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（K）的含義，能利用化學平衡常數進行相關計算。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控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用。考點探究化學反應速率是化學平衡移動的基礎變量?；瘜W反應速率的計算和外界條件對化學反應速率的影響，常結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的計算和理解進行。化學平衡常數是新出現的高考熱點，必須理解透徹。另外還要重點關注化學平衡的現象和實質。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，平時加強針對性強化訓練，注重規(guī)律和方法技能的總結，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活化分子的數量，改變有效碰撞次數來實現的，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：（1）濃度、壓強、溫度、催化劑影響化學反應速率的實質改變了單位體積內活化分子的數目，單位體積內的活化分子數目增加，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的量濃度、質量分數、物質的量分數、體積分數(有氣體參加的可逆反應)、反應物的轉化率等保持不變。2、實例分析：判斷可逆反應達到平衡狀態(tài)的方法和依據：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的物質的量或各物質的物質的量的分數一定平衡各物質的質量或各物質質量分數一定平衡各氣體的體積或體積分數一定平衡總體積、總壓力、總物質的量一定不一定正、逆反應速率的關系在單位時間內消耗了m molA同時生成m molA，即V(正)V(逆)平衡在單位時間內消耗了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不相混溶的固體或純液體物質時，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)物質時，壓強的變化不能使無氣態(tài)物質存在的化學平衡發(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活化分子的百分數，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活化分子的百分數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，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。考點3 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生成1 mol O2的同時生成2 mol NO2單位時間內生成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|的量增大的化學反應，物質的量與壓強成正比，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量在數值上等于其平均摩爾質量，即混合氣體的總質量與混合氣體的總物質的量的比，因質量是守恒的，物質的量只有達到平衡時才不變，當混合氣體的平均摩爾質量不再變化，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，包括各組分的質量分數、物質的量分數、體積分數、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。考點6 化學平衡及其移動圖像中的數形思想【例6】某溫度時，在體積為2 L的密閉容器中，氣態(tài)物質A、B、E、F的物質的量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測得數據如表容器編號起始時各物質物質的量/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、物質的濃度及轉化率的知識。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的物質的量均為1mol)與CO平衡轉化率的關系。下列說法不正確的是( )AH2轉化率：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，平衡常數不變，所以K =K；故答案為：=；