2022届《三维设计》高考一轮复习化学(人教版)-第七章-化学反应速率和化学平衡

第七章化学反应速率和化学平衡1．1．了解化学反应速率的概念及定量表示方法。2．了解催化剂在生产、生活和科学领域中的重大作用。3．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，生疏其一般规律。第一节化学反应速率及其影响因素考点一eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,))化学反应速率[教材学问层面]1．表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的削减或生成物浓度的增加表示。2．表达式：v＝Δc/Δt，单位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。如在密闭容器中，合成氨的反应N2＋3H22NH3，开头时c(N2)＝8mol/L,2min后c(N2)＝4mol/L，则用N2表示的化学反应速率为2_mol·L－1·min－1。3．化学反应速率与化学计量数关系对于已知反应mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。[高考考查层面]命题点1化学反应速率的理解与计算1．理解化学反应速率要留意以下几点(1)化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。(2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。(3)不能用固体或纯液体表示化学反应速率，由于固体或纯液体的浓度视为常数。2．计算化学反应速率的常用方法(1)定义式法：依据“v＝Δc/Δt”进行计算。(2)比例式法：依据“化学反应速率之比等于化学计量数之比”进行计算。(3)三段式法：具体步骤如下。①写出有关反应的化学方程式。②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。③依据已知条件列方程式计算。例如，反应mA＋nBpCt0时刻浓度/mol·L－1ab转化浓度/mol·L－1xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)t1时刻浓度/mol·L－1a－xb－eq\f(nx,m)eq\f(px,m)则：v(A)＝eq\f(x,t1－t0)mol/(L·s)、v(B)＝eq\f(nx,mt1－t0)mol/(L·s)、v(C)＝eq\f(px,mt1－t0)mol/(L·s)。[典题示例]1．下列关于化学反应速率的说法正确的是()A．化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物或生成物的浓度变化量B．化学反应速率是指某一时刻，某种反应物的瞬时速率C．在反应过程中，反应物的浓度渐渐削减，所以用反应物表示的化学反应速率为负值D．同一反应，用不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比解析：选D化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的削减量或生成物的浓度增加量来表示。固体和纯液体的浓度为常数，不用来表示速率，所以A错。反应物浓度的削减量或生成物的浓度增加量，都为正值，所以反应速率都为正值，C错。化学反应速率是指某一时间段内的平均反应速率，所以B错。2．将4molA气体和2molB气体在2L容器中混合，确定条件下发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L－1，①用物质A表示的反应速率为0.3mol·L－1·s－1②用物质B表示的反应速率为0.6mol·L－1·s－1③2s时物质A的转化率为70%④2s时物质B的浓度为0.7mol·L－1。其中正确的是()A．①③ B．①④C．②③ D．③④解析：选B由题意知，2s时C的浓度为0.6mol·L－1，依据化学方程式中化学计量数之比可知，B的变化浓度为0.3mol·L－1，进而确定2s时B的浓度是1mol·L－1－0.3mol·L－1＝0.7mol·L－1，④正确；A的变化浓度为0.6mol·L－1，从而求出A的转化率为30%，③错误；用C表示的反应速率为0.3mol·L－1·s－1，可推知用A表示的反应速率为0.3mol·L－1·s－1，①正确；用B表示的反应速率为0.15mol·L－1·s－1，②错误。命题点2化学反应速率的比较由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行确定的转化。(1)先看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。(2)再用转化同一物质法(或比值法)进行比较。①转化同一物质法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。②比值法：用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，然后再对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应mA＋nB=pC＋qD，若eq\f(vA,m)＞eq\f(vB,n)，则反应速率A＞B。[典题示例]1．已知反应4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是()A．v(CO)＝1.5mol·L－1·min－1B．v(NO2)＝0.7mol·L－1·min－1C．v(N2)＝0.4mol·L－1·min－1D．v(CO2)＝1.1mol·L－1·min－1解析：选C换算成同一物质再比较，如以N2为标准，A、B、D项分别换算为0.375mol·L－1·min－1、0.35mol·L－1·min－1、0.275mol·L－1·min－1，所以最快的为C项。2．(2021·长沙模拟)反应A(g)＋3B(g)=2C(g)＋2D(g)在四种不同状况下的反应速率分别为①v(A)＝0.45mol/(L·s)②v(B)＝0.6mol/(L·s)③v(C)＝0.4mol/(L·s)④v(D)＝0.45mol/(L·s)。下列有关反应速率的比较中正确的是()A．④>③＝②>① B．①>④>②＝③C．①>②>③>④ D．④>③>②>①解析：选B可用比值法进行反应速率大小比较，eq\f(vA,1)＝0.45mol/(L·s)；eq\f(vB,3)＝eq\f(0.6,3)＝0.2mol/(L·s)；eq\f(vC,2)＝eq\f(0.4,2)＝0.2mol/(L·s)；eq\f(vD,2)＝eq\f(0.45,2)＝0.225mol/(L·s)，故①>④>②＝③，B项正确。[考点达标层面]1．对于反应A2＋3B2=2AB3来说，下列反应速率中表示该反应进行得最快的是()A．v(A2)＝0.6mol/(L·s)B．v(B2)＝2.7mol/(L·min)C．v(AB3)＝12mol/(L·min)D．v(A2)＝6mol/(L·min)解析：选AA项，可表示为v(A2)＝36mol/(L·min)；B项，经转化可表示为v(A2)＝0.9mol/(L·min)；C项，经转化可表示为v(A2)＝6mol/(L·min)，故A项符合要求。2．(2021·安庆质检)将等物质的量的A、B混合放于2L的密闭容器中，发生反应3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。经5min后达到平衡，平衡时测得D的浓度为0.5mol/L，c(A)∶c(B)＝3∶5，v(C)＝0.1mol/(L·min)。(1)x＝________。(2)前5min内B的反应速率v(B)＝________。(3)平衡时A的转化率为________________。(4)若用①v(A)＝12mol/(L·min)、②v(C)＝0.1mol/(L·s)分别表示该反应速率，则反应速率较快的是________(填序号)。解析：(1)v(D)＝eq\f(0.5mol/L,5min)＝0.1mol/(L·min)＝v(C)，由此推知x＝2。(2)v(B)＝eq\f(vC,2)＝eq\f(0.1mol/L·min,2)＝0.05mol/(L·min)。(3)3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)起始(mol/L)aa00转化(mol/L)0.750.250.50.5平衡(mol/L)a－0.75a－0.250.50.5(a－0.75)∶(a－0.25)＝3∶5，解得：a＝1.5，A的转化率＝eq\f(0.75mol/L×2L,1.5mol/L×2L)×100%＝50%。(4)v(C)＝0.1mol/(L·s)×60＝6mol/(L·min)，依据速率之比等于计量数之比可知：该状况下v(A)＝9mol/(L·min)<12mol/(L·min)，①较快。答案：(1)2(2)0.05mol/(L·min)(3)50%(4)①考点二eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,))化学反应速率的影响因素[教材学问层面]1．内因反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为Mg>Al。2．外因(其他条件不变，只转变一个条件)3．理论解释——有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。②活化能：如图图中：E1为反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－E2。③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系[高考考查层面]命题点1外界条件对化学反应速率的影响1．理解外界条件对化学反应速率的影响(1)反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。(2)压强对化学反应速率的影响是通过转变浓度实现的，所以分析压强的转变对反应速率的影响时也可以从浓度是否发生转变的角度来分析，若转变总压强而各物质的浓度不转变，则反应速率不变。(3)转变温度，使用催化剂，反应速率确定发生变化，其他外界因素的转变，反应速率不愿定发生变化。(4)固体反应物量的增减，不能转变化学反应速率，固体的表面积转变才能转变化学反应速率。2．气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)对反应速率的影响(1)恒温恒容：充入“惰性气体”→总压增大→物质浓度不变(活化分子浓度不变)→反应速率不变。(2)恒温恒压：充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度减小(活化分子浓度减小)→反应速率减小。[典题示例]1．下列说法中正确的是()A．增大反应物浓度，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大B．使用合适的催化剂，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大C．对于任何反应，增大压强都可加快反应速率D．上升温度，只能增大吸热反应的反应速率解析：选B增大浓度和增大气体反应的压强(缩小体积)，不能增大活化分子百分数，只能增大活化分子浓度；升温存使用催化剂才能增大活化分子百分数；增大压强只能增大有气体参与的反应的反应速率。2．(2021·烟台质检)反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的转变对其反应速率几乎无影响的是()①增加C的量②将容器的体积缩小一半③保持体积不变，充入N2使体系压强增大④保持压强不变，充入N2使容器体积变大A．①④ B．②③C．①③ D．②④解析：选C增大固体的量、恒容时充入惰性气体对速率无影响。命题点2把握变量法探究影响化学反应速率的外界因素在争辩影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清某个因素的影响均需把握其他因素相同或不变时，再进行试验。因此，常用把握变量思想解决该类问题。1．常见考查形式(1)以表格的形式给出多组试验数据，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，让考生设计试验分析各因素对化学反应速率的影响。2．解题策略(1)确定变量。解答这类题目时首先要认真审题，理清影响试验探究结果的因素有哪些。(2)定多变一。在探究时，应当先确定其他的因素不变，只变化一种因素，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，得出全部影响因素与所探究问题之间的关系。(3)数据有效。解答时留意选择数据(或设置试验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确推断。[典题示例]1．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组试验中最先毁灭浑浊的是()试验反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/mol·L－1V/mLc/mol·L－1V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210解析：选D结合选项知混合液的体积都为20mL，但选项D中反应温度最高、反应物Na2S2O3的浓度最大，其反应速率最大，故最先看到浑浊(有硫单质生成)。2．某试验小组以H2O2分解为例，争辩浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。在常温下依据如下方案完成试验。编号反应物催化剂①10mL2%H2O2溶液无②10mL5%H2O2溶液无③10mL5%H2O2溶液1mL0.1mol/LFeCl3溶液④10mL5%H2O2溶液＋少量HCl溶液1mL0.1mol/LFeCl3溶液⑤10mL5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液1mL0.1mol/LFeCl3溶液(1)催化剂能加快化学反应速率的缘由是_________________________________。(2)常温下5%H2O2溶液的pH约为6，H2O2的电离方程式为_________________。(3)试验①和②的目的是________________________________________________________________________。试验时由于没有观看到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到试验目的，你对原试验方案的改进是________________________________________________________________________。(4)试验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。分析图示能够得出的试验结论是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：加入催化剂可降低反应的活化能，反应速率增大；因过氧化氢显示出弱酸性，因此为部分电离；试验①和②过氧化氢的浓度不同，试验目的是探究浓度对反应速率的影响，但可能因过氧化氢性质稳定，反应速率太慢，现象不明显，可以给不同浓度的过氧化氢供应相同的温度或催化剂，然后探究浓度对反应速率的影响。分析试验③、④、⑤表中的反应物和催化剂结合图像知道，酸碱性环境影响反应速率，对平衡移动没有影响。答案：(1)降低了反应的活化能(2)H2O2H＋＋HOeq\o\al(－,2)(3)探究浓度对化学反应速率的影响向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)(4)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率，但酸碱性环境对平衡移动无影响[考点达标层面]某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的试验中，发觉加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：(1)上述试验中发生反应的化学方程式有______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(3)试验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与试验中CuSO4溶液起相像作用的是___________________________________________________________；(4)要加快上述试验中气体产生的速率，还可实行的措施有________________________________________________________________________(答两种)；(5)为了进一步争辩硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列试验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。试验混合溶液ABCDEF4mol·L－1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100①请完成此试验设计，其中：V1＝________，V6＝________，V9＝________；②反应一段时间后，试验A中的金属呈________色，试验E中的金属呈________色；③该同学最终得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过确定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要缘由：______________________________________________________________。解析：(1)锌在溶液中发生的反应有：Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑。(2)锌置换出CuSO4溶液中的铜后，铜附着在锌表面，形成原电池加快反应速率。(3)K、Na、Mg都比锌活泼，4种溶液中只有硫酸银与锌反应，置换出银后与银形成原电池。(4)分析时，可先回顾教材中加快化学反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂和表面积等因素，依据实际反应选择适宜的条件。(5)为保证明验的可比性，试验中H2SO4的体积应固定不变，还要保证溶液的总体积相等，这样才能保证硫酸和锌的因素固定不变，争辩CuSO4对反应的影响，所以饱和硫酸铜与水的体积和可以由F组试验来确定，为20mL。则V1＝30、V6＝10、V9＝17.5。锌参与反应后表面变为灰黑色，在铜的量很大的F组中，锌表面附着了一层红色的铜，减小了锌与溶液的接触面积，反应速率减慢。答案：(1)Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu­Zn微电池，加快了氢气产生的速率(3)Ag2SO4(4)上升反应温度，适当增加硫酸的浓度，增加锌粒的比表面积等(答两种即可)(5)①301017.5②灰黑暗红③当加入确定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积考点三eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,))化学反应速率图像及其应用[高考考查层面]命题点1全程速率－时间图像如Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化毁灭如图所示状况。缘由解释：AB段(v增大)，因反应为放热反应，随反应的进行，温度渐渐上升，导致化学反应速率渐渐增大；BC段(v减小)，则主要由于随反应的进行，溶液中c(H＋)减小，导致化学反应速率减小。[典题示例]1．把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器里，产生H2的速率可由图表示。在下列因素中：①盐酸的浓度；②镁条的表面积；③溶液的温度；④Cl－的浓度。影响反应速率的因素是()A．①④ B．③④C．①②③ D．②③解析：选C镁条和盐酸反应产生H2的离子方程式为Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，是镁与H＋间的置换反应，与Cl－无关。在镁条的表面有一层氧化膜，当将镁条投入盐酸中时，随着氧化膜的不断溶解，镁与盐酸接触面积不断增大，产生H2的速率会加快；溶液的温度对该反应也有影响，反应放出热量，使温度上升，反应速率也会加快；随着反应的进行，c(H＋)不断减小，反应速率会渐渐减慢。2．用纯洁的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，试验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是()A．OE段表示的平均速率最快B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol/(L·min)C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7D．F点收集到的CO2的量最多解析：选BOE段、EF段、FG段中生成的CO2分别为0.01mol、0.02mol、0.005mol，则消耗HCl的量分别为0.02mol、0.04mol、0.01mol，用HCl表示的反应速率分别为0.2mol/(L·min)、0.4mol/(L·min)、0.1mol/(L·min)，所以EF段平均反应速率最快，G点收集到的CO2的量最多。命题点2物质的量(或浓度)－时间图像例如：某温度时，在定容(VL)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。(1)由图像得出的信息是：①X、Y是反应物，Z是产物；②t3时反应达平衡，X、Y没有全部反应。(2)依据图像可进行如下计算：①某物质的平均速率、转化率，如v(X)＝eq\f(n1－n3,V·t3)mol/(L·s)；Y的转化率＝eq\f(n2－n3,n2)×100%。②确定化学方程式中的化学计量数之比，如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。[典题示例]1．(2021·廊坊模拟)如图所示为800℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，A．发生的反应可表示为：2A(g)2B(g)＋C(g)B．前2minA的分解速率为0.1mol·L－1·min－1C．开头时，正逆反应同时开头D．2min时，A、B、C的浓度之比为2∶3∶1解析：选C依据图像，反应过程中A的浓度减小，B、C浓度增大，因此A为反应物，B、C为生成物，依据浓度的变化量可以确定反应为2A(g)2B(g)＋C(g)，A说法正确。前2min，v(A)＝eq\f(0.4mol·L－1－0.2mol·L－1,2min)＝0.1mol·L－1·min－1，B说法正确。开头时加入的物质为A和B，没有C，C说法错误。依据图像，2min时，A、B、C的浓度分别为0.2mol·L－1、0.3mol·L－1、0.1mol·L－1，因此D说法正确。2．确定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，A．该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2CB．反应进行到1s时，v(A)＝v(D)C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为0.05mol/(L·s)D．反应进行到6s时，各物质的平均反应速率相等解析：选CA中各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之比，Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝(1.2－0)mol∶(1.0－0.4)mol∶(1.0－0.2)mol∶(0.4－0)mol＝6∶3∶4∶2，所以化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比，B、D错误。命题点3速率－外界条件图像及应用以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ/mol为例。1．速率－浓度(c)图像条件变化速率变化速率变化曲线增大反应物的浓度v正、v逆均增大，且v′正>v′逆减小反应物的浓度v正、v逆均减小，且v′逆>v′正增大生成物的浓度v正、v逆均增大，且v′逆>v′正减小生成物的浓度v正、v逆均减小，且v′正>v′逆2．速率－温度(T)图像条件变化速率变化速率变化曲线上升温度v正、v逆均增大，且v′逆>v′正降低温度v正、v逆均减小，且v′正>v′逆3．速率－压强(p)图像条件变化速率变化速率变化曲线增大压强v正、v逆均增大，且v′正>v′逆减小压强v正、v逆均减小，且v′逆>v′正4．速率－催化剂图像使用催化剂，v正、v逆同等倍数增大，图像为说明：(1)条件增加，曲线在原图像的上方；条件减弱，曲线在原图像的下方。(2)浓度转变时，图像曲线一条连续，一条不连续；其他条件转变，图像曲线不连续。(3)对于反应前后气体的化学计量数之和相等的反应，转变压强时，v正、v逆同等倍数增大或减小。[典题示例]1．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0已达平衡，假如其他条件不变时，分别转变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图像不相符的是(O～t1：v正＝v逆；t1时转变条件，t2时重新建立平衡)()解析：选C分析时要留意转变条件瞬间v正、v逆的变化。增加O2的浓度，v正增大，v逆瞬间不变，A正确；增大压强，v正、v逆都增大，v正增大的倍数大于v逆，B正确；上升温度，v正、v逆都瞬间增大，C错误；加入催化剂，v正、v逆同时同倍数增大，D正确。2．合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，在反应过程中，正反应速率的变化如图：下列说法正确的是()A．t1时上升了温度B．t2时使用了催化剂C．t3时增大了压强D．t4时降低了温度解析：选B升温，正逆反应速率同时上升，但由于该反应是放热反应，平衡向左移动，达到新的平衡之前，正反应速率应增大，A不对；加压，正逆反应速率同时增加，C不对；降温，正逆反应速率瞬间即降低，D不对。[考点达标层面]1．某密闭容器中充入等物质的量的A和B，确定温度下发生反应A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段内，下列说法中正确的是()A．30～40min间该反应使用了催化剂B．化学方程式中的x＝1，正反应为吸热反应C．30min时降低温度，40min时上升温度D．8min前A的平均反应速率为0.08mol/(L·min)解析：选DA项，若使用催化剂，则化学反应速率加快，故错误；由物质的量浓度－时间图像可知，A、B的浓度变化相同，故A、B的化学计量数相同，都为1；由反应速率－时间图像可知，30min时转变的条件为减小压强，40min时转变的条件为上升温度，且上升温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应。8min前A的平均反应速率为(2.00mol/L－1.36mol/L)/8min＝0.08mol/(L·min)。2．确定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、(1)从反应开头到10s时，用Z表示的反应速率为________，X的物质的量浓度削减了________，Y的转化率为________。(2)该反应的化学方程式为_____________________________________________。(3)10s后的某一时刻(t1)转变了外界条件，其速率随时间的变化图像如图所示。则下列说法符合该图像的是________。A．t1时刻，增大了X的浓度B．t1时刻，上升了体系温度C．t1时刻，缩小了容器体积D．t1时刻，使用了催化剂解析：(1)分析图像知：Δc(Z)＝eq\f(1.58mol－0,2L)＝0.79mol/L，v(Z)＝eq\f(0.79mol/L,10s)＝0.079mol/(L·s)，Δc(X)＝eq\f(1.20mol－0.41mol,2L)＝0.395mol/L。Y的转化率α(Y)＝eq\f(1.00mol－0.21mol,1.00mol)×100%＝79.0%。(2)由各物质转化的量：X为0.79mol，Y为0.79mol，Z为1.58mol可知化学方程式中各物质的化学计量数之比为1∶1∶2，则化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)。(3)由图像可知，外界条件同等程度地增大了该反应的正、逆反应速率。增大X的浓度，上升体系温度均不会同等程度地转变正、逆反应速率，A、B错误。由(2)中的解析可知，该反应为反应前后气体体积不变的反应，缩小容器体积或增大压强，均可同等程度地增大正、逆反应速率，C正确。D使用催化剂可同等程度地转变正、逆反应速率，D正确。答案：(1)0.079mol/(L·s)0.395mol/L79.0%(2)X(g)＋Y(g)2Z(g)(3)CD以“草酸处理工业废水中Cr2Oeq\o\al(2－,7)的影响因素”为载体串联化学反应速率及其影响因素学问高考载体(2021·安徽高考T28改编)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2Oeq\o\al(2－,7)转化为Cr3＋，反应的离子方程式为：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋3H2C2O4＋8H＋=2Cr3＋＋6CO2↑＋7H2OΔH<0某课题组争辩发觉，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步争辩有关因素对该反应速率的影响，探究如下：在25试验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL①4601030②5601030③5602020测得试验①和②溶液中的Cr2Oeq\o\al(2－,7)浓度随时间变化关系如图所示。[学问串联设计](1)从图中可以看出，试验①中O～t1时间段的Cr3＋的化学反应速率[v(Cr3＋)]是多少？________________________________________________________________________，H2C2O4的化学反应速率[v(H2C2O4)]________________________________________________________________________。eq\a\vs4\al(〖考查化学反应速率的计算〗)(2)上升温度，试验①中，Cr3＋化学反应速率如何变化？________________________________________________________________________。eq\a\vs4\al(〖考查温度对化学反应速率的影响〗)(3)试验①中加入铁明矾，对化学反应速率有何影响？________________________________________________________________________。eq\a\vs4\al(〖考查催化剂对化学反应速率的影响〗)(4)试验②、③中，试验③的化学反应速率较试验②大，其缘由是什么？________________________________________________________________________。eq\a\vs4\al(〖考查浓度对化学反应速率的影响〗)(5)从图中可以看出试验①、②反应进行的哪一个快？影响反应快慢的因素是什么？________________________________________________________________________。eq\a\vs4\al(〖考查外界条件对化学反应速率的影响〗)答案：(1)v(Cr3＋)＝eq\f(2cn－c1,t1)，v(H2C2O4)＝eq\f(3cn－c1,t1)(2)增大Cr3＋的化学反应速率(3)增大化学反应速率(4)H2C2O4的浓度越大，(5)试验①的反应进行的快；溶液的酸碱性，pH越小，化学反应速率越大。1．下列有关化学反应速率的生疏正确的是()A．对于任何化学反应来说，化学反应速率越大，反应现象就越明显B．化学反应速率是指确定时间内任何一种反应物浓度的削减或任何一种生成物浓度的增加C．选用适当的催化剂，分子运动加快，增加了碰撞频率，故化学反应速率增大D．H＋和OH－的反应活化能接近于零，反应几乎在瞬间完成解析：选D反应速率的大小与反应现象是否明显没有直接关系，如H＋和OH－的反应几乎在瞬间完成，没有明显现象，A项错误，D项正确；固体或纯液体的浓度是常数，即Δc＝0，所以一般不用固体或纯液体表示化学反应速率，B项错误；催化剂不转变分子的能量，分子运动没有加快，C项错误。2．用锌片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施使氢气生成速率变化最小的是()A．加入少量硫酸铜晶体 B．不用稀硫酸而用浓硫酸C．滴加少量BaCl2晶体 D．用锌粉代替锌片解析：选CA选项，形成原电池化学反应速率加快；B选项，浓硫酸不生成氢气；C选项，依据BaCl2＋H2SO4=BaSO4↓＋2HCl可知，溶液中c(H＋)不变；所以C选项反应速率不变。3．对于化学反应3W(g)＋2X(g)=4Y(g)＋3Z(g)，下列化学反应速率关系中，正确的是()A．v(W)＝3v(Z) B．2v(X)＝3v(Z)C．2v(X)＝v(Y) D．3v(W)＝2v(X)解析：选C对于任一化学反应，用不同的物质表示该反应的速率，其数值之比等于其化学计量数之比，v(W)︰v(X)︰v(Y)︰v(Z)＝3︰2︰4︰3。v(W)＝v(Z)，A错误；3v(X)＝2v(Z)，B错误；2v(X)＝v(Y)，C正确；2v(W)＝3v(X)，D错误。4．把0.6mol气体X和0.4mol气体Y混合于2.0L的密闭容器中，发生如下反应：3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)，测得5min末生成0.2molW，又知以Z表示的平均反应速率为0.01mol/(L·min)，则nA．1 B．2C．3 D．4解析：选Av(W)＝eq\f(0.2mol,2.0L×5min)＝0.02mol/(L·min)，又因v(Z)＝0.01mol/(L·min)，即v(W)∶v(Z)＝0.02∶0.01＝2∶1，故n＝1。5．确定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI(g)H2(g)＋I2(s)ΔH>0，若0～15s内c(HI)由0.1mol·L－1降到0.07mol·L－1，则下列说法正确的是()A．0～15s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)＝0.001mol·L－1·s－1B．c(HI)由0.07mol·L－1降到0.05mol·L－1所需的反应时间小于10sC．上升温度正反应速率加快，逆反应速率减慢D．减小反应体系的体积，化学反应速率加快解析：选DI2为固态，故不能用它表示化学反应速率，A错误；v(HI)＝eq\f(0.1mol·L－1－0.07mol·L－1,15s)＝0.002mol·L－1·s－1，若反应仍以该速率进行，则t＝eq\f(0.07mol·L－1－0.05mol·L－1,0.002mol·L－1·s－1)＝10s，但随着反应的进行，反应物浓度降低，反应速率减慢，所用时间应大于10s，B错误；上升温度，正、逆反应速率均加快，C错误；减小反应体系的体积，从而增大了压强，化学反应速率将加快，D正确。6．(2021·南昌模拟)已知某化学试验的结果如下表：试验序号反应物在相同温度下测得的化学反应速率v/mol·(L·min)－1大小相同的金属片酸溶液1镁条1mol·L－1盐酸v12铁片1mol·L－1盐酸v23铁片0.1mol·L－1盐酸v3下列结论正确的是()A．v1>v2>v3 B．v3>v2>v1C．v1>v3>v2 D．v2>v3>v1解析：选A影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质，由于镁的活动性比铁强，所以与相同浓度的盐酸反应时，镁条放出氢气的速率大，反应物浓度也影响反应速率，在确定范围内，速率与浓度成正比，故v2>v3。7．对反应A＋B=AB来说，常温下按以下状况进行反应：①20mL溶液中含A、B各0.01mol②50mL溶液中含A、B各0.05mol③0.1mol·L－1的A、B溶液各10mL④0.5mol·L－1的A、B溶液各50mL反应速率大小关系是()A．②>①>④>③ B．④>③>②>①C．①>②>④>③ D．①>②>③>④解析：选A浓度对反应速率的影响为溶液混合后的浓度，故A、B浓度①中都为0.5mol·L－1，②中都为1mol·L－1，③中都为0.05mol·L－1，④中都为0.25mol·L－1；浓度越大，反应速率越大，故反应速率大小挨次为②>①>④>③。8．(2022·北京高考)确定温度下，10mL0.40mol/LH2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽视不计)()A．0～6min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2mol/(L·min)B．6～10min的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10－2mol/(L·min)C．反应至6min时，c(H2O2)＝0.30mol/LD．反应至6min时，H2O2分解了50%解析：选C依据题目信息可知，0～6min，生成22.4mL(标准状况)氧气，消耗0.002molH2O2，则v(H2O2)≈3.3×10－2mol/(L·min)，A项正确；随反应物浓度的减小，反应速率渐渐降低，B项正确；反应至6min时，剩余0.002molH2O2，此时c(H2O2)＝0.20mol/L，C项错误；反应至6min时，消耗0.002molH2O2，转化率为50%，D项正确。9．NH3和纯洁的O2在确定条件下发生反应：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)，现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2,4min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是()A．v(N2)＝0.125mol·L－1·min－1B．v(H2O)＝0.375mol·L－1·min－1C．v(O2)＝0.225mol·L－1·min－1D．v(NH3)＝0.250mol·L－1·min－1解析：选C设4min时，生成6xmolH2O(g)4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)n(总)起始4mol3mol007mol变化4xmol3xmol2xmol6xmol4min4－4x3－3x2x6x7＋x据题意，则有：eq\f(6x,7＋x)＝0.4解得：x＝0.5则4min内H2O的变化浓度为：Δc(H2O)＝eq\f(3mol,2L)＝1.5mol·L－1，v(H2O)＝eq\f(1.5mol·L－1,4min)＝0.375mol·L－1·min－1，再由各物质表示的速率之比等于各物质的化学计量数之比，可得各物质表示的反应速率分别为v(N2)＝0.125mol·L－1·min－1，v(NH3)＝0.250mol·L－1·min－1，v(O2)＝0.1875mol·L－1·min－1。10．确定温度下，在2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.1molH2O(g)，发生反应：2H2O(g)eq\o(,\s\up7(Cu2O),\s\do5(光照))2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋484kJ·mol－1，不同时间产生O2的物质的量见下表：时间/min20406080n(O2)/mol0.00100.00160.00200.0020下列说法不正确的是()A．前20min内的反应速率v(H2O)＝5.0×10－5mol·L－1·min－1B．达到平衡时，至少需要从外界吸取能量0.968kJC．增大c(H2O)，可以提高水的分解率D．催化效果与Cu2O颗粒的大小有关解析：选C由题意知，v(H2O)＝2v(O2)＝2×eq\f(\f(0.0010mol,2L),20min)＝5.0×10－5mol·L－1·min－1，A正确；热化学方程式表示的含义是2molH2O(g)完全分解生成2molH2(g)和1molO2(g)，吸取484kJ的能量，所以生成O20.0020mol时，吸取的能量为0.0020mol×484kJ·mol－1＝0.968kJ，正确；C项，由于反应物只有1种，增大c(H2O)，相当于压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，所以水的分解率降低，错误；D项，若Cu2O颗粒小，则接触面积大，反应速率快，催化效果好，正确。11．合成氨反应是“将空气变成面包”的反应，假如没有合成氨反应，地球将无法养活现在这么多的人。已知合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1。Ⅰ.在体积为5L的恒温、恒容密闭容器甲中，起始时投入2molN2、3molH2，经过10s达到平衡，测得平衡时NH3的物质的量为0.8Ⅱ.在容器乙中，起始时投入3molN2、bmolH2，维持恒温、恒压达到平衡，测得平衡时NH3的物质的量为1.2mol。此时与容器甲中平衡状态温度相同，相同组分的体积分数都相同。(1)容器甲10s内用H2表示的平均反应速率v(H2)＝________，达平衡时N2的转化率＝________。(2)甲容器中反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。t2时转变了某一种条件，转变的条件可能是________、________(填写两项)。(3)b＝________。解析：(1)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始量(mol)230转化量(mol)0.41.20.8平衡量(mol)1.61.80.8v(H2)＝eq\f(1.2mol,5L×10s)＝0.024mol·L－1·s－1，平衡时，氮气的转化率＝eq\f(0.4mol,2mol)×100%＝20%。(2)t2时，逆反应速率突然增大，缘由可能是使用了催化剂、上升了温度、增大了压强、增大了氨的浓度，而后逆反应速率减小，平衡逆向移动，则只能是t2时增大了氨的浓度或上升了温度。(3)依据平衡时容器甲与容器乙中各物质的体积分数相等，可求出b＝4.5。答案：(1)0.024mol·L－1·s－120%(2)上升了温度增大了氨的浓度(3)4.512．(2022·广东高考节选)碘在科研与生活中有重要应用。某爱好小组用0.50mol·L－1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L－1K2S2O8、0.10mol·L－1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：S2Oeq\o\al(2－,8)＋2I－=2SOeq\o\al(2－,4)＋I2(慢)I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)(快)(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入确定量的K2S2O8溶液，当溶液中的________耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观看到蓝色，S2Oeq\o\al(2－,3)与S2Oeq\o\al(2－,8)初始的物质的量需满足的关系为：n(S2Oeq\o\al(2－,3))∶n(S2Oeq\o\al(2－,8))________。(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的试验方案如下表：试验序号体积V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液①10.00.04.04.02.0②9.01.04.04.02.0③8.0Vx4.04.02.0表中Vx＝________mL，理由是____________________________________________________________________________________。(3)已知某条件下，浓度c(S2Oeq\o\al(2－,8))～反应时间t的变化曲线如图，若保持其他条件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2Oeq\o\al(2－,8))～t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。解析：(1)淀粉溶液遇I2显蓝色，溶液由无色变为蓝色时，溶液中有I2，说明Na2S2O3消耗尽。由题给离子反应可得关系式：S2Oeq\o\al(2－,8)～I2～2S2Oeq\o\al(2－,3)，n(S2Oeq\o\al(2－,3))∶n(S2Oeq\o\al(2－,8))＜2时，能观看到蓝色。(2)对比试验探究浓度对反应速率的影响须保证其他条件完全全都，故应加水2.0mL以保证溶液体积相同。(3)温度降低反应速率变慢，加入催化剂，反应速率加快。答案：(1)S2Oeq\o\al(2－,3)(其他合理写法也可)＜2(2)2.0保持溶液总体积相同，仅转变S2Oeq\o\al(2－,8)的浓度而其他物质浓度不变(其他合理答案也可)(3)如图13．向一容积不变的密闭容器中充入确定量A和B，发生如下反应：xA(g)＋2B(s)yC(g)ΔH<0。在确定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如下图。请回答下列问题：(1)用A的浓度变化表示该反应0～10min内的平均反应速率v(A)＝________；(2)依据图示可确定x∶y＝________；(3)0～10min容器内压强________(填“变大”“不变”或“变小”)；(4)推想第10min引起曲线变化的反应条件可能是________；第16min引起曲线变化的反应条件可能是________；①减压；②增大A的浓度；③增大C的量；④升温；⑤降温；⑥加催化剂解析：(1)v(A)＝(0.45mol/L－0.25mol/L)÷10min＝0.02mol/(L·min)。(2)依据图像分析及物质反应的物质的量之比等于化学计量数之比得知，x∶y＝1∶2。(3)依据(2)得知，正反应方向是体积增大的，故压强变大。(4)10min后化学反应速率加快直到到达化学平衡状态，反应条件可能为升温存加催化剂，故选④⑥。16min后是化学平衡逆向移动，结合正反应是放热反应，故反应条件可能是升温，故选④。答案：(1)0.02mol/(L·min)(2)1∶2(3)变大(4)④⑥④1.了解化学反应的可逆性。2.了解化学平衡建立的过程。1.了解化学反应的可逆性。2.了解化学平衡建立的过程。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，生疏其一般规律。其次节化学平衡状态化学平衡的移动考点一eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,))化学平衡[教材学问层面]1．化学平衡争辩的对象——可逆反应(1)概念：在相同条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。(2)特点：三同一小。①三同：a.相同条件下；b.正逆反应同时进行；c.反应物与生成物同时存在。②一小：任一组分的转化率都小于100%。(3)表示方法：在化学方程式中用“”表示。2．化学平衡状态(1)概念：确定条件下的可逆反应，当反应进行到确定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再转变，我们称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。(2)建立过程：在确定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：以上过程可用如图表示：(3)特征：[高考考查层面]命题点1化学平衡状态的推断1．两方法——逆向相等、变量不变(1)“逆向相等”：反应速率必需一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的正反应速率和逆反应速率相等。(2)“变量不变”：假如一个量是随反应进行而转变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否是平衡状态的推断依据。2．两标志——本质标志、等价标志(1)本质标志：v(正)＝v(逆)≠0。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：以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例：类型推断依据平衡状态混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数确定平衡②各物质的质量或各物质的质量分数确定平衡③各气体的体积或体积分数确定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA，同时生成mmolA，即v(正)＝v(逆)平衡②在单位时间内消耗了nmolB，同时生成pmolC，则v(正)不愿定等于v(逆)不愿定③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v(正)不愿定等于v(逆)不愿定④在单位时间内生成nmolB，同时消耗qmolD，二者变化均表示v(逆)不愿定[典题示例]1．确定温度下，可逆反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)达到化学平衡状态的标志是()A．混合气体的压强不再变化B．混合气体的颜色不再变化C．反应速率v(H2)＝eq\f(1,2)v(HI)D．c(H2)∶c(I2)∶c(HI)＝1∶1∶2解析：选B该反应是一个反应前后气体总体积不变的反应，无论是否达到平衡，只要温度不变，其混合气体的压强就不会转变，A错误；C项没有给出表示的化学反应速率是正反应速率还是逆反应速率，不能确定是否达到平衡，C错误；浓度具体比值还与投入起始量有关，不能作为平衡建立的标志，D错误；由于三种气体中只有I2是有颜色的，颜色不变说明I2的质量分数不变，已达到了平衡，B正确。2．确定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)Y(g)＋Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是()A．混合气体的密度不再变化B．反应容器中Y的质量分数不变C．X的分解速率与Y的消耗速率相等D．单位时间内生成1molY的同时生成2molX解析：选CX的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时，才能说明反应达到平衡状态，故C项说明反应未达到平衡状态。命题点2“极值”思想在化学平衡计算中的应用极端假设法确定各物质浓度范围假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。假设反应正向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)起始浓度/(mol·L－1)0.10.30.2转变浓度/(mol·L－1)0.10.10.2终态浓度/(mol·L－1)00.20.4假设反应逆向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)起始浓度/(mol·L－1)0.10.30.2转变浓度/(mol·L－1)0.10.10.2终态浓度/(mol·L－1)0.20.40平衡体系中各物质的浓度范围为X2∈(0,0.2)，Y2∈(0.2,0.4)，Z∈(0,0.4)。[典题示例]1．可逆反应N2＋3H22NH3，在容积为10L的密闭容器中进行，开头时加入2molN2和3molH2，达平衡时，NH3A．0.1mol/L B．0.2mol/LC．0.05mol/L D．0.15mol/L解析：选B2molN2和3molH2反应，假设反应能够进行到底，则3molH2完全反应，生成2molNH3，此时NH3浓度为0.2mol/L，但由于反应是可逆反应，不能完全反应，所以NH3浓度达不到0.2mol/L。2．确定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1，则下列推断正确的是()A．c1∶c2＝3∶1B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3C．X、Y的转化率不相等D．c1的取值范围为0mol·L－1<c1<0.14mol·L－1解析：选D平衡浓度之比为1∶3，转化浓度亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应，Z生成表示正反应且v(Y)生成∶v(Z)生成应为3∶2，B不正确；用极值法来确定c1的浓度范围是0<c1<0.14mol·L－1。[考点达标层面]1．(2021·衡水模拟)在一个不传热的固定容积的密闭容器中，发生可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，当m、n、p、q为任意整数时，反应达到平衡的标志是()①体系的压强不再转变②体系的温度不再转变③各组分的浓度不再转变④各组分质量分数不再转变⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q⑥单位时间内mmolA断键反应，同时pmolC也断键反应⑦体系的密度不再变化A．③④⑤⑥ B．②③④⑥C．①③④⑤ D．③④⑥⑦解析：选B由于m＋n与p＋q的关系不确定，故容器内的压强随时间的变化不愿定是变量，故①不愿定是平衡状态；因容器是“不传热的固定容积的密闭容器”，反应过程中，体系中的温度应随时间发生变化，当温度不变时是平衡状态；各组分的浓度不再转变和各组分质量分数不再转变，反应都确定是平衡状态；速率之比等于方程式的化学计量数之比是恒定的，不论反应是否达到平衡状态都存在这一关系，故⑤不愿定是平衡状态；单位时间内mmolA断键反应，则说明有pmolC生成(同时pmolC也断键反应)，故⑥能说明反应已达平衡状态；⑦体系的总质量和总体积始终不变，体系的密度始终不变化，故⑦不能说明反应已达平衡状态。2．确定温度下，在密闭容器中N2O5可发生下列反应：①2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)②2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)若达平衡时，c(NO2)＝0.4mol/L，c(O2)＝1.3mol/L，则反应②中NO2的转化率为________，N2O5(g)的起始浓度应不低于________mol/L。解析：利用反应①和②可以求出当c(NO2)＝0.4mol/L，c(O2)＝1.3mol/L时，①2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)4xx②2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)2y2yyx＋y＝1.3mol/L,4x－2y＝0.4mol/L，解得：x＝0.5mol/L，y＝0.8mol/L。所以反应②中NO2的转化率为80%。由①反应生成的O2的浓度为0.5mol/L，知N2O5的起始浓度应大于1mol/L。答案：80%1考点二eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,))化学平衡移动的影响因素[教材学问层面]1．化学平衡移动的过程2．化学平衡移动方向与化学反应速率的关系(1)v正＞v逆：平衡向正反应方向移动。(2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，平衡不移动。(3)v正＜v逆：平衡向逆反应方向移动。3．外界因素对化学平衡的影响4．勒夏特列原理假如转变影响化学平衡的条件(浓度、压强、温度等)之一，平衡将向着减弱这种转变的方向移动。[高考考查层面]命题点1外界条件对化学平衡移动的影响1．外界条件对化学平衡的具体影响转变影响平衡的一个条件化学平衡移动方向化学平衡移动结果浓度增大反应物浓度向正反应方向移动反应物浓度减小，但比原来大减小反应物浓度向逆反应方向移动反应物浓度增大，但比原来小增大生成物浓度向逆反应方向移动生成物浓度减小，但比原来大减小生成物浓度向正反应方向移动生成物浓度增大，但比原来小压强增大体系压强向气体体积减小的反应方向移动体系压强减小，但比原来大减小体系压强向气体体积增大的反应方向移动体系压强增大，但比原来小温度上升温度向吸热反应方向移动体系温度降低，但比原来高降低温度向放热反应方向移动体系温度上升，但比原来低2．几种特殊状况说明(1)转变固体或纯液体的量，对化学平衡没影响。(2)“惰性气体”对化学平衡的影响。①恒温、恒容条件：原平衡体系eq\o(→,\s\up7(充入惰性气体),\s\do5())体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动。②恒温、恒压条件：(3)同等程度地转变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。[典题示例]1．对可逆反应2A(s)＋3B(g)C(g)＋2D(g)ΔH<0，在确定条件下达到平衡。下列有关叙述正确的是()①增加A的量，平衡向正反应方向移动②上升温度，平衡向逆反应方向移动，v(正)减小③压强增大一倍，平衡不移动，v(正)、v(逆)不变④增大B的浓度，v(正)>v(逆)⑤加入催化剂，B的转化率提高A．①② B．④C．③ D．④⑤解析：选BA是固体，其量的变化对平衡无影响；而增大B的浓度，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，v(正)>v(逆)；上升温度，v(正)、v(逆)均增大，但v(逆)增大的程度大，平衡向逆反应方向移动；此反应为反应前后气体分子数不变的反应，故增大压强，平衡不移动，但v(正)、v(逆)都增大；催化剂不能使化学平衡发生移动，B的转化率不变。2．(2022·大纲卷)合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为：CO(g)＋H2O(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))CO2(g)＋H2(g)ΔH<0反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是()A．增加压强 B．降低温度C．增大CO的浓度 D．更换催化剂解析：选B选项A，该反应为反应前后气体分子数相等的反应，压强对CO的转化率无影响；选项B，该反应为放热反应，降低温度有利于化学平衡向右移动，提高CO的转化率；增大CO的浓度会降低CO的转化率；选项D，更换催化剂不能使化学平衡发生移动。[方法技巧]解答平衡移动过程分析题的思维模型命题点2勒夏特列原理及其应用勒夏特列原理应用中的“三”误区(1)压强的影响实质是浓度的影响，所以只有当这些“转变”造成浓度转变时，平衡才有可能移动。(2)化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的转变，而不是“毁灭”外界条件的转变，转变是不行逆转的。新平衡时此物理量更靠近于转变的方向。如①增大反应物A的浓度，平衡右移，A的浓度在增大的基础上减小，但达到新平衡时，A的浓度确定比原平衡大。②若将体系温度从50℃上升到80℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50℃<T<80℃；③若对体系N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)加压，例如从30MPa加压到60MPa，化学平衡向气体分子数减小的方向移动，(3)不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来，当反应物总量不变时，平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高；当增大一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动时，只会使其他反应物的转化率提高。[典题示例]1．(2021·北京高考)下列试验事实不能用平衡移动原理解释的是()A.B.t/℃2550100KW/10－141.015.4755.0C.D.c(氨水)/(mol·L－1)0.10.01pH11.110.6解析：选C选项A可以用温度变化来解释化学平衡的移动；选项B说明离子积随着温度的上升而增大，即温度上升，水的电离平衡正向移动；选项C是催化剂对化学反应速率的影响，与化学平衡无关；选项D中浓度与溶液pH的关系说明浓度对NH3·H2O的电离平衡的影响。2．下列有关合成氨工业的叙述，可用勒夏特列原理来解释的是()A．使用铁做催化剂，可提高合成氨反应的速率B．高压比常压条件更有利于合成氨的反应C．500D．合成氨时接受循环操作，可提高原料的利用率解析：选B催化剂只能转变反应途径，不能影响平衡的移动，A不符合题意；高压有利于合成氨反应的平衡右移，B符合题意；接受高温会使合成氨反应的平衡左移，但此温度下催化剂的活性较高，C不符合题意；循环操作与平衡移动没有直接关系，D不符合题意。[考点达标层面]1．(2022·重庆高考)在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：a(g)＋b(g)2c(g)；ΔH1<0x(g)＋3y(g)2z(g)；ΔH2>0进行相关操作且达到平衡后(忽视体积转变所做的功)，下列叙述错误的是()A．等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变B．等压时，通入z气体，反应器中温度上升C．等容时，通入惰性气体，各反应速率不变D．等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大解析：选A等压时，通入惰性气体后，其次个反应平衡向左移动，反应器内温度上升，第一个反应平衡向左移动，c的物质的量减小，选项A错误。等压下通入z气体，其次个反应平衡向逆反应方向(放热反应方向)移动，所以体系温度上升，选项B正确。选项C，由于容器体积不变，通入惰性气体不影响各种物质的浓度，所以各反应速率不变。选项D，等容时，通入z气体，其次个反应平衡向逆反应方向移动，y的物质的量浓度增大。2．在100℃时，将0.40molNO2气体充入2L密闭容器中，时间(s)020406080n(NO2)(mol)0.40n10.26n3n4n(N2O4)(mol)0.000.05n20.080.08下列说法中正确的是()A．反应开头20s内NO2的平均反应速率是0.001mol·L－1·s－1B．80s时混合气体的颜色与60s时颜色相同，比40s时的颜色深C．80s时向容器内加0.32molHe，同时将容器扩大为4LD．若起始投料为0.20molN2O4，相同条件下达到平衡，则各组分的含量与原平衡相同解析：选D选项A，由表中数据可知，从反应开头至20s时，v(N2O4)＝0.00125mol·L－1·s－1，则v(NO2)＝2v(N2O4)＝2×0.00125mol·L－1·s－1＝0.0025mol·L－1·s－1，A错误；选项B,60s时处于化学平衡状态，NO2的物质的量不再变化，所以80s时与60s时混合气体颜色相同，但n3＝n4＝0.24<0.26，所以比40s时颜色浅，B错误；选项C，向该密闭容器中再充入0.32molHe，并把容器体积扩大为4L，He为惰性气体，不参与反应，增大体积，对参与反应的气体来说，相当于是压强减小，则平衡向生成NO2的方向移动，C错误；选项D,0.40molNO2与0.20molN2O4相当，若在相同条件下，最初向该容器充入的是0.20molN2O考点三eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,))化学平衡原理在物质制备中的应用[考点精析]化学平衡在化工生产中有格外重要的应用，尤其是把握合适的反应条件使平衡向着抱负的方向移动，近几年来涉及面格外广，如2022年天津卷第10题制备氢气、2022年新课标全国卷Ⅰ第28题制乙烯、2021年山东卷第29题制备TaS2、2021年上海卷第31题制备镍等。1．化工生产适宜条件选择的一般原则(1)从化学反应速率分析，既不能过快，又不能太慢。(2)从化学平衡移动分析，既要留意外界条件对速率和平衡影响的全都性，又要留意二者影响的冲突性。(3)从原料的利用率分析，增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本。(4)从实际生产力气分析，如设备承受高温、高压力气等。(5)留意催化剂的活性对温度的限制。2．平衡类问题需综合考虑的几个方面(1)原料的来源、除杂，尤其考虑杂质对平衡的影响。(2)原料的循环利用。(3)产物的污染处理。(4)产物的酸碱性对反应的影响。(5)气体产物的压强对平衡造成的影响。(6)转变外界条件对多平衡体系的影响。[专项集训]1．(2022·天津高考)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1一种工业合成氨的简易流程图如下：(1)自然 气中的H2S杂质常用氨水吸取，产物为NH4HS。确定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸取液再生，写出再生反应的化学方程式：_____________________________________________________