【高中化学】一轮复习学案：化学反应速率和化学平衡(选修4)

单元复习七【章节知识网络】1．化学反应速率的分类分类角度从测定时间分从反应方向分类型瞬时速率：某一时刻的反应速率平均速率：某段时间内的反应速率的平均值正反应速率：可逆反应中正反应方向的反应速率逆反应速率：可逆反应中逆反应方向的反应速率注意点通常所计算的是平均速率通常所计算的是正逆反应抵消后的总反应速率2．影响化学反应速率的条件（1）不同的化学反应具有不同的反应速率，影响反应速率的主要因素是内因，即参加反应物质的性质。（2）在同一反应中，影响反应速率的因素是外因，即外界条件，主要有温度、浓度、压强、催化剂等。（还有像反应颗粒（固体）的大小、光、波等对化学反应速率也有影响）3．化学平衡状态（1）化学平衡状态的建立（2）化学平衡状态的本质特征是正反应速率和逆反应速率相等，这是判断化学平衡状态的根本标志。由于υ正=υ逆，可使平衡体系中各组分的百分含量保持不变，所以一般情况下平衡体系的压强、气体密度、浓度等多种宏观性质也保持不变，这些宏观的特征有时也可作为判断化学平衡状态的标志。化学平衡状态的特征五大特点化学平衡逆可逆反应等υ（正）=υ（逆）≠0动动态平衡定各组分含量一定，体积一定时，浓度就一定；有平衡转化率变浓度、温度、压强改变化学平衡即发生移动定量特征一定温度下，化学平衡常数保持不变（3）化学平衡状态的判断举例反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡[②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA，即v正=v逆平衡②在单位时间内消耗了nmolB同时生成pmolC，均指v正不一定平衡③vA:vB:vC:vD=m:n:p:q，v正不一定等于v逆不一定平衡④在单位时间内生成了nmolB，同时消耗qmolD，因均指v逆不一定平衡压强①m+n≠p+q时，总压力一定（其他条件一定）平衡②m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定）不一定平衡混合气体的平均分子量（Mr）①Mr一定时，只有当m+n≠p+q时，平衡②Mr一定，但m+n=p+q时不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的条件下，体系温度一定时平衡体系的密度密度一定不一定平衡4．化学平衡的移动（1）勒沙持列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强和温度等），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。其中包含：①影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种；②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况（温度或压强或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；③平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。（2）平衡移动就是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系，条件改变后，可能发生平衡移动。可总结如下：（3）平衡移动与转化率的变化：不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。具体分析可参考下表：反应实例条件变化与平衡移动方向达新平衡后转化率变化2SO2+O22SO3（气）+热增大O2浓度，平衡正移SO2的转化率增大，O2的转化率减小增大SO3浓度，平衡逆移从逆反应角度看，SO3的转化率减小升高温度，平衡逆移SO2、O2的转化率都减小增大压强，平衡正移SO2、O2的转化率都增大2NO2（气）N2O4体积不变时，无论是加入NO2或者加入N2O4NO2的转化率都增大（即新平衡中N2O4的含量都会增大）2HIH2+I2（气）增大H2的浓度，平衡逆移H2的转化率减小，I2的转化率增大增大HI的浓度，平衡正移HI的转化率不变增大压强，平衡不移动转化率不变【章节巩固与提高】一、选择题1.（2012·山东济南一模）下列说法中，不正确．．．的是A．加入适当催化剂可以改变化学反应速率，但不可提高反应物的转化率B．放热反应的反应速率一定比吸热反应的反应速率大C．相同条件下，等体积的H2和空气含有相同数目的分子D．常温常压下，1molN2和28gCO含有相同的原子数【答案】A2.（2012·山东泰安一模）化学中常借助曲线图来表示某种变化过程，有关下列四个曲线图的说法正确的是A．曲线图①可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化B．曲线图②可以表示向一定量的氢氧化钠溶液中滴加一定浓度的稀硫酸时pH变化C．曲线图③可以表示向一定量的氯化铝溶液中滴加一定浓度的氢氧化钠溶液时产生沉淀的物质的量变化D．曲线图④可以表示所有的固体物质溶解度随温度的变化【答案】C3.在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是()A.反应的化学方程式为：2M====NB.t2时，正逆反应速率相等C.t3时，正反应速率大于逆反应速率D.t1时，N的浓度是M浓度的2倍【答案】选D。【解析】分析本题图像可知，从反应开始到时间t3建立平衡，N的物质的量变化为8mol－2mol=6mol,M的物质的量变化为5mol－2mol=3mol。可知，N的变化量与M的变化量之比为2∶1，该反应的化学方程式表示为2NM。在t2时，M、N的物质的量相等，反应在同一容器中进行，实际上也是浓度相等。但由于此时并未达到平衡状态，正、逆反应的速率并不相等。t3时达到平衡状态，v(正)=v(逆)。t1时，M和N的物质的量分别为3mol和6mol，故此时N的浓度是M浓度的2倍。综上分析，D选项符合题意。4.（2012·山师大附中模拟）将1molA(g)和2molB(g)置于2L某密闭容器中，在一定温度下发生反应：A(g)+2B(g)C(g)+D(g)H0,C的体积分数随时间变化如图l中曲线a所示下列说法正确的是()A、此反应过程中的能量变化可用上图II表示B、此温度下，该反应的平衡常数的值为1C、该反应4s内平均速率v(A)=0.125molL-1s-1D、若在恒温加大反应容器的容积条件下，该反应将按b曲线进行【答案】B5.(2012·安庆模拟）汽车上的催化转化器，可将尾气中的主要污染物转化成无毒物质，反应为：,在某温度时.，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：经分析，得出结论不正确的是()A.该反应转化较快，具有存实际意义B.催化转化器在冬季时对废气转化效率比夏季更高C.2s末的平均反应速率D.在该温度下，反应的平衡常数K=5000【答案】D6.(2012·大兴区一模)一定条件下，向密闭容器中加入X物质，发生反应:3X(g)Y(g)+Z(g)△H0，反应一定时间后改变某一个．．．外界条件，反应中各时刻X物质的浓度如下表所示，下列说法中不正确．．．的是()A．0～5min时，该反应的速率为v(X)=0.12mol/(L·min)B．5min时反应达到第一次平衡，该温度下的平衡常数数值为0.625反应时间（min）05151720X的浓度（mol/L）1.00.40.40.70.7C．15min时改变的条件不可能是升高温度D．从初始到18min时，X的转化率为30%【答案】C7.（2012·威海模拟）化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述正确的是【答案】C8.下列说法正确的是()A.增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增多B.有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速率增大C.升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数D.催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数，从而成千上万倍地增大反应速率【答案】选C、D。【解析】浓度和压强的变化是改变单位体积内分子总数，活化分子的百分数不变，而是单位体积内活化分子的数目发生变化；温度、催化剂是改变活化分子的百分数，单位体积内分子的总数不变。9．(2012·江南十校联考)少量纯净的氨基甲酸铵置于体积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下分解：H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，△H＞O下列说法正确的是()A.当氨气体积分数不变时，该分解反应达到平衡B.升高温度，该反应平衡常数增大C.平衡后，若缩小容器体积，氨基甲酸铵固体的质量保持不变D.加入少量的氨基甲酸铵，可使正反应速率增大【答案】B【解析】该分解反应中氨的体积分数始终保持不变（为2/3），A错误；平衡后若压缩容器体积，平衡向左移动，氨基甲酸铵固体的质量增加，C错误；氨基甲酸铵为固体，改变其量，反应速率不变，D错误。正反应吸热，升高温度，该反应平衡常数增大，B正确。10．(2012·如皋中学检测)可逆反应①X(g)＋2Y(g)2Z(g)、②2M(g)N(g)＋P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：下列判断正确的是()A．反应①的正反应是吸热反应B．达平衡(Ⅰ)时，X的转化率为115C．达平衡(Ⅰ)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为10∶11D．在平衡(Ⅰ)和平衡(Ⅱ)中M的体积分数相等【答案】BC11.对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH0，下列研究目的和示意图相符的是()【答案】选C。【解析】(1)根据到达平衡时间长短判断反应速率大小。(2)根据转化率大小以及正逆反应速率关系判断平衡移动方向。选项A图中p1条件下反应先达到平衡状态，即p1p2，与题目中p2p1相矛盾，A错误；升高温度，上述平衡逆移，N2的转化率降低，与选项B中示意图相矛盾，B错误；使用催化剂，能加快化学反应速率，达到平衡所用时间短，与选项D中图示相矛盾，D错误；往平衡体系中加入N2，v(正)增大，v(逆)瞬时不变，v(正)v(逆)，平衡正移，C正确。12.I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)I3－(aq)，某I2、KI混合溶液中，I3－的物质的量浓度c(I3－)与温度T的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。下列说法正确的是：（）A．反应I2(aq)＋I－(aq)I3－(aq)的△H＞0B．若反应进行到状态D时，一定有v正＞v逆C．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1K2D．状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大【答案】B13．(2012·长春调研)某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律（图中P表示压强，T表示温度，n表示物质的量）：根据以上规律判断，下列结论正确的是()A．反应Ⅰ：△H＞0，P2＞P1B．反应Ⅱ：△H＜0，T1＜T2C．反应Ⅲ：△H＞0，T2＞T1或△H＜0，T2＜T1D．反应Ⅳ：△H＜0，T2＞T1【答案】C【解析】图像分析时要注意纵坐标与横坐标的相对关系，应用“先拐先平数值大”进行判断。反应温度P1反应I：2A(g)+B(g)2C(g)T2T1反应时间反应ⅡA：2A(g)C(g)T2T1n(B)起始反应Ⅲ：3A(g)+B(g)2C(g)压强反应Ⅳ：A(g)+B(g)2C(g)T2T114．(2012·辽宁省模拟)在容积为2.0L的密闭容器内，物质D在T℃时发生反应，其反应物和生成物的物质的量量随时间t的变化关系如右图，下列叙述错误的是()A．从反应开始到第一次达到平衡时，A物质的平均反应速率为0.067mol/(L·min)B．根据右图该反应的平衡常数表达式为22CACBkCDC．若在第5分钟时升高温度，则该反应的正反应是吸热反应，反应的平衡常数增大，B的反应速率增大D．若在第7分钟时增加D的物质的量，A的物质的量变化情况符合b曲线【答案】B15.某温度时，一定压强下的密闭容器中发生反应：aX(g)+bY(g)cZ(g)+dW(g)，达平衡后，保持温度不变压强增大至原来的2倍，当再达到平衡时，W的浓度为原平衡状态的1.8倍，下列叙述正确是A.Z的体积分数变小B.(a+b)(c+d)C.平衡正移D.X的转化率变大【答案】A16.将固体NH4I置于