2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 微型專題4學(xué)案 魯科版選修4.doc

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微型專題4　化學(xué)反應(yīng)速率 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]　1.掌握化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)計(jì)算。2.熟知外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的規(guī)律。 一、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素 1.控制變量思想在比較反應(yīng)速率中的應(yīng)用 例1　某探究小組用HNO3與大理石反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量減小的方法，研究影響反應(yīng)速率的因素，所用HNO3濃度為1.00 molL－1、2.00 molL－1，大理石有細(xì)顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，實(shí)驗(yàn)溫度為298 K、308 K。 請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表，并在實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)編號(hào)： 實(shí)驗(yàn)編號(hào) T(K) 大理石規(guī)格 HNO3濃度(molL－1) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ① 298 粗顆粒 2.00 (Ⅰ)實(shí)驗(yàn)①和②探究HNO3濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響 (Ⅱ)實(shí)驗(yàn)①和________探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響 (Ⅲ)實(shí)驗(yàn)①和________探究大理石規(guī)格(粗、細(xì))對(duì)該反應(yīng)速率的影響 ② ③ 粗顆粒 ④ 答案?、?98　粗顆?！?.00?、?08　2.00 ④298　細(xì)顆?！?.00　(Ⅱ)③　(Ⅲ)④ 解析　考查影響反應(yīng)速率的因素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)①和②探究HNO3濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，故大理石規(guī)格和反應(yīng)溫度應(yīng)相同，而HNO3濃度不同；同理，①和③應(yīng)選擇不同的溫度、①和④應(yīng)選擇不同的規(guī)格，而另外2個(gè)條件相同。 考點(diǎn)　影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點(diǎn)　控制變量方法的應(yīng)用 規(guī)律方法　當(dāng)分析多個(gè)因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí)，注意“求同存異”，確定相同的因素，研究某一因素的不同所導(dǎo)致的結(jié)果的變化，從而得到相應(yīng)的結(jié)論。 例2　碘在科研與生活中有重要應(yīng)用，某興趣小組用0.50 molL－1 KI、0.2%淀粉溶液、 0.20 molL－1 K2S2O8、0.10 molL－1 Na2S2O3等試劑，探究反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。 已知：S2O＋2I－===2SO＋I(xiàn)2(慢) I2＋2S2O===2I－＋S4O(快) (1)為探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下表所示： 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 體積V/mL K2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液 ① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0 ② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0 ③ 8.0 Vx 4.0 4.0 2.0 表中Vx為_(kāi)_______mL，理由是____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)已知某條件下，c(S2O)與反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如下圖所示，若保持其他條件不變，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖中分別畫(huà)出降低反應(yīng)溫度和加入催化劑時(shí)c(S2O)－t的變化曲線示意圖(進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注)。 答案　(1)2.0　保證反應(yīng)物K2S2O8濃度改變，而其他的條件不變，才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (2)如圖 解析　(1)由表格數(shù)據(jù)觀察分析得知其他條件不變，只要改變K2S2O8的濃度就可以達(dá)到探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響的目的。(2)催化劑可以加快反應(yīng)的反應(yīng)速率，而降低溫度會(huì)減慢反應(yīng)的反應(yīng)速率，所以可以根據(jù)圖中標(biāo)準(zhǔn)線畫(huà)出另外兩條曲線，但要注意兩點(diǎn)：第一是曲線的拐點(diǎn)，第二是曲線的終點(diǎn)。 考點(diǎn)　影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點(diǎn)　控制變量法的應(yīng)用 方法規(guī)律　研究多因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響的解題思路為確定變量→定多變一。 【相關(guān)鏈接】　控制變量法分析化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的解題策略 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有多種，在探究相關(guān)規(guī)律時(shí)，需要控制其他因素不變，只改變某一因素，探究這一因素對(duì)反應(yīng)速率的影響。故解答此類問(wèn)題的策略：首先確定變量，通過(guò)認(rèn)真分析，理清影響實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的因素有哪些；然后采取“定多變一”法，在探究時(shí)，應(yīng)該首先確定其他因素不變，只改變一種因素，看這種因素與探究的問(wèn)題存在怎樣的關(guān)系，這樣確定一種以后，再確定另一種，通過(guò)分析每種因素與所探究問(wèn)題之間的關(guān)系，得出所有因素與探究問(wèn)題之間的關(guān)系。此外，在解答過(guò)程中應(yīng)確保數(shù)據(jù)有效且變量要統(tǒng)一。 2.充入“惰性氣體”對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 例3　已知①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，反應(yīng)速率為v1；②2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)　ΔH>0，反應(yīng)速率為v2。 對(duì)于上述兩個(gè)可逆反應(yīng)，當(dāng)改變條件時(shí)，試判斷v1、v2的變化(填“增大”“減小”或“不變”) (1)保持壓強(qiáng)不變，反應(yīng)①②通入“He”氣，v1________，v2________。 (2)反應(yīng)①②均壓縮體積，v1________，v2_____________________。 (3)保持體積不變，反應(yīng)①②通入“He”氣，v1________，v2________。 答案　(1)減小　減小　(2)增大　增大　(3)不變　不變 考點(diǎn)　影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點(diǎn)　壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 誤區(qū)警示　分析充入氣體對(duì)反應(yīng)速率影響時(shí)，不能只看表面上壓強(qiáng)的變化，關(guān)鍵是充入氣體后，反應(yīng)體系中相關(guān)物質(zhì)的濃度是否發(fā)生了變化。要注意如下事項(xiàng)：(1)充入的氣體是否真的是“無(wú)關(guān)”氣體，是否與某種成分發(fā)生反應(yīng)。(2)反應(yīng)容器是恒壓容器還是恒容容器。 【相關(guān)鏈接】　充入“惰性氣體”對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 改變壓強(qiáng)，對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的根本原因是引起濃度的改變。對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)體系，有以下幾種情況： (1)恒溫時(shí)：增大壓強(qiáng)，體積縮小，濃度增大，反應(yīng)速率增大。 (2)恒容時(shí) ①充入氣體，反應(yīng)物濃度增大，總壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率增大。 ②充入“稀有氣體”，總壓強(qiáng)增大，但各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變。 (3)恒壓時(shí)：充入“稀有氣體”，體積增大，各物質(zhì)濃度減小，反應(yīng)速率減小。 二、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算 例4　對(duì)于反應(yīng)A2(g)＋3B2(g)===2AB3(g)來(lái)說(shuō)，下列反應(yīng)速率中表示該反應(yīng)進(jìn)行得最快的是 (　　) A.v(A2)＝0.6 molL－1s－1 B.v(B2)＝2.7 molL－1min－1 C.v(AB3)＝12 molL－1min－1 D.v(A2)＝6 molL－1min－1 答案　A 解析　A項(xiàng)，可表示為v(A2)＝36 molL－1min－1；B項(xiàng)，經(jīng)轉(zhuǎn)化可表示為v(A2)＝0.9 molL－1min－1；C項(xiàng)，經(jīng)轉(zhuǎn)化可表示為v(A2)＝6 molL－1min－1，故A項(xiàng)符合要求。 考點(diǎn)　化學(xué)反應(yīng)速率 題點(diǎn)　化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較 規(guī)律方法　根據(jù)各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，首先將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率統(tǒng)一轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)的反應(yīng)速率，然后看反應(yīng)速率的單位是否統(tǒng)一，最后再比較數(shù)值的大小。 例5　在2 L的密閉容器中，放入0.4 mol A和0.6 mol B，在一定溫度下，壓強(qiáng)為p，加入催化劑(體積忽略)，發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋3B(g)xC(g)＋2D(g)，保持溫度不變，在a min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，容器中c(D)＝0.1 molL－1，容器內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)?.9p，則： (1)物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化率是________。 (2)化學(xué)反應(yīng)速率v(C)是________________。 (3)x為_(kāi)_______。 答案　(1)50%　(2) molL－1min－1　(3)2 解析　　　　2A(g)＋　3B(g) 　xC(g)＋　2D(g) 起始/mol 0.4 0.6 0 0 轉(zhuǎn)化/mol 0.2 0.3 0.1x 0.2 平衡/mol 0.2 0.3 0.1x 0.2 α(B)＝100%＝50%。 同溫同體積下氣體的壓強(qiáng)之比等于氣體的物質(zhì)的量之比：(0.6＋0.4)∶(0.2＋0.3＋0.1x＋0.2)＝1∶0.9，解得x＝2，v(C)＝0.2 mol/(2 La min)＝ molL－1min－1。 考點(diǎn)　化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡計(jì)算的綜合 題點(diǎn)　“三段式”法突破化學(xué)平衡計(jì)算 方法規(guī)律　可以利用“三段式法”進(jìn)行較復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)計(jì)算。 【相關(guān)鏈接】　化學(xué)反應(yīng)速率大小比較的注意事項(xiàng) 由于同一反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率用不同的物質(zhì)表示數(shù)值可能不同，所以比較反應(yīng)的快慢不能只看數(shù)值的大小，而要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化。 (1)單位是否統(tǒng)一，若不統(tǒng)一，換算成相同的單位。 (2)換算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，再比較數(shù)值的大小。 (3)比較反應(yīng)速率與化學(xué)系數(shù)的比值，即對(duì)于一般的化學(xué)反應(yīng)：aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比較與，若>，則用A表示的反應(yīng)速率比B的大。 三、速率、平衡圖像題的分析 1.化學(xué)平衡圖像題的分析 例6　對(duì)于可逆反應(yīng)A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)　ΔH<0，下列圖像中正確的是(　　) 答案　B 解析　該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，且是放熱反應(yīng)。升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，同時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，說(shuō)明逆反應(yīng)速率增大得更快，A項(xiàng)錯(cuò)誤；壓強(qiáng)不變，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，A2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增加；溫度不變，增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，A2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，B項(xiàng)正確；對(duì)可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō)，溫度越高，達(dá)到平衡所用的時(shí)間越短，C項(xiàng)錯(cuò)誤；增大壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率均增大，且v正>v逆，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn)　化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像 題點(diǎn)　化學(xué)平衡圖像的綜合 2.速率、平衡圖像題的綜合分析 例7　臭氧是理想的煙氣脫硝試劑，其脫硝反應(yīng)為2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)，若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行，下列由該反應(yīng)相關(guān)圖像作出的判斷正確的是(　　) A 升高溫度，平衡常數(shù)減小 B 0～3 s內(nèi)，反應(yīng)速率為v(NO2)＝0.2 molL－1 C t1時(shí)僅加入催化劑，平衡正向移動(dòng) D 達(dá)平衡時(shí)，僅改變x，則x為c(O2) 答案　A 解析　從能量變化的圖像分析，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，A項(xiàng)正確；依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算公式：v(NO2)＝＝0.2 molL－1s－1，單位不對(duì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；催化劑會(huì)同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，所以加入催化劑，平衡不移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；增大c(O2)，平衡逆向移動(dòng)，NO2的轉(zhuǎn)化率降低，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡圖像 題點(diǎn)　化學(xué)平衡圖像的綜合 【相關(guān)鏈接】 1.常見(jiàn)的圖像類型 (1)全程速率—時(shí)間圖 (2)濃度—時(shí)間圖 (3)反應(yīng)速率—時(shí)間圖 (4)反應(yīng)速率—溫度(壓強(qiáng))圖 (正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，且體積減小) (5)含量—時(shí)間—溫度圖 (6)含量—時(shí)間—壓強(qiáng)圖 (7)含量—時(shí)間—催化劑圖 (8)恒壓(或恒溫)線圖 (9)特殊圖像 ①對(duì)于反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)　ΔH<0，M點(diǎn)前，表示化學(xué)反應(yīng)從反應(yīng)開(kāi)始到建立平衡的過(guò)程，則v正>v逆，M點(diǎn)為平衡點(diǎn)，M點(diǎn)后為平衡受溫度的影響情況。 ②如圖所示曲線是其他條件不變時(shí)，某反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線。圖中標(biāo)出的1、2、3、4四個(gè)點(diǎn)，表示v正>v逆的是點(diǎn)3，表示v正T1 答案　C 解析　由圖甲計(jì)算，對(duì)于B點(diǎn)SO2平衡濃度為 ＝0.03 molL－1， 2SO2(g)　?。2(g)　　 　2SO3(g) 起始 0.2 molL－1　 0.1 molL－1 　 0 轉(zhuǎn)化 0.16 molL－1 0.08 molL－1 0.16 molL－1 平衡 0.04 molL－1 0.02 molL－1 0.16 molL－1 K＝＝800 mol－1L， 故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；達(dá)平衡后，縮小容器體積，v正、v逆均增大，平衡正向移動(dòng)，v′正>v′逆，故C項(xiàng)正確；題圖丙中T1條件下先達(dá)到平衡，故T1>T2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn)　化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像 題點(diǎn)　化學(xué)平衡圖像的綜合 題組1　外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 1.對(duì)于合成氨反應(yīng)，達(dá)到平衡后，以下分析不正確的是(　　) A.升高溫度，對(duì)逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大 B.增大壓強(qiáng)，對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大 C.減小反應(yīng)物濃度，對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大 D.加入催化劑，對(duì)逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大 答案　D 解析　合成NH3反應(yīng)為氣體體積縮小的放熱反應(yīng)，升高溫度，v正、v逆均增大，平衡向左移動(dòng)，故升高溫度，對(duì)逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，A項(xiàng)正確；增大壓強(qiáng)，v正、v逆均增大，平衡向正反應(yīng)的方向移動(dòng)，故增大壓強(qiáng)，對(duì)v正影響更大，B項(xiàng)正確；減小反應(yīng)物濃度，v正減小，v逆瞬間不變，對(duì)v正影響更大，C項(xiàng)正確；加入催化劑，v正、v逆均增大且影響程度相同，D項(xiàng)不正確。 考點(diǎn)　影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點(diǎn)　化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的綜合應(yīng)用 2.對(duì)于反應(yīng)：N2＋O22NO，在密閉容器中進(jìn)行，下列條件能加快反應(yīng)速率的是(　　) A.增大體積使壓強(qiáng)減小 B.體積不變充入N2使壓強(qiáng)增大 C.體積不變充入氦氣使壓強(qiáng)增大 D.使總壓強(qiáng)不變，充入氖氣 答案　B 解析　增大體積引起濃度減小，反應(yīng)速率減慢；體積不變充入N2，N2的濃度增大，反應(yīng)速率加快；體積不變，充入氦氣，各反應(yīng)物的濃度并沒(méi)有改變，反應(yīng)速率不變；總壓強(qiáng)不變，充入氖氣，體積增大，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減慢。 考點(diǎn)　影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點(diǎn)　壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 3.反應(yīng)2A(g)2B(g)＋C(g)　ΔH>0，達(dá)到平衡時(shí)，要使逆反應(yīng)速率降低，A的濃度增大，應(yīng)采取的措施是(　　) A.減壓 B.加壓 C.增大B的濃度 D.降溫 答案　D 解析　題目要求逆反應(yīng)速率降低，則可排除增加濃度和增大壓強(qiáng)，即B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)可知，降低溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，且反應(yīng)速率減小，D項(xiàng)正確；正反應(yīng)氣體物質(zhì)的量增加，則減小壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，A的濃度減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡影響因素的綜合 題點(diǎn)　改變條件使化學(xué)平衡定向移動(dòng) 4.一定量的鋅粒與足量稀硫酸反應(yīng)，向反應(yīng)混合液中加入某些物質(zhì)，下列判斷正確的是(　　) A.加入少量水，產(chǎn)生H2速率減小，H2體積改變 B.加入NH4HSO4固體，產(chǎn)生H2速率不變，H2體積不變 C.加入CH3COONa固體，產(chǎn)生H2速率減小，H2體積不變 D.滴加少量CuSO4溶液，產(chǎn)生H2速率變大，H2體積不變 答案　C 解析　加入少量水，減小了H＋的濃度，鋅粒的物質(zhì)的量不變，則v(H2)減小，生成H2體積不變，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；加入NH4HSO4固體，增大了H＋的濃度，鋅粒的物質(zhì)的量不變，則反應(yīng)速率加快，生成H2體積不變，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；加入CH3COONa固體，生成醋酸，減小了H＋的濃度，鋅粒的物質(zhì)的量不變，則v(H2)減小，生成H2體積不變，故C項(xiàng)正確；滴加少量CuSO4溶液，構(gòu)成Cu—Zn原電池，反應(yīng)速率加快，鋅粒的物質(zhì)的量減少，則v(H2)增大，生成H2的量減少，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn)　影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點(diǎn)　濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 5.制取水煤氣的反應(yīng)為C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH>0；在一定條件下達(dá)化學(xué)平衡后，在時(shí)間為t時(shí)突然改變條件，反應(yīng)速率的變化如圖所示，在t時(shí)所改變的條件是(　　) A.加壓 B.升溫 C.增大水蒸氣濃度 D.增大碳的物質(zhì)的量 答案　B 解析　從圖像來(lái)看，在時(shí)間t時(shí)，突然改變條件，正、逆反應(yīng)速率均增加，有可能是升高溫度，也可能是增大壓強(qiáng)，從時(shí)間t后來(lái)看，v′正大于v′逆，說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。只有升高溫度才使平衡正向移動(dòng)，故為升高溫度。 考點(diǎn)　影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 題點(diǎn)　反應(yīng)速率影響因素的綜合應(yīng)用 題組2　化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像 6.25 ℃時(shí)，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入過(guò)量金屬錫(Sn)，發(fā)生反應(yīng)：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，體系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)變化關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是(　　) A.往平衡體系中加入金屬鉛后，c(Pb2＋)增大 B.往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體后，c(Pb2＋)變小 C.升高溫度，平衡體系中c(Pb2＋)增大，說(shuō)明該反應(yīng)ΔH>0 D.25 ℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝2.2 答案　D 解析　體系中有過(guò)量的錫且金屬活潑性Sn>Pb，向平衡體系中加入鉛后，c(Pb2＋)不變，A錯(cuò)誤；加入少量Sn(NO3)2固體，c(Sn2＋)增大，平衡逆向移動(dòng)，c(Pb2＋)增大，B錯(cuò)誤；升溫使 c(Pb2＋)增大，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，ΔH<0，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，C錯(cuò)誤；由化學(xué)方程式和圖中數(shù)據(jù)得平衡常數(shù)K＝＝＝2.2，D正確。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡圖像 題點(diǎn)　濃度(物質(zhì)的量)—時(shí)間圖像 7.現(xiàn)有mA(s)＋nB(g)qC(g)　ΔH<0的可逆反應(yīng)，在一定溫度下達(dá)平衡時(shí)，B的體積分?jǐn)?shù)φ(B)和壓強(qiáng)p的關(guān)系如圖所示，則有關(guān)該反應(yīng)的下列描述正確的是(　　) A.m＋nq C.x點(diǎn)的混合物中v正v逆，所以C項(xiàng)錯(cuò)；D項(xiàng)，在y點(diǎn)和x點(diǎn)的φ(B)相同，相當(dāng)于在x點(diǎn)的基礎(chǔ)上壓縮(y點(diǎn)的壓強(qiáng)大于x點(diǎn))，所以正、逆反應(yīng)速率都增大，D項(xiàng)正確(若進(jìn)一步探討，可得其順序?yàn)関逆y>v正y>v正x>v逆x)。 考點(diǎn)　化學(xué)平衡圖像 題點(diǎn)　含量或轉(zhuǎn)化率的變化圖像 8.一定條件下，CH4與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。設(shè)起始＝Z，在恒壓下，平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)φ(CH4)與Z和T(溫度)的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.該反應(yīng)的焓變?chǔ)>0 B.圖中Z的大小為a>3>b C.圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合物中＝3 D.溫度不變時(shí)，圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡在加壓后φ(CH4)減小 答案　A 解析　由題中圖像看出，隨溫度升高，甲烷的平衡體積分?jǐn)?shù)減小，說(shuō)明溫度升高，平衡正向移動(dòng)，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0，A項(xiàng)正確；Z越大，甲烷的平衡體積分?jǐn)?shù)越小，故b>3>a，B項(xiàng)錯(cuò)誤；起始時(shí)＝3，反應(yīng)一旦開(kāi)始，則消耗等物質(zhì)的量的H2O和CH4，即的分子、分母同時(shí)減小相同的數(shù)值，故圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合物中的值一定不等于3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度不變，加壓時(shí)平衡逆向移動(dòng)，圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合物中甲烷的體積分?jǐn)?shù)增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn)　化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像 題點(diǎn)　“定一議二”分析化學(xué)平衡圖像 9.在10 L密閉容器中，A、B、C三種氣態(tài)物質(zhì)構(gòu)成可逆反應(yīng)體系。某溫度下，A、B、C三者物質(zhì)的量與時(shí)間的關(guān)系如圖(a)所示，而C的百分含量與溫度的關(guān)系如圖(b)所示。據(jù)圖判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A.0～4 min時(shí)，A的平均反應(yīng)速率為0.01 molL－1min－1 B.由T1向T2變化時(shí)，v正>v逆 C.此反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) D.其他條件不變時(shí)給平衡體系加壓，達(dá)新平衡時(shí)，C的體積分?jǐn)?shù)增大 答案　C 解析　由圖(a)可以求出，t1時(shí)，Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)＝(2.4－1.6)∶(1.6－1.2)∶(0.4－0)＝2∶1∶1，則化學(xué)方程式為2A(g)＋B(g)C(g)，屬于氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，故其他條件不變時(shí)給平衡體系加壓，平衡正向移動(dòng)，C的體積分?jǐn)?shù)增大，D項(xiàng)正確；v(A)＝0.4 mol10 L 4 min＝0.01 molL－1min－1，A項(xiàng)正確；由圖(b)可以看出，T3時(shí)C的百分含量最高，說(shuō)明該時(shí)刻達(dá)到平衡，再升溫C的百分含量減小，說(shuō)明此反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn)　化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像 題點(diǎn)　化學(xué)平衡圖像的綜合 10.某化學(xué)研究小組探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)的速率和平衡的影響圖像如下，下列判斷正確的是(　　) A.由圖1可知，T1v逆的是點(diǎn)3 D.圖4中，若m＋n＝p，則a曲線一定使用了催化劑 答案　C 解析　圖1中，反應(yīng)在T2條件下先到達(dá)平衡狀態(tài)，故T2>T1，因?yàn)樯邷囟?T1→T2)，平衡體系中C%降低，平衡向左移動(dòng)，所以ΔH<0(放熱反應(yīng))，A項(xiàng)錯(cuò)誤；圖2中，增大壓強(qiáng)，C%增大，故知平衡向右移動(dòng)，m＋n>p，B項(xiàng)錯(cuò)誤；圖3中，點(diǎn)2、4對(duì)應(yīng)v正＝v逆，點(diǎn)1對(duì)應(yīng)α(B)>α(B)平衡，故v正v逆，C項(xiàng)正確；圖4中，若m＋n＝p，則a曲線表示使用催化劑或增大壓強(qiáng)(縮小體積)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 考點(diǎn)　化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像 題點(diǎn)　化學(xué)平衡圖像的綜合 11.汽車尾氣中，產(chǎn)生NO的反應(yīng)：N2(g)＋O2(g)2NO(g)，一定條件下，等物質(zhì)的量的N2(g)和O2(g)在恒容密閉容器中反應(yīng)，如圖曲線a表示該反應(yīng)在溫度T下N2的濃度隨時(shí)間的變化，曲線b表示該反應(yīng)在某一起始反應(yīng)條件改變時(shí)N2的濃度隨時(shí)間的變化。下列敘述正確的是 (　　) A.溫度T下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝ B.溫度T下，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，混合氣體的密度減小 C.曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變可能是加入了催化劑 D.若曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變是溫度，可判斷該反應(yīng)的ΔH<0 答案　A 解析　A項(xiàng)，根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式和反應(yīng)平衡時(shí)的量的關(guān)系，正確；B項(xiàng)，密度等于氣體的總質(zhì)量除以體積，反應(yīng)中氣體質(zhì)量不會(huì)改變，在恒容容器中容積也不變，故密度不變，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，催化劑只加快反應(yīng)的速率，平衡不會(huì)移動(dòng)，和圖像不符合，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，從圖形可知b線先到平衡狀態(tài)，則b線表示的溫度高，而平衡時(shí)b線表示的氮?dú)鉂舛鹊?，表明升高溫度平衡正向移?dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，錯(cuò)誤。 考點(diǎn)　化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像 題點(diǎn)　濃度—時(shí)間圖像 12.反應(yīng)：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g) ΔH＝550 kJmol－1，它由兩步組成： Ⅰ.H2SO4(l)===SO3(g)＋H2O(g)　ΔH＝177 kJmol－1； Ⅱ.SO3(g)分解。 L(L1、L2)、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。如圖，表示L一定時(shí)，Ⅱ中SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。 (1)X代表的物理量是________。 (2)判斷L1、L2的大小關(guān)系，并簡(jiǎn)述理由：_____________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)壓強(qiáng)　(2)L1”“<”或“＝”)5 min。 A.升溫　B.降溫　C.加壓　D.減壓　E.加催化劑 (3)若其他條件不變，原容器為恒壓容器，達(dá)到平衡后Z的物質(zhì)的量________(填“>”“<”或 “＝”)0.90 mol。 (4)若將物質(zhì)的量均為3.00 mol物質(zhì)X、Y混合于5 L容器中發(fā)生反應(yīng)，在反應(yīng)過(guò)程中Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化如圖乙。 ①A、B兩點(diǎn)Z物質(zhì)正反應(yīng)速率的大小關(guān)系是_________________________________。 ②溫度T　(4)①B>A　 ②反應(yīng)未達(dá)到平衡，反應(yīng)仍在向正反應(yīng)方向進(jìn)行，故Z%逐漸增大 解析　設(shè)消耗Y的物質(zhì)的量為x 　　　　　　2X(g)＋Y(g)2Z(g) 起始量(mol) 2 1 0 變化量(mol) 2x x 2x 平衡量(mol) 2－2x 1－x 2x 若達(dá)到平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量變?yōu)樵瓉?lái)的0.85倍，則2－2x＋1－x＋2x＝(2＋1)0.85，解得x＝0.45 mol，則 (1)若反應(yīng)經(jīng)歷5 min達(dá)到平衡，則Y的平均反應(yīng)速率＝(0.45 mol2 L)5 min＝0.045 molL－1min－1。 (2)若c＝0.90 mol，由圖像分析可知反應(yīng)速率增大，但平衡狀態(tài)不變，反應(yīng)是氣體體積變化的反應(yīng)，所以t1時(shí)刻改變的條件是加入了催化劑，反應(yīng)速率增大，達(dá)到平衡所需要的時(shí)間縮短，小于5 min。 (3)若其他條件不變，原容器為恒壓容器，恒壓容器中反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，為保持恒壓體積縮小相當(dāng)于平衡正向進(jìn)行，Z的物質(zhì)的量增大，達(dá)到平衡后Z的物質(zhì)的量大于0.90 mol。 (4)①起始時(shí)加入物質(zhì)的量均為3.00 mol的物質(zhì)X、Y，隨著溫度的升高，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，當(dāng)溫度達(dá)到T0時(shí)，Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)最大，說(shuō)明達(dá)到反應(yīng)的最大限度，即平衡狀態(tài)，此時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等，隨著溫度的繼續(xù)升高，Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸減小，說(shuō)明溫度升高平衡左移，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越高，反應(yīng)速率越大，B點(diǎn)溫度大于A點(diǎn)，則A點(diǎn)正反應(yīng)速率小于B點(diǎn)的。 ②溫度T”“<”或“＝”)T2。 (2)比較a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)，反應(yīng)物NO2的轉(zhuǎn)化率最大的是________(填字母)。 (3)若容器體積為1 L，n＝1 mol，NO2的轉(zhuǎn)化率為50%，則在T2條件下，此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝________。 答案?、?變小　變小?、?(1)>　(2)c　(3)0.125 mol－3L3 解析?、?溫度升高，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，CH3OCH3的產(chǎn)率變??；逆反應(yīng)是氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)，升高溫度氣體的物質(zhì)的量增大，氣體的質(zhì)量不變，則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將變小。Ⅱ.(1)①圖中T1→T2時(shí)φ(N2O5)增加，平衡向放熱的正反應(yīng)方向移動(dòng)，則T1>T2。(2)起始時(shí)n(O2)越大，NO2的轉(zhuǎn)化率越大。(3)b點(diǎn)時(shí)N2O5的體積分?jǐn)?shù)最大，則此點(diǎn)通入O2、NO2的物質(zhì)的量之比與化學(xué)方程式中對(duì)應(yīng)的化學(xué)系數(shù)之比相等，即通入4 mol NO2，列三段式可計(jì)算該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。 考點(diǎn)　化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合 題點(diǎn)　相關(guān)概念、規(guī)律、計(jì)算的綜合應(yīng)用 15.在一個(gè)體積為2 L的密閉容器中，高溫下發(fā)生反應(yīng)：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)。其中CO2、CO的物質(zhì)的量(mol)隨時(shí)間(min)的變化關(guān)系如圖所示： (1)反應(yīng)在1 min時(shí)第一次達(dá)到平衡狀態(tài)，固體的質(zhì)量增加了3.2 g。用CO2的濃度變化表示的反應(yīng)速率 v(CO2)＝__________________。 (2)反應(yīng)進(jìn)行至2 min時(shí)，若只改變溫度，曲線發(fā)生的變化如圖所示，3 min時(shí)再次達(dá)到平衡，則ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。 (3)5 min時(shí)再充入一定量的CO(g)，平衡發(fā)生移動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是________(填字母)。 a.v正先增大后減小 b.v正先減小后增大 c.v逆先增大后減小 d.v逆先減小后增大 表示n(CO2)變化的曲線是________(填寫(xiě)圖中曲線的字母編號(hào))。 答案　(1)0.1 molL－1min－1　(2)>　(3)c　b 解析　(1)Fe→FeO，固體質(zhì)量增加3.2 g，說(shuō)明生成FeO 0.2 mol，v(CO2)＝＝0.1 molL－1min－1。(2)由圖可知，2～3 min內(nèi)CO2和CO物質(zhì)的量的改變量大于0～1 min的改變量，且2～3 min內(nèi)CO2的物質(zhì)的量減小，CO的物質(zhì)的量增加，由此推知建立新平衡的反應(yīng)速率加快，則升高溫度，平衡正向移動(dòng)，說(shuō)明正反應(yīng)吸熱。(3)充入CO(g)，CO濃度增大，逆反應(yīng)速率增大，之后逐漸減??；5 min時(shí)CO2濃度不變，正反應(yīng)速率不變，平衡逆向移動(dòng)，CO2濃度增大。 考點(diǎn)　化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像 題點(diǎn)　物質(zhì)的量—時(shí)間圖像