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1、专题专题 化学反应速率和化学平衡训练化学反应速率和化学平衡训练纵观 2012 各省市高考试题，化学反应速率和化学平衡属于必考内容。任何化学反应都 涉及到快慢的问题，特别是化工生产中和实验室制备物质时，都要认真考虑反应进行的快慢 及改变的方法如何，所以每年的高考都会出现本部分的题目。在命题中出现的题型主要是选 择题，同一个问题可能从不同角度来考查；另外，除直接考查基本知识外，还增加了考查学 生分析问题能力和应用知识能力的题目。考查的主要知识点有：利用化学反应速率的数学 表达式进行的有关计算；反应中各物质反应速率之间的关系；根据浓度、温度、压强、 催化剂、颗粒大小、光等外界条件的改变，定性判断化学
2、反应速率的变化。预测 2013 年高 考，通过化学反应速率测定的方法考查数学处理能力，重点考查考生对化学反应速率的理解， 对化学反应速率表示方法的认识，以及运用化学方程式中各物质的化学计量比的关系进行有 关的简单计算。例题（2012福建）12 一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料 R 降解反应的影响如右图所示。下列判断正确的是 A.在 0-50min 之间， pH =2 和 PH= 7 时 R 的降解百分率相等 B.溶液酸性越强， R 的降解速率越小 C.R 的起始浓度越小，降解速率越大 D.在 20-25min 之间， pH = 10 时 R 的平均降解速率为 0.04molL-1m
3、in-1【答案】A（2012四川）12.在体积恒定的密闭容器中，一定量的 SO2与 1.100molO2在催化剂作用下加热到 600发生反应：2SO2 + O2 催化剂 加热 2SO3，H”或“=”） ， 若 12min 时反应于温度 T（8）下重新达到平衡，则此时 c（COCl2）= molL-1； 比较产物 CO 在 2-3min、5-6min 和 12-13min 时平均反应速率（平均反应速率分别以v（2-3） 、v（5-6） 、v（12-13） ）的大小 ； 比较反应物 COCl2在 5-6min 和 15-16min 时平均反应速率的大小：v（5-6） v（15- 16） （填“”或
4、“=”） ，原因是 。 【答案】 （1）MnO24HCl（浓）MnCl2Cl22H2O（2）5.52103 KJ （3）CHCl3H2O2COCl2H2O+HCl （4）0.234 molL-1 0.031molL-1 v(5-6) v(2-3)v(12-13) 在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大H=H1-2H2-2H3=（-890.3）kJmoL-1-2（-285.8）kJmoL-1-2（-283.0）kJmoL-1=247.3 kJmoL-1，即生成 2mol CO，需要吸热 247.3 KJ，那么要得到 1 立方米的 CO,吸热为 (1000/22.4)247.3/2=5
5、.52103 KJ。 (4)由图示可知 8min 时 COCl2、Cl2、CO 三种物质的浓度分别为 0.04molL-1、0.11 molL-1、0.085 molL-1。所以此时其平衡常数为：0.11 molL-10.085 molL-10.04 molL-1=0.23 4molL-1。第 8min 时反应物的浓度比第 2min 时减小，生成物浓度增大，平衡向正反应方向 移动。又因为正反应为吸热反应，所以 T（2）T（8） 。根据图像变化可知：在 2min 时 升温 。在 10min 时 增加 COCl2的浓度，在 12min 时，反应达到平衡 。在相同温度时，该 反应的反应物浓度越高，反
6、应速率越大，v（5-6）v（15-16） 。1 （2011 江苏高考 15）700时，向容积为 2L 的密闭容器中充入一定量的 CO 和 H2O, 发生反应：CO(g)H2O(g) CO2H2(g) 反应过程中测定的部分数据见下表（表中 t1t2）:反应时间/minn(CO)/molH2O/ mol01.200.60 t10.80 t20.20 下列说法正确的是 A.反应在 t1min 内的平均速率为 v(H2)0.40/t1 molL1min1 B.保持其他条件不变，起始时向容器中充入 0.60molCO 和 1.20 molH2O，到达平衡时， n(CO2)0.40 mol。 C.保持其他
7、条件不变，向平衡体系中再通入 0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时 CO 转化率增大，H2O 的体积分数增大 D.温度升至 800，上述反应平衡常数为 0.64，则正反应为吸热反应 2(2010江苏，14)在温度、容积相同的 3 个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒 温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下已知 N2(g)3H2(g)=2NH3(g) H92.4 kJmol1： 容 器甲乙丙 反应物投入量1 mol N2、3 mol H22 mol NH34 mol NH3 NH3的浓度(molL1)c1c2c3 反应的能量变化放出 a kJ吸收 b kJ吸收 c kJ 体
8、系压强(Pa)p1p2p3 反应物转化率123 下列说法正确的是( ) A2c1c3 Bab92.4 C2p2p3 D131 3、 （2011 安徽高考 9）电镀废液中 Cr2O72可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4)： Cr2O72（aq）+2Pb2（aq）+H2O（l）2 PbCrO4（s）+2H（aq） H”或“ CBA(5)随着反应的进行，c(H2O2)逐渐降低，反应速率逐渐变慢实验步骤及结论：10（1）BC； Kc2(NH3)c(CO2)(2c/3)2(1c/3)1.6108（molL1)3 增加； ，。 （2）0.05molL1min1；25反应物的起始浓度较小，但06min
9、的平均反应速率（曲线的斜率）仍比 15大。11、 （1）3NO2H2O=NO2HNO3；6.72 （2）41.8；b；8/3；（3） 在 1.3104kPa 下，CO 的转化率已经很高，如果增加压强 CO 的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。12（1）除去铁粉表面的氧化物等杂质 N2 （2）4Fe10HNO3=4Fe2NH43H2O；生成的 Fe2水解（或和溶液中 OH的结合） ； （3）温度 铁粉颗粒大小 （4）实验步骤及结论： 分别取等体积、等浓度的 KNO3 溶液于不同的试管中； 调节溶液呈酸性且 pH 各不相同，并通入氮气； 分别向上述溶液中加入足量等质量的同种铁粉； 用离子色
10、谱仪测定相同反应时间时各溶液中 NO3的浓度。若 pH 不同 KNO3 溶液中， 测出的 NO3浓度不同，表明 pH 对脱氮速率有影响，否则无影响。 （本题属于开放性试题，合理答案均可）解析解析1 1、 【分析分析】本题属于基本理论中化学平衡问题，主要考查学生对速率概念与计算，平衡常数概念与计算，平衡移动等有关内容理解和掌握程度。高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延。A.反应在 t1min 内的平均速率应该是 t1min 内 H2浓度变化与 t1的比值，而不是 H2物质的量的变化与 t1的比值。B.因为反应前后物质的量保持不变，保持其他条件不变，平衡常数不会改变，起始时向容器中充入
11、 0.60molCO 和 1.20 molH2O，似乎与起始时向容器中充入 0.60molH2O 和 1.20 molCO 效果是一致的，到达平衡时，n(CO2)0.40 mol。C.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入 0.20molH2O，与原平衡相比，平衡向右移动，达到新平衡时 CO 转化率增大，H2O 转化率减小，H2O 的体积分数会增大。D.原平衡常数可通过三段式列式计算（注意浓度代入）结果为 1，温度升至 800，上述反应平衡常数为 0.64，说明温度升高，平衡是向左移动的，那么正反应应为放热反应。2、解析：A 项，甲乙是等效平衡，c1c2，运用叠加原理比较乙、丙可得 c32c2，
12、即c32c1；B 项，甲反应生成 NH3的量加乙反应消耗 NH3的量恰好为 2 mol，ab92.4；C 项，将丙分两步完成，第一步将 4 mol NH3加入 2 倍体积的容器，达到与乙一样的平衡状态，此时丙的压强 p3等于 p2，第二步将丙的体积压缩至一倍体积，在这一时刻，丙的压强p32p2，增大压强，平衡向右移动，压强减小，最终平衡时，2p2p3；D 项，甲乙为等效平 衡，121，丙的转化率小于 2，131。3 解析：由题意知该反应是一个放热的可逆反应，升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动，依据平衡常数的表达式)()()(222 722PbcOCrcHcK可知 K 应该减小，A 正确；pH
13、增大溶液碱性增强，会中和溶液中 H，降低生成物浓度平衡向正方应方向移动，Cr2O72的转化率会增大，B 不正确；温度升高，正、逆反应速率都增大，C 错误；增大反应物 Pb2的浓度，平衡向正方应方向移动，Cr2O72的物质的量会减小，D 不正确。4 解析：温度高反应速率就快，到达平衡的时间就短，由图像可与看出曲线 b 首先到达平衡，所以曲线 b 表示的是 20时的 Yt 曲线，A 不正确；根据图像温度越高 CH3COCH3转化的越少，说明升高温度平衡向逆反应方向进行，即正方应是放热反应，C 不正确；当反应进行到反应进行到 20min 时，从图像中可以看出 b 曲线对应的转化分数高于 a 曲线对应
14、的转化分数，这说明 b 曲线即 20时对应的反应速率快，所以，B 不正确；根据图像可以看出当反应进行到 66min 时 a、b 曲线对应的转化分数均相同，都是 0.113，这说明此时生成的 CH3COCH2COH(CH3)2一样多，所以从 Y=0 到Y=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的(0)1(20)nC nC，即选项 D 正确。5 解析：这是一个反应前后体积不变的可逆反应，由于容器恒容，因此压强不影响反应速率，所以在本题中只考虑温度和浓度的影响。由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐增大，因为只要开始反应，反应物浓度就要降低，反应速率应该降低，但此时正反应却是升高的，这说明
15、此时温度的影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是放热反应，从而导致容器内温度升高反应速率加快，所以选项 C 不正确；但当到达 c 点后正反应反而降低，这么说此时反应物浓度的影响是主要的，因为反应物浓度越来越小了。但反应不一定达到平衡状态，所以选项 A、B 均不正确；正反应速率越快，消耗的二氧化硫就越多，因此选项D 是正确的。6 解析：温度降低时，反应中气体的物质的量减少，说明平衡向正方应方向移动，因此正方应是放热反应；由图可以看出达平衡（I）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为1110 2 . 2 2；同理可以计算出达平衡（I）时反应中气体的物质的量是mol1128 2 . 2 8 . 22，即物质的量减少了mol115 11283，所以达平衡（I）时，X 的转化率为115；由于温度变化反应的平衡已经被破坏，因此在平衡（I）和平衡（II）中 M 的体积分数不相等。7 解析：“D 的物质的量只允许在 d mol 到 2d mol 之间取值”表明平衡向正反应方向移动，该反应是正反应放热的可逆反应，降低反应的温度平衡向正反应方向移动，D 符合题意
