高考化学二轮专题复习讲与练专题08《化学反应速率 化学平衡》(含详解)

1、PAGE 专题八 化学反应速率 化学平衡考纲要求1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法，能正确计算化学反应的转化率()。2.了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。3.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。4.掌握化学平衡的特征，了解化学平衡常数K的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。5.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。考点一化学反应速率及其影响因素1深度剖析速率的计算方法(1)公式法：v(B)eq f(cB,t)eq f(f(nB,V),t)用

2、上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点：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。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，且计算时取正值。对于可逆反应，通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率，当达到平衡时，总反应速率为零。(注：总反应速率也可理解为净速率)(2)比值法：同一化学反应，各物质的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比。对于反应：mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g)来说，则有eq f(vA,m)eq f(vB,n)eq f(vC,p)eq f(vD,q)。2正确理解速率影响因素(1)“惰性气体”对反应速率的影响恒容：充入“惰性气体”eq

3、o(,sup7(引起)总压增大参与反应的物质浓度不变(活化分子浓度不变)反应速率不变。恒压：充入“惰性气体”eq o(,sup7(引起)体积增大eq o(,sup7(引起)参与反应的物质浓度减小(活化分子浓度减小)eq o(,sup7(引起)反应速率减小。(2)纯液体、固体对化学反应速率的影响在化学反应中，纯液体和固态物质的浓度为常数，故不能用固态物质的浓度变化来表示反应速率，但是固态反应物颗粒的大小是影响反应速率的条件之一，如煤粉由于表面积大，燃烧就比煤块快得多。(3)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。当增大反应物浓度时，v正增大，v逆瞬间不变，随后

4、也增大；增大压强，v正和v逆都增大，气体分子数减小方向的反应速率变化程度大；对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率；升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。题组一化学反应速率的全方位考查1.一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：(1)从反应开始到10 s时，用Z表示的反应速率为_。(2)该反应的化学方程式为_。.已知：反应aA(g)bB(g)cC(g)，某温度下，在 2 L 的密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的

5、曲线如图所示。(1)经测定前4 s内v(C)0.05 molL1s1，则该反应的化学方程式为_。(2)请在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。(3)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)0.3 molL1s1；乙：v(B)0.12 molL1s1；丙：v(C)9.6 molL1min1，则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为_。.密闭容器中发生如下反应：A(g)3B(g)2C(g)H0。根据下面速率时间图像，回答下列问题。(1)下列时刻所改变的外界条件：t1_；t3_；t4_。(2)反应速率最快的

6、时间段是_。.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折合成标准状况)，实验记录如表(累计值)：时间/min123456氢气体积/mL50120224392472502(1)哪一时间段反应速率最大_(填01、12、23、34、45、56 min，下同)，原因是_。(2)哪一时间段的反应速率最小_，原因是_。(3)第34 min时间段以盐酸的浓度表示的该反应速率(设溶液体积不变)是_。(4)如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，你认为可行的是_(填字母)。A蒸

7、馏水 BNaNO3溶液CKCl溶液 DNa2CO3溶液.COCl2的分解反应为COCl2(g)=Cl2(g)CO(g)H108 kJmol1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出)：(1)比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)_(填“”“”或“”)T(8)。(2)若12 min时反应在温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)_molL1。(3)比较产物CO在23 min、56 min和1213 min时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)、v(

8、1213)表示的大小_。(4)比较反应物COCl2在56 min和1516 min时平均反应速率的大小：v(56)_(填“”“”或“”)v(1516)，原因是_。答案.(1)0.079 molL1s1(2)X(g)Y(g)2Z(g).(1)3A(g)B(g)2C(g)(2)(3)乙甲丙.(1)升高温度加入催化剂减小压强(2)t3t4段.(1)34 min因该反应是放热反应，此时温度高，温度对反应速率的影响占主导作用(2)56 min此时H浓度小，浓度对反应的速率影响占主导作用(3)v(HCl)0.15 molL1min1(4)AC.(1)(2)0.031(3)v(56)v(23)v(1213)

9、(4)在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大解析.(1)分析图像知c(Z)eq f(1.58 mol,2 L)0.79 molL1，v(Z)eq f(0.79 molL1,10 s)0.079 molL1s1。(2)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112，则化学方程式为X(g)Y(g)2Z(g)。.(1)前4 s内，c(A)0.8 molL10.5 molL10.3 molL1，v(A)eq f(0.3 molL1,4 s)0.075 molL1s1；v(A)v(C)ac(0.075 molL1

10、s1)(0.05 molL1s1)32，由图像知，在12 s时c(A)c(B)(0.6 molL1)(0.2 molL1)31ab，则a、b、c三者之比为312，所以该反应的化学方程式为3A(g)B(g)2C(g)。(2)生成物C的浓度从0开始增加，到12 s时达到最大，c(A)c(C)ac32，所以c(C)eq f(20.6 molL1,3)0.4 molL1。(3)丙容器中v(C)9.6 molL1min10.16 molL1s1，则甲容器中eq f(vA,a)eq f(vA,3)eq f(0.3 molL1s1,3)0.1 molL1s1，乙容器中eq f(vB,b)eq f(vB,1)

11、eq f(0.12 molL1s1,1)0.12 molL1s1，丙容器中eq f(vC,c)eq f(vC,2)eq f(0.16 molL1s1,2)0.08 molL1s1，故甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙甲丙。.(1)t1时，v逆增大程度比v正增大程度大，说明改变的条件是升高温度。t3时，v正、v逆同等程度地增大，说明加入了催化剂。t4时，v正、v逆都减小且v正减小的程度大，平衡向逆反应方向移动，说明改变的条件是减小压强。(2)由于在t3时刻加入的是催化剂，所以t3t4段反应速率最快。.(1)从表中数据看出34 min收集的氢气比其他时间段多，虽然反应中c(H)下降，但

12、主要原因是Zn置换H2的反应是放热反应，温度升高，故答案为34 min；因该反应是放热反应，此时温度高，温度对反应速率的影响占主导作用。(2)56 min收集的氢气最少是因为虽然反应过程中放热，但主要原因是c(H)下降，反应物浓度变低，反应速率变小，故答案为56 min；此时H浓度小，浓度对反应速率的影响占主导作用。(3)在34 min时间段内，n(H2)eq f(f(392224,1 000) L,22.4 Lmol1)0.007 5 mol，由2HClH2得，消耗盐酸的物质的量为0.015 mol，则v(HCl)eq f(f(0.015 mol,0.1 L),1 min)0.15 molL

13、1min1。(4)A项，加入蒸馏水，溶液的浓度减小，反应速率减小，H的物质的量不变，氢气的量也不变，正确；B项，加入NaNO3溶液，盐酸的浓度减小，但此时溶液中含有硝酸，与金属反应得不到氢气，错误；C项，加入KCl溶液，相当于加入水，溶液的浓度减小，反应速率减小，H的物质的量不变，氢气的量也不变，正确；D项，加入Na2CO3溶液，Na2CO3能与盐酸反应，盐酸的浓度减小，反应速率减小，H的物质的量减小，氢气的量也减小，错误。故选AC。.(1)从三种物质的浓度变化趋势可知，从第4 min开始，平衡正向移动。由于该反应是吸热反应，所以改变的条件是升高温度。因此有：T(2)T(8)。(2)由于第12

14、 min与第8 min温度相同，故其平衡常数相等，则有：eq f(0.110.085,0.04)eq f(0.120.06,cCOCl2)，解得c(COCl2)0.031 molL1。(3)根据化学反应速率的定义，可知反应在23 min和1213 min处于平衡状态，平均反应速率为0，故v(56)v(23)v(1213)。(4)在56 min和1516 min时反应温度相同，但1516 min时各组分的浓度都小，因此反应速率小。1化学反应速率计算的常见错误(1)不注意容器的容积。(2)漏写单位或单位写错。(3)忽略有效数字。2比较化学反应速率大小的注意事项(1)看单位是否统一，若不统一，换算成

15、相同单位。(2)比较不同时间段内的化学反应速率大小时，可先换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值大小。(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值。例如，对于一般反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，比较不同时间段内eq f(vA,a)与eq f(vB,b)的大小，若eq f(vA,a)eq f(vB,b)，则用A表示的反应速率比用B表示的大。3在分析影响化学反应速率的因素时，要理清主次关系。题组二命题考向跟踪2(海南，8改编)10 mL浓度为1 molL1的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能加快反应速率但又不影响氢气生成量的是()AK2SO4 BCH3COONaCCuSO4

16、 DNa2CO3答案C解析A项，硫酸钾为强酸强碱盐，不发生水解，若加入其溶液，则对盐酸产生稀释作用，氢离子浓度减小，但H物质的量不变，错误；B项，加入醋酸钠，则与盐酸反应生成醋酸，使溶液中氢离子浓度减小，随着反应的进行，CH3COOH最终又完全电离，故H物质的量不变，错误；C项，加入硫酸铜溶液，Cu2会与锌反应生成铜，构成原电池，会加快反应速率，但H物质的量不变，正确；D项，加入碳酸钠溶液，会与盐酸反应，使溶液中的氢离子的物质的量减少，导致反应速率减小，生成氢气的量减少，错误。3(江苏，10)H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70 时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正

17、确的是()A图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快B图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C图丙表明，少量Mn2存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2对H2O2分解速率的影响大答案D解析A项，浓度对反应速率的影响是浓度越大，反应速率越快，错误；B项，NaOH浓度越大，即pH越大，H2O2分解速率越快，错误；C项，由图可知，Mn2存在时，0.1 molL1 NaOH溶液中H2O2的分解速率比1 molL1的NaOH中的快，错误；D项，由图可知，碱性条件下，Mn2存在时，对H2O2分解速率影响大，正确。考点二全面突破

18、化学平衡1“讲练结合”突破化学平衡状态的判断标志(1)化学平衡标志的判断要注意“三关注”：一要关注反应条件，是恒温恒容，恒温恒压还是绝热容器；二要关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；三要关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。如在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时：a.混合气体的压强、b.混合气体的密度、c.混合气体的总物质的量、d.混合气体的平均相对分子质量、e.混合气体的颜色、f.各反应物或生成物的浓度之比等于化学计量数之比、g.某种气体的百分含量能说明2SO2(g)O2(g)2SO3(g)达到平衡状态的是_(填字母，下同)。能说明I2(g)H2(g

19、)2HI(g)达到平衡状态的是_。能说明2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的是_。能说明C(s)CO2(g)2CO(g)达到平衡状态的是_。能说明A(s)2B(g)C(g)D(g)达到平衡状态的是_。能说明NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)达到平衡状态的是_。能说明5CO(g)I2O5(s)5CO2(g)I2(s)达到平衡状态的是_。答案acdgegacdegabcdgbdg abcbdg(2)化学平衡标志的判断还要注意“一个角度”，即从微观角度会分析判断。如反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，下列各项能说明该反应达到平衡状态的是_。断裂1 mol NN键的同时生成

20、1 mol NN键；断裂1 mol NN键的同时生成3 mol HH键；断裂1 mol NN键的同时断裂6 mol NH键；生成1 mol NN键的同时生成6 mol NH键。答案2化学平衡移动的判断方法(1)依据勒夏特列原理判断通过比较平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。若外界条件改变，引起v正v逆，此时正反应占优势，则化学平衡向正反应方向(或向右)移动；若外界条件改变，引起v正v逆，此时逆反应占优势，则化学平衡向逆反应方向(或向左)移动；若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v正和v逆仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。(2)依据浓度商(Q)规则判断通

21、过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。若QK，平衡逆向移动；若QK，平衡不移动；若QK，平衡正向移动。3不能用勒夏特列原理解释的问题(1)若外界条件改变后，无论平衡向正反应方向移动或向逆反应方向移动都无法减弱外界条件的变化，则平衡不移动。如对于H2(g)Br2(g)2HBr(g)，由于反应前后气体的分子总数不变，外界压强增大或减小时，平衡无论正向或逆向移动都不能减弱压强的改变。所以对于该反应，压强改变，平衡不发生移动。(2)催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，所以催化剂不会影响化学平衡。题组一利用图像，Q与K的关系判断化学平衡状态1汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)

22、2CO(g)eq o(,sup7(催化剂)2CO2(g)N2(g)H0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是_(填编号)。答案解析达到平衡时，v正应保持不变。由于是放热反应，又是绝热容器，体系温度升高，平衡左移，K减小。图中达到平衡时，CO、CO2的改变量不是11。w(NO)逐渐减小，达到平衡时保持不变。因正反应放热，容器绝热，故反应开始后体系温度升高，达到平衡状态时，体系温度不再发生变化。H是一个定值，不能用于判断可逆反应是否达到平衡状态。2一定温度下，将2 mol NO、1 mol CO充入1 L固定容积的密闭容器中发生反应：2N

23、O(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H0。反应过程中部分物质浓度变化如图所示。若15 min时再向容器中充入CO、N2各0.6 mol，该反应是否处于平衡状态？答案该反应处于平衡状态。解析由图像知，10 min时反应达到平衡状态，Keq f(0.20.42,0.621.62)eq f(5,144)，Qeq f(0.20.60.42,0.60.621.62)eq f(5,144)，QK，所以该反应仍处于平衡状态。题组二“建模、解模”分析法在平衡移动结果判定中的应用3在一定条件下，可逆反应2NO2(g)N2O4(g)H0达到平衡，当分别改变下列条件时，请回答下列问题：(1)保持容器容积不变

24、，通入一定量NO2，则达到平衡时NO2的百分含量_(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；保持容器容积不变，通入一定量N2O4，则达到平衡时NO2的百分含量_。(2)保持压强不变，通入一定量NO2，则达到平衡时NO2的百分含量_；保持压强不变，通入一定量N2O4，则达到平衡时NO2的百分含量_。(3)保持容器容积不变，通入一定量氖气，则达到平衡时NO2的转化率_；保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，则达到平衡时NO2的转化率_。答案(1)减小减小(2)不变不变(3)不变减小解析(1)保持容器容积不变，通入一定量NO2，则增加了NO2的浓度，所以平衡正向移动，且NO2转化率比原来大，NO

25、2的百分含量减小；保持容器容积不变，通入一定量N2O4，则增加了N2O4的浓度，所以平衡逆向移动，但其进行的程度比原来的N2O4的转化率要小，所以NO2的百分含量减小。(2)保持压强不变，通入一定量NO2或N2O4，不影响平衡，所以NO2的百分含量不变。(3)保持容器容积不变，通入一定量氖气，此过程中各物质的物质的量浓度都没有发生改变，所以平衡不移动，NO2的转化率不变；保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，则相当于减小压强，所以平衡向生成NO2的方向移动，所以NO2的转化率会减小。1对于反应物或生成物只有一种的可逆反应而言，在改变物质浓度而引起化学平衡移动时应遵循或应用下列方法进行分析

26、：(1)建模法分析化学平衡当容器中的投料量是容器中的n倍时，可通过建模思想来进行考虑。一般解题步骤以PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)为例：建模：构建容器的模型： p(始) p(平)eq x(1 mol PCl5)eq o(,sup7(恒容)eq x(PCl5 M%)解模：将容器进行拆分，构建新的模型(用实线箭号表示状态变化的方向，用虚线箭号表示虚拟的过程)：最后将虚拟出的两个平衡状态进行加压，把体积较大的平衡状态转化为体积较小的平衡状态。即容器的反应相当于在虚拟容器的基础上增大压强，平衡逆向移动，容器相对于容器，PCl5的体积分数增大。(2)在温度、压强不变的体系中加入某种气体反应物(

27、或生成物)的平衡移动问题：对于aA(g)bB(g)cC(g)或bB(g)cC(g)aA(g)，当T、p不变时，加入A气体，平衡移动的最终结果与原平衡等效，相当于平衡不移动；而加入B或C，则平衡的移动由浓度决定。2转化率的变化分析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)，达到平衡后，改变下列条件，分析转化率的变化情况：(1)再通入b mol B，(A)增大，(B)减小。(2)再通入a mol A、b mol B：若abc，(A)增大、(B)增大；若abc，(A)不变、(B)不变；若abc，(A)减小、(B)减小。题组三“极限转化法”在等效平衡中的

28、应用4在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下已知N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，下列说法正确的是()容器甲乙丙反应物投入量1 mol N2、3 mol H22 mol NH34 mol NH3NH3的浓度/molL1c1c2c3反应的能量变化放出a kJ吸收b kJ吸收c kJ体系压强(Pa)p1p2p3反应物转化率123A.2c1c3 Bab92.4C2p2p3 D131答案D解析甲投入1 mol N2、3 mol H2，乙容器投入2 mol NH3，恒温恒容条件下，甲容器与乙容器是等效平衡，各组

29、分的物质的量、含量、转化率等完全相等；而甲容器投入1 mol N2、3 mol H2，丙容器加入4 mol NH3，采用极限转化法，丙相当于加入2 mol N2、6 mol H2，丙中加入量是甲中的二倍，如果恒温且丙容器容积是甲容器二倍，则甲容器与丙容器为等效平衡，所以丙所到达的平衡可以看作在恒温且容积是甲容器二倍条件下到达平衡后，再压缩体积至与甲容器体积相等所达到的平衡，由于该反应是体积减小的反应，缩小容器体积，增大了压强，平衡正向移动，所以丙中氮气、氢气转化率大于甲和乙的。A项，丙容器反应物投入4 mol NH3，采用极限转化法转化为反应物为2 mol N2、6 mol H2，是甲中的二倍

30、，若平衡不移动，c32c1，丙相当于增大压强，平衡正向移动，所以丙中氨气的浓度大于甲中氨气浓度的二倍，即c32c1，错误；B项，甲投入1 mol N2、3 mol H2，乙中投入2 mol NH3，则甲与乙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为92.4 kJ，故ab92.4，错误；C项，丙容器反应物投入4 mol NH3，是乙的二倍，若平衡不移动，丙中压强为乙的二倍，由于丙中相当于增大压强，平衡正向移动，所以丙中压强减小，小于乙的2倍，即2p2p3，错误；D项，丙容器反应物投入4 mol NH3，是乙的二倍，若平衡不移动，转化率131，由于丙中相当于增大压强，平衡向着正向

31、移动，氨气的转化率减小，所以转化率131，正确。5(河北市二联)T 时，在容积为2 L的3个恒容密闭容器中发生反应：3A(g)B(g)xC(g)，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下：容器甲乙丙反应物的投入量3 mol A、2 mol B6 mol A、4 mol B2 mol C达到平衡的时间/min58A的浓度/molL1c1c2C的体积分数%w1w3混合气体的密度/gL112下列说法正确的是()A若x4，则2c1c2B若x4，则w1w3C无论x的值是多少，均有212D甲容器达到平衡所需的时间比乙容器达到平衡所需的时间短答案C解析若x4，则正反应为气体分子数减小的反应，乙

32、容器对于甲容器而言，相当于加压，平衡正向移动，所以2c1c2，A项错误；若x4，则反应前后气体分子数相等，由于起始时甲容器中A、B的投入量之比与化学方程式中对应化学计量数之比不相等，故w3不可能等于w1，B项错误；起始时乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍，两容器的容积相等，故恒有212，C项正确；起始时乙容器中A、B的浓度是甲容器中的2倍，故乙容器达到平衡所需的时间比甲容器达到平衡所需的时间短，D项错误。三种等效平衡模型等效模型实例起始投料平衡时等量备注恒温恒容化学计量数不等N2(g)3H2(g)2NH3(g)甲：1 mol N23 mol H2乙：2 mol NH3(转化为同种物质完全等同

33、)两容器中各组分的n、c、w等同(N2)(NH3)1恒温恒容化学计量数相等I2(g)H2(g)2HI(g)甲：1 mol I21 mol H2乙：2 mol I22 mol H2(或4 mol HI)(成比例)两容器中各组分的w等同，n、c成倍数关系恒温恒压N2(g)3H2(g)2NH3(g)甲：1 mol N23 mol H2乙：2 mol N26 mol H2(或4 mol NH3)(成比例)两容器中各组分w、c等同，n成倍数关系题组四高考真题跟踪再现6(江苏，15改编)温度为T1时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g)2NO(g)O2(g)(正反应吸热)。实验测

34、得v正v(NO2)消耗k正c2(NO2)，v逆v(NO)消耗2v(O2)消耗k逆c2(NO)c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是()容器编号物质的起始浓度(molL1)物质的平衡浓度(molL1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)0.6000.20.30.50.200.50.35A.达平衡时，容器与容器中的总压强之比为45B达平衡时，容器中eq f(cO2,cNO2)比容器中的大C达平衡时，容器中NO的体积分数小于50%D当温度改变为T2时，若k正k逆，则T2T1答案C解析由中数据可计算温度T1时反应的平衡常数。2NO2(g)2NO(g)O2(g)起始/mol

35、L1 0.6 0 0转化/molL1 0.4 0.4 0.2平衡/molL1 0.2 0.4 0.2平衡后气体总物质的量：n(气体)(0.2 molL10.4 molL10.2 molL1)1 L0.8 mol。Keq f(c2NOcO2,c2NO2)eq f(0.420.2,0.22)0.8。A项，此时容器中，Qceq f(c2NOcO2,c2NO2)eq f(0.520.2,0.32)(0.3 molL10.5 molL10.2 molL1)1 L1.0 mol，则达到平衡后容器和容器中的总压强之比p()p()0.8 mol1.0 mol45，错误；B项，根据等效平衡特点可知，容器中平衡体

36、系相当于在容器平衡体系中同时加入0.2 molL1NO和0.05 molL1 O2，平衡左移的结果，故容器的平衡体系中，0.2 molL1c(O2)0.25 molL1,0.2 molL1c(NO2)0.3 molL1，达平衡时，容器中eq f(cO2,cNO2)eq f(0.2 molL1,0.2 molL1)1，容器中eq f(0.2 molL1,0.3 molL1)eq f(cO2,cNO2)T1，错误。7(海南，11改编)已知反应CO(g)H2O(g)eq o(=,sup7(催化剂)CO2(g)H2(g)H0。在一定温度和压强下于密闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是()A升高温度

37、，K增大B减小压强，n(CO2)增加C更换高效催化剂，(CO)增大D充入一定量的氮气，n(H2)不变答案D解析A项，此反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向进行，化学平衡常数只受温度的影响，即升高温度，K值减小，错误；B项，反应前后气体计量数之和相等，因此减小压强，平衡不移动，即n(CO2)不变，错误；C项，催化剂对化学平衡移动无影响，因此CO的转化率不变，错误；D项，恒压下，充入N2，容器的体积增大，组分浓度降低，但化学反应前后气体计量数之和不变，因此化学平衡不移动，n(H2)不变，正确。8(天津理综，6)常压下羰基化法精炼镍的原理：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)。23

38、0 时，该反应的平衡常数K2105。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2 ，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230 制得高纯镍。下列判断正确的是()A增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B第一阶段，在30 和50 两者之间选择反应温度，选50 C第二阶段，Ni(CO)4分解率较低D该反应达到平衡时，v生成Ni(CO)44v生成(CO)答案B解析A项，增加c(CO)，平衡向正向移动，因平衡常数大小只与温度有关，与浓度无关，所以反应的平衡常数不变，错误；B项，第一阶段，50 时，Ni(CO)4为气

39、态，易于分离，有利于Ni(CO)4的生成，正确；C项，第二阶段，230 制得高纯镍的反应方程式为Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)，平衡常数K1eq f(1,K)5104，所以Ni(CO)4分解率较高，错误；D项，因反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，再根据该反应的化学计量数可知，该反应达到平衡时，4v生成Ni(CO)4v生成(CO)，错误。考点三全面突破化学平衡常数及转化率1化学平衡常数(1)意义：化学平衡常数K表示反应进行的程度，K越大，反应进行的程度越大。K105时，可以认为该反应已经进行完全。K的大小只与温度有关。(2)化学平衡常数表达式：对于可逆化学反应mA(g)nB(g)p

40、C(g)qD(g)在一定温度下达到化学平衡时，Keq f(cpCcqD,cmAcnB)。另可用压强平衡常数表示：Kpeq f(ppCpqD,pmApnB)p(C)为平衡时气体C的分压。(3)依据化学方程式计算平衡常数同一可逆反应中，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KKn或Keq r(n,K)。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。2转化率、产率及分压的计算反应物转化率eq f(反应物的变化量,反应物的起始量)100%产物的产率eq f(生成物的实际产量,生成物的理论产量)100%分压总压物质

41、的量分数3常用的气体定律同温同体积：p(前)p(后)n(前)n(后)同温同压强：eq f(前,后)eq f(xto(M)前,xto(M)后)eq f(V后,V前)eq f(n后,n前)1(1)(维坊市高三下学期第一次模拟)活性炭还原NO2的反应为2NO2(g)2C(s)N2(g)2CO2(g)，在恒温条件下，1 mol NO2和足量活性炭发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如下图所示：A、B、C三点中NO2的转化率最高的是_(填“A”“B”或“C”)点。计算C点时该反应的压强平衡常数Kp_(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)(日照市高

42、三下学期第一次模拟)以CO作还原剂与磷石膏反应，不同反应温度下可得到不同的产物。向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO，反应体系起始总压强为0.1a MPa，不同温度下反应后所得固体成分的物质的量如图所示。在低于800 时主要反应的化学方程式为_；1 150 下，反应CaSO4COCaOCO2SO2达到平衡时，c平衡(SO2)8.0105 molL1，CO的转化率为80%，则c初始(CO)_molL1，该反应的压强平衡常数Kp_(用含a的代数式表示；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数；忽略副反应)。答案(1)A4(2)CaSO44COCaS4CO2101040.32a解析(

43、1)增大压强，平衡左移，NO2的转化率减小，所以A点NO2的转化率最高。设C点时NO2的浓度为c molL1，则CO2的浓度也为c molL12NO2(g)2C(s)N2(g)2CO2(g)c molL1 eq f(1,2)c molL1 c molL1p(NO2)20 MPaeq f(c,f(5,2)c)8 MPap(N2)20 MPaeq f(f(1,2)c,f(5,2)c)4 MPap(CO2)20 MPaeq f(c,f(5,2)c)8 MPaKpeq f(p2CO2pN2,p2NO2)eq f(824,82)4。(2)在低于800 时，固体产物为CaS，所以此时反应方程式为CaSO4

44、4COCaS4CO2c初始(CO)eq f(8.0105 molL1,80%)1.0104 molL1 CaSO4COCaOCO2 SO2平衡molL1 2.0105 8.0105 8.0105平衡时总压强：0.1a MPaeq f(2.01058.01058.0105,1.0104)0.18a MPap(CO2)p(SO2)0.18a MPaeq f(8.0105,18105)0.08a MPap(CO)0.18a MPaeq f(2.0105,18105)0.02a MPa Kpeq f(pSO2pCO2,pCO)eq f(0.08a0.08a,0.02a)0.32a。2全国卷，28(3)

45、H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)CO2(g)COS(g)H2O(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。H2S的平衡转化率1_%，反应平衡常数K_。在620 K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率2_1，该反应的H_0。(填“”“B解析设平衡时H2S转化的物质的量为x mol。H2S(g)CO2(g)COS(g)H2O(g)初始/mol 0.40 0.10 0 0转化/mol x x x x平衡/mol 0.40 x 0.10 x x x由题意得：eq f(x,0

46、.40 x0.10 xxx)0.02解得：x0.01H2S的平衡转化率1eq f(0.01 mol,0.40 mol)100%2.5%Keq f(cCOScH2O,cH2ScCO2)eq f(f(0.01,2.5)f(0.01,2.5),f(0.400.01,2.5)f(0.100.01,2.5)eq f(1,351)2.8103。温度升高，水的平衡物质的量分数增大，平衡右移，则H2S的转化率增大，故21。温度升高，平衡向吸热反应方向移动，故H0。A项，充入H2S，H2S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C

47、OS，平衡左移，H2S的转化率减小；D项，充入N2，对平衡无影响，不改变H2S的转化率。考点四看图识图借图破解(一)基本图像的类型与分析1速率变化图像反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)H0，反应速率时间(vt)图像中，在平衡后的某时刻t1改变某一条件后，v正与v逆的变化有两种情况：(1)v正、v逆同时突变(2)v正、v逆之一渐变2平衡移动图像反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，mnpq，且H0(1)速率时间图：t1时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大；t2时升高温度，对任何反应，正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的正反应速率增大较快；t

48、3时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均减小；t4时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大。(2)转化率(或含量)时间图：图甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应，压强越大，反应物的转化率越大；图乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应物的转化率越大；图丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应物的转化率。(3)恒压(温)线：分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即为等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的影响。(二)特殊图像的类型与分析1对于化学反应m

49、A(g)nB(g)pC(g)qD(g)，M点前，表示从反应物开始，v正v逆；M点为刚达到平衡点(如下图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应H0。2.对于化学反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如右图)。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点v正v逆；则L线的右下方(F点)，v正v逆。题组一图像的识别与运用1(辽宁省六校高三上学期期末联考)反应aM(g)bN(g)cP(g)dQ(g)达到平衡时，M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图。其中z表示反应开始时N的

50、物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是()AabcdB同温同压时，增大z，平衡时Q的体积分数增加C同压同z时，升高温度，气体平均摩尔质量增加D同温同z时，增加压强，平衡时Q的物质的量浓度减小答案A解析A项，同温同z时，增加压强，M的体积分数增大，说明abcd，正确；B项，由图像可知，z值越大，M的体积分数越小，有利于M的转化率的提高，但Q的体积分数不一定增大，如加入N的物质的量较多，虽然有利于平衡右移，但Q的体积分数依然较小，错误；C项，对比(1)(2)两个图像，温度升高，M的体积分数减小，说明正反应为吸热反应，同压同z时，升高温度，平衡向正反应方向移动，气体的物质的量增大，而质量不变，

51、则气体平均摩尔质量减小，错误；D项，同温同z时，增加压强，所有物质的浓度均增大，因此Q的物质的量浓度增大，错误。2据报道，一定条件下Fe2O3可被甲烷还原为“纳米级”的金属铁。其反应：Fe2O3(s)3CH4(g)2Fe(s)3CO(g)6H2(g)H在容积均为V L的、三个相同密闭容器中加入足量“纳米级”的金属铁，然后分别充入a mol CO和2a mol H2，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示，此时、三个容器中一定处于化学平衡状态的是_；上述反应的H_(填“大于”或“小于”)0。答案大于3全国

52、卷，28(4)298 K时，将20 mL 3x molL1Na3AsO3、20 mL 3x molL1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsOeq oal(3,3)(aq)I2(aq)2OH(aq)AsOeq oal(3,4)(aq)2I(aq)H2O(l)。溶液中c(AsOeq oal(3,4)与反应时间(t)的关系如图所示。下列可判断反应达到平衡的是_(填标号)。a溶液的pH不再变化bv(I)2v(AsOeq oal(3,3)cc(AsOeq oal(3,4)/c(AsOeq oal(3,3)不再变化dc(I)y molL1tm时，v正_v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

53、tm时v逆_tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是_。若平衡时溶液的pH14，则该反应的平衡常数K为_。答案ac大于小于tm时生成物浓度较低 eq f(4y3,xy2)解析a项，随反应进行，溶液的pH不断降低，当pH不再变化时，说明反应达到了平衡；b项，速率之比等于化学计量数之比，该结论在任何时刻都成立，故无法判断是否达到平衡；c项，随反应进行，c(AsOeq oal(3,4)不断增大，c(AsOeq oal(3,3)不断减小，当二者比值不变时，说明二者浓度不再改变，则反应达到平衡；d项，由图像并结合方程式可知，平衡时c(I)2y molL1，故当c(I)y molL1时，反应未达

54、到平衡；由图像可知tm时刻后c(AsOeq oal(3,4)仍在不断增加，说明反应还在向正向进行，故此时v正大于v逆；tm到tn时刻，反应一直正向进行，生成物的浓度逐渐增大，所以逆反应速率不断增大，故tm时v逆小于tn时v逆；反应前，三种溶液混合后，c(Na3AsO3)3x molL1eq f(20 mL,20 mL20 mL20 mL)x molL1，同理，c(I2)x molL1，反应情况如下：AsOeq oal(3,3)(aq)I2(aq)AsOeq oal(3,4)(aq)2I(aq)起始浓度/molL1 x x 0 0平衡浓度/molL1 xy xy y 2yKeq f(y2y2,x

55、yxy12)eq f(4y3,xy2)。4(全国卷，27)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：C4H10(g)=C4H8(g)H2(g)H1已知：C4H10(g)eq f(1,2)O2(g)=C4H8(g)H2O(g)H2119 kJmol1H2(g) eq f(1,2)O2(g)=H2O(g)H3242 kJmol1反应的H1为_ kJmol1。图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是_(填标号)。A升高温度 B降

56、低温度 C增大压强 D降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590 之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。答案(1)123小于AD(2)氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行升高温度时

57、，反应速率加快丁烯高温裂解生成短碳链烃类解析(1)根据盖斯定律，用式式可得式，因此H1H2H3119 kJmol1(242) kJmol1123 kJmol1。由图(a)可以看出，温度相同时，由0.1 MPa变化到x MPa，丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，所以x0，经60 s达到平衡，生成0.4 mol Z。下列说法正确的是()A60 s内反应速率为v(X)0.05 molL1s1B其他条件不变，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小C其他条件不变，若初始投入2 mol X和2 mol Y，则物质Y的转化率减小D其他条件不变，将容器体积变为4 L，Z的平衡浓度变为原来的一半答案C解析A项

58、，经60 s达到平衡，生成0.4 mol Z，则v(Z)eq f(0.4 mol,2 L60 s)eq f(1,300) molL1s1，故v(X)1.5v(Z)0.005 molL1s1，错误；B项，其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，错误；C项，其他条件不变，若初始投入2 mol X和2 mol Y，对比3 mol X和3 mol Y，相当于降低了体系的压强，故平衡左移，即Y的转化率减小，正确；D项，其他条件不变，将容器体积变为4 L，Z的平衡浓度瞬间变为原来的eq f(1,2)，但是此时由于压强减小，故平衡左移，导致Z的浓度继续降低，错误。5(怀化市高三上学期期末)用O2将HC

59、l转化为Cl2，反应方程式为4HCl(g)O2(g)2H2O(g)2Cl2(g)H0，一定条件下在密闭容器中测得反应过程中n(Cl2)的实验数据如下。下列说法正确的是()t/min0246n(Cl2)/103 mol01.83.75.4A.02 min的反应速率小于46 min的反应速率B26 min用Cl2表示的反应速率为0.9 molL1min1C降低温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动D平衡常数：K(200)K(400)答案D解析A项，02 min反应速率v(Cl2)eq f(1.8103,2V)molL1min1eq f(9104,V)molL1min1,46 m

60、in反应速率v(Cl2)eq f(5.43.7103,2V)molL1min1eq f(8.5104,V)molL1min1，错误；B项，题目中没有说明容器的体积，无法计算反应速率，错误；C项，降低温度正、逆反应速率都降低，错误；D项，正反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，平衡常数增大，正确。6(菏泽市高三上学期期末学分认定考试)在容积为2 L的密闭容器中发生反应xA(g)yB(g)zC(g)。图甲表示200 时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)n(B)的变化关系。则下列结论正确的是()A200 时，反应从开始到平衡的平均速率v(