反應混合物中各物質的濃度時，應視為壓強的影響。

3.解答化學平衡移動問題的一般思路

速率不變（如容積不變時充入不參與反應的氣體）平

衡

不

使用催化劑

改變程度相同移

改

”（正）=u（逆）動

速

變氣體體積不變的反應改變壓強一

率

條

改d濃度變化平”（正）＞”（逆）

變衡

件改變程度不同平衡正向移動

"（正）≠v（逆）T壓強變化移

動u（正）＜"（逆）

T溫度變化平衡逆向移動

題組訓練：

i

1.（2020?浙江7月選考，20）一定條件下：2NO2（g）三=N2O4（g）MV0。在測定NO2的相對分子質量時,

下列條件中，測定結果誤差最小的是（）

A.溫度0℃、壓強50kPa

B.溫度130℃,壓強30OkPa

C.溫度25℃、壓強IoOkPa

D.溫度130℃、壓強50kPa

【答案】D

【解析】

測定NCh的相對分子質量時，要使平衡逆向移動，且逆向移動的程度越大，測定結果的誤差越小。該反應

的正反應是氣體分子數(shù)減少的放熱反應，因此溫度越高、壓強越小時，平衡逆向移動的程度越大，故選D。

2.[2018?全國卷∏,27（1）節(jié)選]CHLC02催化重整反應為CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）Δ∕∕=+247

kJ?mor',有利于提高CH4平衡轉化率的條件是（填標號）。

A.高溫低壓B.低溫高壓

C.高溫高壓D.低溫低壓

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【答案】A

【解析】

根據(jù)平衡移動的影響因素，該反應的正反應是一個吸熱、氣體體積增大的反應，所以高溫低壓有利于平衡

正向移動。

3.(2020?浙江7月選考，18)5mL0.1mol?LIKI溶液與ImLO.1mol?L∣FeCb溶液發(fā)生反應：2Fe3'(aq)+

2Γ(aq)÷z=i2Fe2+(aq)+E(aq),達到平衡。下列說法不正確的是()

A.加入苯，振蕩，平衡正向移動

B.經(jīng)苯2次萃取分離后，在水溶液中加入KSCN,溶液呈紅色，表明該化學反應存在限度

C.加入FeSO4固體，平衡逆向移動

+

r29Fe29

D.該反應的平衡常數(shù)K=,C_

c27Fe3+7?c27Γ?

【答案】D

【解析】

加入苯，振蕩，苯萃取了12,水溶液中的c(k)減小，平衡正向移動，A正確；反應開始時"(KI)>"(FeCb),

反應中Kl過量；經(jīng)苯兩次萃取分離后，水溶液中c(h)很小，加入KSCN,溶液呈紅色，說明水溶液中仍

含有Fe3',證明該反應是可逆反應，存在一定限度，B正確；加入FeSO&固體，c(Fe2')增大，平衡逆向移

動，C正確；該反應在溶液中進行，平衡常數(shù)K=W?：?L?,D錯誤。

c27Fe3+7?c2?1-?

4.一定溫度下，在一個容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應：2N2θ3(g)+3C(s)=i2N2(g)+3CCh(g)Δ?

>0,若0?10s內消耗了2molC,下列說法正確的是()

A.0~10s內用C表示的平均反應速率為v(C)=0.1mol?L^'<'

B.當VHN2O3)=V氯Ce)2)時，反應達到平衡狀態(tài)

C.升高溫度正反應速率加快，逆反應速率減慢

D.該反應達平衡后，減小反應體系的體積，平衡向逆反應方向移動

【答案】D

【解析】

C為固體，不能用濃度的變化表示C的反應速率，A錯誤；當VKN2O3)=V泗(CO2)時，則3vKN2Ch)=2v逾

(N2O3),正、逆反應速率不相等，反應未平衡，B錯誤；升高溫度可以提高活化分子百分數(shù)，正、逆反應

速率均增大，C錯誤；減小反應體系的體積，即增大壓強，該反應為氣體體積增大的反應，增大壓強平衡

逆向移動，D正確.

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l

5.298K時，將20mL3xmol?L^Na3AsO320mL3xmol?L^'I2^H20mLNaOH溶液混合,發(fā)生反應:ASOnaq)

+b(aq)+20FΓ(叫)=≥AsCT(aq)+2I(aq)+H2θ(l)°溶液中C(ASo廠)與反應時間⑺的關系如圖所示。

①下列可判斷反應達到平衡的是(填標號)。

a.溶液的PH不再變化b.v(I^)=2v(As0Γ)

c.°?ASOi?不再變化d.c(I^)=j>mol?L1

c7As0Γ?

②fm時，VIEV鼠填“大于”“小于”或“等于”)。

③fm時V迎?時V鼠填“大于”“小于”或“等于”)，理由是。

【答案】①ac②大于③小于A時生成物濃度較低，逆反應速率較慢

【解析】

①a項，隨反應進行，溶液的PH不斷降低，當PH不再變化時，說明反應達到了平衡；b項，速率之比等

于化學計量數(shù)之比，該結論在任何時刻都成立，故無法判斷是否達到平衡；C項，隨反應進行，C(ASOJ)

不斷增大，C(ASOr)不斷減小，當二者比值不變時，說明二者濃度不再改變，則反應達到平衡；d項，由

圖像并結合方程式可知，平衡時c(I)=2ymol?Ll故當c(r)=ymo卜Lr時，反應未達到平衡。

②由圖像可知fm時刻后，C(ASC)『)仍在不斷增加，說明反應還在正向進行，故此時UlE大于丫域。

③加到友時刻，反應一直正向進行，生成物的濃度逐漸增大，所以逆反應速率不斷增大，故/m時VM小于

fn時V迪。

【考點四】化學平衡常數(shù)及轉化率的計算

1.謹記一個模板，明確四個公式

如wA(g)+"B(g)三=^PC(g)+gD(g),令A、B起始物質的量濃度分別為αmol?L"∣、bmoI?L?,達到

平衡后消耗A的物質的量濃度為加XmolI/1。

∕wA(g)+πB(g)÷≈≥PC(g)+qD(g)

?∕(mol?L^?)abOO

√(mol?L^l)mxnxPXqχ

c√(mol?L^')a~mxb-nxpxqx

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K_?內?〃？"?9

?a—mx2,n2b—nx?n

①意義：化學平衡常數(shù)K表示反應進行的程度，K越大，反應進行的程度越大。K>105時，可以認為

該反應已經(jīng)進行完全。K的大小只與溫度有關。

②另可用壓強平衡常數(shù)表示：Kp=/;;器;;S(C)為平衡時氣體C的分壓］。

③同一可逆反應中，KlE?Kis=l0

④同一方程式中的化學計量數(shù)等倍擴大或縮小”倍，則新平衡常數(shù)K與原平衡常數(shù)K間的關系是K'

=K"或K'=遮。

⑤幾個可逆反應方程式相加，得總方程式，則總反應的平衡常數(shù)等于各分步反應平衡常數(shù)之積。

(2)常用公式

①反應物的轉化率=嗡*】。。％=就,1。。％。

②生成物的產(chǎn)率：實際產(chǎn)量(指生成物)占理論產(chǎn)量的百分數(shù)。一般來講，轉化率越大，原料利用率越

高，產(chǎn)率越大。

產(chǎn)率=1>。。%。

平衡量

③平衡時混合物組分的百分含量=F=100%。

平衡時各物質的總量

④某組分的體積分數(shù)=混:器?黑黑葭吟

⑤轉化率、產(chǎn)率及分壓的計算

分壓=總必物質的量分數(shù)=總壓X混鬻黑黑黑鼠。。%

⑥常用的氣體定律

同溫同體積：p(前):p(后)=〃(前)：〃(后)

同溫同壓強：咤_?前?=ELl?=您?

P?后？例？后？甲前？〃?前?

2.化學平衡計算中常用公式

⑴對于可逆反應：αA(g)+bB(g)F+cC(g)+㈤(g)在一定溫度下達到化學平衡時，其化學平衡常數(shù)

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計算的表達式為

K=念第器(式中的濃度是指平衡狀態(tài)的濃度)

KJ，?c?y/?D?

P—P??A?R6?B?

其中p(A)、p(B)、MC)、P(D)分別為A、B、C、D各氣體的分壓，

氣體的分壓=氣體總壓X體積分數(shù)=氣體總壓X氣體的物質的量分數(shù)。

3.同一化學反應，化學反應方程式寫法不同，其平衡常數(shù)表達式亦不同。例如:

299

N2O4(g)-、2NC>2(g)K=C?N?O*J

C7N2O4?

1C7NO2?1

?2o4(g)Nθ2(g)κ'=^=Ka

2

c7N2O4?

2NO(g)鏟—NO(g)心=中04?」

2624S2

C7NO2?K

因此書寫平衡常數(shù)表達式時，要與化學反應方程式相對應。

4.轉化率的變化分析

在一恒容密閉容器中通入αmolA、bmolB發(fā)生反應.A(g)+6B(g)『金cC(g),達到平衡后，改變下

列條件，分析轉化率的變化情況：

(I)MAfemolB,α(A)增大,α(B)減小。

(2)再通入αmolA、hmolB：

若a+b>c,α(A)增大、α(B)增大；

若a+b=c,α(A)不變、α(B)不變；

若α+6<c,α(A)減小、α(B)減小。

題組訓練：

1.用活性炭還原氮氧化物，可防止空氣污染。向2L密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,某溫度下發(fā)

生反應C(s)+2N0(g)4^N2(g)+CO2(g),測得不同時間內各物質的物質的量如下表：

15/31

\物質

物質的量∕mjs?

NON2CO2

O0.40000

100.2320.0840.084

200.1600.1200.120

300.1600.1200.120

此溫度下，10?20min內，No的平均反應速率為；該反應的平衡常數(shù)K=(保留

兩位小數(shù))；若30min后升高溫度，達到新平衡時，容器中C(NC))：C(Nz)：C(Co2)=2：1：1,則該反應的

?H0(填或

【答案】3.6×103mol?Ll?min1