江苏省高考化学二轮-专题九-化学反应速率与化学平衡最新讲义

1、专题九化学反响速率与化学平衡定义及计算-决定因素平衡定义、状态判断物质本性影响因素一速率化学反响速率 与化学平衡平衡平衡移动、平衡量计算平衡推理、等效平衡【备考策略】化学反响速率和化学平衡是江苏高考必考内容。主要题型表现在一道或两道选 择题中的某个选项；在第n卷的综合题或根底题中必有一一题涉及化学平衡问题的实际应用， 表达化学平衡的实际 应用。在2022年的备考中，需要关注以下几个方面的问题：1 化学平衡常数及计算，以及影响化学平衡的因素，化学平衡常数与H的关系等应引起重视。2 用 H-S判断化学反响进行的方向在高考选择题中也有所表达。3 展望2022年江苏高考，将化学反响原理中化学平衡移动原

2、理与化工生产、生活实际 相结合仍然是高考命题的热点。J高频考点&典例导航 <类型一、化学反响速率简单计算与影响因素例1 2022 福建理综化学卷一定条件下，溶液的酸碱性对 TiO2 光催化燃料R降解反响的影响如右图所示。以下判断判断正确的 选项是A. 在0-50min之间，pH=2和pH=7时R的降解百分率相等B. 溶液酸性越强，R的降解速率越小0 U) 3U 304(150f/minC. R的起始浓度越小，降解速率越大D. 在20-25min之间，pH=10时R的平均降解速率为 0.04 mol L 1 mi n 1【考点透视】1. 对于化学反响速率，其考查点通常有三个方面：

3、依据化学反响速率的定义进行有关计算，其模式是灵活运用“ u=c/t ； 是同一化学反响的速率以不同物质的浓度变化表示时，各速率值之间的关系及化学方程式 确实定； 是考查外界条件对反响速率的影响，其模式是依据浓度、温度、压强、催化剂、接触面积 以及形成原电池等因素对化学反响速率的影响进行分析判断。2. 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。假设是可逆反响，外界条件对U正和U逆的影响趋势是一样的。即假设升温或增大压强(有气体参与体系)，U正、U逆均加快；假设增大反响物浓度，瞬时速率U 逆不变。但最终U正和U逆均加快。【变式训练1】202

4、2 浙江高考有删减： NH2COONH42H2O= NH4HCO3 NH3H2O该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反响速率，得到c(NH2COQ-)随时间变化趋势如下列图。*c(NH2COO-)(mol/L)LO - - K F:T: 一-sl- “ Eir.-_-"-N M -匚.1 LJXLC- IH-H-E-Hg- a » - mft -I.'；.lk.:l:a-4=3t(mi n)1计算25C时，06min氨基甲酸铵水解反响的平均速率 。2根据图中信息，如何说明水解反响速率随温度升高而增大：。类型二、化学平衡状态与化学平衡移动例2 .

5、(2022 南通二模改编)CH4和 H2O(g)在催化剂外表发生反响 CH4+H2UCO+3H2该反 应在不同温度下的化学平衡常数如下表：温度/c800100012001400平衡常数1该反响是反响填“吸热或“放热；2TC时，向1L密闭容器中投入 1molCH4和1mol H2O(g)，平衡时c(CH4)= ol L 1，该 温度下反响CH4+H2OCO+3H2的平衡常数K=。3TC时，向 1L 密闭容器中投入 2mol1molCH4、1mol H2O(g) 、1molCO 2molH2，那么反响 的正反响速率逆反响速率选填“ < “>或“=。【特别提醒】1)K只受温度影响，与反响

6、物或生成物的浓度变化无关。(2) K 值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正反响进行的程度越大，即反应进行得越完全，反响物转化率越大；反之，就越不完全，转化率越小。(3) K 与反响热效应的关系：假设正反响为吸热反响，升高温度，K值增大；假设正反响为放热反响，升高温度，K值减小。(4) Qc(其代数式与平衡常数 K相同、代入状态量)，假设Qc=K处于平衡状态，假设 Qc>K 逆向建立或平衡逆向移动，假设Qc<K正向建立或平衡正向移动。【变式训练2】(2022 宿迁模拟改编)工业上一般采用以下两种反响合成甲醇：反响 A: CO2 g+3H2 g.弓 CH3O g+H2O

7、g H1反响 B: CO g+2H2 gCH3Og H2<01对于反响 A,某温度下，将 4mol CO2和12mol H2,充入2L的密闭容器中，充分反响到达平衡后，测得c(CO2) =0.5 mol L 1,那么该温度下该反响的平衡常数2对于反响B,假设容器容积不变，以下措施可提高CO的转化率是A. 降低温度B.增加CO的量C.充入He,使体系总压强增大D.再充入1mol CO和2mol H2类型三、等效平衡例3. 2022 徐州信息卷在恒温恒容的甲、乙、丙3个密闭容器中，按不同方式投入反响物，发生反响：3A(g)+B(g) 一 xC(g) H=-Q kJ mol 1 Q> 0

8、反响物的投入量、测得反响达平衡时的有关数据如下表：容器甲乙丙反响物的投入量3 molA、2 molB6 molA、4 molBnA molA、nB molB、nC molCC的体积分数w1w2w3反响物的转化率ala2a3反响的能量变化Q1Q2Q3以下说法正确的选项是A. 假设 w2=2w1,贝U x=4 B.假设 a 1 = a 2,贝U x>4C.不管x为何值，总有 Q2>Q1 D .假设 w仁w3且满足3nC+8nA =12nB时，可判断x=4 【考点透视】1. 解答化学平衡问题的重要思维方法(1) 三个“不要混淆 不要将平衡的移动和速率的变化混淆起来。例如：别以为平衡正向移

9、动一定是U正加快， U逆减慢等。 不要将平衡的移动和浓度的变化混淆起来，例如：别以为平衡正向移动时，反响物浓度一 定减少，生成物浓度一定增大等。 不要将平衡的移动和反响物的转化率提高混淆起来，例如：别以为平衡正向移动，反响物 的转化率一定提高。(2) 可逆反响“不为零原那么可逆性是化学平衡的前提，到达平衡时是反响物和生成物共存的状态，每种物质的物质 的量不为零。一般可用极限分析法推断：假设反响不可逆，那么最多生成产物多少，有无反响物剩余，余多 少。这样的极值点是不可能到达的，故可用于确定某些范围或在范围中选择适宜的量。(3) “一边倒原那么可逆反响，在条件相同时 (等温等容)，假设到达等同平衡

10、，其初始状态必须能互变，从 极限角度看，就是各物质的物质的量要相当。因此，可以采用“一边倒的原那么来处理以下 问题：化学平衡等同条件(等温等容)(4) “过渡态方法思路：各种反响物的浓度增加相同倍数，相当于增大体系压强，根据平衡移动方向来确定转化率的变化情况。2. 等效体系百分含量等效1恒温恒容下工0，等同等效。 反响前后，气体的化学计量数不同即 如：N2(g)+3H2(g) 一 2NH3(g) 起始 l/mol1 40起始 ll/mola bc等效条件：a+ 2 c=1 b+ 2 c=4 反响前后，气体的化学计量数相同即r=0，等比等效。同的起始I和起始II，其等效条件：(a+)/(b+)=

11、1/4(2)恒温恒压下，一定是等比等效。2 mol N2、8mol H2及固体催化剂，使NH3的体积分数为3,容器内气体压强2mol NH3、1mol H2及固体催化剂,.小于3【变式训练3】t C时，向2 L容积不变的容器中参加 之发生反响：N2(g)+3H2(g)=- 2NH3(g)。平衡时,为起始时的80%。(1) 平衡时，NH3的体积分数3 =。(2) f C时，该反响的平衡常数K=。(3) 保持同一温度，在相同的容器中，假设起始时参加反响到达平衡时NH3的体积分数。A .等于3B.大于3C类型四、速率与平衡图像例4.(2022 南通二模)向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B,

12、发生反响：A(g)+xB(g)2C(g)。各容器的反响温度、反响物起始量，反响过程容器甲乙丙容积温度/ cT1T2T2反响物起始量1.5molA1.5molAmolA2.0molB丙1甲J乙205101520 t / min中C的浓度随时间变化关系分别以下表和以下列图表示：以下说法正确的选项是A. 10min内甲容器中反响的平均速率v(A)=0.025mol/(L - min)B. 由图可知：T1<T2,且该反响为吸热反响C. x=1，假设平衡时保持温度不变，改变容器体积平衡不移动D. T1C，起始时甲容器中充入molA、1.5molB，平衡时A的转化率为25%【技巧与归纳】化 学平衡图

13、象的解题步骤解图象题三步曲：“一看、“二想、“三判断(1)“一看一一看图象 看面：弄清纵、横坐标的含义。 看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。 看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最咼点与最低点等。 看量的变化：弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。 看要不要作辅助线：如等温线、等压线等。(2) “二想想规律看完线后联想外界条件对化学反响速率和化学平衡的影响规律。“三判断通过比照分析，作出正确判断。催化剂CH3COCH2COH(CH3)2(。【变式训练4 2022 北京高考12反响：2CH3COCH3(I)取等量CH3COCH3分别在0C和

14、20C下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线Y t丨如以下列图所示。以下说法正确的选项是A.b 代表 0C下 CH3COCH的 Y t 曲线v(0 C)20min 末，H3COCH3勺 v(20 C)n(0 C) 1D.从 Y=0 到 Y=0.113 , CH3COCH2COH(CH3的！ n (2° C)Q随堂训练&即时验收 <1. 2022 -南通一中检测以下条件一定能使反响速率增大的是增加反响物的物质的量升高温度缩小反响容器的体积不断别离出生成物力口入MnO2A.全部B.C.D.2. (2022 如东中学模拟在一定温度下，以下表达不是可逆反响A(g) + 3B(g

15、)2C(g)到达 平衡的标志的是C的生成速率与 C的分解速率相等；单位时间内有a mol A生成的同时生成 3a mol B ; A、B C的浓度不再变化；容积不变的密闭容器中混合气体的总压强不再变化；混合气 体的物质的量不再变化；单位时间消耗a mol A，同时生成3a mol B :A B、C的分子数目之比为1 : 3 : 2。A.B.C.D.3. 2022 重庆一定条件下，以下反响中水蒸气含 量随反响时间的变化趋势符合题图10的 是A. C02(g) + 2NH3(g)CO(NH2)2(s) + H20(g); H< 0B. C02(g) + H2(g) 一 CO(g) + H20

16、(g); H> 0C. CH3CH2OH (g)-、CH2=CH2(g)+ H20(g); H> 0D. 2C6H5CH2CH3(g卅 02(g)2 C6H5CH=CH2(g)+ 2H20(g); H< 04. 反响 H2(g) + 12(g) i2HI(g)的平衡常数为 K1;反响 Hl(g)d/2H2(g) + 1/2I2(g)的平衡常数为K2,那么K1、K2的关系为(平衡常数为同温度下的测定值)()A. K1 = 2K2B . K1= K2C . K1= 1/K辺D. K1= 1/2K25. (2022 海安、金陵、南师附中联考有改编)将不同量的C0(g)和H20(g)

17、分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反响C0(g) + H20(g)- C02(g) + H2(g)，得到如下三组数据：实验组温度C起始量/mol平衡量/mol到达平衡所需时间/mi nCOH20H2CO1650421.62.462900210.41.633900abcdt(1)实验1中以v(C02)表示的反响速率为 (取小数二位，下同)。该反响为 (填"吸或"放)热反响，实验 2条件下平衡常数 K=假设 a=4、b=2、c=、d= ,t 3(选填“ >“=“ <)。专题九化学反响速率与化学平衡【例1】 A 解析：从图像中可以读出pH= 2时，曲线下降是最

18、快的，说明溶液的酸性越强，降解速率越大，所以 B项错误。一般来说，反响物的浓度越大，反响速率越大，R的起始浓度越小，其降解的速率越小，C项错误。D项中可计算出其速率为 0.04 X 10- 4mol L 1 min-1, D项错误。A项中R都是完全降解，降解百分率都是100%这题是选择题的创新点，题给信息量大，考查学生能力全面，尤其是读图能力要求较高。其中D项要注意横坐标的数量级，不太细心的同学要吃亏。mol L 1 min 1(2)25 C反响物的起始浓度较小，但06min的平均反响速率(曲线的斜率)仍比15C大解析：(1) vmol/Lmol/L)/6min= L 1 min 1。(2)平

19、均反响速率与曲线的斜率有关。【例2】(1)吸热(2) 6.75(3) >解析：(1)随着温度升高，平衡常数增大，即温度升高，平衡正向移动，正反响是吸热反响。(2) 平衡时,c(CH4mol -L 1, c(H20mol -L 1, cmol -L 1, c(H2mol -L 1, K= c(CO) -c3(H2)/ c(CH4) c(H20) = 6.75。Qc = 23/2 = 4<K,正向建立平衡， v(正)>v(逆)。【变式训练2】(1) 4/3 或者1.33(2) AD解析：1CO2I:g+3H2g: CH3OI g+H2O g起始/mol41200平衡/mol133

20、3变化/mol3933平衡时，c(CO2mol L 1 ,c(H2) = c(CH30H) = c(H2Omol L 1 , K =c(CH30H c(H2O)/c(CO2) c3(H2) = 1.33 。(2) B反响是放热反响，降低温度，平衡正向移动，选项A正确；增加 CO的量，平衡正向移动,CO的转化率降低，H2的转化率增大，选项 B错误；选项C中，各成分的浓度都不变，平 衡不移动，选项 C错误；等计量数比例参加原平衡气体反响的计量数减少的反响，其转化率 都增大，选项D正确。【例3】CD解析：假设 w2= 2w1,那么甲、乙平衡不等 效，不满足等比等效，xm4,选项 A错误；假设a 1

21、= a 2,那么甲、乙平衡等效，满足等比等效，x= 4,选项B错误；当x= 4时，Q2= 2Q1,当 x>4, Q2>2Q1 当 x<4 , 2Q1>Q2>Q1 选项 C 正确；假设 w1= w3，且满足 3nC + 8nA = 12nB 时，3A(g) + B(g) xC(g)起始 /mol nAnBnC极端转换 n A+3 nC/x nB+nC/x0假设 xm4，贝U nA+3nC/x = 3, nB+nC/x = 2 , 3nC+8nA= 12nB; x = 4/3，不是正整数，假设2 1不成立。假设满足 x = 4,相当于 A(g) : nA+ 3nC/4

22、 , B(g) : nB+ nC/4 = §nA+ yC , A(g)与 B(g) 的物质的量之比是 3 : 2,满足等比等效，选项 D正确。【变式训练3】(1) 50%(2) 16/125C解析：(1)由于容积不变，那么压强之比等于气体的物质的量之比，可设N2转化的物质的量为x,应用“三步分析法。N2 +3H2 2NH3起始物质的量/mol280转化物质的量/molx3x2x平衡物质的量/mol2 x8 3x2x列方程：2 x + 8 3x + 2x = 10X 80% 解得 x = 1mol。(1) 3= 50% K2) = 16/125。(3) 反响物2mol NH3、1mol

23、 H2相当于1mol N2、4mol H2，可以理解t C时在L密闭容器中 充入1mol N2、4mol H2达平衡(此时的NH3的体积分数等于3 )，再增大容积至1L,那么平衡逆 移，NH3的体积分数减少。【例4】C 解析：选项 A中，vmol/L 10minmol/ (L min)，选项 A错误；从图表中可以看出，甲、乙起始量相等，乙先到平衡状态，那么乙的温度较高，T1<T2,平衡时，甲中C的浓度高，该反响为放热反响，选项 B错误；比拟乙、丙数据，起始丙的量都是乙的4倍，平衡时丙的C的量是乙的4倍，说明乙、丙条件下是等效平衡， 应是等比等效，即xmol Amol Bmol A、 0.

24、5mol Bmol/L x = mol = 0.75 = 75% 选项 D错误。【变式训练4】 D解析：温度高反响速率就快，到达平衡的时间就短，由图像可与看出曲线b首先到达平衡，所以曲线 b表示的是20C时的Yt曲线，A不正确；根据图像温度越高CH3COCH3专化的越少，说明升高温度平衡向逆反响方向进行，即正方应是放热反响，C不正确；当反响进行到 20min时，从图像中可以看出 b曲线对应的转化分数高于 a曲线对应的转 化分数，这说明b曲线即20C时对应的反响速率快，所以 V £：<1, B不正确；根据图像v 20 CJ可以看出当反响进行到66min时，a、b曲线对应的转化分数均相同，都是0.113，这说明此时生成的 CH3COCH2COH(CH3一样多，所以从 Y= 0 至U Y= 0.113 , CH3COCH2COH(CH3)的 n0CJ n20CJ=1,即选项D正确。随堂训练1. C 解析：假设增加固体的质量，反响速率不变；升高温度一定加快反响速率；改变非气 体反响的容积，速率不变；别离出生成物，不改变反响速率，但改变平衡；催化剂有一定的 选择性，MnO2不能改变所有反