微型二 化学反应速率和化学平衡 讲义 人教版高中化学选修四化学反应原理期末专项复习（机构用）

专题二化学反应速率和化学平衡

一、化学反应速率的影响因素

1.控制变量思想在比较反应速率中的应用

【例1】某探究小组用HN03与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素，所用HN03

浓度为1.00molL，2.00molL1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298K、308Ko

请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

实验大理石HNO3浓度

T(K)实验目的

编号规格(mol-L1)

①298粗颗粒2.00(I)实验①和②探究HNCh浓度对该反应速率的影响

②(II)实验①和________探究温度对该反应速率的影响

③粗颗粒(III)实验①和________探究大理石规格(粗、细)对该反应

④速率的影响

【规律方法】当分析多个因素对化学反应速率的影响时，注意“求同存异”，确定相同的因素，研究某一

因素的不同所导致的结果的变化，从而得到相应的结论。

控制变量法分析化学反应速率影响因素的解题策略

影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他因素不变，只改变某一因素，探究这

一因素对反应速率的影响。故解答此类问题的策略：首先确定变量，通过认真分析，理清影响实验探究结

果的因素有哪些；然后采取“定多变一”法，在探究时，应该首先确定其他因素不变，只改变一种因素，

看这种因素与探究的问题存在怎样的关系，这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探

究问题之间的关系，得出所有因素与探究问题之间的关系。此外，在解答过程中应确保数据有效且变量要

统一。

2.充入“惰性气体”对化学反应速率的影响

【例2】已知①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△”<(),反应速率为。i；②2HI(g)H2(g)+I2(g)△”>(),反

应速率为。2。

对于上述两个可逆反应，当改变条件时，试判断⑶、内的变化(填“增大"''减小"或“不变”)

(1)保持压强不变，反应①②通入“He”气，S,。2________。

(2)反应①、反应②均压缩体积，VI,V2________。

(3)保持体积不变，反应①②通入“He”气，功,so

【误区警示】分析充入气体对反应速率影响时，不能只看表面上压强的变化，关键是充入气体后，反应体

系中相关物质的浓度是否发生了变化。要注意如下事项：(1)充入的气体是否真的是“无关”气体，是否与

某种成分发生反应。(2)反应容器是恒压容器还是恒容容器。

充入“惰性气体”对化学反应速率的影响

改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。对于有气体参加的反应体系，有以下

几种情况：

(1)恒温时：增大压强体积缩小，浓度增大，反应速率增大。

(2)恒容时①充入气体反应物浓度增大，总压强增大，反应速率增大。

②充入“稀有气体”总压强增大，但各物质的浓度不变，反应速率不变。

(3)恒压时：充入“稀有气体”体积增大，各物质的浓度减小，反应速率减小。

二、化学平衡及其移动

1.化学平衡状态的判断

【例31在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A(g)+2B(g)C(g)

+D(g)已达到平衡状态的是()

①混合气体的压强②混合气体的密度③B的物质的量浓度④混合气体的总物质的量⑤混合气体的

平均相对分子质量⑥。(C)与WD)的比值⑦混合气体的总质量⑧混合气体的总体积⑨C、D的分子

数之比为1：1

A.①②③④⑤⑥⑦⑧B.①③④⑤C.①②③④⑤⑦D.①③④⑤⑧⑨

【规律方法】判断化学平衡状态的基本思路

(1)分析反应容器的特点：恒温恒压、恒温恒容。

(2)分析反应方程式的特点：反应物的状态、反应前后气态物质化学计量数的相对大小。

(3)采用“变量不变”法判断所给物理量是否能作为化学平衡状态的判断依据。

勺1思恚―化学平衡状态的判断方法

(1)“两审”

一审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；

二审反应特点：全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应；有固体或液体参与的等体积反应还是非

等体积反应。

(2)“两标志”

①本质标志：。正=。逆W0。对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应

物的速率。

②等价标志

a.全部由气体参加的反应前后非等体积反应，体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。

b.体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量(或质量)分数保持不变。

c.对同一物质而言，相同时间内断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。

d.对于有色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。

e.体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。

2.化学平衡移动方向的分析及判断

【例4】利用反应：2NO(g)+2CO(g)2co2(g)+N2(g)A/7=-746.8kJ.mol1,可净化汽车尾气，如果

要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是()

A.降低温度

B.增大压强同时加催化剂

C.升高温度同时充入N2

D.及时将C02和N2从反应体系中移走

【规律方法】若将外界条件对反应速率的影响等同于对平衡移动的影响，则会导致错选。外界条件的改变

可能会使正、逆反应速率都发生变化或只有一方发生变化，而平衡移动的方向由。加和。速的相对大小决定，

条件改变时平衡有可能不发生移动。

昌逵-化学平衡移动的判断方法

(1)根据勒夏特列原理判断

如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

(2)根据图示中。小。逆的相对大小判断

①若。正>。遗，则平衡向正反应方向移动(注意增大，平衡不一定向正反应方向移动)；

②若。正逆，则平衡向逆反应方向移动；

③若。正=0逆，则平衡不移动。

(3)根据平衡常数与浓度商的相对大小判断

①若K>Q,则平衡向正反应方向移动；

②若K<°,则平衡向逆反应方向移动；

③若K=°,则平衡不移动。

3.平衡转化率的判断

【例5】反应X(g)+Y(g)2Z(g)△“<(),达到平衡时，下列说法不正确的是()

A.减小容器体积，平衡不移动，X的转化率不变

B.增大c(X),X的转化率减小

C.保持容器体积不变，同时充入0.1molX和0.1molY,X的转化率不变

D.加入催化剂，正反应速率增大，Z的产率增大

【误区警示】根据平衡移动分析平衡转化率的变化时常见错误有：(1)误认为平衡正向移动转化率一定增大，

如果通过加入一种反应物而使平衡正向移动，该物质的转化率减小，其他反应物的转化率增大。(2)若反应

物或生成物只有一种物质，改变该物质的浓度，不能根据浓度变化去分析，而应该根据压强的变化去分析。

①畦

平衡转化率的变化规律

⑴反应物不止一种时，如,〃A(g)+”B(g)pC(g)+qD(g)只增大一种反应物的浓度，该物质本身转化率减

小，其他反应物转化率增大。如增大c(A),则平衡正向移动，a(A)减小，a(B)增大。

(2)反应物只有一种时，如“A(g)人B(g)+cC(g),增大c(A)则平衡正向进行，其影响结果相当于增大压

强，若a=0+c,a(A)不变；若a>b+c,a(A)增大；若a</>+c,a(A)减小。

4.等效平衡的理解和应用

【例6】已知H2(g)+h(g)2HI(g)△”<(),有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和L各。.1mol,

乙中加入HI0.2mol,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，应采

取的措施是()

A.甲、乙提高相同温度

B.甲中加入0.1molHe,乙不改变

C.甲降低温度，乙不变

D.甲增加0.1molH2,乙增加0.1molI2

【规律方法】化学平衡与起始反应物投料有关，与路径无关。采用“一边倒法”，将产物全部转化成反应

物，在等温等容条件下，只要起始物质浓度相等，都能达到同一平衡状态。

⑦—

运用“化归思想”理解等效平衡原理

(1)等效平衡的概念

在相同条件下(恒温、恒容或恒温、恒压)，同一可逆反应体系，不管是从正反应方向开始，还是从逆反应

方向开始，只要按化学方程式中各物质的化学计量数之比投入反应物或生成物，在达到化学平衡状态时，

任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数等)均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。

(2)等效平衡与等同平衡的异同

条件等效条件结果

恒温恒容：反应前后气体体积不相等的两次平衡时各组分百分含量、〃、

投料换算成相同物质表示的

可逆反应，aA(g)+£>B(g)cC(g)[A/?(g)C均相同一^兀全相同”等同

物质的量相同一回归定值

#0]平衡

恒温恒容：反应前后气体体积相等的可投料换算成相同物质表示的两次平衡时各组分百分含量相

逆反应，”A(g)+bB(g)c€(g)[An(g)物质的量等比例一回归定同，小c同比例变化一等效平

=0]比衡

投料换算成相同物质表示的两次平衡时各组分百分含量相

恒温恒压：所有有气体参加的可逆反应物质的量等比例一回归定同、C相同，”同比例变化--

比等效平衡

三、化学反应速率、化学平衡的有关计算

1.化学反应速率的计算与比较

【例7】对于反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g)来说，下列反应速率中表示该反应进行得最快的是()

A.z?(A2)—0.6mobL1-s-1

B.V(B2)=2.7mol-L1min1

C.u(ABa)=12

D.^(A2)=6mol-L।min।

【规律方法】根据各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，首先将不同

物质表示的反应速率统一转化成同一物质的反应速率，然后看反应速率的单位是否统一，最后再比较数值

的大小。

⑦一

化学反应速率大小比较的注意事项

由于同一反应的化学反应速率用不同的物质表示数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,

而要进行一定的转化。

(1)单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。

(2)换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小。

(3)比较反应速率与化学计量数的比值，即对于一般的化学反应：aA(g)+%B(g)=cC(g)+</D(g),比较^

与甯，若吟〉曙，则用A表示的反应速率比B的大。

2.有关化学平衡常数的计算

【例8】将CO2在一定条件下与H2反应转化为甲醇(CH3OH)是变废为宝的好方法，一定条件下，每转化1kg

CO2放出的热量为1113.64kJ,CO2转化为甲醇过程中浓度随时间的变化曲线如图所示(已知反应物和生成

物在此条件下均为气体)，下列叙述中正确的是()

A.0-3mirH%,CO2和H2所表达的平均反应速率相等，均为0.5molL〕mirT

B.此反应的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

49.0kJ-mol

A753V19S

C.此条件下反应的平衡常数C=皆杀/嘤

U./□入U./J

D.降低温度，此反应的平衡常数可能为0.8

【误区警示】(1)不能把反应体系中的固体、纯液体及稀溶液中的水写入平衡常数的表达式中，而在非水溶

液的反应体系中有水存在则需把水写入平衡常数的表达式中。(2)平衡常数只受温度的影响，与压强、浓度

变化无关，与平衡的移动方向也没有必然联系。

3.有关平衡转化率的计算

【例9】已知可逆反应：M(g)+N(g)P(g)+Q(g)A//>0,请回答下列问题。

(1)某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)=lmol]-Ic(N)=2.4mol-L1；达到平衡后，M的转化率为

60%,此时N的转化率为。

(2)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)=4mol-L-1,c(N)=amol-L'；达到平衡后，c(P)=2

molLl贝lja

(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度为c(M)=c(N)=〃molJl,达到平衡后，M的转化率为

化学反应速率、化学平衡计算模式与公式

(1)计算模式

化学平衡计算的最基本的方法模式是“平衡三段式法”。具体步骤是在化学方程式下写出有关物质起始时

的物质的量、发生转化的物质的量、平衡时的物质的量(也可以是物质的量浓度或同温同压下气体的体积),

再根据题意列式求解。

mA(g)+〃B(g)pC(g)+qD(g)

〃(起始)/molab00

〃(转化)/molmxnxpxqx

〃(平衡)/mola-nvcb-nxPXqx

起始、转化、平衡是化学平衡计算的“三步曲”。

(2)计算公式

①p(A)：o(B)：v(C)：v(D)=m：n：p：式未达到平衡时，用于确定化学方程式中未知的化学计量数)。

d"(A>d'(B)[(a->wcyV]'n-[(b-nx)/V]"

若用任意状态的生成物浓度嘉之积与反应物浓度基之积的比值称为浓度商，用。表示。则其与K比较，当

Q>K,vw<v逆；Q<K,v正逆。

③平衡转化率：a(A尸怒詈XI00%=詈XI。。％。

④平衡百分含量：夕(A尸喂X100%。

p平〃平〃+-+。+夕—十一〃心(同T、时)。

⑤平衡时与起始时的压强比:V

p始ft始a+b

meM(A)+万M(B)

⑥混合气体的平均摩尔质量：Mg-mol^o

na+b+(p+q—m—n)x

四、速率、平衡图像题的分析

1.化学平衡图像题的分析

【例10】对于反应：2A(g)+B(g)2C(g)A/7<0,下列图像正确的是(

c

【规律方法】解答图像题三步曲：第一步，分析纵坐标、横坐标表示什么，起点、拐点、平台、斜线的含

义；第二步，根据“先拐先平，数值大”判断压强的大小、温度的高低；第三步，联系化学反应速率和化

学平衡的影响因素。

2.速率、平衡图像题的综合分析

【例11］臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2（g）+O3（g）N2O5（g）+O2（g）,若反应在恒容密

闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是（）

—II

⑺含量一时间一催化剂图(8)恒压(或恒温)线图

(9)特殊图像

①对于反应aA(g)+/?B(g)cC(g)+JD(g)△”＜(),M点前，表示化学反应从反应开始到建立平衡的过

程，则。正＞。逆，M点为平衡点，M点后为平衡受温度的影响情况。

②如图所示曲线是其他条件不变时，某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。图中标出的1、2、3、4四

个点，表示。正＞0逆的是点3,表示。诉＜。逆的是点1,而点2、4表示。正=。逆。

2.速率、平衡图像题的解题思路及方法

(1)解题思路与步骤

(2)解题技巧与方法

①先拐先平数值大:即在含量(转化率)一时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的反

应速率快，表示温度较高、压强较大或有催化剂等。

②定一议二：即当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助

线(等温线、等压线)。

③三步分析法：一看反应速率是增大还是减小；二看。正、。逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。

微型专题练对点突破强化提高

［对点训练］

题组一化学反应速率及其影响因素

1.对于反应：N2(g)+O2(g)2N0(g),在密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是()

A.增大体积使压强减小

B.体积不变充入用使压强增大

C.体积不变充入氮气使压强增大

D.使总压强不变，充入筑气

2.等质量的铁与过量盐酸在不同的实验条件下进行反应(实验数据见下表)，c为盐酸的浓度(molL\,测定反应相同

时间后产生氢气的体积匕则丫值最大的组是()

组别c/molL-1温度/℃铁的状态

A2.025块状

B2.530粉末

C2.550块状

D2.550粉末

题组二化学平衡状态的建立及其移动

3.在恒容密闭容器中，可以作为2NO2(g)2NO(g)+O2(g)达到平衡状态标志的是①单位时间内生成nmol

的同时生成2〃molNO2;②单位时间内生成〃molO2的同时生成2nmolNO；③混合气体的颜色不再改

变；④混合气体的密度不再改变的状态；⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态；⑥混合气体中

NO与02的物质的量之比保持恒定；⑦混合气体中NO与NO2的物质的量之比保持恒定()

A.①③⑤⑦B.②④⑤C.①③④D.①②③④⑤

4.一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1mol02,发生下列反应：2SO2(g)+

O2(g)2SCh(g)达到平衡后改变下述条件，SOKg)平衡浓度不改变的是()

A.保持温度和容器体积不变，充入lmolSO3(g)

B.保持温度和容器内压强不变，充入1molSOj(g)

C.保持温度和容器内压强不变，充入1mol02(g)

D.保持温度和容器内压强不变，充入1molAr(g)

5.已知反应CO(g)+H2O(g)催化剂CO2(g)+H2(g)A//<0o在一定温度和压强下于恒容密闭容器中，反

应达到平衡。下列叙述正确的是()

A.升高温度，K增大

B.减小压强，”(CO2)增加

C.更换高效催化剂，a(CO)增大

D.充入一定量的氮气，“(H2)不变

题组三化学反应速率、化学平衡图像

6.下列各图中，表示2A(g)+B(g)2c(g)(正反应放热)这个可逆反应的正确图像为()

A

c(C)

3(0的

loot?有催化剂转

化

率

5(X)t：无催化剂

00POOP

ABCD

7.现有〃?A(s)+〃B(g)qC(g)AH<0的可逆反应,在一定温度下达平衡时，B的体积分数(p(B)和压强p

的关系如图所示，则有关该反应的下列描述正确的是()

A.m+n<q

B.n>q

C.x点的混合物中。1H逆

D.x点比y点的混合物的正反应速率小

8.—定条件下，CH4与比0值)发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。设起始9曙=乙在恒压

7?5H4)

下，平衡时CH,的体积分数(p(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是()

A.该反应的熔变AH>0

B.图中Z的大小为。>3>6

C.图中X点对应的平衡混合物中端=3

D.温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后9(CH4)减小

题组四化学平衡常数与转化率

9.700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)

+H2(g)o

反应过程中测定的部分数据见下表(表中r2>/i)：

反应时间/minn(CO)/mol«(H2O)/mol

01.200.60

t\0.80

t20.20

下列说法正确的是()

A.反应在t\min内的平均速率为o(H2)=”^mol-L'-min-1

B.保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20mol比0,达到平衡时〃(CC)2)=0.40mol

C.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20mol比0,与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率不变，

H2O的体积分数不变

D.温度升高至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应

10.己知反应2cH30H(g)CH30cH3(g)+H2O(g),在某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器

中加入CH3OH,反应进行到某时刻测得各组分的浓度如下:

物质

CH3OHCH3OCH3H20

浓度/mol・L」0.440.60.6

下列叙述中正确的是()

A.该反应的平衡常数表达式为

C(CH3OCH3)C(H2O)

C(CH3OH)

B.该时刻正、逆反应速率的大小：。正逆

1

C.平衡时C(CH3OH)=0.04mol-L

D.若加入CHQH后，经10min反应达到平衡，该时间内反应速率o(CH3(DH)=1.6moLL'-min1

题组五有关化学反应速率和化学平衡的综合

11.一定温度下，在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+C0(g)CH30H(g)达到平衡，下

列说法正确的是()

物质的平衡浓

温度物质的起始浓度/molL-i

容器度/molL.

/K

C(H2)c(CO)C(CH3OH)C(CH3OH)

I4000.200.1000.080

114000.400.200

III500000.100.025

A.该反应的正反应吸热

B.达到平衡时，容器I中反应物转化率比容器II中的大

C.达到平衡时，容器H中以凡)大于容器III中C(H2)的两倍

D.达到平衡时，容器II【中的正反应速率比容器I中的大

12.如图，关闭活塞K,向A中充入1molX、1molY,向B中充入2moiX、2moiY,此时A的容积是“

L,B的容积是2aL,在相同温度和催化剂存在的条件下，使两容器中各自发生下述反应：X(g)+

Y(g)2Z(g)+W(g)

A/7<0oA保持恒压，B保持恒容。达平衡时，A的体积为1.4“L。下列说法错误的是()

A.反应速率：0(B)>o(A)

B.A容器中X的转化率为80%

C.若打开K,则A的体积变为2.6aL

D.平衡时Y的体积分数：A<B

［综合强化］

13.某研究小组在实验室探究氨基甲酸镂(NH2coONHa)分解反应平衡常数的测定。

将一定量纯净的氨基甲酸铉固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计),

在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(S)2NH3(g)+CO2(g)o

实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

温度/℃15.020.025.030.035.0

平衡总

5.78.312.017.124.0

压强/kPa

平衡气体总2.4X3.4X4.8X6.8X9.4X

浓度/moLL'10~310~310、10、10-3

(1)可以判断该分解反应已经达到平衡的是(填字母)。

A.2U(NH3)=v(C02)

B.密闭容器中总压强不变

C.密闭容器中混合气体的密度不变

D.密闭容器中氨气的体积分数不变

(2)根据表中数据，列式计算25.0℃时的分解平衡常数：

(3)取一定量的氨基甲酸核固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0℃下达到分解平衡。若在恒温

下压缩容器体积，氨基甲酸钱固体的质量将(填“增加”“减少”或“不变”)。

(4)氨基甲酸镂分解反应的熔变―(填“>”"=”或“<"，下同)0,燧变AS―0„

14.(2017・九江模拟)I.工业上利用比和CO2合成二甲醛的反应如下：6H2(g)+2CO2(g)CH.QCH.3(g)+

3H20(g)A//<0o升高温度，该反应的化学平衡移动后达到新的平衡时，CH30cH3的产率将(填

“变大”“变小”或“不变”，下同)，混合气体的平均相对分子质量将o

II.某科研小组欲研究在其他条件不变的情况下，改变起始氧气的物质的量对合成新型硝化剂的反应

4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)△〃<()的影响曲线如图所示，图中夕(N2O5)表示N2O5的体积分数。

(1)图中Ti和/的关系是T\石(填或“=”)。

(2)比较a、b、c三点所处的平衡状态，反应物NO2的转化率最大的是(填字母)。

(3)若容器体积为1L,〃=1moLNOz的转化率为50%,则在T2条件下，此反应的化学平衡常数K=

15.甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。

反应I：CO(g)+2H2(g)CH30H(g)\H\

反应H：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH2

下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(七:

温度250℃300℃350℃

K2.00.270.012

(1)在一定条件下将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中发生反应1,5min后测得c(CO)=0.4mol-L

r,计算可得此段时间的反应速率(用比表示)为mol-L-^min'0

⑵由表中数据判断\H\(填或“=")0；反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

△2(用AM和表示)。

(3)若容器容积不变，则下列措施可提高反应I中CO转化率的是(填字母)。

a.充入CO,使体系总压强增大

b.将CH30H(g)从体系中分离

c.充入He,使体系总压强增大

d.使用高效催化剂

(4)写出反应H的化学平衡常数表达式：3；保持恒温恒容，将反应H的平衡体系中各物质浓度均

增大为原来的2倍，则化学平衡(填“正向”“逆向”或“不”)移动，平衡常数K”(填

，，变大”，，变小”或，，不变”)。

(5)比较这两种合成甲醇的方法，原子利用率较高的是(填"I”或“II”)。

微型专题二化学反应速率和化学平衡

［学习目标定位］1.熟知外界条件对化学反应速率影响的规律。2.学会化学平衡状态及其移动方向的判断。

3.学会化学平衡的计算方法。4.掌握图像题与等效平衡的分析方法。

微型专题克难解疑精准高效

一、化学反应速率的影响因素

1.控制变量思想在比较反应速率中的应用

【例1】某探究小组用HN03与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素，所用HN03

浓度为l.OOmolL-2.00mol-L大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298K、308K。

请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

实验HNO3浓度

7IK)大理石规格实验目的

编号(mol-L^1)

(I)实验①和②探究

①298粗颗粒2.00

HNCh浓度对该反应速率

的影响

②(II)实验①和_________探

究温度对该反应速率的

③粗颗粒影响

(HI)实验①和_________探

究大理石规格(粗、细)对

④

该反应速率的影响

答案②298粗颗粒1.00③3082.00

④298细颗粒2.00(II)③(III)©

解析考查影响反应速率的因素的实脸设计。实脸①和②探究HNCh浓度对反应速率的影响，故大理石规

格和反应温度应相同，而HNCh浓度不同；同理，①和③应选择不同的温度、①和④应选择不同的规格，

而另外2个条件相同。

【考点】影响化学反应速率的因素

【题点】控制变量方法的应用

【规律方法】当分析多个因素对化学反应速率的影响时，注意“求同存异”，确定相同的因素，研究某一

因素的不同所导致的结果的变化，从而得到相应的结论。

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控制变量法分析化学反应速率影响因素的解题策略

影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他因素不变，只改变某一因素，探究这

一因素对反应速率的影响。故解答此类问题的策略：首先确定变量，通过认真分析，理清影响实验探究结

果的因素有哪些；然后采取“定多变一”法，在探究时，应该首先确定其他因素不变，只改变一种因素，

看这种因素与探究的问题存在怎样的关系，这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探

究问题之间的关系，得出所有因素与探究问题之间的关系。此外，在解答过程中应确保数据有效且变量要

统一。

2.充入“惰性气体”对化学反应速率的影响

【例2】已知①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△”<(),反应速率为。1；②2Hl(g)H2(g)+I2(g)AH>0,反

应速率为。2。

对于上述两个可逆反应，当改变条件时，试判断5、。2的变化(填“增大”“减小”或“不变”)

(1)保持压强不变，反应①②通入“He”气，Pi,s________。

(2)反应①、反应②均压缩体积，V\,V2________。

(3)保持体积不变，反应①②通入“He”气，s,S________o

答案⑴减小减小⑵增大增大(3)不变不变

【考点】影响化学反应速率的因素

【题点】压强对化学反应速率的影响

【误区警示】分析充入气体对反应速率影响时，不能只看表面上压强的变化，关键是充入气体后，反应体

系中相关物质的浓度是否发生了变化。要注意如下事项：(1)充入的气体是否真的是“无关”气体，是否与

某种成分发生反应。(2)反应容器是恒压容器还是恒容容器。

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充入“惰性气体”对化学反应速率的影响

改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。对于有气体参加的反应体系，有以下

几种情况：

(1)恒温时：增大压强体枳缩小，浓度增大，反应速率增大。

(2)恒容时

①充入气体反应物浓度增大，总压强增大，反应速率增大。

②充入“稀有气体”总压强增大，但各物质的浓度不变，反应速率不变。

(3)恒压时：充入“稀有气体”体积增大，各物质的浓度减小，反应速率减小。

二、化学平衡及其移动

L化学平衡状态的判断

【例31在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A(g)+2B(g)C(g)

+D(g)已达到平衡状态的是()

①混合气体的压强②混合气体的密度③B的物质的量浓度④混合气体的总物质的量⑤混合气体的

平均相对分子质量⑥。(C)与o(D)的比值⑦混合气体的总质量⑧混合气体的总体积⑨C、D的分子

数之比为1：1

A.①②③④⑤⑥⑦⑧B.①③④⑤

C.①②③④⑤⑦D.①③④⑤⑧⑨

答案B

解析要理解化学平衡状态的特点"等、动、定”的含义，在判断化学平衡状态时还要注意反应前后气体

体积是否相等。题给反应是一个反应前后气体体积不相等的反应，因此在定容容器中，若①混合气体的压

强、③B的物质的量浓度、④混合气体的总物质的量、⑤混合气体的平均相对分子质量不再变化，均能证

明该反应达到化学平衡状态。而②中p=#端始终不变化，⑥中没指明反应进行的方向，⑦“(g)始终不变

化，⑧在定容容器中，混合气体的总体积不能作为判断依据，⑨反应未达到平衡时，C、D气体的分子数

之比也为1：lo

【考点】化学平衡状态及其判断

【题点】化学平衡状态的综合判断

【规律方法】判断化学平衡状态的基本思路

(1)分析反应容器的特点：恒温恒压、恒温恒容。

(2)分析反应方程式的特点：反应物的状态、反应前后气态物质化学计量数的相对大小。

(3)采用“变量不变”法判断所给物理量是否能作为化学平衡状态的判断依据。

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化学平衡状态的判断方法

⑴“两审”

一审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；

二审反应特点：全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应；有固体或液体参与的等体积反应还是非

等体积反应。

(2)“两标志”

①本质标志

。正=。逆W0。对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。

②等价标志

a.全部由气体参加的反应前后非等体积反应，体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。

b.体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量(或质量)分数保持不变。

c.对同一物质而言，相同时间内断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。

d.对于有色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。

e.体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。

2.化学平衡移动方向的分析及判断

【例4】利用反应：2NO(g)+2CO(g)2co2(g)+N2(g)△，=-746.8kJ-moL,可净化汽车尾气，如果

要同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是()

A.降低温度

B.增大压强同时加催化剂

C.升高温度同时充入N2

D.及时将C02和N2从反应体系中移走

答案B

解析该反应具备气体分子数减少、向外释放热量的特征，降温，平衡右移，NO的转化率提高，但反应

速率降低，A项错误；增大压强，平衡右移，NO的转化率提高，加入催化剂可大幅度加快反应速率，B

项正确；升温和充入N2,平衡都左移，NO的转化率降低，C项错误；移走CO2和N2,平衡右移，但反应

速率降低，D项错误。

【考点】化学平衡影响因素的综合

【题点】改变条件使化学平衡定向移动

【规律方法】若将外界条件对反应速率的影响等同于对平衡移动的影响，则会导致错选。外界条件的改变

可能会使正、逆反应速率都发生变化或只有一方发生变化，而平衡移动的方向由。正和。迷的相对大小决定，

条件改变时平衡有可能不发生移动。

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化学平衡移动的判断方法

(1)根据勒夏特列原理判断

如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

(2)根据图示中。而、。逆的相对大小判断

①若。正＞。逆，则平衡向正反应方向移动(注意。诉增大，平衡不一定向正反应方向移动)；

②若。上＜。迎，则平衡向逆反应方向移动；

③若。正=。辿，则平衡不移动。

(3)根据平衡常数与浓度商的相对大小判断

①若K＞。，则平衡向正反应方向移动；

②若K＜Q,则平衡向逆反应方向移动；

③若K=Q,则平衡不移动。

3.平衡转化率的判断

【例5】反应X(g)+Y(g)2Z(g)AW＜0,达到平衡时，下列说法不正确的是()

A.减小容器体积，平衡不移动，X的转化率不变

B.增大c(X),X的转化率减小

C.保持容器体积不变，同时充入0.1molX和0.1molY,X的转化率不变

D.加入催化剂，正反应速率增大，Z的产率增大

答案D

解析该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，平衡不受压强影响，减小容器体积，平衡不移动，X

的转化率不变，A项正确；增大c(X),平衡正向移动，Y的转化率增大，X的转化率减小，B项正确；同

温同体，体积不变的反应，X、Y的初始物质的量之比为1：1,再充入0.1niolX和0.1molY,相当于增

大压强，X的转化率不变，C正确；催化剂不能使平衡移动，不改变产物的产率，D项错误。

【考点】化学平衡影响因素的综合

【题点】平衡移动与转化率的关系

【误区警示】根据平衡移动分析平衡转化率的变化时常见错误有：(1)误认为平衡正向移动转化率一定增大，

如果通过加入一种反应物而使平衡正向移动，该物质的转化率减小，其他反应物的转化率增大。(2)若反应

物或生成物只有一种物质，改变该物质的浓度，不能根据浓度变化去分析，而应该根据压强的变化去分析。

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平衡转化率的变化规律

⑴反应物不止一种时，如,〃A(g)+〃B(g)〃C(g)+qD(g)只增大一种反应物的浓度，该物质本身转化率减

小，其他反应物转化率增大。如增大c(A),则平衡正向移动，a(A)减小，a(B)增大。

(2)反应物只有一种时，如aA(g)6B(g)+&(g),增大c(A)则平衡正向进行，其影响结果相当于增大压

强，若a=0+c,a(A)不变；若a>b+c,a(A)增大；若a</?+c,a(A)减小。

4.等效平衡的理解和应用

【例6】已知H2(g)+b(g)2HI(g)AH<0,有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和L各01mol,

乙中加入HI0.2mol,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，应采

取的措施是()

A.甲、乙提高相同温度

B.甲中加入0.1molHe,乙不改变

C.甲降低温度，乙不变

D.甲增加0.1molH2,乙增加0.1molI2

答案C

解析本题考查化学平衡移动和恒温恒容条件下的等效平衡原理。根据化学平衡只与始、终态有关，与路

径无关，甲、乙能达到同一平衡状态，HI浓度相等。升高温度HI浓度都减小，不能使甲中HI的平衡浓

度大于乙中HI的平衡浓度，A选项错误；向甲中充入氮气，因为容积不变，各物质浓度不变，平衡不移

动，甲、乙中HI的平衡浓度相等，B选项错误；对甲降温，平衡向右移动，HI浓度增大，乙中HI浓度不

变，C选项正确；甲增加0.1molH2,乙增加0.1mol12,甲、乙中HI浓度增大程度相等，使甲、乙中HI

的平衡浓度相等，D选项错误。

【考点】等效平衡

【题点】恒温恒容下极值等比的等效平衡

【规律方法】化学平衡与起始反应物投料有关，与路径无关。采用“一边倒法”，将产物全部转化成反应

物，在等温等容条件下，只要起始物质浓度相等，都能达到同一平衡状态。

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运用“化归思想”理解等效平衡原理

(1)等效平衡的概念

在相同条件下(恒温、恒容或恒温、恒压)，同一可逆反应体