2011高考化学二轮专题复习与增分策略：化学反应速率.

1、考情调研真题回眸(2010-全国理综I , 27)在溶液中，反应A+2Br C分别 在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A) =0.100 mol/L、c(B)=0.200 mol/L及c(C)=0 mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。请回答下列问题: 与比较，和分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是:_;(2)实验平衡时B的转化率为_ ；实验平衡时C的浓度为_;专题七化学反应速率和化学平衡25.0r/min15.0(3)该反应的HH_0,其判断理由是_ ；解析( (1)与相比，反应物A的起始浓度和平衡浓度相 同，但达到平衡所用的时间缩短，说明化学平衡没有

2、发生 移动，只是反应速率加快了，由于该反应是在溶液中进行 的，改变压强不会影响化学反应速率，改变温度会改变化 学反应速率和使化学平衡移动，所以反应应为使用了催 化剂；与相比，平衡时间缩短，A的平衡浓度减小， 说明化学平衡向正反应方向移动了，故改变的反应条件为,该反应的正反应是吸热反应。A十ZB 王C初始浓度/mol/L0. 1000. 2000变化浓度/mol/L0. 0400. 0800. 040平衡浓度/mol/L0. 0600. 1200. 0400. 080 mol/L、” “ 门(2)对于实验0. 200 mol/L进行到4.0 min时的平均反应速率:店实骑A+2B、c初始浓度/0

3、. 1000. 2000mol/L变化浓度/0. 0600. 1200. 060mol/L平衡浓度/0. 0400. 0800. 060mol/L即实验达到平衡时C的浓度为0.060 mol/L。对于实验该反应进行到4 min时，实验中，A的浓度为0.072 mol/L,减少了0.028 mol/L,则参加反应的B的 口 亠 “亠0.056mol/L复为0.056 mol/L ,故pB4 min0.014 mol/(L*min);实验中，A的浓度为0.064 mol/L,减少了0.036 mol/L,生成C的浓度为0 036 mol/L,0.036 mol/Lv vc c= =-4 min-=

4、()() 009 mol/(L min)答案( (1)加催化剂；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度 未变 温度升高：达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小(2)40 %(或0.4)0.060 moI/L(3) 升高温度平衡向正方向移动，故该反应是吸热反应(4) 0.014 mol/(L-min) 0.009 mol/(L-min)命题规律内容有：学反应速率彩响因素及计算；学平衡状 态的判断及影响因素；应用平衡原理判断反应进行的方向；化学反应速率和化学平衡的图象分析；转化率、 平衡常数的含义及简单计算。将化学反应速率和化学平衡移动的原理与化工生产、生活结合的题目是最近几年的高考命题的热点。特别是

5、 衡常数的影响因素及其计算是新教材增加的内容， 同学们的关注。考点研析考点一外界条件对化学反应速率和化学平衡状态的影响化学反应速率和化学平衡是高考的必考内容,其主要命题例1（2010重庆理综，10）COC12（g）A CO（g）+Cl2（g）A770o当反应达到平衡时，下列措施：升温 恒容通入惰 性气体增加co的浓度减压加催化剂恒压通 入惰性气体，能提高COC12转化率的是（）A.B. 解析 要提高COCI2的转化率，平衡需正向移动。已知可逆 反应的正反应是一个气体化学计量数之和增大、吸热的反 应。故升温符合。恒容通入惰性气体平衡不移动，不符 合要求。增加co浓度，平衡逆向移动。减压平衡正向

6、移动。催化剂不彩响化学平衡.恒压下通入惰性气体相 当于减压，平衡正移，故正确答案为B。答案B误区警示1涉及外界条件对速率的影响时，影响最大的是催化剂；其 次是温度，温度越高，速率越快；然后是浓度和压强。若是 可逆反应，外界条件对“正和。逆的影响趋势是一样的。即若 升温或增大压强（有气体参与体系），几、S 均加快；若增大 反应物浓度，瞬时速率 Q 逆不变，但最终 Q 正和 Q 逆均加快。2.不要把外界条件对化学反应速率的影响与化学平衡移动的方 向及建立平衡的时间混为一谈：使用催化剂时砂正、Q 逆同倍增 大，平衡不移动，但可以缩短建立平衡的时间；对例1中的可 逆反应，降低温度时。正、。逆均减小，但

7、作为吸热反应的正反应 减小的幅度大于作为放热反应的逆反应，化学平衡向放热反应的 逆反应方向移动，由于反应速率减小，建立平衡的时间延长； 对例1中的可逆反应，压缩增大压强时，。正、。逹均增大，作 为气体体积减小的逆反应增大的幅度大于气体体积增大的正反 应化学平衡向逆反应方向移动，同时缩短了建立平衡的时间。即时巩固1(2010福建理综，12)化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如下图所 示，计算反应48 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度，结果应是()5 pmol/(L min)和2.0 pmol/L2.5 pmol/(L*mi

8、n)和2.5 pmol/LC.3.0 pmol/(L min)和3.0 pmol/LD.50 gmol/(L*min)和3.0 pmoI/L解析 据图可知，4 min时化合物Bilirubin的浓度为20 pmol/L,8 min时其浓度为10JLUIWI/L,因此4 8 min间的平均反应速率为2.5 moI/(L-min)o进一步分析图像可知0 4 min间的平均分解速率为gmol/L =? () gmoI/(L.min) )9由以上分析数据大致可确定平均分解速率基本呈等比递减变化，因 此可估算812 min间平均分解速率为1.25 gmol/(L*min), 12 16 min间平均分解

9、速率为0.625 |Lunol/(L-min),因此16 min时反应物的浓度大致应为F 625Hmol/(L min)X4答案金20 pmol/L _ () pmoI/L4 min10 pmol/L - 1.25 pmol/(L*min)x4 min一min =2.5 pmol/L,故B项正确。考点二化学反应速率和化学平衡图象例2定温度下，在2 L的密闭容器中，X X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示:从反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为_|质的量浓度减少了_, Y的转化率为应的化学方程式为（3）10 s后的某一时刻（厶）改变了外界条件，其速率随时间的变化图象如图所示:则下列

10、说法符合该图象的是_A.心时刻，增大了X的浓度反应速率升高了体系温度 缩小了容器体积 使用了催化剂解析(1)分析图象知：AKZ)=1.58mol-() mol= 0咖“。P(Z) =,079 mol/L= a 0?9mol/(L s),10 sAc(X)1. 20 mol0. 41 mol2 L=0. 395 mol/LoY的转化率P(YJ 0霍鳥(罰X100% = 79 0%。由各物质转化的量：X为0 79 mol, Y为0 79 mol, Z为1 58 mol,可知方程式中各物质的化学计量数之比为1：1：2o则化学方程式为X(g)+Y(g)= 2Z(g)o(3)由图象可知，外界条件同等程度

11、地增大了该反应的正、逆反应速率。增大X的浓度、升高体系温度不会同等程度地改变正、逆反应速率，A、B错误；由( (1)中的解析可知,该反应的化学方程式为X(g)+Y(g)b 2Z(g),缩小容器体,可同等程度地增大正、逆反应速率，C正!化剂可同等程度地改变正、逆反应速率，D答案(1) 0.079 moV(L s)0.395 mol/L 79.0%X(g)+Y(g)D 2Z(g)(3) CD方法技巧1解决此类题目要注意“三看 S(1)看两轴：认清两轴所表示的含义。(2)看起点：从图象纵轴上的起点，一般可判断谁为反应物，谁为 生成物以及平衡前反应进行的方向。(3)看拐点：一般图象拐点后平行于横轴则表

12、示反应达平衡，如横 轴为时间，由拐点可判断反应速率。2.图象分析中，对于温度、浓度、压强三因素影响，一般采用“定 一议二”的方式分析。即时巩固2向一体积不变的密闭容器中加入2inolA、0.6 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随 时间变化如图一所示。图二为乙时刻后改变反应条件，平衡体 系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件。已知6-/4阶段为使用催化剂；图一中入一“阶段c(B)下列说法不正确的是()A.此温度下该反应的化学方稈式为2A(g)+B(g)2C(g)B.山一力阶段改变的条件为减小压强C. B的起始物质的量为1.0 molD.在相同

13、条件下，若起始时容器中加入mol A、b mol B和c molC,要达到厶时刻同样的平衡，cici、b b、c c要满足的条件为2c2c 13=213=2 4 4和 +c/3=l 2未画出。图一c/mol/L素有：浓度、温度、压强、催化剂，r3-r4和段平衡是不移动的，则只能是压强和催化剂因此应该推断该反应为等体积变化的反应o解析 图二是在几种不同情况下的化学平衡，而影响 再结合图一可知，A浓度的变化为0 2mol/L, C浓度的变化量为0.3 mol/L,由化学反应的速率之比等于化学方程式前的计量系数 之比， 可写出该反应的方程式为2A(g) + B(g)三三3C(g)故A项 错误；h-h

14、h-h的平衡比原平衡的速率要快，而九-%的速率又变慢, 前者题目已给出是使用催化剂，所以后者为减压，因为条件只能 用一次，故B项正确；B的平衡浓度是0 4mol/L,则起始时应为0.5 mol/L;起始时2 mol A所对应的浓度为1 mol/L,所以容器体积应是2L;所以B的起始物质的量为0.5 moi/LX2L = 1 mol, C项正确；D项考查的是等效平衡；要最终为相同平衡，则必须拆 算后与憑平衡相等。考点三转化率、平衡常数的计算及应用例3 (2009-海南，4)在25C时，密闭容器中X、Y、Z三种气体 的初始浓度和平衡浓度如下表：物质XYZ初始浓度/mol/L0.10.20平衡浓度/

15、mol/L0.050.050.1下列说法错误的是()A.反应达到平衡时，X的转化率为50%可表示为X+3Y匕2Z其平衡常数为1 600压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增 大 温度可以改变此反应的平衡常数 解析 题中有一明显的错误，就是C选项中平衡常数增大，增 大压强不可能使平衡常数增大。其他选项均为平衡中的基础计 算和基础知识，关键是根据表中数据(0 1 - 0.05) : (0.2 -0.05)：(0 1-0) = 1：3：2可推导出：X + 3Y 2Z.答案C名师点拨1代入化学平衡常数表达式的各物质的浓度为平衡浓度而不是初 始浓度。2.K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它

16、的正反 应进行的程度越大，即反应进行得越完全，反应物转化率越大； 反之，就越不完全，转化率越小.3.化学平衡常数K只与温度有关，与浓度、压强无关。若反应的AH0,升温，化学平衡正移，K值增大4. K应用于判断平衡移动的方向：若用任意状态的浓度幕之积的 比值，称为浓度商，即Qc表示，与K比较，当反应向正反应方向进行QQC C= = K,K,反应处于平衡状态QQc cKKf f反应向逆反应方向进行5. K用于计算平衡浓度、物质的量分数、转化率等.即时巩固3（2010北京理综，12）某温度下，H2（g）+CO2（g）9H2O（g）+CO（g）的平衡常数K=该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入

17、 虫仗）和CO2（g）,其起始浓度如下表所示。起始浓度甲乙丙c(H2)/(mol/L)0.0100.0200.020c(CO2)/(mol/L)0.0100.0100.020下列判断不正确的是（C ）A.平衡时，乙中CO?的转化率大于60%甲中和丙中H2的转化率均是60%丙中c（CO2）是甲中的2倍，是0.012 mol/L时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢t(Y)/mol/L湍度厂 C体体积/L12 241001. 000. 750. 532001. 200. 900. 63L1. 301. 000. 70高考失分警示1.同学们常将平衡与速率两个概念混淆，它们之间实际上没有必然的联系

18、，平衡是热力学问题，而速率是动力学问题，不能混为一谈。2.一个反应的反应热只是与反应方程式的化学计量数和外界 的条件(温度、浓度、压强等)有关系。而与化学反应速率无关； 同时应该注意：对于一个可逆反应来说，正反应与逆反应的反应热是不同的。3.不能认为平衡正向移动时，反应物浓度一定减小，生成物F浓度一定增大。如2SO2(g)+O2(g) 2SQ(g),如果增大SO2浓 .度时，平衡正向移动，达到新平衡状态时，SO?浓度大于原平衡 状态。世命题预测1.在一体积可变的密闭容器中， 加入一定量的X、Y,发生反应 加X(g)仗)AH=QAH=QkJ/moL反应达到平衡时，Y的物 质的量浓度与温度、气体体

19、积的关系如下表所示：下列说法正确的是A.mnmnB 00C.温度不变，压强增大，Y的质量分数减少D.体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动解析 温度不变时(很/设100C条件下)，体积是1 L时Y的物质的量为1 mol，体积为2L时，Y的物质的量为0.75 mol/Lx2 L = 1.5 mob体积为4 L时，Y的物质的量为0.53 mol/LX4L = 2.12 mob说明 体积越小，压强越大，Y的物质的量越小，Y的质量分数越小，平 衡向生成X的方向进行，m0, B、D项错误。2.取五等份NO?,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器 中，发生反应：2NO2(g)W4(g) AH0反应相

20、同时间后，分别测定体系中NO?的百分含量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中，可能 与实验结果相符的是()D.77KC.超解析 在恒容状态下，在五个温度不相同的容器中同时通入等量 的NO?，反应相同时间，则有两种可能：已达到平衡状态和未达 到平衡状态，仍向正反应方向移动。若五个容器在反应相同时间 下均已达到平衡，因该反应是放热反应，温度越高，平衡向逆反 应方向移动，NO2%会随温度升高而升高，符合。若五个容器 中有未达到平衡状态的，则温度越高，反应速率越大，NO?转化 得越快，NO2%减小，图中转折点是平衡状态，左侧是未达到 平衡的状态，右侧是平衡的状态，符合题意。

21、3.已知H2（g）+【2（g） 2HI（g） A7/0o有相同容积的定容密闭 容器甲和乙，甲中加入出和【2各0.1 mol,乙中加入H 10.2 mol,相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应釆取的措施是（）（）A甲、乙提高相同温度B 甲中加入0 1 mol He,乙不变C.甲降低温度，乙不变D.甲增加0.1 mol H2,乙增加0.1 mol I2解析 在相同体积和温度的条件下，甲、乙两容器是等效体系， 平衡时两容器中各组分的浓度相同；若提高相同的温度，甲、乙 两体系平衡移动的情况相同；若向甲中加入一定量的He,平衡 不移动；若向甲中加0.1 mol H2和

22、向乙中加0.1mol 12,则使平衡 移动的效果相同；而降低甲的温度会使平衡向正向移动，c(HI)提高。答案C4.对已达化学平衡的反应：2X(g)+Y(g)l 2Z(g)减小压强时, 对反应产生的影响是( (C )A.逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移 动B.逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移 动C.正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动D.正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动5.超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。 科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO?和M，代学方程式如下：2NO+2CO2CO2+N2为了测定在某

23、种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气 体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表：时间/S012345c(NO)/1.00X4.50 X2.50 X1.50X1.00 X1.00 X10310-410-4IO410-41043.60 X1033.05 X10-32.85 X1032.75 X1032.70 X10-32.70 X103请回答下列各题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)： 在上述条件下反应能够白发进行，则反应的，5_0(填写“”、 或)。前2 s内的平均反应速率r(N2)=_。(3)在该温度下，反应的平衡常数K K_(4)假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时釆取下列

24、措施能提高NO转化率的是_oA.选用更有效的催化剂:&屮高反应体系的温度 降低反应体系的温度D.) )缩小容器的体积(5)研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提 高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反 应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经 填在下面实验设计表中。请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气 体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实 验编号。c(NO)oe解析(1)该反应的ASvO,由- 77XS0反应自发 进行推知，HvO。内的P(N2)=如(NO)10.00 X104mol/L-2.50X 1

25、0-4mol/L2s=1.875X 10-4mol/(L s)实验编号TKCTKCNO初始 浓度/mol/LCO初始浓 度/mol/L催化剂的比 表面积/m7gI2801.20 X1035.80 X10382 II1243501241r一-1一厂111厂 Li-1-r nL.-Jr-nA-Jr *1 i亠r-i_r-r 7 i11r-7-i1-r-i-1-r-ir-iL.L.LJ-.L.JL.J1r 7* i-J111 J1丄11-r iii-1 厂1r-t-Ii表空格中填入剩余的实验条件数据。A使用催化剂，平衡不移动，NO转化率不变；升温，平衡向 左移动，NO转化率降低，B错，C正确；D缩小

26、容器体积，平衡 向右移动，NO转化率提高。本实验目的是为验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速 率的影响，I、II组内题中信息的比表面积不同，则温度、反应 物初始浓度一定相同，II、HI组中，比表面积相同，则温度一定 不同，其他则相同。II与I是催化剂的比表面积不同而导致速率变快，时间短，但衡，所以浓度与I相同；m与II是温度不同导致速率加 升高温度，(3)2 NO+ 2CO催化剂亠 OCC+ N2- 兄 5起始浓度1.00X3. 60 X00/mol/L10-310-3变化浓度9. 00 X9. 00 X9.00X4. 50X/mol/L10410410410-4C(N2) _A_C2(NO)C2(CO)_(9 00X104mol/L)2X(4e5X1Q4mol/L) (1.00X10-4mol/L)2X (2.7X10-3mol/L)2=5.00X103 L/tnol平衡左移，平衡