2019年高考化學二輪專題復習 專題九 化學反應速率 化學平衡講練（含解析）.doc

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2019年高考化學二輪專題復習 專題九 化學反應速率 化學平衡講練（含解析）考綱要求1.了解化學反應速率的概念、反應速率的定量表示方法。2.了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學研究領(lǐng)域中的重要作用。3.了解化學反應的可逆性。4.了解化學平衡建立的過程；了解化學平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學平衡常數(shù)進行簡單的計算。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，認識其一般規(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(lǐng)域中的重要作用?？键c一化學反應速率及其影響因素的實驗探究問題1對v(B)的剖析用上式進行某物質(zhì)反應速率計算時需注意以下幾點：(1)濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì)，不適用于固體和純液體。(2)化學反應速率是某段時間內(nèi)的平均反應速率，而不是即時速率，且計算時取正值。(3)同一反應用不同的物質(zhì)表示反應速率時，數(shù)值可能不同，但意義相同。不同物質(zhì)表示的反應速率之比等于其化學計量數(shù)之比。(4)計算反應速率時，若給出的是物質(zhì)的量的變化值，要轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度的變化值(計算時一定要除以體積)，再進行計算。(5)對于可逆反應，通常計算的是正、逆反應抵消后的總反應速率，當達到平衡時，總反應速率為零。(注：總反應速率也可理解為凈速率)。2“四大影響因素”的深度剖析濃度、溫度、壓強、催化劑是影響化學反應速率的四大外界因素，此外反應物顆粒大小對化學反應速率也有一定的影響。(1)濃度：對有氣體參加的反應或在溶液中發(fā)生的反應產(chǎn)生影響，在其他條件不變時都符合“濃快稀慢”的原理。(2)壓強：注意壓強對反應速率的影響是通過改變反應物的濃度來實現(xiàn)的。壓強只對有氣體參加的反應產(chǎn)生影響。向氣體反應體系中充入不參與反應的氣體時，對反應速率的影響。恒容：充入稀有氣體(或非反應氣體)總壓增大物質(zhì)的濃度不變(活化分子的濃度不變)反應速率不變；恒壓：充入稀有氣體(或非反應氣體)體積增大物質(zhì)的濃度減小(活化分子的濃度減小)反應速率減小。(3)溫度：溫度升高，化學反應速率增大。升高溫度，無論是吸熱反應還是放熱反應，反應速率都增大。(4)催化劑：催化劑能改變(增大或減小)化學反應速率，但不能使本來不會發(fā)生的反應變成可以發(fā)生的。對可逆反應來說，正反應的催化劑同時也是逆反應的催化劑，催化劑能同等程度地改變正、逆反應速率，對化學平衡狀態(tài)無影響，生產(chǎn)過程中使用催化劑主要是為了提高生產(chǎn)效率。對于反應物顆粒大?。汗腆w物質(zhì)顆粒越小，總表面積越大，反應速率越快；反之越慢。題組一對化學反應速率的綜合考查1(xx北京理綜，12)一定溫度下，10 mL 0.40 molL1 H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標準狀況)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)()A06 min的平均反應速率：v(H2O2)3.3102 molL1min1B610 min的平均反應速率：v(H2O2)3.3102 molL1min1C反應到6 min時，c(H2O2)0.30 molL1D反應到6 min時，H2O2分解了50%答案C解析2H2O22H2OO2A項，6 min時，生成O2的物質(zhì)的量n(O2)1103 mol，依據(jù)反應方程式，消耗n(H2O2)2103 mol，所以06 min時，v(H2O2)3.3102 molL1min1，正確；B項，610 min時，生成O2的物質(zhì)的量n(O2)0.335103 mol，依據(jù)反應方程式，消耗n(H2O2)0.335103 mol20.67103 mol,610 min時，v(H2O2)1.68102 molL1min1v逆，此時正反應占優(yōu)勢，則化學平衡向正反應方向(或向右)移動；b若外界條件改變，引起v正K平衡逆向移動；b若QK平衡不移動；c若QK平衡正向移動。(3)外界條件對平衡移動影響的規(guī)律勒夏特列原理溫度的影響：升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動；降低溫度，化學平衡向放熱反應方向移動。濃度的影響：增大反應物濃度或減小生成物濃度，化學平衡向正反應方向移動；減小反應物濃度或增大生成物濃度，化學平衡向逆反應方向移動。壓強的影響：增大壓強會使平衡向著氣體體積減小的方向移動；減小壓強會使平衡向著氣體體積增大的方向移動。(4)不能用勒夏特列原理解釋的問題若外界條件改變后，無論平衡向正反應方向移動或向逆反應方向移動都無法減弱外界條件的變化，則平衡不移動。如對于H2(g)Br2(g)2HBr(g)，由于反應前后氣體的分子總數(shù)不變，外界壓強增大或減小時，平衡無論正向或逆向移動都不能減弱壓強的改變。所以對于該反應，壓強改變，平衡不發(fā)生移動。催化劑能同等程度地改變正、逆反應速率，所以催化劑不會影響化學平衡。當外界條件的改變對平衡移動的影響與生產(chǎn)要求不一致時，不能用勒夏特列原理解釋，如工業(yè)合成氨條件的選擇。題組一多角度、全方位突破化學平衡狀態(tài)標志的判定1在一定溫度下的定容容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時：混合氣體的壓強，混合氣體的密度，混合氣體的總物質(zhì)的量，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量，混合氣體的顏色，各反應物或生成物的濃度之比等于系數(shù)之比(1)能說明2SO2(g)O2(g)2SO3(g)達到平衡狀態(tài)的是_。(2)能說明I2(g)H2(g)2HI(g)達到平衡狀態(tài)的是_。(3)能說明2NO2(g)N2O4(g)達到平衡狀態(tài)的是_。(4)能說明C(s)CO2(g)2CO(g)達到平衡狀態(tài)的是_。(5)能說明A(s)2B(g)C(g)D(g)達到平衡狀態(tài)的是_。答案(1)(2)(3)(4)(5)2若上述題目改成一定溫度下的恒壓密閉容器，結(jié)果又如何？答案(1)(2)(3)(4)(5)3將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空恒容容器中(固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。判斷該分解反應已經(jīng)達到化學平衡的是()A2v(NH3)v(CO2)B密閉容器中c(NH3)c(CO2)21C密閉容器中混合氣體的密度不變D密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變答案C解析該反應為有固體參與的非等體反應，且容器容積不變，所以壓強、密度均可作標志，該題應特別注意D項，因為該反應為固體的分解反應，所以NH3、CO2的體積分數(shù)始終為定值(NH3為，CO2為)?；瘜W平衡標志判斷“三關(guān)注”關(guān)注反應條件，是恒容容器，還是恒壓容器；關(guān)注反應特點，是等體積反應，還是非等體積反應；關(guān)注特殊情況，是否有固體參加或生成。題組二化學平衡狀態(tài)移動方向及結(jié)果的判定4在一定條件下，可逆反應2NO2(g)N2O4(g)H0達到平衡，當分別改變下列條件時，請?zhí)羁眨?1)保持容器容積不變，通入一定量NO2，則達到平衡時NO2的百分含量_(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)；保持容器容積不變，通入一定量N2O4，則達到平衡時NO2的百分含量_。(2)保持壓強不變，通入一定量NO2，則達到平衡時NO2的百分含量_；保持壓強不變，通入一定量N2O4，則達到平衡時NO2的百分含量_。(3)保持容器容積不變，通入一定量氖氣，則達到平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率_；保持壓強不變，通入氖氣使體系的容積增大一倍，則達到平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率_。答案(1)減小減小(2)不變不變(3)不變減小解析(1)保持容器容積不變，通入一定量NO2，則增加了NO2的濃度，所以平衡正向移動，且NO2轉(zhuǎn)化率比原來大，NO2的含量減??；保持容器容積不變，通入一定量N2O4，則增加了N2O4的濃度，所以平衡逆向移動，但其進行的程度比原來的N2O4的轉(zhuǎn)化率要小，所以NO2的含量減小。(2)保持壓強不變，通入一定量NO2或N2O4，不影響平衡，所以NO2的含量不變。(3)保持容器容積不變，通入一定量氖氣，此過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度都沒有發(fā)生改變，所以平衡不移動，NO2的轉(zhuǎn)化率不變；保持壓強不變，通入氖氣使體系的容積增大一倍，則相當于減小壓強，所以平衡向生成NO2的方向移動，所以NO2的轉(zhuǎn)化率會減小。5(xx重慶理綜，7)將E和F加入密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應：E(g)F(s)2G(g)。忽略固體體積，平衡時G的體積分數(shù)(%)隨溫度和壓強的變化如下表所示。壓強/MPa體積分數(shù)/%溫度/1.02.03.081054.0ab915c75.0d1 000ef83.0bf915 ，2.0 MPa時E的轉(zhuǎn)化率為60%該反應的S0K(1 000 )K(810 )上述中正確的有()A4個 B3個 C2個 D1個答案A解析由表中數(shù)據(jù)分析得出該反應正向是吸熱反應，然后逐項分析。反應E(g)F(s)2G(g)是氣體分子數(shù)增大的反應，壓強增大平衡逆向移動，故b75.0，故b0，正確。因為該反應正向吸熱，升高溫度平衡正向移動，平衡常數(shù)增大，故正確。6(xx江蘇，15改編)一定溫度下，在三個體積均為1.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)容器編號溫度()起始物質(zhì)的量(mol)平衡物質(zhì)的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列說法正確的是()A該反應的正方應為吸熱反應B達到平衡時，容器中的CH3OH體積分數(shù)比容器中的小C容器中反應到達平衡所需時間比容器中的長D若起始時向容器中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol 和H2O 0.10 mol，則反應將向正反應方向進行答案D解析A項，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，容器和容器中起始物質(zhì)的量都是0.20 mol，溫度在387 時，達到平衡時CH3OCH3的物質(zhì)的量為0.080 mol，而溫度在207 時，達到平衡時CH3OCH3的物質(zhì)的量為0.090 mol，說明該反應的正反應為放熱反應，錯誤；B項，由于該反應是一個反應前后氣體體積相等的反應，因此容器和容器的平衡為等效平衡，故CH3OH的體積分數(shù)一樣大，錯誤；C項，容器的溫度高，反應速率快，達到平衡所需時間短，錯誤；D項，容器中的K4，而此時的Q0.67，因此QK，則反應將向正反應方向進行，正確。對于反應物或生成物只有一種的可逆反應而言，在改變物質(zhì)濃度而引起化學平衡移動時應遵循或應用下列方法進行分析：(1)在溫度、容積不變的容器中加入某種氣體反應物(或生成物)的平衡移動問題：對于aA(g)bB(g)cC(g)或bB(g)cC(g)aA(g)，當T、V不變時，加入A、B、C氣體，相當于給體系增大壓強，但平衡移動的最終結(jié)果是由濃度決定。(2)在溫度、壓強不變的體系中加入某種氣體反應物(或生成物)的平衡移動問題：對于aA(g)bB(g)cC(g)或bB(g)cC(g)aA(g)，當T、p不變時，加入A氣體，平衡移動的最終結(jié)果與原平衡等效，相當于平衡不移動；而加入B或C，則平衡的移動由濃度決定?？键c三全面突破化學平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率1化學平衡常數(shù)的全面突破(1)數(shù)學表達式：對于反應mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)來說，K。注意不要把反應體系中純固體、純液體以及稀水溶液中水的濃度寫進平衡常數(shù)表達式。如：CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)Kc(CO2)Cr2O(aq)H2O(l)2CrO(aq)2H(aq)K但在非水溶液中，若有水參加或生成，則此時水的濃度不可視為常數(shù)，應寫進平衡常數(shù)表達式中。如：C2H5OHCH3COOHCH3COOC2H5H2OKC(s)H2O(g)CO(g)H2(g)K同一化學反應，化學反應方程式寫法不同，其平衡常數(shù)表達式及數(shù)值亦不同。如：N2O4(g)2NO2(g)KN2O4(g)NO2(g)K2NO2(g)N2O4(g)K因此書寫平衡常數(shù)表達式及數(shù)值時，要與化學反應方程式相對應，否則意義就不明確。(2)平衡常數(shù)的意義平衡常數(shù)可表示反應進行的程度。K越大，反應進行的程度越大，K105時，可以認為該反應已經(jīng)進行完全。轉(zhuǎn)化率也能表示反應進行的程度，轉(zhuǎn)化率不僅與溫度有關(guān)，而且與起始條件有關(guān)。K的大小只與溫度有關(guān)，與反應物或生成物起始濃度的大小無關(guān)。(3)濃度商：可逆反應進行到某時刻(包括化學平衡)時，生成物濃度的化學計量數(shù)次冪之積與反應物濃度的化學計量數(shù)次冪之積的比值稱為濃度商(Q)。當QK時，該反應達到平衡狀態(tài)；QK時，該反應向正反應方向進行；QK時，該反應向逆反應方向進行。2轉(zhuǎn)化率的全面突破(1)轉(zhuǎn)化率的計算公式(A)100%100%。(2)轉(zhuǎn)化率的變化分析：在一恒容密閉容器中通入a mol A、b mol B發(fā)生反應aA(g)bB(g)cC(g)，達到平衡后，改變下列條件，分析轉(zhuǎn)化率的變化情況(用“增大”、“減小”或“不變”表示)再通入b mol B，(A)增大，(B)減小。再通入a mol A、b mol B，若abc，(A)增大、(B)增大；若abc，(A)不變、(B)不變；若abc，(A)減小、(B)減小。1(xx四川理綜，7)在10 L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g)，發(fā)生反應X(g)Y(g)M(g)N(g)，所得實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗編號溫度/起始時物質(zhì)的量/mol平衡時物質(zhì)的量/moln(X)n(Y)n(M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b下列說法正確的是()A實驗中，若5 min時測得n(M)0.050 mol，則0至5 min 時間內(nèi)，用N表示的平均反應速率v(N)1.0102 molL1min1B實驗中，該反應的平衡常數(shù)K2.0C實驗中，達到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率為60%D實驗中，達到平衡時，b0.060答案C解析A項，根據(jù)方程式可知在5 min內(nèi)反應生成的n(N)等于生成的n(M)，則v(N)1103 molL1min1，該項錯誤；B項，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知平衡時c(X)0.002 molL1、c(Y)0.032 molL1、c(N)c(M)0.008 molL1，則平衡常數(shù)K1.0，該項錯誤；C項，因該反應在800 時平衡常數(shù)為1.0，設(shè)反應中轉(zhuǎn)化的X的物質(zhì)的量為x，則有(0.20x)(0.30x)xx，故x0.12 mol，X的轉(zhuǎn)化率為100%60%，該項正確；假設(shè)在900 時，該反應的平衡常數(shù)也為1.0，根據(jù)實驗中的數(shù)據(jù)可知b0.060，由中數(shù)據(jù)可知在700 時平衡常數(shù)約為2.6，結(jié)合800 時平衡常數(shù)為1.0可知，溫度越高，該平衡常數(shù)越小，平衡逆向移動，故b0.060，該項錯誤。2(xx山東理綜，29)研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，涉及如下反應：2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K1H10()2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)K2H2”“不變升高溫度(3)c(NO)c(NO)c(CH3COO)bc解析(1)觀察題給的三個方程式可知，題目所求的方程式可由()2()得到，故該反應的平衡常數(shù)K。(2)由題給數(shù)據(jù)可知，n(ClNO)7.5103molL1min110 min2 L0.15 mol。2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)起始物質(zhì)的量/mol 0.2 0.1 0 0.15 0.075 0.15 0.05 0.025 0.15故n(Cl2)0.025 mol；NO的轉(zhuǎn)化率1100%75%。其他條件保持不變，由恒容條件(2 L)改為恒壓條件，因該反應是氣體分子數(shù)減小的反應，平衡正向移動，NO的轉(zhuǎn)化率增大，即21；平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù)，故由恒容條件改為恒壓條件時平衡常數(shù)不變；要使平衡常數(shù)減小，平衡應逆向移動，因為反應()是放熱反應，故應升高溫度。(3)由反應方程式計算可知：c(NaNO3)c(NaNO2)0.1 molL1，c(CH3COONa)0.1 molL1；由電離平衡常數(shù)可知酸性：HNO3HNO2CH3COOH，酸越弱其對應鹽溶液中的離子水解程度越大，則c(NO)c(NO)c(CH3COO)。由越弱越水解可知，A溶液的堿性比B溶液的堿性弱，pHAT2，再根據(jù)不同溫度下達到平衡時c(X)的大小可推出此反應為放熱反應。M點X的轉(zhuǎn)化率小于W點X的轉(zhuǎn)化率，因此反應進行到M點放出的熱量小于進行到W點放出的熱量，選項A不正確；T2下，在0t1時間內(nèi)，v(X) molL1min1，v(Y)v(X) molL1min1，選項B不正確；M點時在恒容條件下再加入一定量X，相當于增大壓強，平衡正向移動，平衡后X的轉(zhuǎn)化率增大，選項D不正確；在T1和T2溫度時，當達到平衡狀態(tài)時，M點v正(M)v逆(M)，W點v正(W)v逆(W)，溫度高反應速率快，v逆(M)v逆(W)，又v逆(W)v逆(N)，則v逆(M)v逆(N)，則v正(M)v逆(N)，選項C正確。3已知：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，下列結(jié)論正確的是()A在密閉容器中加入1 mol N2和3 mol H2充分反應放熱92.4 kJBN2(g)3H2(g)2NH3(l)HQ kJmol1，則Q92.4C增大壓強，平衡向右移動，平衡常數(shù)增大D若一定條件下反應達到平衡，N2的轉(zhuǎn)化率為20%，則H2的轉(zhuǎn)化率一定為60%答案B解析A項，可逆反應不能進行徹底；B項，由NH3(g)生成NH3(l)要放出熱量，所以Q92.4；C項，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)；D項，H2的轉(zhuǎn)化量是N2的3倍，但轉(zhuǎn)化率不一定是其3倍，當n(N2)n(H2)11時成立。4對處于平衡狀態(tài)的反應2A(g)B(g)2C(g)H0，下列敘述正確的是()A增大A濃度的瞬間，v正增大，v逆不變B升高溫度，v正減小，v逆增大C增大壓強，v正增大，v逆減小D加入正催化劑，v正增大，v逆減小答案A解析B項，升溫，v正、v逆均增大；C項，增大壓強，v正、v逆均增大；D項，加入正催化劑，v正、v逆都增大。5高爐煉鐵過程中發(fā)生的反應：Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)，已知該反應在不同溫度下的平衡常數(shù)如下表，下列說法不正確的是()溫度/1 0001 1501 300平衡常數(shù)4.03.73.5A.H0B該反應的平衡常數(shù)表達式是KC其他條件不變，向平衡體系充入CO2氣體，K值減小D其他條件不變，升高溫度，可以降低CO的平衡轉(zhuǎn)化率答案C解析升溫，K值減小，則正反應為放熱反應，K只與溫度有關(guān)，C項錯誤。6T 時，在V L恒容密閉容器中加入足量的TaS2(s)和1 mol I2(g)，發(fā)生反應TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H0。t min時生成0.1 mol TaI4。下列說法不正確的是()A0t min內(nèi)，v(I2) molL1min1B若T 時反應的平衡常數(shù)K1，則平衡時I2的轉(zhuǎn)化率為C圖中制備TaS2晶體過程中循環(huán)使用的物質(zhì)是I2(g)D圖中T1端得到純凈TaS2晶體，則溫度T1T2答案A解析A項，應為v(I2) molL1min1；B項，K1，則c(S2)c(TaI4)c2(I2)，所以c(I2)c(S2)c(TaI4)(I2)；C項，循環(huán)使用的應是I2(g)；D項，降溫，平衡左移，得到TaS2晶體。7相同溫度下，容積相同的甲、乙、丙3個恒容密閉容器中均發(fā)生如下反應：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197 kJmol1實驗測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下：容器編號起始時各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol達到平衡時體系能量的變化/kJSO2O2SO3甲210Q1乙1.80.90.2Q2丙002Q3下列判斷中正確的是()A197Q2Q1B若升高溫度，反應的熱效應不變CQ3197 kJD生成1 mol SO3(l)時放出的熱量大于98.5 kJ答案D解析Q1197Q3Q1Q2，A、C錯誤；B項，升溫，平衡左移，放出熱量減少。8500 、20 MPa時，將H2和N2置于一容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應，反應過程中H2、N2和NH3的物質(zhì)的量變化曲線如圖所示。下列說法中正確的是()A