高中化學(xué)高考二輪復(fù)習(xí) 化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡

[考綱要求]1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和平均反應(yīng)速率的定量表示方法。2.理解溫度、濃度、壓強和催化劑等對化學(xué)反應(yīng)速率影響的一般規(guī)律。3.認識催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。4.認識化學(xué)反應(yīng)的可逆性。能用焓變和熵變說明常見簡單化學(xué)反應(yīng)的方向。5.理解化學(xué)平衡和化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能用化學(xué)平衡常數(shù)進行簡單計算。6.理解濃度、溫度、催化劑等對化學(xué)平衡影響的一般規(guī)律。7.認識化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。考點一化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素、化學(xué)反應(yīng)進行的方向1．深度剖析v(B)＝eq\f(ΔcB,Δt)＝eq\f(\f(ΔnB,V),Δt)用上式進行某物質(zhì)反應(yīng)速率計算時需注意以下幾點：(1)濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì)，不適用于固體和純液體。(2)化學(xué)反應(yīng)速率是某段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，而不是即時速率，且計算時取正值。(3)同一反應(yīng)用不同的物質(zhì)表示反應(yīng)速率時，數(shù)值可能不同，但意義相同。不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比。(4)計算反應(yīng)速率時，若給出的是物質(zhì)的量的變化值，要轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度的變化值(計算時一定要除以體積)，再進行計算。(5)對于可逆反應(yīng)，通常計算的是正、逆反應(yīng)抵消后的總反應(yīng)速率，當(dāng)達到平衡時，總反應(yīng)速率為零。(注：總反應(yīng)速率也可理解為凈速率)2．正確理解速率影響因素(1)“惰性氣體”對反應(yīng)速率的影響①恒容：充入“惰性氣體”eq\o(→,\s\up7(引起))總壓增大→物質(zhì)濃度不變(活化分子濃度不變)→反應(yīng)速率不變。②恒壓：充入“惰性氣體”eq\o(→,\s\up7(引起))體積增大eq\o(→,\s\up7(引起))物質(zhì)濃度減小(活化分子濃度減小)eq\o(→,\s\up7(引起))反應(yīng)速率減小。(2)純液體、固體對化學(xué)反應(yīng)速率的影響在化學(xué)反應(yīng)中，純液體和固態(tài)物質(zhì)的濃度為常數(shù)，故不能用固態(tài)物質(zhì)的濃度變化來表示反應(yīng)速率，但是固態(tài)反應(yīng)物顆粒的大小是影響反應(yīng)速率的條件之一，如煤粉由于表面積大，燃燒就比煤塊快得多。(3)外界條件對可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率的影響方向是一致的，但影響程度不一定相同。①當(dāng)增大反應(yīng)物濃度時，v正增大，v逆瞬間不變，隨后也增大；②增大壓強，氣體分子數(shù)減小方向的反應(yīng)速率變化程度大；③對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，改變壓強可以同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率；④升高溫度，v正和v逆都增大，但吸熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率增大的程度大；⑤使用催化劑，能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。3．“明辨是非”準(zhǔn)確判斷正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)隨著反應(yīng)的進行，化學(xué)反應(yīng)速率一定逐漸減小()(2)增大壓強，化學(xué)反應(yīng)速率一定加快()(3)反應(yīng)現(xiàn)象不明顯，證明化學(xué)反應(yīng)速率很慢()(4)反應(yīng)H2＋Cl2=2HCl(ΔH<0)的機理包含①Cl2→2Cl(慢)，②H2＋Cl→HCl＋H(快)，③Cl2＋H→HCl＋Cl(快)，則反應(yīng)①的活化能大于反應(yīng)②的活化能()(5)在含有少量I－的溶液中，H2O2分解的機理為H2O2＋I－→H2O＋IO－(慢)，H2O2＋IO－→H2O＋O2＋I－(快)，則I－、IO－均為H2O2分解反應(yīng)的催化劑()4．正確理解化學(xué)反應(yīng)進行的方向(1)化學(xué)反應(yīng)有三大問題：①什么條件下反應(yīng)可以發(fā)生(方向問題)。②反應(yīng)的快慢問題(化學(xué)反應(yīng)速率)。③反應(yīng)能否進行的程度問題(轉(zhuǎn)化率與Ka)。(2)自發(fā)、非自發(fā)反應(yīng)與溫度條件有關(guān)：ΔG＝ΔH－T·ΔSeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(ΔH<0，ΔS>0?ΔG小于0?任何溫度下反應(yīng)均自發(fā)進行,ΔH<0，ΔS<0?ΔG在低溫下小于0?低溫自發(fā),ΔH>0，ΔS>0?ΔG在高溫下小于0?高溫自發(fā),ΔH>0，ΔS<0?ΔG一定大于0?任何溫度下非自發(fā)))注意①自發(fā)反應(yīng)指反應(yīng)在當(dāng)前可以發(fā)生，但速率可能很快，也可能很慢；轉(zhuǎn)化率可能很高，也可能很低。②非自發(fā)反應(yīng)指反應(yīng)當(dāng)前不可自發(fā)進行，但是可以通過調(diào)整溫度轉(zhuǎn)變成自發(fā)反應(yīng)(例如，ΔH<0，ΔS>0的反應(yīng)低溫可自發(fā))；也可以通過電解等手段強迫發(fā)生。判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)室溫下不能自發(fā)進行，說明該反應(yīng)的ΔH<0()(2)一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(s)=Mg(s)＋Cl2(g)的ΔH>0，ΔS>0()(3)常溫下，反應(yīng)4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)=4Fe(OH)3(s)能自發(fā)進行，則ΔH<0()(4)常溫下，反應(yīng)2A(s)＋B(g)=2C(g)＋D(g)不能自發(fā)進行，則該反應(yīng)ΔH一定大于0()(5)反應(yīng)Hg(l)＋H2SO4(aq)=HgSO4(aq)＋H2(g)在常溫下不能自發(fā)進行，則ΔH>0()(6)常溫下，2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)能夠自發(fā)進行，則該反應(yīng)的ΔH<0()(7)一定溫度下，反應(yīng)2NaCl(s)=2Na(s)＋Cl2(g)的ΔH<0，ΔS>0()(8)8NH3(g)＋6NO(g)=7N2(g)＋12H2O(g)ΔH<0，則該反應(yīng)一定能自發(fā)進行()題組一化學(xué)反應(yīng)速率的全方位考查1．Ⅰ.一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示：(1)從反應(yīng)開始到10s時，用Z表示的反應(yīng)速率為__________________________________。(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。Ⅱ.已知：反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)，某溫度下，在2L的密閉容器中投入一定量的A、B，兩種氣體的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示。(1)經(jīng)測定前4s內(nèi)v(C)＝mol·L－1·s－1，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)請在圖中將生成物C的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化曲線繪制出來。(3)若上述反應(yīng)分別在甲、乙、丙三個相同的密閉容器中進行，經(jīng)同一段時間后，測得三個容器中的反應(yīng)速率分別為甲：v(A)＝mol·L－1·s－1；乙：v(B)＝mol·L－1·s－1；丙：v(C)＝mol·L－1·min－1；則甲、乙、丙三個容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序為__________________。Ⅲ.密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)＋3B(g)2C(g)ΔH<0。根據(jù)下面速率—時間圖像，回答下列問題。(1)下列時刻所改變的外界條件：t1____________；t3____________；t4____________。(2)反應(yīng)速率最快的時間段是________。易誤警示1．化學(xué)反應(yīng)速率計算的常見錯誤(1)不注意容器的容積。(2)漏寫單位或單位寫錯。(3)忽略有效數(shù)字。2．比較化學(xué)反應(yīng)速率大小的注意事項(1)看單位是否統(tǒng)一，若不統(tǒng)一，換算成相同單位。(2)比較不同時間段內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率大小時，可先換算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，再比較數(shù)值大小。(3)比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值。例如，對于一般反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，比較不同時間段內(nèi)eq\f(vA,a)與eq\f(vB,b)的大小，若eq\f(vA,a)>eq\f(vB,b)，則用A表示的反應(yīng)速率比用B表示的大。題組二“控制變量”思想在探究影響化學(xué)反應(yīng)速率因素中的應(yīng)用2．(2023·淮陰模擬)某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題：(1)上述實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)實驗室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液，可與上述實驗中CuSO4溶液起相似作用的是______________________。(4)要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率，還可采取的措施有________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答兩種)。(5)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積氣體所需的時間。實驗混合溶液ABCDEF4mol·L－1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液/mL05V620H2O/mLV7V8V9V10100①請完成此實驗設(shè)計，其中：V1＝________，V6＝________，V9＝________。②反應(yīng)一段時間后，實驗A中的金屬呈________色，實驗E中的金屬呈________色。③該同學(xué)最后得出的結(jié)論為當(dāng)加入少量CuSO4溶液，生成氫氣的速率會大大提高。但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過一定量時，生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．某課外興趣小組對H2O2的分解速率做了如下實驗探究。(1)下表是該小組研究影響過氧化氫(H2O2)分解速率的因素時采集的一組數(shù)據(jù)：用10mLH2O2制取150mLO2所需的時間時間(秒)反應(yīng)條件濃度30%H2O215%H2O210%H2O25%H2O2(Ⅰ)無催化劑、不加熱幾乎不反應(yīng)幾乎不反應(yīng)幾乎不反應(yīng)幾乎不反應(yīng)(Ⅱ)無催化劑、加熱360480540720(Ⅲ)MnO2催化劑、加熱102560120①該小組在設(shè)計方案時，考慮了濃度、a：____________、b：________等因素對過氧化氫分解速率的影響。②從上述影響H2O2分解速率的因素a和b中任選一個，說明該因素對該反應(yīng)速率的影響：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)將質(zhì)量相同但顆粒大小不同的MnO2分別加入到5mL5%的雙氧水中，并用帶火星的木條測試。測定結(jié)果如下：催化劑(MnO2)操作情況觀察結(jié)果反應(yīng)完成所需的時間粉末狀混合不振蕩劇烈反應(yīng)，帶火星的木條復(fù)燃分鐘塊狀反應(yīng)較慢，火星紅亮但木條未復(fù)燃30分鐘①寫出H2O2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________________________________________________________________________________。②實驗結(jié)果說明催化劑作用的大小與________________有關(guān)。題組三2023高考試題匯編4．(2023·海南，8)10mL濃度為1mol·L－1的鹽酸與過量的鋅粉反應(yīng)，若加入適量的下列溶液，能減慢反應(yīng)速率但又不影響氫氣生成量的是()A．K2SO4 B．CH3COONaC．CuSO4 D．Na2CO35．(2023·上海，20)對于合成氨反應(yīng)，達到平衡后，以下分析正確的是()A．升高溫度，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大B．增大壓強，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大C．減小反應(yīng)物濃度，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大D．加入催化劑，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大6．[2023·重慶理綜，11(3)]研究發(fā)現(xiàn)，腐蝕嚴重的青銅器表面大都存在CuCl。關(guān)于CuCl在青銅器腐蝕過程中的催化作用，下列敘述正確的是________。A．降低了反應(yīng)的活化能B．增大了反應(yīng)的速率C．降低了反應(yīng)的焓變D．增大了反應(yīng)的平衡常數(shù)考點二全面突破化學(xué)平衡1．化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志(1)速率標(biāo)志①同一物質(zhì)在同一時間內(nèi)生成速率與消耗速率相等。②不同物質(zhì)在相同時間內(nèi)代表反應(yīng)方向相反時的化學(xué)反應(yīng)速率比等于化學(xué)計量數(shù)之比。(2)物質(zhì)的數(shù)量標(biāo)志①平衡體系中各物質(zhì)的質(zhì)量、濃度、百分含量等保持不變。②反應(yīng)物消耗量達到最大值或生成物的量值達到最大值(常用于圖像分析中)。③不同物質(zhì)在相同時間內(nèi)代表反應(yīng)方向相反的量(如物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體體積)的變化值之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。(3)特殊的標(biāo)志①對反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不同的可逆反應(yīng)來說，當(dāng)體系的總物質(zhì)的量、總壓強(恒溫恒容時)、平均相對分子質(zhì)量不變。②有色體系的顏色保持不變。(4)依Q與K關(guān)系判斷：若Q＝K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。特別提醒(1)若所有物質(zhì)均為氣體，則質(zhì)量不變不能作為化學(xué)平衡的標(biāo)志。(2)若是在恒容容器中進行，則氣體體積、密度保持不變不能作為化學(xué)平衡的標(biāo)志。2．化學(xué)平衡移動的判斷方法(1)依據(jù)勒夏特列原理判斷通過比較平衡破壞瞬時的正、逆反應(yīng)速率的相對大小來判斷平衡移動的方向。①若外界條件改變，引起v正>v逆，此時正反應(yīng)占優(yōu)勢，則化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向(或向右)移動；②若外界條件改變，引起v正<v逆，此時逆反應(yīng)占優(yōu)勢，則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向(或向左)移動；③若外界條件改變，雖能引起v正和v逆變化，但變化后新的v正′和v逆′仍保持相等，則化學(xué)平衡沒有發(fā)生移動。(2)依據(jù)濃度商(Q)規(guī)則判斷通過比較濃度商(Q)與平衡常數(shù)(K)的大小來判斷平衡移動的方向。①若Q>K，平衡逆向移動；②若Q＝K，平衡不移動；③若Q<K，平衡正向移動。3．不能用勒夏特列原理解釋的問題(1)若外界條件改變后，無論平衡向正反應(yīng)方向移動或向逆反應(yīng)方向移動都無法減弱外界條件的變化，則平衡不移動。如對于H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)，由于反應(yīng)前后氣體的分子總數(shù)不變，外界壓強增大或減小時，平衡無論正向或逆向移動都不能減弱壓強的改變。所以對于該反應(yīng)，壓強改變，平衡不發(fā)生移動。(2)催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，所以催化劑不會影響化學(xué)平衡。(3)當(dāng)外界條件的改變對平衡移動的影響與生產(chǎn)要求不一致時，不能用勒夏特列原理解釋，如工業(yè)合成氨條件的選擇。題組一多角度、全方位突破化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的判定1．在一定溫度下的定容容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時：①混合氣體的壓強，②混合氣體的密度，③混合氣體的總物質(zhì)的量，④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量，⑤混合氣體的顏色，⑥各反應(yīng)物或生成物的濃度之比等于系數(shù)之比，⑦某種氣體的百分含量(1)能說明2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)達到平衡狀態(tài)的是______________。(2)能說明I2(g)＋H2(g)2HI(g)達到平衡狀態(tài)的是________________。(3)能說明2NO2(g)N2O4(g)達到平衡狀態(tài)的是____________。(4)能說明C(s)＋CO2(g)2CO(g)達到平衡狀態(tài)的是______________。(5)能說明A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)達到平衡狀態(tài)的是________________。(6)能說明NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)達到平衡狀態(tài)的是________________。(7)能說明5CO(g)＋I2O5(s)5CO2(g)＋I2(s)達到平衡狀態(tài)的是________________。2．若上述題目改成一定溫度下的恒壓密閉容器，結(jié)果又如何？3．汽車凈化的主要原理為2NO(g)＋2CO(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))2CO2(g)＋N2(g)ΔH<0。若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是________。失誤防范化學(xué)平衡標(biāo)志判斷“三關(guān)注”關(guān)注反應(yīng)條件，是恒溫恒容，恒溫恒壓，還是絕熱恒容容器；關(guān)注反應(yīng)特點，是等體積反應(yīng)，還是非等體積反應(yīng)；關(guān)注特殊情況，是否有固體參加或生成，或固體的分解反應(yīng)。題組二化學(xué)平衡狀態(tài)移動方向及結(jié)果的判定4．在一定條件下，可逆反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0達到平衡，當(dāng)分別改變下列條件時，請?zhí)羁眨?1)保持容器容積不變，通入一定量NO2，則達到平衡時NO2的百分含量________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)；保持容器容積不變，通入一定量N2O4，則達到平衡時NO2的百分含量________________。(2)保持壓強不變，通入一定量NO2，則達到平衡時NO2的百分含量________；保持壓強不變，通入一定量N2O4，則達到平衡時NO2的百分含量__________。(3)保持容器容積不變，通入一定量氖氣，則達到平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率__________；保持壓強不變，通入氖氣使體系的容積增大一倍，則達到平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率______。5．(2023·江蘇，15)在體積均為L的兩恒容密閉容器中加入足量的相同的碳粉，再分別加入molCO2和molCO2，在不同溫度下反應(yīng)CO2(g)＋C(s)2CO(g)達到平衡，平衡時CO2的物質(zhì)的量濃度c(CO2)隨溫度的變化如圖所示(圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ點均處于曲線上)。下列說法正確的是()A．反應(yīng)CO2(g)＋C(s)=2CO(g)的ΔS>0、ΔH<0B．體系的總壓強p總：p總(狀態(tài)Ⅱ)>2p總(狀態(tài)Ⅰ)C．體系中c(CO)：c(CO，狀態(tài)Ⅱ)<2c(CO，狀態(tài)Ⅲ)D．逆反應(yīng)速率v逆：v逆(狀態(tài)Ⅰ)>v逆(狀態(tài)Ⅲ)6．(2023·天津理綜，6)某溫度下，在2L的密閉容器中，加入1molX(g)和2molY(g)發(fā)生反應(yīng)：X(g)＋mY(g)3Z(g)平衡時，X、Y、Z的體積分數(shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1molZ(g)，再次達到平衡后，X、Y、Z的體積分數(shù)不變。下列敘述不正確的是()A．m＝2B．兩次平衡的平衡常數(shù)相同C．X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1D．第二次平衡時，Z的濃度為mol·L－1方法技巧對于反應(yīng)物或生成物只有一種的可逆反應(yīng)而言，在改變物質(zhì)濃度而引起化學(xué)平衡移動時應(yīng)遵循或應(yīng)用下列方法進行分析：(1)建模法分析化學(xué)平衡當(dāng)容器Ⅱ中的投料量是容器Ⅰ中的n倍時，可通過建模思想來進行考慮。一般解題步驟[以PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)為例]：①建模：構(gòu)建容器Ⅰ的模型：pⅠ(始)pⅠ(平)Ⅰeq\x(1molPCl5)eq\o(→,\s\up7(恒容))eq\x(PCl5M%)②解模：將容器Ⅱ進行拆分，構(gòu)建新的模型(用實線箭號表示狀態(tài)變化的方向，用虛線箭號表示虛擬的過程)：Ⅱ最后將虛擬出的兩個平衡狀態(tài)進行加壓，把體積較大的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)化為體積較小的平衡狀態(tài)。即容器Ⅱ的反應(yīng)相當(dāng)于在虛擬容器的基礎(chǔ)上增大壓強，平衡逆向移動，容器Ⅱ相對于容器Ⅰ，PCl5的體積分數(shù)增大。(2)在溫度、壓強不變的體系中加入某種氣體反應(yīng)物(或生成物)的平衡移動問題：對于aA(g)bB(g)＋cC(g)或bB(g)＋cC(g)aA(g)，當(dāng)T、p不變時，加入A氣體，平衡移動的最終結(jié)果與原平衡等效，相當(dāng)于平衡不移動；而加入B或C，則平衡的移動由濃度決定?？键c三全面突破化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率1．化學(xué)平衡常數(shù)的全面突破(1)數(shù)學(xué)表達式：對于反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)來說，K＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。注意①不要把反應(yīng)體系中純固體、純液體以及稀水溶液中水的濃度寫進平衡常數(shù)表達式。如：CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)K＝c(CO2)Cr2Oeq\o\al(2－,7)(aq)＋H2O(l)2CrOeq\o\al(2－,4)(aq)＋2H＋(aq)K＝eq\f(c2CrO\o\al(2－,4)·c2H＋,cCr2O\o\al(2－,7))但在非水溶液中，若有水參加或生成，則此時水的濃度不可視為常數(shù)，應(yīng)寫進平衡常數(shù)表達式中。如：C2H5OH＋CH3COOHCH3COOC2H5＋H2OK＝eq\f(cCH3COOC2H5·cH2O,cC2H5OH·cCH3COOH)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)K＝eq\f(cCO·cH2,cH2O)②同一化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)方程式寫法不同，其平衡常數(shù)表達式及數(shù)值亦不同。如：N2O4(g)2NO2(g)K＝eq\f(c2NO2,cN2O4)eq\f(1,2)N2O4(g)NO2(g)K′＝eq\f(cNO2,c\f(1,2)N2O4)＝eq\r(K)2NO2(g)N2O4(g)K″＝eq\f(cN2O4,c2NO2)＝eq\f(1,K)因此書寫平衡常數(shù)表達式及數(shù)值時，要與化學(xué)反應(yīng)方程式相對應(yīng)，否則意義就不明確。(2)平衡常數(shù)的意義①平衡常數(shù)可表示反應(yīng)進行的程度。K越大，反應(yīng)進行的程度越大，K>105時，可以認為該反應(yīng)已經(jīng)進行完全。轉(zhuǎn)化率也能表示反應(yīng)進行的程度，轉(zhuǎn)化率不僅與溫度有關(guān)，而且與起始條件有關(guān)。②K的大小只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物起始濃度的大小無關(guān)。(3)濃度商：可逆反應(yīng)進行到某時刻(包括化學(xué)平衡)時，生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪之積與反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪之積的比值稱為濃度商(Q)。當(dāng)Q＝K時，該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；Q<K時，該反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行；Q>K時，該反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行。2．轉(zhuǎn)化率的全面突破(1)轉(zhuǎn)化率的計算公式α(A)＝eq\f(ΔnA,nA)×100%＝eq\f(ΔcA,cA)×100%。(2)轉(zhuǎn)化率的變化分析在一恒容密閉容器中通入amolA、bmolB發(fā)生反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)，達到平衡后，改變下列條件，分析轉(zhuǎn)化率的變化情況(用“增大”、“減小”或“不變”表示)：①再通入bmolB，α(A)________，α(B)________。②再通入amolA、bmolB：若a＋b>c，α(A)________、α(B)________；若a＋b＝c，α(A)________、α(B)________；若a＋b<c，α(A)________、α(B)________。1．(2023·重慶理綜，7)羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑，能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在恒容密閉容器中，將CO和H2S混合加熱并達到下列平衡：CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)K＝反應(yīng)前CO物質(zhì)的量為10mol，平衡后CO物質(zhì)的量為8mol。下列說法正確的是()A．升高溫度，H2S濃度增加，表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．通入CO后，正反應(yīng)速率逐漸增大C．反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為7molD．CO的平衡轉(zhuǎn)化率為80%2．將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入體積為1L的恒溫密閉容器中，各物質(zhì)濃度隨時間變化的關(guān)系如圖1所示。計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________。反應(yīng)進行到20min時，再向容器內(nèi)充入一定量NO2,10min后達到新的平衡，此時測得c(NO2)＝mol·L－1。(1)第一次平衡時混合氣體中NO2的體積分數(shù)為w1，達到新平衡后混合氣體中NO2的體積分數(shù)為w2，則w1________w2(填“>”、“＝”或“<”)。(2)請在圖2中畫出20min后各物質(zhì)的濃度隨時間變化的曲線(曲線上必須標(biāo)出“X”和“Y”)。3．(2023·山東理綜，29)研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，涉及如下反應(yīng)：2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)K1ΔH1<0(Ⅰ)2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)K2ΔH2<0(Ⅱ)(1)4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常數(shù)K＝________(用K1、K2表示)。(2)為研究不同條件對反應(yīng)(Ⅱ)的影響，在恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中加入molNO和molCl2，10min時反應(yīng)(Ⅱ)達到平衡。測得10min內(nèi)v(ClNO)＝×10－3mol·L－1·min－1，則平衡后n(Cl2)＝________mol，NO的轉(zhuǎn)化率α1＝________。其他條件保持不變，反應(yīng)(Ⅱ)在恒壓條件下進行，平衡時NO的轉(zhuǎn)化率α2________α1(填“>”、“<”或“＝”)，平衡常數(shù)K2________(填“增大”、“減小”或“不變”)。若要使K2減小，可采取的措施是________________________________________________________________________。考點四看圖識圖借圖破解1．圖像類型(1)濃度—時間如A(g)＋B(g)AB(g)(2)含量—時間—溫度(壓強)(C%指產(chǎn)物的質(zhì)量分數(shù)，B%指某反應(yīng)物的質(zhì)量分數(shù))(3)恒壓(或恒溫)線(c表示反應(yīng)物的平衡濃度，α表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率)圖①，若p1>p2>p3，則正反應(yīng)為氣體體積________的反應(yīng)，ΔH________0；圖②，若T1>T2，則正反應(yīng)為________反應(yīng)。(4)幾種特殊圖像①對于化學(xué)反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，M點前，表示從反應(yīng)物開始，v正>v逆；M點為剛達到平衡點(如下圖)；M點后為平衡受溫度的影響情況，即升溫，A的百分含量增加或C的百分含量減少，平衡左移，故正反應(yīng)ΔH<0。②對于化學(xué)反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L線上所有的點都是平衡點(如右圖)。L線的左上方(E點)，A的百分含量大于此壓強時平衡體系的A的百分含量，所以，E點v正>v逆；則L線的右下方(F點)，v正<v逆。2．分析方法(1)認清坐標(biāo)系，弄清縱、橫坐標(biāo)所代表的意義，并與有關(guān)原理相結(jié)合。(2)看清起點，分清反應(yīng)物、生成物。濃度減小的是反應(yīng)物，濃度增大的是生成物，一般生成物多數(shù)以原點為起點。(3)看清曲線的變化趨勢，注意漸變和突變，分清正、逆反應(yīng)，從而判斷反應(yīng)特點。(4)注意終點。例如，在濃度—時間圖像上，一定要看清終點時反應(yīng)物的消耗量、生成物的增加量，并結(jié)合有關(guān)原理進行推理判斷。(5)先拐先平。例如，在轉(zhuǎn)化率—時間圖像上，先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡，此時逆向推理可得該曲線對應(yīng)的溫度高、濃度大或壓強大。(6)定一議二。當(dāng)圖像中有三個量時，先確定一個量不變再討論另外兩個量的關(guān)系。3．繪圖要領(lǐng)一標(biāo)：標(biāo)原點，標(biāo)橫、縱坐標(biāo)的物理量及單位。二比：比照原圖像，畫出新圖像，并標(biāo)明。題組一識別圖像、聯(lián)系規(guī)律、判斷正誤1．(2023·四川理綜，7)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng)：C(s)＋CO2(g)2CO(g)，平衡時，體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示：已知：氣體分壓(p分)＝氣體總壓(p總)×體積分數(shù)。下列說法正確的是()A．550℃時，若充入惰性氣體，v正、v逆均減小，平衡不移動B．650℃時，反應(yīng)達平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為%C．T℃時，若充入等體積的CO2和CO，平衡向逆反應(yīng)方向移動D．925℃時，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp＝總2．(2023·安徽理綜，11)汽車尾氣中，NO產(chǎn)生的反應(yīng)為N2(g)＋O2(g)2NO(g)。一定條件下，等物質(zhì)的量的N2(g)和O2(g)在恒容密閉容器中反應(yīng)，下圖曲線a表示該反應(yīng)在溫度T下N2的濃度隨時間的變化，曲線b表示該反應(yīng)在某一起始條件改變時N2的濃度隨時間的變化。下列敘述正確的是()A．溫度T下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(4c0－c12,c\o\al(2,1))B．溫度T下，隨著反應(yīng)的進行，混合氣體的密度減小C．曲線b對應(yīng)的條件改變可能是加入了催化劑D．若曲線b對應(yīng)的條件改變是溫度，可判斷該反應(yīng)的ΔH<0題組二辨別圖表、提取信息、綜合應(yīng)用3．[2023·全國卷Ⅰ，28(4)]Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g)H2(g)＋I2(g)在716K時，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分數(shù)x(HI)與反應(yīng)時間t的關(guān)系如下表：t/min020406080120x(HI)1x(HI)0①根據(jù)上述實驗結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計算式為________________________________________________________________________。②上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正＝k正x2(HI)，逆反應(yīng)速率為v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為________(以K和k正表示)。若k正＝7min－1，在t＝40min時，v正＝________min－1。③由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時，反應(yīng)重新達到平衡，相應(yīng)的點分別為______________(填字母)。4．[2023·山東理綜，30(1)(2)]合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸放氫性能，在配合氫能的開發(fā)中起著重要作用。(1)一定溫度下，某貯氫合金(M)的貯氫過程如圖所示，縱軸為平衡時氫氣的壓強(p)，橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數(shù)比(H/M)。在OA段，氫溶解于M中形成固溶體MHx，隨著氫氣壓強的增大，H/M逐漸增大；在AB段，MHx與氫氣發(fā)生氫化反應(yīng)生成氫化物MHy，氫化反應(yīng)方程式為zMHx(s)＋H2(g)zMHy(s)ΔH1(Ⅰ)；在B點，氫化反應(yīng)結(jié)束，進一步增大氫氣壓強，H/M幾乎不變。反應(yīng)(Ⅰ)中z＝________(用含x和y的代數(shù)式表示)。溫度為T1時，2g某合金4min內(nèi)吸收氫氣240mL，吸氫速率v＝________mL·g－1·min－1。反應(yīng)Ⅰ的焓變ΔH1________0(填“>”“<”或“＝”)。(2)η表示單位質(zhì)量貯氫合金在氫化反應(yīng)階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例，則溫度為T1、T2時，η(T1)________η(T2)(填“>”“<”或“＝”)。當(dāng)反應(yīng)(Ⅰ)處于圖中a點時，保持溫度不變，向恒容體系中通入少量氫氣，達到平衡后反應(yīng)(Ⅰ)可能處于圖中的________點(填“b”“c”或“d”)，該貯氫合金可通過________或________的方式釋放氫氣。學(xué)生用書答案精析專題八化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡考點一知識精講3．(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×4．(1)×(2)√(3)√(4)√(5)√(6)√(7)×(8)√題組集訓(xùn)1．Ⅰ.(1)mol·L－1·s－1(2)X(g)＋Y(g)2Z(g)Ⅱ.(1)3A(g)＋B(g)2C(g)(2)(3)乙>甲>丙Ⅲ.(1)升高溫度加入催化劑減小壓強(2)t3～t4段解析Ⅰ.(1)分析圖像知Δc(Z)＝eq\fmol,2L)＝mol·L－1，v(Z)＝eq\fmol·L－1,10s)＝mol·L－1·s－1。(2)由各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的量：X為mol，Y為mol，Z為mol，可知方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比為1∶1∶2，則化學(xué)方程式為X(g)＋Y(g)2Z(g)。Ⅱ.(1)前4s內(nèi)，Δc(A)＝mol·L－1－mol·L－1＝mol·L－1，v(A)＝mol·L－1÷4s＝mol·L－1·s－1；v(A)∶v(C)＝a∶c＝mol·L－1·s－1)∶mol·L－1·s－1)＝3∶2，由圖像知，在12s時Δc(A)∶Δc(B)＝mol·L－1)∶mol·L－1)＝3∶1＝a∶b，則a、b、c三者的比例為3∶1∶2，所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A(g)＋B(g)2C(g)。(2)生成物C的濃度從0開始增加，到12s時達到最大，Δc(A)∶Δc(C)＝a∶c＝3∶2，所以Δc(C)＝2×mol·L－1÷3＝mol·L－1。(3)丙容器中v(C)＝mol·L－1·min－1＝mol·L－1·s－1，則甲容器中eq\f(vA,a)＝eq\f(vA,3)＝eq\fmol·L－1·s－1,3)＝mol·L－1·s－1，乙容器中eq\f(vB,b)＝eq\f(vB,1)＝eq\fmol·L－1·s－1,1)＝mol·L－1·s－1，丙容器中eq\f(vC,c)＝eq\f(vC,2)＝eq\fmol·L－1·s－1,2)＝mol·L－1·s－1，故甲、乙、丙三個容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序為乙>甲>丙。Ⅲ.審題視角注意圖像特點，以及外界條件對速率影響的圖像規(guī)律和濃度圖像無跳躍性等。(1)t1時，v逆增大程度比v正增大程度大，說明改變的條件是升高溫度。t3時，v正、v逆同等程度地增大，說明加入了催化劑。t4時，v正、v逆都減小且v正減小的程度大，平衡向逆反應(yīng)方向移動。(2)由于在t3時刻加入的是催化劑，所以t3～t4段反應(yīng)速率最快。2．(1)Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑(2)CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成銅鋅原電池，加快了H2產(chǎn)生的速率(3)Ag2SO4(4)升高反應(yīng)溫度，適當(dāng)增加硫酸的濃度，增大鋅粒的表面積等(答兩種即可)(5)①3010②灰黑暗紅③當(dāng)加入一定量的CuSO4后，生成的單質(zhì)Cu會沉積在Zn的表面，減少了Zn與溶液的接觸面積解析(1)分析實驗中涉及的物質(zhì)：Zn、CuSO4、H2SO4，其中能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有2個：Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑。(2)由于Zn與CuSO4反應(yīng)生成的Cu附著在Zn片表面，構(gòu)成銅鋅原電池，從而加快了H2產(chǎn)生的速率。(3)4種溶液中能與Zn發(fā)生置換反應(yīng)的只有Ag2SO4：Zn＋Ag2SO4=ZnSO4＋2Ag。(4)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素，則加快反應(yīng)速率的方法還有：增大反應(yīng)物濃度、升高溫度、使用催化劑、增大鋅粒的表面積等。注意：H2SO4濃度不能過大，濃硫酸與Zn反應(yīng)不生成H2。(5)若研究CuSO4的量對H2生成速率的影響，則實驗中除CuSO4的量不同之外，其他物質(zhì)的量均相同，則V1＝V2＝V3＝V4＝V5＝30mL，最終溶液總體積相同。由實驗F可知，溶液的總體積均為50mL，則V6＝10mL，V9＝mL。隨著CuSO4的量增大，附著在Zn片表面的Cu會越來越多，被覆蓋的Zn不能與H2SO4接觸，則H2生成速率會減慢，且Zn片表面的Cu為暗紅色。3．(1)①溫度催化劑②其他條件不變，升高反應(yīng)溫度，H2O2分解速率加快(或其他條件不變，使用合適的催化劑，H2O2分解速率加快等合理答案)(2)①2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑②催化劑的顆粒大小(或催化劑的表面積)解析(1)從本題提供的表格中的數(shù)據(jù)和條件進行分析可以得到在該小組設(shè)計方案時，考慮到了濃度、溫度和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。分析(Ⅰ)、(Ⅱ)組實驗可以得到在其他條件不變時，升高反應(yīng)溫度，H2O2分解速率加快；分析(Ⅱ)、(Ⅲ)組實驗可以得到在其他條件不變時使用合適的催化劑，H2O2分解速率加快。(2)②在實驗中可以看到在其他條件不變時，MnO2的顆粒大小不同使帶火星的木條看到的現(xiàn)象不同，反應(yīng)完成需要的時間也不同，故可得答案。4．AB[鋅與稀鹽酸反應(yīng)過程中，若加入物質(zhì)使反應(yīng)速率增大，則溶液中的氫離子濃度增大，但由于不影響氫氣的生成量，故氫離子的總物質(zhì)的量不變。A項，硫酸鉀為強酸強堿鹽，不發(fā)生水解，若加入其溶液，則對鹽酸產(chǎn)生稀釋作用，氫離子濃度減小，但H＋物質(zhì)的量不變，正確；B項，加入醋酸鈉，則與鹽酸反應(yīng)生成醋酸，使溶液中氫離子濃度減小，隨著反應(yīng)的進行，CH3COOH最終又完全電離，故H＋物質(zhì)的量不變，正確；C項，加入硫酸銅溶液，Cu2＋會與鋅反應(yīng)生成銅，構(gòu)成原電池，會加快反應(yīng)速率，但H＋物質(zhì)的量不變，錯誤；D項，加入碳酸鈉溶液，會與鹽酸反應(yīng)，使溶液中的氫離子的物質(zhì)的量減少，導(dǎo)致反應(yīng)速率減小，生成氫氣的量減少，錯誤。]5．B[A項，合成氨反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，正反應(yīng)、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率都增大，但是溫度對吸熱反應(yīng)的速率影響更大，所以對該反應(yīng)來說，對逆反應(yīng)速率影響更大，錯誤；B項，合成氨的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，所以平衡正向移動，正確；C項，減小反應(yīng)物濃度，使正反應(yīng)的速率減小，由于生成物的濃度沒有變化，所以逆反應(yīng)速率不變，逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，所以化學(xué)平衡逆向移動，錯誤；D項，加入催化劑，使正反應(yīng)、逆反應(yīng)速率改變的倍數(shù)相同，正反應(yīng)、逆反應(yīng)速率相同，化學(xué)平衡不發(fā)生移動，錯誤。]6．AB考點二題組集訓(xùn)1．(1)①③④⑦(2)⑤⑦(3)①③④⑤⑦(4)①②③④⑦(5)②④⑦(6)①②③(7)②④⑦2．(1)②③④⑦(2)⑤⑦(3)②③④⑤⑦(4)②③④⑦(5)②④⑦(6)②③(7)②④⑦3．bd4．(1)減小減小(2)不變不變(3)不變減小解析(1)保持容器容積不變，通入一定量NO2，則增加了NO2的濃度，所以平衡正向移動，且NO2轉(zhuǎn)化率比原來大，NO2的百分含量減??；保持容器容積不變，通入一定量N2O4，則增加了N2O4的濃度，所以平衡逆向移動，但其進行的程度比原來的N2O4的轉(zhuǎn)化率要小，所以NO2的百分含量減小。(2)保持壓強不變，通入一定量NO2或N2O4，不影響平衡，所以NO2的百分含量不變。(3)保持容器容積不變，通入一定量氖氣，此過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度都沒有發(fā)生改變，所以平衡不移動，NO2的轉(zhuǎn)化率不變；保持壓強不變，通入氖氣使體系的容積增大一倍，則相當(dāng)于減小壓強，所以平衡向生成NO2的方向移動，所以NO2的轉(zhuǎn)化率會減小。5．BC[A項，C和CO2反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，ΔH>0，故A錯誤；B項，狀態(tài)Ⅰ是通入molCO2，狀態(tài)Ⅱ是通入molCO2，狀態(tài)Ⅱ可以看作先通molCO2，此時的壓強相等，再通入molCO2，假如平衡不移動，此時的壓強等于2倍p總(狀態(tài)Ⅰ)，但要滿足CO2的濃度相等，應(yīng)對此體系加熱使反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，氣體物質(zhì)的量增加，因此p總(狀態(tài)Ⅱ)>2p總(狀態(tài)Ⅰ)，故正確；C項，狀態(tài)Ⅱ可以看作先通molCO2，此時兩者CO的濃度相等，再通入molCO2，假如平衡不移動，狀態(tài)ⅡCO的濃度等于2倍狀態(tài)Ⅲ，但再充入CO2，相當(dāng)于增大壓強，平衡右移，消耗CO，因此c(CO，狀態(tài)Ⅱ)<2c(CO，狀態(tài)Ⅲ)，故正確；D項，溫度越高，反應(yīng)速率越快，v逆(狀態(tài)Ⅰ)<v逆(狀態(tài)Ⅲ)，故錯誤。]6．D[A項，由題意可知兩種條件下X、Y、Z的初始物質(zhì)的量不同，而最終平衡狀態(tài)相同，則兩種條件下建立的平衡為溫度、容積不變時的等效平衡，故滿足反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)計量數(shù)之和相等，則1＋m＝3，m＝2，正確；B項，溫度不變，平衡常數(shù)不變，正確；C項，X、Y的初始物質(zhì)的量之比為1∶2，根據(jù)方程式可知參加反應(yīng)的X、Y的物質(zhì)的量之比也為1∶2，故X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1，正確；D項，由方程式可知該反應(yīng)中反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，所以第二次平衡時氣體的總物質(zhì)的量為4mol，則Z的物質(zhì)的量為4mol×10%＝mol，Z的濃度為mol÷2L＝mol·L－1，錯誤。]考點三知識精講2．(2)①增大減?、谠龃笤龃蟛蛔儾蛔儨p小減小題組集訓(xùn)1．C[A項，升高溫度，H2S濃度增大，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱，錯誤；B項，通入CO氣體瞬間正反應(yīng)速率增大，達到最大值，向正反應(yīng)方向建立新的平衡，正反應(yīng)速率開始減小，錯誤；C項，設(shè)反應(yīng)前H2S的物質(zhì)的量為nmol，容器的容積為1L，則CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)K＝n(始)/mol10n00n(變)/mol2222n(平)/mol8n－222因為該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，所以有K＝eq\f(2×2,8×n－2)＝，解得n＝7，正確；D項，根據(jù)上述計算可知CO的轉(zhuǎn)化率為20%，錯誤。]2．(1)>(2)解析由變化量可知圖像中X為NO2、Y為N2O4，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為N2O4(g)2NO2(g)，達到平衡后c(NO2)＝mol·L－1、c(N2O4)＝mol·L－1，平衡常數(shù)K＝eq\f(c2NO2,cN2O4)＝。再向容器內(nèi)充入一定量NO2,10min后達到新的平衡，此時測得c(NO2)＝mol·L－1，平衡常數(shù)不變，則此時c(N2O4)＝mol·L－1，c(N2O4)增加了mol·L－1，則消耗c(NO2)為mol·L－1,20min時c(NO2)＝mol·L－1，進而畫出圖像。w1＝eq\f,＋×100%＝60%、w2＝eq\f,＋×100%＝50%，w1>w2。3．(1)Keq\o\al(2,1)/K2(2)×10－275%>不變升高溫度解析(1)觀察題給的三個方程式可知，題目所求的方程式可由(Ⅰ)×2－(Ⅱ)得到，故該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(K\o\al(2,1),K2)。(2)由題給數(shù)據(jù)可知，n(ClNO)＝×10－3mol·L－1·min－1×10min×2L＝mol。故n(Cl2)＝mol；NO的轉(zhuǎn)化率α1＝eq\fmol,mol)×100%＝75%。其他條件保持不變，由恒容條件(2L)改為恒壓條件，因該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，平衡正向移動，NO的轉(zhuǎn)化率增大，即α2>α1；平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù)，故由恒容條件改為恒壓條件時平衡常數(shù)不變；要使平衡常數(shù)減小，平衡應(yīng)逆向移動，因為反應(yīng)(Ⅱ)是放熱反應(yīng)，故應(yīng)升高溫度。考點四知識精講1．(3)減小<放熱題組集訓(xùn)1．B[A項，C(s)＋CO2(g)2CO(g)的正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，由于反應(yīng)容器為體積可變的恒壓密閉容器，充入惰性氣體容器體積擴大，對反應(yīng)體系相當(dāng)于減小壓強，故v正、v逆均減小，平衡正向移動，錯誤；B項，由圖可知，650℃時若設(shè)起始時CO2的體積為1L，平衡時CO2消耗的體積為xL，則C(s)＋CO2(s)2CO(g)V始10V變x2xV平1－x2xeq\f(2x,1－x＋2x)×100%＝%，x＝，CO2的轉(zhuǎn)化率為25%，正確；C項，由圖可知，T℃時平衡體系中CO和CO2的體積分數(shù)均為50%，故恒壓時充入等體積的CO2和CO兩種氣體平衡不發(fā)生移動，錯誤；D項，925℃時，CO的平衡分壓p(CO)＝p總×%，CO2的平衡分壓p(CO2)＝p總×4%，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義可知Kp＝eq\f(p2CO,pCO2)＝eq\f(p總×96%2,p總×%)＝總，錯誤。]2．A[A項，在溫度T下，由曲線a可知，達到平衡后N2、O2、NO的濃度分別為c1mol·L－1、c1mol·L－1、2(c0－c1)mol·L－1，所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(4c0－c12,c\o\al(2,1))，正確；B項，反應(yīng)前后，混合氣體的體積與質(zhì)量都沒有發(fā)生改變，所以混合氣體的密度不變，錯誤；C項，加入催化劑只改變反應(yīng)速率而不改變反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，若加入催化劑達到平衡后，c(N2)應(yīng)與曲線a對應(yīng)的平衡濃度相同，錯誤；D項，若曲線b對應(yīng)的條件改變是溫度，由于曲線b相對于曲線a先達到了平衡，故應(yīng)該為升溫，升高溫度，N2的平衡濃度減小，說明平衡向正向移動，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0，錯誤。]3．①eq\f×,②k正/K×10－3③A點、E點解析①2HI(g)H2(g)＋I2(g)是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)。反應(yīng)后x(HI)＝，則x(H2)＝x(I2)＝，K＝eq\f(cH2·cI2,c2HI)＝eq\f(\f,V)×\f,V),\f,V)2)＝eq\f×,。②到達平衡時，v正＝v逆，即k正x2(HI)＝k逆x(H2)x(I2)，k逆＝k正·eq\f(x2HI,xH2xI2)＝k正/K。在t＝40min時，x(HI)＝，v正＝k正x2(HI)＝7min－1×2＝×10－3min－1。③原平衡時，x(HI)為，x(H2)為，二者圖中縱坐標(biāo)均約為(因為平衡時v正＝v逆)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均加快，對應(yīng)兩點在上面，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，x(HI)減小(A點符合)，x(H2)增大(E點符合)。4．(1)eq\f(2,y－x)30<(2)>c加熱減壓解析(1)根據(jù)H原子守恒得zx＋2＝zy，則z＝eq\f(2,y－x)。由題中所給數(shù)據(jù)可知吸氫速率v＝240mL÷2g÷4min＝30mL·g－1·min－1。由圖像可知，T1<T2，且T2時氫氣的壓強大，說明升高溫度平衡向生成氫氣的方向移動，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故ΔH1<0。(2)由圖像可知，固定橫坐標(biāo)不變，即氫原子與金屬原子個數(shù)比相同時，T2時氫氣的壓強大，說明吸氫能力弱，故η(T1)>η(T2)。處于圖中a點時，保持溫度不變，向恒容體系中通入少量氫氣，H2濃度增大，平衡正向移動，一段時間后再次達到平衡，此時H/M增大，故可能處于圖中的c點。由氫化反應(yīng)方程式及圖像可知，這是一個放熱的氣體體積減小的反應(yīng)，根據(jù)平衡移動原理，要使平衡向左移動釋放H2，可改變的條件是：升溫或減壓。專題八化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡一、單項選擇題1．在恒容密閉容器中，用銅鉻的氧化物作催化劑，用一定量的HCl(g)和O2制取Cl2的原理為4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH<0。下列有關(guān)說法不正確的是()A．平衡前，隨著反應(yīng)的進行，容器內(nèi)壓強變小B．平衡時，其他條件不變，分離出H2O(g)，逆反應(yīng)速率減小C．平衡時，其他條件不變，升高溫度平衡常數(shù)增大D．其他條件不變，使用不同催化劑，HCl(g)的轉(zhuǎn)化率不變2．下列有關(guān)圖像分析正確的是()AB反應(yīng)從開始到平衡的平均速率v(B)＝mol·L－1·min－1N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，T1和T2表示溫度，則：T1>T2CDA(g)＋B(g)C(s)＋2D(g)ΔH>0，反應(yīng)至15min時，改變的條件是降低溫度2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－kJ·mol－1，當(dāng)x表示溫度時，y表示平衡常數(shù)K3.(2023·揚州高三質(zhì)檢)以二氧化碳和氫氣為原料制取乙醇的反應(yīng)為2CO2(g)＋6H2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)ΔH<0。某壓強下的密閉容器中，按CO2和H2的物質(zhì)的量比為1∶3投料，不同溫度下平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量百分數(shù)(y%)隨溫度變化如圖所示。下列說法正確的是()A．a(chǎn)點的平衡常數(shù)小于b點B．b點，v正(CO2)＝v逆(H2O)C．a(chǎn)點，H2和H2O物質(zhì)的量相等D．其他條件恒定，充入更多H2，v(CO2)不變4．相同溫度下，容積相同的甲、乙、丙3個恒容密閉容器中均發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1實驗測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下：容器編號起始時各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol達到平衡時體系能量的變化/kJSO2O2SO3甲210Q1乙Q2丙002Q3下列判斷中正確的是()A．197>Q2>Q1B．若升高溫度，反應(yīng)的熱效應(yīng)不變C．Q3＝－197kJD．生成1molSO3(l)時放出的熱量大于kJ5．鐵的氧化物可用于脫除煤氣中的H2S，有一步反應(yīng)為Fe3O4(s)＋3H2S(g)＋H2(g)3FeS(s)＋4H2O(g)其溫度與平衡常數(shù)的關(guān)系如圖所示。對此反應(yīng)原理的理解正確的是()A．H2S是還原劑B．脫除H2S的反應(yīng)是放熱反應(yīng)C．溫度越高H2S的脫除率越大D．壓強越小H2S的脫除率越高6．化學(xué)中常用圖像直觀地描述化學(xué)反應(yīng)的進程或結(jié)果。只改變一個條件，則下列對圖像的解讀正確的是()A．圖①說明此反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．圖②說明NO2的轉(zhuǎn)化率b>a>cC．圖③說明t秒時合成氨反應(yīng)達到平衡D．圖④說明生成物D一定是氣體二、不定項選擇題7．室溫下，把SiO2細粉放入蒸餾水中，攪拌至平衡，生成H4SiO4溶液(SiO2＋2H2OH4SiO4)，該反應(yīng)平衡常數(shù)K隨溫度的變化如圖所示，攪拌1小時，測得H4SiO4的質(zhì)量分數(shù)為%(溶液密度為g·mL－1)。下列分析正確的是()A．該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達式為K＝c(H4SiO4)B．該生成H4SiO4的反應(yīng)為放熱反應(yīng)C．用H4SiO4表示的反應(yīng)速率為×10－2mol·L－1·h－1D．若K值變大，在平衡移動時逆反應(yīng)速率先增大后減小8．已知：氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子的相互反應(yīng)為4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)ΔH<0在恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中加入molNO2和molNaCl，第10min時反應(yīng)達到平衡，此時n(NaNO3)＝mol。下列敘述中正確的是()A．10min內(nèi)以NO濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(NO)＝mol·L－1·min－1B．反應(yīng)速率與NaCl的濃度有關(guān)C．升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大D．4v(NO2)＝2v(NO)＝v(Cl2)三、非選擇題9．(2023·常州聯(lián)考)Ⅰ.甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示：化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)溫度/℃500800①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)K1②H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)K③3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)K3(1)據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3＝________________________________________________________________________(用K1、K2表示)。500℃時測得反應(yīng)③在某時刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L－1)分別為、、、，則此時v正________v逆(填“>”、“＝”或“<”)。(2)在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②，已知c(CO)—反應(yīng)時間t變化曲線Ⅰ如圖所示，若在t0時刻分別改變一個條件，曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅱ和曲線Ⅲ。當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅱ時，改變的條件是________________________________________________________________________。當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍€Ⅲ時，改變的條件是________________________________________________________________________。Ⅱ.利用CO和H2可以合成甲醇，反應(yīng)原理為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。一定條件下，在容積為VL的密閉容器中充入amolCO與2amolH2合成甲醇，平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如下圖所示。(1)p1________p2(填“>”、“<”或“＝”)，理由是___________________________________________________________________________________________________________。(2)該甲醇合成反應(yīng)在A點的平衡常數(shù)K＝________(用a和V表示)。(3)該反應(yīng)達到平衡時，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的關(guān)系是CO________H2。(填“>”、“<”或“＝”)(4)下列措施中能夠同時滿足增大反應(yīng)速率和提高CO轉(zhuǎn)化率的是________(填字母)。A．使用高效催化劑B．降低反應(yīng)溫度C．增大體系壓強D．不斷將CH3OH從反應(yīng)混合物中分離出來E．增加等物質(zhì)的量的CO和H210．工業(yè)生產(chǎn)硝酸銨的流程如下圖所示：請回答下列問題：(1)已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－kJ·mol－1。①在500℃、×107Pa和鐵催化條件下向一密閉容器中充入1molN2和3molH2，充分反應(yīng)后，放出的熱量____________(填“大于”、“小于”或“等于”)kJ。②為提高H2的轉(zhuǎn)化率，實際生產(chǎn)中宜采取的措施有________(填字母)。A．降低溫度B．最適合催化劑活性的適當(dāng)高溫C．適當(dāng)增大壓強D．減小壓強E．循環(huán)利用和不斷補充氮氣F．及時移出氨(2)該流程中鉑—銠合金網(wǎng)上的氧化還原反應(yīng)為4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)。①已知鉑—銠合金網(wǎng)未預(yù)熱也會發(fā)熱，則隨著溫度升高，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K________(填“增大”、“減小”或“不變”)，理由是______________________________________________________________________________________________________________。②若其他條件不變，則下列圖像正確的是________(填字母)。③在1L容積固定的密閉容器中發(fā)生該反應(yīng)，部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度隨時間變化如下表所示：物質(zhì)的量濃度時間c(NH3)/mol·L－1c(O2)/mol·L－1c(NO)/mol·L－1起始000第4min時000第6min時000第8min時000反應(yīng)在第6～8min時改變了條件，改變的條件可能是____________；在從起始到第4min末用NH3表示的該反應(yīng)的平均速率是________mol·L－1·mol－1。11．(2023·南京調(diào)研)“C1化學(xué)”是指以碳單質(zhì)或分子中含1個碳原子的物質(zhì)(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)為原料合成工業(yè)產(chǎn)品的化學(xué)工藝，對開發(fā)新能源和控制環(huán)境污染有重要意義。(1)一定溫度下，在甲、乙兩個容積均為2L的密閉容器中，分別發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－kJ·mol－1。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：容器甲乙起始投入物質(zhì)1molCO2(g)和3molH2(g)1molCH3OH(g)和1molH2O(g)平衡時c(CH3OH)c1c2平衡時能量變化放出kJ吸收akJ則：c1________c2(填“>”、“<”或“＝”)；a＝__________________。(2)科學(xué)家成功研制出一種新型催化劑，能將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄?。在常壓?00℃條件下，CO2與H2按體積之比1∶4反應(yīng)，CO2轉(zhuǎn)化率可達90%。一定條件下，某興趣小組在容積為VL的密閉容器中發(fā)生此反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)。①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為___________________________________________________。②由圖1可知該反應(yīng)的ΔH________0(填“>”、“<”或“＝”)；300℃時，從反應(yīng)開始到達平衡，以H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是__________________(用nA、tA、V表示)。(3)已知CO2(g)＋2CH3OH(g)CH3OCOOCH3(g)＋H2O(g)ΔH，控制一定條件，該反應(yīng)能自發(fā)進行，則ΔH______0(填“>”、“<”或“＝”)。在一定溫度下，向一容積可變的容器中充入1molCO2、2molCH3OH(g)，CO2的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖2所示。在t時加壓，若t1時容器容積為1000mL，則t2時容器容積為________mL。二輪專題強化練答案精析專題八化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡1．C[因反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小，平衡前隨著反應(yīng)的進行，容器內(nèi)的壓強逐漸變小，A項正確；生成物濃度減小，逆反應(yīng)速率減小，B項正確；升溫，平衡左移，平衡常數(shù)減小，C項錯誤；其他條件不變，使用不同催化劑，平衡不移動，HCl(g)的轉(zhuǎn)化率不變，故D項正確。]2．C[A項，容器的容積未知，錯誤；B項，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越高，平衡逆向移動，NH3的體積分數(shù)越小，由圖看出T1溫度下氨氣的體積分數(shù)大于T2溫度下氨氣的體積分數(shù)，說明T1<T2，錯誤；C項，第15min時，降低溫度，平衡左移，故A、B濃度增大，D濃度減小，正確；D項，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)減小，錯誤。]3．C[升溫，平衡左移，CO2、H2的體積分數(shù)增大，而CH3CH2OH、H2O的體積分數(shù)減小。A項，Ka應(yīng)大于Kb；B項，b點，CO2、H2O的物質(zhì)的量相等，平衡時v正(CO2)＝eq\f(2,3)v逆(H2O)；C項，正確；D項，充入H2，v(CO2)增大。]4．D[Q1＝197－Q3，Q1>Q2，A、C錯誤；B項，升溫，平衡左移，放出熱量減少。]5．B[A項，該反應(yīng)中Fe3O4是氧化劑，H2是還原劑；B項，升溫，K減小，平衡左移，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；C項，升溫，平衡左移，H2S的脫除率減小；D項，改變壓強，平衡不移動。]6．D[A項，升溫，平衡左移，正反應(yīng)應(yīng)為放熱反應(yīng)；B項，隨著n(CO)的增多，NO2的轉(zhuǎn)化率逐漸增大，所以NO2的轉(zhuǎn)化率應(yīng)為c>b>a；C項，t秒時，v正、v逆均在改變，未達到平衡狀態(tài)；D項，由于改變壓強平衡不移動，所以D一定是氣體。]7．AB[B項，升溫，K減小，所以生成H4SiO4的反應(yīng)為放熱反應(yīng)；C項，v(H4SiO4)＝eq\f(1000××%g,96g·mol－1×1L×1h)≈×10－3mol·L－1·h－1；D項，降溫，K值變大，平衡右移，v逆應(yīng)先減小后增大。]8．C[10min內(nèi)以NO濃度變化表示的速率v(NO)＝mol·L－1·min－1，A項錯誤；NaCl是固體，反應(yīng)速率與NaCl的濃度無關(guān)，故B項錯誤；v(NO2)∶v(NO)∶v(Cl2)＝4∶2∶1，故v(NO2)＝2v(NO)＝4v(Cl2)，D項錯誤。]9．Ⅰ.(1)K1·K2(2)加入催化劑將容器