高考化学二轮复习经典：化学反应速率、化学平衡

专题六化学反应速率、化学平衡1、理解平衡移动原理：(1)“减弱”的双重含义定性角度：平衡移动的方向为减弱外界改变的方向定量角度：移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化量(2)分清“三个变化量”：A．条件改变时的量变B．平衡移动过程中的量变C．原平衡与新平衡的量变。(3)适应其他体系。(4)不能用勒沙特列原理解释：A．催化剂的使用B．ΔV(g)=0的可逆反应C．外界条件的改变对平衡的影响与生产要求不完全一致（如合成氨温度选用）2.化学平衡常数的理解平衡常数的数学表达式及单位：如对于达到平衡的一般可逆反应：aA+bBpC+qD反应物和生成物平衡浓度表示为C(A)、C(B)、C(C)、C(D)化学平衡常数：Kc=cp（C）·cq（D）/ca（A）·cb（B）。K的单位为(mol·L-1)n3.影响化学平衡常数的因素：（1）化学平衡常数只与温度有关，升高或降低温度对平衡常数的影响取决于相应化学反应的热效应情况；反应物和生成物的浓度对平衡常数没有影响。（2）反应物和生成物中只有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。（3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若改变反应方向，则平衡常数改变；若方程式中的化学计量系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会发生改变。4.解答图象题的方法与思路是：⑴看懂图象：一看面（即看清横坐标和纵坐标），二看线（即看线的走向、变化的趋势），三看点（即看线是否通过原点，两条线的交点及线的拐点），四看要不要作辅助线（如等温线、等压线），五看定量图象中有关量的多少⑵联想规律：即联想外界条件对化学反应速率即化学平衡影响规律、且熟练准确。⑶作出判断：依题意仔细分析作出正确判断5.判断转化率大小变化（1）增大某一反应物浓度可使其它反应物转化率增大，而自身下降。降低它的浓度依然。（2）恒容容器中增大某一反应物浓度可使其它反应物浓度减小生成物浓度增大，化学平衡向正向移动；降低某一反应物浓度可使其它反应物浓度增大生成物浓度减小，化学平衡移动向逆向移动。改变生成物浓度与上述情况类似因此，转化率的变化可能是化学平衡向正向移动的结果，也可能是化学平衡向逆向移动的结果。5.等效平衡（1）恒温恒容条件下的等效平衡在恒温、恒容的情况下，对于同一可逆反应，不论各反应物的起始量是多少，也不管反应物是一次加入或分几次加入，或是加入后分一次取出或分几次取出，只要各物质的起始量（质量、物质的量、浓度、体积等）按化学计量数换算成方程式左右两边同一边后对应相同，则就可以达到等效平衡这种情况下建立的等效平衡，不但平衡混合物中各组分的质量分数（物质的量分数、体积分数）对应相等，而且各组分的质量、体积、物质的量、浓度等也分别对应相等。（2）恒温恒压条件下的等效平衡在恒温恒压的情况下，对于有气体物质参加的可逆反应，改变反应物的起始状态，只要各起始反应物之间的物质的量之比按化学计量数换算成化学方程式左右两边同一边后对应相等，即可达到等效平衡在这种情况下建立的等效平衡，平衡混合物中各成份的质量、体积、物质的量、浓度并不一定相等（3）特例在恒温恒容的情况下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，其实在到达平衡的过程中压强也一直保持不变，因此只要反应物（或生成物）的物质的量的比例与原平衡相同，则二平衡等效。【典例精析】1.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A（g）＋B（g）2C（g）若经2s（秒）后测得C的浓度为0.6mol•L－1，现有下列几种说法：①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol•L－1•s－1②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol•L－1•s－1③2s时物质A的转化率为70％④2s时物质B的浓度为0.7mol•L－1其中正确的是（）A.①③B.①④C.②③D.③④【答案】B【解析】本题考查物质的量浓度的表示法，用不同反应物或生成物表示反应速率的方法和反应中转换率的计算等知识，考查内容的知识容量较大。V(C)=0.6mol/2L×2s=0.3mol·L－1·s－1所以，V(A)=0.3mol·L－1·s－1V(B)=0.15mol·L－1·s－1A的转换率为0.6mol/L×2L/4mol×100％=30％。2s时B的浓度为2mol/2-V(B)×2s=0.7mol/L。只有①、④所以B正确【考点分析】化学反应速率概念的计算2.反应A＋3B==2C＋2D在四种不同情况下的反应速率分别为①v（A）＝0．15mol·L－1·s－1；②v（B）＝0．6mol·L－1·s－1；③v（C）＝0．4mol·L－1·s－1；④v（D）＝0．45mol·L－1·s－1。该反应进行的快慢顺序为。【答案】④＞③＝②＞①【解析】以一种物质作为参照物进行比较【考点分析】化学反应速率快慢比较3.在一定条件下，反应N2+3H22NH3，在2L密闭容器中进行，5min内氨的质量增加了1.7g，则反应速率为A.V(H2)=0.03mol/(L·min)B.VN2)=0.02mol/(L·min)C.V(NH3)=0.17g/(L·min)D.V(NH3)=0.01mol/(L·min)【答案】D【解析】根据题目可知V(NH3)=0.01mol/(L·min)，根据反应系数与化学反应速率的关系可求出V(H2)=0.015mol/(L·min)【考点分析】有关化学反应速率的简单计算4.对于可逆反应4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g）下列叙述正确的是（）A.达到化学平稳时，4υ正（O2）=5υ逆（NO）B.若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达到平稳状态C.达到化学平稳时，若增加容器体积，则正反应速率减少，逆反应速率增大D.化学反应速率关系是：2υ正（NH3）=3υ正（H2O）【答案】A[来源:Zxxk.Com]【解析】同一反应速率用不同物质的浓度变化表示时，速率之比等于计量系数之比。A中v正(O2)/v逆(NO)=5/4，A正确。同理D中v正(NH3)/v逆(H2O)=4/6=2/3，即3v正(NH3)=2v逆(H2O)。选项B只表示出了正反应的速率，不是平衡状态，选项C增加容积，即减小压强会使正、逆反应的速率都减小，C选项错误.【考点分析】影响化学反应速率的因素5.一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：下列描述正确的是A.反应开始到10s，用Z表示的平均反应速率为0.158mol/(L•s)B.反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/LC.反应开始到10s时，Y的转化率为79.0%D.反应的化学方程式为：X(g)＋Y(g)Z(g)【答案】C【解析】由图可知，反应至10s时达到平衡，Z由0mol增加到1.58mol，X由1.2mol减少到0.41mol，Y由1.00mol减少到0.21mol，所以Y的转换率为1.00-0.21/1.00×100％=79％；X的物质的量浓度减少了1.20-0.41/2=0.79/2mol/L到10S用Z表示的反应速率为1.58-0/2×10=0.079mol/L.S；X、Y、Z物质的量变化之比为0.79：0.79：1.58=1：1：2，所以化学方程式应为X(g)＋Y(g)2Z(g)【考点分析】化学反应速率图像的分析6.某化学反应2AB＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0，反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：根据上述数据，完成下列填空：（1）在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为mol/(L·min)。（2）在实验2，A的初始浓度C2＝mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是。（3）设实验3的反应速率为V3，实验1的反应速率为V1，则V3V1（填＞、＝、＜），且C31.0mol/L（填＞、＝、＜）（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是反应（选填吸热、放热）。理由是【答案】(1)实验1中，反应在10min到20min内的平均反应速率为（0.80—0.67）mol·L—1÷10min=0.013mol·L—1·min—1。（2）实验1与实验2相比，平衡时的组成保持不变，温度保持不变，所以起始时A的浓度与实验1相同，即1.0mol·L—1，由于实验2的反应速率大于实验1，所以实验2中隐含的反应条件是使用了催化剂。（3）实验3中，平衡时A的浓度大于实验1，所以C3应大于1.0mol/L，在其他条件不变时V3﹥V1（4）升高温度（从800℃变成820℃）平衡时，A的浓度下降，表明平衡向正反应方向移动，因此正反应为吸热反应。【解析】本题是利用不同时间或不同条件下A的浓度变化值考查化学平衡移动原理，题目设计新颖，尤其是第2问更具特色，利用图象、表格考查化学基础知识是上海试题的特色，也代表当前命题方向和趋势。【考点分析】化学反应速率的探究7.反应2X（气）＋Y（气）2Z（气）+热量，在不同温度（T1和T2）及压强（p1和p2）下，产物Z的物质的量（n2）与反应时间（t）的关系如右图所示。下述判正确的是A.T1＞T2，p1＜p2B.T1＜T2，P1＞p2C.T1＞T2，P1＞p2D.T1＜T2，p1＜p2【答案】C[来源:学科网]【解析】首先分析反应：这是一个气体的总物质的量减小（体积减小）、放热的可逆反应，低温、高压对反应有利，达平衡时产物Z的物质的量n2大，平衡点高，即图示曲线T2、p1。再对比图示曲线T2、p2，温度相同，压强不同，平衡时n2不同（pl时的n2＞P2时的n2），由此分析p1＞p2，再从反应速率验证，T2、P1的曲线达平衡前斜率大（曲线陡）先到达平衡，也说明压强是p1＞p2（增大反应压强可以增大反应速率）。然后比较曲线T2、p2与T1、p2，此时压强相同，温度不同，温度低的达平衡时n2大，平衡点高（曲线T2、p2），由此判断温度T1＞T2；再由这两条曲线达平衡前的斜率比较，也是T1、p2的斜率大于T2、p2，T1、p2先到达平衡，反应速率大，也证明T1＞T2。由此分析得出正确的判断是T1＞T2，p1＞p2，选项C的结论正确【考点分析】平衡移动原理在平衡图像题中的应用8.近年来，某些自来水厂用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨，NH3+HClOH2O+NH2Cl（一氯氨）。NH2Cl比HClO稳定，试分析加液氨能延长液氯杀菌消毒时间的原因？！【分析与解答】NH3+HClOH2O+NH2Cl，当氯气（或说HClO）消耗时，平衡左移生成HClO，由于NH2Cl比HClO稳定，故试剂保存时间长。【解析】综上所述，电解质电离、溶解结晶、气体气化液化、盐类水解等过程是平衡移动过程，可以运用平衡移动原理对其变化过程中现象加以解释。【考点分析】平衡移动原理的应用9.A、B、C、D为四种易溶物质，它们在稀溶液中建立如下平衡：A+2B+H2OC+D。当加水稀释时，平衡向（填“正”或“逆”）反应方向移动，理由是【答案与解析】该化学平衡常数Kc=[C]·[D]/[A]·[B]2，加水稀释后，A、B、C、D四种物质稀释相同的倍数，但Qc=c（C）·c（D）/c（A）·c（B）2＞Kc，所以加水稀释后，平衡向逆方向移动。【考点分析】利用平衡常数解释浓度改变对化学平衡的影响10.在密闭容器中进行的如下反应：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）。SO2的起始浓度是0.4mol/l,O2的起始浓度是1mol/l,当SO2的转化率为80%时,反应达到平衡状态.（1）求反应的平衡常数（2）若将平衡时反应混合物的压强增大1倍,平衡将如何移动?（3）若将平衡时反应混合物的压强减少1倍,平衡将如何移动?（4）平衡时保持体积不变,向平衡混合气体中充入稀有气体Ar,使体系总压变为原来的3倍,平衡又将如何移动?【答案与解析】2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）212起始时(mol/l)0.410转化了(mol/l)0.4×80%1/2×0.4×80%0.32平衡时(mol/l)0.080.840