1、專題10 化學反應速率和化學平衡【考向解讀】 1了解化學反應速率的概念、化學反應速率的定量表示方法。2了解催化劑在生產、生活和科學研究領域中的重要作用。3了解化學反應的可逆性。4了解化學平衡建立的過程。理解化學平衡常數的含義，能夠利用化學平衡常數進行簡單的計算。5理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應速率和化學平衡的影響，認識其一般規律。6了解化學反應速率和化學平衡的調控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用。平衡理論作為一個相對獨立的知識體系是高考中的必考考點，而化學平衡又是三大平衡體系(化學平衡、電離平衡、沉淀溶解平衡)之首，在高考中占有相當重要的地位。這類題目難度較大，具有良好

2、的區分度，選拔功能強。【命題熱點突破一】化學反應速率及其影響因素1外界條件對化學反應速率的影響(1)純液體和固體濃度視為常數，它們的量的改變不會影響化學反應速率。但固體顆粒的大小導致接觸面的大小發生變化，故影響反應速率。(2)固體、液體物質，由于壓強改變時對它們的體積影響很小，因而壓強對它們濃度的影響可看作不變，壓強對無氣體參加的化學反應的速率無影響。(3)升高溫度，不論吸熱還是放熱反應，也不論正反應速率還是逆反應速率都增大。(4)對于有氣體參與的化學反應，有以下幾種情況：恒溫時，壓縮體積壓強增大反應物濃度增大反應速率加快。恒溫時，對于恒容密閉容器：a充入氣體反應物氣體反應物濃度增大(壓強也增

3、大)反應速率加快。b充入“惰性”氣體總壓強增大反應物濃度未改變反應速率不變。恒溫恒壓時充入“惰性”氣體體積增大氣體反應物濃度減小反應速率減小。例1、對于反應2so2(g)o2(g) 2so3(g)，一次只改變一個條件，能增大逆反應速率的措施是()a通入大量o2 b增大容器體積c移去部分so2 d降低體系溫度【答案】a【解析】增大反應物濃度可使正反應速率增大，逆反應速率隨之增大，a項正確；增大容器容積，相當于減小壓強，正、逆反應速率均減小，b項錯誤；移去部分so2，可使反應向逆反應方向移動，而正、逆反應速率均減小，c項錯誤；降低溫度正、逆反應速率均減小，d項錯誤。【點評】 本題易將反應速率與化學

4、平衡的移動混淆而錯選。此處常見的誤區有：反應向正反應方向移動，則正反應速率一定增大，反應向逆反應方向移動，則逆反應速率一定增大。【變式探究】對于化學反應3w(g)2x(g)4y(g)3z(g)，下列反應速率關系中，正確的是()av(w)3v(z) b2v(x)3v(z)c2v(x)v(y) d3v(w)2v(x) 【答案】c【命題熱點突破二】化學平衡狀態的判斷及化學平衡移動1化學平衡的移動(1)分析化學平衡是否移動的一般思路比較同一物質的正逆化學反應速率的相對大小。(2)化學平衡移動原理勒夏特列原理解讀原理內容：外界條件對化學平衡的影響可概括為一句話：若改變影響平衡的一個條件，平衡就向著能夠減

5、弱這種改變的方向移動。原理解讀：“減弱這種改變”升溫平衡向著吸熱反應方向移動；增加反應物濃度平衡向反應物濃度減小的方向移動；增壓平衡向氣體物質的物質的量減小的方向移動。化學平衡移動的結果只是減弱了外界條件的改變，而不能完全抵消外界條件的變化，更不能超過外界條件的變化。惰性氣體對化學平衡的影響2等效平衡(1)定義：相同條件下，同一可逆反應體系，不管從正反應開始，還是從逆反應開始，達到平衡時，任何相同物質的含量(體積分數、質量分數或物質的量分數)都相同的化學平衡互稱等效平衡。(2)類型恒溫、恒容條件下的等效平衡對反應前后氣體分子數改變的可逆反應，改變起始加入量時，“一邊倒”后(即通過可逆反應的化學

6、計量數比換算成平衡式同一半邊的物質的量)，與原起始加入量相同，則為等效平衡。平衡時的各物質的濃度、百分含量均相同。對反應前后氣體分子數不變的可逆反應，改變起始加入量時，“一邊倒”后，投料時的物質的量比與原起始加入量的比值相同，則為等效平衡。平衡時的各物質百分含量均相同。恒溫恒壓下的等效平衡如果反應在恒壓下進行，改變起始加入量時，只要通過可逆反應的化學計量數比換算成反應物(或生成物)，物質的量比與原起始加入量的比值相同，則為等效平衡。平衡時的各物質百分含量均相同。例 2、將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：nh

7、2coonh4(s) 2nh3(g)co2(g)。可以判斷該分解反應已經達到化學平衡的是()a2v(nh3)v(co2)b密閉容器中總壓強增大c密閉容器中混合氣體的密度不變d密閉容器中氨氣的體積分數不變【答案】c【變式探究】對于任何一個化學平衡體系，以下變化或采取的措施，平衡一定發生移動的是()加入一種反應物，增大體系的壓強，升高溫度，使用催化劑，化學平衡常數減小abc d【答案】c【命題熱點突破三】化學平衡的有關計算1.(1)可逆反應“不為零”原則可逆性是化學平衡的前提，達到平衡時，反應物和生成物共存，每種物質的物質的量不為零。一般可用極限分析法推斷：假設反應不可逆，則最多生成產物多少，有無

8、反應物剩余，余多少。這樣的極值點是不可能達到的，故可用確定某些范圍或在范圍中選擇合適的量。 (2)“一邊倒”原則可逆反應，在條件相同時(如等溫等容)，若達到等同平衡，其初始狀態必須能互變，從極限角度看，就是各物質的物質的量要相當。因此，可以采用“一邊倒”的原則來處理以下問題：化學平衡等同條件(等溫等容)可逆反應 aa(g) + bb(g) cc(g)起始量 a b 0 平衡態起始量 0 0 c 平衡態起始量 x y z 平衡態為了使平衡=平衡=平衡，根據“一邊倒”原則，即可得：x+a/cz=a得x/a+z/c=1； y+b/cz=b得y/b+z/c=1 。2平衡轉化率含義：平衡轉化率是指平衡時

9、已轉化了的某反應物的量與轉化前該反應物的量之比，用來表示反應限度。達平衡時，某一反應物的轉換率(%)100%100%100%如，對于反應：aa(g)bb(g) cc(g)dd(g)，反應物a的轉化率可表示為：(a)100%例3、在一定溫度下，把2mol so2和1mol o2通入一定容積的密閉容器中，發生如下反應，當此反應進行到一定程度時反應混合物就處于化學平衡狀態。現在該容器中維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始時加入的的物質的量（mol），如果a、b、c取不同的數值，它們必須滿足一定的相互關系，才能保證達到平衡狀態時，反應混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡完全相同。請填空：（1）若a

10、=0，b=0，則c=_。（2）若a=0.5，則b=_，c=_。（3）a、b、c的取值必須滿足的一般條件是_，_。（請用兩個方程式表示，其中一個只含a和c，另一個只含b和c）（3）題中要求2mol so2和1mol o2要與a mol so2、b mol o2和c mol so3建立等效平衡。由化學方程式可知，c mol so3等價轉換后與c mol so2和等效，即是說，和與a mol so2、b mol o2和c mol so3等效，那么也就是與2mol so2和1mol o2等效。故有。【變式探究】在密閉容器中進行n23h22nh3反應，起始時n2和h2分別為10 mol 和30 mol，

11、當達到平衡時，n2的轉化率為30%。若以nh3作為起始反應物，反應條件與上述反應相同時，要使其反應達到平衡時各組成成分的物質的量分數與前者相同，則nh3的起始物質的量和它的轉化率正確的是()a40 mol 35%b20 mol 30%c20 mol 70% d10 mol 50%【答案】c【命題熱點突破四】反應速率、化學平衡移動與圖像總結：只要增大濃度、增大壓強、升高溫度，新平衡都在原平衡的上方，v正=v逆v正=v逆；只要減小濃度、降低壓強、降低溫度，新平衡都在原平衡下方，v正v逆v正v逆。只要是濃度改變，一個速率一定是在原平衡的基礎上改變；兩個速率同時增大或減小(中間斷開)一定是壓強或溫度改

12、變。 加入催化劑能同等程度地增大正、逆反應速率，平衡不移動。例4、一定溫度下，在2 l的密閉容器中，x、y、z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖的所示下列描述正確的是()a從反應開始到10 s末，用z表示的反應速率為0.158 mol/(ls)b從反應開始到10 s末，用x表示的反應速率為0.79 mol/(ls)c從反應開始到10 s末，y的轉化率為79.0%d該反應的化學方程式為x(g)y(g)=z(g)【答案】c【變式探究】反應am(g)bn(g) cp(g)dq(g)達到平衡時，m的體積分數y(m)與反應條件的關系如圖所示其中z表示反應開始時n的物質的量與m的物質的量之比下列說法正

13、確的是()a同溫同壓同z時，加入催化劑，平衡時q的體積分數增加b同壓同z時，升高溫度，平衡時q的體積分數增加c同溫同z時，增加壓強，平衡時q的體積分數增加d同溫同壓時，增加z，平衡時q的體積分數增加 【解析】可逆反應中，催化劑只能改變化學反應速率，a錯；由兩個圖象可知，m的體積分數隨著溫度升高而降低，即溫度升高，平衡右移，故平衡時生成物q的體積分數增加，b正確；同為650、z2.0，壓強為1.4 mpa時，y(m)30%，而壓強為2.1 mpa時，y(m)35%，即增大壓強，平衡左移，故平衡時q的體積分數減小，c錯；由圖象可知，同溫、同壓時，若n的物質的量增加，而m的物質的量不變，則盡管z越大

14、，y(m)減小，平衡右移，但q增加的物質的量遠小于加入的n的物質的量，此時q的體積分數減小，d錯。【答案】b【高考真題解讀】1(2015海南化學，8，4分)10 ml濃度為1 moll1的鹽酸與過量的鋅粉反應，若加入適量的下列溶液，能減慢反應速率但又不影響氫氣生成量的是(雙選)()ak2so4 bch3coonaccuso4 dna2co3【答案】ab2(2014課標全國卷，9，6分)已知分解1 mol h2o2放出熱量98 kj在含少量i 的溶液中，h2o2分解的機理為：h2o2ih2oio慢h2o2ioh2oo2i快下列有關該反應的說法正確的是()a反應速率與i濃度有關bio也是該反應的催

15、化劑c反應活化能等于98 kjmol1dv(h2o2)v(h2o)v(o2)【答案】a3(2014北京理綜，12，6分)一定溫度下，10 ml 0.40 moll1 h2o2溶液發生催化分解。不同時刻測得生成o2的體積(已折算為標準狀況)如下表。t/min0246810v(o2)/ml0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)()a06 min的平均反應速率：v(h2o2)3.3102mol(lmin)1b610 min的平均反應速率：v(h2o2)3.3102mol(lmin)1c反應至6 min時，c(h2o2)0.30 moll1d反應至6 m

16、in時，h2o2分解了50%【解析】a項，06 min內，產生n(o2)1103mol，消耗n(h2o2)2103mol，則v(h2o2)3.3102mol(lmin)1，故a正確；b項，依照a項解題步驟，可知b項正確；c項，反應至6 min時，消耗n(h2o2)為2103mol，剩余c(h2o2)0.2 moll1，故c項不正確；d項，反應至6 min時，消耗n(h2o2)為2103mol，占起始物質的量的50%，故d項正確。【答案】c4(2014重慶理綜，7，6分)在恒容密閉容器中通入x并發生反應：2x(g)y(g)，溫度t1、t2下x的物質的量濃度c(x)隨時間t變化的曲線如圖所示，下列

17、敘述正確的是()a該反應進行到m點放出的熱量大于進行到w點放出的熱量bt2下，在0t1時間內，v(y)moll1min1cm點的正反應速率v正大于n點的逆反應速率v逆dm點時再加入一定量x，平衡后x的轉化率減小【答案】c5(2015天津理綜，6，6分)某溫度下，在2 l的密閉容器中，加入1 mol x(g)和2 mol y(g)發生反應：x(g)m y(g) 3 z(g)平衡時，x、y、z的體積分數分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol z(g)，再次達到平衡后，x、y、z的體積分數不變。下列敘述不正確的是()am2b兩次平衡的平衡常數相同cx與y的平衡轉化率之比為11d第

18、二次平衡時，z的濃度為0.4 moll1【解析】a項，由題意可知兩種條件下x、y、z的初始物質的量不同，而最終平衡狀態相同，則兩種條件下建立的平衡為溫度、容積不變時的等效平衡，故滿足反應前后氣態物質計量數之和相等，則1m3，m2，正確；b項，溫度不變，平衡常數不變，正確；c項，x、y 的初始物質的量之比為12，根據方程式可知參加反應的x、y的物質的量之比也為12，故x與y的平衡轉化率之比為11，正確；d項，由方程式可知該反應反應前后氣體的物質的量不變，所以第二次平衡時氣體的總物質的量為4 mol，則z的物質的量為4 mol10%0.4 mol，z的濃度為0.4 mol2 l0.2 moll1，

19、錯誤。【答案】d6(2015重慶理綜，7， 6分)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)k0.1反應前co物質的量為10 mol，平衡后co物質的量為8 mol。下列說法正確的是()a升高溫度，h2s濃度增加，表明該反應是吸熱反應b通入co后，正反應速率逐漸增大c反應前h2s物質的量為7 moldco的平衡轉化率為80%【答案】c7(2015安徽理綜，11，6分)汽車尾氣中no產生的反應為：n2(g)o2(g)2no(g)，一定條件下，等物質的量的n2(g)和o

20、2(g)在恒容密閉容器中反應，下圖曲線a表示該反應在溫度t下n2的濃度隨時間的變化，曲線b表示該反應在某一起始反應條件改變時n2的濃度隨時間的變化。下列敘述正確的是()a溫度t下，該反應的平衡常數kb溫度t下，隨著反應的進行，混合氣體的密度減小c曲線b對應的條件改變可能是加入了催化劑d若曲線b對應的條件改變是溫度，可判斷該反應的h0【答案】a8(2015四川理綜，7，6分)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：c(s)co2(g) 2co(g)，平衡時，體系中氣體體積分數與溫度的關系如下圖所示：已知：氣體分壓(p分)氣體總壓(p總)體積分數。下列說法正確的是()a550 時，

21、若充入惰性氣體，v正、v逆均減小，平衡不移動b650 時，反應達平衡后co2的轉化率為25.0 %ct 時，若充入等體積的co2和co，平衡向逆反應方向移動d925 時，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數kp24.0p總【答案】b9(2015江蘇化學，15，4分)在體積均為1.0 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0.1 mol co2和0.2 mol co2，在不同溫度下反應co2(g)c(s) 2co(g)達到平衡，平衡時co2的物質的量濃度c(co2)隨溫度的變化如圖所示(圖中、點均處于曲線上)。下列說法正確的是(雙選)()a反應co2(g)c(s)=2co(g)

22、的s0、h0b體系的總壓強p總：p總(狀態)2p總(狀態)c體系中c(co)：c(co，狀態)2c(co，狀態)d逆反應速率：v逆(狀態)v逆(狀態)【答案】bc10(2015課標全國卷，28，15分)碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途。回答下列問題：(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后濃縮，再向濃縮液中加mno2和h2so4，即可得到i2，該反應的還原產物為_。(2)上述濃縮液中主要含有i、cl等離子，取一定量的濃縮液，向其中滴加agno3溶液，當agcl開始沉淀時，溶液中為_，已知ksp(agcl)1.81010，ksp(agi)8.51017。(3)已知反應2hi(g)=

23、h2(g)i2(g)的h11 kjmol1，1 mol h2(g)、1 mol i2(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436 kj、151 kj的能量，則1 mol hi(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為_kj。(4)bodensteins研究了下列反應：2hi(g)h2(g)i2(g)在716 k時，氣體混合物中碘化氫的物質的量分數x(hi)與反應時間t的關系如下表：t/min020406080120x(hi)10.910.850.8150.7950.784x(hi)00.600.730.7730.7800.784根據上述實驗結果，該反應的平衡常數k的計算式為_。上述反應中，正反應速率為v正k正x2(hi)，逆反應速率為v逆k逆x(h2)x(i2)，其中k正、k逆為速率常數，則k逆為_(以