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1、专题七化学反应速率和化学平衡第一篇 高考选择题满分策略真题调研洞察规律角度一化学反应速率及影响因素栏目索引角度二平衡的判定与平衡移动原理角度三平衡常数转化率的判断角度四化学反应速率与化学平衡图像的综合判断真题调研洞察规律1.2017全国卷，28(4)298K时，将20mL3xmolL1Na3AsO3、20mL3xmolL1I2和20mLNaOH溶液混合，发生反应：(aq)I2(aq)2OH(aq)(aq)2I(aq)H2O(l)。溶液中c()与反应时间(t)的关系如图所示。下列可判断反应达到平衡的是_(填标号)。a.溶液的pH不再变化答案解析ac2312.(2017天 津 理 综 ， 6)常
2、压 下 羰 基 化 法 精 炼 镍 的 原 理 ： Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)。230时，该反应的平衡常数K2105。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230制得高纯镍。下列判断正确的是A.增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B.第一阶段，在30和50两者之间选择反应温度，选50C.第二阶段，Ni(CO)4分解率较低D.该反应达到平衡时，v生成Ni(CO)44v生成(CO)答案解析2313.(2017江苏，10)H2O2分解速率受多种因素影响
3、。实验测得70时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 231A.图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快B.图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C.图丙表明，少量Mn2存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快D.图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2对H2O2分解速率的影响大答案解析角度一化学反应速率及影响因素1.对化学反应速率计算公式的理解对化学反应速率计算公式的理解高考必备对于反应mA(g)nB(g)=cC(g)dD(g)(2)同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。不同物质表示的反应速率，存在如下关系：
4、v(A)v(B)v(C)v(D)mncd。(3)注意事项浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值。2.外界条件对化学反应速率的影响外界条件对化学反应速率的影响3.稀有气体对反应速率的影响稀有气体对反应速率的影响4.外外界界条条件件对对可可逆逆反反应应的的正正、逆逆反反应应速速率率的的影影响响方方向向是是一一致致的的，但但影影响响程程度不一定相同度不一定相同(1)当增大反应物浓度时，v(正)增大，v(逆)瞬间不变，随后也增大；(2)增大压强，气体分子数减小的方向的反应速率变化程度大；(3)对于反应前后气体分子
5、数不变的反应，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率；(4)升高温度，v(正)和v(逆)都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；(5)使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。例例已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含少量I的溶液中，H2O2分解的机理为H2O2IH2OIO慢H2O2IOH2OO2I快下列有关该反应的说法正确的是 A.反应速率与I浓度有关B.IO也是该反应的催化剂C.反应活化能等于98kJmol1D.v(H2O2)v(H2O)v(O2)典例剖析答案解析解题思路经典精练1.反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对
6、其反应速率几乎无影响的是 A.增加C的量B.将容器的体积缩小一半C.保持体积不变，充入H2O(g)，使体系的压强增大D.保持压强不变，充入氮气，使容器的体积增大答案解析2314562.已知：CaCO32HClCaCl2CO2H2OH0。下列说法不正确的是 A.其他条件不变，适当增大盐酸的浓度将加快化学反应速率B.其他条件不变，适当增加CaCO3的用量将加快化学反应速率C.反应过程中，化学反应速率将先增大后减小D.一定条件下反应速率改变，H不变答案解析2314563.一定温度下，10mL0.40molL1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。答案解析23
7、1456下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)A.06min的平均反应速率：v(H2O2)3.3102molL1min1B.610min的平均反应速率：v(H2O2)3.3102molL1min1C.反应到6min时，c(H2O2)0.30molL1D.反应到6min时，H2O2分解了50%t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.94.某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3Br2CH3COCH2BrHBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下表实验数据：答案解析2
8、31456分析表中实验数据得出的结论不正确的是 A.增大c(CH3COCH3)， v(Br2)增大B.实验和的v(Br2)相等C.增大c(HCl)，v(Br2)增大D.增大c(Br2)，v(Br2)增大实验序号初始浓度(c)/molL1溴颜色消失所需时间(t)/sCH3COCH3HClBr20.800.20 0.00102901.600.20 0.00101450.800.40 0.00101450.800.20 0.0020580新题预测新题预测5.下列由生产或实验事实引出的相应结论不正确的是 231456选项事实结论A其他条件相同，Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应，升高溶液的温度，析
9、出硫沉淀所需时间缩短当其他条件不变时，升高反应温度，化学反应速率加快B工业制硫酸中，在SO3的吸收阶段，吸收塔里要装填瓷环增大气液接触面积，使SO3的吸收速率增大C在容积可变的密闭容器中发生反应：2NH3(g)=N2H4(l)H2(g)，把容积的体积缩小一半正反应速率加快，逆反应速率减慢DA、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，在B试管中加入23滴FeCl3溶液，B试管中产生气泡快当其他条件不变时，催化剂可以改变化学反应速率答案解析下列有关说法正确的是 A.反应速率与Ag浓度有关B.Ag2也是该反应的催化剂C.Ag能降低该反应的活化能和焓变D.v(Cr3)v()答案解析231456角
10、度二平衡的判定与平衡移动原理1.化学平衡状态的判断标志化学平衡状态的判断标志高考必备(1)速率标志同一物质在同一时间内生成速率与消耗速率相等。不同物质在相同时间内代表反应方向相反时的化学反应速率比等于化学计量数之比。(2)物质的数量标志平衡体系中各物质的质量、浓度、百分含量等保持不变。反应物消耗量达到最大值或生成物的量达到最大值(常用于图像分析中)。不同物质在相同时间内代表反应方向相反的量(如物质的量、物质的量浓度、气体体积)的变化值之比等于化学计量数之比。(3)特殊的标志对反应前后气体分子数目不同的可逆反应来说，当体系的总物质的量、总压强(恒温恒容时)、平均相对分子质量不变。有色体系的颜色保
11、持不变。(4)依Q与K关系判断：若QK，反应处于平衡状态。2.化学平衡移动的判断方法化学平衡移动的判断方法(1)依据勒夏特列原理判断通过比较平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。若外界条件改变，引起v正v逆，则化学平衡向正反应方向(或向右)移动；若外界条件改变，引起v正v逆，则化学平衡向逆反应方向(或向左)移动；若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v正和v逆仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。(2)依据浓度商(Q)规则判断通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。若QK，平衡逆向移动；若QK，平衡不移动；若QK，平衡正向移动。3.不能
12、用勒夏特列原理解释的问题不能用勒夏特列原理解释的问题(1)若外界条件改变后，无论平衡向正反应方向移动或向逆反应方向移动都无法减弱外界条件的变化，则平衡不移动。(2)催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，所以催化剂不会影响化学平衡。(3)当外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不一致时，不能用勒夏特列原理解释。典例剖析答案解析例例1在绝热、恒容的密闭容器中进行反应2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)，下列示意图正确且能表示反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 例例2一定温度下，在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中反应2H2(g)CO(g)CH3OH(g)达到平衡，下列说法不正确的
13、是A.该反应的正反应放热B.达到平衡时，容器中反应物转化率比容器中的大C.达到平衡时，容器中c(H2)大于容器中c(H2)的两倍D.达到平衡时，容器中的正反应速率比容器中的大容器温度/K物质的起始浓度/molL1物质的平衡浓度/molL1c(H2) c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)4000.200.1000.0804000.400.200500000.100.025答案解析解题思路经典精练1.一定条件下，在一绝热恒容容器中能表示反应A(g)2B(g)3C(g)D(s)一定达到化学平衡状态的是 A、B、C的物质的量之比为122A、B、C的浓度不再发生变化反应体系温度不变单位时间内生成n
14、molC，同时生成2nmolB混合气体的密度不变混合气体总物质的量不变混合气体的总质量不变D的质量不变混合气体的平均相对分子质量不变A.B.C.D.答案解析23145672.COCl2(g)CO(g)Cl2(g)H0当反应达到平衡时，下列措施：升高温度恒容条件下通入惰性气体增加CO的浓度扩大容积加催化剂恒压条件下通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是 A.B.C.D.答案231456解析73.下列说法正确的是 A.对CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)达到平衡后，升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应B.对CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)达到平衡后，通入CO后，正
15、反应速率逐渐增大C.一定条件下反应N23H22NH3达到平衡时，3v正(H2)2v逆(NH3)D.对于反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0平衡常数为K1；反应OO32O2H0平衡常数为K2；总反应：2O33O2H0平衡常数为K。下列叙述正确的是 A.降低温度，K减小B.KK1K2C.适当升温，可提高消毒效率D.压强增大，K2减小答案解析经典精练23145672314562.(2017漳州二模)一定条件下，可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算，也可以用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数。在恒温恒压条件下，总压不变，用平衡分压计算平衡常数更方便。下列说法不正确的是 7A
16、.对于C2H4(g)H2O(g)C2H5OH(g)在一定条件下达到平衡状态时，体系的总压强为p，其中C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)均为1mol，则用分压表示的平衡常数KpB.恒温恒压下，在一容积可变的容器中，反应2A(g)B(g)2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。若此时A、B和C均增加1mol，平衡正向移动C.恒温恒压下，在一容积可变的容器中，N2(g)3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态时，N2、H2、NH3各1mol，若此时再充入3molN2，则平衡正向移动D.对于一定条件下的某一可逆反应，用平衡浓度表示的平衡常数和用平衡分压
17、表示的平衡常数，其数值不同，但意义相同，都只与温度有关2314567答案解析3.在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)B(g)xC(g)2D(g)。2min末该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2molL1，下列判断正确的是 A.平衡常数约为0.3B.B的转化率为60%C.从反应开始至平衡，A的平均反应速率为0.3molL1min1D.若混合气体的密度不变，则表明该反应达到平衡状态答案解析23145674.某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX(g)和2molY(g)发生反应：X(g)mY(g)3Z(g
18、)。平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是 A.m2B.两次平衡时化学平衡常数之比为11C.X与Y的平衡转化率之比为11D.第二次平衡时，Z的浓度为0.4molL1答案解析2314567新题预测新题预测5.化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在T下，下列反应的平衡常数的数值如下：2NO(g)N2(g)O2(g)K111030；2H2(g)O2(g)2H2O(g)K221081；2CO2(g)2CO(g)O2(g)K341092。下列说法正确的是 A.T下，NO分
19、解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1c(N2)c(O2)B.T下，水分解产生O2，此时平衡常数的数值约为51080C.T下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NOH2OCO2D.以上说法都不正确答案解析23145676.在初始温度为500、容积恒定为10L的三个密闭容器中，按图所示投入原料，发生反应CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) H25kJmol1。已知乙达到平衡时气体的压强为开始时的0.55倍；乙、丙中初始反应方向不同，平衡后对应各组分的体积分数相等。下列分析正确的是2314567绝热恒温恒温1molCO23molH21molCO23mo
20、lH2amolCO2、3amolH2bmolCH3OH(g)bmolH2O(g)甲乙丙A.刚开始反应时速率：甲乙B.平衡后反应放热：甲乙C.500时乙容器中反应的平衡常数K3102D.若a0，则0.9b1231456答案解析7绝热恒温恒温1molCO23molH21molCO23molH2amolCO2、3amolH2bmolCH3OH(g)bmolH2O(g)甲乙丙7.向1.0L密闭容器中充入0.10molA(g)，在一定温度下发生如下反应：A(g)B(g)C(g)D(s)H85.1kJmol1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据如表所示：2314567时间t/h0124816202
21、530总压强p/(100kPa)4.915.586.327.318.549.509.529.539.53下列说法正确的是 A.欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为向容器中加入更多的A(g)B.由总压强p和起始压强p0表示平衡时反应物A的转化率(A)C.反应的平衡常数K约为1.5D.相同条件下，若该反应从逆向开始，欲达到与上述相同的平衡状态，则起始时n(D)0.0059mol答案解析角度四化学反应速率与化学平衡图像的综合判断高考必备1.理解化学反应速率与化学平衡的理解化学反应速率与化学平衡的5种常见图像种常见图像(1)浓度(或物质的量)时间图像描述可逆反应到达平衡的过程，如：反应A(g)B(g)
22、AB(g)的浓度时间图像如图所示。(2)体积分数温度图像描述平衡进程，如：在容积相同的不同密闭容器内，分别充入相同量的N2和H2，在不同温度下，任其发生反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，在某一时刻，测定NH3的体积分数，如图所示，A、B未到达平衡；C点最大，恰好到达平衡；D、E体积分数变小，是升温平衡逆向移动的结果。可推知该反应为放热反应。(3)速率时间图像描述平衡移动的本质，如：N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92.4kJmol1，在一定条件下达到化学平衡，现升高温度使平衡发生移动，正、逆反应速率(v)变化图像如图所示。(4)物质的量(或浓度、转化率、含量)时间温度(或压强)
23、图像描 述 温 度 (或 压 强 )对 平 衡 移 动 的 影 响 ， 如 ： 放 热 反 应 2X(g)Y(g)2Z(g)，在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下，产物Z的物质的量n(Z)与反应时间t的关系如图所示，则：T1T2，p1p2。(5)恒压(或恒温)线描述反应在不同压强或温度下，平衡移动与反应特征的关系，如：mA(g)nB(g)xC(g)yD(g)，A的转化率RA与p、T的关系如图所示，则该反应的正反应吸热，mnxy。2.速率、平衡图像题的解题模板速率、平衡图像题的解题模板例例1一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。设起始
24、Z，在恒压下，平衡时(CH4)的体积分数与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是 典例剖析答案解析A.该反应的焓变H0B.图中Z的大小为a3bC.图中X点对应的平衡混合物中3D.温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小A.用硝酸银溶液滴定等浓度的A、B、C的混合溶液(均可以与Ag反应生成沉淀)，由图1可确定首先沉淀的是CB.图2表示反应中某反应物的正、逆反应速率随温度变化情况，由图可知该反应的正反应是吸热反应C.一定条件下，X和Y反应生成Z，由图3推出该反应的方程式可表示为X3YZD.图4表示溶液中反应：I2I ，平衡c()随温度变化，反应速率v正(M)v逆(N)例例2下图
25、所示与对应叙述相符的是答案解析1.已知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0且压强p1p2，下列图像中曲线变化错误的是 答案解析经典精练23145672.臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)O3(g)N2O5(g)O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像做出的判断正确的是 2314567A升高温度，平衡常数减小B03s内，反应速率为v(NO2)0.2molL1Ct1时仅加入催化剂，平衡正向移动D达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)2314567答案解析3.在2L恒容密闭容器中充入2molX和1molY发生反应：2X(g)Y(g) 3Z(g)，反应过程持
26、续升高温度，测得X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是答案解析A.Q点时，Y的转化率最大B.升高温度，平衡常数增大C.W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率D.若保持温度不变，平衡时充入Z，达到新平衡时Z的体积分数增大23145674.一定条件下，反应：6H2(g)2CO2(g)C2H5OH(g)3H2O(g)的数据如图所示。答案解析下列说法正确的是 A.该反应的H0B.达平衡时，v正(H2)v逆(CO2)C.b点对应的平衡常数K值大于c点D.a点对应的H2的平衡转化率为90%2314567新题预测新题预测5.一定条件下合成乙烯的反应为6H2(g)2CO2(g) CH2=CH2(
27、g)4H2O(g)，已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂的催化效率的影响如图所示，下列说法不正确的是 A.生成乙烯的速率：v(M)有可能小于v(N)B.平衡常数：KMKNC.当温度高于250时，升高温度，平衡向逆反应方向移动，从而使催化剂的催化效率降低D.平衡时，其他条件不变，增大催化剂用量，反应的平衡常数将变大2314567答案6.乙二醇的制备原理为CH3OOCCOOCH3(g)4H2(g)HOCH2CH2OH(g)2CH3OH(g)H34kJmol1，右图表示一定温度下，达到平衡时乙二醇的产率随原料投料比和压强的变化关系，其中三条曲线分别表示体系压强为1.5MPa、2.5MPa、3.5MP
28、a的情况，下列说法中正确的是 A.原料投料比越大，平衡常数K越大B.原料投料比越大，乙二醇的产率越小C.升高温度后，v(正)v(逆)D.曲线丙对应的压强p(丙)1.5MPa答案解析23145677.H2S受热分解的反应为2H2S(g)2H2(g)S2(g)。在恒温密闭容器中，控制不同温度进行H2S的分解实验，以H2S起始浓度均为cmolL1测定H2S的转化率，结果如图所示，图中a曲线表示H2S的平衡转化率与温度的关系，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间的转化率。下列叙述错误的是 答案解析A.985时，H2S按上述反应分解的平衡常数KB.H2S的分解为吸热反应C.图像能解释：温度升高，反应速率加快D.如果只将上述条件中的温度改为压强，图像的形式基本不变2314567
