1、1第 8 讲 化学反应速率和化学平衡知考点 明方向 满怀信心正能量 化学反应速率影响分析及计算例(2018全国卷，10)，(2018北京卷，9)化学平衡移动原理应用例(2018全国卷，27)，(2017江苏卷，15)，(2018天津卷，5)平衡常数、转化率等相关计算例(2018全国卷，28)，(2018全国卷，27)，(2018天津卷，6)，(2018全国卷，28)设问方式反应速率与化学平衡图像问题例(2018全国卷，27)，(2018北京卷，10)，(2018江苏卷，10)知识点 网络线 引领复习曙光现 释疑难 研热点 建模思维站高端 考点一 化学反应速率及其影响因素 命题规律：1题型：选择
2、题、填空题。2考向：历年高考都有所涉及，属于高频考点，主要有以下考查角度：化学反应速率的定量计算；化学反应速率的大小比较；外界条件对化学反应速率的影响及其图像、数据表格分析。方法点拨：1化学反应速率计算公式的理解与灵活运用v(B) cB t nBV t(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)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率。(3) 同一化学反应中不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，如反应：aA(g) bB(g)=cC(g) dD(g)v(A) v(B)， v(C) v(B)， v(D) v(B)ab cb db2(4)计算反应速率时
3、，物质的量的变化值要转化为物质的量浓度的变化值。2活化分子、有效碰撞与反应速率的关系实质3影响反应速率的因素、方式与结果(1)气体反应体系中充入“惰性气体”(不参加反应)时的影响恒温恒容：充入“惰性气体” p 总 增大c i不变 v 不变。恒温恒压：充入“惰性气体” V 增大c i减小 v 减小。(2)温度对反应速率的影响升高温度， v(正)、 v(逆)均增大，但吸热反应正方向速率比逆方向速率增大幅度大。降低温度， v(正)、 v(逆)均减小，但放热反应正方向速率比逆方向速率减小幅度小。(3)压强对反应速率的影响增大压强， v(正)、 v(逆)均增大，但气体分子总数减小方向速率增大的幅度更大。
4、减小压强， v(正)、 v(逆)均减小，但气体分子总数增大方向的反应速率减小的幅度相对更小。(4)浓度对反应速率的影响增大(减小)反应物的浓度，正反应速率增大(减小)，逆反应速率该瞬间不变增大(减小)生成物的浓度，逆反应速率增大(减小)，正反应速率该瞬间不变(5)催化剂对反应速率的影响使用催化剂， v(正)、 v(逆)同等程度增大。1(1)下列说法正确的是_AB_(填标号)。A(2018全国卷)用稀硫酸和锌粒制取 H2时，加几滴 CuSO4溶液以加快反应速率B(2018江苏卷)如图是室温下 H2O2催化分解放出氧气的反应中 c(H2O2 )随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进行 H2O2分解
5、速率逐渐减小C(2018江苏卷)在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快D(2018全国卷)向 2 支盛有 5 mL 不同浓度 NaHSO3溶液的试管中同时加入 2 mL 5%H2O2溶液，观察实验现象，探究浓度对反应速率的影响3E(2016天津卷)金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率和氧气浓度无关(2)(2018全国卷)对于反应 2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl 4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在 323 K 和 343 K 时 SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。在 343 K 下：要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_改进催化剂_、_提高
6、反应物压强_。a、b 处反应速率大小： va_大于_ vb(填“大于” “小于”或“等于”)。(2018全国卷)对于反应 2N2O5(g)4NO2(g)O 2(g)，R.A.Ogg 提出如下反应历程：第一步 N2O5NO3NO 2 快速平衡第二步 NO2NO 3NONO 2O 2 慢反应第三步 NONO 32NO 2 快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_AC_(填标号)。A v(第一步的逆反应) v(第二步反应)B反应的中间产物只有 NO3C第二步中 NO2与 NO3的碰撞仅部分有效D第三步反应活化能较高突破点拨(1)原电池可加快反应速率；(2)催化剂有最适活性
7、温度；(3)决定反应速率快慢的主要原因是活化能大小解析 (1)加入 CuSO4溶液后，Zn 置换出 Cu 形成原电池可以加快反应速率，选项 A 正确；据图像，随着时间的推移， c(H2O2)变化趋于平缓，表示 H2O2分解速率逐渐减小，选项B 正确；酶是一类具有催化作用的蛋白质，酶的催化特点是：条件温和、不需加热，具有高度的专一性、高效催化作用，温度越高酶会发生变性，催化活性降低，选项 C 错误；反应的方程式为 HSO H 2O2=SO H H 2O，反应过程中没有明显的实验现象，因此无 3 24法探究浓度对反应速率的影响，选项 D 错误；吸氧腐蚀中氧气为反应物，浓度越大速率越快，选项 E 错
8、误。 (2)缩短达到平衡的时间，就是加快反应速率，所以可以采取的措施是增大压强(增大反应物浓度)、加入更高效的催化剂(改进催化剂)；a、b 两点的转化率相等，可以认为各物质的浓度对应相等，而 a 点的温度更高，所以速率更快，即 va vb。第一步反应快，所以第一步的逆反应速率大于第二步的逆反应速率，选项 A 正确；根据第4二步和第三步可知中间产物还有 NO，选项 B 错误；根据第二步反应生成物中有 NO2，可知NO2与 NO3的碰撞仅部分有效，选项 C 正确；第三步反应快，所以第三步反应的活化能较低，选项 D 错误。【变式考法】(1)(2018武汉新起点)已知：CH 2CH3(g) CHCH2
9、(g)H 2(g) H124 催 化 剂 kJmol1 ，若反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下(只改变一种条件)的变化状况如图所示(第 10 min 到 14 min 的浓度变化曲线未表示出)：比较产物苯乙烯在 23 min、56 min 和 1213 min 时平均反应速率分别以 v(23)、v(56)、 v(1213)表示的大小_ v(56) v(23) v(1213)_。(2)(2016全国卷)在鼓泡反应器中通入含有 SO2和 NO 的烟气，反应温度为 323 K，NaClO 2溶液浓度为 5103 molL1 。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子 SO24 S
10、O23 NO 3 NO 2 Clc/(molL1 ) 8.35104 6.87106 1.5104 1.2105 3.4103由实验结果可知，脱硫反应速率_大于_脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了 SO2和 NO 在烟气中的初始浓度不同，还可能是_NO 溶解度较低或脱硝反应活化能较高_。(3)(2018皖江名校联考)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率，为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到 6 个盛有过量 Zn 粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积气体所需的时
11、间。实验混合溶液 A B C D E F4 molL1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5饱和 CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0其中： V1_30_ mL_， V6_10_ mL_， V9_17.5_mL_。(4)(2018 石家庄二模)如图所示，A 是由导热材料制成的密闭容器，B 是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊。关闭 K2，将 1 mol NO2通过 K1充入真空 A 中，再关闭 K1，反应5起始时 A 的体积为 a L(忽略导管中的气体体积)。若容器 A 中到达平衡所需时间 t s，达到平衡后容器
12、内压强为起始压强的 0.8 倍，则平均化学反应速率 v(NO2)_ mol/(Ls)_。0.4at解析 (1)23 min 和 1213 min 均处于平衡状态，苯乙烯的平均反应速率均为 0，而 56min 时，苯乙烯的浓度不断增大，故 56 min 苯乙烯的反应速率最大。(2)由实验结果可知，在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多，因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因是除了 SO2和 NO 在烟气中的初始浓度不同，还可能是二氧化硫的还原性强，易被氧化且比较易溶于水。(3)要对比实验效果，那么除了硫酸铜的物质的量不一样以外，要保证其他条件相同，而且是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相
13、同，六组反应的总体积也应该相同，A 组中硫酸为 30 mL，那么其他组硫酸量也都为 30 mL，而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F 组中硫酸铜 20 mL，水为 0 mL， V530 mL，那么总量为 50 mL，所以 V130 mL， V610 mL， V950 mL30 mL2.5 mL17.5 mL。(4)根据“三段式”求解：设生成的四氧化二氮为 x，2NO 2(g)N2O4(g)起始量 1 0变化量 2 x x平衡量 12 x x12 x x0.81，解得： x0.2 mol，则平均化学反应速率 v(NO2) mol/(Ls)。20.2 mola Lt s 0.4at2(1)(2018北
14、京卷)磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知：磷精矿主要成分为 Ca5(PO4)3(OH)，还含有 Ca5(PO4)3F 和有机碳等。溶解度：Ca 5(PO4)3(OH)v 逆 平衡正向移动；b v 正 v 逆 0 平衡不移动；c v 正 K 平衡逆向移动；9b若 Q K 平衡不移动；c若 Q v(吸氢)(5)(2015重庆卷)在恒容密闭容器中，将 CO 和 H2S 混合加热并达到下列平衡： CO(g)H 2S(g)COS(g)H 2(g) ，若通入 CO 后，正反应速率逐渐增大(6)(2015安徽卷)汽车尾气中，产生 NO 的反应为：N 2(g)O 2(g)2NO(g)，一定条件下，等物
15、质的量的 N2(g)和 O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线 a 表示该反应在温度T 下 N2的浓度随时间的变化，曲线 b 表示该反应在某一起始条件改变时 N2的浓度随时间的变化。若曲线 b 对应的条件改变是温度，可判断该反应的 H0(7)(2016北京卷)K 2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr 2O (橙色)H 2O2CrO (黄色)27 242H 。用 K2Cr2O7溶液进行下列实验：10若向中加入 70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色。突破点拨(1)外界条件改变时，要注意条件改变的瞬间和达到新平衡的过程中正逆反应速率的变化，是两种不同情形；(2)平衡移动方向应从勒夏特列原理进行分析
16、：平衡向着“削弱这种改变”方向移动。解析 (1)减压平衡不移动， n(CO2)不变，错误；恒压充入氮气，体积增大，效果等同于减压，但是平衡不移动， n(H2)不变，正确；(2)平衡时，4 v 生成 Ni(CO)4 v 生成 (CO)，错误；(3)该反应是气体压强减小的反应，所以压强不变可以说明达到了平衡状态，正确；(4)加入氢气正反应速率增大， v(放氢)0，等压时，通入惰性气体，c 的物质的量不变(3)(2018江苏四市二调)为了证明 FeCl3溶液和 KI 溶液的反应有限度，设计实验：取 1 mL 0.1 mol/L 的 KI 溶液于试管中，滴入 5 mL 0.1 mol/L 的 FeCl
17、3溶液充分反应，再将反应后溶液均分在两只试管中，分别滴入淀粉溶液和 KSCN 溶液(4)(2018江苏四市二调)往平衡体系 FeCl33KSCN Fe(SCN)33KCl 中加入 KCl 固体，平衡将向逆反应方向移动，溶液颜色将变浅(5)(2018永州二模)某温度下，在容积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)Y(g)Z(g)W(g) H0，在容器中加入氩气，压强增大，反应速率加快(6)(2018永州二模)对于 H0 的可逆反应，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小(7)(2018遂宁三模)恒容绝热体系中 CO(g)H 2S(g)COS(g)H 2(g) H108 kJmol 1 ，若压
18、强或温度不再改变，均可说明反应已达平衡。(8)(2018遂宁三模)一定温度下，将 1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，发生反应：N 2O42NO2 H68 kJmol 1 ，图像中 abcd 均正确且能说明反应达到平衡状态11解析 (1)因为该反应为固体的分解反应，所以 NH3、CO 2的体积分数始终为定值错误，错误；(2)不导热的密闭容器中，等压时，通入惰性气体，体积增大，(NH3为23， CO2为 13)x(g)3y(g) 2z(g)平衡逆向移动，放出热量，体系温度升高，a(g)b(g) 2c(g)平衡逆向移动，c 的物质的量减少，错误；(3)要证明该反应有限度，则要证明反应物和生成
19、物均存在，而且要证明的反应物少量；而本方案中铁离子过量，错误；(4)反应FeCl33KSCN Fe(SCN)33KCl 的离子方程式为：3SCN Fe 3 Fe(SCN)3，加入 KCl 固体不影响平衡，溶液的颜色不变，错误；(5)恒容时加入稀有气体，因为物质浓度不变，所以反应速率不变，错误；(6)升高温度正逆反应速率均增大，错误；(7)由于是绝热体系，若发生正反应，反应放热会使温度升高，压强增大，因此若温度或压强不再改变，可以说明已达平衡，正确；(8)反应方程式两边气体的质量不相等，密度不变，说明达到了平衡状态，a 正确；反应过程中，反应热不会变化，不是变量，无法判断是否达到平衡状态，b 错
20、误；根据正反应速率大小，无法判断正逆反应速率是否相等，c 错误；四氧化二氮的转化率不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，d 正确。2(2018葫芦岛三模)下列不能用勒夏特列原理解释的事实是_BH_(填标号)。A 棕红色的 NO2加压后颜色先变深后变浅B氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深C黄绿色的氯水光照后颜色变浅D合成氨工业使用高压以提高氨的产量E加热可以提高纯碱溶液的去污能力F在含有 Fe(SCN)2 的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶液颜色变浅或褪去G实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气H .500 左右比室温更有利于合成氨反应解析 对 2NO2N2O4平衡体系增加压强
21、，体积变小，颜色变深，平衡正向移动，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，选项 A 正确；氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压，体积变小，颜色变深，平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，选项 B 错误；Cl2H 2OHClHClO，次氯酸见光分解，平衡正向移动，氯气浓度减小，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，选项 C 正确；合成氨反应：N 23H 22NH3，增大压强，平衡正向移动，12氨的产率提高，能用勒夏特列原理解释，选项 D 正确；碳酸钠水解吸热，加热水解程度增大，碱性增强，去污能力增强，选项 E 正确；溶液中存在平衡 Fe3 SCN Fe(SCN)2 ，加铁粉，铁与 Fe3 反应，Fe 3
22、 浓度降低，则平衡向左移动进行，溶液颜色变浅或褪去，能用勒夏特利原理来解释，选项 F 正确；氯气溶于水的反应是一个可逆反应，Cl2H 2OClO 2H Cl ，由于饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，可以勒夏特列原理解释，选项 G 正确；合成氨为放热反应，从平衡移动的角度考虑，应使用低温，但实际采用 500 左右的温度是为了提高催化剂的催化效率和加快反应速率，选项 H 错误；3(2018全国卷)CH 4CO 2催化重整不仅可以得到合成气(CO 和 H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列
23、问题：(1)CH4CO 2催化重整反应为：CH 4(g)CO 2(g)2CO(g)2H 2(g) H247 kJmol1有利于提高 CH4平衡转化率的条件是_A_(填标号)。A高温低压 B低温高压C高温高压 D低温低压某温度下，在体积为 2 L 的容器中加入 2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时 CO2的转化率是 50%，其平衡常数为_ _mol2L2 。13(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：积碳反应 CH4(g)C(s)2H 2(g)消碳反应 CO 2(g)C(s)2CO(g) H/(kJmol1
24、) 75 172催化剂 X 33 91活化能/(kJmol1 ) 催化剂 Y 43 72由上表判断，催化剂 X_劣于_Y(填“优于”或“劣于”)，理由是_相对于催化剂X，催化剂 Y 积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大_。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数( K)和13速率( v)的叙述正确的是_AD_填标号)。A K 积 、 K 消 均增加B v 积 减小， v 消 增加C K 积 减小， K 消 增加D v 消 增加的倍数比 v 积 增加的倍数大
25、在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为 v kp(CH4)p(CO2)0.5 (k 为速率常数)。在 p(CH4)一定时，不同 p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则 pa(CO2)、 pb(CO2)、 pc(CO2)从大到小的顺序为_ pc(CO2)、 pb(CO2)、 pa(CO2)_。解析 (1) 正反应是体积增大的吸热反应，所以有利于提高 CH4平衡转化率的条件是高温低压，选项 A 正确；某温度下，在体积为 2 L 的容器中加入 2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时 CO2的转化率是 50%，根据方程式可知CH 4(g)CO 2
26、(g)2CO(g)2H 2(g)起始浓度(mol/L) 1 0.5 0 0转化浓度(mol/L) 0.25 0.25 0.5 0.5平衡浓度(mol/L) 0.75 0.25 0.5 0.5所以其平衡常数为 mol2L2 。0.520.520.750.25 13(2)根据表中数据可知相对于催化剂 X，催化剂 Y 积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大，所以催化剂 X 劣于 Y。正反应均是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，因此 K 积 、 K 消 均增加，选项 A 正确、C 错误；升高温度反应速率均增大，选项 B 错误；积碳量达到最大值以后再升高温度积
27、碳量降低，这说明 v 消 增加的倍数比 v 积 增加的倍数大，选项 D 正确。根据反应速率方程式可知在p(CH4)一定时，生成速率随 p(CO2)的升高而降低，所以根据图像可知 pa(CO2)、 pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为 pc(CO2)、 pb(CO2)、 pa(CO2)。解答化学平衡移动类试题的一般思路14考点三 化学平衡常数与转化率 命题规律：1题型：选择题(次)、填空题(主)。2考向：该部分内容通常是在化学反应原理综合题目中，通过与平衡浓度、转化率的计算、图像的分析等相结合，同时联系生产生活实际考查学生知识运用能力。方法点拨：1化学平衡常数(1)可逆反应 mA(g)
28、 nB(g)pC(g) qD(g) K 和 Kp表达式K KpcpCcqDcmAcnB ppCpqDpmApnB(2)K(Kp)的特点：只与温度有关； K(Kp)越大，反应越彻底；单位不确定，答题时最好带单位。(3)化学方程式的变化对 K 的影响：同一可逆反应中， K 正 K 逆 1；同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小 n 倍，则新平衡常数 K与原平衡常数K 间的关系是 K Kn或 K nK几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积。(4)平衡常数的应用利用化学平衡常数判断可逆反应的热效应利用化学平衡常数 K 与浓度熵 Q 相对大小判断化学平衡移动的方向
29、利用相同温度下的平衡常数相同进行计算：可以利用一组条件已知的数据求出 K，再以 K 进行未知情况的求算。152转化率( )涵义及应用(1)表达式：反应物转化率 100%反 应 物 的 变 化 量反 应 物 的 起 始 量 B nBnB总 100%(2)变化规律：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：再通入 b mol B，(A)增大， (B)减小。再通入 a mol A、b mol B：若 a b c，(A)增大、(B)增大；若 a b c，(A)不变、(B)不变；若 a b c，(A)减小、(B)减小。1(1)(201
30、8全国卷)F.Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了 25时N2O5(g)分解反应：其中 NO2二聚为 N2O4的反应可以迅速达到平衡，体系的总压强 p 随时间t 的变化如下表所示( t时，N 2O5(g)完全分解)：t/min 0 40 80 160 260 1300 1700 p/kPa 35.8 40.3 42.5. 45.9 49.2 61.2 62.3 63.125时 N2O4(g)2NO2(g) 反应的平衡常数 Kp_13.4_kPa( Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留一位小数)。(2)(2018全国卷)对于反应 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)SiCl
31、 4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在 323 K 和 343 K 时 SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K 时反应的平衡转化率 _22_%。平衡常数 K343 K_0.02_(保留两位小数)。(3)(2017全国卷卷)H 2S 与 CO2在高温下发生反应：H 2S(g)CO 2(g)COS(g)H 2O(g)。在 610 K 时，将 0.10 mol CO2与 0.40 mol H2S 充入 2.5 L 的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为 0.02。H 2S 的平衡转化率 1_2.5_%，反应平衡常数 K_2.810 3 _。在 620 K 重复试验，平
32、衡后水的物质的量分数为 0.03，H 2S 的转化率 2_ 1，该反应的 H_0。(填“” “ 1。温度升高，平衡向吸热反应方向移动，故 H0。A 项，充入 H2S，H 2S 的转化率反而减小；B 项，充入CO2，增大了一种反应物的浓度，能够提高另一种反应物的转化率，故 H2S 的转化率增大；C 项，充入 COS，平衡左移，H 2S 的转化率减小；D 项，充入 N2，对平衡无影响，不改变17H2S 的转化率。【变式考法】(1)(2018云南适应考试)用焦炭还原 NO2的反应为 2NO2(g)2C(s) N2(g)2CO 2(g)，在恒温条件下，1 mol NO2和足量 C 发生该反应，测得平衡
33、时 NO2和 CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：A、B 两点的浓度平衡常数关系： Kc(A)_ Kc(B)(填“” 或“”)A、B、C 三点中 NO2的转化率最低的是_B_(填“A” “B” 或“C”)点。计算 C 点时该反应的压强平衡常数 Kp(c)_2_Mpa_( Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。(2)(2018葫芦岛期末)850 时在一体积为 10 L 的容器中通入一定量的 CO 和 H2O(g)发生反应 CO(g)H 2O(g)CO2(g)H 2(g) H41.2kJ/mol，CO(g)和 H2O(g)浓度变化如图所示。若温度不变，向该容器中加入
34、4 mol CO(g)、2 mol H2O(g)、3 mol CO2(g)和 3 mol H2(g)，起始时 v 正 (CO)_”或“ ”)，请结合必要的计算说明理由。_ Qc(0.3mol/L0.3mol/L)/(0.4_mol/L0.2_mol/L)9/8， K(0.12_mol/L0.12_mol/L)/(0.08mol/L0.18_mol/L)1.0，因为 QcK，平衡左移，所以 v 正 K，平衡左移，所以 v 正_v 逆 (填“” “v 逆 、NO 的平衡转化率增大。(3)在 2 L 恒容密闭容器中充入 0.8 mol ClNO(g)，则 c(ClNO)0.4 mol/L。由图 1
35、可知，在 300时达到平衡后， c(Cl2)0.1 mol/L，由发生的反应2ClNO(g)Cl2(g)2NO(g)可知，另外两组分的平衡浓度均为 0.2 mol/L，所以该反应在此温度下的平衡常数 K 0.1， alg K1。由图 1 可知，在 400，氯0.10.220.22气的平衡浓度较高，说明温度升高后，化学平衡向正反应方向移动，所以该反应为吸热反应，温度越高，其化学平衡常数越大，lgK 就越小。因此，图 2 中符合题意的曲线为。平衡“三步曲”及“一边倒”思想(1)化学平衡计算的基本模式平衡“三步曲”根据反应进行(或移动)的方向，设定某反应物消耗的量，然后列式求解。例： mA nB p
36、C qD起始量： a b 0 0变化量： mx nx px qx20平衡量： a mx b nx px qx变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例；这里 a、 b 可指物质的量、浓度、体积等；弄清起始浓度、平衡浓度、平衡转化率三者之间的互换关系；在使用平衡常数时，要注意反应物或生成物的状态。(2)极限思维模式“一边倒”思想口诀：始转平，平转始，欲求范围找极值。例： mA nB pC起始： a b c变化极限： a a anm pm平衡极限： 0 b a c anm pm享资源 练类题 弯道超越显功力 化学反应速率和平衡的图像问题考向预测化学反应速率和平衡的图像问题是将抽象的理论知识图像化
37、，既能考查学生化学反应速率和平衡的相关知识，又能考查学生读图、识图，并应用知识解决综合问题的能力解决关键失分防范(1)从“断点”着手，当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率时间图像的曲线出现不连续的情况，即出现“断点” 。根据“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断；(2)从“拐点”入手，同一可逆反应，若反应条件不同，达到平衡所用的时间也可能不同，反映到图像出现“拐点”的时间也就有差异。根据外界条21件对化学反应速率的影响，即可判断出温度的高低、压强或浓度的大小及是否使用催化剂；(3)从曲线的变化趋势着手，对于速率温度(或压强)图像，由于随着温度逐渐
38、升高或压强逐渐增大，反应速率会逐渐增大，因此图像上出现的是平滑的递增曲线，注意温度或压强的改变对正、逆反应速率的影响是一致的，即要增大都增大，要减小都减小，反映到图像上，就是 v(正)、 v(逆)两条曲线的走势大致相同【预测】高炉炼铁产生的高炉气中含有 CO、H 2、CO 2等气体，利用 CO 和 H2在催化剂作用下合成甲醇，是减少污染、节约能源的一种新举措，反应原理为：CO(g)2H 2(g)CH3OH(g) H。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入 1 mol CO 和 2 mol H2，测得平衡混合物中 CH3OH 的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。(1)在如图 A、B、C
39、三点中，选填下表物理量对应最大的点。反应速率 v 平衡常数 K 平衡转化率 (2)在 300 时，向 C 点平衡体系中再充入 0.25 mol CO、0.5 mol H2和 0.25 mol CH3OH，该反应_(填“向正反应方向进行” “向逆反应方向进行”或“不移动”)。(3)一定温度下，CO 的转化率与起始投料比 的变化关系如图所示，测得 D 点氢气nH2nCO的转化率为 40%，则 x_。思维导航Error!五 看|Error!两 技 巧规范答题：(1)CO(g)2H 2(g)CH3OH(g)是气体分子数减小的反应，在温度不变的条件下，增大压强，平衡正向移动，CH 3OH(g)的体积分数
40、增大，所以 p2 p1。A、B、C 三点22中，C 点的压强大、温度最高，所以反应速率 v 最大。A、B 两点温度相同，所以平衡常数K 相等，由题图知，升高温度，CH 3OH(g)的体积分数减小，说明该反应是放热反应，则升高温度，平衡常数 K 减小。故平衡常数 K：ABC。A 点 CH3OH(g)的体积分数最大，故 A点的平衡转化率 最大。(2)C 点 CH3OH(g)在平衡时的体积分数为 50%，设发生转化的 CO为 x mol，根据三段式法进行计算：CO(g)2H 2(g)CH3OH(g)起始/mol 1 2 0转化/mol x 2 x x平衡/mol 1 x 22 x x则有 100%5
41、0%，解得 x0.75，即平衡时 CO(g)、H 2(g)、CH 3OH(g)x1 x 2 2x x的物质的量分别为 0.25 mol、0.5 mol、0.75 mol。由此平衡体系中再充入 0.25 mol CO、0.5 mol H2和 0.25 mol CH3OH，由于充入的 CH3OH(g)的量相对于平衡时较少，所以该反应必定向正反应方向进行。(3)设起始时 CO(g)、H 2(g)的物质的量分别为 1 mol、 x mol，根据图像可知，D 点转化的 CO 的物质的量为 0.6 mol，则转化的 H2(g)的物质的量为1.2 mol，故有 100%40%，解得 x3。1.2 molx
42、mol答案：(1)C AB A (2)向正反应方向进行 (3)3【变式考法】(1)(2018三明质检)升高温度能让绝大多数的化学反应加快反应速率，但是研究发现2NO(g)O 2(g)=2NO2(g) H_p1(填“”或“”)，得出该结论的理由是_反应是气体物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强反应正向移动，H 2SO4的物质的量增大，体系总物质的量减小，H 2SO4物质的量分数增大_。(3)(2018天津卷)CO 2与 CH4经催化重整，制得合成气：CH4(g)CO 2(g) 2CO (g) 2H 2(g) H120 kJmol 1催 化 剂 按一定体积比加入 CH4和 CO2，在恒压下发生
43、反应，温度对 CO 和 H2产率的影响如图所示。此反应优选温度为 900 的原因是_900_时，合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低_。(4)(2018重庆三诊)合成气制甲醚的反应方程式为 2CO(g)4H 2(g)CH3OCH3(g)H 2O(g) H b kJ/mol。有研究者在催化剂、压强为 5.0 MPa 的条件下，由 H2和 CO 直接制备甲醚，结果如图所示。290 前，CO 转化率和甲醚产率的变化趋势不一致的原因是_有副反应发生_； b_0，(填“ ”“v 逆 B v 正 vcH2cCO2cCOcH2O 220.58.5逆 ，选项 A 正确。2(20
44、18天津卷)室温下，向圆底烧瓶中加入 1 mol C2H5OH 和含 1 mol HBr 的氢溴酸，溶液中发生反应：C 2H5OHHBr C2H5BrH 2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br 和 C2H5OH 的沸点分别为 38.4 和 78.5 。下列有关叙述错误的是( D )A加入 NaOH，可增大乙醇的物质的量B增大 HBr 浓度，有利于生成 C2H5BrC若反应物均增大至 2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变D若起始温度提高至 60 ，可缩短反应达到平衡的时间解析 加入 NaOH，中和 HBr，平衡逆向移动，可增大乙醇的物质的量。选项 A 正确；增大 HBr 浓度，
45、平衡正向移动，有利于生成 C2H5Br。选项 B 正确；若反应物均增大至 2 mol，实际上就是将反应物的浓度都增大至原来的 2 倍，比例不变(两次实验反应物的比例都是 11，等于方程式中的系数比)，这里有一个可以直接使用的结论：只要反应物的投料比等于系数比，达平衡时反应物的转化率一定是相等的。所以两种反应物的转化率一定是 11。选项 C 正确；温度提高至 60 ，化学反应速率虽然加快，但溴乙烷的沸点较低，会挥发出大量的溴乙烷，导致逆反应速率减小，故无法判断达到平衡的时间；选项 D 错误。3(2018豫北名校联考)下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是( D )选项 实验方案 实验目的
46、A向等体积等浓度的 H2O2溶液中分别加入 5 滴等浓度的 CuSO4和 FeCl3溶液，观察气体产生的速度比较 Cu2 和 Fe3 的催化效果25B两支试管，都加入 2 mL 1 mol/L 的酸性 KMnO4溶液，再同时向两支试管分别加入 2 mL 0.1 mol/L 的 H2C2O4溶液和 2 mL 0.05 mol/L 的H2C2O4溶液，观察高锰酸钾溶液褪色所需时间探究草酸浓度对反应速率影响C 在锥形瓶内各盛有 2 g 锌粒(颗粒大小基本相同)，然后通过分液漏斗分别加入 40 mL 1 mol/L 和40 mL 18 mol/L 的硫酸。比较两者收集 10 mL氢气所用的时间探究硫酸
47、浓度对反应速率影响D 探究温度对反应速率的影响解析 CuSO 4和 FeCl3溶液中阴离子不同，不符合单一变量原则，选项 A 错误；加入的高锰酸钾溶液过量，溶液无法褪色，选项 B 错误；18 mol/L 的硫酸为浓硫酸，不能与锌反应产生氢气，选项 C 错误；两个实验的各项条件中只有温度不同，符合单一变量原则，选项 D 正确。4(2018唐山模拟)一定条件下，对于可逆反应 X(g)3Y(g) 2Z(g)，若 X、Y、Z的起始浓度分别为 c1、 c2、 c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z 的浓度分别为 0.1 molL1 、0.3 molL 1 、0.08 molL 1 ，则下列判断正确的是( D )A c1 c231B平衡时，Y 和 Z 的生成速率之比为 23CX、Y 的转化
