2019年高考化學 中等生百日捷進提升系列 專題2.7 化學反應速率和化學平衡基礎練測.doc

專題2.7 化學反應速率和化學平衡考綱解讀1、了解化學反應速率的概念和定量表示方法。能正確計算化學反應的轉(zhuǎn)化率（）。 2、了解反應活化能的概念，了解催化劑的重要作用。3、了解化學反應的可逆性及化學平衡的建立。4、掌握化學平衡的特征。了解化學平衡常數(shù)（K）的含義，能利用化學平衡常數(shù)進行相關計算。5、理解外界條件（濃度、溫度、壓強、催化劑等）對反應速率和化學平衡的影響，能用相關理論解釋其一般規(guī)律。6、了解化學反應速率和化學平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學研究領域中的重要作用?？键c探究化學反應速率是化學平衡移動的基礎變量。化學反應速率的計算和外界條件對化學反應速率的影響，常結(jié)合化學平衡的應用進行綜合考查，有時在選擇題和填空題中單獨考查，應注意理論聯(lián)系實際，靈活分析。高考對化學平衡狀態(tài)的考查，往往通過化學平衡的特征及化學平衡常數(shù)的計算和理解進行?；瘜W平衡常數(shù)是新出現(xiàn)的高考熱點，必須理解透徹。另外還要重點關注化學平衡的現(xiàn)象和實質(zhì)。高考圍繞勒夏特列原理的理解，通過實驗、判斷、圖像、計算等形成對化學平衡移動進行綜合考查，是化學反應速率和化學(平衡)狀態(tài)的綜合應用體現(xiàn)，平時加強針對性強化訓練，注重規(guī)律和方法技能的總結(jié)，提高解題能力。 2、理論解釋：外界條件對化學反應速率的影響，實際是通過影響單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)量，改變有效碰撞次數(shù)來實現(xiàn)的，影響化學反應速率的外界條件主要有溫度、濃度、壓強和催化劑，我們可以將其進行歸納：。特別強調(diào)：（1）濃度、壓強、溫度、催化劑影響化學反應速率的實質(zhì)改變了單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)目增加，反應速率加快；反之減慢。（2）壓強對反應速率的影響是通過改變體積而使?jié)舛雀淖儊韺崿F(xiàn)的。（3）溫度改變對任何反應的速率都有影響。三、化學平衡狀態(tài)的多角度判斷1、化學平衡狀態(tài)的標志（1）v(正)v(逆)反應體系中同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等。（2）平衡混合物中各組成成分的含量保持不變各組分的物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、體積分數(shù)(有氣體參加的可逆反應)、反應物的轉(zhuǎn)化率等保持不變。2、實例分析：判斷可逆反應達到平衡狀態(tài)的方法和依據(jù)：例舉反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)混合物體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量的分數(shù)一定平衡各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)質(zhì)量分數(shù)一定平衡各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡總體積、總壓力、總物質(zhì)的量一定不一定正、逆反應速率的關系在單位時間內(nèi)消耗了m molA同時生成m molA，即V(正)V(逆)平衡在單位時間內(nèi)消耗了nmolB同時消耗了pmolC，則V(正)V(逆)平衡V(A):V(B):V(C):V(D)m:n:p:q，V(正)不一定等于V(逆)不一定在單位時間內(nèi)生成nmolB，同時消耗了qmolD，因均指V(逆)，V(正)不一定等于V(逆)不一定壓強m+np+q時，總壓力一定（其他條件一定）平衡m+np+q時，總壓力一定（其他條件一定）不一定混合氣體平均相對分子質(zhì)量MrMr一定時，只有當m+np+q時平衡Mr一定時，但m+np+q時不一定溫度任何反應都伴隨著能量變化，當體系溫度一定時（其他不變）平衡體系的密度密度一定不一定其他如體系顏色不再變化等平衡四、化學平衡狀態(tài)的計算1、思維模式：。2、實例分析：（1）如反應：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，令A、B起始物質(zhì)的量(mol)分別為a、b，達到平衡后，A的消耗量為mx，容器容積為V L。mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始(mol) a b 0 0變化(mol) mx nx px qx平衡(mol) amx bnx px qx則有：(1)K（2）對于反應物：n(平)n(始)n(變)；對于生成物：n(平)n(始)n(變)。（3）c平(A)。（4）(A)平100%，(A)(B)。（5）(A)100%。五、化學平衡移動方向的判斷濃度、壓強影響化學平衡的幾種特殊情況（1）當反應混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或純液體物質(zhì)時，由于其“濃度”是恒定的，不隨其量的增減而變化，故改變這些固體或液體的量，對平衡基本無影響。（2）由于壓強的變化對非氣態(tài)物質(zhì)的濃度基本無影響，因此，當反應混合物中不存在氣態(tài)物質(zhì)時，壓強的變化不能使無氣態(tài)物質(zhì)存在的化學平衡發(fā)生移動。（3）氣體減壓或增壓與溶液稀釋或濃縮的化學平衡移動規(guī)律相似。（4）對于反應前后氣體分子數(shù)無變化的反應，如H2(g)I2(g) 2HI(g)，壓強的變化對其平衡無影響。這是因為，在這種情況下，壓強的變化對正、逆反應速率的影響程度是等同的，故平衡不移動。（5）同等程度地改變反應混合物中各物質(zhì)的濃度，應視為壓強對平衡的影響，如某合成氨平衡體系中，c(N2)0.1 molL1、c(H2)0.3 molL1、c(NH3)0.2 molL1，當濃度同時增大一倍時，即讓c(N2)0.2 molL1、c(H2)0.6 molL1、c(NH3)0.4 molL1，此時相當于壓強增大一倍，平衡向生成NH3的方向移動。（6）“惰性氣體”對化學平衡的影響：恒溫、恒容條件：原平衡體系體系總壓強增大體系中各組分的濃度不變平衡不移動。恒溫、恒壓條件：原平衡體系容器容積增大，各反應氣體的分壓減小體系中各組分的濃度同倍數(shù)減?。ǖ刃в跍p壓），平衡向氣體體積增大的方向移動。六、化學平衡及其移動圖像中的數(shù)形思想化學平衡圖像題的解題步驟：有關化學平衡、化學反應速率的圖表題一直是高考關注的熱點，在審題時，一般采用“看特點，識圖像，想原理，巧整合”四步法。 考點2 外界條件對化學反應速率的影響【例2】下列說法正確的是 （ ）A活化分子間所發(fā)生的碰撞為有效碰撞B增大反應物濃度可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)，從而使反應速率增大C升高溫度能使化學反應速率增大的主要原因是增加了單位體積內(nèi)活化分子的百分數(shù)D有氣體參與的化學反應，若增大壓強（即縮小反應容器的體積），可增加活化分子總數(shù)，從而使反應速率增大【答案】C考點：考查影響化學反應速率的因素?？键c3 化學平衡狀態(tài)的多角度判斷【例3】可逆反應2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)在體積固定的密閉容器中進行，達到平衡狀態(tài)的標志是單位時間內(nèi)生成1 mol O2的同時生成2 mol NO2單位時間內(nèi)生成1 mol O2的同時生成2 mol NO用NO2、NO、O2表示的反應速率之比為221的狀態(tài)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài) 混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài) 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A B C D全部【答案】A【解析】【分析】在一定條件下的可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組成成分的百分含量保持不變，該反應就達到平衡狀態(tài)，利用化學平衡狀態(tài)的特征“等”、“定”來判斷反應達到平衡狀態(tài)?！驹斀狻恳蛟摲磻俏镔|(zhì)的量增大的化學反應，物質(zhì)的量與壓強成正比，則混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化，達到平衡狀態(tài)，故項正確；混合氣體的平均相對分子質(zhì)量在數(shù)值上等于其平均摩爾質(zhì)量，即混合氣體的總質(zhì)量與混合氣體的總物質(zhì)的量的比，因質(zhì)量是守恒的，物質(zhì)的量只有達到平衡時才不變，當混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化，證明達到了平衡狀態(tài)，故項正確；答案選A。【點睛】有關達到化學平衡狀態(tài)的標志是?？碱}型，通常有直接判斷法和間接判斷法兩大類。一、直接判斷法：（正）=（逆）0，即正反應速率 = 逆反應速率。注意反應速率的方向必須有正逆之分，每個物質(zhì)都可以表示出參與的化學反應速率，而其速率之比應符合方程式中的化學計量數(shù)的比值，這一點學生做題容易出錯。各組分的濃度保持不變，包括各組分的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、體積分數(shù)、百分含量不變。二、間接判斷法在恒溫恒容容器中，對于氣體體積前后改變的反應，壓強不變是平衡的標志，而對于氣體體積前后不改變的反應，壓強不能做標志。 考點5 化學平衡移動方向的判斷【例5】在恒溫、容積不變的密閉容器中進行如下反應：N2(g)3H2(g)2NH3(g)，達到平衡。下列說法不正確的是A其它條件不變，縮小容器體積，平衡正向移動，K值變大B其它條件不變，通入少量氦氣，平衡不移動CN2、H2、NH3百分含量不再變化D其它條件不變，升高溫度，化學平衡一定發(fā)生移動【答案】A【解析】【詳解】A. 其它條件不變，縮小容器體積，即壓強增大，促進平衡向體積減小的方向移動，即平衡正向移動，K值只受溫度影響，所以K值不變，故A錯誤；B.其它條件不變，通入少量氦氣，各組分的分壓強不變，平衡不移動，故B正確；C.化學反應達到平衡時，各組分的濃度、百分含量、體積分數(shù)都不再改變，故C正確；D. 其它條件不變，升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，化學平衡一定發(fā)生移動，故D正確。故選A?？键c6 化學平衡及其移動圖像中的數(shù)形思想【例6】某溫度時，在體積為2 L的密閉容器中，氣態(tài)物質(zhì)A、B、E、F的物質(zhì)的量n隨時間t的變化情況如圖甲所示，在一定條件下反應達到平衡狀態(tài)，反應進程中正反應速率隨時間的變化情況如圖乙所示，在t2、t4時刻分別只改變一個條件(溫度、壓強或某反應物的量)。下列說法錯誤的是( )A此溫度下，該反應的化學方程式為2A(g)+E(g)2B(g)+F(g)B若平衡狀態(tài)和對應的溫度相同，則和對應的平衡常數(shù)K一定相同Ct2時刻改變的條件是增大壓強Dt4時刻改變的條件是降低溫度【答案】C【解析】【詳解】【點睛】本題考查了化學平衡移動的圖像分析，從圖甲判斷反應的方程式，圖乙判斷各階段的影響因素為解答該題的關鍵。本題的易錯點為CD的判斷，要注意從平衡的移動和圖像的特點分析判斷?；A特訓1在其它條件不變時，10時以某物質(zhì)表示的反應速率為3 mol（L s ）-1 ，已知溫度每升高10反應速率是原來的2倍，則溫度為50時，該反應的速率為 A48 mol（L s ）-1 B36 mol（L s ）-1C24 mol（L s ）-1 D.12 mol（L s ）-1【答案】A【解析】試題解析：根據(jù)題意可知從10升高到50，升高了40，反應速率應該升高為原來的24倍，所以50時的反應速率為243 mol（L s ）-1=48 mol（L s ）-1，選項A正確，答案選A?？键c：考查反應速率的計算2對已經(jīng)達到化學平衡的2X(g)+Y(g)2Z(g)減小壓強時，對反應的影響是（ ）A逆反應速率增大，正反應速率減小，平衡向逆反應方向移動B逆反應速率減小，正反應速率增大，平衡向正反應方向移動C正、逆反應速率都減小，平衡向逆反應方向移動D正、逆反應速率都增大，平衡向正反應方向移動【答案】C【解析】考點：考查壓強對反應速率和平衡狀態(tài)的影響點評：該題主要是考查學生對壓強是如何影響反應速率和平衡狀態(tài)的熟悉了解程度，旨在對學生基礎知識的鞏固和訓練，難度不大，在明確反應的基礎上靈活運用即可。3為了研究影響化學反應速率的因素，甲、乙、丙、丁四位學生分別設計了如下四個實驗，你認為不正確的是A100 mL 2 molL1的鹽酸跟鋅片反應，加入適量的氯化鈉溶液，反應速率不變B將相同大小、形狀的鋁條與稀硫酸和濃硫酸反應時，稀硫酸產(chǎn)生氫氣快C將氫氣和氯氣的混合氣體分別放在冷暗處和強光照射下，會發(fā)現(xiàn)光照下有氯化氫生成D兩支試管中分別加入相同濃度相同體積的雙氧水，其中一支試管再加入少量二氧化錳，產(chǎn)生氧氣的快慢不同【答案】A【解析】試題分析：A、加入適量的氯化鈉溶液，對鹽酸溶液進行稀釋，鹽酸的濃度減小，反應速率變慢，故說法錯誤；B、鋁和稀硫酸反應產(chǎn)生氫氣，而和濃硫酸發(fā)生鈍化，故說法正確；C、驗證光照對反應的影響，故說法正確；D、MnO2作催化劑，作對比實驗，故說法正確。 8同溫度下，體積均為1L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應：N2（g）+3H2（g）2NH3（g） H=-92.6kJ/mol測得數(shù)據(jù)如表容器編號起始時各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol達到平衡時體系能量的變化N2H2NH3（1）23027.78kJ（2）1.61.80.8Q下列敘述不正確的是A容器（1）（2）反應達平衡時壓強相等B容器（2）中反應開始時v（正）v（逆）C容器（2）中反應達平衡時，吸收的熱量Q為9.26kJD若條件為“絕熱恒容”，容器（1）中反應達平衡時n（NH3）0.6mol【答案】B【解析】考點：考查化學平衡的移動、物質(zhì)的濃度及轉(zhuǎn)化率的知識。9工業(yè)上以CO和H2為原料合成甲醇的反應：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H0，在容積為1 L的恒容容器中，分別在T1、T2、T3三種溫度下合成甲醇。如圖是上述三種溫度下不同H2和CO的起始組成比(起始時CO的物質(zhì)的量均為1mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關系。下列說法不正確的是( )AH2轉(zhuǎn)化率：abcB上述三種溫度之間關系為T1T2T3Ca點狀態(tài)下再通入0.5 mol CO和0.5 molCH3OH，平衡不移動Dc點狀態(tài)下再通入1 molCO和4 mol H2，新平衡中H2的體積分數(shù)減小【答案】B【解析】【詳解】【點睛】對于在定溫、定容的容器中進行的可逆反應，達到平衡后再按和起始相同的投料比填料，相當于增大壓強，由此分析平衡的移動情況。 (2) a.達到平衡時，各組分的濃度不再改變，但是不一定成比例，故a符合題意；b.該反應的正反應是氣體分子數(shù)減小的反應，則容器中壓強不再改變，說明該反應已達到平衡狀態(tài)，故b不符合題意；c.化學平衡時，反應速率之比應該是一個正反應一個是逆反應而且要等于計量數(shù)之比，當正（H2）4逆（CH3OCH3）時，說明該反應已達到平衡狀態(tài)，故c不符合題意；d. 在恒溫恒容的條件下，容器中一氧化碳的物質(zhì)的量不再改變，說明CO的濃度不再改變，即達到平衡狀態(tài)，故d不符合題意；故答案為：a；(4) 根據(jù)圖像可知C點平衡時反應了8min，即反應平衡時，反應了n(H2)為8mol-2mol=6mol，剩余n(H2)=2mol，(H2)=0.375mol/（Lmin）；根據(jù)方程式：2CO(g) + 4H2(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)可知， 2 4 1 1初始狀態(tài) 4mol 8mol 0 0平衡時反應了 3mol 6mol 1.5mol 1.5mol平衡時剩余 1mol 2mol 1.5mol 1.5mol則CO的轉(zhuǎn)化率（CO）=，K=2.25；故答案為：0.375mol/（Lmin） ，75%，2.25；由圖像可知，狀態(tài)達到平衡的時間縮短，反應速率加快，且狀態(tài)II中平衡時H2的物質(zhì)的量比狀態(tài)I時減小，平衡向正反應方向移動，即增大壓強、增大CO濃度等條件均可，但是不能升高溫度，因為升高溫度平衡向逆反應方向移動，故狀態(tài)II的溫度不變，平衡常數(shù)不變，所以K =K；故答案為：=；