2020屆高考化學(xué)二輪專題輔導(dǎo)與測(cè)試：化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡【要點(diǎn)透析、提升訓(xùn)練】

1、知識(shí)像燭光，能照亮一個(gè)人，也能照亮無數(shù)的人。-培根化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡【典例】在容積為1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)，隨溫度升高，混合氣體的顏色變深。100 時(shí)，體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如圖所示。 串知設(shè)計(jì)(1)在060 s時(shí)段，反應(yīng)速率v(N2O4)為_ mol·L1·s1；升高溫度，平衡向右移動(dòng)，故正反應(yīng)速率增大，而逆反應(yīng)速率減小，此結(jié)論是否正確？_。(2)根據(jù)圖像計(jì)算此溫度下的平衡常數(shù)為_，N2O4的轉(zhuǎn)化率為_。(3)當(dāng)容器中混合氣體的顏色不變時(shí)，反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)是否處于平衡狀態(tài)？_。當(dāng)容器中氣體的

2、壓強(qiáng)不變時(shí)，反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)是否處于平衡狀態(tài)？_。(4)溫度T時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后，將反應(yīng)容器的容積減少一半，平衡向_(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)，判斷理由是_。答案：(1)0.001不正確；升高溫度正、逆反應(yīng)速率均增大(2)0.3660%(3)是是(4)逆反應(yīng)對(duì)氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)【知識(shí)回顧】1化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素(1)化學(xué)反應(yīng)速率的求算公式法：v(B)比值法：同一化學(xué)反應(yīng)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。對(duì)于反應(yīng)：mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g)來說，則有。(2)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素2化學(xué)平衡(1)判斷化學(xué)平

3、衡狀態(tài)的3類標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)標(biāo)志本質(zhì)上同一物質(zhì)：v正v逆不同物質(zhì)：現(xiàn)象上各組分的濃度不變各組分的物質(zhì)的量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))不變無熱交換時(shí)體系溫度不變各氣體組分的體積分?jǐn)?shù)不變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變相對(duì)標(biāo)志有氣體參加的反應(yīng)，氣體的總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量不變時(shí)，當(dāng)是等體積反應(yīng)時(shí)，不一定達(dá)到平衡；當(dāng)是不等體積反應(yīng)時(shí)，達(dá)到平衡氣體的密度、氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)，要具體分析各表達(dá)式中的分子或分母變化情況，判斷是否平衡如果平衡體系中的物質(zhì)有顏色，則平衡體系的顏色不變時(shí)，達(dá)到平衡一個(gè)角度從微觀的角度分析，如反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)，下列各項(xiàng)均可說明該反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)斷裂1 mol NN鍵的同時(shí)生成1

4、 mol NN鍵斷裂1 mol NN鍵的同時(shí)生成3 mol HH鍵斷裂1 mol NN鍵的同時(shí)斷裂6 mol NH鍵生成1 mol NN鍵的同時(shí)生成6 mol NH鍵(2)外界條件對(duì)平衡移動(dòng)影響的規(guī)律勒夏特列原理3化學(xué)平衡常數(shù)及其應(yīng)用(1)化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算的常用公式對(duì)于可逆反應(yīng)：aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，其計(jì)算的表達(dá)式為化學(xué)平衡常數(shù)K(式中的濃度是指平衡狀態(tài)的濃度)Kp其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)分別為A、B、C、D氣體的分壓，氣體的分壓氣體總壓×體積分?jǐn)?shù)氣體體積之比氣體物質(zhì)的量之比轉(zhuǎn)化率計(jì)算公式轉(zhuǎn)化率()×100%平

5、衡常數(shù)的關(guān)系a反應(yīng)1(平衡常數(shù)為K1)反應(yīng)2(平衡常數(shù)為K2)反應(yīng)3(平衡常數(shù)為K3)，則K3K1·K2。b若兩反應(yīng)互為可逆反應(yīng)，其平衡常數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系。c若反應(yīng)系數(shù)擴(kuò)大2倍，其平衡常數(shù)為原來的2次方。(2)化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用利用K判斷化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 利用K判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向若任意狀態(tài)下的生成物與反應(yīng)物的濃度冪之積的比值為Q則存在：QK反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行QK反應(yīng)處于平衡狀態(tài)QK反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行【提升訓(xùn)練】1對(duì)于可逆反應(yīng)2SO2O22SO3H<0，在混合氣體中充入一定量的18O2，經(jīng)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，下列有關(guān)說法中正確的是()A18O只存在于O2中B18O只存在于O2和SO

6、3中C某個(gè)二氧化硫分子的相對(duì)分子質(zhì)量可能為66D三氧化硫分子的相對(duì)分子質(zhì)量為82解析：選C由于該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí)會(huì)使SO3分子中含有18O，而含有18O的SO3分解，就會(huì)使18O進(jìn)入SO2中，最后三種物質(zhì)均存在含有18O的分子，也存在不含18O的分子，A、B錯(cuò)誤；當(dāng)二氧化硫分子中只有一個(gè)18O時(shí)，C正確；對(duì)于不含18O的三氧化硫分子來說，其相對(duì)分子質(zhì)量為80，D錯(cuò)誤。2對(duì)于反應(yīng)2A(g)B(g)3C(g)4D(g)，表示該反應(yīng)的速率最快的是()AvA0.5 mol·L1·s1BvB0.3 mol·L1·s1CvC0.8 mol·L

7、1·s1DvD1.0 mol·L1·s1解析：選B用選項(xiàng)所給反應(yīng)速率除以該物質(zhì)在化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)，最大者表示該反應(yīng)的速率最快，故選B。3已知：氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子能相互反應(yīng)：4NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)H0在恒溫條件下，向2 L恒容密閉容器中加入0.4 mol NO2和0.2 mol NaCl,10 min反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(NaNO3)0.1 mol，下列敘述中正確的是()A10 min內(nèi)用NO濃度變化表示的速率v(NO)0.01 mol·L1·min1B反應(yīng)速率與NaCl的濃度有

8、關(guān)C升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大D4v(NO2)2v(NO)v(Cl2)解析：選C10 min內(nèi)用NO濃度變化表示的速率v(NO)0.005 mol·L1·min1，A錯(cuò)誤；NaCl是固體，故反應(yīng)速率與NaCl的濃度無關(guān)，B錯(cuò)誤；v(NO2)v(NO)v(Cl2)421，故v(NO2)2v(NO)4v(Cl2)，D錯(cuò)誤。4.向絕熱恒容的密閉容器中通入SO2和NO2，發(fā)生反應(yīng)SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)，其正反應(yīng)速率(v正)隨時(shí)間(t)變化的關(guān)系如圖所示。下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是()A反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)B反應(yīng)物的濃度：a點(diǎn)大于b點(diǎn)C反應(yīng)物的總能量高于生成物的

9、總能量D逆反應(yīng)速率：c點(diǎn)大于b點(diǎn)解析：選A題圖中c點(diǎn)正反應(yīng)速率最大，此時(shí)不可能達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；起始時(shí)反應(yīng)物的濃度最大，然后逐漸減小，B項(xiàng)正確；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)速率加快表明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，C項(xiàng)正確；c點(diǎn)溫度高，正、逆反應(yīng)速率均大于b點(diǎn)，D項(xiàng)正確。5T 時(shí)可逆反應(yīng)mA(g)nB(s)pC(g)的平衡常數(shù)為K，下列說法中正確的是()AK值越大，表明該反應(yīng)越有利于C的生成，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大B若縮小反應(yīng)器的容積，能使平衡正向移動(dòng)，則K增大CKD如果mnp，則K1解析：選A對(duì)于一個(gè)確定的反應(yīng)來說，K值只與溫度有關(guān)，K越大，越有利于平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行

10、，A正確；溫度不變，K值不變，B錯(cuò)誤；B是固體，其濃度視為常數(shù)，不應(yīng)出現(xiàn)在計(jì)算式中，C錯(cuò)誤；由K的計(jì)算表達(dá)式知D錯(cuò)誤。6在一定溫度下，向固定容積的容器中加入a mol A和b mol B，發(fā)生反應(yīng)：A(g)2B(g)2C(g)，一段時(shí)間后達(dá)到平衡，生成n mol C。下列說法中不正確的是()A再充入少量A，A的活化分子百分?jǐn)?shù)增加，但K值不變B起始時(shí)刻和達(dá)到平衡后容器中的壓強(qiáng)之比為(ab)C當(dāng)2v正(A)v逆(B)時(shí)，反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)D充入稀有氣體，平衡不移動(dòng)解析：選A只有溫度的變化或催化劑才會(huì)改變活化分子百分?jǐn)?shù)，增大A的濃度不會(huì)導(dǎo)致A的活化分子百分?jǐn)?shù)增加，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)方程式可知，每生

11、成2 mol C，氣體物質(zhì)的量減少1 mol，當(dāng)生成n mol C時(shí)氣體的物質(zhì)的量減少 mol，平衡時(shí)混合氣體的物質(zhì)的量為 mol，同溫同體積下，氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，則起始時(shí)刻和達(dá)到平衡后容器中的壓強(qiáng)之比為(ab)，B項(xiàng)正確；當(dāng)2v正(A)v逆(B)時(shí)，v正(A)v逆(A)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)正確；恒溫、恒容下充入稀有氣體(如Ar)，雖然壓強(qiáng)增大，但反應(yīng)中各組分的濃度并沒有發(fā)生變化，平衡不移動(dòng)，D項(xiàng)正確。7下列措施或事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是()A在合成氨的反應(yīng)中，降溫或加壓有利于氨的合成BH2、I2、HI平衡混合氣加壓后顏色變深CFe(SCN)3溶液中加入固體KSCN后顏

12、色變深D陰暗處密封有利于氯水的儲(chǔ)存解析：選B合成氨反應(yīng)為N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，降低溫度和增大壓強(qiáng)平衡均向正反應(yīng)方向移動(dòng)，有利于氨的合成，A項(xiàng)可用勒夏特列原理解釋。H2(g)I2(g)2HI(g)，該反應(yīng)在反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，增大壓強(qiáng)，I2的濃度增大，顏色加深，但平衡不移動(dòng)，B項(xiàng)不能用勒夏特列原理解釋。Fe(SCN)3溶液中存在平衡Fe33SCNFe(SCN)3(紅色)，加入固體KSCN后，SCN的濃度增大，平衡正向移動(dòng)，溶液顏色變深，C項(xiàng)可用勒夏特列原理解釋。氯水中存在平衡Cl2H2OHClOHCl，光照下HClO會(huì)發(fā)生分解，從而使溶液

13、中HClO濃度降低，平衡向生成HClO的方向移動(dòng)，所以陰暗處密封有利于氯水的儲(chǔ)存，D項(xiàng)可用勒夏特列原理解釋。8一定條件下合成乙烯：6H2(g)2CO2(g)CH2=CH2(g)4H2O(g)，已知溫度對(duì)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖所示。下列說法正確的是()A生成乙烯的速率：v(M)一定小于v(N)B化學(xué)平衡常數(shù)：KNKMC當(dāng)溫度高于250 時(shí)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，從而使催化劑的催化效率降低D若投料比n(H2)n(CO2)31，則圖中M點(diǎn)時(shí)，乙烯的體積分?jǐn)?shù)為7.7%解析：選D由題中圖像可知，其他條件不變時(shí)升高溫度，CO2平衡轉(zhuǎn)化率減小，即平衡逆向移動(dòng)，所以正反應(yīng)是放熱

14、反應(yīng)。M點(diǎn)催化劑催化效率高、N點(diǎn)溫度高，所以無法確定M、N兩點(diǎn)的反應(yīng)速率，A項(xiàng)錯(cuò)誤；正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以溫度越高化學(xué)平衡常數(shù)越小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；催化劑只改變反應(yīng)速率而不能改變平衡移動(dòng)，催化劑催化效率與平衡移動(dòng)無關(guān)，催化效率降低是由溫度變化引起的，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若開始投入6x mol H2、2x mol CO2，則達(dá)平衡時(shí)n(H2)3x mol、n(CO2)x mol、n(CH2=CH2)0.5x mol、n(H2O)2x mol，所以平衡時(shí)乙烯的體積分?jǐn)?shù)為×100%7.7%，D項(xiàng)正確。9.一定溫度下有可逆反應(yīng)：A(g)2B(g)2C(g)D(g)?，F(xiàn)將5 mol A和10 mol B加入一

15、體積為2 L的密閉容器中，反應(yīng)至10 min時(shí)改變某一條件，C的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A在05 min內(nèi)，正反應(yīng)速率逐漸增大B反應(yīng)從起始至5 min時(shí)，B的轉(zhuǎn)化率為50%C第5 min時(shí)的平衡常數(shù)與第10 min時(shí)的平衡常數(shù)不等D第15 min時(shí)，B的體積分?jǐn)?shù)為25%解析：選B根據(jù)圖像可知，05 min內(nèi)C的物質(zhì)的量濃度增大，說明反應(yīng)正向進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度逐漸減小，所以正反應(yīng)速率也逐漸減小，A錯(cuò)誤；起始時(shí)，c(A)2.5 mol·L1，c(B)5 mol·L1， A(g)2B(g)2C(g)D(g)起始濃度/(mol·L1)

16、 2.5 5 0變化濃度/(mol·L1) 1.25 2.5 2.5平衡濃度/(mol·L1) 1.25 2.5 2.5故B的轉(zhuǎn)化率×100%50%，B正確；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與其他物理量無關(guān)，溫度沒有變化，所以平衡常數(shù)不變，C錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知，在1015 min時(shí)，平衡沒有移動(dòng)，第15 min時(shí)，B的體積分?jǐn)?shù)和第10 min時(shí)的一樣，在第10 min時(shí)， A(g)2B(g)2C(g)D(g)起始物質(zhì)的量/mol 5 10 0 0變化物質(zhì)的量/mol 2.5 5 5 2.5平衡物質(zhì)的量/mol 2.5 5 5 2.5故B的體積分?jǐn)?shù)×100%33.3

17、%，D錯(cuò)誤。10一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng)：C(s)CO2(g)2CO(g)。平衡時(shí)，體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示：已知：氣體分壓(p分)氣體總壓(p總)×體積分?jǐn)?shù)。下列說法正確的是()A550 時(shí)，若充入惰性氣體，v正和v逆均減小，平衡不移動(dòng)B650 時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%CT 時(shí)，若充入等體積的CO2和CO，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D925 時(shí)，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp24.0p總解析：選B充入惰性氣體，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，A錯(cuò)誤；設(shè)開始加入的CO2為1 mol，轉(zhuǎn)化為x mol，則生成2

18、x mol CO，剩余(1x)mol CO2，因平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)為40%，則×100%40.0%，解得x0.25，故CO2的轉(zhuǎn)化率為×100%25.0%，B正確；由題圖可知T 時(shí)，平衡體系中CO2和CO體積分?jǐn)?shù)相等，則在恒壓密閉容器中再充入等體積的CO2和CO，平衡不移動(dòng)，C錯(cuò)誤；平衡后p(CO)0.96p總，p(CO2)0.04p總，Kp23.04p總，D錯(cuò)誤。11向一容積不變的密閉容器中充入一定量A和B，發(fā)生如下反應(yīng)：xA(g)2B(s)yC(g)H<0。在一定條件下，容器中A、C的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)用A的濃度變化表示

19、該反應(yīng)在010min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(A)_。(2)根據(jù)圖示可確定xy_。(3)推測(cè)第10 min引起曲線變化的反應(yīng)條件可能是_；第16 min引起曲線變化的反應(yīng)條件可能是_。(填編號(hào))減壓增大A的濃度增大C的量升溫降溫 加催化劑(4)若平衡的平衡常數(shù)為K1，平衡的平衡常數(shù)為K2，則K1_(填“”“”或“”)K2。解析：(1)010 min內(nèi)v(A)0.02 mol·L1·min1。(2)根據(jù)圖像可知，010 min內(nèi)A的物質(zhì)的量濃度減少量為0.2 mol·L1，C的物質(zhì)的量濃度增加量為0.4 mol·L1，x、y之比等于A、C的濃度的變化量之比，故x

20、y0.2 mol·L10.4 mol·L112。(3)根據(jù)圖像可知，10 min時(shí)改變條件后，A、C的濃度瞬時(shí)不變且隨后反應(yīng)速率加快，故改變的條件可能是升溫或加入催化劑；1216 min，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，16 min時(shí)改變條件后，A、C的濃度瞬時(shí)不變，且隨后A的濃度逐漸增大，C的濃度逐漸減小，說明平衡逆向移動(dòng)，故改變的條件是升溫。(4)升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小。由于16 min時(shí)升高溫度，則K1K2。答案：(1)0.02 mol·L1·min1(2)12(3)(4)>12甲醇和乙醇是重要的化工原料，也是清潔能源。(1)工業(yè)上利用乙酸甲

21、酯和氫氣加成制備乙醇的技術(shù)比較成熟。主要反應(yīng)如下：反應(yīng)：CH3COOCH3(g)2H2(g)CH3OH(g)C2H5OH(g)H1反應(yīng)：CH3COOCH3(g)C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)CH3OH(g)H20反應(yīng)：C2H5OH(g)CH3CHO(g)H2(g)H30分析增大壓強(qiáng)對(duì)制備乙醇的影響：_。反應(yīng)乙酸甲酯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和氫碳比的關(guān)系如圖1。該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度升高_(dá)(填“變大”“不變”或“變小”)。氫碳比最大的是曲線_。(2)利用反應(yīng)CO(g)2H2(g)CH3OH(g)合成甲醇。某溫度下，向容積為2 L的密閉容器中加入1 mol CO和2 mol H2，CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖2所示，該溫度下的平衡常數(shù)為_(保留兩位有效數(shù)字，下同)，若起始?jí)簭?qiáng)為12.6 MPa，則10 min時(shí)容器中的壓強(qiáng)為_。若保持其他條件不變，起始時(shí)加入2 mol CO和2 mol H2，再次達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)是_。解析：(1)依據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素可知，增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率增大，化學(xué)平衡向著氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng)；因?yàn)榉磻?yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)