知识清单21化学反应速率与化学平衡2024年高考化学一轮复习知识清单

知识清单21化学反应速率与化学平衡

思维导图

表示方法

平均值、正值

化学反

进特点‘各物质的速率之

行应速率

比等于方程式中

快

慢、化学计量数之比

内因：反应物的本性

影响

因素外因

、温度

催化剂

建立

特征：逆、等、动、定、变

影响因素：温度

化学平判断反应

衡常数进行程度

进（判断反应

化学行化学

程¥¥应用,进行方向

反应度应用于转化

率.平衡浓

1度靠而计算

温度：升温向

吸热方向移动

浓度：Q*K,

逆向移动

压强：加压平衡向气体

、、体积减小的方向移动

■判据

反

应反应能否（尴判据

方

向自发进行I复荷诞

知识梳理

知识点01化学反应速率知识点02影响化学反应速率的因素

知识点03可逆反应知识点04化学平衡的标志

知识点05外界条件对化学平衡移动的影响知识点06化学平衡的有关计算

知识点07化学平衡常数知识点08速率常数和平衡常数的关系

知识点09等效平衡知识点10化学反应的方向

知识点11工业生产适宜条件的选择

知识点01化学反应速率

I.概念：用来衡量化学反应进行快慢的物理量

2.表示：单位时间内某种量的变化量

3.化学反应速率的计算

（1）常规公式：字=7^7

①常用单位；mo-或moIT「Lminr或mo卜【「'hr

②适用范围：表示气体物质或溶液中可溶性物质的速率,不表示固体或纯液体物质的速率

AV

（2）非常规公式：丫=字（X代表〃、P、m、夕等量）

①常用单位：mol-min1>Paninr、trmin「、Lnini

②适用范围：任何物质的反应速率

（3）利用关系式计算

①应用前提；同一化学反应

②常用关系：速率比=化学计量数比=物质的量浓度变化比=物质的量变化比

4.大小比较

（1）比较前提：同一反应，同一物质，同一里位

（2）换算方法：各物质的速率除以相应的化学计量数,数大的速率快

5.说明

（1）化学反应速率表示某段时间内的平均反应速率,不表示即时速率

（2）化学反应速率只有正值,没有负值

（3）随着反应的进行，反应物的浓度等量逐渐减小,反应速率越来越慢

1.速率大小比较“三步骤”

（I）“一看”单位是否一致，不一致转化为同一单位。

（2）“二化”将不同物质表示的反应速率转化为同一物质表示的化学反应速率。

（3）“三比较”比较数值大小。

2.比较反应速率快慢的常用方法：

（I）定性描述——通过在相同时间点，不同的实验现象来判断反应的快慢。

①观察产生气泡的快慢：

②观察试管中剩余锌粒的多少；

③用手接触试管，感受试管外壁温度的高低。

（2）定量描述——通过实验测量来判断反应的快慢。

①测定气体的体积或体系的压强；

②测定物质的物质的量的变化；

③测定物质或离子的浓度变化；

④测定体系的温度或反应的热量变化O

若有多种测量方案时，一般采取易操作，现象明显的实验方案。

【典例01](2023春•四川内江•高三四川省资中县第二中学校考开学考试)对于可逆反应

2A(g)+3B(g)U4C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速密如下，其中表示的反应速率最快的是

A.v(A)=0.9mol-L-'-min-|B.v(B)=1.5molL-1-min

C.v(D)=0.8mol-L1-minD.v(C)=O.lmolL-1-min-1

【答案】B

【分析】速率比等于化学计量数比，都转化为用A物质表示的反应速率，速率的单位都用mol/(L-min),然

后进行比较。

【解析】A.v(A)=0.9molL-,min_|；B.v(A尸;v(B)=yx1.5mol-L^min|=1.0mol-L'-min1；C.v(A)=

22

v(D)=0.8mol-L-,-min_|；D.v(A)=-v(C)=—x0.1mol-L1min-1-L-1-min-1；可见反应速率最大的是

lmol-L-,-min_|；故选B。

【典例02](2023•辽宁丹东•统考一模)恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X,反应X=2Z经历两

步：①X—Y；②Y-2Z。图为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线。下列说法正确的是

A.a为c(Y)随i的变化曲线

B.1时，丫的消耗速率大于生成速率

C.随着c(X)的减小，反应①、②速率均降低

D.体系中V(X)=V(Y)+2V(Z)

【答案】B

【解析】A.反应X=2Z经历两步：①X-Y；②Y-2Z,可知c(Y)先增大，后减小，A错误；B.h时丫的

浓度在下降，消耗速率大于生成退率，B正确：C.由图甲中的信息可知，随c(X)的减小，c(Y)先增大后减

小，c(Z)增大，因此，反应①的速率随c(X)的减小而减小，而反应②的速率先增大后减小，C错误；D.根

据体系中发生的反应可知，在丫的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于丫和Z的增加量，因

此，v(X)=v(Y)+1v(Z),但是，在丫的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于丫和X的减少量,

故2V(X)+2v(Y)=v(Z),D错误;故选B。

知识点02影响化学反应速率的因素

I.主要原因：反应物本身的性质

2.基本规律：外界条件越高,速率越快

(1)温度：温度越高，化学反应速率越快

③恒压：增大反应物浓度，瞬间增大，一，.减慢

④恒压：增大生成物浓度，瞬间%丁减慢，Vm增大

(4)催化剂：能够同等程度改变正逆反应速率

6.全程速率时间图像

(I)0B段反应速率变化的可能原因为：

①反应放热，使温度升高，反应速率加快

②反应生成催化剂，反应速率加快

(2)BC段反应速率变化的可能原因为：反应物浓度降低，反应速率减慢

7.探究外界条件对化学反应速率的影响

(1)方法：控制变量法

(2)溶液反应：加水调节溶液的总体积不变,以保证某种成分的浓度不变

(3)实例：探究丫溶液浓度对反应速率的影响

实验(混合溶液)123456

4mol/LX溶液/mL606060606060

饱和Y溶液/mL0102040

H2O/mL40393530200

8.速率方程

(1)意义：表示反应物浓度与反应速率的定量关系

(2)举例：Az(g)+B2(g)--2AB(g),v=kclt(A?)d(Bz)

(3)测定方法：a、p必须通过实验测定，无法直接写出。

1/2

@H2+C12=2HCI,v=k[C(H2)1[c(CI2)]

-1

②N?(g)+3H2(g)=^=2NH3(g),v=kc(N2)C(H2)-C(NH3)

(4)反应速率常数

①符号：反应速率方程中的比例系数”

②意义：通常人越大，反应进行得越快，反应的活化能越小

③影响因素：温度、催化剂、固体表面性质

不同的外界条件对化学反应速率影响的注意点：

1.浓度：增大浓度、速率增大；减少浓度、速率减小；改变纯固体或纯液体的量对化学反应速率没

有影响。

2.压强：①必须有气体参加：②压强的改变实质是改变浓度。

3.温度：无论是吸热反应还是放热反应，升高温度，速率增大，降低温度，速率减小。

4.催化剂：催化剂只改变反应速率，不改变反应的方向，也不改变反应热的大小，若是可逆反应，

则同等程度改变正、逆反应速率。

【典例03】（2023•浙江宁波•镇海中学校考模拟预测）一定温度下，利用测压法在刚性反应器中研究固体催

化剂作用下的A的分解反应：A（g）UB（g）+2C（g）。体系的总压强p随时间t的变化如表所示：

t/min0100150250420500580

p/kPa

下列说法不正确的是

A.10（）~15（）min,消耗A的平均速率为0.（）06kPa.min1

B.其他条件不变，420min时向刚性容器中再充入少量A,反应速率比原420min时大

C.推测x为

D.升高体系温度，不一定能加快反应速率

【答案】B

【解析】A.反应A（g）=B（g）+2C（g）,反应前后气体压强变化和生成C的量成正比，同时A的变化为变

化量的g，用压强代表浓度，则100〜150min体系压强变化，消耗A的平均速率竺上—,故

150min-lOOmin

A正确；B.其他条件不变，420min时向刚性容器中再充入少量A,相当于增大压强，反应在固体催化剂表

面进行，固体表面积一定，反应运率不变，故B错误；C.0〜lOOmin,压强变化为，150min〜250min,压

强变化，则lOOkPa〜500kPa,体系压强变化，则500min时，体系压强，故C正确；D.反应在催化剂表面

反应，升高体系温度，催化剂活性减小时，反应速率减小，不一定能加快反应速率，故D正确；故选：Bo

【典例04］（2023•北京西城・统考一模）探究影响H2O2分解速率的影响因索，实验方案如图。

下列说法不氐哪的是

A.对比①②，可探究FeCL溶液对H2O2分解速率的影响

B.对比②③④，可探究温度对H2O2分解速率的影响

C.H2O2是直线形的非极性分子

D.ILCh易溶于水，主要是由于H2O2与H2O分子之间能形成氢键

【答案】C

【解析】A.实验②是在实验①的溶液中加入催化剂FeCb，与实验①做对比实验，可探究FeCb溶液对H2O2

分解速率的影响，A正确；B.实验②是参照，③、④相当于在②的基础上升高和降低温度，可探究温度对

H2O2分解速率的影响，B正确；C.H2O2的分子结构为分子结构不对称，为极性分子，C不

正确；D.H2O2为极性分子，水也为极性分子，H2O2易溶于水，满足相似相溶原理，更主要是HKh与H2O

分子之间能形成氢键，D正确：故选C。

知识点03可逆反应

i.可逆反应的判断：反应形式相反,反应条件相同

2.可逆反应的特点

（1）同步性：正逆反应同时进行

（2）等同性：反应条件完全相同

（3）共存性

①反应小可能进行到底，即反应体系中反应物与生成物共存

②各组分的浓度都大于委

3.证明某反应为可逆反应

（1）检验出某种生成物

（2）检验量少的反应物是否有剩余

4.化学平衡状态的特征

【典例05］已知：KjFeVN%］溶液是检验Fe?+的试剂，若溶液口存在Fc?+,将产生蓝色沉淀。将0.2mol【T

的KI溶液和0.05mol-L”的Fe2（SO,）3溶液等体积混合后，取混合液分别完成下列实验，其中能说明溶液中

存在化学平衡"2Fe"+2P=2F*+-的是

实验编号实验操作实验现象

①滴入KSCN溶液溶液变红色

②滴入AgNO］溶液有黄色沉淀生成

③滴入K」Fe（CN）/溶液有蓝色沉淀生成

④滴入淀粉溶液溶液变蓝色

A.①B.②和④C.③和④D.①和②

【答案】A

【详解】0.05mol•LT的Fe2（SOJ溶液c（Fe3+）为mol•LT,与0.2mol•L”的KI等体积混合反应，I过量。

①检验出Fe*,说明过量的KI仍不能使Fe“完全转化，该反应为可逆反应；②由于KI过量，不管反应是

否可逆，一定能检验到I;③检验到FW+,只能证明反应已发生，与可逆反应无关；④同③，证明反应已发

生；因此，实验①可证明反应为可逆反应；

答案选A。

【典例06】在一密闭容器中进行反应:2sO2（g）+O2（g）=2SO3（g）,已知反应过程中某一时刻SO2、02、SO3

的浓度分别为0.1mol/L、0.05mol/L^0.3mol/Lo当反应达到平衡时,可能存在的数据是

A.SO2为0.4mol/L,O2为0.2mol/L

B.SO2、SO3均为0.8mol/L

C.S030.4mol/L

D.SO2为().35mol/L

【答案】D

2SO2(g)+O/g)q二2SO3&)

某时刻(mol/L)0.10.050.3,

［分析］0,该反观为可逆反应，物质浓度氾

逆反应极限转化(mol/L)0.40.2

正反应极限转化(mol/L)000.4

围：0<C(S02)<0.4mol/L,0<c(02)<0.2mol/L,0<c(S03)<0.4mol/Lo

【详解】A.SO2和O2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2和02

的浓度浓度分别为、，三氧化硫不可能完全转化，故A错误；

B.艰据分析和硫原子守恒可知c(SO2)+c(SO3,当SCh、S03均为0.8mol/L时，().8mol/L+0.8mol/L<0.4mol/L,

故B错误；

C.SO3为，SO3的浓度增大，说明该反应向正反应方向进行建立平衡，若二氧化硫和氧气完全反应，SO3

的浓度的浓度为，达到平衡的实际浓度应该小于，故c错误；

D.SO2为，SO2的浓度增大，说明反应向逆反应方向进行建立平衡，若SO3完全反应，则SO2的浓度浓度

为，实际浓度为小于，故D正确；

故答案为：Do

知识点04化学平衡的标志

1.速率标志(本质标志)：好止=》逆

(1)同•组分的生成速茎和消耗速率相等

(2)不同物质的正逆反应速率比等于化学计量数之比

2.宏观标志：某些量开始变化，后来不变

(1)一定达到平衡的情况

①某组分的质量、物质的量、浓度、颜色不再变化

②反应物的转化率不再变化

(2)特殊情形

①绝热容器：容器的温度不变时，一定达到平衡状态

②可逆电池：电流或电压等于雯时，一定达到平衡状态

(3)判断化学平衡状态的常用公式

①混合气体的密度：p=5=的二驷地

y气体々体

②混合气体的平均摩尔质最：必=竺四=加总一切固或液

"气体〃气体

③气体状态方程：PV=〃RT

3.限度标志

（1）反应物的转化率最大，百分含量最小

（2）生成物的产率最大,百分含量最大

（3）图像获取

①前提：在多个相同的容器中，加入相同量的反应物

②过程：测相同时间内，不同条件下相关量，描点绘出图像

（4）图像解读

①极限点：刚好达到平衡

②极限点前：非平衡点，受速率控制,加催化剂，反应物的转化率变大

③极限点后：新平衡点，受平衡控制,加催化剂，反应物的转化率不变

4.几种特殊反应的平衡依据

（1）量比不变型

①反应物或生成物量的比不变，不一定达到平衡状态

②反应物和生成物量的比不变，二宓达到平衡状态

（2）量相等型

①反应物和生成物的量相等，不一定达平衡状态

②反应物和反应物的量相等，不一定达平衡状态

③量不变W量相等£量或量的比等于某一具体的数

（3）等体反应型：3A（g）=^B（g）+C（g）

①恒温恒压：混合气体的体积不变，一定达到平衡状态

②恒温恒容：混合气体的压强不变，不一定达到平衡状态

（4）固液参与型：2A（g）=^2B（g）+C（s）

①混合气体的密度不变，一定达到平衡状态（恒T、V）

②混合气体的平均摩尔质量不变，二速达到平衡状态

（5）固液分解型：2A（s）=B（g）+C（g）

①混合气体的密度不变，一定达到平衡状态（恒T、V）

②混合气体的平均摩尔质量不变，不一定达到平衡状态

③某种气体组分的物质的量分数不变，不一定达到平衡状态

5.注意平衡标志和平衡特征的区别

（1）平衡标志：能够说明反应达到平衡状态的某些事实

（2）平衡特征：平衡时存在的某些事实，但不一定能用于判断是否达到平衡

利用相关物质的一些物理量来判断化学反应是否达到平衡时，该“量”一定是“变量”，当“变量”不变时,

才说明达到平衡状态。

【典例07】（2023•广东广州•统考三模）反应X—2Z经历两步：①X—Y；②Y-2Z。反应体系中X、Y、Z

的浓度C随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A.a为c(Y)随I的变化曲线

B.h时，反应体系达到平衡状态

C.0〜h时，体系中X的消耗速率等于Y的生成速率

D.反应体系中始终存在：co=c(X)+c(Y)+；c(Z)

【答案】D

【分析】由题中信息可知，反应X-2Z经历两步：①X-Y；②Y-2Z,因此，图中呈不断减小趋势的a线

为X的浓度c随时间t的变化曲线，呈不断增加趋势的线为Z的浓度c随时间t的变化曲线，先增加后减小

的线为Y的浓度c随时间I的变化曲线。

【解析】A.由分析可知，a线为X的浓度c随时间t的变化曲线，故A错误；B.由图可知，分别代表3

种不同物质的曲线相交于L时刻，因此，t时c(X)=c(丫尸c(Z),迫之后X、Y、Z的物质的量还在变化，说

明反应没有达到平衡状态，故B错误；C.由图中信息可知，0〜L时，Y的浓度在不断增大，说明体系中Y

的生成速率大于丫的消耗速率，比时反应没有达到平衡，故XII勺消耗速率大于丫的生成速率，故C错误；

D.反应X-2Z经历两步：①X—Y；②Y—2Z,反应刚开始时c(X尸comol/L,c亿尸c(Y尸Omol/L,由反应的

系数关系可知，X的消耗量等于Y的生产量，Y的消耗量等于Z生成量的一半，则反应体系中始终存在：

co=c(X)+c(Y)+yc(Z),故D正确；故选D,

【典例08】(2023•辽宁•校联考模拟预测)在600K下，按初始投料比〃(。°)：“(%)分别为1：1、1：2、1：

3投料，发生反应为C0(g)+2H2(g)=CH30H(g)W测得不同压强下，CO平衡转化率如图所示。

下列叙述正确的是

A.曲线X代表起始投料比为1：1

B.2%(HJ=%(CHQH),该反应达到平衡状态

C.若其他条件不变，升高温度会使对应的曲线上移

D.m点对应的H2的平衡转化率为60%

【答案】D

【解析】A.相同温度下，氢气投料越多，平衡向右移动，CO的平衡转化率越大，故曲线X代奏I:3投料,

A项错误；B.该反应达到平衡状态时，vHH2)=2v逆(CH3OH),B项错误；C.生成甲醇是放热反应，其他

条件不变，升高温度，CO的平衡转化率降低，平衡曲线均下移，C项错误；D.曲线丫代表1:2投料•，即

起始按化学计量数投料，则CO、比的平衡转化率相等，D项正确；故选D。

知识点05外界条件对化学平衡移动的影响

1.正常情况下的平衡移动

(1)温度：升高温度，平衡向吸热反应方向移动

(2)浓度：增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动

(3)压强：增大气体反应压强，平衡向气体体积减小的方向移动

(4)体积：视体积变化为压强变化

①比较瞬间浓度与所给浓度的相对大小,确定平衡移动方向

②利用压强对平衡移动的影响，判断系数的关系，确定物质的状态

③反应：xA(g)+yB(g)-IC(g)

原平衡c(A)=().5molL_,

体积加倍新平衡c(A)=().3molL",

平衡移动方向逆反应

x、y、z的关系x+v>z

2.特殊情况下的平衡移动

(1)向容器中通入无关气体

①恒容容器：压强增大，浓度不变,速率丕变，平衡丕移动

②恒压容器：体积增大,浓度减小,速率减慢,平衡向气体体积增大的方向移动

(2)同倍数改变反应物和生成物浓度

①恒温恒容：相当于改变压强

②恒温恒压：瞬间各组分的浓度丕变，平衡丕移动

(3)不同倍数改变反应物和生成物浓度

①QWK：平衡正向移动21，逆

②Q三K：平衡不移动，v,T~Va

③02K：平衡逆向移动，I，正Wv逆

3.水对平衡移动的影响

(1)溶液反应：加水，相当于稀释，平衡向溶性微粒系数和增大的方向移动

①A(aq)+B(aq)—(aq)+D(叫)：不移动

②A(aq)=^=C(aq)+D(aq)+H20(1)：正向移动

③A(aq)+B(aq)+H20(1)=^C(叫)：逆向移动

(2)水蒸气或非溶液反应：当成普通的反应物或生成物即可

①C(s)+H20(g)=^C0(g)+H2(g)：通入H2O(g)正向移动

②2A(g)+02(g)=C(g)+H2O(g)：通入H2O(g)逆向移动

@RCOOH(1)+RQH(I)==^RCOOR，⑴+H20(1),加浓硫酸正向移动

4.勒夏特列原理及其应用

(1)原理：改变影响平衡移动的一个条件，平衡向减弱该条,牛方向移动

(2)前提：必须存在可逆过程(存在平衡)

①化学平衡：N2(g)+3H2(g)=^2NH3(g)

②电离平衡：CH3coOH=^H3coCT+H+

③水解平衡：Fe3++3H2O=^:Fe(OH)3+3H-

④沉淀溶解平衡：AgCl(s)=^=Ag+(aq)+CF(aq)

⑤气体溶解平衡：O2＜g)=?=力2(aq)

⑥结晶溶解平衡：KNOs:s)==IC(aq)+NOf(aq)

(3)必须有平衡移动，且实际移动方向符合理论移动方向

①催化剂不能使平衡移动，无法用勒夏特列原理解释。

②等体反应改变压强，平衡不移动，无法用勒夏特列原理解释。

(3)“加的多,剩的多”原理

①增大X的浓度，新平衡时c(X)一定比原平衡时的太

②增大压强，新平衡时P一定比原平衡时的太

③升面温度，新平衡时T一定比原平衡时的大

(4)“单一气体型”反应的特殊性

①反应形式：A(s)(s)+yC(g)

②改变压强、浓度，平衡移动，新平衡时P、。不变

(5)”单侧气体型”反应的特殊性

①反应形式：A(s)—(g)+yC(g)

②改变压强、同倍数改变浓度，平衡移动，新平衡时P、c丕变

③改变一种气体浓度，平衡移动，新平衡时。变大

外界条件对化学平衡移动影响的理解

1.浓度：①浓度指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应离子的浓度。②改变纯固体或纯液体的

量对平衡无影响。

2.温度：任何化学反应都伴有能量的变化(放热或吸热).所以，改变温度一定会使化学平衡发生移

动。

3.压强：

(1)无气体参与的化学反应，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使无气体物

质存在的化学平衡发生移动。

(2)对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，改变压强后，正、逆反应速率同时、同等程度地改

变，因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。

(3)“无关气体’’(不与原平衡体系中各物质反应的气体)对化学平衡的影响。

①恒温、恒容条件下

充入“无关气体”

原平衡体系-------------:•体系总压强增大一＞体系中各组分的浓度不变一＞平衡不移动

②恒温、恒压条件下

“无关气体''等效于减压

原平衡体系充入容器容积增大一＞体系中各组分的浓度减小

4.催化剂：催化剂同等程度改变正逆反应速率，不影响平衡移动。

【典例09](2023•江苏盐城•盐城市伍佑中学校考模拟预测)卤族元素单质及其化合物应用广泛。(CN)?具

有与卤素单质相似的化学性质。£在常温下能与Cu反应生成致密的氟化物薄膜，还能与熔融的Na2so4反

应生成硫酰氟(SOzF?)。CaF2与浓硫酸反应可制得HF,常温下，测得氟化氢的相对分子质量约为37.SO?通

入KC1O.酸性溶液中可制得黄绿色气体CIO2,该气体常用作自来水消毒剂。工业用Cl2制备TiCI4的热化学

方程式为TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)UTiCl4(g)+2CO(g)=-49kJ.moL。下列关于反应

TiO2(s)+2C12(g)+2C(s)UTiCl(g)+2CO(g)的说法不J确的是

A.保持其他条件不变，平衡时升高温度，冷也

c2(C0)c(TiCL)

B.保持其他条件不变，平衡时通入Cl2,达到新平衡时2变小

~C(C12)

C.反应生成lmo【Ti「L，转移电子数目为4x6.02x10”

D.及时分离出CO,有利于TiQ,生成

【答案】B

【解析】A.该反应的正反应是放热反应，保持其他条件不变，平衡时升高温度，v击v逆都增大，由于

温度对吸热反应影响更大，因此升高温度后，v正逆,A正确；B.该反应的化学平衡常数

2

c(CO)c(TiCl4)

，化学平衡常数只与温度有关，保持其他条件不变，平衡时通入C12,即增大了反应物

的浓度，化学平衡正向移动，但由于温度不变，因此化学平衡常数不变，因此平衡时通入Cb,达到新平衡

2

c(CO)c(TiCl4)

时不变，B错误；C.根据反应方程式可知：反应生成1molTiCL，反应过程中转移4moi

c2(Ch)

电子，则转移电子数FI为4x6.02x1()23,c正确；D.及时分离•出CO,即减小/生成物的浓度，化学平衡

正问移动，会产生更多的TiCL,因此有利于TiCL生成，D正确；故合理选项是

【典例10](2023•上海静安•统考二模)聚丙烯脂纤维俗名人造兰毛，由丙烯懵聚合而得。用丙烯合成丙烯

懵的反应如下：2c3H6®+?.NH3(g)+3O2(g)=2c3H3N®+6H2O(g)+10?0kJ

(1)某密闭容器中发生上述反应，生成丙烯情的反应速率与反应时间的关系如下图所示。

h时刻表示体系改变的反应条件为:t2时刻表示体系改变了另一反应条件，此时平衡移动(填

“正向”、“逆向”或“不

丙烯的转化率与反应温度的关系如图示：

(2)有利于提高丙烯平衡转化率的反应条件有:

(3)最大转化率所对应的温度为460℃o当温度低于460℃时，丙烯的转化率(填“是”或“不是”)所对应

温度下的平衡转化率，理由是。

(4)一定条件下,在2L恒容密闭容器中，通入84gC3H6、34gNH3、96gO2,若该反应5min到达a点,则。〜

5min内丙烯的平均反应速率为molLLmin

【答案】(1)使用了催化剂正向

(2)降低温度、降低压强

(3)不是该反应的正反应为放热反应，平衡状态下，若升高温度，平衡朝逆反应方向移动，平衡转化率

将降低

【解析】(1)碳元素是6号元素，则硅原子核外电子排布为2、6,则硅在元素周期表中的位置是第二周期

IVA族；根据同电子层结构核多径小，则C、N、O三种元素的原子半径由小到大的顺序为r(O)<r(N)Vr(C)；

故答案为：第二周期IVA族；r(O)Vr(N)Vr(C)。

(2)匕时刻反应速率都增大，且增大程度相等，则表示体系改变的反应条件为使用催化剂；由于生成丙烯

月青的反应是体积增大的放热反应，而根据图中信息是反应速率降低，则也可能为降温，也可能减小压强，t2

时刻表示体系改变了另一反应条件，无论是降温还是减小压强，平衡都是正向移动；故答案为：使用了催

化列；正向V

(3)由于反应是体积增大的放热反应，有利于提高丙烯平衡转化率的反应条件有降低温度、降低压强；故

答案为：降低温度、降低压强。

(4)该反应的正反应为放热反应，平衡状态下，若升高温度，平衡朝逆反应方向移动，平衡转化率将降低,

而图中曲线是随温度升高平衡转化率在逐渐升高，因此当温度低于460C时，丙烯的转化率不是所对应温度

下的平衡转化率；故答案为：不是；该反应的正反应为放热反应，平衡状态下，若升高温度，平衡朝逆反

应方向移动，平衡转化率将降低.

(5)一定条件下，化2L恒容密闭容器中，通入84gC3H6(物质的量为2mo1)、34gNH3、96g5，,若该反应

5min到达a点，则0〜5min内丙烯的平均反应速率为M丙烯尸兽二等学=012moiL-'.min；故答

VAt2Lx5min

案为：O

知识点06化学平衡的有关计算

1.常用计算公式

(1)反应物的转化率：。=某物质反应的量X100%

该物质的总量

(2)某组分的百分含量：含量=某组分的/xlOO%

混合物的总量

①常见量：体积分数、物质的量分数

②关系式：体积分数=物质的量分数

(3)气体状态方程：PV=〃RT

条件公式文字叙述

二="=丛

同温同压气体体积比=物质的量比=分子数比

%改治

互="=丛

同温同容气体压强比=物质的量比=分子数比

P2n2N2

包="=也=必气体密度比=气体体积反比

同温同压同质量

P2v\«lN]=物质的量反比=分子数反比

2.计算模式——“三段式”

（1）确定反应物或生成物的起始加入量。

（2）确定反应过程的变化量。

（3）确定平衡量。

（4）依据题干中的条件，建立等量关系进行计算。

反应aA(g)+〃B(g)—士cC(g)+c/D(g)

起始量/molmn00

转化量/molaxbxexdx

平衡量/molm—axn-bxexdx

①反应速率：v（A）=4二（时间为/min）

TxV

②反应物转化率：a（B）=—x100%

~n~

③C的体积分数：（P（C）=（'YX100%

m~ax+n~bx+ex+dx

④反应前后气体的压强比：逗=%=小+”—（恒温恒容）

p平〃平m—ax+n~hx+ex+ax

⑤反应前后气体的体积比：及=也=一（恒温恒压）

晦〃平m~ax+n—bx^cx+ax

⑥反应前后气体的密度比：组=二=生=泄一"+〃二版+CX+-（恒温恒压）

。平”"始标7L

（5）也可以直接根据分压和分体枳进行计算

①恒温恒容：气体压强比=物质的量比=化学计量数比

反应aA(g)+bB(g).士cC(g)+dD(g)

起始量PaPAPB00

转化量Paaxbxexdx

平衡量PaPA-axPB-bxexdx

②恒温恒压：气体体积比=物质的量比=化学计量数比

反应“A(g)+/?B(g)cC(g)+"D(g)

起始量LVA%00

转化量Laxbxexdx

平衡量LVA-axKB—bxexdx

【典例11］用CH4还原SO?不仅可以消除污染，而且可以得到单质S,反应如下：

CH4（g）+2SO2（g）=2S（s）+CO2（g）+2HQ（g）AH<0tC时，在容积为2L的恒容密闭容器中测的反应在不

同时刻各物质的物质的量如下表：

物质的量（mol）时间（min）

0246810

物质

SO?

CO20

下列说法不正确的是

A.前2min的平均反应速率vfCH^O2Tmol-L'min1

B.6mm时SO2的转化率等于lOmin时SO：的转化率

C.其它条件不变，在第lOmin后降低温度，可使容器中的CO2的浓度升高到L4moHJ

D.向容器内通入适量的H2S,会使平衡逆向移动

【答案】C

【详解】A.根据CH4（g）+2SO2（g）=2S（s）+CO2（g）+2HQ（g）可知,前2min甲烷物质的量变化,则

108m12L1

v（CH4）=°"=0.27molL-.min,故A正确；

2min

B.根据表中数据可知6min时SCh的转化量为4.8moll.8moi=3mol,SO2转化率为义x100%=62.5%；6min

4.8

后向反应体系中加入二氧化硫，导致平衡发生移动，lOmin时处于新的平衡，根据硫原子守恒：加入的SCh

的物质的量为0.3mol+（l.75moll.5mol）x,则SO2的转化率为"粤*1。。%=62.5%；所以转化率相等，故B

5.6mol

正确；

C.lOmin时，二氧化硫浓度，二氧化碳浓度，若不改变容器体积，结合方程式，当二氧化硫全部转化为二

氧化碳的浓度，但该反应为可逆反应，低温平衡正向移动，二黛化碳浓度不能达到，故C错误：

D.H2s会与二氧化硫发生氧化还原反应，导致平衡逆向移动，攻D正确；

答案选C。

【典例12】（2023•重庆・校联考模拟预测）一定温度下，在三个容积均为的恒容密闭容器中仅发生反应：

CH£OOH（g）UCH30H（g）+CO（g）AHX）,,下列说法正确的是

容器编号温度/K物质的起始浓度/molL物质的平衡浓度/moKJ

C(CH3OH)c(CO)c(CHsCOOH)c(CHsCOOH)

I2300

II230

III21000

A.达平衡时，容器I与容器IIqM勺总压强之比为6：7

c(CH,C：OOH)

B.达平衡时，容器n中一不小‘比容器【中的大

C(CH

C.达平衡时，容器HI与容器I中的正反应速率相等

D.达平衡时，容器I中CH30H转化率与容器HI中CH3coOH转化率之和大于1

【答案】B

【分析】容器I中,依据表中数据，可建立下列三段式:

近冬小峪叱0.20x0.20

平衡吊数4一^~

容器II中，浓度商Q=°：；；｝()》,所以平衡逆向移动，依据表中数据，设参加反应CO的物质的量浓度

为x,则可建立下列三段式:

(O.3O-x)(O.3O-x)

平衡常数K==0.10,可求出x=0.08mol/L(另一结果舍去)。

0.40+x

【解析