速率平衡热点复习与策略

《化学平衡》热点分析、复习策略与要求淄博六中高三化学备课组网络教研

1.接受、吸收、整合化学信息的能力

(2)能够通过对实际事物、实验现象、实

物、模型、图形、图表的观察，以及对自然

界、社会、生产、生活中的化学现象的观察，

获取有关的感性知识和印象，并进行初步加工、吸收、有序存储的能力。

2.分析和解决(解答)化学问题的能力

(2)能够将分析解决问题的过程和成果，用

正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等

表达，并做出解释的能力。考试说明

一、能力要求考试说明3.化学基本概念和基本理论（4）化学反应速率和化学平衡①了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。理解

外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学反应速率

的影响。②了解化学反应的可逆性。③了解化学平衡建立的过程。理解外界条件（浓度、温度、压

强、催化剂等）对化学平衡的影响，认识其一般规律。④理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单

的计算。⑤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。了解催化剂在生产、生活和科学研究

领域中的重大作用。近五年山东高考真题08山东14题（4分）高温下，某反应达到平衡，平衡常数K=。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是：A.该反应的焓变为正值B.恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C.升高温度，逆反应速率减小D.该反应化学方程式为CO+H2OCO2+H2近五年山东高考真题09山东14题（4分）

2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是：A．催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率B．增大反应体系的压强、反应速度一定增大C．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达

到平衡的时间D．在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2，

则时间间隔t1～t2内，SO3(g)生成的平均速

率为

近五年山东高考真题09山东28．运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。（1）合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，若在恒温、恒压条件下向平恒体系中通入氩气，则平衡

移动（填“向左”“向右”或“不”）；使用催化剂

反应的△H（填“增大”“减小”或“不改变”）。近五年山东高考真题28∙硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：

ⅠSO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI

Ⅱ2HI

H2+I2

Ⅲ2H2SO4=2SO2+O2+2H2O(1)分析上述反应，下列判断正确的是

。a.反应Ⅲ易在常温下进行b.反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强c.循环过程中需补充H2Od.循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2(2)一定温度下，向1L密闭容器中加入1molHI(g)，发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图所示。0~2min内的平均反应速率v(HI)=

。该温度下，H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K=

。相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则

是原来的2倍。a．平衡常数 b．HI的平衡浓度

c．达到平衡的时间 d．平衡时H2的体积分数10山东近五年山东高考真题28∙研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=−196.6kJ·mol-1 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH=−113.0kJ·mol-1

则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=

kJ·mol-1。

一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是

。a．体系压强保持不b．混合气体颜色保持不变c．SO3和NO的体积比保持不变d．每消耗1molSO3的同时生成1molNO2

测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6，则平衡常数K＝

。(3)CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH

0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是

。11山东高考真题29.偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应:(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(1)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)(I)(1)反应(I)中氧化剂是

。(2)火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N2O4(g)2NO2(g)(Ⅱ)

当温度升高时，气体颜色变深，则反应(Ⅱ)为

(填“吸热”或

“放热”)反应。(3)一定温度下，反应(II)的焓变为△H。现将1molN2O4充入一恒压密闭

容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是

。

若在相同沮度下,上述反应改在体积为IL的恒容密闭容器中进行，平衡常数

(填“增大”“不变”或“减小”)，反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则0~3s内的平均反应速率v(N2O4)=

mol·L－1·s－1。近五年山东高考真题12山东近五年山东高考变化

分值呈现增大的趋势，从客观选择题向主观题转变的趋势，图像、图表题增多的趋势。08、09年均没出现图像题，而10、11、12连续三年每年借助图像进行考察，考查要求在提高。近两年全国及各省高考题统计2011、2012年全国及各省市高考题均对化学平衡进行了考察，2012年十四份高考题其中九份出现了图像或表格，九份涉及到平衡常数；2011年全国各地高考试题中，涉及化学平衡的图像就达17幅。2012年高考中的化学平衡图像2012福建0246810121416180.000.020.040.060.080.100.120.14Cl2COCOCl2t/minc/mol·L−12012新课标2012浙江2012北京2012重庆2011新课标2011福建2011天津2011北京2011重庆2011安徽2011年高考中的化学平衡图像化学反应速率与化学平衡之间的内在联系

化学平衡移动的实质是外界条件改变时，正、逆反应速率变化程度不同，从而导致正、逆反应速率不相等，破坏了原平衡状态，使平衡发生移动，二者的关系如下表：平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线任一平衡体系①增大反应物浓度v(正)、v(逆)

均增大，且

v′

(正)>v′(逆)正向移动②减小反应物浓度v(正)、v(逆)

均减小，且

v′(逆)>v′(正)逆向移动

mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线任一平衡体系③增大生成物浓度v(正)、v(逆)

均增大，且

v′(逆)>v′(正)逆向移动④减小生成物浓度v(正)、v(逆)

均减小，且

v′(正)>v′(逆)正向移动

mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线正反应方向气体体积增大或放热反应⑤增大压强或升高温度v(正)、v(逆)

均增大，且

v′(逆)>v′(正)逆向移动⑥减小压强或降低温度v(正)、v(逆)

均减小，且

v′(正)>v′(逆)正向移动

mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线正反应方向气体体积缩小或吸热反应⑦增大压强或升高温度v(正)、v(逆)

均增大，且

v′(正)>v′(逆)正向移动⑧减小压强或降低温度v(正)、v(逆)

均减小，且

v′(逆)>v′(正)逆向移动

mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)

mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)当m＋n＝p＋q时平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线反应前后气体的物质的量不变的可逆反应⑨增大压强v(正)、v(逆)同等程度增大，

v′(正)>v′(逆)不移动⑩减小压强v(正)、v(逆)

均减小，且

v(逆)>v(正)不移动平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线任一平衡体系11使用催 化剂v(正)、v(逆)

均增大，且v′(逆)＝v′(正)不移 动

mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)(1)分析清楚反应的特点：包括各物质的状态，化学方程式中各

物质的化学计量系数的变化情况、热效应等。(2)分析看懂图像，做到五看：一看面，即看清横坐标和纵坐标

各表示的意义；二看线，即图中曲线的走向、变化趋势、是

否连续或跳跃及其表示的意义；三看点，包括起点、折点、

交点、极值点等及它们表示的含义；四看是否要作辅助线(如

等温线、等压线)；五看图像中各种量的多少。(3)联想相关规律和原理：联想外界条件对化学反应速率和化学

平衡的影响规律。

(4)依题意作出定性分析和正确判断。解决速率及平衡图像的基本方法与思路【例1】(06四川)一定温度下，在2L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下图所示：下列描述正确的是（）A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s)Ｂ．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/LＣ．反应开始到10s时，Y的转化率为79.0%Ｄ．反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)=Z(g)

类型一、浓度(或物质的量)—时间图像

此类图象要注意各组分（或某一成分）在反应过程中的变化情况．解题时要注意各物质曲线的折点（达平衡时刻），各物质浓度变化的内在联系及变化值之比符合化学方程式中化学计量数之比等情况。【小结】1.物质的量减少的为反应物，增加的为生成物。2.物质的量的变化值之比等于化学计量数之比。【练习1】在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量n随反应时间t变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是：（）A.反应的化学方程式为2MNB.t2时，V正=V逆，达到平衡C.t3时，V正>V逆D.t1时N的浓度是M的2倍【例2】

.反应过程中A（g）、B（g）、C（g）物质的量变化如图所示，根据图中所示判断下列说法正确的是（

）A．10～15min可能是

加入了正催化剂B．10～15min可能是

降低了温度C．20min时可能是缩

小了容器体积D．20min时可能是增

加了B的量【练习2】.600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)；△H＜0。反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，下列说法不正确的是（

）

A.反应从0min开始，到第一次平衡

时，二氧化硫的转化率为40%B.

反应进行到10min至15min的曲线

变化可能降低了温度C.反应进行至20min时，曲线发生变

化是因为通入了氧气D.在15－20min；25－30min内时反

应处于平衡状态

类型二、速率—时间图像(υ-t)【例3】某温度下，在密闭容器里SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件，对反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)；△H＜0的正、逆反应速率的影响如图所示。①加催化剂对速率影响的图像是（C）

②升温对速率影响的图像是（A）

③增大反应容器体积对速率影响的图像是（D）

④增大Ｏ２的浓度对速率影响的图像是（B）ABCD练习3．对达到平衡状态的可逆反应X＋YZ＋W，在其他条件不变的情况下，增大压强，反应速率变化图象如图所示，则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为（

）A．Z、W均为气体，X、Y中

有一种是气体。B．Z、W中有一种是气体，X、Y皆非气体。C．X、Y、Z、W皆非气体。D．X、Y均为气体，Z、W中

有一种为气体。

类型三、转化率(或含量)—时间—温度(或压强)图已知不同温度或压强下，反应物的转化率α（或百分含量）与时间的关系曲线，推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系如图Ⅳ。（以反应物的转化率αA为例说明）解答这类图像时应注意以下三点：(1)先拐先平：在含量—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的温度较高或压强较大。①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。如甲中T2＞T1。②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。如乙中p1＞p2。③若为是否使用催化剂，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短，如图丙中a使用催化剂。(2)由不同反应条件下反应达到平衡时反应的转化率（αA）的变化判断出平衡移动的方向，进而得出反应的热效应（温度变化）和反应前后气体物质的量的变化（压强变化），以及是否使用了合适的催化剂。(3)正确掌握图像中反应规律的判断方法：①图甲中，T2＞T1，升高温度，α（A）降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。②图乙中，p1＞p1，增大压强，α（A）升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积缩小的反应。

【例4】(2011重庆∙10)一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题10图的是：A.CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；

△H＜0B.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)；

△H＞0C.CH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)＋H2O(g)；

△H＞0D.2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)2C6H5CH=CH2(g)＋2H2O(g)；

△H＜0

练习4同压、不同温度下的反应：A(g)＋B(g)C(g)，A的含量和温度的关系如图所示，下列结论正确的是：A．

T1＞T2，正反应吸热

B．

T1＜T2，正反应吸热C．

T1＞T2，正反应放热

D．

T1＜T2，正反应放热

类型四、转化率(或百分含量)-温度(或压强)图解答这类图像题应注意以下三点：(1)此类图像中，每一个曲线均为相同温度下不同压强时的平衡转化率曲线或相同压强下不同温度时的平衡转化率曲线，也就是说曲线上的每一点都对应一个温度、一个压强下的化学平衡状态。(2)“定一议二”原则：可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。（做辅助线）(3)也可通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。

11山东28∙研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=−196.6kJ·mol-1 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH=−113.0kJ·mol-1

则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=

kJ·mol-1。

一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是

。a．体系压强保持不b．混合气体颜色保持不变c．SO3和NO的体积比保持不变d．每消耗1molSO3的同时生成1molNO2

测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6，则平衡常数K＝

。(3)CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH

0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是

。(3)<在1.3×104kPa下，CO的转化率已经很高，如果增加压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。

【例5】

（06江苏）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律（图中P表示压强，T表示温度，n表示物质的量）：

根据以上规律判断，下列结论正确的是（

）A．

反应Ⅰ：△H＞0，P2＞P1

B．

反应Ⅱ：△H＜0，T1＞T2C．

反应Ⅲ：△H＞0，T2＞T1；或△H＜0，T2＜T1

D．

反应Ⅳ：△H＜0，T2＞T1

【练习5】下图是温度和压强对X＋Y2Z反应影响的示意图。图中纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是：A．

上述可逆反应的正反应为放热反应B．X、Y、Z均为气态C．

X和Y中只有一种为气态，Z为气态D．

上述反应的逆反应的ΔH＞0

其他类型29.

(2)火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N2O4(g)2NO2(g)(Ⅱ)

当温度升高时，气体颜色变深，则反应(Ⅱ)为

(填“吸热”或

“放热”)反应。(3)一定温度下，反应(II)的焓变为△H。现将1molN2O4充入一恒压密闭

容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是

。

若在相同沮度下,上述反应改在体积为IL的恒容密闭容器中进行，平衡常数

(填“增大”“不变”或“减小”)，反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则0~3s内的平均反应速率v(N2O4)=

mol·L－1·s－1。12山东答案：(2)吸热(3)a，d；不变；0.1

其他类型1.下图中，表示2A(g)＋B(g)2C(g)△H＜0这个可逆反应的正确图像为：(A)p0

其他类型2.（2010·四川高考）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所示。其中z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是

（）A.同温同压同z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加B.同压同z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加C.同温同z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加D.同温同压时，增加z，平衡时Q的体积分数增加

3.（2011·北京高考）已知反应：2CH3COCH3（l）CH3COCH2COH（CH3）2（l）。取等量CH3COCH3，分别在0℃和20℃下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线（Y－t）如图所示。下列说法正确的是

（D）

4.2012新课标∙27

光气(COCl2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与C12在活性炭催化下合成。

(4)COCl2的分解反应为COCl2(g)Cl2(g)＋CO(g)△H=＋108kJ·mol－1

。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下同所示(第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出)：①

计算反应在第8min时的平衡常数K=

；②

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“=”)；③

若12min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2