第二章 化学反应速率与化学平衡（复习讲义）化学人教版2019选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡 复习讲义 复习目标 1.理解化学反应速率的概念及定量表示方法（v=Δc/Δt，单位：mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1）。 2.能通过实验测定速率，并分析浓度、温度、压强、催化剂等因素对速率的影响规律。 3.认识化学平衡的建立过程，掌握平衡常数（K）的含义及计算。 4.运用勒夏特列原理分析浓度、温度、压强等条件对平衡移动的影响。 5.初步了解焓变（ΔH）和熵变（ΔS）对反应自发性的判断（ΔG=ΔH-TΔS）。 6.结合工业生产案例（如合成氨），理解速率与平衡的综合调控。 7.了解常见的几种平衡图像，能根据图像进行分析。 重点和难点 重点：化学反应速率的计算及影响因素（浓度、温度、催化剂等）；化学平衡状态的判断及平衡移动规律。 难点：平衡常数（K）的计算与应用，尤其是多平衡体系的分析；反应速率与平衡的矛盾统一（如工业中高温提速但可能不利于平衡产率）。 █知识点一 化学反应速率概念的理解 1.无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示，由于Δc是取浓度变化的 ，因此，其化学反应速率都取 ，且是某一段时间内的 速率。 2.化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示，一般是以 的一种物质表示，书写时应标明是 的反应速率。 3.在一定温度下，固体和纯液体物质，其单位体积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度为 ，因此它们的化学反应速率也被视为常数。由此可知，现在采用的表示化学反应速率的方法还有一定的局限性。 4.在同一反应中，用不同的物质表示同一时间的反应速率时，其数值可能 ，但这些数值所表达的意义是 的即都是表示 的速率。各物质表示的反应速率的数值有相互关系，彼此可以根据化学方程式中的 进行换算。 5.一般来说在反应过程中都不是等速进行的，因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的 速率。 效果检测特别提醒 （1）化学反应速率一般指反应的平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。 （2）同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。 （3）不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。 1.下列说法正确的是 A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示 B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比 C．由v=计算所得化学反应速率为某时刻的瞬时速率 D．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值 2.下列关于化学反应速率的说法，正确的是（    ） A．化学反应速率是衡量化学反应进行程度的物理量 B．化学反应速率为1.8mol·L-1·min-1，是指1min时，物质的量浓度为1.8mol·L-1 C．各物质表示的速率的数值之比等于方程式中各物质的计量数之比 D．某可逆反应速率越快，该反应平衡时反应物转化率越大 █知识点二 控制变量法探究外界条件对化学反应速率影响 1.影响化学反应速率的外因 （1）浓度 ①浓度增大，单位体积内活化分子数 (活化分子百分数 )，有效碰撞的几率 ，化学反应速率 。 ②浓度改变，可使气体间或溶液中的化学反应速率发生改变。固体或纯液体的浓度可视为常数，它们的物质的量的变化不会引起反应速率的变化，但固体颗粒的 会导致 的变化，故 影响化学反应速率。 （2）压强 改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起 。对于有气体参加的反应体系，有以下几种情况： ①恒温时：增大压强体积 浓度 反应速率 。 ②恒容时 a.充入气体反应物反应物浓度 总压强 反应速率 。 b.充入“稀有气体”总压强增大，但各物质的浓度 ，反应速率 。 ③恒压时：充入“稀有气体”体积增大各物质浓度 反应速率 。 （3）温度 ①温度升高，活化分子百分数 ，分子间的碰撞频率 ，化学反应速率 。 ②温度升高，吸热反应和放热反应的速率都 。实验测得，温度每升高10 ℃，化学反应速率通常增大为原来的 倍。 （4）催化剂 ①催化剂能 反应路径、 活化能、 活化分子百分数、 反应速率，但不影响反应的 。 ②催化剂只有在适宜的温度下活性 ，反应速率才达到 。 ③对于可逆反应，催化剂能够 地改变正、逆反应速率，对化学平衡状态 ，生产过程中使用催化剂主要是为了提高 。 2.应用碰撞理论解释影响化学反应速率的影响因素 解释说明：①影响化学反应速率的内因——反应物的 ，决定了反应的活化能的 ； ②使用催化剂可 反应的活化能， 了活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数 ，从而 反应速率； ③升高反应体系的温度，吸收能量，可 活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数 ，从而 反应速率； ④增大反应物的浓度，单位体积内分子总数 ，活化分子百分数 ，单位体积内活化分子数 ，从而 反应速率； ⑤增大气体压强， 反应体系的体积，单位体积内分子总数 ，活化分子百分数 ，单位体积内活化分子数 ，从而 反应速率； ⑥ 固体的表面积， 单体时间和单体体积内的有效碰撞次数，从而 反应速率。 3.“变量控制”思想探究化学反应速率的影响因素 （1）确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。 （2）定多变一：在探究时，应该先确定其他因素不变，只改变 因素，看这种因素与所探究问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。 （3）数据有效：解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法做出正确判断。 易错提醒 警惕外界因素对化学反应速率影响的5大误区 （1）误认为随着化学反应的进行，化学反应速率一定逐渐减小。其实不一定，因为反应速率不仅受浓度影响，而且受温度影响，一般会先增大后减小。 （2）误用某物质的物质的量代替物质的量浓度计算化学反应速率。速率大小比较时易忽视各物质的反应速率的单位是否一致，单位书写是否正确。 （3）误认为纯固体和纯液体不会改变化学反应速率。实际上不能用纯固体和纯液体物质的变化表示化学反应速率，但若将固体的颗粒变小(增大固体的接触面积)则化学反应速率会加快。 （4）误认为只要增大压强，化学反应速率一定增大。实际上反应在密闭固定容积的容器中进行，若充入氦气(或不参与反应的气体)，压强增大，但参与反应的各物质的浓度不变，反应速率不变；若反应在密闭容积可变的容器中进行，充入氦气(或不参与反应的气体)而保持压强不变，容器体积增大，各组分浓度减小，反应速率减小。 （5）误认为温度、压强等条件的改变对正、逆反应速率影响不一致。如认为升温既然使化学平衡向吸热方向移动，则对于放热反应，升温时，逆反应速率增大，而正反应速率减小。其实不然，温度升高，正、逆反应速率都增大，只是吸热反应方向速率增大程度大；同理，降温会使吸热反应方向速率减小程度大，而导致化学平衡向放热方向移动。 效果检测 1.实验小组探究双氧水与KI的反应，实验方案如下表。 序号 ① ② ③ 实验装置及操作 实验现象 溶液无明显变化 溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液仍为黄色 溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色沉淀析出 下列说法不正确的是 A．KI对H2O2的分解有催化作用 B．①为了排除稀硫酸对实验的干扰 C．对比②和③，②中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率 D．实验②③中的温度差异说明，H2O2氧化KI的反应放热 2.探究 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+l0CO2↑+8H2O 反应速率的影响因素，有关实验数据如下表所示： 编号 温度℃ 催化剂(g) 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 KMnO4溶液褪色平均时间(min) 体积(mL) 浓度(mol/L) 体积(mL) 浓度(mol/L) 1 25 0.5 4 0.1 8 0.2 12.7 2 80 0.5 4 0.1 8 0.2 a 3 25 0.5 4 0.01 8 0.2 6.7 4 25 0 4 0.01 8 0.2 b 下列说法不正确的是 A．a<12.7，b>6.7 B．可通过比较收集相同体积CO2所消耗的时间来判断反应速率快慢 C．用H2C2O4表示该反应速率，v(实验1)约为6.6×l0-3 mol·L-1·min-1 D．用KMnO4表示该反应速率，v(实验3)>v(实验1) █知识点三 化学反应速率的计算 1．化学反应速率计算的4个方法 1)定义式法： （1）常规公式：v＝＝ ①常用单位： 或 或 ②适用范围：表示 物质或溶液中 性物质的速率，不表示 或 物质的速率 （2）非常规公式：v＝（X代表n、P、m、V等量） ①常用单位： 、 、 、 ②适用范围：任何物质的反应速率 2)比例关系式法：化学反应速率之比＝物质的量浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。对于反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)来说，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝ 。 （3）三段式法：列起始量、转化量、最终量，再根据定义式或比例关系计算。 （4）从图像中获取计算的数据及依据图像求反应速率的步骤 ①从图像中获取计算的数据 纵坐标可以是物质的量，也可以是物质的量浓度，横坐标是时间。 例如：某温度时，在定容（VL）容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图像可进行如下计算： A.求某物质的平均速率、转化率，如：v（X）＝ mol/（L·s），Y的转化率＝×100%。 B. 确定化学方程式中的化学计量数之比，如：X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为 。 ②依据图像求反应速率的步骤 第一步：找出横、纵坐标对应的 ； 第二步：将图中的变化量转化成相应的 ； 第三步：根据公式v＝ 进行计算。 2．化学反应速率计算的万能方法——三段式法 （1）写出有关反应的化学方程式。 （2）找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 （3）根据已知条件列方程式计算。 如对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，反应进行至t1s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率可计算如下： 　　　　　 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1) a b 0 0 转化/(mol·L－1) x t1/(mol·L－1) a－x b－ 则：v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1，v(C)＝ mol·L－1·s－1，v(D)＝ mol·L－1·s－1。 （3）利用关系式计算 ①应用前提：同一化学反应 ②常用关系：速率比＝ 比＝ 比＝ 比 （4）计算中注意以下量的关系： ①对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻) ②对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻) ③转化率＝×100% 效果检测特别提醒 化学反应速率计算的常见错误 （1）不注意容器的容积。 （2）漏写单位或单位写错。 （3）忽略有效数字。 1.一定温度下，在5 L的恒容密闭容器中，反应进行半分钟后，测得NO的物质的量增加了0.3 mol。在此段时间内，用NH3表示的化学反应速率为 A． B． C． D． 2.反应在容积为2L的密闭容器中进行，1mim后，减少了0.12mol，则平均每秒浓度的变化表示正确的是 A．： B．： C．： D．： █知识点四 化学反应速率的大小比较 1．定性比较 通过明显的实验现象(如 产生快慢、 生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。 2．定量比较 同一化学反应中，不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需要进行转化。常用以下两种方法： （1）归一法 ①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为 。 ②“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成 的化学反应速率。 ③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越 ，反应速率越 。 （2）比值法:通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反应速率 。 如对于反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，若 ，则A表示的化学反应速率较 。 3.由图像比较反应速率大小的方法：根据图像看反应达到平衡所需的时间，时间越 ，对应的反应的温度、浓度或压强就越 ，则对应的反应速率越 。 效果检测特别提醒 比较化学反应速率大小的注意事项 （1）看单位是否统一,若不统一,要换算成相同单位。 （2）比较不同时间段内的化学反应速率大小时,可先换算成用同一物质表示的反应速率,再比较数值的大小。 （3）比较化学反应速率与化学计量数的比值。例如,对于一般反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),比较不同时间段内的大小,若,则用A表示的反应速率比用B表示的大。要注意反应速率的单位要一致。 1.反应在四种不同情况下的反应速率分别为①；②；③；④，该反应进行的快慢顺序为 A．④>③=②>① B．①>②=③>④ C．①>②>③>④ D．④>③>②>① 2.已知反应4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)在不同条件下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是 A．v(N₂)=2.8mol/(L·min) B．v(NO2)=0.09mol/(L∙s) C．v(CO)=0.2mol/(L∙s) D．v(CO₂)=4.0mol/(L·min) █知识点五 速率常数和速率方程 1．基元反应 基元反应是指在反应中 转化为产物的反应，又称为简单反应。 2．速率方程 一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的 成正比。 对于反应：aA＋bB===gG＋hH 则v＝kca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。 如：①SO2Cl2SO2＋Cl2　　 v＝k1c(SO2Cl2) ②2NO22NO＋O2 v＝k2c2(NO2) ③2H2＋2NON2＋2H2O v＝k3c2(H2)·c2(NO) 3．速率常数含义 速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L－1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。 化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的 。 4．速率常数的影响因素 温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值，但 不影响速率常数。 5．速率常数与化学平衡常数之间的关系 一定温度下， 可逆反应：aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g)，达到平衡状态时，v正＝k正 ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)，由于平衡时 v正＝v逆，则k正ca(A)·cb(B)＝k逆·cg(G)·ch(H)，所以＝＝K。 效果检测特别提醒 化学反应速率常数拓展 对于一个基元反应：αA＋βD===γG＋hH 其化学反应速率常数数学表达式为：v＝kcα(A)cβ(D) 上式中的k称为反应速率常数又称速率常数。 k的物理意义：在一定的条件下(温度、催化剂)，反应物浓度为1 mol·L－1时的反应速率。k与反应物浓度无关。 （1）反应不同，k值不同。 （2）同一反应，温度不同k值不同。 （3）同一反应，温度一定时，有无催化剂k也是不同的。 不同反应有不同的速率常数，速率常数与反应温度、反应介质(溶剂)、催化剂等有关，甚至会随反应器的形状、性质而异。与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。 1．温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中按如表三种投料进行反应：。结果如表，实验测得：，，、为速率常数。下列说法正确的是 容器编号 物质的起始浓度/(mol/L) 物质的平衡浓度/ (mol/L) Ⅰ 0.3 0 0 0.2 Ⅱ 0.1 0.3 0.2 Ⅲ 0.3 0 0.1 A．温度为T1时，该反应的平衡常数为0.2 B．容器Ⅱ中起始时， C．达平衡时，容器Ⅲ中SO2的体积分数大于50% D．容器Ⅰ中达平衡后，温度改变为T2时，若，则T1>T2 2．已知反应：生成的初始速率与NO、的初始浓度的关系为，k为速率常数。在800℃时测得的相关数据如表所示 实验数据 初始浓度 生成的初始速率/( ) 1 2 3 下列说法中不正确的是。 A．关系式中、 B．800℃时，k的值为 C．若800℃时，初始浓度，则生成的初始速率为 D．当其他条件不变时，升高温度，速率常数将增大 █知识点六 化学平衡状态判断的“两类标志”及“一角度” 1.两类标志 判断化学反应是否达到化学平衡状态，关键是看给定条件下能否推出“________”达到“________”。常用到的判断标志有： （1）绝对标志 （2）相对标志 ①有气体参加的反应，气体的总压强、总体积、总物质的量不变时，对于反应前后气体分子数不变的反应来说， 达到平衡；对于反应前后气体分子数不相等的反应来说， 平衡； ②气体的密度()、气体的平均相对分子质量()不变时，要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况，判断是否平衡； ③如果平衡体系中的物质有颜色，则平衡体系的颜色不变时， 平衡。 2.一角度 从微观的角度分析，如反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列各项均可说明该反应达到了平衡状态： ①断裂1 mol N=N键的同时 1 mol N=N键； ②断裂1 mol N=N键的同时 3 mol H—H键； ③断裂1 mol N=N键的同时 6mol N—H键； ④生成1 mol N=N键的同时 6 mol N—H键。 特别提醒 规避“2”个易失分点 （1）化学平衡状态判断“三关注” 关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器；关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。 （2）不能作为“标志”的四种情况 ①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。 ②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 ③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 ④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。 效果检测 1.氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物。已知某温度下，往一恒容密闭容器中加入发生反应。在时达到平衡。可判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是 A．氨基甲酸铵的浓度不再发生变化 B．气体的体积分数不再改变 C．气体的平均摩尔质量不再改变 D．气体的密度不再改变 2.在一定温度下，可逆反应 A(g)+B(g)C(g)+D(g) 达到平衡的标志是 A．反应混合物中A、B、C、D 的质量分数都不再变化 B．反应混合物中A、B、C、D 的分子数相同 C．反应混合物的压强保持不变 D．单位时间内生成 a mol C，同时生成a mol D █知识点七 化学平衡移动判断的方法和规律 1.通过比较化学平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。 ①外界条件改变对化学平衡的影响 a．若外界条件改变，引起v正 v逆，则化学平衡向 反应方向(或向 )移动； b．若外界条件改变，引起v正 v逆，则化学平衡向 反应方向(或向 )移动； c．若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v′正和v′逆仍保持 ，则化学平衡 发生移动。 ②常见外界条件的变化对正、逆反应速率的影响规律 a．增大反应物浓度的瞬间，v正 ，v逆 ；减小反应物浓度的瞬间，v正 ，v逆 ；增大生成物浓度的瞬间，v正 ，v逆 ；减小生成物浓度的瞬间，v正 ，v逆 ； b．压强的变化对气体分子数 的一边反应速率影响较大； c．温度的变化对 反应速率影响较大； d．催化剂对正、逆反应速率影响 。 2.通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。 ①若Q K，平衡 向移动；②若Q K，平衡 移动；③若Q K，平衡 向移动。 3.外界条件对平衡移动影响的规律——勒夏特列原理 ①温度的影响：升高温度，化学平衡向 反应方向移动；降低温度，化学平衡向 反应方向移动； ②浓度的影响：增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向 反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向 反应方向移动； ③压强的影响：增大压强会使平衡向着气体体积 的方向移动；减小压强会使平衡向着气体体积 的方向移动。 特别提醒 判断化学平衡移动方向的思维模型 效果检测 1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 B．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．氯水中加入粉末可以提高氯水中的浓度 D．工业上合成氨时将温度控制在 2.下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是 A．对2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡体系增加压强使颜色变深 B．开启啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡 C．硫酸工业中，增大O2的浓度有利于提高SO2的转化率 D．滴有酚酞的氨水溶液，适当加热溶液(氨气不挥发)后颜色变深 █知识点八 化学反应进行方向的判断 1.判据 2.一般规律： ①ΔH 0，ΔS 0的反应任何温度下都能自发进行； ②ΔH 0，ΔS 0的反应任何温度下都不能自发进行； ③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时， 对反应的方向起决定性作用。当ΔH<0，ΔS<0时 下反应能自发进行；当ΔH>0，ΔS>0时， 下反应能自发进行。 说明：对于一个特定的气相反应，熵变的大小取决于反应前后的气体物质的化学计量数 。 效果检测 1.以下判断正确的是 A．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.5kJ·mol-1，该反应低温才能自发 B．通常化学反应的△S越大，越有利于反应自发进行，所以△S＞0时反应必能自发 C．常温下，反应A(s)+B(g)=2X(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0 D．化学反应的速率越大，表明反应的活化能越小，故反应进行的程度就越大 2.下列对化学反应预测正确的是 选项 化学反应方程式 已知条件 预测 A M(s)=X(g)＋Y(s) ΔH>0 它是非自发反应 B W(s)＋xG(g)=2Q(g) ΔH<0，自发反应 x可能等于1、2、3 C 4X(g)＋5Y(g)=4W(g)＋6G(g) 能自发反应 ΔH一定小于0 D 4M(s)＋N(g)＋2W(l)=4Q(s) 常温下，自发进行 ΔH>0 █知识点九 工业上选择适宜生产条件的原则 1．控制反应条件的目的 （1）促进有利的化学反应：通过控制反应条件，可以 化学反应速率， 反应物的转化率，从而促进有利的化学反应进行。 （2）抑制有害的化学反应：通过控制反应条件，也可以 化学反应速率， 有害物质的产生或控制副反应的发生，从而抑制有害的化学反应继续进行。 2.控制反应条件考虑因素：在实际生产中常常需要结合 、 、 等情况，综合考虑影响化学反应速率和化学平衡的因素，寻找适宜的生产条件。此外，还要根据 及 等方面的规定和要求做出分析，权衡利弊，才能实施生产。 3．控制反应条件的基本措施 （1）控制化学反应速率的措施 通过改变反应体系的 、溶液的 、气体的 (或 )、固体的 以及使用 等途径调控反应速率。 （2）提高转化率的措施 通过改变可逆反应体系的 、溶液的 、气体的 (或 )等改变可逆反应的限度，从而 转化率。 4.工业上选择适宜生产条件的原则 外界 条件 有利于加快速率的条件控制 有利于平衡正向移动的条件控制 综合分析结果 浓度 反应物的浓度 反应物的浓度、减小生成物的浓度 不断地 反应物、及时地 出生成物 催化剂 加合适的 不需要 加合适的 温度 ΔH＜0 兼顾速率和平衡，考虑催化剂的 ΔH＞0 在设备条件允许的前提下，尽量采取 并考虑催化剂的 压强 (有气体参加) Δνg＜0 在设备条件允许的前提下，尽量采取 Δνg＞0 兼顾速率和平衡，选取 特别提醒 工业合成氨的适宜条件 外部条件 工业合成氨的适宜条件 压强 根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强(10～30 MPa) 温度 适宜温度，400～500 ℃ 催化剂 使用铁触媒做催化剂（500℃左右时的活性最大） 浓度 N2和H2的物质的量之比为1∶2.8的投料比，氨及时从混合气中分离出去 效果检测 1.下列关于化学反应的调控措施说法不正确的是 A．硫酸工业中，为使黄铁矿充分燃烧，可将矿石粉碎 B．硝酸工业中，氨的氧化使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 C．合成氨工业中，为提高氮气和氢气的利用率，采用循环操作 D．对于合成氨的反应，如果调控好反应条件，可使一种反应物的转化率达到100% 2.某工业生产中发生反应：2A(g)+B(g) 2M(g)△H<0。下列有关该工业生产的说法正确的是( ) A.工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成 B.若物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B以提高A和B的转化率 C.工业上一般采用较高温度合成M,因温度越高，反应物的转化率越高 D.工业生产中常采用催化剂，因为生产中使用催化剂可提高M的日产量 █知识点十 化学平衡常数及其影响因素和相关计算 1．化学平衡常数的全面突破 （1）化学平衡常数的意义 ①化学平衡常数可表示反应进行的程度。K越 ，反应进行的程度越 ，K 105时，可以认为该反应已经进行 。虽然转化率也能表示反应进行的程度，但转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。 ②K的大小只与 有关，与反应物或生成物的 的大小无关。 （2）化学平衡常数的两个应用 ①判断反应进行的方向 若任意状态下的生成物与反应物的浓度幂之积的比值为Qc，则Qc K，反应向逆反应方向进行； Qc K，反应处于平衡状态；Qc K，反应向正反应方向进行。 ②判断反应的热效应 若升高温度，K值 ，则正反应为 反应； 若升高温度，K值 ，则正反应为 反应。 （3）在使用化学平衡常数时应注意 ①不要把反应体系中 、 以及稀水溶液中 的浓度写进平衡常数表达式中，但非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为 ， 写进平衡常数表达式中。 ②同一化学反应，化学反应方程式写法 ，其平衡常数表达式及数值亦 。因此书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则就没有意义。 2．等效平衡思想是解决化学平衡类试题最常用的思维方法 （1）恒温、恒容条件下的等效平衡 ①对反应前后气体分子数 的可逆反应，改变起始加入量时，“一边倒”(即通过可逆反应的化学计量数比换算成方程式同一半边的物质的物质的量)后与原起始加入量 ，则为等效平衡，平衡时各物质的百分含量 。 ②对反应前后气体分子数不变的可逆反应，改变起始加入量时，“一边倒”后，投料时各物质的物质的量之比与原起始加入量的比值 ，则为等效平衡，平衡时各物质百分含量 。 （2）恒温、恒压条件下的等效平衡 如果反应在恒温、恒压下进行，改变起始加入量时，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成反应物(或生成物)，各物质的物质的量之比与原起始加入量的比值 ，则为等效平衡，平衡时各物质的百分含量 。 3、有关化学平衡的计算——三段式计算模式 1)分析三个量：起始量、变化量、平衡量。 2)明确三个关系 （1）对于同一反应物，起始量 变化量＝平衡量。 （2）对于同一生成物，起始量 变化量＝平衡量。 （3）各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。 3)计算方法：三段式法 化学平衡计算模式：对以下反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol/L。 　　　　　　mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量(mol/L) a b 0 0 变化量(mol/L) mx nx px qx 平衡量(mol/L) a－mx b－nx px qx （1）平衡常数：K＝ 。 （2）转化率＝×100%，如α(A)平＝ ×100%。 （3）百分含量：φ(A)＝ ×100%。 （4）平衡前后的压强之比： ＝ 。 （5）平均摩尔质量：M＝ g/mol。 4）计算Kp的思路和方法 计算平衡常Kp的思路和方法与计算浓度平衡常数K完全相同，关键是由平衡时气体的总物质的量和各气体的物质的量确定各气体的物质的量分数，再由总压强和物质的量分数确定各气体的分压，最后由分压计算Kp。计算压强平衡常数Kp 的有效方法仍是列“三段式”和“分三步”。 列“三段式”——列出起饴量、转化量、平衡量，一般应列 。 “分三步”———第一步，得出各物质的 ；第二步，计算各气体的 和分压；第三步，代入Kp的表达式中进行计算。 特别提醒 有关化学平衡计算的注意事项 （1）注意反应物和生成物的浓度关系 反应物：c(平)＝c(始)－c(变)； 生成物：c(平)＝c(始)＋c(变)。 （2）利用ρ混＝和Mr＝计算时要注意m总应为气体的总质量，V应为反应容器的体积，n总应为气体的总物质的量。 （3）起始浓度、平衡浓度不一定符合化学计量数之比，但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比，这是计算的关键。 （4）凡是气体的压强变化、密度变化均必须转化为物质的量的变化或气体的体积变化才能进行相关计算。 效果检测 1.在一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，将2molA气体和3molB气体相混合，发生如下反应：2A(g)+3B(g)⇌xC(g)+3D(g)，4s后该反应达到平衡时，生成2.4molD，并测得C的反应速率为0.1mol·L-1·s-1，下列有关叙述错误的是 A．x=1 B．0~4s内，v(B)=0.3mol·L-1·s-1 C．α(A)：α(B)=1：1 D．该反应的平衡常数为64 2.一定条件下，分别向容积固定的密闭容器中充入A和足量的B，发生反应如下：2A(g)+B(s) ⇌2D(g)  △H<0 测得相关数据如下，下列说法不正确的是 实验I 实验II 实验III 反应温度/℃ 800 800 850 c(A)起始/mol∙L-1 1 2 1 c(A)平衡/mol∙L-1 0.5 1 0.85 放出的热量/KJ a b c A．实验Ⅲ的化学平衡常数K<1 B．实验Ⅲ在30分钟达到平衡，则反应速率V(A)=0.005mol/(L•min) C．当容器内气体密度不随时间变化时上述反应已达平衡 D．实验放出的热量关系为b>2a █知识点十一 化学反应速率及化学平衡图象 1、速率、平衡图象种类 1）常见基本图像[以反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例,已知该反应ΔH>0,m+n>p+q] （1）速率曲线图: （2）转化率曲线图: 2）几种特殊的图像 （1）对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如下图甲、乙,M点之前,表示从反应物开始,v(正)>v(逆);M点为达到平衡;M点之后为平衡受温度的影响情况,即升温时A的百分含量增加、C的百分含量减少,平衡左移,故正反应的ΔH<0。 （2）对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如上图丙,l曲线上所有的点都是平衡点。l曲线的左上方(E点)A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量,所以E点时v(正)>v(逆);则l曲线的右下方(F点)v(正)<v(逆)。 2、速率、平衡图像题的分析方法 （1）认清坐标系，弄清纵、横坐标所代表的意义，并与有关原理相结合。 （2）看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。 （3）看清曲线的变化趋势，注意渐变和突变，分清正、逆反应曲线，从而判断反应特点。 （4）注意终点。例如，在浓度—时间图像上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。 （5）图像中先拐先平数值大。例如，在转化率—时间图像上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该曲线对应的温度高、浓度大或压强大。 （6）定一议二原则。当图像中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。 分析方法及技巧 1.速率、平衡图像题的分析方法 （1）认清坐标系，弄清纵、横坐标所代表的意义，并与有关原理相结合。 （2）看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。 （3）看清曲线的变化趋势，注意渐变和突变，分清正、逆反应曲线，从而判断反应特点。 （4）注意终点。例如，在浓度—时间图像上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。 2．分析技巧 （1）先拐先平数值大。在含量—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的温度较高或压强较大。 （2）定一议二。图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。即确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系；或确定纵坐标所表示的量后(通常可画一垂线)，讨论横坐标与曲线的关系。 （3）三步分析法。一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。 效果检测 1.下列叙述与图对应的是 A．对于达到平衡状态的反应，图1国表示在to时刻充入了反应物，平衡逆向移动 B．由图②可知，p2>p1、T1>T2，满足反应：2A(g)+B(g)=2C(g)   ΔH >0 C．对于反应2X(g)+3Y(g)=3Z(g) ΔH <0，图④y轴可以表示Z的百分含量 D．图3表示的反应方程式为：2A=B+3C 2.向某密闭容器中加入0.3mol A，0.1mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如甲图所示［阶段的变化未画出］。乙图为时刻后改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种反应条件且互不相同，时刻为使用催化剂。下列说法中不正确的是 A．若，用A的浓度变化表示阶段的平均反应速率为 B．阶段改变的条件一定为减小压强 C．该容器的容积为2L D．阶段，容器内A的物质的量减少了0.06mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ，该反应的热化学方程式 █考点一 考查化学反应速率概念的理解 【例1】下列关于化学反应速率的说法正确的是(　　) A．化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物或生成物的浓度变化量 B．化学反应速率是指某一时刻，某种反应物的瞬时速率 C．在反应过程中，反应物的浓度逐渐减少，所以用反应物表示的化学反应速率为负值 D．同一反应，用不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比 【变式1-1】下列关于化学反应速率的说法中，正确的是 ①铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 ②增加反应物的用量，一定会增大化学反应速率 ③决定化学反应速率的主要因素是反应物的浓度 ④光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 ⑤使用催化剂，使反应的活化能降低，反应速率加快 A．①⑤ B．④⑤ C．②④ D．③ 【变式1-2】已知反应：，经过2min时间，B浓度减少了0.6mol/L。有关该反应速率的说法正确的是 A．0-2min用A表示的反应速率是0.4mol/(L·min) B．0-2min用B表示的反应速率是0.3mol/(L·min) C．2min末时用C表示的反应速率是0.2mol/(L·min) D．分别用B、C、D表示的反应速率比值为2：3：6 █考点二 考查化学反应速率大小的比较 【例2】（24-25高二上·广西玉林·期中）在反应中，表示该反应速率最快的是 A． B． C． D． 【变式2-1】（24-25高二上·山东聊城·期中）恒温条件，在2L的密闭容器中发生反应，随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法错误的是 A．ab段的反应速率大于cd段 B．从b到c，用B表示的化学反应速率为 C．任意时刻： D．图中曲线乙只能表示向反应体系中加入催化剂 【变式2-2】（24-25高二上·青海海南·期中）对于反应，下列为四种不同情况下测得的反应速率，其中能表明该反应进行得最快的是 A． B． C． D． █考点三 考查控制变量法探究外界因素对化学反应速率的影响 【例3】（24-25高二上·天津蓟州·期中）某研究性学习小组为研究催化剂()的量对分解反应产生的速率的影响，设计了如下三组实验方案，将表中所给的试剂按一定体积混合后进行反应，所加水的体积正确的是 实验编号试剂 1 2 3 10%/mL 20.0 20.0 20.0 /mL 0 5.0 10.0 /mL 0 A． B． C． D． 【变式3-1】（24-25高二上·湖北武汉·期中）室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。 实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是 A．其他条件相同时，水样初始pH越小，的去除效果越好 B．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率 C．实验①中，0~2小时内平均反应速率v()=5.0×10-6 mol/(L· h) D．实验③中，反应的离子方程式为： 【变式3-2】（24-25高二上·北京延庆·期中）对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol/L)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。 时间水样 0 5 10 15 20 25 Ⅰ(pH=2) 0.40 0.28 0.19 0.13 0.10 0.09 Ⅱ(pH=4) 0.40 0.31 0.24 0.20 0.18 0.16 Ⅲ(pH=4) 0.20 0.15 0.12 0.09 0.07 0.05 Ⅳ(pH=4，含) 0.20 0.09 0.05 0.03 0.01 0 下列说法不正确的是 A．在0~20min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015mol/(L·min) B．其他条件不变时，水样酸性越强，M的分解速率越快 C．在0~25min内，Ⅲ中M的分解速率比Ⅱ快 D．在0~25min内，Ⅳ中M的分解百分率最大 █考点四 考查速率常数及其应用 【例4】（24-25高二上·山东枣庄·期末）Bodensteins 研究了反应 2HI(g) I2(g)＋ H2(g)，某温度下的上述反应中，正反应速率为υ正=k正c2(HI)，逆反应速率为υ逆=k逆c(I2)·c(H2)，k=A·e-Ea/RT，其中k正、k逆为速率常数，根据以上内容得出的结论，正确的是 A．反应物浓度越大，正反应速率越大 B．使用催化剂，反应的υ逆减小 C．该反应的平衡常数K =k逆/k正 D．速率常数的大小只与温度有关 【变式4-1】（24-25高二上·海南·期末）汽车尾气中的NO和CO可以在三元催化器作用下转化为和，即。已知该反应的净反应速率(、分别为正、逆反应的速率常数且只与温度有关)。将2mol和2mol充入2L恒容密闭容器中，在和时，CO的转化率随时间变化的曲线如图所示。 下列叙述错误的是 A． B．下，0~2min内平均反应速率 C．混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡状态 D．M点的大于N点的 【变式4-2】（24-25高二上·辽宁大连·期中）已知  ΔH＜0，，，其中、为速率常数，只与温度有关。时，，将一定量充入注射器中，改变活塞位置，气体透光率随时间变化如图所示(气体颜色越深，透光率越低)，下列说法正确的是 A．d点， B．时，该反应的化学平衡常数K=1 C．时，，则 D．c、d两点对应气体的平均相对分子质量 █考点五 考查化学平衡状态的判断 【例5】（24-25高二上·山东潍坊·期中）一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应，下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是 ①混合气体的密度不变；②；③容器内物质的总质量不变；④的质量不变；⑤混合气体的平均相对分子质量不变；⑥ A．①③④⑤ B．①④⑤⑥ C．①④⑤ D．①②③⑥ 【变式5-1】（24-25高二上·山东菏泽·期中）已知和存在平衡：()，将一定量置于恒容容器中，下列说法不能作为达到平衡状态的判断依据是 A． B．气体颜色不再改变 C．气体的密度不再改变 D．气体平均摩尔质量不再改变 【变式5-2】（24-25高二上·浙江杭州·期末）在恒温恒压下，某一容积可变的密闭容器中发生反应：。下列叙述中，能说明反应达到化学平衡状态的是 A．平衡常数不再变化 B．混合气体的密度不再变化 C．单位时间内消耗，同时生成 D． █考点六 考查化学平衡移动原理的应用 【例6】（24-25高二上·四川成都·期末）下列说法不能用勒夏特列原理解释的是 A．配制溶液时，先将其溶解在浓盐酸中 B．开启可乐碳酸饮料瓶的瓶盖，瓶中泛起大量泡沫 C．对平衡体系加压，颜色先变深后变浅 D．工业上和在常压下生成 【变式6-1】（24-25高二上·山西太原·期中）下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．溶液中加入少量溶液，产生大量气泡 B．氯水久置后，黄绿色消失 C．、、HI三者的平衡混合气，加压(缩小容器容积)后颜色变深 D．溶液与稀反应过程中，适当加热后，出现浑浊的速率加快 【变式6-2】（24-25高二上·青海海南·期中）对于工业合成氨反应，采取下列反应条件不是为了提高氨气的平衡产率的是 A．将氨液化移出 B．投料时，稍微过量 C．不选择常温，而选择温度为 D．不选择常压，而选择压强为 █考点七 考查化学反应速率和化学平衡的有关计算 【例7】（24-25高二上·山西太原·期中）在20L的密闭容器中按物质的量之比1：2充入CO和合成甲醇：。测得CO的平衡转化率与温度、压强(、)的关系如图所示，和195℃时随时间的变化如表所示。下列说法正确的是 0 1 3 5 8 5 4 4 A．该反应， B．和195℃时，0～3min内平均速率 C．在195℃下，该反应的平衡常数K=25 D．下，B点处 【变式7-1】（24-25高二上·山东德州·期中）已知：  。实验测得速率方程为(为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入0.8molNO(g)和1.2molO3(g)发生上述反应，测得NO的物质的量n(NO)与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．T2温度下达到平衡时O2的浓度为 B．a点的NO2在体系中的体积分数为10% C．温度由T2到T1，不变 D．正、逆反应活化能的大小关系为 【变式7-2】（24-25高二上·河南南阳·期中）一定温度下，恒容密闭容器中碘甲烷(CH3I)热裂解制低碳烯烃的反应如下： 反应①： 反应②： 反应②的正、逆反应速率表达式：，(、为反应速率常数，只与温度、催化剂有关)，反应②正反应的活化能小于逆反应的活化能。测得浓度随时间的变化如下表。 0 1 2 3 4 5 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028 下列说法正确的是 A．0~4min内，C2H4的平均反应速率为 B．若降低温度，的值减小 C．5min时，反应①和反应②均达到化学平衡 D．2min时，若测得，则此时压强与起始压强比为 █考点八 考查化学反应的调控及其应用 【例8】（24-25高二上·山西太原·期中）下列有关合成氨工业的说法正确的是 A．增大的浓度，可提高的平衡转化率 B．由于氨易液化，、在实际生产中可循环使用，所以总体来说氨的产率比较高 C．合成氨工业的反应温度控制在400～500℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D．合成氨厂采用的压强是10Mpa～30MPa，因为该压强下催化剂铁触媒的活性最大 【变式8-1】（24-25高二上·广东佛山·期中）在硫酸工业中，通过下列反应使氧化为：  。下表列出了恒容刚性容器中，在不同温度和压强下，反应达到平衡时的转化率。下列说法错误的是 温度/℃ 平衡时的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 500 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A．为了增大的转化率，可以控制与的投料比大于2 B．在到达平衡时充入He增大压强，不能增大转化率 C．该反应的正反应方向是放热反应 D．在实际生产中，选定的温度为400~500℃，主要原因是考虑催化剂的活性最佳 【变式8-2】（24-25高二上·宁夏吴忠·期末）某工业生产中发生反应：。下列有关该工业生产的说法正确的是 A．工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成 B．若物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B，以提高A和B的转化率 C．工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高 D．工业生产中常采用催化剂，因为生产中使用催化剂可提高M的日产量 █考点九 考查化学反应方向的判断 【例9】（24-25高二上·天津·期中）下列说法不正确的是 A．反应 ，该反应能自发进行 B．能发生化学反应的分子，肯定是活化分子 C．反应：能否自发进行，主要由决定 D．升高温度或加入催化剂都能使单位体积内活化分子的百分数增大，原因不同 【变式9-1】（24-25高二上·北京丰台·期中）下列说法中，正确的是 A．同一物质，S(g) > S(l) > S(s) B．固体溶解是一个熵减小的过程 C．能够自发进行的反应一定是熵增加的过程 D．能够自发进行的反应一定是放热反应 【变式9-2】（24-25高二上·江西景德镇·期中）下列有关说法不正确的是 A．反应在一定条件下可自发进行，且，则 B．某吸热反应能自发进行，因此该反应一定是熵增反应 C．反应在室温下可自发进行，则该反应的 D．通常情况下，一个放热且熵增的反应也有可能非自发进行 █考点十 考查化学反应速率和化学平衡图像题的信息提取与应用 【例10】（23-24高二上·北京大兴·期中）臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 A B C D 升高温度，化学平衡常数增大 0~3s内，反应速率为mol·L·s N点的正反应速率v(正)小于N点的逆反应速率v(逆) 达平衡时，仅改变x，则x为 【变式10-1】（24-25高二上·四川绵阳·期中）在密闭容器中，反应X2(g)+Y2(g)2XY(g)ΔH<0，达到甲平衡状态，在仅改变某一条件后达到乙平衡，对改变的条件下列分析正确的是 A．图I是增大反应物的浓度 B．图Ⅱ 一定是加入催化剂的变化情况 C．图Ⅲ 是增大压强，且乙>甲 D．图Ⅲ 是升高温度 【变式10-2】（24-25高二上·河南焦作·期中）对于反应： ，下列有关化学反应速率和平衡的图像正确的是 A．B．C． D． 基础应用 1．（24-25高二上·浙江杭州·期中）在某一恒容容器中发生反应：。当反应达到平衡时，时，分别只改变某一条件，反应速率与反应时间的曲线关系如图。下列说法正确的是 A．时刻，改变的条件可能是适当降低温度 B．时刻，可能增大了反应物活化分子百分数 C．时刻，改变的条件是加入催化剂或加压 D．的体积分数最高的时间段是 2．（24-25高二上·浙江温州·期中）对化学反应的速率和平衡的影响，不同反应的反应物、生成物的百分含量及反应速率与温度、压强、时间的关系如图，则下列判断正确的是 A．由图可知，该反应的正反应为吸热反应 B．由图可知，该反应 C．若图是绝热条件下速率和时间的图像，说明该反应的正反应为吸热反应 D．图中的曲线一定是加入了催化剂 3．（24-25高二上·广东广州·期中）将18 mol的气体平均分成两份，分别通入容器A、容器B(容积均为1 L)，其中一容器为绝热环境，另一容器为25℃恒温环境，在容器内均发生： ，相关数据如下表： 时间/min 0 10 20 30 40 50 60 容器A 0 0.8 1.5 2 2.3 2.4 2.4 容器B 0 1 1.8 2.5 3 3 3 下列说法正确的是 A．容器B为绝热环境 B．可通过降低容器的温度，从而加快逆反应的速率，达到抑制H2S气体分解的目的 C．反应到40 min时，向容器B中充入一定量的He，容器内压强变大，平衡逆向移动 D．计算可知容器B的平衡转化率为66.7% 4．（24-25高二上·广东·期中）一定温度下，在某恒容密闭容器中充入，发生反应  ，后反应达到平衡状态，测得为，则下列说法错误的是 A．内， B．该温度下的平衡常数为4 C．的转化率为 D．平衡后升高反应温度，减小 5．（24-25高二上·海南海口·期中）已知可逆反应：，下列表示该可逆反应的反应速率最大的是 A． B． C． D． 6．（24-25高二上·四川成都·期末）我国学者采用量子力学法研究了钯基作催化剂时，用和制备的机理，其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示，图中的TS1~TS5为过渡态，吸附在钯催化剂表面上的物质用*标注。下列说法正确的是 A．钯基催化剂可改变该反应中单位体积内活化分子百分数和单位时间产率 B．过程是该段反应历程中的决速步骤 C．五种过渡态中，过渡态TS4对应的物质最稳定 D．该段反应过程中，生成1mol共吸收热量65.7kJ 7．（24-25高二上·四川绵阳·期中）下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A．向FeCl3溶液中加入适量KSCN溶液后溶液呈红色，再加入少量Fe粉后红色变浅 B．对于2HI(g) H2(g)＋I2(g)，达平衡后，缩小容器体积可使体系颜色变深 C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气(Cl2+H2OHCl+HClO) D．工业上生产硫酸的过程中使用适当过量的空气以提高二氧化硫的利用率 8．（24-25高二上·天津和平·期末）下列说法中正确的是 A．能够自发进行的反应一定是熵增的过程 B．能够自发进行的反应一定是焓减的过程 C．的反应就在任何温度下都可自发进行 D．水凝结成冰的过程中， 9．（24-25高二上·四川成都·期中）对于反应  ，在温度为、时，平衡体系中体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．平衡常数： B．气体的颜色：A深、C浅 C．混合气体的平均相对分子质量：A>B D．反应速率：A>C 10．（24-25高二上·四川绵阳·期中）反应N2(g)＋3H2(g))2NH3(g) 若在恒压绝热容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是 A．容器内的温度不再变化 B．容器内的压强不再变化 C．相同时间内，断开H—H键的数目和生成N—H键的数目之比为1：2 D．v正(N2)=3v逆(H2) 11．（24-25高三上·天津南开·期末）低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是 A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大 B．平衡时，其他条件不变，增加的浓度，的转化率增大 C．单位时间内消耗和的物质的量之比为时，反应达到平衡状态 D．其他条件不变，使用高效催化剂，会缩短反应时间提高废气中氮氧化物的转化率 12．（24-25高二上·陕西榆林·期末）在1L密闭容器中，发生反应，若最初加入的和物质的量均为4mol，测得10s内的平均速率mol·L-1·s-1，则反应进行到10s时容器中的物质的量是 A．1.6mol B．2.8mol C．3.2mol D．3.6mol 13．（24-25高二上·浙江·期中）在一个容积不变的密闭容器中发生反应：，其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。 t/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 请填写下列空白。 （1）该反应的平衡常数表达式为 ；该反应 0(填“等于”或“不等于”)。 （2）在时，向容器中充入、，保持温度不变，反应达到平衡后，其平衡常数 1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。 （3）若时，在某时刻反应混合物中、、、的浓度分别为、、、，则此时上述反应的平衡移动方向为 (填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。理由是 。 （4）在时，向1L容器中充入和，保持温度不变，反应达到平衡后，的平衡转化率为 。 能力提升 14．（2025·浙江·高考真题）下列说法正确的是 A．常温常压下和混合无明显现象，则反应在该条件下不自发 B．，升高温度，平衡逆移，则反应的平衡常数减小 C．，则正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．，则 15．（2025·安徽·高考真题）恒温恒压密闭容器中，时加入，各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率，k为反应速率常数)。 下列说法错误的是 A．该条件下 B．时间段，生成M和N的平均反应速率相等 C．若加入催化剂，增大，不变，则和均变大 D．若和均为放热反应，升高温度则变大 16．（2025·甘肃·高考真题）加氢转化成甲烷，是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃，101kPa下，。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是 A．减小体系压强 B．升高温度 C．增大浓度 D．恒容下充入惰性气体 17．（2025·山东·高考真题）在恒容密闭容器中，热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：温度时，完全分解；体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是 A．a线所示物种为固相产物 B．温度时，向容器中通入，气相产物分压仍为 C．小于温度时热解反应的平衡常数 D．温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大 18．（24-25高二上·山东潍坊·期中）用和焦炭为原料经反应Ⅰ、Ⅱ得到，是我国科研人员提出的绿色环保新路线。 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅰ、Ⅱ的与温度的关系曲线如图所示。 下列说法错误的是 A． B．反应   C．时，的平衡常数 D．保持不变，假定密闭容器中只发生反应Ⅰ，若将容器体积压缩到原来的，重新建立平衡后，反应速率会增大 19．（24-25高二上·福建南平·期中）氮氧化物(主要为和)是大气污染物，如何有效地消除氮氧化物的污染是目前科学家研究的热点问题。 （1）用尿素吸收氮氧化物是一种可行的方法。 ①尿素在高温条件下与反应转化成无毒气体，该反应的化学方程式为 。 ②在一个体积为的恒容密闭容器中充入和，在恒定温度下使其发生反应并达到平衡，混合气体中氨气的体积分数随时间的变化如图所示： B点时，的转化率为 ，物质的量浓度为 。 ③下列有关反应的说法正确的是 。 A．分离出少量的尿素，的转化率将增大 B．反应达到平衡时，降低反应体系的温度，的浓度减小 C．的转化率始终等于的转化率 D．加入有效的催化剂能够提高尿素的产率 （2）与发生羰化反应形成的络台物可作为催化烯烃反应的催化剂。的羰化反应为温度下，将足量的粉和加入到刚性密闭容器中，时反应达到平衡，测得体系的压强为原来的，则： ①内平均反应速率 ②研究表明，正反应速率，逆反应速率(和分别表示正反应和逆反应的速率常数，x为物质的量分数)，计算温度下的 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 化学反应速率与化学平衡 复习讲义 复习目标 1.理解化学反应速率的概念及定量表示方法（v=Δc/Δt，单位：mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1）。 2.能通过实验测定速率，并分析浓度、温度、压强、催化剂等因素对速率的影响规律。 3.认识化学平衡的建立过程，掌握平衡常数（K）的含义及计算。 4.运用勒夏特列原理分析浓度、温度、压强等条件对平衡移动的影响。 5.初步了解焓变（ΔH）和熵变（ΔS）对反应自发性的判断（ΔG=ΔH-TΔS）。 6.结合工业生产案例（如合成氨），理解速率与平衡的综合调控。 7.了解常见的几种平衡图像，能根据图像进行分析。 重点和难点 重点：化学反应速率的计算及影响因素（浓度、温度、催化剂等）；化学平衡状态的判断及平衡移动规律。 难点：平衡常数（K）的计算与应用，尤其是多平衡体系的分析；反应速率与平衡的矛盾统一（如工业中高温提速但可能不利于平衡产率）。 █知识点一 化学反应速率概念的理解 1.无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示，由于Δc是取浓度变化的绝对值，因此，其化学反应速率都取正值，且是某一段时间内的平均速率。 2.化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示，一般是以最容易测定的一种物质表示，书写时应标明是什么物质的反应速率。 3.在一定温度下，固体和纯液体物质，其单位体积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度为常数，因此它们的化学反应速率也被视为常数。由此可知，现在采用的表示化学反应速率的方法还有一定的局限性。 4.在同一反应中，用不同的物质表示同一时间的反应速率时，其数值可能不同，但这些数值所表达的意义是相同的即都是表示同一反应的速率。各物质表示的反应速率的数值有相互关系，彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算。 5.一般来说在反应过程中都不是等速进行的，因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率。 效果检测特别提醒 （1）化学反应速率一般指反应的平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。 （2）同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。 （3）不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。 1.下列说法正确的是 A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示 B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比 C．由v=计算所得化学反应速率为某时刻的瞬时速率 D．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值 【答案】B 【解析】A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示，A错误；B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比，B正确；C．化学反应速率表示化学反应在某一时间段内的平均速率，而不是瞬时速率，C错误；D．在计算化学反应速率时，取浓度变化的绝对值，故化学反应速率恒为正值，D错误；故答案为：B。 2.下列关于化学反应速率的说法，正确的是（    ） A．化学反应速率是衡量化学反应进行程度的物理量 B．化学反应速率为1.8mol·L-1·min-1，是指1min时，物质的量浓度为1.8mol·L-1 C．各物质表示的速率的数值之比等于方程式中各物质的计量数之比 D．某可逆反应速率越快，该反应平衡时反应物转化率越大 【答案】C 【解析】A、化学反应有的快，有的慢，则使用化学反应速率来定量表示化学反应进行的快慢，选项A正确； B、化学反应速率为1.8mol·L-1·min-1，不是是指1min时物质的量浓度为1.8mol·L-1，而是指1min内该物质的浓度变化量为1.8mol·L-1，选项B错误；C、化学反应中，各物质表示的速率的数值之比等于方程式中各物质的计量数之比，选项C正确；D、转化率等于某反应中、达到平衡后的某反应物的物质的量与达到平衡前该反应物的物质的量的比值，但转化率大小与反应速率无关，选项D错误。答案选C。 █知识点二 控制变量法探究外界条件对化学反应速率影响 1.影响化学反应速率的外因 （1）浓度 ①浓度增大，单位体积内活化分子数增多(活化分子百分数不变)，有效碰撞的几率增加，化学反应速率增大。 ②浓度改变，可使气体间或溶液中的化学反应速率发生改变。固体或纯液体的浓度可视为常数，它们的物质的量的变化不会引起反应速率的变化，但固体颗粒的大小会导致接触面积的变化，故可影响化学反应速率。 （2）压强 改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。对于有气体参加的反应体系，有以下几种情况： ①恒温时：增大压强体积缩小浓度增大反应速率增大。 ②恒容时 a.充入气体反应物反应物浓度增大总压强增大反应速率增大。 b.充入“稀有气体”总压强增大，但各物质的浓度不变，反应速率不变。 ③恒压时：充入“稀有气体”体积增大各物质浓度减小反应速率减小。 （3）温度 ①温度升高，活化分子百分数提高，分子间的碰撞频率提高，化学反应速率增大。 ②温度升高，吸热反应和放热反应的速率都增大。实验测得，温度每升高10 ℃，化学反应速率通常增大为原来的2～4倍。 （4）催化剂 ①催化剂能改变反应路径、降低活化能、增大活化分子百分数、加快反应速率，但不影响反应的ΔH。 ②催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才达到最大。 ③对于可逆反应，催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率，对化学平衡状态无影响，生产过程中使用催化剂主要是为了提高生产效率。 2.应用碰撞理论解释影响化学反应速率的影响因素 解释说明：①影响化学反应速率的内因——反应物的组成、结构和性质，决定了反应的活化能的大小； ②使用催化剂可降低反应的活化能，增大了活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ③升高反应体系的温度，吸收能量，可增大活化分子百分数，进而单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ④增大反应物的浓度，单位体积内分子总数增大，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ⑤增大气体压强，减小反应体系的体积，单位体积内分子总数增大，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增大，从而增大反应速率； ⑥增大固体的表面积，增大单体时间和单体体积内的有效碰撞次数，从而增大反应速率。 3.“变量控制”思想探究化学反应速率的影响因素 （1）确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。 （2）定多变一：在探究时，应该先确定其他因素不变，只改变一种因素，看这种因素与所探究问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。 （3）数据有效：解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法做出正确判断。 易错提醒 警惕外界因素对化学反应速率影响的5大误区 （1）误认为随着化学反应的进行，化学反应速率一定逐渐减小。其实不一定，因为反应速率不仅受浓度影响，而且受温度影响，一般会先增大后减小。 （2）误用某物质的物质的量代替物质的量浓度计算化学反应速率。速率大小比较时易忽视各物质的反应速率的单位是否一致，单位书写是否正确。 （3）误认为纯固体和纯液体不会改变化学反应速率。实际上不能用纯固体和纯液体物质的变化表示化学反应速率，但若将固体的颗粒变小(增大固体的接触面积)则化学反应速率会加快。 （4）误认为只要增大压强，化学反应速率一定增大。实际上反应在密闭固定容积的容器中进行，若充入氦气(或不参与反应的气体)，压强增大，但参与反应的各物质的浓度不变，反应速率不变；若反应在密闭容积可变的容器中进行，充入氦气(或不参与反应的气体)而保持压强不变，容器体积增大，各组分浓度减小，反应速率减小。 （5）误认为温度、压强等条件的改变对正、逆反应速率影响不一致。如认为升温既然使化学平衡向吸热方向移动，则对于放热反应，升温时，逆反应速率增大，而正反应速率减小。其实不然，温度升高，正、逆反应速率都增大，只是吸热反应方向速率增大程度大；同理，降温会使吸热反应方向速率减小程度大，而导致化学平衡向放热方向移动。 效果检测 1.实验小组探究双氧水与KI的反应，实验方案如下表。 序号 ① ② ③ 实验装置及操作 实验现象 溶液无明显变化 溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液仍为黄色 溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色沉淀析出 下列说法不正确的是 A．KI对H2O2的分解有催化作用 B．①为了排除稀硫酸对实验的干扰 C．对比②和③，②中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率 D．实验②③中的温度差异说明，H2O2氧化KI的反应放热 【答案】D 【解析】A．由实验①②的实验现象可知，实验①无明显现象，实验②溶液立即变为黄色，产生大量无色气体说明碘化钾是过氧化氢溶液发生分解反应的催化剂，对过氧化氢的分解有催化作用，故A正确；B．③中向H2O2溶液中加入稀硫酸和KI固体，为了排除稀硫酸会催化H2O2分解，需要设置试验①，故B正确；C．对比②和③，由实验③的现象溶液立即交为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色沉淀析出溶液无明显变化，可知酸性条件下H2O2氧化KI的速率更大，C正确；D．实验②中主要发生H2O2分解，温度明显升高，而实验③中主要发生H2O2氧化KI的反应，温度无明显变化，说明H2O2催化分解是一个放热反应，不能说明H2O2氧化KI的反应放热，D错误；故选D。 2.探究 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+l0CO2↑+8H2O 反应速率的影响因素，有关实验数据如下表所示： 编号 温度℃ 催化剂(g) 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 KMnO4溶液褪色平均时间(min) 体积(mL) 浓度(mol/L) 体积(mL) 浓度(mol/L) 1 25 0.5 4 0.1 8 0.2 12.7 2 80 0.5 4 0.1 8 0.2 a 3 25 0.5 4 0.01 8 0.2 6.7 4 25 0 4 0.01 8 0.2 b 下列说法不正确的是 A．a<12.7，b>6.7 B．可通过比较收集相同体积CO2所消耗的时间来判断反应速率快慢 C．用H2C2O4表示该反应速率，v(实验1)约为6.6×l0-3 mol·L-1·min-1 D．用KMnO4表示该反应速率，v(实验3)>v(实验1) 【答案】D 【解析】A．温度越高，反应速率越快，催化剂可以加快反应速率，所以a<12.7，b>6.7，A正确；B．判断反应速率的快慢，可以通过单位时间内生成的产物的量的多少来判断，所以可通过比较收集相同体积CO2所消耗的时间来判断反应速率快慢，B正确；C．根据和之间的变化关系：，即消耗的物质的量为：，，C正确；D．实验1和3比较，只有高锰酸钾的浓度不同，且实验1中浓度较大，所以速率v(实验3)<v(实验1)，D错误；故选D。 █知识点三 化学反应速率的计算 1．化学反应速率计算的4个方法 1)定义式法： （1）常规公式：v＝＝ ①常用单位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1或mol·L－1·h－1 ②适用范围：表示气体物质或溶液中可溶性物质的速率，不表示固体或纯液体物质的速率 （2）非常规公式：v＝（X代表n、P、m、V等量） ①常用单位：mol·min－1、Pa·min－1、g·min－1、L·min－1 ②适用范围：任何物质的反应速率 2)比例关系式法：化学反应速率之比＝物质的量浓度变化之比＝物质的量变化之比＝化学计量数之比。对于反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)来说，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。 （3）三段式法：列起始量、转化量、最终量，再根据定义式或比例关系计算。 （4）从图像中获取计算的数据及依据图像求反应速率的步骤 ①从图像中获取计算的数据 纵坐标可以是物质的量，也可以是物质的量浓度，横坐标是时间。 例如：某温度时，在定容（VL）容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图像可进行如下计算： A.求某物质的平均速率、转化率，如：v（X）＝ mol/（L·s），Y的转化率＝×100%。 B. 确定化学方程式中的化学计量数之比，如：X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为（n1－n3）∶（n2－n3）∶n2。 ②依据图像求反应速率的步骤 第一步：找出横、纵坐标对应的物质的量； 第二步：将图中的变化量转化成相应的浓度变化量； 第三步：根据公式v＝进行计算。 2．化学反应速率计算的万能方法——三段式法 （1）写出有关反应的化学方程式。 （2）找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。 （3）根据已知条件列方程式计算。 如对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为a mol·L－1，B的浓度为b mol·L－1，反应进行至t1s时，A消耗了x mol·L－1，则化学反应速率可计算如下： 　　　　　 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 起始/(mol·L－1) a b 0 0 转化/(mol·L－1) x t1/(mol·L－1) a－x b－ 则：v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1，v(C)＝ mol·L－1·s－1，v(D)＝ mol·L－1·s－1。 （3）利用关系式计算 ①应用前提：同一化学反应 ②常用关系：速率比＝化学计量数比＝物质的量浓度变化比＝物质的量变化比 （4）计算中注意以下量的关系： ①对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻) ②对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻) ③转化率＝×100% 效果检测特别提醒 化学反应速率计算的常见错误 （1）不注意容器的容积。 （2）漏写单位或单位写错。 （3）忽略有效数字。 1.一定温度下，在5 L的恒容密闭容器中，反应进行半分钟后，测得NO的物质的量增加了0.3 mol。在此段时间内，用NH3表示的化学反应速率为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】若反应进行半分钟后NO的物质的量增加了0.3 mol，则用NO浓度变化表示的反应速率为v(NO)=，根据反应方程式中物质反应转化关系可知：在此段时间内，用NH3表示的化学反应速率为v(NH3)=v(NO)=0.002 mol/(L∙s)，故合理选项是A。 2.反应在容积为2L的密闭容器中进行，1mim后，减少了0.12mol，则平均每秒浓度的变化表示正确的是 A．： B．： C．： D．： 【答案】D 【解析】氨气1min内平均每秒浓度的变化是=0.001mol/L，A．NO的浓度变化等于氨气的浓度的变化，即为0.001mol/L，选项A错误；B．H2O的浓度变化等于mol/L=0.0015mol/L，选项B错误；C．氨气的浓度变化为0.001mol/L，选项C错误；D．氧气的浓度变化为mol/L=0.00125mol/L，选项D正确；答案选D。 █知识点四 化学反应速率的大小比较 1．定性比较 通过明显的实验现象(如气泡产生快慢、沉淀生成快慢等)来定性比较化学反应速率的大小。 2．定量比较 同一化学反应中，不同物质来表示化学反应速率时，数值可能不同，需要进行转化。常用以下两种方法： （1）归一法 ①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。 ②“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率。 ③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。 （2）比值法:通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反应速率大。 如对于反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，若＞，则A表示的化学反应速率较大。 3.由图像比较反应速率大小的方法：根据图像看反应达到平衡所需的时间，时间越短，对应的反应的温度、浓度或压强就越大，则对应的反应速率越大。 效果检测特别提醒 比较化学反应速率大小的注意事项 （1）看单位是否统一,若不统一,要换算成相同单位。 （2）比较不同时间段内的化学反应速率大小时,可先换算成用同一物质表示的反应速率,再比较数值的大小。 （3）比较化学反应速率与化学计量数的比值。例如,对于一般反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),比较不同时间段内的大小,若,则用A表示的反应速率比用B表示的大。要注意反应速率的单位要一致。 1.反应在四种不同情况下的反应速率分别为①；②；③；④，该反应进行的快慢顺序为 A．④>③=②>① B．①>②=③>④ C．①>②>③>④ D．④>③>②>① 【答案】A 【解析】由反应速率之比等于化学计量数之比可知，四种条件下A物质的反应速率分别为①、②、③、④，则反应进行的快慢顺序为④>③=②>①，故选A。 2.已知反应4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)在不同条件下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是 A．v(N₂)=2.8mol/(L·min) B．v(NO2)=0.09mol/(L∙s) C．v(CO)=0.2mol/(L∙s) D．v(CO₂)=4.0mol/(L·min) 【答案】C 【解析】速率之比等于化学计量数之比，为便于比较反应速率的快慢，我们把各物质表示的反应速率都转化为CO表示的反应速率，且将单位统一。 A．v(N₂)=2.8mol/(L·min)，则v(CO)=11.2mol/(L∙min)；B．v(NO2)=0.09mol/(L∙s)，则v(CO)=10.8mol/(L∙min)；C．v(CO)=0.2mol/(L∙s)，则v(CO)=12mol/(L∙min)；D．v(CO₂)=4.0mol/(L·min)，则v(CO)=4.0mol/(L∙min)；从转化结果可以看出，v(CO)=12mol/(L∙min)时，反应速率最快，故选C。 █知识点五 速率常数和速率方程 1．基元反应 基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，又称为简单反应。 2．速率方程 一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。 对于反应：aA＋bB===gG＋hH 则v＝kca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。 如：①SO2Cl2SO2＋Cl2　　 v＝k1c(SO2Cl2) ②2NO22NO＋O2 v＝k2c2(NO2) ③2H2＋2NON2＋2H2O v＝k3c2(H2)·c2(NO) 3．速率常数含义 速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L－1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。 化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。 4．速率常数的影响因素 温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值，但浓度不影响速率常数。 5．速率常数与化学平衡常数之间的关系 一定温度下， 可逆反应：aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g)，达到平衡状态时，v正＝k正 ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)，由于平衡时 v正＝v逆，则k正ca(A)·cb(B)＝k逆·cg(G)·ch(H)，所以＝＝K。 效果检测特别提醒 化学反应速率常数拓展 对于一个基元反应：αA＋βD===γG＋hH 其化学反应速率常数数学表达式为：v＝kcα(A)cβ(D) 上式中的k称为反应速率常数又称速率常数。 k的物理意义：在一定的条件下(温度、催化剂)，反应物浓度为1 mol·L－1时的反应速率。k与反应物浓度无关。 （1）反应不同，k值不同。 （2）同一反应，温度不同k值不同。 （3）同一反应，温度一定时，有无催化剂k也是不同的。 不同反应有不同的速率常数，速率常数与反应温度、反应介质(溶剂)、催化剂等有关，甚至会随反应器的形状、性质而异。与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。 1．温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中按如表三种投料进行反应：。结果如表，实验测得：，，、为速率常数。下列说法正确的是 容器编号 物质的起始浓度/(mol/L) 物质的平衡浓度/ (mol/L) Ⅰ 0.3 0 0 0.2 Ⅱ 0.1 0.3 0.2 Ⅲ 0.3 0 0.1 A．温度为T1时，该反应的平衡常数为0.2 B．容器Ⅱ中起始时， C．达平衡时，容器Ⅲ中SO2的体积分数大于50% D．容器Ⅰ中达平衡后，温度改变为T2时，若，则T1>T2 【答案】B 【解析】A．，x=0.1，则平衡常数，故A错误；B．平衡逆向移动，故B正确；C．由解析A容器Ⅰ中，此时二氧化硫的体积分数为，容器Ⅲ相当于在Ⅰ的基础上加入了氧气，平衡逆向移动，二氧化硫的体积分数小于50%，故C错误；D．容器Ⅰ达到平衡后，温度改变为T2时，若，，平衡正向移动，温度升高，平衡正向移动，则T1＜T2，故D错误；故选B。 2．已知反应：生成的初始速率与NO、的初始浓度的关系为，k为速率常数。在800℃时测得的相关数据如表所示 实验数据 初始浓度 生成的初始速率/( ) 1 2 3 下列说法中不正确的是。 A．关系式中、 B．800℃时，k的值为 C．若800℃时，初始浓度，则生成的初始速率为 D．当其他条件不变时，升高温度，速率常数将增大 【答案】C 【分析】将3组实验数据带入公式，则有：①，②，③联立①②③式可解得：x=2，y=1，k=8×104，则生成的初始速率公式为 【解析】A．根据分析可知x=2，y=1，故A正确；B．根据公式和实验数据解得k=8×104，故B正确；C．根据生成的初始速率公式，带入NO和的初始浓度有，故C错误；D．当其他条件不变时，生成的初始速率与k成正比，温度越高，反应速率越大，则k越大，故D正确；故选C。 █知识点六 化学平衡状态判断的“两类标志”及“一角度” 1.两类标志 判断化学反应是否达到化学平衡状态，关键是看给定条件下能否推出“变量”达到“不变”。常用到的判断标志有： （1）绝对标志 （2）相对标志 ①有气体参加的反应，气体的总压强、总体积、总物质的量不变时，对于反应前后气体分子数不变的反应来说，不一定达到平衡；对于反应前后气体分子数不相等的反应来说，达到平衡； ②气体的密度()、气体的平均相对分子质量()不变时，要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况，判断是否平衡； ③如果平衡体系中的物质有颜色，则平衡体系的颜色不变时，达到平衡。 2.一角度 从微观的角度分析，如反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列各项均可说明该反应达到了平衡状态： ①断裂1 mol N=N键的同时生成1 mol N=N键； ②断裂1 mol N=N键的同时生成3 mol H—H键； ③断裂1 mol N=N键的同时断裂6mol N—H键； ④生成1 mol N=N键的同时生成6 mol N—H键。 特别提醒 规避“2”个易失分点 （1）化学平衡状态判断“三关注” 关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器；关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。 （2）不能作为“标志”的四种情况 ①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。 ②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 ③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 ④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。 效果检测 1.氨基甲酸铵是合成尿素的一种中间产物。已知某温度下，往一恒容密闭容器中加入发生反应。在时达到平衡。可判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是 A．氨基甲酸铵的浓度不再发生变化 B．气体的体积分数不再改变 C．气体的平均摩尔质量不再改变 D．气体的密度不再改变 【答案】D 【解析】A．氨基甲酸铵是固体，固体的物质的量浓度是定值，不能用单位时间固体浓度的变化表示速率，A错误；B．该反应中只有水蒸气一种气体，故反应过程中气体的体积分数一直不变，B错误；C．该反应中只有水蒸气一种气体，气体的平均摩尔质量就是水分子的摩尔质量，故一直不变，C错误；D．恒容密闭容器，气体体积不变，在平衡之前气体总质量变化，故气体的密度是平衡标志，D正确；故选D。 2.在一定温度下，可逆反应 A(g)+B(g)C(g)+D(g) 达到平衡的标志是 A．反应混合物中A、B、C、D 的质量分数都不再变化 B．反应混合物中A、B、C、D 的分子数相同 C．反应混合物的压强保持不变 D．单位时间内生成 a mol C，同时生成a mol D 【答案】A 【解析】A．反应混合物中A、B、C、D的质量分数都不再变化，说明各物质的浓度不再发生变化，达到平衡状态，故A正确；B．反应混合物中A、B、C、D 的分子数相同不代表各物质分子数保持不变，不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故B错误；C．反应前后气体的体积不变，故总压强不随时间改变不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据，故C错误；D．单位时间内生成amolC是正反应，同时生成amolD也是正反应，故不能说明达到平衡状态，故D错误；故选A． █知识点七 化学平衡移动判断的方法和规律 1.通过比较化学平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。 ①外界条件改变对化学平衡的影响 a．若外界条件改变，引起v正>v逆，则化学平衡向正反应方向(或向右)移动； b．若外界条件改变，引起v正<v逆，则化学平衡向逆反应方向(或向左)移动； c．若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v′正和v′逆仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。 ②常见外界条件的变化对正、逆反应速率的影响规律 a．增大反应物浓度的瞬间，v正变大，v逆不变；减小反应物浓度的瞬间，v正变小，v逆不变；增大生成物浓度的瞬间，v正不变，v逆变大；减小生成物浓度的瞬间，v正不变，v逆变小； b．压强的变化对气体分子数较大的一边反应速率影响较大； c．温度的变化对吸热反应速率影响较大； d．催化剂对正、逆反应速率影响相同。 2.通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。 ①若Q>K，平衡逆向移动； ②若Q＝K，平衡不移动； ③若Q<K，平衡正向移动。 3.外界条件对平衡移动影响的规律——勒夏特列原理 ①温度的影响：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动； ②浓度的影响：增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动； ③压强的影响：增大压强会使平衡向着气体体积减小的方向移动；减小压强会使平衡向着气体体积增大的方向移动。 特别提醒 判断化学平衡移动方向的思维模型 效果检测 1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 B．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气 C．氯水中加入粉末可以提高氯水中的浓度 D．工业上合成氨时将温度控制在 【答案】D 【解析】A．合成氨的反应中，将混合气体中的氨气液化，减小了生成物的浓度，平衡向正反应方向移动，能用勒夏特列原理解释，故不选A；B．，用排饱和食盐水的方法收集氯气，增大氯离子浓度，氯气与水的反应向逆反应方向移动，减少氯气的损耗，能利用勒夏特列原理解释，故不选B；C．，向氯水中加入碳酸钙粉末，碳酸钙与盐酸反应使生成物HCl的浓度减小，平衡向正反应方向移动，次氯酸的浓度增大，则氯水中加入碳酸钙粉末可以提高氯水中次氯酸的浓度，能用勒夏特列原理解释，故不选C；D．合成氨是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，工业合成氨时控制温度为工业上合成氨时将温度控制在是为了提高催化剂的活性，加快反应速率，提高生产效率，不能用勒夏特列原理解释，故选D；选D。 2.下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是 A．对2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡体系增加压强使颜色变深 B．开启啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡 C．硫酸工业中，增大O2的浓度有利于提高SO2的转化率 D．滴有酚酞的氨水溶液，适当加热溶液(氨气不挥发)后颜色变深 【答案】A 【解析】A．对2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡体系增加压强，容器体积减小，碘浓度增大而使颜色变深，压强增大但平衡不移动，不能用平衡移动原理解释，A项选；B．因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡，开启啤酒瓶后，压强减小，二氧化碳逸出，能用勒夏特列原理解释，B项不选；C．增大反应物氧气浓度，平衡向正反应方向移动，所以能增大二氧化硫转化率，可以用平衡移动原理解释，C项不选；D．加热促进一水合氨的电离，溶液颜色加深，与勒夏特列原理有关，D项不选；答案选A。 █知识点八 化学反应进行方向的判断 1.判据 2.一般规律： ①ΔH<0，ΔS>0的反应任何温度下都能自发进行； ②ΔH>0，ΔS<0的反应任何温度下都不能自发进行； ③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，温度对反应的方向起决定性作用。当ΔH<0，ΔS<0时低温下反应能自发进行；当ΔH>0，ΔS>0时，高温下反应能自发进行。 说明：对于一个特定的气相反应，熵变的大小取决于反应前后的气体物质的化学计量数大小。 特别提醒 （1）判据： （2）温度对反应方向的影响 效果检测 1.以下判断正确的是 A．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.5kJ·mol-1，该反应低温才能自发 B．通常化学反应的△S越大，越有利于反应自发进行，所以△S＞0时反应必能自发 C．常温下，反应A(s)+B(g)=2X(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0 D．化学反应的速率越大，表明反应的活化能越小，故反应进行的程度就越大 【答案】C 【解析】A．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.5kJ·mol-1，该反应△S>0，△H>0，根据吉布斯自由能判断该反应高温才能自发，A错误；B．通常化学反应的△S越大，越有利于反应自发进行，但一个反应是否自发进行还要结合△H判断，所以△S＞0时反应未必能自发，B错误；C．常温下，反应A(s)+B(g)=2X(g)不能自发进行，因其熵变△S>0判断自发，则该反应的焓变判断不能自发，即ΔH＞0，C正确；D．化学反应的速率越大，表明反应的活化分子浓度越大，活化能决定活化分子能量大小，反应进行的程度表示平衡达到的状态，反应速率决定达到平衡的时间，D错误；故选C。 2.下列对化学反应预测正确的是 选项 化学反应方程式 已知条件 预测 A M(s)=X(g)＋Y(s) ΔH>0 它是非自发反应 B W(s)＋xG(g)=2Q(g) ΔH<0，自发反应 x可能等于1、2、3 C 4X(g)＋5Y(g)=4W(g)＋6G(g) 能自发反应 ΔH一定小于0 D 4M(s)＋N(g)＋2W(l)=4Q(s) 常温下，自发进行 ΔH>0 【答案】B 【解析】A．反应中气体分子数增大，则ΔS＞0，又因ΔH＞0，则反应高温自发，A错误；B．反应ΔH＜0，且能自发进行，则可能ΔS＞0、ΔS＝0或ΔS＜0，反应中气体分子数可能增大、不变或减小，B正确；C．反应中气体分子数增大，ΔS＞0，又反应能自发，则ΔH＞0、ΔH＝0或ΔH＜0都有可能，C错误；D．反应中气体分子数减小，ΔS＜0，又常温自发，则必有ΔH＜0，D错误；故选B。 █知识点九 工业上选择适宜生产条件的原则 1．控制反应条件的目的 （1）促进有利的化学反应：通过控制反应条件，可以加快化学反应速率，提高反应物的转化率，从而促进有利的化学反应进行。 （2）抑制有害的化学反应：通过控制反应条件，也可以减缓化学反应速率，减少甚至消除有害物质的产生或控制副反应的发生，从而抑制有害的化学反应继续进行。 2.控制反应条件考虑因素：在实际生产中常常需要结合设备条件、安全操作、经济成本等情况，综合考虑影响化学反应速率和化学平衡的因素，寻找适宜的生产条件。此外，还要根据环境保护及社会效益等方面的规定和要求做出分析，权衡利弊，才能实施生产。 3．控制反应条件的基本措施 （1）控制化学反应速率的措施 通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。 （2）提高转化率的措施 通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化率。 4.工业上选择适宜生产条件的原则 外界 条件 有利于加快速率的条件控制 有利于平衡正向移动的条件控制 综合分析结果 浓度 增大反应物的浓度 增大反应物的浓度、减小生成物的浓度 不断地补充反应物、及时地分离出生成物 催化剂 加合适的催化剂 不需要 加合适的催化剂 温度 高温 ΔH＜0 低温 兼顾速率和平衡，考虑催化剂的适宜温度 ΔH＞0 高温 在设备条件允许的前提下，尽量采取高温并考虑催化剂的活性 压强 高压(有气体参加) Δνg＜0 高压 在设备条件允许的前提下，尽量采取高压 Δνg＞0 低压 兼顾速率和平衡，选取适宜的压强 特别提醒 工业合成氨的适宜条件 外部条件 工业合成氨的适宜条件 压强 根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强(10～30 MPa) 温度 适宜温度，400～500 ℃ 催化剂 使用铁触媒做催化剂（500℃左右时的活性最大） 浓度 N2和H2的物质的量之比为1∶2.8的投料比，氨及时从混合气中分离出去 效果检测 1.下列关于化学反应的调控措施说法不正确的是 A．硫酸工业中，为使黄铁矿充分燃烧，可将矿石粉碎 B．硝酸工业中，氨的氧化使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 C．合成氨工业中，为提高氮气和氢气的利用率，采用循环操作 D．对于合成氨的反应，如果调控好反应条件，可使一种反应物的转化率达到100% 【答案】D 【解析】A．硫酸工业中，将矿石粉碎可以增大反应物的接触面积，有利于黄铁矿的充分燃烧，故A正确；B．硝酸工业中，氨的氧化使用催化剂，可以降低反应的活化能，增大反应速率，提高生产效率，故B正确；C．合成氨工业中，分离出液氨的混合气体中含有的氮气和氢气采用循环操作，有利于提高氮气和氢气的利用率，故C正确；D．合成氨反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以调控反应条件不可能使反应物的转化率达到100%，故D错误；故选D。 2.某工业生产中发生反应：2A(g)+B(g) 2M(g)△H<0。下列有关该工业生产的说法正确的是( ) A.工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成 B.若物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B以提高A和B的转化率 C.工业上一般采用较高温度合成M,因温度越高，反应物的转化率越高 D.工业生产中常采用催化剂，因为生产中使用催化剂可提高M的日产量 【答案】D 【解析】工业上合成M可能采用常压如H2SO4工业中SO3的生成；加入过量B只能提高A的转化率，B的转化率降低；温度升高，平衡逆向移动，反应物的转化率降低；使用催化剂可降低反应的活化能，提高反应速率。 █知识点十 化学平衡常数及其影响因素和相关计算 1．化学平衡常数的全面突破 （1）化学平衡常数的意义 ①化学平衡常数可表示反应进行的程度。K越大，反应进行的程度越大，K>105时，可以认为该反应已经进行完全。虽然转化率也能表示反应进行的程度，但转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。 ②K的大小只与温度有关，与反应物或生成物的起始浓度的大小无关。 （2）化学平衡常数的两个应用 ①判断反应进行的方向 若任意状态下的生成物与反应物的浓度幂之积的比值为Qc，则Qc>K，反应向逆反应方向进行； Qc＝K，反应处于平衡状态；Qc<K，反应向正反应方向进行。 ②判断反应的热效应 若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应； 若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 （3）在使用化学平衡常数时应注意 ①不要把反应体系中固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式中，但非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。 ②同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。因此书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则就没有意义。 2．等效平衡思想是解决化学平衡类试题最常用的思维方法 （1）恒温、恒容条件下的等效平衡 ①对反应前后气体分子数改变的可逆反应，改变起始加入量时，“一边倒”(即通过可逆反应的化学计量数比换算成方程式同一半边的物质的物质的量)后与原起始加入量相同，则为等效平衡，平衡时各物质的百分含量相同。 ②对反应前后气体分子数不变的可逆反应，改变起始加入量时，“一边倒”后，投料时各物质的物质的量之比与原起始加入量的比值相同，则为等效平衡，平衡时各物质百分含量相同。 （2）恒温、恒压条件下的等效平衡 如果反应在恒温、恒压下进行，改变起始加入量时，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成反应物(或生成物)，各物质的物质的量之比与原起始加入量的比值相同，则为等效平衡，平衡时各物质的百分含量相同。 3、有关化学平衡的计算——三段式计算模式 1)分析三个量：起始量、变化量、平衡量。 2)明确三个关系 （1）对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。 （2）对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。 （3）各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。 3)计算方法：三段式法 化学平衡计算模式：对以下反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol/L。 　　　　　　mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量(mol/L) a b 0 0 变化量(mol/L) mx nx px qx 平衡量(mol/L) a－mx b－nx px qx （1）平衡常数：K＝。 （2）转化率＝×100%，如α(A)平＝×100%。 （3）百分含量：φ(A)＝×100%。 （4）平衡前后的压强之比： ＝。 （5）平均摩尔质量：M＝ g/mol。 4）计算Kp的思路和方法 计算平衡常Kp的思路和方法与计算浓度平衡常数K完全相同，关键是由平衡时气体的总物质的量和各气体的物质的量确定各气体的物质的量分数，再由总压强和物质的量分数确定各气体的分压，最后由分压计算Kp。计算压强平衡常数Kp 的有效方法仍是列“三段式”和“分三步”。 列“三段式”——列出起饴量、转化量、平衡量，一般应列物质的量。 “分三步”———第一步，得出各物质的平衡量；第二步，计算各气体的体积分数（物质的量分数）和分压；第三步，代入Kp的表达式中进行计算。 特别提醒 有关化学平衡计算的注意事项 （1）注意反应物和生成物的浓度关系 反应物：c(平)＝c(始)－c(变)； 生成物：c(平)＝c(始)＋c(变)。 （2）利用ρ混＝和Mr＝计算时要注意m总应为气体的总质量，V应为反应容器的体积，n总应为气体的总物质的量。 （3）起始浓度、平衡浓度不一定符合化学计量数之比，但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比，这是计算的关键。 （4）凡是气体的压强变化、密度变化均必须转化为物质的量的变化或气体的体积变化才能进行相关计算。 效果检测 1.在一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，将2molA气体和3molB气体相混合，发生如下反应：2A(g)+3B(g)⇌xC(g)+3D(g)，4s后该反应达到平衡时，生成2.4molD，并测得C的反应速率为0.1mol·L-1·s-1，下列有关叙述错误的是 A．x=1 B．0~4s内，v(B)=0.3mol·L-1·s-1 C．α(A)：α(B)=1：1 D．该反应的平衡常数为64 【答案】D 【解析】A．达到平衡时，测得C的反应速率0.1mol/(L·s)，求得达到平衡时，生成C的物质的量为0.1mol/(L·s)×4s×2L=0.8mol，根据反应方程式，求得x=1，故A说法正确；B．4s内消耗B的物质的量为2.4mol，则v(B)==0.3mol/(L·s)，故B说法正确；C．B的转化率为=80%，达到平衡时，消耗A的物质的量为0.8mol×2=1.6mol，则A的转化率为=80%，因此两种物质的转化率之比为1∶1，故C说法正确；D．该反应的平衡常数K==640，故D说法错误；答案为D。 2.一定条件下，分别向容积固定的密闭容器中充入A和足量的B，发生反应如下：2A(g)+B(s) ⇌2D(g)  △H<0 测得相关数据如下，下列说法不正确的是 实验I 实验II 实验III 反应温度/℃ 800 800 850 c(A)起始/mol∙L-1 1 2 1 c(A)平衡/mol∙L-1 0.5 1 0.85 放出的热量/KJ a b c A．实验Ⅲ的化学平衡常数K<1 B．实验Ⅲ在30分钟达到平衡，则反应速率V(A)=0.005mol/(L•min) C．当容器内气体密度不随时间变化时上述反应已达平衡 D．实验放出的热量关系为b>2a 【答案】D 【解析】A．，所以该温度下反应的平衡常数K＝＝＜1，A正确；B．实验III在30min达到平衡时的速率υ(A)＝＝0.005 mol• L-1·min-1，B正确；C．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量是变化的，而容器容积是不变的，因此当容器内气体密度不随时间而变化时上述反应达到平衡，C正确；D．由于反应前后气体分子数不变，所以实验I和实验Ⅱ的平衡是等效的，因此b＝2a，D错误；答案选D。 █知识点十一 化学反应速率及化学平衡图象 1、速率、平衡图象种类 1）常见基本图像[以反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例,已知该反应ΔH>0,m+n>p+q] （1）速率曲线图: （2）转化率曲线图: 2）几种特殊的图像 （1）对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如下图甲、乙,M点之前,表示从反应物开始,v(正)>v(逆);M点为达到平衡;M点之后为平衡受温度的影响情况,即升温时A的百分含量增加、C的百分含量减少,平衡左移,故正反应的ΔH<0。 （2）对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如上图丙,l曲线上所有的点都是平衡点。l曲线的左上方(E点)A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量,所以E点时v(正)>v(逆);则l曲线的右下方(F点)v(正)<v(逆)。 2、速率、平衡图像题的分析方法 （1）认清坐标系，弄清纵、横坐标所代表的意义，并与有关原理相结合。 （2）看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。 （3）看清曲线的变化趋势，注意渐变和突变，分清正、逆反应曲线，从而判断反应特点。 （4）注意终点。例如，在浓度—时间图像上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。 （5）图像中先拐先平数值大。例如，在转化率—时间图像上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该曲线对应的温度高、浓度大或压强大。 （6）定一议二原则。当图像中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。 效果检测分析方法及技巧 1.速率、平衡图像题的分析方法 （1）认清坐标系，弄清纵、横坐标所代表的意义，并与有关原理相结合。 （2）看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。 （3）看清曲线的变化趋势，注意渐变和突变，分清正、逆反应曲线，从而判断反应特点。 （4）注意终点。例如，在浓度—时间图像上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。 2．分析技巧 （1）先拐先平数值大。在含量—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的温度较高或压强较大。 （2）定一议二。图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。即确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系；或确定纵坐标所表示的量后(通常可画一垂线)，讨论横坐标与曲线的关系。 （3）三步分析法。一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。 1.下列叙述与图对应的是 A．对于达到平衡状态的反应，图1国表示在to时刻充入了反应物，平衡逆向移动 B．由图②可知，p2>p1、T1>T2，满足反应：2A(g)+B(g)=2C(g)   ΔH >0 C．对于反应2X(g)+3Y(g)=3Z(g) ΔH <0，图④y轴可以表示Z的百分含量 D．图3表示的反应方程式为：2A=B+3C 【答案】C 【解析】A．对于达到平衡状态的反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，图①表示在t0时刻ν正、ν逆 都增大，ν逆 增大的多，化学平衡逆向移动，应该是升高温度使平衡逆向移动导致，若是充入了一定量的NH3，则ν逆增大，ν正 瞬间不变，这与图像不吻合，故A错误；B．增大压强反应速率加快，达到平衡所需时间缩短；升高温度反应速率加快，达到平衡所需时间缩短；则根据图像可知：压强：P2＞P1；温度：T1＞T2；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，C含量增大，说明正反应是气体体积减小的反应；升高温度，C含量减小，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，故该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，故满足反应：2A(g)+B(g)⇌2C(g) ΔH＜0，故B错误；C．对于反应2X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)ΔH＜0，相同压强时，升高温度，平衡逆移，Z的百分含量减小，相同温度时，增大压强，平衡正移，Z的百分含量减小，与图像符合，故C正确；D．该反应是可逆反应，应该用可逆号“⇌”，不能用等号“=”表示，故D错误；故选：C。 2.向某密闭容器中加入0.3mol A，0.1mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如甲图所示［阶段的变化未画出］。乙图为时刻后改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种反应条件且互不相同，时刻为使用催化剂。下列说法中不正确的是 A．若，用A的浓度变化表示阶段的平均反应速率为 B．阶段改变的条件一定为减小压强 C．该容器的容积为2L D．阶段，容器内A的物质的量减少了0.06mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ，该反应的热化学方程式 【答案】D 【分析】根据图乙可知，时刻为使用催化剂，正、逆反应速率均增大，且化学平衡不移动；阶段改变条件平衡不移动，且正、逆反应速率均减小，由于四个阶段都各改变一种反应条件且互不相同，且改变温度或浓度，平衡均发生移动，则阶段改变的条件为减小压强，反应为等体积反应；时刻正、逆反应速率中只有一个增大，应是改变某一物质的浓度；时刻正、逆反应速率都增大，应是升高温度。 【解析】A．时，用A的浓度变化表示阶段的平均反应速率为，A正确；B．根据分析，阶段改变的条件为减小压强，B正确；C．根据图甲，A物质的起始浓度为，初始时密闭容器中加入0.3mol A，则该容器的容积为2L，C正确；D．根据图甲，A物质的转化量为，C物质的生成量为，则反应中物质A与C的化学计量数之比为；根据分析可知，减小压强，化学平衡不移动，说明该反应中气体的化学计量数之和前后相等，则化学方程式为；阶段，容器内A的物质的量减少了0.06mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应，3molA反应吸收的热量为，因此该反应的热化学方程式为，D错误；答案选D。 █考点一 考查化学反应速率概念的理解 【例1】下列关于化学反应速率的说法正确的是(　　) A．化学反应速率是指单位时间内任何一种反应物或生成物的浓度变化量 B．化学反应速率是指某一时刻，某种反应物的瞬时速率 C．在反应过程中，反应物的浓度逐渐减少，所以用反应物表示的化学反应速率为负值 D．同一反应，用不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比 【答案】D 【解析】化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物的浓度增加量来表示。固体和纯液体的浓度为常数，不用来表示速率，所以A错；反应物浓度的减少量或生成物的浓度增加量，都为正值，所以反应速率都为正值，C错；化学反应速率是指某一时间段内的平均反应速率，所以B错。 解题要点 （1）化学反应速率一般指反应的平均速率而不是瞬时速率，且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。 （2）同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。 （3）不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。 【变式1-1】下列关于化学反应速率的说法中，正确的是 ①铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 ②增加反应物的用量，一定会增大化学反应速率 ③决定化学反应速率的主要因素是反应物的浓度 ④光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 ⑤使用催化剂，使反应的活化能降低，反应速率加快 A．①⑤ B．④⑤ C．②④ D．③ 【答案】B 【解析】①常温下铁在浓硫酸中钝化，得不到氢气，故①错误；②增加反应物的用量，不一定会增大化学反应速率，例如改变固体的质量，故②错误；③决定化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质，如钠和冷水剧烈反应，但铁需要高温下才能与水蒸气反应，故③错误；④有些物质在光照条件下反应，如次氯酸的分解等，因此光是影响某些化学反应速率的外界条件之一，故④正确；⑤使用催化剂，使反应的活化能降低，反应速率加快，故⑤正确；故正确的是④⑤，答案为B。 【变式1-2】已知反应：，经过2min时间，B浓度减少了0.6mol/L。有关该反应速率的说法正确的是 A．0-2min用A表示的反应速率是0.4mol/(L·min) B．0-2min用B表示的反应速率是0.3mol/(L·min) C．2min末时用C表示的反应速率是0.2mol/(L·min) D．分别用B、C、D表示的反应速率比值为2：3：6 【答案】B 【解析】A．A物质是固态，不能表示反应速率，A错误；B．经2 min后，B的浓度减少了0.6mol/L，则用B物质表示的反应速率是＝0.3 mol/(L·min)，B正确；C．反应速率是一段时间内的平均值，而不是瞬时反应速率，C错误；D．反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，故B、C、D表示的反应速率比值为3：2：1，D错误；故选B。 █考点二 考查化学反应速率大小的比较 【例2】（24-25高二上·广西玉林·期中）在反应中，表示该反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】在单位相同的条件下，不同物质的反应速率与其计量数的比值越大，该反应速率越快。 【解析】A．；B．B是固体，无法用浓度表达其反应速率；C．；D．；故选C。 【变式2-1】（24-25高二上·山东聊城·期中）恒温条件，在2L的密闭容器中发生反应，随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法错误的是解题要点 定量法比较化学反应速率的大小 （1）归一法：按照化学计量数关系换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。 （2）比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值。如aA(g)＋bB(g)cC(g)，即比较与，若>，则用A表示时的反应速率比用B表示时大。 A．ab段的反应速率大于cd段 B．从b到c，用B表示的化学反应速率为 C．任意时刻： D．图中曲线乙只能表示向反应体系中加入催化剂 【答案】D 【解析】A．由n－t图像可知，曲线斜率能反应某时间段速率的快慢，且斜率越大速率越大，而曲线甲中ab段斜率大于cd段斜率，则ab段的反应速率大于cd段，A正确；B．从b到c，用B表示的化学反应速率为，B正确；C．任意时刻，不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比，则3v(B)正= 2v(X)正，C正确；D．对比甲、乙两曲线可知，乙相对于甲速率加快了，平衡没有移动，而该反应前后气体分子数不变，故可通过增大压强来加快反应速率，同时又不影响平衡；或者向反应体系中加入催化剂，加快反应速率的同时也不影响平衡，D错误；故答案选D。 【变式2-2】（24-25高二上·青海海南·期中）对于反应，下列为四种不同情况下测得的反应速率，其中能表明该反应进行得最快的是 A． B． C． D． 【答案】A 【分析】在单位相同的条件下，将不同物质的反应速率除以其计量数，得到的数值越大说明该反应速率越大。 【解析】A．，A符合题意；B．，B不符合题意；C．　，C不符合题意；D．，D不符合题意；故选A。 █考点三 考查控制变量法探究外界因素对化学反应速率的影响 【例3】（24-25高二上·天津蓟州·期中）某研究性学习小组为研究催化剂()的量对分解反应产生的速率的影响，设计了如下三组实验方案，将表中所给的试剂按一定体积混合后进行反应，所加水的体积正确的是 实验编号试剂 1 2 3 10%/mL 20.0 20.0 20.0 /mL 0 5.0 10.0 /mL 0 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】据控制变量法，研究催化剂()的量对分解反应产生的速率的影响，H2O2浓度，溶液总体积应一致，实验3的总体积为20.0 mL +10.0 mL +0 mL =30.0mL，则实验1的总体积为30.0mL，即20.0 mL +V1 +0 mL =30.0mL，V1 =10.0，实验2的总体积为30.0mL，即20.0 mL +5.0 mL +V2 =30.0mL，V2 =5.0，故答案为：D。 【变式3-1】（24-25高二上·湖北武汉·期中）室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。解题要点 控制变量法探究影响反应速率的因素题目解题策略 （1）确定变量：理清影响实验探究结果的所有因素。 （2）定多变一：在探究时，先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。 （3）数据有效：解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。 实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是 A．其他条件相同时，水样初始pH越小，的去除效果越好 B．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率 C．实验①中，0~2小时内平均反应速率v()=5.0×10-6 mol/(L· h) D．实验③中，反应的离子方程式为： 【答案】B 【解析】A．由实验②和③可知，相同时间内实验②中c()变化最大，故其他条件相同，适当减小初始pH，去除效果越好，但初始pH太小，H+浓度太大，纳米铁会和H+反应，导致与反应的纳米铁减小，因此水样初始pH越小，的去除效果不一定越好，A错误；B．由实验①②可知，相同时间内实验①中c()变化最大，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，B正确；C．实验①中，0~2小时内平均反应速率，C错误；D．实验③中水样初始pH=8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用H+配电荷守恒，离子方程式：，D错误；故答案选B。 【变式3-2】（24-25高二上·北京延庆·期中）对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol/L)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。 时间水样 0 5 10 15 20 25 Ⅰ(pH=2) 0.40 0.28 0.19 0.13 0.10 0.09 Ⅱ(pH=4) 0.40 0.31 0.24 0.20 0.18 0.16 Ⅲ(pH=4) 0.20 0.15 0.12 0.09 0.07 0.05 Ⅳ(pH=4，含) 0.20 0.09 0.05 0.03 0.01 0 下列说法不正确的是 A．在0~20min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015mol/(L·min) B．其他条件不变时，水样酸性越强，M的分解速率越快 C．在0~25min内，Ⅲ中M的分解速率比Ⅱ快 D．在0~25min内，Ⅳ中M的分解百分率最大 【答案】C 【解析】A．在内，，A项正确；B．对比Ⅰ（pH=2）和Ⅱ（pH=4）的初始浓度均为0.40。5min时，Ⅰ的浓度降为0.28，Ⅱ为0.31，说明酸性越强（pH低），分解速率越快，B项正确；C．在0～25 min内，Ⅲ中M的分解速率==，Ⅱ中M的分解速率==，因此Ⅲ中M的分解速率比Ⅱ慢，C项错误；D．Ⅳ在0~25min内完全分解（0.20→0），分解率100%，显著高于其他组，D项正确；故选C。 █考点四 考查速率常数及其应用 【例4】（24-25高二上·山东枣庄·期末）Bodensteins 研究了反应 2HI(g) I2(g)＋ H2(g)，某温度下的上述反应中，正反应速率为υ正=k正c2(HI)，逆反应速率为υ逆=k逆c(I2)·c(H2)，k=A·e-Ea/RT，其中k正、k逆为速率常数，根据以上内容得出的结论，正确的是 A．反应物浓度越大，正反应速率越大 B．使用催化剂，反应的υ逆减小 C．该反应的平衡常数K =k逆/k正 D．速率常数的大小只与温度有关 【答案】A 【解析】A．由可知，反应物HI的浓度越大，正反应速率越大，A正确；B．使用催化剂，反应的活化能减小，由可知，反应的正逆反应速率常数都增大，故反应的υ逆增大，B错误；C．反应达到平衡时，正逆反应速率相等，得到：，化简得，C错误；D．由可知，速率常数的大小与温度、活化能有关，D错误；故答案为：A。 【变式4-1】（24-25高二上·海南·期末）汽车尾气中的NO和CO可以在三元催化器作用下转化为和，即。已知该反应的净反应速率(、分别为正、逆反应的速率常数且只与温度有关)。将2mol和2mol充入2L恒容密闭容器中，在和时，CO的转化率随时间变化的曲线如图所示。解题要点 速率常数与平衡常数的关系 （1）两者的关系：对于基元反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，v正＝k正·ca(A)·cb(B)， v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，平衡常数K＝＝，反应达到平衡时 v正＝v逆，故K＝。 （2）两者的区别：①反应速率常数通过量化化学反应速率，来表示反应的快慢；其影响因素包括温度和反应物性质等。②平衡常数属于平衡程度的标志，表示反应进行的最大限度；平衡常数只受温度的影响，而与反应物的浓度无关。 下列叙述错误的是 A． B．下，0~2min内平均反应速率 C．混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡状态 D．M点的大于N点的 【答案】B 【解析】A．根据“先拐先平衡，数值大”可知，温度，A项正确；B．下根据CO的转化率随时间变化的曲线图可知 ， 则有，B项错误；C．反应为气体体积缩小的反应，根据质量守恒有总质量始终保持不变，物质的量发生变化，平均摩尔质量为变量，当变量不变时说明达到了平衡状态，故当混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡状态，C项正确；D．M、N两点为不同温度下的平衡点，均有，而，由图可知，温度升高平衡逆向移动，该反应为放热反应，而放热反应温度升高K减小，故M点的大于N点的，D项正确；答案选B。 【变式4-2】（24-25高二上·辽宁大连·期中）已知  ΔH＜0，，，其中、为速率常数，只与温度有关。时，，将一定量充入注射器中，改变活塞位置，气体透光率随时间变化如图所示(气体颜色越深，透光率越低)，下列说法正确的是 A．d点， B．时，该反应的化学平衡常数K=1 C．时，，则 D．c、d两点对应气体的平均相对分子质量 【答案】D 【解析】A．由图可知，d点后透光率减小，说明二氧化氮浓度增大，平衡向逆反应方向移动，则二氧化氮的正反应速率小于逆反应速率，A错误；B．反应速率比等于系数比，由反应达到平衡时，正逆反应速率相等可得：，则，B错误；C．T1时，由可得：平衡常数，正反应为放热反应，，则说明降低温度平衡正向移动，则，C错误；D．c点透光率迅速增大，然后又逐渐减小，则c点为增大体积，导致d点平衡逆向移动，物质的量增大，使得d点平均相对分子质量减小，故c、d两点对应气体的平均相对分子质量，D正确；故选D。 █考点五 考查化学平衡状态的判断 【例5】（24-25高二上·山东潍坊·期中）一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应，下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是 ①混合气体的密度不变；②；③容器内物质的总质量不变；④的质量不变；⑤混合气体的平均相对分子质量不变；⑥ A．①③④⑤ B．①④⑤⑥ C．①④⑤ D．①②③⑥ 【答案】C 【解析】①反应在恒容密闭容器中进行，气体体积V不变。反应中是固体，气体质量会随反应进行改变。根据，当混合气体密度不变时，说明气体质量不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，①正确；②只是反应中各物质的化学计量数之比，不能说明各物质的物质的量不再变化，无法判断反应是否达到平衡，②错误；③容器内有固体，即使反应未达平衡，容器内物质总质量也不变，所以不能据此判断反应达到平衡，③错误；④质量不变，说明其消耗量和生成量相等，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，④正确；⑤反应前后气体的物质的量发生变化，气体质量也变化。混合气体平均相对分子质量，当不变时，说明和不再变化，反应达到平衡状态，⑤正确；⑥速率之比等于化学计量数之比，，当时才表明正逆反应速率相等，反应达到平衡，此选项只给了，不能判断平衡，⑥错误；综上，答案是C。【变式5-1】（24-25高二上·山东菏泽·期中）已知和存在平衡：()，将一定量置于恒容容器中，下列说法不能作为达到平衡状态的判断依据是解题要点 判断平衡状态的方法——“逆向相等，变量不变” （1）“逆向相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的正反应速率和逆反应速率相等。 特别注意：同一反应方向的反应速率不能判断反应是否达到平衡状态。 （2）“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否是平衡状态的判断依据。 A． B．气体颜色不再改变 C．气体的密度不再改变 D．气体平均摩尔质量不再改变 【答案】C 【解析】A．符合正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，A不符合题意；B．NO2为红棕色，气体颜色不再改变，说明NO2浓度不变，反应达到平衡状态，B不符合题意；C．气体密度始终为定值，气体的密度不再改变不能作为达到平衡的判断依据，C符合题意；D．气体平均摩尔质量等于气体质量除以气体的物质的量，气体质量为定值，气体的物质的量为变量，气体平均摩尔质量为变量，当气体平均摩尔质量不再改变时，反应达到平衡状态，D不符合题意；答案选C。 【变式5-2】（24-25高二上·浙江杭州·期末）在恒温恒压下，某一容积可变的密闭容器中发生反应：。下列叙述中，能说明反应达到化学平衡状态的是 A．平衡常数不再变化 B．混合气体的密度不再变化 C．单位时间内消耗，同时生成 D． 【答案】B 【解析】A．平衡常数只受温度影响，在恒温恒压下，平衡常数是定值，平衡常数不再变化不能说明反应达到平衡，A不选；B．在恒温恒压下，某一容积可变的密闭容器中发生反应：，反应过程中气体总质量不变，总体积减小，混合气体的密度增大，当混合气体的密度不再变化时说明反应达到平衡，B选；C．单位时间内消耗，同时生成，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，C不选；D．时，才能说明正逆反应速率相等，时不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，D不选；故选B。 █考点六 考查化学平衡移动原理的应用 【例6】（24-25高二上·四川成都·期末）下列说法不能用勒夏特列原理解释的是 A．配制溶液时，先将其溶解在浓盐酸中 B．开启可乐碳酸饮料瓶的瓶盖，瓶中泛起大量泡沫 C．对平衡体系加压，颜色先变深后变浅 D．工业上和在常压下生成 【答案】D 【解析】A．配制溶液时，先将其溶解在浓盐酸中，是利用抑制的水解，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意；B．打开可乐碳酸饮料瓶，瞬间瓶内压强骤减，反应平衡向逆反应方向移动，能用勒夏特列原理解释，B不符合题意；C．对平衡体系加压后，二氧化氮的浓度增大，颜色变深，平衡向正反应方向移动，二氧化氮的浓度又降低，颜色变浅，但仍比加压前的颜色深，能用勒夏特列原理解释，C不符合题意；D．是气体体积缩小的反应，常压不利于三氧化硫的转化，不能用勒夏特列原理解释，D符合题意；故选D。 【变式6-1】（24-25高二上·山西太原·期中）下列事实能用平衡移动原理解释的是解题要点 1．对于溶液中的离子反应，向溶液中加入与实际反应无关的离子，平衡不移动。 2．溶液中的可逆反应，达平衡后加水稀释，平衡向溶质微粒数增多的方向移动。 3．改变固体或纯液体的量，对平衡无影响。 4．当反应混合物中不存在气态物质时，压强的改变对平衡无影响。 5．对于反应前后气体体积无变化的反应，如H2(g)＋I2(g)2HI(g)，压强的改变对平衡无影响。但增大(或减小)压强会使各物质的浓度增大(或减小)，混合气体的颜色变深(或浅)。 6．“惰性气体”对化学平衡的影响 ①恒温、恒容条件 原平衡体系体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。 ②恒温、恒压条件 原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小―→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压) A．溶液中加入少量溶液，产生大量气泡 B．氯水久置后，黄绿色消失 C．、、HI三者的平衡混合气，加压(缩小容器容积)后颜色变深 D．溶液与稀反应过程中，适当加热后，出现浑浊的速率加快 【答案】B 【解析】A．溶液中加入少量溶液，催化分解，与平衡移动原理无关，A错误；B．，氯水久置分解导致平衡右移，黄绿色消失，可用平衡移动原理解释，B正确；C．平衡后缩小容器体积，浓度增大，颜色加深，但平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释气体颜色变深，C错误；D．溶液与稀反应过程中，适当加热，加快该反应速率，溶液迅速变浑浊，不能用勒夏特列原理解释，D错误；答案选B。 【变式6-2】（24-25高二上·青海海南·期中）对于工业合成氨反应，采取下列反应条件不是为了提高氨气的平衡产率的是 A．将氨液化移出 B．投料时，稍微过量 C．不选择常温，而选择温度为 D．不选择常压，而选择压强为 【答案】C 【解析】A．将氨液化移出：减少生成物浓度，平衡正向移动，提高氨气平衡产率，A不符合题意；B．稍微过量：增加反应物浓度，平衡正向移动，提高另一反应物()的转化率，间接提高产率，B不符合题意；C．选择400~500℃：虽然高温加快反应速率，但使平衡逆向移动，降低平衡产率；此条件是为速率和催化剂活性妥协，不是为了提高氨气平衡产率，C符合题意；D．选择10~30MPa高压：加压使平衡正向移动，提高氨气平衡产率，D不符合题意；故选C。 █考点七 考查化学反应速率和化学平衡的有关计算 【例7】（24-25高二上·山西太原·期中）在20L的密闭容器中按物质的量之比1：2充入CO和合成甲醇：。测得CO的平衡转化率与温度、压强(、)的关系如图所示，和195℃时随时间的变化如表所示。下列说法正确的是 0 1 3 5 8 5 4 4 A．该反应， B．和195℃时，0～3min内平均速率 C．在195℃下，该反应的平衡常数K=25 D．下，B点处 【答案】C 【解析】A．根据反应特点，温度不变，压强越大，CO的转化率越大，所以p2>P1，压强不变，升高温度，CO的转化率减小，所以，A错误；B．p2和195℃时，0～3min ，B错误；C．达到平衡时，CO、H2、CH3OH的平衡浓度分别为0.1mol·L－1、0.2mol·L－1、0.1mol·L－1，则平衡常数K＝＝＝＝25，C正确；D．从图象可知，若要使B点在该条件下达到平衡，CO的转化率要减小，即反应应向左进行，所以v正<v逆，D错误；故选C。 【变式7-1】（24-25高二上·山东德州·期中）已知：  。实验测得速率方程为(为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入0.8molNO(g)和1.2molO3(g)发生上述反应，测得NO的物质的量n(NO)与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是解题要点 多平衡体系中有关平衡常数的计算技巧 （1）有关多平衡体系平衡常数的计算，如何确定多个反应相关联物质在平衡时量的多少是解题的关键点。若用常规的三段式计算，对反应过程分析要求高，容易出错。但无论多少个反应，反应进行的程度如何，反应前后的原子总数是不变的，因而解答这类问题可用原子守恒法，可规避对反应过程的分析。 （2）原子守恒法解题步骤： 第一步：确定反应体系中有哪些元素,根据已知反应物分别计算出体系中各元素原子的总物质的量； 第二步：确定平衡体系中各物质的物质的量，分析平衡时，已给出哪些物质的物质的量，将未给出物质的物质的量设未知数，利用原子守恒列方程式组，求出未知量。 第三步：计算平衡常数 （1）若为浓度平衡常数，根据容器的容积计算各物质的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算。 （2）若为压强平衡常数，根据平衡时各气体的物质的量及气体总物质的量，计算出平衡分压，最后代人平衡常数表达式计算。 A．T2温度下达到平衡时O2的浓度为 B．a点的NO2在体系中的体积分数为10% C．温度由T2到T1，不变 D．正、逆反应活化能的大小关系为 【答案】B 【解析】A．根据图示可知，在T2温度下，反应达到平衡状态时，n(NO)=0.8mol-0.2mol=0.6mol，结合转化量之比等于化学计量数之比，可知n(O2)=n(NO)=0.6mol，即O2平衡时的物质的量为0.6mol，则c(O2)==0.3mol/L，A错误；B．根据图示可知，在a点时，n(NO)=0.8mol-0.6mol=0.2mol，结合转化量之比等于化学计量数之比，可知n(O2)=n(O3)=n(NO2)=n(NO)=0.2mol，因此a点时，n(O2)=n(NO2)=0.2mol，n(O3)=1.2mol-0.2mol=1mol，此时体系中混合气体的总的物质的量n(总)=0.2mol+0.2mol+0.6mol+1mol=2mol，结合在恒温恒容条件下，气体体积之比等于物质的量之比，因此a点NO2在体系中的体积分数=×100%=×100%=10%，B正确；C．当反应达到平衡状态时，正=逆，即k正c(NO)•c(O3)=k逆c(NO2)•c(O2)，则==K，根据图示可知，T1＞T2，升高温度，NO的物质的量的增大，即反应逆向移动，因此该反应正向一个放热反应；当温度由T2到T1，即降低温度，此时平衡正向移动，K值增大，因此增大，C错误；D．根据C选项的分析可知，该反应正向是一个放热反应，即ΔH=Ea(正)-Ea(逆)＜0，因此Ea(正)＜Ea(逆)，D错误；故答案为：B。 【变式7-2】（24-25高二上·河南南阳·期中）一定温度下，恒容密闭容器中碘甲烷(CH3I)热裂解制低碳烯烃的反应如下： 反应①： 反应②： 反应②的正、逆反应速率表达式：，(、为反应速率常数，只与温度、催化剂有关)，反应②正反应的活化能小于逆反应的活化能。测得浓度随时间的变化如下表。 0 1 2 3 4 5 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028 下列说法正确的是 A．0~4min内，C2H4的平均反应速率为 B．若降低温度，的值减小 C．5min时，反应①和反应②均达到化学平衡 D．2min时，若测得，则此时压强与起始压强比为 【答案】D 【解析】A．反应①中，2 mol 生成1 mol 。0~4 min内，浓度减少0.120 mol/L，理论上生成的浓度为0.060 mol/L，平均速率为0.060 / 4 = 0.015 mol/(L·min)。但反应②会消耗部分（生成），实际的净生成量小于理论值，故A错误；B．反应②正反应的活化能小于逆反应，说明正反应为放热（ < 0）。降温时，平衡向正反应方向移动，平衡常数 增大。因此， 的值应增大，故B错误；C．表格中的浓度在5 min时看不出是否平衡，反应②的进行依赖反应①生成的，因此反应②也不能确定达平衡，故C错误；D．2 min时，的浓度为0.080 mol/L，变化量为0.080 mol/L。反应①生成：0.080 / 2 = 0.040 mol/L，：0.080 mol/L。反应②中，浓度为0.01 mol/L，消耗：，净浓度：0.040 - 0.015 = 0.025 mol/L。总物质的量浓度：0.080 () + 0.025 () + 0.080 () + 0.01 () = 0.195 mol/L。初始总浓度：0.160 mol/L。压强比为 ，故D正确。故选D。 █考点八 考查化学反应的调控及其应用 【例8】（24-25高二上·山西太原·期中）下列有关合成氨工业的说法正确的是 A．增大的浓度，可提高的平衡转化率 B．由于氨易液化，、在实际生产中可循环使用，所以总体来说氨的产率比较高 C．合成氨工业的反应温度控制在400～500℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D．合成氨厂采用的压强是10Mpa～30MPa，因为该压强下催化剂铁触媒的活性最大 【答案】B 【解析】A．增大的浓度，平衡正向移动，可提高H2的平衡转化率，的平衡转化率降低，故A错误；B．由于氨易液化，分离出的、在实际生产中可循环使用，所以总体来说氨的产率比较高，故B正确；C．合成氨反应为放热反应，升高温度，合成氨反应逆向移动，合成氨工业的反应温度控制在400～500℃，是因为此温度催化剂活性较高，反应速率快，故C错误；D．合成氨的反应是气体分子数减小的反应，高压有利于向正反应方向移动，且能提高反应速率，跟催化剂的活性无关，故D错误；选B。 【变式8-1】（24-25高二上·广东佛山·期中）在硫酸工业中，通过下列反应使氧化为：  。下表列出了恒容刚性容器中，在不同温度和压强下，反应达到平衡时的转化率。下列说法错误的是解题要点 工农业生产中平衡类问题需综合考虑的几个方面 （1）原料的来源、除杂，尤其考虑杂质对平衡的影响。 （2）原料的循环利用。 （3）产物的污染处理。 （4）产物的酸碱性对反应的影响。 （5）气体产物的压强对平衡造成的影响。 （6）改变外界条件对多平衡体系的影响。 温度/℃ 平衡时的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 500 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A．为了增大的转化率，可以控制与的投料比大于2 B．在到达平衡时充入He增大压强，不能增大转化率 C．该反应的正反应方向是放热反应 D．在实际生产中，选定的温度为400~500℃，主要原因是考虑催化剂的活性最佳 【答案】A 【解析】A．增加一种反应物的浓度，可以提高另一种反应物的转化率，故控制二氧化硫和氧气的投料比小于2可以增大二氧化硫的转化率，A符合题意；B．容器为恒容刚性容器，充入与反应无关的气体，反应相关的气体的浓度不变，转化率不变，B不符合题意；C．由表知：相同压强时，温度高时二氧化硫的转化率小，则升温平衡左移，该反应的正反应方向是放热反应，C不符合题意；D．结合选项C可知，高温不利于三氧化硫生成，在实际生产中，考虑到综合经济效益，选定的温度为400~500℃，主要原因是考虑催化剂的活性最佳，D不符合题意；故选A。 【变式8-2】（24-25高二上·宁夏吴忠·期末）某工业生产中发生反应：。下列有关该工业生产的说法正确的是 A．工业上合成M时，一定采用高压条件，因为高压有利于M的生成 B．若物质B价廉易得，工业上一般采用加入过量的B，以提高A和B的转化率 C．工业上一般采用较高温度合成M，因温度越高，反应物的转化率越高 D．工业生产中常采用催化剂，因为生产中使用催化剂可提高M的日产量 【答案】D 【解析】A．如常压下转化率较大，则不采用高压，且考虑对设备的承压要求，则不一定采用高压，故A错误；B．加入B，平衡正向移动，A的转化率增大，但B的转化率减小，故B错误；C．正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，转化率减小，故C错误；D．催化剂可以提高反应速率，单位时间内生成更多的M，提高M的日产量，故D正确；答案选D。 █考点九 考查化学反应方向的判断 【例9】（24-25高二上·天津·期中）下列说法不正确的是 A．反应 ，该反应能自发进行 B．能发生化学反应的分子，肯定是活化分子 C．反应：能否自发进行，主要由决定 D．升高温度或加入催化剂都能使单位体积内活化分子的百分数增大，原因不同 【答案】A 【解析】A．反应 ，且该反应熵减，则该反应不能自发进行，A符合题意；B．活化分子具有足够的能量和合适的取向才能发生有效碰撞，所以能发生化学反应的分子，肯定是活化分子，B不符合题意；C．分解反应：是吸热过程，该反应正反应为熵增反应，则能否自发进行，主要由决定，C不符合题意；D．升高温度使体系分子获得了能量，使部分普通分子成为活化分子，从而增大单位体积内活化分子百分数；加入催化剂降低了反应的活化能，使部分普通分子成为活化分子，从而增大单位体积内活化分子百分数，D不符合题意；故选A。 【变式9-1】（24-25高二上·北京丰台·期中）下列说法中，正确的是解题要点 1．反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响，复合判据ΔH－TΔS<0的反应不一定能够实际发生，只是指出了在该条件下化学反应自发进行的趋势，还要考虑化学反应的快慢问题。 2．焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响 ΔH ΔS ΔH－TΔS 反应情况 － ＋ 永远是负值 在任何温度下过程均自发进行 ＋ － 永远是正值 在任何温度下过程均非自发进行 ＋ ＋ 低温为正高温为负 低温时非自发，高温时自发 － － 低温为负高温为正 低温时自发，高温时非自发 A．同一物质，S(g) > S(l) > S(s) B．固体溶解是一个熵减小的过程 C．能够自发进行的反应一定是熵增加的过程 D．能够自发进行的反应一定是放热反应 【答案】A 【解析】A．同一物质气态时的熵值最大，液态时的次之，固态时的最小，A正确；B．固体溶解过程，体系混乱度增大，所以是熵增的过程，B错误；C．能够自发进行的反应不一定是熵增加的过程，要考虑焓变，C错误；D．能够自发进行的反应可能是吸热反应，如，在高温下，可自发进行，D错误；故选A。 【变式9-2】（24-25高二上·江西景德镇·期中）下列有关说法不正确的是 A．反应在一定条件下可自发进行，且，则 B．某吸热反应能自发进行，因此该反应一定是熵增反应 C．反应在室温下可自发进行，则该反应的 D．通常情况下，一个放热且熵增的反应也有可能非自发进行 【答案】D 【解析】A．反应在一定条件下可自发进行，且，根据，可知，故A正确；B．某吸热反应能自发进行，根据，可知，因此该反应一定是熵增反应，故B正确；C．反应在室温下可自发进行，正反应气体物质的量减少，根据，则该反应的，故C正确；D．通常情况下，一个放热且熵增的反应，，所以一定能自发进行，故D错误；选D。 █考点十 考查化学反应速率和化学平衡图像题的信息提取与应用 【例10】（23-24高二上·北京大兴·期中）臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 A B C D 升高温度，化学平衡常数增大 0~3s内，反应速率为mol·L·s N点的正反应速率v(正)小于N点的逆反应速率v(逆) 达平衡时，仅改变x，则x为 【答案】B 【解析】A．由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，故A错误；B．由图可知，0~3s内，二氧化氮的浓度变化量=1mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L，故v(NO2)=0.6mol/L/3s=0.2mol/(L·s)，故B正确；C．N点反应正向进行，故N点的正反应速率v(正)大于N点的逆反应速率v(逆)，故C错误；D．达平衡时，仅增大c(O2)，平衡向逆反应方向移动，二氧化氮转化率降低，由图可知，二氧化氮的转化率随x增大而增大，x可以代表O3浓度、压强等，故D错误；故选B。 【变式10-1】（24-25高二上·四川绵阳·期中）在密闭容器中，反应X2(g)+Y2(g)2XY(g)ΔH<0，达到甲平衡状态，在仅改变某一条件后达到乙平衡，对改变的条件下列分析正确的是解题要点 化学反应速率及平衡图像题的分析流程与角度 1.看题 （1）物质的状态 （2）气体体积的变化 （3）正反应是吸热反应还是放热反应 2.看图 （1）一看面(纵坐标与横坐标的意义) （2）二看线(线的走向和变化趋势) （3）三看点(起点、拐点、交点、终点) （4）四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线) （5）五看量的变化(如浓度变化、温度变化) 3.析图解答 （1）识别图像类型：即明确横坐标和纵坐标的含义，厘清线和点(平台、折线、拐点等)的关系。 （2）把握反应特点：即分析可逆反应化学方程式，观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应，还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应，还是吸热反应)等。 （3）联想平衡原理：联想化学反应速率、化学平衡移动原理，特别是影响因素及使用前提条件等。 （4）数形结合解答：图表与原理结合，逐项分析图表，重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡移动原理，应用①先拐先平数值大、②定一议二解答。 A．图I是增大反应物的浓度 B．图Ⅱ 一定是加入催化剂的变化情况 C．图Ⅲ 是增大压强，且乙>甲 D．图Ⅲ 是升高温度 【答案】D 【解析】A．增大反应物的浓度使得正反应速率突然增大，逆反应速率逐渐变化，与图I信息不相符，A不合题意；B．已知该反应是一个气体体积不变的反应，压强对该平衡无影响，故图Ⅱ不一定是加入催化剂的变化情况，也可能是增大压强的变化情况，B不合题意；C．已知该反应是一个气体体积不变的反应，增大压强平衡不移动，与图Ⅲ信息不相符，C不合题意；D．已知该反应正反应是一个放热反应，则升高温度反应速率增大，达到平衡所需时间较短，即乙对应温度更高，升温平衡逆向移动，则生成物XY%的百分含量更小，与图Ⅲ信息一致，D符合题意；故答案为：D。 【变式10-2】（24-25高二上·河南焦作·期中）对于反应： ，下列有关化学反应速率和平衡的图像正确的是 A．B．C． D． 【答案】A 【解析】A．升高温度，速率加快，正方向是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，逆反应速率变化更大，A正确；B．根据先拐先平数据大，则p2压强大，反应为气体分子数不变的反应，升高压强，平衡不移动，C的平衡质量分数不变，B错误；C．相同条件下，温度升高，平衡逆向移动，B转化率降低，C错误；D．A是固体，加入A，速率不变，平衡不移动，D错误；故选A。 基础应用 1．（24-25高二上·浙江杭州·期中）在某一恒容容器中发生反应：。当反应达到平衡时，时，分别只改变某一条件，反应速率与反应时间的曲线关系如图。下列说法正确的是 A．时刻，改变的条件可能是适当降低温度 B．时刻，可能增大了反应物活化分子百分数 C．时刻，改变的条件是加入催化剂或加压 D．的体积分数最高的时间段是 【答案】B 【解析】A．由图可知，为正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，采取的措施可能是升高温度或增大压强，A错误；B．由图可知，t1为正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，采取的措施可能是升高温度或增大压强，活化分子百分数可能增大或不变，B正确；C．时刻，正逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，改变条件为使用催化剂，C错误；D．由题干图示信息可知，平衡逆向移动，平衡不移动，平衡逆向移动，故Q(g)的体积分数最高的时间段是，D错误；答案为B。 2．（24-25高二上·浙江温州·期中）对化学反应的速率和平衡的影响，不同反应的反应物、生成物的百分含量及反应速率与温度、压强、时间的关系如图，则下列判断正确的是 A．由图可知，该反应的正反应为吸热反应 B．由图可知，该反应 C．若图是绝热条件下速率和时间的图像，说明该反应的正反应为吸热反应 D．图中的曲线一定是加入了催化剂 【答案】B 【解析】A．由图a可知，T1先达到平衡，则T1＞T2，且T1对应C%含量低，升高温度平衡逆向移动，则该反应的正反应为放热反应，A错误；B．由图b可知，增大压强，C%含量增大，说明平衡正向移动，反应为气体分子数减小的反应，该反应m+n＞p，B正确；C．图c是绝热条件下速率和时间的图像，可知最初随着反应进行，温度升高，速率加快，则说明此反应的正反应为放热反应，C错误；D．图d中，若m+n=p，该反应为气体体积不变的反应，图中a、b平衡状态相同，则a曲线可能使用了催化剂或增大压强，D错误；故选B。 3．（24-25高二上·广东广州·期中）将18 mol的气体平均分成两份，分别通入容器A、容器B(容积均为1 L)，其中一容器为绝热环境，另一容器为25℃恒温环境，在容器内均发生： ，相关数据如下表： 时间/min 0 10 20 30 40 50 60 容器A 0 0.8 1.5 2 2.3 2.4 2.4 容器B 0 1 1.8 2.5 3 3 3 下列说法正确的是 A．容器B为绝热环境 B．可通过降低容器的温度，从而加快逆反应的速率，达到抑制H2S气体分解的目的 C．反应到40 min时，向容器B中充入一定量的He，容器内压强变大，平衡逆向移动 D．计算可知容器B的平衡转化率为66.7% 【答案】D 【解析】A．该反应是吸热反应，反应过程中绝热环境容器的反应温度低于25℃恒温环境容器的反应温度，反应速率慢于25℃恒温环境容器的反应速率，由表格数据可知，容器A中反应达到平衡的时间多于容器B中反应达到平衡的时间，则容器A为绝热环境，容器B为25℃恒温环境，故A错误；B．降低容器的温度，正、逆反应速率均减慢，故B错误；C．向容器B中充入一定量的He，虽然总压强增大，但He是惰性气体，不参与反应，反应体系中各物质的分压不变，平衡不移动，故C错误；D．根据表格，容器B在平衡时S2的物质的量为3mol，初始时有9mol H2S，消耗了6molH2S，所以转化率为，故D正确；故答案为D。 4．（24-25高二上·广东·期中）一定温度下，在某恒容密闭容器中充入，发生反应  ，后反应达到平衡状态，测得为，则下列说法错误的是 A．内， B．该温度下的平衡常数为4 C．的转化率为 D．平衡后升高反应温度，减小 【答案】B 【分析】根据题中信息，列出三段式： 据此分析作答。 【解析】A．内，，A正确；B．该温度下的平衡常数为，B错误；C．根据反应的量可知，其转化率为：，C正确；D．因为正反应是吸热反应，升高温度，反应正移，导致减小，D正确；故选B。 5．（24-25高二上·海南海口·期中）已知可逆反应：，下列表示该可逆反应的反应速率最大的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】速率的比较需要统一到相同的单位，然后根据速率之比等于计量系数之比，换算成同一物质或将速率比上计量系数之后比较大小，据此回答。 【解析】不同物质的化学反应速率之比等于其化学计量数之比，故化学反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则： A. ；B. ； C. ；D. ；反应速率最大的是；故选B。 6．（24-25高二上·四川成都·期末）我国学者采用量子力学法研究了钯基作催化剂时，用和制备的机理，其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示，图中的TS1~TS5为过渡态，吸附在钯催化剂表面上的物质用*标注。下列说法正确的是 A．钯基催化剂可改变该反应中单位体积内活化分子百分数和单位时间产率 B．过程是该段反应历程中的决速步骤 C．五种过渡态中，过渡态TS4对应的物质最稳定 D．该段反应过程中，生成1mol共吸收热量65.7kJ 【答案】A 【解析】A．催化剂降低了反应的活化能，让更多的普通分子转化为活化分子，活化分子百分数增大，化学反应速率加快，单位时间产率增加，A正确；B．能垒(活化能)越大反应速率越慢，最慢的反应历程是决速步骤，由题干历程图可知，该历程中决速步骤的反应为或，B错误；C．五种过渡态中，过渡态TS4对应的物质具有的能量最高，是最不稳定的，C错误；D．根据图示信息，该反应过程中，生成1mol时，起始相对能量为0kJ，终点相对能量为-65.7kJ，表示该段过程放出热量65.7kJ，即该反应不是吸收热量，D错误；故答案为：A。 7．（24-25高二上·四川绵阳·期中）下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A．向FeCl3溶液中加入适量KSCN溶液后溶液呈红色，再加入少量Fe粉后红色变浅 B．对于2HI(g) H2(g)＋I2(g)，达平衡后，缩小容器体积可使体系颜色变深 C．实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气(Cl2+H2OHCl+HClO) D．工业上生产硫酸的过程中使用适当过量的空气以提高二氧化硫的利用率 【答案】B 【解析】A．加入铁粉时，反应：，降低浓度，使反应平衡逆向移动（颜色变浅），符合勒夏特列原理，A不符合题意；B．对于反应达平衡后，缩小容器体积，平衡不移动，浓度增大，体系颜色变深，不能用勒夏特列原理解释，B符合题意；C．氯气溶于水发生可逆反应生成盐酸和次氯酸：，饱和食盐水中的氯离子浓度较大，导致平衡逆向移动，减弱了氯气和水反应的程度，符合勒夏特列原理，所以可以用排饱和食盐水的方法收集氯气，C不符合题意；D．工业生产硫酸的过程中，通入过量空气，增大了氧气的浓度，使反应平衡正向移动，提高的利用率，能用勒夏特列原理解释，D不符合题意；故选B。 8．（24-25高二上·天津和平·期末）下列说法中正确的是 A．能够自发进行的反应一定是熵增的过程 B．能够自发进行的反应一定是焓减的过程 C．的反应就在任何温度下都可自发进行 D．水凝结成冰的过程中， 【答案】C 【解析】A．ΔH-TΔS＜0即可自发，例如氨气和氯化氢化合为氯化铵晶体的反应是熵减的放热反应，在室温下即可自发，A错误；B．ΔH-TΔS＜0即可自发，例如Ba(OH)2∙8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，即∆H＞0，在室温下即可自发，B错误；C．ΔH＜0，ΔS＞0，则ΔH-TΔS＜0，因此在任何温度下都可自发进行，C正确；D．水凝结成冰的过程中，液体变为固体，ΔS＜0，D错误；故选C。 9．（24-25高二上·四川成都·期中）对于反应  ，在温度为、时，平衡体系中体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．平衡常数： B．气体的颜色：A深、C浅 C．混合气体的平均相对分子质量：A>B D．反应速率：A>C 【答案】A 【分析】反应  为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，NO2的体积分数增大，温度T2>T1。 【解析】A．根据分析，温度T2>T1，A点温度高于B点，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，平衡常数，A正确；B．两点的反应温度相同，压强：C点>A点。在其他条件不变时，增大压强，物质的浓度增大，c(NO2)增大，体系内气体颜色加深；增大压强，化学平衡逆向移动，使c(NO2)减小，但平衡移动的趋势是微弱的，总的来说C点c(NO2)的比A点大，故A、C两点气体的颜色：A点浅，C点深，B项错误；C．A点温度高于B点，升高温度，平衡正向移动，气体的物质的量增多，混合气体的平均相对分子质量减小，混合气体的平均相对分子质量：A<B，C错误；D．A、C温度相同，C点压强大于A点，压强增大，反应速率增大，反应速率：A<C，D错误；答案选A。 10．（24-25高二上·四川绵阳·期中）反应N2(g)＋3H2(g))2NH3(g) 若在恒压绝热容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是 A．容器内的温度不再变化 B．容器内的压强不再变化 C．相同时间内，断开H—H键的数目和生成N—H键的数目之比为1：2 D．v正(N2)=3v逆(H2) 【答案】A 【解析】A．已知反应为正向放热反应，平衡发生移动时，恒压绝热容器内温度一定变化，当容器内的温度不再变化时，说明已达平衡状态，A符合题意；B．反应在恒压条件下进行，反应前后压强均不变，则容器内的压强不再变化，不能说明已达平衡状态，B不符合题意；C．断开H—H键和生成N—H键均指正反应方向，不能判断是否达到平衡状态，C不符合题意；D．反应速率之比等于对应化学计量系数之比，同时当同一物质v正=v逆时达到平衡，则当v正(N2)∶v逆(H2)=1∶3，即v正(N2)=v逆(H2)时反应达到平衡，D不符合题意；答案选A。 11．（24-25高三上·天津南开·期末）低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是 A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大 B．平衡时，其他条件不变，增加的浓度，的转化率增大 C．单位时间内消耗和的物质的量之比为时，反应达到平衡状态 D．其他条件不变，使用高效催化剂，会缩短反应时间提高废气中氮氧化物的转化率 【答案】C 【解析】A．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，A错误；B．平衡时，其他条件不变，增加的浓度，增加的部分转化，转化率减小，B错误；C．单位时间内消耗和的物质的量之比为时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C正确；D．催化剂不能影响平衡移动，不影响物质转化率，D错误；答案选C。 12．（24-25高二上·陕西榆林·期末）在1L密闭容器中，发生反应，若最初加入的和物质的量均为4mol，测得10s内的平均速率mol·L-1·s-1，则反应进行到10s时容器中的物质的量是 A．1.6mol B．2.8mol C．3.2mol D．3.6mol 【答案】D 【解析】根据速率之比等于化学计量数之比, 的平均速率mol·L-1·s-1，则mol·L-1·s-1，mol·L-1·s-1Lsmol，剩余的物质的量为4molmolmol，答案选D。 13．（24-25高二上·浙江·期中）在一个容积不变的密闭容器中发生反应：，其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。 t/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 请填写下列空白。 （1）该反应的平衡常数表达式为 ；该反应 0(填“等于”或“不等于”)。 （2）在时，向容器中充入、，保持温度不变，反应达到平衡后，其平衡常数 1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。 （3）若时，在某时刻反应混合物中、、、的浓度分别为、、、，则此时上述反应的平衡移动方向为 (填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。理由是 。 （4）在时，向1L容器中充入和，保持温度不变，反应达到平衡后，的平衡转化率为 。 【答案】（1） 不等于 （2）等于 （3）逆反应方向 浓度商Q==4＞K平=2.6，故平衡的移动方向为向逆反应方向 （4）50% 【解析】（1）由反应可知K=；该反应K随温度的升高而增大，可知正向为吸热反应，，若使反应能正向进行，则>0，故不等于0。 （2）温度不变，平衡常数就不变。 （3）1200℃时，在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L，则此时上述反应的浓度商Q==4＞K平=2.6，故平衡的移动方向为向逆反应方向。 （4）根据已知条件列三段式： K=，解得：x=0.5，的平衡转化率为。 能力提升 14．（2025·浙江·高考真题）下列说法正确的是 A．常温常压下和混合无明显现象，则反应在该条件下不自发 B．，升高温度，平衡逆移，则反应的平衡常数减小 C．，则正反应的活化能大于逆反应的活化能 D．，则 【答案】B 【解析】A．根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS，该反应ΔH＜0、ΔS＜0，温度较低时ΔG＜0，故低温能自发进行，A错误；B．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，平衡常数减小，B正确；C．该反应为放热反应，则，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，C错误；D．，根据盖斯定律，反应①－反应②得到目标反应Na(s)+Cl2(g)=Na+(g)+Cl−(g)，则ΔH=，由于不能明确相对大小，则ΔH不能确定，D错误；故选B。 15．（2025·安徽·高考真题）恒温恒压密闭容器中，时加入，各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率，k为反应速率常数)。 下列说法错误的是 A．该条件下 B．时间段，生成M和N的平均反应速率相等 C．若加入催化剂，增大，不变，则和均变大 D．若和均为放热反应，升高温度则变大 【答案】C 【解析】A．①的，②，②－①得到，则K=，A正确；B．由图可知，时间段，生成M和N的物质的量相同，由此可知，成M和N的平均反应速率相等，B正确；C．若加入催化剂，增大，更有利于生成M，则变大，但催化剂不影响平衡移动，不变，C错误；D．若和均为放热反应，升高温度，两个反应均逆向移动，A的物质的量分数变大，即变大，D正确；故选C。 16．（2025·甘肃·高考真题）加氢转化成甲烷，是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃，101kPa下，。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是 A．减小体系压强 B．升高温度 C．增大浓度 D．恒容下充入惰性气体 【答案】C 【解析】A．反应物气体总物质的量为5mol，生成物为3mol，减小压强会使平衡向气体体积增大的方向（逆反应）移动，A不符合题意；B．该反应为放热反应，升高温度会使平衡向吸热的逆反应方向移动，B不符合题意；C．增大浓度会提高反应物浓度，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动以消耗增加的，C符合题意；D．恒容充入惰性气体不改变各物质浓度，对平衡无影响，D不符合题意；故选C。 17．（2025·山东·高考真题）在恒容密闭容器中，热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：温度时，完全分解；体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是 A．a线所示物种为固相产物 B．温度时，向容器中通入，气相产物分压仍为 C．小于温度时热解反应的平衡常数 D．温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大 【答案】D 【分析】热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物，则其分解产物为和，其分解的化学方程式为，根据图数据分析可知，a线代表，b线代表，c线代表。由各线的走势可知，该反应为吸热反应，温度升高，化学平衡正向移动。 【解析】A．a线所示物种为，固相产物，A正确；B．温度时，向容器中通入，恒容密闭容器的体积不变，各组分的浓度不变，化学平衡不发生移动，虽然总压变大，但是气相产物分压不变，仍为，B正确；C．由图可知，升温b线代表的SiF4增多，则反应为吸热反应，升温Kp增大，已知：温度时，完全分解，则该反应T2以及之后正向进行趋势很大，Qp＜Kp，体系中气相产物在温度时的分压为，，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有，=p()，即温度时热解反应的平衡常数=p()，C正确；D．据分析可知，b线所示物种为，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有，=p()，温度不变Kp不变，温度时向容器中加入，重新达平衡时p()不变，则逆反应速率不变，D错误；综上所述，本题选D。 18．（24-25高二上·山东潍坊·期中）用和焦炭为原料经反应Ⅰ、Ⅱ得到，是我国科研人员提出的绿色环保新路线。 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅰ、Ⅱ的与温度的关系曲线如图所示。 下列说法错误的是 A． B．反应   C．时，的平衡常数 D．保持不变，假定密闭容器中只发生反应Ⅰ，若将容器体积压缩到原来的，重新建立平衡后，反应速率会增大 【答案】D 【解析】A．由图像可知，对于反应Ⅱ，随着温度升高，lgK增大，即平衡常数K增大。根据化学平衡移动原理，升高温度平衡向吸热方向移动，平衡常数增大说明平衡正向移动，所以正反应是吸热反应，正反应，A正确；B．根据盖斯定律，将反应反应Ⅰ：与反应Ⅱ：相加，可得，所以，B正确；C．在时，反应Ⅰ的，则；反应 Ⅱ 的，则，对于反应（由反应Ⅰ与反应Ⅱ相加得到 ），其平衡常数，C正确；D．由图可知，时反应Ⅰ的，，若将容器体积压缩到原来的，由于温度没有改变，重新建立平衡后，，故CO浓度没有改变，反应速率不变，错误；故选D。 19．（24-25高二上·福建南平·期中）氮氧化物(主要为和)是大气污染物，如何有效地消除氮氧化物的污染是目前科学家研究的热点问题。 （1）用尿素吸收氮氧化物是一种可行的方法。 ①尿素在高温条件下与反应转化成无毒气体，该反应的化学方程式为 。 ②在一个体积为的恒容密闭容器中充入和，在恒定温度下使其发生反应并达到平衡，混合气体中氨气的体积分数随时间的变化如图所示： B点时，的转化率为 ，物质的量浓度为 。 ③下列有关反应的说法正确的是 。 A．分离出少量的尿素，的转化率将增大 B．反应达到平衡时，降低反应体系的温度，的浓度减小 C．的转化率始终等于的转化率 D．加入有效的催化剂能够提高尿素的产率 （2）与发生羰化反应形成的络台物可作为催化烯烃反应的催化剂。的羰化反应为温度下，将足量的粉和加入到刚性密闭容器中，时反应达到平衡，测得体系的压强为原来的，则： ①内平均反应速率 ②研究表明，正反应速率，逆反应速率(和分别表示正反应和逆反应的速率常数，x为物质的量分数)，计算温度下的 。 【答案】（1）①4CO(NH2)2+6NO27N2+4CO2+8H2O ②37.5% 0.25mol/L ③B （2）①5.31 ②9000 【解析】（1）①由题意可知，尿素在高温条件下与二氧化氮反应生成氮气、二氧化碳和水，反应的化学方程式为4CO(NH2)2+6NO27N2+4CO2+8H2O；②由图可知，平衡时氨气的体积分数为20%，设平衡时反应生成水蒸气的物质的量为amol，由题意可建立如下三段式： 由氨气的体积分数可得：×100%=20%，解得a=0.375，则二氧化碳的转化率为×100%=37.5%，氨气的浓度为=0.25mol/L；③A．尿素为固体，分离出少量的尿素，不影响体系中气态物质的浓度，平衡不移动，氨气的转化率不变，故A错误；B．该反应为放热反应，反应达到平衡时，降低反应体系的温度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的浓度减小，故B正确；C．氨气和二氧化碳的投料比不等于化学计量数比，则反应生成等量水时，消耗氨气和二氧化碳的物质的量不相等，氨气的转化率不等于二氧化碳的转化率，故错误；D．加入有效的催化剂，可以加快反应速率，但平衡不移动，尿素的产率不变，故错误；故选B； （2）①设起始气体压强为p，反应生成四羰基合镍的物质的量为amol，由方程式可知，平衡时气体总物质的量为(3.7—3a)mol，由气体压强之比等于物质的量之比可得：=，解得a=0.9，则0～10min内镍的反应速率为=5.31g/min；②由①可知，四羰基合镍的物质的量为0.9mol，由方程式可知，平衡时一氧化碳的物质的量为(3.7—0.9×4)mol=0.1mol，由反应达到平衡时，正逆反应速率相等可知，=，整理可得：==9000。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$