专题五化学反应速率和化学平衡

专题五化学反应速率和化学平衡随堂练习仿真练习………………………………………（3）………………………………………（12）…………………………………（12）…………………………………（14）………………………………………（20）1.常考知识点：化学反应速率的概念和反应速率的表示方法，以及外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率的影响；化学平衡的含义及其与反应速率之间的内在联系，勒沙特列原理的含义，浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响，以合成氨工业为例，用化学反应速率和化学平衡的观点理解工业生产的条件。2.命题新动向：化学反应速率的概念与表示方法常以选择题的形式出现，近年出现了填空题型；化学平衡中的化学平衡移动原理的应用、等效平衡问题，根据条件确定可逆反应中某物质的转化率、气体体积变化、体积分数等，图象问题、数形结合问题是高考命题的永恒主题。专题五化学反应速率和化学平衡返回目录返回目录题型一化学反应速率问题例1对于反应2A（g）+B（g）2C（g）在反应过程中C的百分含量ω（C）随温度变化如图所示，请据图回答下列问题：返回目录返回目录专题五化学反应速率和化学平衡（1）T0对应的v正、v逆的关系是；（2）正反应为热反应；[解析]（1）从O点到T0时反应不断向正方向进行，当到达T0点时ω（C）最大，反应达到平衡。所以，这时，v正=v逆；（2）到达平衡点后再升高温度，ω（C）降低，说明平衡向逆反应方向移动，所以，正反应是放热反应；（3）v（E正）＜v（F正）；因为F点时温度更高；（4）很明显，反应从开始直到T0时才达到平衡，在此之前，反应不断向正方向进行，所以，ω（C）不断增大。[答案]（1）相等；（2）放；（3）v（E正）＜v（F正）；（4）反应还未达到平衡。返回目录返回目录专题五化学反应速率和化学平衡（3）E、F两点正反应速率的大小关系是；（4）温度T＜T0时，ω（C）逐渐增大的原因是。题型二化学平衡状态的判断例2可逆反应2NO22NO+O2在密闭容器中进行，一段时间后反应达到平衡的标志是（）①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2；②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO；③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比例为2∶2∶1的状态；④混合气体的颜色不再改变的状态；⑤混合气体的密度不再改变的状态；⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A.①④⑥B.②③⑤C.①③④D.①②③④⑤⑥返回目录返回目录专题五化学反应速率和化学平衡[解析]达到平衡状态的本质性标志是同一物质的正反应速率和逆反应速率相等。如果不是同一物质，则必须有一种物质是代表正反应速率，另一物质代表逆反应速率，且两速率之比等于化学方程式中该两物质的化学计量数之比。很明显，①符合上述条件而②不符合；③答案，即使未达到平衡的反应，各物质的反应速率也是有比例关系的，所以，③答案错误；④答案中颜色不再改变，意即NO2浓度不再改变，当然已经达到平衡了；⑤密闭容器中，全部是气体发生反应，在整个反应过程中，其气体的密度都是不变的；⑥在气体总质量不变的前提下，气体平均相对分子质量不变就是气体总物质的量不变，反应无论向哪个方向进行，都会引起气体总物质的量变化，所以，气体总物质的量不变即表明反应已达平衡状态。[答案]A返回目录返回目录专题五化学反应速率和化学平衡题型三化学平衡移动原理例3在反应A+B(s)C中，若增加压强或降低温度，B的转化率均增大，则反应体系应是（）A.A是固体，C是气体，正反应吸热B.A是气体，C是气体，正反应放热C.A是气体，C是固体，正反应放热D.A是气体，C是气体，正反应吸热[解析]B的转化率增大就是平衡向正方向移动。降低温度而平衡向正方向移动，所以，正反应必为放热反应；增加压强时本是向气体分子数减小的方向移动，所以，题中反应式左边气体分子数比右边气体分子数大，即A为气体，同时C必须是固体或液体。返回目录返回目录专题五化学反应速率和化学平衡题型五等效平衡问题例7（2007·江苏卷）一定温度下可逆反应：A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)；ΔH＜0。现将1molA和2molB加入甲容器中，将4molC和2molD加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示，隔板K不能移动)。下列说法正确的是（可能有多个答案）（）返回目录返回目录专题五化学反应速率和化学平衡返回目录返回目录专题五化学反应速率和化学平衡A.保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB，达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍B.保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增大C.保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍D.保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量[解析]因为甲的起始状态等同于只加入2molC和1molD，所以解答本题时干脆将甲容器的起始状态改成为2molC和1molD。A答案：开始时乙容器压强和甲容器相等，最后平衡等效，C的浓度应该相等，所以，A答案错误；B答案明显正确；C答案：开始时乙容器压强为甲容器压强的2倍，压强加大有利于C的转化，所以，最后乙中C的体积分数小于甲中C的体积分数，所以，C答案错误；D答案：乙中压强不变，加入氦气后体积增大原来各物质的浓度同倍数减小，所以，相当于减压，v正、v逆都减小并且平衡正向移动，而甲容器体积不变，加入氦气后原来各物质浓度不变，v正、v逆都不变，平衡不移动，所以，D答案正确。[答案]BD返回目录返回目录专题五化学反应速率和化学平衡的氦气后，甲、乙中反速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)[解析]设体系体积为1L。设开始时H2O气的物质的量为a，反应中焦炭用去的物质的量为x，CO在第二个反应中用去的物质的量为y，则最后：n（H2）=x+y=1.9mol，n（CO）=x－y=0.1mol，所以，x=1mol，y=0.9mol，n（CO2）=y=0.9mol，所以，答案选B。返回目录返回目录专题五化学反应速率和化学平衡随堂练习5.某温度下，红热焦炭跟过量水蒸气发生下列反应：①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)；②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);当反应达到平衡时，测得c(H2)=1.9mol·L－1，c(CO)=0.1mol·L－1，则CO2的浓度为（）A.0.1mol·L－1B.0.9mol·L－1C.1.8mol·L－1D.1.9mol·L－1[解析]N2与H2反应，当生成2molNH3时才能放出92.4kJ热量；当只加入1molN2和3molH2时，可逆反应不能进行到底，生成的NH3少于2mol，所以，放出的热量小于92.4kJ；当加入0.5molN2和1.5molH2时，再生成的NH3小于1mol，并且，小于1molN2和3molH2反应时生成的NH3，所以，Q2＜Q1。返回目录返回目录专题五化学反应速率和化学平衡8.已知常温常压下，N2（g)和H2（g)反应生成2molNH3（g)，放出92.4kJ热量，在同温同压下向密闭容器中通入1molN2和3molH2，达平衡时放出热量为Q1kJ；向另一体积相同的容器中通入0.5molN2和1.5molH2、1molNH3，相同温度下达到平衡时放出热量为Q2kJ，则下列叙述正确的是（）A.Q2＜Q1＜92.4B.2Q2=Q1=92.4C.Q1＜Q2＜92.4D.Q1=Q2＜92.4返回目录返回目录专题五化学反应速率和化学平衡仿真练习1.可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+gD(g)的v～t图象如下左图所示，其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v～t图象如下右图所示：[解析]催化剂可以同时同倍数的加快正反应和逆反应的速率，可以缩短到达平衡的时间，但不能改变平衡状态，所以，①错误，②正确；平衡时各物质的浓度都分别相等，但有催化剂时反应速率更快，所以，③错误，④正确；⑤正确，⑥错误；图中阴影部分表示到达平衡时反应物浓度的减少，所以，⑦正确，⑧错误，所以，答案选A。返回目录返回目录专题五化学反应速率和化学平衡下列关系式：①a1=a2，②a1＜a2，③b1=b2，④b1＜b2,⑤t1＞t2，⑥t1=t2，⑦两图中阴影部分面积相等，⑧右图阴影部分面积更大以上正确的是（）A.②④⑤⑦B.①④⑥⑧C.②③⑤⑧D.以上都不对[解析]A答案正确，若正反应放热，则升温时逆向移动，B（g）的质量减小而A的质量增大，所以，A必须为气态；B答案错误，若正反应吸热而升温时正向移动,B(g)质量增大,A不是气态时也可满足“气体密度增大”,而且，A必须不是气态，因为如果A是气态，则正向移动时体系内气体总质量减小，气体密度不可能增大；C、D答案均错误。返回目录返回目录专题五化学反应速率和化学平衡2.一定条件下,在容积不变的密闭容器中发生反应：2AB（g）+C（s），达到化学平衡后，升高温度，容器内气体的密度增大，则下列叙述正确的是（）A.若正反应是放热反应，则A为气态B.若正反应是吸热反应，则A为气态C.使用催化剂，平衡会向正反应方向移动D.改变压强对该平衡的移动无影响4.在恒容的密闭容器中加入A物质，反应2A（?）B（g）+C（g）达到平衡后，升高温度发现容器内气体的密度增大，则下列叙述正确的是（）A.此反应是吸热反应，且A不是气态物质B.此反应是放热反应，且A为气态物质C.升高温度，容器内混合气体的平均摩尔质量增大D.往容器中通入一定量的D气体（不与A、B、C反应），平衡向逆反应方向移动[解析]首先，A不能是气态物质。因为，如果A是气态物质，则不管平衡移动或不移动，整个密闭容器中气体总质量都不会发生变化，气体密度也不会发生变化。要使气体B、C的质量增大，则平衡必返回目录返回目录专题五化学反应速率和化学平衡须向正反应方向移动，所以，正反应是吸热反应。A正确。C答案中，平衡向正方向移动后，混合气体仍然由B、C两种气体组成，且它们的物质的量之比相同，所以，混合气体的平均摩尔质量不会变化。D答案中，充入与反应无关的气体D，反应物和生成物的浓度都没有改变，v正或v逆都没有改变，所以，平衡不移动。[答案]A返回目录返回目录专题五化学反应速率和化学平衡8.一定温度下，将2molA、2molB和2molC的气体混合物充入一体积不变的密闭容器中，发生如下反应：3A+BxC（x为任意合理的整数），充分反应后恢复到起始温度，测得容器内的压强比起始时增大了20%，x的值可能是（）A.2B.3C.4D.5[答案]C返回目录返回目录专题五化学反应速率和化学平衡[解析]题中起始时气体总物质的量为6mol，平衡时气体总物质的量为7.2mol，增加1.2mol。先设x＜4，则反应逆向进行，为增加1.2mol，需要消耗C物质的物质的量为：mol，因为可逆反应不能进行到底，所以，＜2，所以，x＜2.5，因为x为正整数，所以，x只能为1或2；再设x＞4，则反应正向进行，为增加1.2mol，需要消耗的A物质的物质的量为：mol，因可逆反应不能进行到底，所以，＜2，所以，x＞5.8，因为x为正整数，所以，x为大于或等于6的整数。综合x＜4和x＞4两种情况，x应为3、4、5之外的其他任意正整数。xx42.146.3x46.3xxx42.11.专题知识网络返回目录返回目录专题五化学反应速率和化学平衡2.突破方法技巧指津（1）等效平衡问题在一定条件下（定温、定容或定温、定压），对同一可逆反应，虽然起始时加入物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的物质的量分数相同，这样的平衡称为等效平衡。①恒温恒容：只改变起始时加入物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。②恒温恒压：改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数换算成同一边的物质的物质的量之比与原平衡相同，则达到平衡后与原平衡等效。返回目录返回目录专题五化学