2021年化学高考复习-十五 化学反应速率和化学平衡

2021年化学高考专题复习一一专题十五化学反应速率和化学平衡

高考帮备考方向导航

点1化学反应速率

1.[2017浙江4月选考,21,2分]对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度

下,M的物质的量浓度(mol-L)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。

时间M的物质的量

0510152025

浓度水样

0.40.20.10.10.10.0

I(pH=2)

089309

0.40.30.20.20.10.1

II(pH=4)

014086

0.20.10.10.00.00.0

HI(pH=4)

052975

0.20.00.00.00.0

W(pH=4,含Cu,0

09531

卜列说法不正确的是()

A.在0~20min内,I中M的分解速率为0.015mol・L・miZ

B.水样酸性越强,M的分解速率越快

C在0~25min内，IH中M的分解百分率比II大

D.由于Cu*存在,W中M的分解速率比I快

本题考查考生提取信息的能力,表格中的数据是控制变量法的体现,要敏锐地观察到I与II的

区别在于PH不同，起始浓度相同；n与in的区别在于pH相同，起始浓度不同;in与w的区别在于

w加了铜离子。

解题模型:链接考法2命题角度2、3

2.[2018海南，16节选,7分](1)100°C时,在不同金属离子存在下,纯过氧化氢24h的分解率

见下表：

加入量分解率加入量分解率

离子离子

/（mg・匚1）/%/(mg-Ll)/%

无—2Fe.1.015

A1.102C『0.186

Zn"1010Cr.0.196

由上表数据可知,能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是。贮运过氧化氢时，

可选用的容器材质为（填标号）。

A.不锈钢B.纯铝C.黄铜D.铸铁

（2）过氧化氢的儿=2.24X10、H。的酸性此0（填“大于”“小于”或“等于研

究表明，过氧化氢溶液中HO?的浓度越大,过氧化氢的分解速率越快。常温下,不同浓度的过氧

化氢分解率与pH的关系如图所示。一定浓度的过氧化氢,pH增大分解率增大的原因是

相同pH下,过氧化氢浓度越大分解率越低的原因是。

考查考生快速准确提取表格、图像中隐藏化学信息的能力，以及利庄化学原理解释分解速率与

pH的关系的能力。

解题模型:链接考法2命题角度1、2

3.[2014新课标全国卷II,26节选,5分]在容积为1.00L的容器中,通入一定量的NA,发生反

应MOKg）一2N02（g）,随温度升高,混合气体的颜色变深。

回答下列问题：

反应的0（填“大于”或“小于”）；100℃时:体系中各物质浓度随时间变化如图所

示。在0飞0s时段,反应速率/设0,）为mol・L・/;反应的平衡常数％为o

本题以图像为载体，考查考生从图像中提取信息并围绕反应速率和化学平衡常数进行化学计算

的能力。

解题模型:链接考法1命题角度1

考点2化学平衡状态及化学平衡的移动

4.［2019浙江4月选考，17,2分］下列说法正确的是()

A.H2(g)+L(g)-2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,止逆反应速率小变

B.C(s)+H2O(g)=一比(g)+C0(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡

C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)+B(g)—2C(?)已达平衡,则A、C不能同时是气体

D.1mol弗和3molH?反应达到平衡时同转化率为10%,放出热量Q;在相同温度和压强下，当

2molN也分解为N2和1的转化率为10%时,吸收热量4Q不等于Q\

本题选取了几个化学反应，以“拼盘式”的考查形式进行命题,考查影响化学反应速率的因素及

化学平衡状态的判断等。

解题模型:链接考法2命题角度2;考法3命题角度

5」2019江苏，15,4分］［双选］在恒压、NO和0?的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，

测得不同温度下N0转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下N0的平衡

转化率随温度的变化)。下列说法正确的是()

1

00

米80

至60

设40

博20

O0

N

A.反应2N0(g)+O2(g)—2N02(g)的A/DO

B.图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率

C.图中Y点所示条件下,增加的浓度不能提高NO转化率

D.380c下,。起始@)=5.OX10、mol•L\NO平衡转化率为50%,则平衡常数K>2000

审题时一定要注意分清实线是不同温度下相同时间内NO的转化率,虚线是相同条件下N0的平

衡转化率,达到化学平衡前,无论是放热反应还是吸热反应,都随着温度升高反应速率增大。

解题模型:链接考法6命题角度2

考点3化学平衡常数与转化率

6.[2019全国卷H,27节选,9分]环戊二烯(O)是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、

塑料等生产。回答下列问题：

1

⑴己知：C^(g)—^2^(g)+H2(g)A4=100.3kJ•mol①

-1

H2(g)+I2(g)—2HI(g)AZ{=-11.0kJ•mol②

对于反应:(^(g)+[2(g)^—(g)-2HI(g)③△A=kJ•mol'o

(2)某温度下，等物质的量的碘和环戊烯(C7)在刚性容器内发生反应③，起始总压为我「电

平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为，该反应的平衡常数降Pao达到

平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有(填标号)o

A.通入惰性气体B.提高温度C.增加环戊烯浓度D.增加碘浓度

(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度

与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是(填标号)。

S

二

鱼

)

«、

«

r我

粗

长

A.

B.a点的反应速率小于c点的反应速率

C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率

D.b点时二聚体的浓度为0.45mol•L1

本题主要考查化学反应原理相关知识。涉及考点:利用盖斯定律计算反应热，转化率、分压平衡

常数的计算以及提高目标产物平衡转化率的措施的选择,对浓度-时间图像的理解与分析等,考

查考生从图像中获取化学信息并用于解决化学问题、作出合理判断的能力,综合性较强,有一定

的难度和区分度。

解题模型:链接考法1命题角度2;考法6命题角度3;考法7命题角度2

7.[2018全国卷H,27,14分]CHLCOZ催化重整不仅可以得到合成气(CO和H，还对温室气体的

减排具有重要意义。回答下列问题：

(1)CH「C()2催化重整反应为CH.(g)+C02(g)—2C0(g)+2H2(g)。

己知：C(s)+2Hz(g)-CH.(g)△於-75kJ•mol1

C(s)-O2(g)CO?(g)△於-394kJ•mol1

1

C(s)-j02(g)'—CO(g)△Z^-lllkJ•mol

该催化重整反应的△居kJ-mol-o有利于提高CH,平衡转化率的条件是(填

标号)。

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2molCH八1molCO?以及催化剂进行重整反应,达到平

衡时CO2的转化率是50%,其平

衡常数为mol2-

(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如

表：

积碳反应CH.t(g)—消碳反应C02(g)+C(s)

C(s)+2H2(g)—2C0(g)

△W(kJ・mol1)75172

活化能/催化剂X3391

(kJ•mol1)催化剂Y4372

①由上表判断，催化剂XY(填“优于”或“劣于”)，理由是。在反应进料气

组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图1所示,

升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(给和速率(。的叙述正确的是

(填标号)。

温度日反应时间/min

图1

图2

A.4积、人均增力口B/积减小、0泊增加

C.4积减小、/消增加D,泊增加的倍数比瞑增加的倍数大

②在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为片女•夕(CH)•［夕(COJ］心(左为速率

常数)。在夕(CHJ一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图2所示,则A(C02).A(C02).

A(CO2)从大到小的顺序为。

本题图表信息丰富，能较好地考查考生接受、吸收、整合化学信息的能力。化学反应速率与化

学平衡知识通常结合图表进行命题,且呈现的图表年年都有创新之处,也会结合新概念进行命

题。考生在复习备考时，要有意识地培养自己解读图表、提取关键信息的能力，熟练掌握“三段

式”法解题的步骤,积累化学反应原理分析题的答题技巧及模板,将图表中的信息、可逆反应的

特点、勒夏特列原理和实际情况四个方面结合起来进行回答。

解题模型:链接考法1命题角度2;考法2命题角度1;考法6命题角度3;考法7命题角度2

8.［2019全国卷I,28,14分］水煤气变换［CO(g)+H2O(g)—C()2(g)+H2(g)］是重要的化工过程，主

要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：

(l)Shibata曾做过下列实验:①使纯上缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钻CoO(s),氧化钻

部分被还原为金属钻Co(s),平衡后气体中比的物质的量分数为0.0250o

②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192o

根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO填“大于”或“小于”)。

(2)721°C时，在密闭容器中将等物质的量的C0(g)利HQ(g)混合，采用适当的催化剂进行反应,

则平衡时体系中用的物质的量分数为(填标号)。

A.<0.25B.0.25C.0.25^0.50D.0.50E.>0.50

(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如

图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。

■

过

303*过**

Os

00=0

渡

I==-渡0

Z++I

态

+态

++*

**=*+

312=

O0++H

**?

J===0

£_c2

u08o3

+

§

可知水煤气变换的△/（0（填“大于”“等于”或“小于”）。该历程中最大能垒（活化能）£

正=eV,写出该步骤的化学方程式o

（4）Shoichi研究了467℃、489c时水煤气变换中C0和乩分压随时间变化关系（如图所示），

催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的p%o和外相等、Pc。?和PH2相等。

//min

计算曲线a的反应在30~90min内的平均速率方（a）;kPa-min467℃时口电和R。

随时间变化关系的曲线分别是、o489℃时pH?和仇。随时间变化关系的曲线

分别是、。

该题很好地体现了化学学科核心素养中的“宏观辨识与微观探析”。全国卷化学部分常以热化

学方程式为载体,考查盖斯定律、焙变与键能等热化学基础知识,难度较小，但2019年全国卷I

对该考点的新颖设计可能预示该题型设计将面临重大变化，有向反应趋向、活化能、化学变化

过程能量分析等方向过渡的趋势，将会更注重对考生解决实际问题能力的考查,难度会略有增

加。

解题模型:链接考法1命题角度1；考法2命题角度1

-考点1化学反应速率I

考法帮解题能力提升

考法.命题扫描

考法1化学反应速率的计算与大小比较

命题角度1化学反应速率的计算

血加：［2014海南，14节选,5分］硝基苯甲酸乙酯在0H布在下发生水解反应:

02NC6H4C00C2H5+0H-02NC6H,C00+C2H50H

两种反应物的初始浓度均为0.050mol-L,15c时测得O?NC6H£00C2H5的转化率。随时间变化

的数据如表所示。回答下列问题：

t/s0120180240330530600700800

Q33.41.48.58.69.70.71.71.

0

/%08800400

列式计算该反应在120^180s与180^240s区间的平均反应速

率、;比较两者大小可得出的结论

是。

解析，很多考生前两空给出的答案只有计算结果7.3X1CTmolV1T和5.8X10-5皿。1<*

忽视了“列式计算”的要求。列式计算如下：

120^180S,广。05°m°l.I/lx(4L8%-33.0%£7.3、1。'・［/・S。

(180-120)s

-1

180^240s,厂0°5°m°iL】x(4a8%TL8%,=5.8X1()-5mol•L•s'

(240-180)s

由两段时间的平均反应速率数值可知随着反应进行,反应物浓度降低,反应速率减慢。

答案,见解析

命题角度2速率常数(新角度)

2018全国卷II第27题考查催化剂的选择、4和/的变化,并引入速率常数和速率方程,2018

全国卷IH第28题引入正、逆反应速率常数并进行相关计算,且速率常数在2017年江苏卷第15

题和2016年海南卷第16题中均有涉及,说明有关速率常数的相关知识已作为新信息出现在不

同年份的高考试卷中，考生在平时的复习中要多关注。

昌济2[2018全国卷HI,28节选，11分]三氯氢硅(SiHCh)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。对

于反应2SiHCh(g)——SiH2cb(g)+SiCL(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化齐IJ，在323K

和343K时SiHCk的转化率随时间变化的结果如图所示。

0100200300400

//min

(1)343K时反应的平衡转化率。=%。平衡常数旗3K=(保留2位小数)。

(2)在343K下:要提高SiHCb转化率，可采取的措施是；要缩短反应达到平

衡的时间，可采取的措施有、。

(3)比较a、b处反应速率大小咻(填“大于”“小于”或“等于")。反应速率…

xx

正一P逆二k正X'siHCb-"逆SiH2Cl2SiCl4，4正、

4逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数，计算a处的笆(保留1位小

，逆

数)。

解析，(1)温度越高,反应越先达到平衡，由图知,左侧曲线对应的温度为343K,343K时反应的

平衡转化率为22%。设开始时加入SiHCL的浓度为amol-L1,根据化学方程式和SiHCh的平

衡转化率知，达平衡时,SiHCh、SiH2ck、SiCL的浓度分别为0.78amol・「、0.Ilamol•L\

0.Ilamol・L:化学平衡常数跖31端萨40.02。(2)根据化学平衡移动原理并结合该反

应特点,及时分离出生成物可提高反应物的转化率。缩短反应达到平衡的时间,实质就是提高反

应速率,可采用加压的方式或选择更为高效的催化剂。(3)温度越高,反应速率越大,a点所在曲

线对应的温度高于b点所在曲线对应的温度,所以a点的反应速率大于b点的反应速率。a点

所在曲线达到平衡时，/正二0逆,即在正%2siHci3=4逆%SiH2c12%SiC14,从题图可知a点所在曲线平衡时

SiHCb的转化率为22%,设开始加入SiHCLymol-L、则根据“三段式”法得

2SiHCl3(g)-SiH2Cl2(g)+SiCL1(g)

开始/(mol•L1)y00

转化/(mol・L)0.22y0.lly0.lly

平衡，(mol・Ll)0.78y0.lly0.lly

2=

代入kiEXsiHCl3^逆％SiH2cl2%Si04得，/卷轰

在a处SiHCh的转化率为20%,根据“三段式”法得

2SiHCl3(g)-SiH2Cl2(g)+SiCl.l(g)

开始,(moll?)y00

转化/(mol•L')0.2y0.ly0.iy

a处/(mol•L”)0.8y0.ly0.ly

则匡二k产2siHCl3_〃正x(0.8y)2_0.112x(0・8y)2弋13

%逆k逆4siH2c12叼5k逆(o.ly)20.782(O.ly)2,°

答案〉(1)220.02(2)及时移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度)(3)大于

1.3

。解法拓展

本题也可根据普63K日直接进行计算，比利用“三段式”法计算/更简便。

“逆0.782k逆

◎核心素养对接

核心素养之“证据推理与模型认知”一一速率常数概念模型

1.假设基元反应(能够一步完成的反应)为aA(g)+Z;B(g)—cC(g)+6jO(g),其速率可表示为

1(B),式中的在称为反应速率

常数［或速率常数)，它表示单位浓度下的化学反应速率,与浓度无关，但受温度、催化剂等因素

的影响,通常速率常数越大,反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数。

2.正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系

对于基元反应aA(g)+Z?B(g)^—cC(g)+d)(g),P正二〃正・c"(A)•c"(B),/遂二在逆•c'(C)・c'(D),平

衡常数V?，吸二；反应达到平衡时『正可逆，故冷。

ca(A)・c"(B)北逆•”止比逆

考法2影响化学反应速率的因素

命题角度1影响化学反应速率的内因

腼3［2016全国卷IH,27改编］采用NaClOz溶液作为吸收剂可同时对煤燃烧排放的烟气(含

有SO2和NOJ进行脱硫、脱硝。在鼓泡反应器中通入含有SO2和N0的烟气,反应温度323K,NaC102

溶液浓度为5X10"mol/Lo反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如表所示。

离子S01-SO歹NOgNO2cr

c/(mol8.35X6.87X1.5X1.2X3.4X

/L)W10-610-410-5W3

由实验结果可知,脱硫反应速率脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了

S02和NO在烟气中的初始浓度不同外,还可能是o

解析，由表中数据可以看出：经过相同的反应时间，。(SOt)>c(NO)即在相同时间内SOg的

浓度增加得多，因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率。影响反应速率的因素有外因和内因,外因

有浓度、温度、压强、催化剂等，由亍是相同的反应体系，所以温度、压强、催化剂等因素是相

同的，有可能是SO?比NO的溶解度大而导致初始浓度不同。内因可能是脱硫反应的活化能低于

脱硝反应的活化能。

答案,大于NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高

命题甭度2影响化学反应速率的外因

腼IT℃时，向一容积为2L的密闭容器中充入2molA,0.6molC和一定量的B三种气

体，一定条件下发生反应。其相关信息如下：图1中乙二阶段。(B)未画出；图2中小小病时

刻改变的条件分别是温度、压强、加催化剂中的一种。

图1

图2

(1)反应的化学方程式可以写为,该反应的△/<0(填“>"或“<”),右时刻改

变的条件是。

(2)维持温度不变，在力时刻再向该容器中加入1molA、0.5molR、0.3molC,重新达平衡

后A的转化率为o

解析，(1)图2中心右、时刻改变的条件分别是温度、压强、加催化剂中的一种，右时刻正、

逆反应速率同等程度增大,改变的条件是催化剂；右时刻正、逆反应速率同等程度减小,据此推

断出改变的条件是压强，且减小压强平衡不移动，故该反应是前后气体分子数不变的可逆反

应；时刻升高温度逆反应速率比正反应速率增大得多，表明该反应的逆过程是吸热反应。综上

所述，该反应是气体分子数不变的放热反应。根据浓度T寸间图像确定化学反应方程式：图1

中W时间段，△c(A)=0.2mol•L△c(C)=0.3mol•L根据前面判断的该反应是前后气

体分子数不变的可逆反应知，该反应的化学方程式为2A+B-3C,依据各物质浓度变化之比等

于化学计量数之比，得出Ac(B)=0.Imol的起始浓度c(B)=(0.4+0.1)mol<=0.5molL。

⑵由图1知。时刻达到平衡时A的转化率为20%;。时刻平衡后按起始各物质的比值再向该容

器中加入1molA、0.5molB、0.3molC,相当于起始时充入3molA、1.5molB和0.9mol

C,容积不变,压强增大,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，平衡不移动,转化率不变,仍

为20%。

答案，(D2A+B一3c<加催化剂(2)20%

命题角度3用控制变量法探究影响化学反应速率的因素(预测角度)

高考注重以外界条件对化学反应速率的影响及化学反应速率的测定为载体考查实验条件的控

制思想。常见的命题形式：(1)以表格的形式给出多组实验数据,让考生找出每组数据的变化对

化学反应速率的影响。(2)给出影响化学反应速率的几种因素,让考生设计实验分析各因素对化

学反应速率的影响。

腼5[2018北京,27改编]「可以作为水溶液中S0?歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。

4

i.S02+4r+4H-SI+2I2+2H20

ii.I2+2H20+S02-SOj-+4H+2r

为探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18mLS(X饱和溶液加入2

mL下列试剂中，密闭放置观察现象。(已知：L易溶解在KI溶液中)

序号ABCD

试剂0.4amol-L1KI0.2mol•L10.2mol・L-1KI

ll

组成mol•LKI0.2mol•UH2S0„H2soi0.0002molI2

溶液变黄，

实验一段时间溶液变黄,出现浑浊较溶液由棕褐色很快褪色,变成黄

无明显现象

现象后出现浑A快色，出现浑浊较A快

浊

(DB是A的对比实验，则a=o

(2)比较A、B、C,可得出的结论

是______________________________________________________________________________

(3)实验表明,SO?的歧化反应速率D>A。结合i、ii反应速率解释原

因：o

解析，(1)由于B是A的对比实验,所以两组实验中KI的浓度必须相同，即折0.4。(2)A说明

I能催化二氧化硫发生歧化反应。C中无明显现象,说明H.单独存在时不具有催化作用，不能使

二氧化硫歧化反应速率增大。B中溶液变黄，出现浑浊较A快,结合C可知，增强溶液的酸性,可

增强「的催化效果。(3)由于r催化二氧化硫的歧化反应是i与ii两个过程分步进行的,所以

两个反应中任何一个反应的速率都会影响总反应的速率。D中直接加入12,故反应ii可立即发

生,而由反应ii产生的H，可使反应i速率增大,所以D的反应速率比A的大。

答案，(1)0.4(2)「是SO?歧化反应的催化齐II,H'单独存在时不具有催化作用，但H'可以加快歧

化反应速率(3)反应ii比i快;D中由反应ii产生的H'使反应i加快

自拓展变式1[2018四川成都摸底测试]SCR脱硝是目前最成熟的烟气脱硝技术，其反应原理为

8N%(g)+6N02(g)坐照7N2(g)+12H20(g)△水0。

向10L的密闭容器中加入0.040molNH$和0.030molNO2以

及适量催化剂,在T℃时发生反应,用气体传感器测得不同时间的NO2转化率。随时间变化的数

据如表所示。

t/s012345678

a18.33.45.55.64.71.80.80.

0

/%08062100

(1)0^3s内的平均反应速率r(N02)=;与之相比3〜6s内的平均反应速率—

(填“增大”“减小”或“相等”)；由此可得出的结论是。

(2)T℃时该反应的平衡常数(给的计算式为o

(3)研究表明:在使用等质量催化剂时增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。

①为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了如表所示

的三组实验,请完善表格中的数据。

实验温度c(NL)初始/C(NQa)初始/

催化剂的比表面积/(m'-gi)

编号/℃(mol•L')(mol•L')

I3508.0X1036.OX103120

II80

III15080

②请在给出的坐标图中，画出表中II、III中NO?浓度随时间变化的趋势曲线，并标明实验编号。

◎核心素养对接

核心素养之“变化观念与平衡思想”一一控制变量法解题模型

解答这类题目时首先要认真审题，弄清影响实验

确定则l探究结果的因素有哪些

0在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化

----------一种因索，看这种因索与探究的问题存在怎样的

定多变一二关系；确定一种因素以后，再确定另一种因素二

---------1通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得

6出所有影响因索与所探究问题之间的关系

赢时」解答时注意选择数据(或设置实验度有效，且变量

奴诟自效比-，否则无法作出正确判断

考点2化学平衡状态及化学平衡的移动〔

考法帮解题能力提升

考法.命题扫描

考法3化学平衡状态的判断

命题角度化学平衡状态的判断

颉6[2018浙江4月选考，14,2分]反应N2(g)+3H,(g)—2NH3(g)△KO,若在恒压绝热容器

中发生,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是

A.容器内的温度不再变化

B.容器内的压强不再变化

C.相同时间内，断开H-H键的数目和生成N-H键的数目相等

D.容器内气体的浓度C(N2)：C(H2)：C(NH3)=1：3：2

解析，因该反应在恒压绝热容器中进行且为放热反应,当容器内的温度不再变化时,说明放出

的热量不再变化,可以判断反应己达平衡状态,A项正确；因反应在恒压条件下进行,压强始终

不变,故压强不再变化不能表明反应一定已达平衡状态,B项错误;相同时间内，断开H-H键的

数目和生成N-H键的数目相等,不能表明反应一定已达平衡状态,C项错误;容器内气体的浓度

C(N2)：C(H2)：C(NH3)=1：3：2,不能表明反应一定已达平衡状态,D项错误。

答案，A

◎考法点睛・学习理解

“反应混合物中各组分的浓度之比(或物质的量之比)等于化学计量数之比”不是平衡状态的必

然标志,所以不能据此判断反应是否达到平衡状态。

1

IS拓展变式)2.[2017全国卷III,28节选，7分]298K时，将20mL3xmol•LNa3AsO3^20mL3x

mol卜和20mLNaOH溶液混合，发生反应:AsO1(aq)+l2(aq)+20H(aq)u

AsO?-(aq)+2T(aq)+H20(l)o溶液中c(AsO广)与反应时间(2)的关系如图所示。

(1)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

b.P(R)=2MASO/)

c.c(AsO=)/c(AsOg)不再变化

cl.c(I')-ymol•L1

(2)上时,。正7(填"大于”“小于”或“等于”)。

⑶心时/逆________图时口(填“大于”“小于”或“等于“)，理由

(4)若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为o

考法4化学平衡移动的影响因素

命题宵度分析影响化学平衡移动的因素

显驯7[2018天津,5,6分]室温下，向圆底烧瓶中加入1molC2HQH和含1molHBr的氢澳酸,

溶液中发生反应:C2HsOH+HBr—Cz&Br+IM),充分反应后达到平衡。已知常压下,C2H.sBr和C2H50H

的沸点分别为38.4℃和78.5℃o下列有关叙述错误的是

A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量

B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5Br

C.若反应物均增大至2mol,则两种反应物平衡转化率之比不变

D.若起始温度提高至60°C,可缩短反应达到平衡的时间

解析，加入NaOH”（HBr）减小，平衡向逆反应方向移动，乙醇的物质的量增大,A项正确;增大

HBr浓度,平衡向正反应方向移动,有利于生成C2H5Br,B项正确;若反应物按照化学计量数之比

加入溶液中，则各物质的平衡转化率相等,故反应物均增大至2mol,两种反应物平衡转化率之

比不变,C项正确;若起始温度提高至60°C,生成物C2H为气态,能够从反应体系中逸出，导致

反应不断向正反应方向进行，因此不能缩短反应达到平衡的时间,D项错误。

答案,D

D考点3化学平衡常数与转化率D

考法帮解题能力提升

知考法•命题扫描］

考法5化学平衡常数的应用

命题角度判断反应进行的方向

限加8已知反应羟2'（叫）+A区66一尸/+（@6+48（5）的长3.17o如图所示的装置中，闭合K,

立即能观察到的主要实验现象是,石墨为电池的极，理由

是o

K电流表

-1

8KNO,盐桥g

cri（（——rtAg

00

0.06^mol/LFe(NO4和04mol/LAgNO3

0.100mol/LFe(N01溶液

的混合液

解析，。二一\17,故反应^2,(aq)+Ag'(aq)-Fe3'(aq)+Ag(s)的平衡向

c(Fez+)•c(Ag+)0.064x0.100

逆反应方向移动,此时铁离子作氧化剂，石墨电极为正极,银被氧化,银电极为负极；闭合K立即

能观察到的主要现象是电流表指针发生偏转。

答案〉电流表指针发生偏转正Q二-+、二白R例＞3.17,故反应向逆反应方向移动,

此时铁离子作氧化剂,石墨电极为正极

考法6平衡转化率变化的分析和判断

命题角度1平衡转化率变化的判断

国加9在恒温恒容密闭容器中,分别发生下列反应：

①2贬(或一NzOXg)

②2Hl(g)一Hz(g)+Iz(g)

③2sO3(g)^=^2SO2(g)+02(g)

反应①、②、③达到平衡后分别充入适量反应物，再次达到平衡后，反应物的转化率分

别、、(填“增大”“减小”或“不变”)。

解析，要善于建立模型来解题。“反应达到平衡后分别充入适量反应物”相当于增大压强，根

据勒夏特列原理知,其他条件不变，增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,则反应①平

衡向右移动,反应物的转化率增大;反应②平衡不移动,反应物的转化率不变;反应③平衡向左

移动，反应物的转化率减小。

答案,增大不变减小

命题用度2提高平衡转化率的方法(热点角度)

扇如：0[2019全国卷III,28节选,8分]近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯

化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答

下列问题：

(DDeacon发明的直接氧化法为4HC1(g)+02(g)—2CL(g)+2H20(g)o如图为刚性容器中，进料

浓度比c(HCl)：。(。2)分别等于1：1、4：1、7：1时HC1平衡转化率随温度变化的关系：

100200300400500

77宽

可知反应平衡常数4(300℃)4(400°C)(填“大于”或“小于”)。设HC1初始浓度

为。，根据进料浓度比c(HCl)：c(02)=l：1的数据计算《400℃)=______(列出计算式)。按

化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)：

c(O2)过低、过高的不利影响分别

是、

(2)在一定温度的条件下,进一步提高HC1的转化率的方法

是______________________________________________________________________________

_______________。(写出2种)

解析，(1)由题给HC1平衡转化率随温度变化的关系图可知，随温度升高,HC1平衡转化率降低,

则此反应为放热反应，温度越高,平衡常数越小，即依300℃)大于“：400℃)。结合题图可

知，clHCD：c(02)=l：1、400℃时©的平衡转化率为8佻由“三段式”法得：

4HCl(g)+02(g)—2Cl2(g)+2H20(g)

起始CoC0

00

转化0.84。0.21Co

0.42新0.42Co

平衡(1-0.84)彷(1-0.21)co

0.42伪0.42co

则如00℃)='当烹，要：)二篙?斐：?：；进料浓度比C(HCI):C。)过低会使。2和Cl2分

离的能耗较高,过高则会造成HC1转化率较低。(2)题述反应是气体体积减小的反应，增大反应

体系压强可使反应正向移动;提高HC1的转化率，及时分离出产物也能提高HC1的转化率。

答案，(1)大于「管和CL分离能耗较高HC1转化率较低(2)增加反应体

4

(1-O.84)x(l-O.21)c0

系压强、及时除去产物

命题角度3有关物质的平衡转化率或产率的影响因素(热点角度)

腼」［2017全国卷II,27,14分］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：

⑴正丁烷(CH。)脱氢制1-丁烯(C凡)的热化学方程式如下：

①CHw(g)—C凡(g)+IL(g)

-1

己知:②CJI10（g）+/（g）—CJis（g）+H20（g）△/^=-119kJ•mol

-1

@II2（g）|102（g）—II20（g）△〃=242kJ・mol

反应①的△〃为kJ-mol，图（a）是反应①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.降低温度C.增大压强D.降低压强

图（a）图（b）图（c）

（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⑹为丁烯产率与进料气中〃（氢气）/〃（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燃类化合物。

「烯产率在590°C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

解析，（1）根据盖斯定律，可得①:②-③，贝IJ19kJ-moL+242kJ-mol^+123

kJ-mor'o反应①为反应前后气体分子数增大的反应,在温度相同时降低压强有利于提高平衡

转化率，故底0.1。反应①为吸热反应，升高温度有利于平衡正向移动,A项正确；降低压强平衡

向气体分子数增大的方向移动,D项正确。（2）结合图（b）可看出随着学为增大，丁烯产率先升

高后降低,这是因为氢气是生成物,当今誓逐渐增大时,逆反应速率增大,故丁烯的产率逐渐降

低。（3）在590°C之前随温度升高丁烯产率逐渐增大，这是因为温度升高不仅能增大反应速率,

还能促使平衡正向移动;但温度高于590C时,丁烯高温裂解生成短链烧类,导致丁烯产率快

速降低。

答案,［1）+123小于AD（2）氢气是产物之一，随着〃（氢气）/〃（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温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链煌

类

◎考法归纳・学习理解

转化率分为非平衡转化率和平衡转化率,非平衡转化率随反应速率增大而增大;平衡