高考化學(xué)專題“化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡”分析及教學(xué)建議

1、高考化學(xué)專題“化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡”分析及教學(xué)建議高考趨勢(shì)展望本專題是高考考查的重點(diǎn)，其熱點(diǎn)主要集中在：1.根據(jù)化學(xué)方程式，確定各物質(zhì)的反應(yīng)速率，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算；2.通過(guò)化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定方法，考查數(shù)學(xué)(數(shù)據(jù))處理的能力；3.理解化學(xué)平衡的含義，確定某種情況下化學(xué)反應(yīng)是否建立平衡；4.勒夏特列原理在各類平衡中的應(yīng)用，有關(guān)轉(zhuǎn)化率、消耗量、氣體體積變化等有關(guān)計(jì)算；5.用圖象表示外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響，或者根據(jù)圖象推測(cè)外界條件的變化?；瘜W(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是每年高考的必考內(nèi)容，出現(xiàn)的題目類型有選擇題和填空題。在選擇題部分中，以考查化學(xué)平衡的基本概念和影響平衡移動(dòng)的條件為主，化學(xué)平衡計(jì)算的考查

2、也時(shí)有出現(xiàn)。而在卷中，常出現(xiàn)思維強(qiáng)度較高的題目，以考查考生的思維判斷能力。今后高考命題的變化趨勢(shì)是：化學(xué)反應(yīng)速率將依據(jù)其外在影響因素選擇反應(yīng)條件，或探究并建立化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)模型，或者給定某一反應(yīng)速率與時(shí)間的變化曲線圖象，提出合理的解釋?；瘜W(xué)平衡這部分基本理論在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用，是科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的緊密結(jié)合。因而涉及此內(nèi)容的高考試題將以中學(xué)化學(xué)知識(shí)為落點(diǎn)，緊貼社會(huì)生產(chǎn)、日常生活、環(huán)境、能源、材料、健康等實(shí)際命題，既全面考查學(xué)生的知識(shí)、技能，又充分利用高考這一特殊手段展開(kāi)素質(zhì)教育。預(yù)計(jì)化工生產(chǎn)中選擇適宜溫度和壓強(qiáng)、促進(jìn)或抑制某反應(yīng)的進(jìn)行而選擇的酸堿性環(huán)境等，將是高考重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的題型。主干知識(shí)整合1

3、.外界條件對(duì)可逆反應(yīng)速率的影響規(guī)律升溫，(正)、(逆)一般均加快，吸熱反應(yīng)增加的倍數(shù)大于放熱反應(yīng)增加的倍數(shù)；降溫，(正)、(逆)一般均減小，吸熱反應(yīng)減小的倍數(shù)大于放熱反應(yīng)減小的倍數(shù)。加壓對(duì)有氣體參加的反應(yīng)，(正)、(逆)均增大，氣體體積之和大的一側(cè)增加倍數(shù)大于氣體體積之和小的一側(cè)增加的倍數(shù)；降壓，(正)、(逆)均減小，氣體體積之和大的一側(cè)減小的倍數(shù)大于氣體體積之和小的一側(cè)減小的倍數(shù)。增加反應(yīng)物的濃度，(正)急劇增大，(逆)逐漸增大。加催化劑可同倍地改變(正)、(逆)。思考討論對(duì)于合成氨反應(yīng)，N2、H2的消耗速率逐漸減慢而NH3的生成速率是否逐漸加快？答：N2、H2的消耗與NH3的生成是同一反應(yīng)

4、方向，只要N2、H2的消耗速率逐漸減慢，NH3的生成速率必然隨之減慢。2.改變條件對(duì)化學(xué)平衡的影響規(guī)律(1)在相同溫度下，對(duì)有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，壓強(qiáng)越大，到達(dá)平衡所需的時(shí)間越短。在相同壓強(qiáng)下，溫度越高，到達(dá)平衡所需的時(shí)間越短。(2)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，生成物的物質(zhì)的量增加。而生成物的濃度、生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率都不一定增加或提高。(3)加催化劑，只能同倍改變正、逆反應(yīng)速率，改變到達(dá)平衡所需時(shí)間，不影響化學(xué)平衡。(4)同一反應(yīng)中，未達(dá)平衡以前，同一段時(shí)間間隔內(nèi)，高溫時(shí)生成物含量總比低溫時(shí)生成物含量大(其他條件相同)。高壓時(shí)生成物的含量總比低壓時(shí)生成物的含量大(其他條件相同)。(5

5、)在其他條件不變時(shí)，如將已達(dá)平衡的反應(yīng)容器體積縮小到原來(lái)的，壓強(qiáng)將大于原來(lái)的壓強(qiáng)，但小于或等于原來(lái)壓強(qiáng)的2倍。3.反應(yīng)物用量的改變對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響規(guī)律若反應(yīng)物只有一種時(shí)，如：a(g)b(g)cC(g)，增加A的量，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但該反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率的變化與氣體物質(zhì)的計(jì)量數(shù)有關(guān)：(1)若abc 的轉(zhuǎn)化率不變(2)若abc A的轉(zhuǎn)化率增大(3)若abc A的轉(zhuǎn)化率減小若反應(yīng)物不止一種時(shí)，如：a(g)b(g) cC(g)d(g)(1)若只增加A的量，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，而A的轉(zhuǎn)化率減小，B的轉(zhuǎn)化率增大。(2)若按原比例同倍數(shù)地增加反應(yīng)物A和B的量，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，而反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率與

6、氣體反應(yīng)物計(jì)量數(shù)有關(guān)。如abcd，A、B的轉(zhuǎn)化率都不變；如abcd，A、B的轉(zhuǎn)化率都減?。蝗鏰bcd，、的轉(zhuǎn)化率都增大。思考討論化學(xué)平衡主要是研究可逆反應(yīng)規(guī)律的，如反應(yīng)進(jìn)行的程度以及各種條件對(duì)反應(yīng)進(jìn)行程度的影響等。(1)為什么說(shuō)化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡？(2)有人設(shè)想通過(guò)尋找高效催化劑的途徑提高化工生產(chǎn)中原料的轉(zhuǎn)化率，這一設(shè)想科學(xué)嗎？(3)為什么在實(shí)驗(yàn)室中很難得到純凈的NO2氣體？答：(1)化學(xué)平衡的主要特點(diǎn)是(正)= (逆)，由于正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍在繼續(xù)進(jìn)行，只是在同一瞬間正反應(yīng)生成某生成物的分子數(shù)，和逆反應(yīng)所消耗的該物質(zhì)的分子數(shù)相等，此時(shí)反應(yīng)混合物中各組分的濃度不變。故化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡。(2

7、)催化劑能同等程度地改變(正)和(逆)，因此它只能縮短反應(yīng)達(dá)到平衡所用的時(shí)間，不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，故(2)說(shuō)法不正確。(3)由于NO2與N2O4之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：2NO2 N2O4,故通常情況下NO2氣體中也會(huì)存在少量N2O4，由于以上轉(zhuǎn)化是放熱過(guò)程，故只有在高溫低壓情況下，NO2氣體才相對(duì)較純。4.解答化學(xué)平衡問(wèn)題的重要思維方法(1)可逆反應(yīng)“不為零”原則可逆性是化學(xué)平衡的前提，達(dá)到平衡時(shí)應(yīng)是反應(yīng)物和生成物共存的狀態(tài)，每種物質(zhì)的物質(zhì)的量不為零。一般可用極限分析法推斷：假設(shè)反應(yīng)不可逆，則最多生成產(chǎn)物多少，有無(wú)反應(yīng)物剩余，余多少。這樣的極值點(diǎn)是不可能達(dá)到的，故可用確定某些范圍或在范圍中選

8、擇合適的量。(2)“一邊倒”原則可逆反應(yīng)，在條件相同時(shí)(等溫等容)，若達(dá)到等同平衡，其初始狀態(tài)必須能互變，從極限角度看，就是各物質(zhì)的物質(zhì)的量要相當(dāng)。因此，可以采用“一邊倒”的原則來(lái)處理以下問(wèn)題：化學(xué)平衡等同條件(等溫等容)aA (g)+ bB (g) cC (g)始 a b 0 平衡態(tài)始 0 0 c 平衡態(tài)始 x y z 平衡態(tài)為了使平衡=根據(jù)“一邊倒”原則，即可得x+z=a+=1y+z=b+=1(3)“過(guò)渡態(tài)”方法思路：各種反應(yīng)物的濃度增加相同倍數(shù)，相當(dāng)于增大體系壓強(qiáng)，根據(jù)平衡移動(dòng)方向來(lái)確定轉(zhuǎn)化率的變化情況。精典題例導(dǎo)引【例1】將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L容器中混合并在一

9、定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)+B(g)2C(g)若經(jīng)2 s后測(cè)得C的濃度為0.6 mol·1，現(xiàn)有下列幾種說(shuō)法，其中正確的是用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3 mol·1·1用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6 mol·1·12 s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%2 s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7 mol·1A.B.C.D.解析：由題知2 s時(shí)C的濃度為0.6 mol·L1，根據(jù)化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)比，可算出B的變化濃度為0.3 mol·L1，進(jìn)而確定B的濃度是(1 mol·L10.3 mol·L1)

10、=0.7 mol·L1；A的變化濃度為0.6 mol·L1，從而求A的轉(zhuǎn)化率為30%；用C表示的反應(yīng)的平均速率為0.3 mol·L1·s1，可推知用A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3 mol·L1·s1，用B表示的反應(yīng)的平均速率為0.15 mol·L1·s1。對(duì)照各選項(xiàng)，符合題意的是B。答案：B【例2】在恒溫恒容條件下，能使A(g)+B(g)C(g)+D(g)正反應(yīng)速率增大的措施是A.減小C或D的濃度B.增大D的濃度C.減小B的濃度D.增大A或B的濃度解析：在恒溫恒容條件下，正反應(yīng)速率取決于反應(yīng)物的濃度。A減小C或D的

11、濃度，正反應(yīng)速率不變；B增大D的濃度，正反應(yīng)速率不變；C減小B的濃度，正反應(yīng)速率減??；D增大A或B的濃度，都會(huì)使正反應(yīng)速率增大。答案：D【例3】下圖曲線a表示放熱反應(yīng)X(g)+Y(g) Z()+M(g)+N(s)進(jìn)行過(guò)程中X的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的關(guān)系。若要改變起始條件，使反應(yīng)過(guò)程按b曲線進(jìn)行，可采取的措施是A.升高溫度B.加大X的投入量C.加催化劑D.增大體積解析：由題給圖示可知，當(dāng)改變條件使反應(yīng)過(guò)程中X的轉(zhuǎn)化率變?yōu)榘碽曲線進(jìn)行時(shí)，在時(shí)間相同時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率增大，而加大X的投入量可使X的轉(zhuǎn)化率降低，可排除B； 在達(dá)到化學(xué)平衡前要使X的轉(zhuǎn)化率增大，則必增大化學(xué)反應(yīng)的速率，而增大體積只可降低化學(xué)反應(yīng)速

12、率。又由圖示可知達(dá)到平衡時(shí)兩者的轉(zhuǎn)化率相等，故二者達(dá)到的為同一平衡狀態(tài)，而升高溫度一定使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，所以本題的答案為C。答案：C特別提示化學(xué)平衡圖象問(wèn)題的識(shí)別分析方法，不外乎是看坐標(biāo)、找變量、想方程、識(shí)圖象四個(gè)方面，即準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)橫、縱坐標(biāo)的含義，根據(jù)圖象中的點(diǎn)(起點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn))、線(所在位置的上下、左右、升降、彎曲)特征，結(jié)合題目中給定的化學(xué)方程式和數(shù)據(jù)，應(yīng)用概念、規(guī)律進(jìn)行推理判斷?！纠?】恒溫下，將a mol N2與b mol H2的混合氣體通入一個(gè)固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)(1)若反應(yīng)進(jìn)行到某時(shí)刻t時(shí)，n(N2)=13 mol，n(

13、NH3)=6 mol,計(jì)算a的值。(2)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體的體積為716.8 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，其中NH3的含量(體積分?jǐn)?shù))為25%。計(jì)算平衡時(shí)NH3的物質(zhì)的量。(3)原混合氣體與平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比(寫(xiě)出最簡(jiǎn)整數(shù)比，下同)，n(始)n(平)=_。(4)原混合氣體中，ab=_。(5)達(dá)到平衡時(shí)，N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比，a(N2)a(H2)=_。(6)平衡混合氣體中，n(N2)n(H2)n(NH3)=_。解析：(1) N23H2 2NH3開(kāi)始時(shí)： a b 0反應(yīng)過(guò)程： x 6t時(shí)：13 6根據(jù)上述關(guān)系，解得x3。所以ax+1316。(2)平衡時(shí)NH3的物質(zhì)的量為×25%=

14、32 mol×25%=8 mol。(3)可利用差量法計(jì)算。假設(shè)反應(yīng)過(guò)程中混合氣體總物質(zhì)的量減少y，N23H22NH3 n1 3 2 2  8 mol        y解得y8 mol。所以，原混合氣體總物質(zhì)的量為+8 mol=40 mol。原混合氣體與平衡混合氣體總物質(zhì)的量之比為403254。(4)前面已計(jì)算出原混合氣體中a16，所以H2的物質(zhì)的量b401624。所以ab162423。(5)反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下： N23H22NH3開(kāi)始時(shí)：16 24轉(zhuǎn)化： 4 12 8平衡時(shí)：12 1

15、2 8可以算出，N2、H2的轉(zhuǎn)化率之比為a(N2)a(H2)=12。(6)根據(jù)第(5)題中的數(shù)據(jù)，平衡混合氣體中，n(N2)n(H2)n(NH3)12128332。答案：(1)a16(2)平衡時(shí)n(NH3)8 mol(3)54 (4)23 (5)12 (6)332深化拓展本題依據(jù)氮原子守恒求a的值更為簡(jiǎn)捷方便：13 mol×2+6 mol=2a，解得a=16 mol?！纠?】在Zn與某濃度的鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，某人得到了下面的幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：Zn的質(zhì)量(g)Zn的形狀溫度()溶于酸的時(shí)間(s)A2薄片5400B2薄片15200C2薄片25100D2薄片3550E2薄片4525F2粉末15

16、5利用上述結(jié)果，回答下列問(wèn)題：(1)畫(huà)出時(shí)間對(duì)溫度的曲線圖。(2)利用所畫(huà)的曲線圖，你能得出關(guān)于溫度影響反應(yīng)速率的結(jié)論是什么？(3)20時(shí)，2 g鋅箔溶解于酸中需花多少時(shí)間？(4)對(duì)比結(jié)果B與F，解釋F很快溶于酸的原因。解析：本題為研究性試題，題目要求學(xué)生從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出發(fā)，經(jīng)過(guò)分析、歸納總結(jié)出規(guī)律，重在考查學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)中對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行分析和處理的能力，這是學(xué)生科學(xué)探究能力的重要體現(xiàn)。(1)該小題只要求把數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為圖象?？勺鲌D如下。(2)比較表中數(shù)據(jù)可看出，從A到E，每組的實(shí)驗(yàn)溫度相差10，鋅粒消耗時(shí)間都變?yōu)榍耙粚?shí)驗(yàn)的1/2。故從這5組數(shù)據(jù)可歸納總結(jié)出溫度影響反應(yīng)速率的規(guī)律為：溫度每升高1

17、0，反應(yīng)速率增大到原來(lái)的兩倍。(3)根據(jù)(1)中的圖象可求得，當(dāng)溫度為20時(shí)，反應(yīng)時(shí)間大約需150 s。(4)比較B和F，反應(yīng)溫度相同，酸的濃度相同，Zn的質(zhì)量也相同，但B中2 g Zn全部溶解用了200 s，而F中只需要5 s，即F中的反應(yīng)速率比B中反應(yīng)速率快了40倍。其原因只可能與Zn的狀態(tài)有關(guān)，因?yàn)锽中Zn是塊狀，F(xiàn)中Zn是粉末狀，粉末狀時(shí)與酸溶液的接觸面要比塊狀時(shí)的接觸面大得多。答案：(1)(2)溫度每升高10，反應(yīng)速率增大到原來(lái)的兩倍。(3)大約需150 s。(4)原因只可能與Zn的狀態(tài)有關(guān)，因?yàn)锽中Zn是塊狀，F(xiàn)中Zn是粉末狀，粉末狀時(shí)與酸溶液的接觸面要比塊狀時(shí)的接觸面大得多。能力

18、提升訓(xùn)練1.一定條件下，可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為0)，平衡時(shí)X、Y、Z的濃度分別為0.1 mol·L1、0.3 mol·L1、0.08 mol·L1，則下列判斷不合理的是A.c1c2=13B.平衡時(shí)，Y和Z的生成速率之比為32C.X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等D.c1的取值范圍為0c10.14 mol·L1解析：本題考查化學(xué)平衡的涵義。達(dá)到平衡時(shí)c(X)c(Y)=13,而轉(zhuǎn)化的c(X)c(Y)=13(化學(xué)計(jì)量數(shù)之比)，則c1c2=13,A合理，C不合理；平衡時(shí)Y、Z生成速率之比為其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，B

19、合理；若起始時(shí)c3=0,則c1有極大值：c1=0.1 mol·L1+=0.14 mol·L1即0c10.14 mol·L1。答案：C2.一定條件下，向一帶活塞的密閉容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，發(fā)生下列反應(yīng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，達(dá)到平衡后改變下述條件，SO3氣體平衡濃度不改變的是A.保持溫度和容器體積不變，充入1 mol SO3(g)B.保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入1 mol SO3(g)C.保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入1 mol O2(g)D.保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入1 mol Ar(g)解析：A中充入1 mol

20、 SO3氣體，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，新平衡時(shí)SO3濃度變大；C中充入1 mol O2氣體，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，新平衡時(shí)SO3濃度變大；D中充入1 mol Ar氣體，且保持壓強(qiáng)不變，則容器的體積擴(kuò)大，平衡向逆方向移動(dòng)，新平衡時(shí)SO3濃度變小。B中雖然充入1 mol SO3，但因容器內(nèi)壓強(qiáng)可以保持不變，體積可以自由擴(kuò)大，所以新平衡與原平衡體系中各物質(zhì)濃度分別相等，SO3濃度不變。正確答案為B。答案：B3.(2004年黃岡模擬題)反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在溫度和容積不變的條件下進(jìn)行。能表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的敘述是A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化B.Fe3O4的物質(zhì)的量不

21、變C.(H2O)=(H2)D.反應(yīng)不再進(jìn)行解析：所給反應(yīng)為氣體總體積不變的反應(yīng)，無(wú)論是否達(dá)到化學(xué)平衡，壓強(qiáng)都不變化，A不能表明；Fe3O4的物質(zhì)的量不變，即單位時(shí)間內(nèi)消耗Fe與生成Fe的物質(zhì)的量相等，(正)=(逆)表明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)；由于反應(yīng)中H2O(g)和H2(g)化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，反應(yīng)平衡與否，其反應(yīng)速率都相等，故C不能表明；顯然D中敘述錯(cuò)誤。答案：B4.在一定條件下，在密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)aX(g)+bY(g)cZ(g)+dW(g)，5 min后達(dá)到平衡，X減少n mol·L1,Y減少 mol·L1,Z增加 mol·L1。在其他條件不變時(shí)，將容器體積增大，W

22、的百分含量不發(fā)生變化。則化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比abcd應(yīng)為A.1312B.3122C.3121D.1322解析：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，有abc=n mol·L1 mol·L1 mol·L1=312。由于其他條件不變時(shí)，體積增大，W的百分含量不變，故該反應(yīng)應(yīng)為氣體總體積不變的反應(yīng)，所以當(dāng)a、b、c分別取3、1、2時(shí)，d的值應(yīng)為2。即abcd=3122。答案：B5.在密閉容器中有可逆反應(yīng)nA(g)+mB(g)pC(g)；H0，處于平衡狀態(tài)，已知m+np。若只改變平衡的某一條件，建立新的平衡時(shí)，與原平衡比較，下列說(shuō)法正確的是升高

23、溫度變大 降低溫度時(shí)，體系內(nèi)混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量變小 加入B，則A的轉(zhuǎn)化率增大 加入固體催化劑，氣體總的物質(zhì)的量不變 加入C，則A、B的物質(zhì)的量增大A.B.C.D.解析：由于正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，c(B)減小，c(C)增大，變?。唤档蜏囟?，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氣體質(zhì)量不變，物質(zhì)的量增大，故平均相對(duì)分子質(zhì)量變?。患尤隑，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率增大；加入催化劑對(duì)化學(xué)平衡沒(méi)有影響，氣體的總物質(zhì)的量不變；加入C，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故A、B的物質(zhì)的量都增大。答案：D6.298 K時(shí)，合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；H=

24、92.4 kJ·mol1。在該溫度下，取1 mol N2和3 mol H2放在一密閉容器中，在催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)過(guò)t1分鐘后達(dá)到平衡，測(cè)定反應(yīng)熱為H1；同樣情況下，若取2 mol N2和6 mol H2放在同一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)過(guò)t2分鐘后達(dá)到平衡，測(cè)定反應(yīng)熱為H2。下列關(guān)系正確的是A.t1t2 H1=HH2B.t1t2 H2H1HC.t1t2 H1H2HD.t1t2 H1=H=H2解析：在相同條件下，若將途徑分為兩個(gè)1 mol N2和3 mol H2，則達(dá)到的平衡狀態(tài)與途徑完全相同。現(xiàn)將途徑的體積壓縮至與途徑相同，則壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，由于正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，H

25、為負(fù)值，故H2H1；又對(duì)于可逆反應(yīng)，無(wú)論怎樣移動(dòng)都不可能完全轉(zhuǎn)化為NH3。故HH2H1。答案：C7.在容積固定的密閉容器中存在如下反應(yīng)：A(g)+3B(g)2C(g)；H0某研究小組研究了其他條件不變時(shí)，改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出下列關(guān)系圖：下列判斷一定錯(cuò)誤的是A.圖研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且乙使用的催化劑效率較高B.圖研究的是壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且甲的壓強(qiáng)較高C.圖研究的是溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且甲的溫度較高D.圖研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且甲使用的催化劑效率較高解析：催化劑的效率越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快，達(dá)到平衡所需時(shí)間越短，但催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，故A

26、不正確而D正確。溫度越高、壓強(qiáng)越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快，達(dá)到平衡所需時(shí)間越短，由于所給反應(yīng)為氣體總體積縮小的反應(yīng)，壓強(qiáng)增大時(shí)平衡向右移動(dòng)，使a甲a乙，又知反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高時(shí)平衡向左移動(dòng)，使a甲a乙，C正確，B錯(cuò)誤。答案：AB8.某溫度下在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2M(g)+N(g)2E(g)若開(kāi)始時(shí)只充入2 mol E(g),達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體的壓強(qiáng)比起始時(shí)增大了20%；若開(kāi)始時(shí)只充入2 mol M和1 mol N的混合氣體，達(dá)到平衡時(shí)M的轉(zhuǎn)化率為A.20%B.40%C.60%D.80%解析：開(kāi)始時(shí)向容器中充入2 mol E和充入2 mol M、1 mol N的效果相同，兩種情況下達(dá)到

27、平衡時(shí)，容器中M、N、E的物質(zhì)的量分別相等。若開(kāi)始向容器中通入2 mol E，則 2M(g) N(g)2E(g)開(kāi)始：0 mol 0 mol 2 mol轉(zhuǎn)化：2x mol x mol 2x mol平衡：2x mol x mol 22x) mol得到=120%，求得x0.4。平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量為：n(M)0.8 mol；n(N)0.4 mol；n(E)1.2 mol。若開(kāi)始向容器中通入2 mol M、1 mol N，則 2M(g) N(g)2E(g)開(kāi)始：2 mol 1 mol 0 mol轉(zhuǎn)化：1.2 mol 0.6 mol 1.2 mol平衡：0.8 mol 0.4 mol 1.2 mol

28、所以，M的轉(zhuǎn)化率等于×100%=60%。答案為C。答案：C9.已知t，p kPa時(shí)，在容積為V L的密閉容器中充入1 mol A和1 mol B，保持恒溫恒壓下反應(yīng)：A(g)+B(g)C(g)；H=Q (Q0)達(dá)到平衡時(shí)，C的體積分?jǐn)?shù)為40%。試回答有關(guān)問(wèn)題：(1)升溫時(shí)，C的反應(yīng)速率_(填“加快”“減慢”或“不變”)。(2)若平衡時(shí)，保持容器容積不變，使容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，則平衡_。A.一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)B.一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng)C.一定不移動(dòng)D.不一定移動(dòng)(3)若使溫度、壓強(qiáng)在上述條件下恒定不變，在密閉容器中充入2 mol A和2 mol B,則反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，C的體積分?jǐn)?shù)為_(kāi)；容器

29、的容積為_(kāi)。解析：(1)溫度升高化學(xué)反應(yīng)速率加快，則升溫時(shí)，C的反應(yīng)速率加快。(2)平衡時(shí)，容積不變，若增大壓強(qiáng)的措施，是增大反應(yīng)物或生成物濃度則平衡發(fā)生移動(dòng)；若增大壓強(qiáng)的措施是充入不參與反應(yīng)的氣體，則原平衡中各物質(zhì)濃度不變，平衡不移動(dòng)。應(yīng)選D。(3)由題意可知，此平衡達(dá)成時(shí)與原平衡等效，設(shè)平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化量為x，則： A(g) + B(g)C(g)起始：2 mol 2 mol 0轉(zhuǎn)化：x x x平衡：2x 2x x根據(jù)題意有：=40%x= mol。所得混合氣體的物質(zhì)的量為4 mol mol= mol。設(shè)容器容積為V，則有：=所以V=V L。答案：(1)加快 (2)D (3)40% V L10.

30、有點(diǎn)難度喲！在實(shí)驗(yàn)室中做小型實(shí)驗(yàn)：把物質(zhì)A、B按一定比例充入一個(gè)表面積為300 cm2、容積為2 L的球形容器，使壓強(qiáng)為p，然后將整個(gè)容器用加熱器加熱到280時(shí)，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)；H=180 kJ·mol1(1)若平均每分鐘生成0.5 mol C，則此反應(yīng)速率可表示為(C)=_。(2)若容器表面向外散熱速率平衡為400 J·(min·cm2)1，為了維持恒溫280，平均每分鐘需用加熱器提供_kJ的熱量。(3)若將小型實(shí)驗(yàn)擴(kuò)大為工業(yè)生產(chǎn)：將反應(yīng)容器的容積擴(kuò)大到原來(lái)的10倍，做成“相似體”，且將A、B按原比例向其中充入，并使壓

31、強(qiáng)仍為p，然后加熱到280，則達(dá)到平衡時(shí)，C的體積分?jǐn)?shù)與實(shí)驗(yàn)室的小型實(shí)驗(yàn)相比，將_(填“減小”“增大”或“不變”)。解析：(1)(C)=0.25 mol·L1·min1。(2)容器表面向外散出的熱量為：400 J·(min·cm2)1×1 min×300 cm2=120000 J，即120 kJ；該反應(yīng)每分鐘放出的熱量為：×0.5 mol=45 kJ；加熱器需要提供的熱量為120 kJ45 kJ=75 kJ。(3)因?yàn)闇囟炔蛔?、壓?qiáng)不變，充入反應(yīng)物A、B的配比不變，平衡不發(fā)生移動(dòng)，為同一平衡狀態(tài)，所以C的體積分?jǐn)?shù)不發(fā)生變化。

32、答案：(1)0.25 mol·L1·min1(2)75(3)不變11.有點(diǎn)難度喲！如下圖所示，向A中充入1 mol X和1 mol Y，向B中充入2 mol X和2 mol Y，起始時(shí)，VA=VB=a L。在相同溫度和有催化劑存在的條件下，兩容器中各自發(fā)生下述反應(yīng)：X+Y2Z+W+Q；H0(X、Y、Z、W均為氣體)，達(dá)到平衡時(shí)，VA=1.2a L。試回答：(1)A中X的轉(zhuǎn)化率aA=_；(2)A、B中X轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：aA_aB(填“”“=”或“”)；(3)打開(kāi)K，一段時(shí)間后又達(dá)平衡時(shí)，A的體積為_(kāi)L(連通管中氣體體積不計(jì))；(4)在(3)達(dá)平衡后，同時(shí)等幅升高A、B的溫度，達(dá)

33、到新平衡后，A的體積_(填“變大”“不變”或“變小”)，其理由是_。解析：(1) X + Y 2Z + W + Q開(kāi)始：1 mol 1 mol 0 0 0轉(zhuǎn)化：aA aA 2aA aA aA平衡：1aA 1aA 2aA aA aA根據(jù)題意得：=aA=20%。(2)由于B中X、Y的物質(zhì)的量皆為A中的2倍，若假設(shè)B的體積為A的2倍，壓強(qiáng)與A相同，則平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率與A相等?，F(xiàn)將B的體積壓縮至與A相等則壓強(qiáng)增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，X的轉(zhuǎn)化率降低，即aAaB。(3)若打開(kāi)K，則B中氣體進(jìn)入A，相當(dāng)于A中物質(zhì)的量3倍的氣體X、Y在等壓條件下發(fā)生反應(yīng)，故在達(dá)到平衡時(shí)混合氣體的總體積為3.6a L，所以一

34、段時(shí)間后又達(dá)平衡時(shí)A的體積為2.6a L。(4)由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故升高溫度平衡逆向移動(dòng)，但溫度升高使氣體體積變大，氣體濃度減小，平衡將正向移動(dòng)，由于在壓強(qiáng)不變時(shí)，體積與溫度成正比，溫度是體積變化的主要原因，所以升高溫度可使其體積增大。答案：(1)20% (2) (3)2.6a(4)變大 升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，但溫度升高使氣體體積變大，氣體濃度減小，平衡將向正向移動(dòng)，且壓強(qiáng)不變時(shí)，氣體體積與溫度成正比，為線性關(guān)系。這是體積變化的主要原因12.(探究創(chuàng)新題)“模型法”是在科學(xué)研究中，人們根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)和已知的科學(xué)原理，對(duì)研究對(duì)象的結(jié)構(gòu)、性能和運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行理性分析，設(shè)想出其大致框架即“模型”，

35、然后再進(jìn)行推理，對(duì)其作出解釋、預(yù)測(cè)和說(shuō)明的一種研究方法。下圖是人們?cè)谘芯看呋瘎?duì)化學(xué)平衡有無(wú)影響時(shí)，有人設(shè)想的一種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。氣缸里有一化學(xué)平衡體系N2O4(g)2NO2 (g)，通過(guò)凹槽與催化劑(固體粉末)相連。若凹槽與活塞的位置設(shè)計(jì)恰當(dāng)，可以借助活塞移動(dòng)的慣性使平衡體系與催化劑接觸或不接觸。假定接觸催化劑時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，不接觸時(shí)又向正反應(yīng)方向移動(dòng)。請(qǐng)你設(shè)想一下，將會(huì)有何現(xiàn)象發(fā)生？ (1) 。實(shí)際中能發(fā)生這種現(xiàn)象嗎？ (2) (填“能”或“不能”)為什么？ (3) _ 。由此可證明 (4) 。解析：(1)混合氣體與催化劑接觸時(shí)，反應(yīng)速率加快，使混合氣體的體積迅速增大或減小；而不與催化

36、劑接觸時(shí)反應(yīng)速率較慢，體積變化不大。故將出現(xiàn)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)而使輪子轉(zhuǎn)動(dòng)而做功。(2)由于這樣的裝置可以不消耗任何物質(zhì)和能量而使飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)做功，即所謂的“永動(dòng)機(jī)”，它違背了能量守恒定律，所以這種現(xiàn)象不能發(fā)生，由此也說(shuō)明了催化劑對(duì)化學(xué)平衡沒(méi)有影響。答案：(1)將會(huì)出現(xiàn)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)而使輪子轉(zhuǎn)動(dòng)做功 (2)不能 (3)因?yàn)檫@樣的裝置可以不消耗任何物質(zhì)和能量而使輪子轉(zhuǎn)動(dòng)做功，即所謂的“永動(dòng)機(jī)”，它違背了能量守恒定律，是不可能存在的 (4)催化劑對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響教學(xué)建議化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容之一。因此在復(fù)習(xí)過(guò)程中要認(rèn)真研究高考考查這部分內(nèi)容的題型及經(jīng)常考查的知識(shí)點(diǎn)，總結(jié)知識(shí)規(guī)律，結(jié)合典型例題和

37、習(xí)題的分析討論，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生思考各類題型的解題思路、解題方法、解題規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)理論解決問(wèn)題的能力。在復(fù)習(xí)過(guò)程中應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：(1)要了解反應(yīng)速率的概念和反應(yīng)速率的表示方法，外部條件對(duì)反應(yīng)速率的影響，了解“可逆反應(yīng)”是平衡的研究對(duì)象，重點(diǎn)掌握化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡之間的實(shí)質(zhì)關(guān)系，以及能用勒夏特列原理解釋條件對(duì)平衡體系的影響。(2)勒夏特列原理是平衡建立和移動(dòng)的核心理論，適用于一切平衡體系，它從本質(zhì)上揭示了平衡的相對(duì)性以及外部條件對(duì)平衡的影響(外因通過(guò)內(nèi)因起作用)，是高考的重點(diǎn)考查內(nèi)容，復(fù)習(xí)的時(shí)候要加以重視。(3)平衡體系的圖象題在高考中經(jīng)常出現(xiàn)，是熱點(diǎn)題型。

38、圖象題是在一定條件下平衡的建立和條件變化時(shí)平衡的移動(dòng)中關(guān)于各種物理量變化的數(shù)學(xué)抽象和概括，常有時(shí)間圖象、條件圖象等。例題注釋本專題共設(shè)計(jì)了五個(gè)典型例題。【例1】和【例2】主要考查化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)知識(shí)應(yīng)用。其題目特點(diǎn)：一是確定用不同物質(zhì)濃度的變化表示某一化學(xué)反應(yīng)的速率時(shí)它們間的數(shù)值關(guān)系，其依據(jù)是速率之比等于化學(xué)方程式中有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。二是根據(jù)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的規(guī)律定性分析化學(xué)的反應(yīng)速率，特別是可逆反應(yīng)的(正)或(逆)的變化，在此基礎(chǔ)上為了注重應(yīng)用能力的考查，有的題目常常給出一些必要的條件進(jìn)行定量判斷。【例3】和【例4】考查化學(xué)平衡知識(shí)的應(yīng)用，其題目主要特點(diǎn)有三類：一是判斷可

39、逆反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，在分析解答過(guò)程中要緊緊抓住可逆反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)的實(shí)質(zhì)：(正)(逆)。二是比較可逆反應(yīng)所處的化學(xué)平衡狀態(tài)是否相同。方法思路是：先選取某平衡狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，然后分析其他狀態(tài)情況轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)平衡狀態(tài)時(shí)的條件變化而引起平衡移動(dòng)的結(jié)果，進(jìn)行比較判定。三是通過(guò)多種圖象，對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡有關(guān)的知識(shí)規(guī)律進(jìn)行分析考查。題目往往變化靈活，涉及內(nèi)容多并且要求較高，特別注重知識(shí)的綜合應(yīng)用能力和分析判斷能力的考查。該類題目的解答思路是：先看懂圖象(特別是縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)表示的意義)，然后依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的變化規(guī)律，進(jìn)行綜合分析推理判斷。在此基礎(chǔ)上對(duì)不同類型的圖象，要抓住各自的特

40、點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)各自的解題規(guī)律和方法?！纠?】提供研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，要求學(xué)生通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析、歸納統(tǒng)攝成規(guī)律，考查學(xué)生在進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力及結(jié)果的判斷能力。解題時(shí)應(yīng)注意分析所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的相互聯(lián)系及可能存在的規(guī)律性。拓展題例1.原子守恒法在化學(xué)平衡計(jì)算中的應(yīng)用【例1】在容積為20 L的真空密閉容器中充入0.1 mol H2和0.2 mol I2蒸氣，加熱到t1后，發(fā)生H2(g)+I2(g)2HI(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，達(dá)到平衡后，測(cè)得H2的轉(zhuǎn)化率為50%；再升溫到t2時(shí)，HI的濃度又變成t1時(shí)的一半。整個(gè)過(guò)程中體積不變，則在t2時(shí)混合氣體的密度為A.2.12 g·L1

41、 B.2.55 g·L1C.3.06 g·L1D.3.18 g·L1解析：平衡混合氣體的質(zhì)量應(yīng)等于起始態(tài)H2和I2的總質(zhì)量：0.1 mol×2 g·mol1+0.2 mol×254 g·mol1=5.1 g,則混合氣體的密度為5.1 g÷20 L=2.55 g·L1。答案：B【例2】a mol N2和b mol H2反應(yīng)，在一定條件下達(dá)到平衡，生成c mol的NH3。NH3在平衡混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？解析：平衡混合氣體的質(zhì)量應(yīng)等于起始態(tài)N2和H2的總質(zhì)量，即為(28a+2b)g,其中NH3的質(zhì)量為17

42、c g。則有：w(NH3)=17c/(28a+2b)×100%。答案：平衡混合物中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%或%。【例3】在一定溫度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一個(gè)定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2+O22SO3，當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)?，F(xiàn)在該容器中維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量(mol)。如a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)混合物中三種氣體的體積分?jǐn)?shù)仍跟上述平衡時(shí)的完全相同。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白。(1)若a=0,b=0,則c=_。(2)若a=0.5,則b=_和c=