冲刺2019年高考化学复习专题07化学反应速率与化学平衡含解析

教课资料范本冲刺2019年高考化学复习专题07化学反应速率与化学平衡含解析编辑：__________________时间：__________________1/19第七部分化学反应速率与化学平衡近几年的高考中，外界条件对化学反应速率和化学平衡的搬动解析，化学反应速率、化学平衡及平衡常数的计算，在高考中出现的频率特别高。【特别注意】①研究问题时控制变量。②利用图表解析隐蔽的信息。③利用平衡常数计算、判断（反应方向、放热吸热、反应速率大小、反应条件）。（1）化学反应速率计算：①基本计算：利用基本公式，进行简单计算。计算时，应特别注意物质的量的变化、体积大小，实时间的单位。②利用关系式计算：利用速率之比等于系数之比，将用一种物质表示的速率，转变为另一种物质的速率。（2）化学平衡的判断：利用化学平衡的定义，判断一个可逆反应可否达到平衡。平衡标记：①正＝逆；②反应混杂物各组分的百分含量不变。判断方法：①利用速率判断：若题目给的速率，转变为用同一个物质表示，正＝逆，则达到化学平衡，也许用不同样物质分别代表正逆反应，速率之比等于系数比。常有的错误是：两个速率都代表正反应（或逆反应）；用不同样物质分别代表正逆反应速率之比不等于系数比。②利用反应混杂物各组分的百分含量不变：若利用物质的浓度、百分含量、密度、颜色、平均分子量、压强平解析，只要能说明各物质的浓度或含量保持不变即可。若是气体之间的反应，主要考虑等号两边的气体分子数可否相等和物质状态可否所有是气体。常有错误：某些物质的之间的浓度相等或比值等于系数比。（3）化学平衡常数：2/19①化学平衡常数表达式：固体和纯液体不出现。②化学平衡常数的判断：平衡常数的大小不随反应物或生成物的浓度改变而改变，只随温度的改变而改变。若温度不变，平衡常数不变。若高升温度，放热反应的平衡常数减小，吸热反应的平衡常数增大。③反应热判断：若高升温度，Ｋ值增大，则正反应为吸热反应；若高升温度，Ｋ值减小，则正反应为放热反应。④平衡搬动方向判断：Qc＝K，反应处于平衡状态；若Qc＜K，反应将向正反应方向进行；Qc＞K，反应将向逆反应方向进行。⑤利用平衡常数进行简单计算和判断：常有题型：已知浓度计算平衡常数；已知平衡常数计算反应物的转变率。【注意】①依据平衡常数K的定义和表达式可知，即便是同一反应，若反应方程式书写不同样则K的表示方式也不同样。若方程式两边同乘以a，则平衡常数是本来的a次方。②可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数。【链接高考】1.(20xx年全国卷Ⅱ)CH4-CO2的催化重整不单能够获得合成气（CO和H2）。还对温室气体的减排拥有重要意义。回答下列问题：(1)CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=247kJ/mol有益于提升CH4平衡转变率的条件是_____。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2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化剂进行重整反应。达到平衡是CO2的转变率是50%，其平衡常数为_____mol2?L-2。【解析】（1）因为反应为气体分子数增添的吸热反应，所以有益于提升CH4平衡转变率的条件是高温低压;答案为A。（2）达到平衡时：c(CO2)=0.25mol/L；c(CH4)=0.75mol/L；c(CO)=0.5mol/L；c(H2)=0.5mol/L。K=c(CO)2Xc(H2)2/c(CH4)Xc(CO2)=1/33/192.(20xx年全国卷3)（3）三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答以下问题：对于反应:2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)H1=48kJ·mol-1采纳大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343K时SiHCl3的转变率随时间变化的结果以下列图。①343K时反应的平衡转变率α=_____%。平衡常数K343K=______（保留2位小数）。【解析】温度越高，反应越快。所以a对应的是343K的曲线，由图中数据可知，转变率为22%。2=0.023.20xx-3-28（4）298K时，将20mL3x-133、x-12和20mL·L·LmolNaAsO20mL3molI33-(aq)+I2-43-(aq)+2I-(aq)+NaOH溶液混杂，发生可逆反应：AsO(aq)+2OH→AsO2c43-)与反应时间（t）的关系以下列图。HO(l)。溶液中(AsO①以下可判断反应达到平衡的是_____（填标号）。a.溶液的pH不再变化b.v(I-)=2v(AsO33-)3-)/c(AsO33-)不再变化d.--1c.c(AsO4c(I)=ymol·L【解析】①a.随反应进行，pH不停降低，当pH不再变化时，说明反应达到了平衡；均为正反应，且速率之比等于化学计量数之比，故任何时辰该结论均建立，没法判断可否达到平衡；3-c．随反应进行，c(AsO4)/c(AsO33-)不停变化，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；由图像可知，平衡时c-y-1-y-1d.(I)=2mol(I)=mol4/19②tm时，v正_____v逆（填“大于”“小于”或“等于”）【解析】tm时，反应还没有达到平衡，反应还在正向进行，故此时v正大于v逆；③tm时v逆_____tn时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），原由是。____________【解析】由tm到tn时，反应还没有达到平衡，逆反应不停增添，所以，tm时v逆小于tn时v逆④若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为___________。【解析】混杂后反应前，c33-)=c(I2)=x(AsO-13--1mol·L,由图像可知平衡时生成的c(AsO4)=ymol·L，能够得出平衡时，c33-2x-1说明--1c-y)=c(I)=(-y)mol·L,c(OH)=1mol·L，平衡时(I)=2(AsO,pH=14-1mol·L,将各物质的浓度带入平衡常数计算公式即可得出结果。4.20xx-1-3+-2-2-(黄色)27.元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr(蓝紫色)、Cr(OH)(绿色)、CrO(橙红色)、CrO4274等形式存在，Cr(OH)3犯难溶于水的灰蓝色固体，回答以下问题：(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似，在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过分，可察看到的现象是。(2)CrO2-2-在溶液中可互相转变。室温下，初始浓度为1.04和Cr2O7-124溶液中c2-c+的变化以下列图。·L的27(H)molNaCrO(CrO)随①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转变反应________。②由图可知，溶液酸性增大，CrO42-的平衡转变率____(填“增大“减小”或“不变”)。依据A点数据，计算出该转变反应的平衡常数为__________。5/19③高升温度，溶液中2-的平衡转变率减小，则该反应的H填“大于”“CrO________0(小于”或“等于”)。【解析】(1)因为Cr3+与Al3+的化学性质相似，在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液，先产生灰蓝色Cr(OH)3积淀，NaOH过分产生绿色Cr(OH)4-，可察看到的现象是：蓝紫色溶液变浅，产生灰蓝色积淀，积淀渐渐消逝，变为绿色溶液。①题目信息可知，在酸性条件下CrO42-转变为Cr2O72-，反应的离子方程式为：2CrO42-+2H+=Cr272-2O+HO.②因为H+是反应物，溶液酸性增大，CrO42-的平衡转变率增大。从图中的数据可知c(Cr2O72-)=0.25mol/L,则c(CrO42-)=(1.0-0.25×2)mol/L=0.5mol/L,带入平衡常数计算式即可。2-的转变率减小，说明该反应为放热反应H小于0.③高升温度，CrO4⑥分压及分压平衡常数在恒温恒容状况下，混杂气体的总压强等于各组分的分压强的和。在恒温恒容状况下，混杂气体中各成分的分压之比等于各成分的物质的量之比。c.在必然温度下，对于完整由气体参加的可逆反应，当反应达到平衡后，生成物分压的幂之积与反应物分压的幂之积的比是一个常数，这个常数叫做该反应的分压平衡常数，用符号Kp表示。可逆反应：aA(g)+bB(g)=mM(g)+nN(g)：提示：在计算过程中，能够将分压理解为物质的量进行计算。【链接高考】（20xx年全国卷Ⅰ）利用测压法在刚性反应器中研究25℃时N2O5(g)分解反应：此中NO2二聚为N2O4的反应能够迅速达到平衡，系统的总压强p随时间t的变化以下表所示(=∞时，N2O5(g)完整分解)：6/19t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.125分解的反应速率v×10-3×25·-1)，t=62①研究表示，NO(g)=2PNO(kPaminmin时，测得系统中PO=2.9kPa，则此时的-1。PNO=_____kPa，v=_________kPa·min225【解析】在恒温恒容状况下，混杂气体各组分的分压之比等于物质的量之比。在计算过程中，可将分压理解为物质的量进行计算。PN2O5=35.8kPa-2xPO2=35.8kPa-2x2.9kPa=30.0kpav=2×10-3×PN2O5=2x10-3×30.0=6.0x10-2kPa·min-1②25℃时可逆N2O4(g)=2NO(g)的平衡常数Kp=_____kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。【解析】N2O5(g)分解反应能够完整进行，最后的混杂气体是NO2、N2O4、O2，氧气的量是的N2O51/2,且不发生变化。pNO2+pN2O4+pO2=63.1pO2=35.8/2=17.9pNO2+2pNO4=2pNO5=2x35.8(氮守恒)pNO2=18.8kpapN2O4=26.4kpa2Kp=(pNO2)/pN2O4=13.4（5）化学平衡搬动：正向搬动：v正＞v逆，反应物减少，生成物增加，平衡正向搬动；逆向搬动：v正＜v逆，反应物增加，生成物减少，平衡逆向搬动。平衡不搬动：v正=v逆，反应物和生成物不变，平衡不搬动。【注意】判断压强对化学平衡的影响时，应特别注意容器的体积可否能够变化和各物质的状态。①浓度对化学平衡的影响增大反应物浓度对化学平衡的影响7/19结论：增添反应物浓度，正反应速率大于逆反应速率，化学平衡正移。反应物减少，生成物增添。增大生成物浓度对化学平衡的影响结论：增添生成物浓度，正反应速率小于逆反应速率，化学平衡逆移。反应物增添，生成物减少。减小反应物浓度对化学平衡的影响结论：减小生成物浓度，正反应速率小于逆反应速率，化学平衡逆移。反应物增添，生成物减少。减小生成物浓度对化学平衡的影响8/19结论：减小生成物浓度，正反应速率大于逆反应速率，化学平衡正移。反应物减少，生成物增添。②压强对化学平衡的影响a.增大压强对气体体积减少的反应化学平衡的影响：2A(g)≒B(g)结论：增大压强，气体分子数多的反应速率大于气体分子数少的反应速率，化学平衡正移。b.减小压强对气体体积减少的反应化学平衡的影响：2A(g)≒B(g)结论：减小压强，气体分子数多的反应速率小于气体分子数少的反应速率，化学平衡向逆向搬动。【特别说明】①因为压强改变只影响气体的体积，不影响固体和液体的体积，所以解析压强对化学平衡的影响时不考虑固体和液体。反应：2A(g)+B(g)≒3C(s)+2D(g)，增大压强，平衡正移，减小压强，平衡逆移；反应：2A(g)+3B(?)≒2C(g)+2D(g)，若增大压强平衡正移，说明B物质为气体，若增大压强平衡逆移，说明B物质为固体或液体。②若改变压强，体积改变，浓度改变，化学平衡搬动，搬动的结果是与压强改变后的浓度比较，而不是与压强改变前的浓度比较。对于反应：2A(g)+B(g)≒3C(?)+2D(g)，在一个体积可变的密闭容器中，达到化学平衡时，B的浓度为2mol/L。若9/19压强增大为本来的二倍，体积变为本来的一半，达到新平衡时B的浓度为3.6mol/L，说明平衡正移，C物质为固体或液体。③若容器的体积不变，能够利用浓度变化直接判断平衡搬动的方向。若容器的体积发生变化，利用浓度变化直接判断平衡搬动的方向可能得出错误的结论。此时，能够直接利用物质的量变化，来判断平衡搬动的方向。③温度对化学平衡的影响a.升温对放热反应的化学平衡的影响2A(g)≒B(g)△H＜0结论：对于放热反应，高升温度，正反应速率小于逆反应速率，化学平衡逆移。b.升温对吸热反应的化学平衡的影响2A(g)≒B(g)△H＞0结论：对于吸热反应，高升温度，正反应速率大于逆反应速率，化学平衡正移。c.降温对放热反应的化学平衡的影响2A(g)≒B(g)△H＜0结论：对于放热反应，降低温度，正反应速率大于逆反应速率，化学平衡正移。d.降温对吸热反应的化学平衡的影响2A(g)≒B(g)△H＞010/19结论：对于吸热反应，降低温度，正反应速率小于逆反应速率，化学平衡逆移。④催化剂对化学平衡的影响结论：使用催化剂不能够使化学平衡搬动，但是能改变达到化学平衡所需时间。【活学活用】合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)≒2NH3(g)△H＝－92.4KJ?mol，在反应过程中，正反应速率的变化以下列图:以下说法正确的选项是A．t1时高升了温度B.t2时使用了催化剂C．t3时增大了压强D．t4时降低了温度【链接高考】20xx-2-27.COCl2的分解反应为：COCl(g)≒Cl(g)+CO(g)△H=+108kJ·mol-221。反应系统达到平衡后，各物质的浓度在不同样条件下的变化状况以以下列图所示(第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出)：11/19①计算反应在第8min时的平衡常数K=【解析】依据图中数据带人平衡常数计算式即可。-1答案：0.234mol·L②比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低：T(2)T(8)(填“<”、”>”、或”=”)；【解析】因为反应吸热，从图像可知，8min平衡正移，说明高升温度。所以，答案：＜。③若12min时反应于温度T(8)下重新达到平衡,此时c(COCl2)=mol/L；【解析】因为温度不变，所以平衡常数不变。所以，能够利用图中的Cl2和CO的浓度及已经计算出的平衡常数数据，顺利算出COCl2的浓度。答案：0.031mol/L④比较产物CO在2-3min、5-6min和12-13min时平均反应速率[(平均反应速率分别以V(2-3)、V(5-6)、V(12-13)表示)]的大小；【解析】因为5-6min反应在达到平衡的过程中，2-3min和12-13min达到平衡，所以：v(5-6)＞v(2-3)=v(12-13)。（6）化学平衡常数的计算：①列三行：建立模式、确立关系、列出方程、进行计算②差量法：利用反应达到平衡前后变化的差量，列式求解。（7）重要的图像：12/19①速率—时间图像:②浓度—时间图像：③浓度—时间图像④浓度—温度（压强）图像（8）几个重要结论：①高升温度、增大压强，无论平衡正移仍是逆移，正逆反应均加快；增大反应物的浓度，正反应立刻加快，逆反应随后加快。不要把正反应速率增大与平衡向正反应方向搬动等同起来，只有正反应速率大于逆反应速率时，才使平衡向正反应方向搬动。13/19C的方向搬动。各物质为溶液的反应，也适用。c(A)=0.2②不要把平衡向正反应方向搬动与原料转变率的提升等同起来，当反应物总量不变时，平衡向正反应方向搬动，反应物转变率提升；当增大某一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向搬动时，则只会使另一种反应物的转变率提升，而自己的转变率可能降低。③当反应混杂物中存在与其余物质不相混溶的固体或液体物质时，因为其“浓度”是恒定的不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没有影响。④因为压强的变化对非气态物质的浓度无影响，所以，当反应混杂物中不存在气态物质时，压强的变化对平衡无影响。⑤对于反应前后气体分子数无变化的反应，压强的变化对其平衡也无影响。若可逆反应达到化学平衡，假好像时同倍改变反应物和生成物的浓度，则平衡不搬动。⑥恒容时，通入惰性气体，压强增大，但平衡不搬动。恒压时，通入惰性气体，压强虽不变，但体积必然增大，反应物和生成物的浓度同时减小，相当于减小压强，平衡向整体积增大的方向搬动。⑦同样程度地改变反应混杂物中各物质的浓度时，能够视为压强的影响。反应A+3B≒2C达到平衡时，c(A)=0.1mol/L、c(B)=0.3mol/L、c(C)=0.2mol/L，当把所有物质的浓度同时增大一倍时，即mol/L、c(B)=0.6mol/L、c(C)=0.4mol/L，此时相当于压强增大一倍，平衡向生成⑧在恒容的容器中，当改变此中一种物质的浓度时，必然同时引起压强改变，但判断平衡搬动的方向时，应仍以浓度的影响去考虑。因为压强对化学反应速率的影响是经过改变浓度来实现的，因为体积未变，故加入某一物质只改变自己的浓度，不改变其余物质的浓度。⑨对于反应3A+B≒2C+2D，达到平衡后C的浓度为1mol/L，若压强增大为本来的2倍，C的浓度变为本来的1.8mol/L，平衡逆移；若压强减小为本来的0.5倍，C的浓度为0.8mol/L，则平衡正移。⑩若同时改变反应物和生成物的浓度，若没法判断平衡是怎样搬动，能够经过平衡常数计算确立。【链接高考】14/1920xx-2-27.丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)H1=+123kJ/mol。回答以下问题：①图(a)是反应平衡转变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升，应采纳的举措是_____(填标号)。A．高升温度B．降低温度C．增大压强D．降低压强【解析】由a图能够看出，温度同样时，由0.1MPa变化到xMPa，丁烷的转变率增大，即平衡正向搬动，所以x的压强更小，x<0.1。因为反应为吸热反应，所以温度高升时，平衡正向搬动，丁烯的平衡产率增大，所以A正确、B错误。反应正向进行时体积增大，加压时平衡逆向搬动，丁烯的平衡产率减小，所以C错误，D正确。②丁烷和氢气的混杂气体以必然流速经过填补有催化剂的反应器（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。图中曲线体现先高升后降低的变化趋向，其降低的原由是_________________________。【解析】氢气是产物，氢气增添平衡逆移。③图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主若是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590℃从前随温度高升而增大的原由可能是__________________、_______________；590℃此后，丁烯产率迅速降低的主要原由可能是_____________________。【解析】该反应为吸热反应，高升温度能够加快反应，使平衡正移，有益于提升产率。依据题目信息可知，温度太高，可能发生副反应，致使产率降低。（9）等效平衡：15/19①等效平衡：在必然条件下（定温定容或定温定压），对同一可逆反应，初步时加入的各物质的物质的量不完整同样，而达到化学平衡时，同种物质的百分含量均同样（即平衡状态完整同样），这样的化学平衡互称等效平衡。说明：等效平衡是指两个平衡的结果收效同样，不必然是完整同样，也可能是各物质的百分含量同样或物质的量浓度同样。对于反应前后气体体积不等的可逆反应：①恒温、恒容，初步量“一边倒”后一定同样，达等效平衡；②恒温、恒压，初步量“一边倒”后只要对应成比率，即达等效平衡。对于反应前后气体体积相等的可逆反应：恒温恒容或恒温恒压，两种状况只要初步量“一边倒”后对应成比率，即达等效平衡。②等效平衡原理：【同归殊途】因为化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的路子没关。因此，当外界条件一准时，同一可逆反应，反应无论从正反应开始，仍是从逆反应开始，最后都能达到平衡状态。只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完整同样，则可能形成等效平衡。③分类：.在定温定容条件下，对于一般可逆反应（反应前后气体分子数不等的可逆反应），改变初步加入量，只要经过计算能够换算成与原平衡初步态同样，则与原平衡等效。理解：这类种类的等效平衡相当于是将某一个可逆反应在达到平衡的各个不同样的阶段作为的初步状态，当反应到达平衡时各种状况自然是完整同样的，所以它们必然是等效平衡。.在定温定容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应中，只要初步时的反应物和生成物的物质的量（或物质的量浓度）的比率分别与原平衡初步时同样，则与原平衡等效。16/19理解：这类种类的等效平衡相当于是将某一个可逆反应在达到平衡时改变体积平衡不移动。.在定温定压条件下，若改变初步时加入各物质的物质的量，只要按化学计量数换算成同一边的物质的物质的量（或物质的量浓度）之比同样，则达化学平衡后二者是等效平衡。在定温定压下，只要初步时反应物和生成物的量的比率分别与原平衡初步态同样，则达平衡后与原平衡等效。理解：这类种类的等效平衡相当于是将某一个可逆反应在达到平衡时，将系统分为几个部分来研究，各部分的每种组分含量均相等。例题1、在必然温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入amolNO2发生以下反应2NO（g）=N2O4（g），达平衡后再向容器中充入amolNO2，达到新平衡后，与本来的平衡比较错误的选项是（）A、相对平均分子质量增大B、NO2的转变率提升C、系统的颜色变深D、NO2的质量分数增大【答案】D。例题2、在一恒定的容器中充入2molA和1molB发生反应：2A（气）+B（气）=xC（气），达到平衡后，C的体积分数为W%；若保持容器的容积和温度不变，按初步物质的量A：0.6mol、B：0.3mol、C：1.4mol充入容器，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则x值为（）A、只好为2B、只好为3C、可能是2，也可能是3D、没法确立【答案】C。（10）化学反应进行的方向焓减熵增能自觉，焓增熵减不自觉，都减低温能自觉，都增高温能自觉。说明：①气体分子数增大的反应为熵增反应气体分子数减小的反应为熵减反应；②若某反应是熵减，能自觉进行的反应，则该反应必然是放热反应；③若某反应是熵增，但不能够自觉进行的反应，则该反应必然是吸热反应。【链接高考】17/1920xx-2-27．丙烯腈(CH2＝CHCN)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产。主要副产物有丙烯醛(CH2＝CHCHO)和乙腈