1、2019高考化學(xué)重點(diǎn)試題分析：化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡【一】考綱分析1 .考綱原文1了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及反應(yīng)速率的表示方法。理解外界條件濃度、溫 度、壓強(qiáng)、催化劑等對反應(yīng)速率的影響。2了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。理解化學(xué)平衡的含義及其與反應(yīng)速率之間的聯(lián)系。3理解勒夏特列原理的含義。理解濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件對化學(xué)平衡移動的 影響。4以合成氨工業(yè)生產(chǎn)為例，用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的觀點(diǎn)理解工業(yè)生產(chǎn)的 條件。2 .考情分析化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是近年來高考化學(xué)反應(yīng)理論模塊的重點(diǎn)內(nèi)容之一，主要涉及反應(yīng)方向、反應(yīng)速率快慢以及反應(yīng)程度等方面的判斷。分析近年的高考試題， 有以下幾方面的特點(diǎn)：選擇題一般會從平衡

2、狀態(tài)和平衡移動、物質(zhì)轉(zhuǎn)化率和濃度變化、平衡體系密度和相對分子質(zhì)量的變化等方面考查，也常結(jié)合圖像考查根據(jù)圖像獲取數(shù)據(jù)分析、解決問題的能新熱點(diǎn)。 3.復(fù)習(xí)指導(dǎo)1準(zhǔn)確了解、掌握有關(guān)概念，學(xué)會從概念相關(guān)的定義出發(fā)思考、分析問題。如氣體壓強(qiáng) 對平衡移動的影響， 必須通過濃度的變化來分析、思考，即只有濃度變化時，壓強(qiáng)變化才對平衡移動有效。2要準(zhǔn)確理解圖表所表示的含義，也能通過圖表獲取關(guān)鍵信息，并用于分析與解決問題。同時，要會用文字、圖表等方式進(jìn)行清晰、準(zhǔn)確地表述。3要善于歸納、整理影響物質(zhì)變化的關(guān)鍵變量，并能運(yùn)用這些變量找出其變化規(guī)律，然 后再用圖、表或文字的方式將這些規(guī)律進(jìn)行準(zhǔn)確表達(dá)。4學(xué)會一些常規(guī)的方

3、法，對反應(yīng)體系進(jìn)行分析、判斷，如典型的三步計(jì)算分析法、等效 平衡分析法、平衡常數(shù)計(jì)算法等，這些都是解決化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡相關(guān)問題的重要方 法。【二】考點(diǎn)例析【例題1】煤制成天然氣是煤氣化的一種重要方法。其工藝核心是合成過程中的甲烷化，涉及的主要反應(yīng)：CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) H< 0CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) Hv 嗨現(xiàn)在300 C,容積為2L的密閉容器中進(jìn)行有關(guān)合成天然氣的實(shí)驗(yàn)，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下：CO/ molC02/ molH2/CH4/ itolH20/ mol0 min43400030 nin22a370 min1bcd6

4、以下有關(guān)說法錯誤的選項(xiàng)是A.a=30, b=1.5B.c=25 , d=4.5C.前30min內(nèi)，反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CH4)=0.05mol/(L ?min)D.后40min內(nèi)，反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(H2)=0.025mol/(L ?min)【解析】根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在前 30min內(nèi)，反應(yīng)消耗了 2molCO,同時消耗H2的物質(zhì)的量是 消耗CO的3倍，即6mol,而反應(yīng)消耗了 1molCO2,同時消耗 H2的物質(zhì)的量是消耗 CO2 的2倍，即4mol,共消耗 H210mo1,那么a=30;到70min時，H2O為6mol,反應(yīng)消耗的 CO為3mo1,由反應(yīng)生成的 H2O為3mo1,那么由應(yīng)生

5、成的 H2O也為3mo1,同時消耗的 CO2為1.5mo1 ,那么不難得出 b=1.5 , c=25, d=4.5。前30min內(nèi)由反應(yīng)生成的 CH4為2mo1, 濃度該變量為1mo1/L ,對應(yīng)的反應(yīng)速率 v(CH4)約為0.033mo1/(L ?min);后40min內(nèi)由反應(yīng) 消耗的H2為2mo1,濃度改變量為 1mo1/L ,對應(yīng)的反應(yīng)速率 v(H2)為0.025mo1/(L ?min)。 答案：C【點(diǎn)撥】化學(xué)反應(yīng)速率是表示反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量，它用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示，單位有mo1/(L ?h)、mo1/(L ?min)、mo1/(L ?s)等。計(jì)算公式如

6、下：式中B是物質(zhì)的化學(xué)式，c(B)表示物質(zhì)B濃度的變化，n(B)表示物質(zhì)B的物質(zhì)的量的變 化，V表示容器或溶液的體積， t表示反應(yīng)進(jìn)行的時間。用上式進(jìn)行進(jìn)行某物質(zhì)反應(yīng)速率 計(jì)算時需注意以下幾點(diǎn)：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)的平均速率，而不是即時速率，且計(jì)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)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。【例題2】在某溫度時，將 2mo1A和ImolB兩種氣體通入容積為 2L的密閉容器中，發(fā)生反 應(yīng)：2A(g)+B(g)xC(g) , 2min時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，經(jīng)

7、測定B的物質(zhì)的量為0.4mo1 , C的反應(yīng)速率為0.45mol/(L ?min)。以下各項(xiàng)能表示該反應(yīng)達(dá)到平衡的是 A vA正:vB逆=1:2B、混合氣體的密度不再變化 C混合氣體的壓強(qiáng)不再變化DK A的轉(zhuǎn)化率不再變化【解析】解答此題的關(guān)鍵是首先根據(jù)題給A、B起始的物質(zhì)的量、平衡 B的物質(zhì)的量以及 C的反應(yīng)速率求得 x=3o2A(g)+B(g)xC(g) 起始mol210 轉(zhuǎn)化mol2aaax 平衡mol2 2a1 aax 1mol a= 0.4mol , a=0.6mol , ax = 2min x 2LX 0.45mol/(L ?min) , x= 3, 2A(g)+B(g)3c(g),

8、 是等氣體分子數(shù)反應(yīng)。 再判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡。化學(xué)平衡狀態(tài)的根本標(biāo)志是vF=v逆同一物質(zhì)，因此需要把 A項(xiàng)中原來的vA正和vB逆換算成同一物質(zhì)表示形式，根據(jù)反應(yīng)式 vA正:vB逆=1中化學(xué)計(jì)量系數(shù)知，假設(shè)vB逆=2,那么vA逆=4,由vA正:vB逆=1:2 ,可知，vA正=1,故vA正wvA逆，A錯；因?yàn)樵摲磻?yīng)中各物質(zhì)都是氣體，其質(zhì)量不變，該 容器又是恒容容器，所以混合氣體的密度始終不變，B錯；該反應(yīng)是等氣體分子數(shù)的反應(yīng)，故氣體壓強(qiáng)不變；即壓強(qiáng)和密度不能作為本反應(yīng)平衡判斷的標(biāo)志，C也錯；當(dāng)轉(zhuǎn)化率不變時，說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。答案：D【點(diǎn)撥】關(guān)于平衡狀態(tài)的判斷，可以將各種情況轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)正

9、、逆反應(yīng)速率是否相等， 或平衡體系中個物質(zhì)百分含量保持不變或濃度不變。判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有：1直接標(biāo)志：vF=v逆，即用速率關(guān)系表示化學(xué)平衡狀態(tài)，式中既要有正反應(yīng)速率，又要有逆反應(yīng)速率，且兩者之比等于該反應(yīng)中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。各組分的質(zhì)量、物質(zhì)的量不變，各組分的濃度或百分含量不變；2間接標(biāo)志：對于有氣體存在且反應(yīng)前后氣體的總體積發(fā)生改變 n(g) W0的反應(yīng)， 如N2(g)+3H2(g)2NH3(g),通過總量：n總或恒溫恒壓下的 V總、恒溫恒容下的 p總 不變，通過復(fù)合量：平均摩爾質(zhì)量、密度不變，那么說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。對于有氣體存在且反應(yīng)前后氣體的總體積不發(fā)生改變 n(g)=0

10、的反應(yīng)，如 H2(g)+I2(g)2HI(g),反應(yīng)過程中任何時刻體系的壓強(qiáng)、氣體的物質(zhì)的量、平均摩爾質(zhì)量都 不變，故壓強(qiáng)、氣體的物質(zhì)的量、平均摩爾質(zhì)量不變均不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。其它：對于有色氣體存在的反應(yīng)體系，如H2(g)+I2(g)2HI(g) 和2NO2(g)N2O4(g)等，假設(shè)體系的顏色不再發(fā)生改變，那么反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。3微觀標(biāo)志：如 N2(g)+3H2(g)2NH3(g),以下各項(xiàng)均可說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)：斷 裂ImolN三N鍵的同日生成ImolN三N鍵；斷裂ImolN三N鍵的同日生成 3molHH鍵；斷 裂ImolN三N鍵的同日生成 6molN H鍵；生成ImolN三N

11、鍵的同日斷裂 6molNH鍵。【例題3】在密閉容器中，發(fā)生以下反應(yīng)：3A(g)+B(g)xC(g)1密閉容器中充有 2molA和一定量的B,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到4min時，測得A為0.4mol。假設(shè) 反應(yīng)進(jìn)行到2min時，容器中A的物質(zhì)的量為A 1.2molB、小于 1.2molC、1.6molD、大于 1.6mol2現(xiàn)有甲、乙兩個容積相等的恒容密閉容器，向甲中通入 6molA和2molB,向乙中通入 1.5molA、0.5molB和3molC,控制溫度不變，使上述反應(yīng)達(dá)到平衡，此時測得甲、乙兩容器 中C的體積分?jǐn)?shù)都為0.2。假設(shè)平衡時，甲、乙兩容器中A的物質(zhì)的量相等，那么 x =;假設(shè)平衡時甲、乙兩

12、容器中A的物質(zhì)的量不相等，那么 x=;平衡時，甲、乙兩容器中A B的物質(zhì)的量之比是否相等 填“相等”或“不相等”， 平衡時甲中A的體積分?jǐn)?shù)為 ;假設(shè)平衡時兩容器中的壓強(qiáng)不相等，那么兩容器中的壓強(qiáng)之比為 。【解析】1反應(yīng)進(jìn)行到4min時，測得A為0.4mol ,消耗了 1.6mol。如果反應(yīng)是勻速 的，在2min時，A消耗了 0.8mol ,實(shí)際上反應(yīng)不是勻速的，開始時反應(yīng)物的濃度大，反應(yīng) 速率較快，故消耗 A的量大于0.8mol。2假設(shè)平衡時，甲、乙兩容器中A的物質(zhì)的量相等，且 C的體積分?jǐn)?shù)都為 0.2。說明將乙中的C完全轉(zhuǎn)化為A和B,再分別加上 A和B的原始量，得 A的物質(zhì)的量等于 6mol

13、, B 的物質(zhì)的量等于2mol,這樣可得x=2;假設(shè)平衡時，甲、乙兩容器中A的物質(zhì)的量不相等， C的體積分?jǐn)?shù)也是為 0.2 ,說明該反應(yīng)一定是個等體積反應(yīng)，所以x = 4;因?yàn)榧住⒁抑蠥、B的起始的物質(zhì)的量之比為 3:1 ,等于反應(yīng)計(jì)量系數(shù)之比，所以不論反應(yīng)程度如何，其比值 均為3:1。根據(jù)n(A):n(B) =3:1,假設(shè)甲中A的體積分?jǐn)?shù)為3y,B的體積分?jǐn)?shù)為y,即3y+y+0.2 =1, y= 0.2 , A的體積分?jǐn)?shù)為0.6。平衡時壓強(qiáng)不等，即平衡時氣體的物質(zhì)的量不等，但 是要求達(dá)到平衡時 C的體積分?jǐn)?shù)都為0.2,根據(jù)的分析結(jié)果x= 4,即反應(yīng)就是一個等體積 反應(yīng)，故壓強(qiáng)比實(shí)際上就是氣體

14、起始的物質(zhì)的量之比。答案：1B224相等0.68:5【點(diǎn)撥】學(xué)會利用“建模”思想建立“等效平衡”，來解決平衡移動問題。方法如下：1構(gòu)建等溫、等容平衡思想模式見圖示：新的平衡狀態(tài)可以認(rèn)為是兩個原平衡狀態(tài) 簡單的疊加并壓縮而成，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)。起始平衡疊加 壓縮新平衡2構(gòu)建等溫、等壓平衡思想模式見圖示：新的平衡狀態(tài)可以認(rèn)為是兩個原平衡狀態(tài) 簡單的疊加而成，壓強(qiáng)不變，平衡不移動。【例題4】二甲醛是一種重要的清潔燃料，可以通過CH3OH分子間脫水制得： 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(亦H=23.5kJ ?mol 1。在T1 C ,恒容密閉容器中建立上述平衡， 體系中各組分濃度隨時間變

15、化如下圖。請回答以下問題：1該條件下反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K=。在T1C時，反應(yīng)的平衡常數(shù)為 。2相同條件下，假設(shè)改變起始濃度，某時刻各組分濃度依次為c(CH3OH尸0.4mol?L1、c(H2O) = 0.6mol ?L 1、c(CH3OCH3)= 1.2mol ?L- 1 ,此時 正、逆 反應(yīng)速 率 的大 小： v(正)v(逆)填 “>”、"V” 或“=”。【解析】1由圖像可知，反應(yīng)在t1時達(dá)到平衡，平衡時各物質(zhì)的濃度分別為c(CH3OCH3)= 1mol?L1, c(H2O) = 0.8mol ?L1, c(CH3OH)= 0.4mol ?L1;根據(jù)反應(yīng) 2CH3OH(g)C

16、H3OCH3(g)+H2O(皿知，其平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=，在該溫度下，K= =5。2根據(jù)題目所提供的數(shù)據(jù)可知， QC= =4.5<K,所以反應(yīng)正向進(jìn)行，那么v(正)>v(逆)。答案：152>【點(diǎn)撥】1化學(xué)平衡常數(shù)的意義：它能夠表示出可逆反應(yīng)進(jìn)行的完全程度。一個可逆 反應(yīng)的K值越大，說明平衡時生成物的濃度越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大。可以說，化學(xué)平衡常數(shù)是一定溫度下一個可逆反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量表達(dá)。當(dāng)K> 105時，可以認(rèn)為該反應(yīng)進(jìn)行完全。雖然轉(zhuǎn)化率也能表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，但轉(zhuǎn)化率不僅與溫度有關(guān)，而且還與起始條件有關(guān)。K的大小只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的起始濃度

17、的大小無關(guān)。2可以利用平衡常數(shù)的值作標(biāo)準(zhǔn)，判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否平衡及不平衡時向何方 進(jìn)行建立平衡。如對于可逆反應(yīng)：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定溫度的任意時刻，反應(yīng)物與生成物的濃度有如下關(guān)系：Qc=,Qc叫該反應(yīng)的濃度嫡。 假設(shè)Qo K,反應(yīng)向逆向進(jìn)行；假設(shè)Qc= K,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)； 假設(shè)Qcv K,反應(yīng)向正向進(jìn)行。3利用K值可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)：假設(shè)溫度升高，K值增大，那么正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；假設(shè)溫度升高，K值減小，那么正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。4在使用化學(xué)平衡常數(shù)時應(yīng)注意：不要把反應(yīng)體系中的純固體、純液體及稀水溶液中水的濃度寫進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式， 但在非水溶液中，假設(shè)有水

18、參加或生成，那么此時水的濃度不可視為常數(shù)，應(yīng)寫進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式中。同一化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)方程式寫法不同，其平衡常數(shù)的表達(dá)式及數(shù)值亦不同，因此書寫平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值時，要與化學(xué)方程式相對應(yīng)， 否那么就沒有意義。【三】新題預(yù)測新題1反應(yīng)2X(g)+Y(g)2Z(g)在一定條件下已達(dá)平衡，當(dāng)減小壓強(qiáng)時：A、逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動 日 逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動 C正、逆反應(yīng)速率都減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動 D正、逆反應(yīng)速率都減小，平衡向正反應(yīng)方向移動解析：減小壓強(qiáng)平衡向體積增大的方向移動，即平衡向逆反應(yīng)的方向移動，減小壓強(qiáng)正、逆反應(yīng)的速率都減小，

19、只是減小的程度不同，v正的減小程度大于 v逆的減小程度，那么有 v逆>v正，C選項(xiàng)正確。答案：C點(diǎn)撥：外界條件對化學(xué)平衡影響的本質(zhì)：化學(xué)平衡移動的方向就是化學(xué)反應(yīng)速率較大的方向：1增大反應(yīng)物的濃度，瞬間正反應(yīng)的速率增大，逆反應(yīng)速率不變，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，平衡向正反應(yīng)方向移動；減小生成物濃度，瞬間，逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率不變，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，平衡正移。2改變壓強(qiáng)，對化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的根本原因是引起濃度的改變，對于有氣體參加的反應(yīng)體系，有以下幾種情況：恒溫時：增 大壓強(qiáng)引起體系體積縮小，導(dǎo)致濃度增大引起反應(yīng)速率增大。恒容時：當(dāng)充入氣體反應(yīng)物引起反應(yīng)物濃度增大，導(dǎo)致總

20、壓增大引起反應(yīng)速率增大；當(dāng)充入“稀有氣體”引起總壓增大，但各物質(zhì)的濃度不變，因而反應(yīng)速率不變。恒壓時：當(dāng)充入“稀有氣體”引起體積增大， 因而各物質(zhì)濃度減小，導(dǎo)致反應(yīng)速率減小。3升溫，吸熱和放熱反應(yīng)的速率都增大，吸熱反應(yīng)速率增大的程度較大；降溫，吸熱反應(yīng)的速率減小的程度較大。4使用催化劑時，同倍數(shù)、同時增大正、逆反應(yīng)速率，正逆反應(yīng)速率始終相等。新題2在一固定容積的密閉容器中充入氣體A和B,發(fā)生如下可逆反應(yīng)：A(g)+B(g)xC(g); H= Q。在不同的溫度和壓強(qiáng)下，C在反應(yīng)混合物中的含量隨反應(yīng)時間的變化如下圖。以下判斷正確的選項(xiàng)是A.P1 >P2, x=1B.P1<P2, xwl

21、C.T1VT2, Q> 0D.T1 >T2, Q< 0解析：由曲線I和n知： T1>T2,溫度越高，C在平衡體系中的百分含量越低，說明該反應(yīng) 正反應(yīng)是放熱反應(yīng)， Q<0;由曲線n和出可知：P1VP2,壓強(qiáng)越高，C在平衡體系中的百分含量越高，說明x=1。故D項(xiàng)正確。答案：D點(diǎn)撥：遇到圖像曲線的題目，首先要看懂和理解坐標(biāo)的含義，然后觀察曲線的形狀和走向， 明確曲線所代表的是哪些量的關(guān)系，明確曲線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、交點(diǎn)、拐點(diǎn)及零點(diǎn)的含義，再 結(jié)合題中給定的化學(xué)反應(yīng)和數(shù)據(jù)，進(jìn)行正確的推理和判斷。新題3在恒溫時，一固定容積的容器內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g),達(dá)平

22、衡時，再向容器內(nèi)通入一定量的 NO2(g),重新達(dá)到平衡后，與第一次平衡相比，NO2的體積分?jǐn)?shù)A、變B、增大C減小Dk無法判斷解析：恒溫、恒容時，向容器內(nèi)通入一定量的NO2氣體，相當(dāng)于增大體系的壓強(qiáng)，平衡向分子數(shù)減小的方向即正向移動也可模擬一個等效平衡作過渡狀態(tài)來分析，那么NO2的體積分?jǐn)?shù)減小，千萬不要簡單認(rèn)為根據(jù)勒夏特列原理增加的NO2的量只能減少，不能抵消，錯誤地認(rèn)為NO2的絕對量增多，體積分?jǐn)?shù)增大，而錯誤地選Bo答案：C點(diǎn)撥：比較平衡體系中某量的變化，一般要構(gòu)建模型，將一個模型轉(zhuǎn)化為另一個模型，只有建立聯(lián)系，方可比較相對大小。如 A(g)+B(g)C(g),可以建立模型如下：I平衡體系有

23、兩種途徑轉(zhuǎn)化成出平衡體系，要判斷改變條件對原平衡的影響，必須建立平衡 體系n, n與m等效。充入a、B,相當(dāng)于原容器加壓縮小體積，I平衡體系向C方向移動。新題4在甲乙兩密閉容器中，分別充入HI、NO2發(fā)生反應(yīng)：甲2HI(g)H2(g)+I2(g); H>0,乙2NO2(g)N2O4(g) ; H<0,采用以下措施能使兩個容器中混合氣體顏色加深， 且平衡發(fā)生移動的是A、增加反越位濃度 B、增大壓強(qiáng)縮小體積C、降溫D加催化劑解析：只有增大碘蒸氣、二氧化氮濃度，混合氣體的顏色才能加深。A選項(xiàng)中，增大反應(yīng)物的濃度，兩平衡分別向生成碘蒸氣和四氧化二氮的方向移動，甲反應(yīng)，碘蒸氣濃度增大，混合氣體顏色加深，對于乙反應(yīng)，平衡移動只減弱增大的反應(yīng)物的濃度， 混合氣