内容正文:
专题六 化学反应速率和化学平衡
备考要点
考情分析
1.掌握化学反应速率、化学平衡及其影响因素。
2.掌握化学平衡常数及其计算。
3.掌握化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
高考题中常以图象、表格为载体,借助化工生产或生活实际中的具体情境,考查提取信息、分析问题、解决问题的能力。反应速率方面主要考查反应速率的计算及影响反应速率的因素,有时会引入反应速率常数等概念;化学平衡重点考查平衡常数、转化率、产率的计算及最佳反应条件的选择。
考点1 化学反应速率及其影响因素
真题引领
1.(2022·浙江1月选考)在恒温恒容条件下,发生反应A(s)+2B(g)3X(g),c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是( )
A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C.在不同时刻都存在关系:2v(B)=3v(X)
D.维持温度、容积、反应物起始的量不变,向反应体系中加入催化剂,c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
解析 从图象中可以得到单位时间内的浓度变化,反应速率是单位时间内物质的量浓度变化,从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率,A项正确;b点处的切线的斜率是此时刻物质的量浓度除以此时刻时间,为反应物B的瞬时速率,B项正确;由化学反应速率之比等于化学方程式化学计量数之比分析,3v(B)=2v(X),C项不正确;维持温度、容积、反应物起始的量不变,向反应体系中加入催化剂,平衡不移动,反应速率增大,达到新的平衡状态,平衡状态与原来的平衡状态相同,D项正确。
答案 C
2.(2022·浙江6月选考)恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示,下列说法不正确的是( )
编号
时间/ minc
(NH3)/(10-3mol·L-1)
表面积/cm2
0
20
40
60
80
①
a
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
②
a
1.20
0.80
0.40
x
③
2a
2.40
1.60
0.80
0.40
0.40
A.实验①,0~20 min,v(N2)=1.00×10-5 mol·L-1·min-1
B.实验②,60 min时处于平衡状态,x≠0.40
C.相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大
D.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大
解析 实验①中,0~20 min,氨气浓度变化量为2.40×10-3 mol·L-1-2.00×10-3 mol·L-1=4.00×10-4 mol·L-1,v(NH3)==2.00×10-5 mol·L-1·min-1,反应速率之比等于化学计量数之比,v(N2)=v(NH3)=1.00×10-5 mol·L-1·min-1,A项正确;催化剂表面积大小只影响反应速率,不影响平衡,实验③中氨气初始浓度与实验①中一样,实验③达到平衡时氨气浓度为4.00×10-4 mol·L-1,则实验①达到平衡时氨气浓度也为4.00×10-4 mol·L-1,而恒温恒容条件下,实验②相对于实验①为减小压强,平衡正向移动,因此实验②60 min时处于平衡状态,x<0.40,即x≠0.40,B项正确;实验①、实验②中0~20 min、20~40 min氨气浓度变化量都是4.00×10-4 mol·L-1,实验①和实验②催化剂表面积相同,实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍,实验②中60 min时反应达到平衡状态,实验①60 min时反应未达到平衡状态,故相同条件下,增加氨气浓度,反应速率并没有增大,C项错误;对比实验①和实验③,氨气浓度相同,实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍,实验③先达到平衡状态,实验③的反应速率大,说明相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大,D项正确。
答案 C
3.(2022·广东卷)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则( )
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)=1.0 mol·L-1·min-1
解析 由图可知,无催化剂时,随反应进行,生成物浓度也在增加,说明反应也在进行,A项错误;由图可知,催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好,说明催化剂Ⅰ使反应活化能更低,反应更快,B项错误;由图可知,使用催化剂Ⅱ时,在0~2 min 内Y