第二章 化学反应速率与化学平衡【技能诊断与提升】高二化学上学期人教版

第二单元 化学反应速率与化学平衡 考向 题号 难度 答题情况 正确 错误 01 化学反应速率的计算与比较 1 简单 2 简单 3 中等 02 化学反应速率的影响因素 4 简单 5 简单 6 中等 03 化学平衡状态的判断 7 简单 8 简单 9 中等 04 影响化学平衡的因素 10 简单 11 中等 12 中等 05 化学平衡常数及计算 13 简单 14 中等 15 较难 06 化学平衡图像的分析 16 简单 17 中等 18 中等 19 简单 20 中等 21 较难 07 化学反应进行方向的判断 22 简单 23 简单 24 中等 08 生产条件的选择与优化 25 简单 26 简单 27 中等 综合评价 1．在2 L恒容密闭容器中进行反应，5 min后X减少了0.3 mol，则此反应0~5 min内的平均速率v为 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．用X的浓度表示表示反应速率为=0.03mol·L⁻¹·min⁻¹，A错误；B．Y为固体，其浓度不变化，无法计算速率，B错误；C．根据速率比，v(Z)=3v(X)=3×0.03=0.09mol·L-1·min-1，C正确；D．v(W)=2v(X)=0.06mol·L-1·min-1，换算后应为0.001mol·L-1·s-1，D错误；故选C。 2．在容积不变的密闭容器中，与反应生成，其化学反应速率分别用表示。已知：，则该反应可表示为 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】根据速率关系，2v(A)=3v(B)得，对应化学计量数，即a=3，b=2。同理，2v(C)=3v(B)得，对应，b=2时，c=3。反应式为，答案选D。 3．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．②>③>④>① C．①>④>③>② D．①>④>③>② 【答案】A 【解析】在同一化学反应中，用不同的物质表示化学反应速率其数值之比等于化学计量数之比，即；可知反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快； ①=0.02，；②；③；④；故反应速率④>③>②>①；答案选A。 4．下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是 A．增大反应物浓度，可以提高活化分子百分数，从而提高反应速率 B．加入催化剂可以降低活化能，活化分子百分数虽然没变，但可以加快反应速率 C．升高温度，增加了活化分子的百分数，从而提高反应速率 D．增大压强，就可提高单位体积内活化分子数，从而提高反应速率 【答案】C 【解析】A．增大反应物浓度，能增大单位体积内活化分子数，提高反应速率，但活化分子百分数不变，A错误；B．催化剂能降低反应活化能，活化分子的数目和百分数均增加，有效碰撞次数增加，加快反应速率，B错误；C．升高温度使分子能量增加，活化分子的数目和百分数均增加，有效碰撞次数增加，提高反应速率，C正确；D．对于有气体参与的反应，增大压强能提高单位体积内活化分子数，从而提高反应速率，对于仅有固体或液体参加的反应，增大压强对反应没有影响，D错误；故答案为C。 5．下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．与反应生成CO时，增加的量能使反应速率增大 B．化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1指1s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1 C．合成氨的反应是一个放热反应，升高温度，化学反应速率减小 D．化学反应速率较大的反应，反应现象不一定明显 【答案】D 【解析】A．C(s)是固体，其浓度恒定，增加用量不会改变反应速率，A错误；B．化学反应速率表示单位时间内浓度的变化量，并非某一时刻的浓度值，B错误；C．升高温度会加快所有化学反应的速率（无论放热或吸热），合成氨反应虽放热，但速率仍随温度升高而增大，C错误；D．反应现象是否明显取决于反应性质（如是否有颜色变化、气体生成等），与速率大小无关（如快速的中和反应可能现象不明显），D正确；故选D。 6．实验室利用如下试剂探究影响反应速率的因素：0.1mol/L溶液、0.1mol/L溶液、0.5mol/L溶液、蒸馏水、热水。下列说法错误的是 A．反应原理为 B．增大溶液浓度，单位体积内活化分子数增多 C．升高温度，反应速率加快 D．通过观察溶液产生气泡的快慢判断反应速率大小 【答案】D 【解析】A．硫代硫酸钠与硫酸反应生成硫单质与二氧化硫，离子方程式，A正确；B．增大H2SO4浓度即增大浓度，根据碰撞理论，单位体积内活化分子数增多，反应速率加快，B正确；C．升高温度，分子运动加剧，活化分子百分数增加，有效碰撞频率提高，反应速率加快，C正确；D．该反应的主要现象是溶液变浑浊（生成硫沉淀），SO2气体易溶于水，气泡不易观察，应通过沉淀快慢判断速率，D错误；故选D。 7．可逆反应  。一定温度下，在某恒容密闭容器中发生该反应，下列不能说明该反应达到平衡状态的是 A．混合气体的压强不变 B．体系的温度不变 C．混合气体的密度不变 D．的消耗速率是的消耗速率的2倍 【答案】B 【解析】A．恒温恒容时，增大压强反应正向（正向是气体分子数减小的方向）移动，压强是变量，当压强不变时，反应达到平衡，A不符合题意；B．题目明确容器为“一定温度下”，即恒温条件，体系温度始终不变，无法作为平衡判断的依据，B符合题意；C．恒温恒容时，混合气体密度，生成物Y为固体，反应中气体总质量发生变化，密度随之变化，当密度不变时，反应达到平衡，C不符合题意；D．当反应平衡时，消耗2 mol X对应生成1 mol Z，消耗1 mol Z对应生成2mol X，则X的消耗速率是Z的消耗速率的2倍时，反应达到平衡，D不符合题意；故答案选B。 8．工业合成尿素[]的反应为：  。恒温恒容下，向反应器中通入一定物质的量的和，不能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 A．容器中压强不再变化 B． C． D．混合气体密度不再变化 【答案】B 【解析】A．该反应正向气体的物质的量总和减少，反应达到平衡之前，随反应进行，容器内的压强越来越小，当压强不再变化时，说明反应达到了平衡状态，A不符合题意；B．若初始投料比例为，因二者的化学计量数之比也为2:1，二者消耗的物质的量之比也是2:1，任意时刻二者的物质的量均存在这个比例关系，不能依此作为是否平衡的判据，B符合题意；C．根据反应式，氨气和二氧化碳的速率之比一直存在关系：，当时，说明反应的正逆反应速率相等，则反应达到了平衡状态，C不符合题意；D．容器体积不变，而气体总质量随反应减少，混合气体的密度在反应达到平衡之前一直在变化，混合气体的密度不再变化表明反应已达到平衡，D不符合题意；故答案选B。 9．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中(容器容积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒温下使其达到平衡：。下列可判断该反应已达到平衡的是 A．容器中气体的密度不变 B．消耗同时生成 C．容器中气体的平均摩尔质量不变 D．容器中氨气的体积分数不变 【答案】A 【解析】A．由于固体分解为气体时，气体总质量变化，容器体积固定，密度是变量，当密度不变时，反应一定达到平衡，故选A；B．消耗1mol NH2COONH4同时生成44g CO2，无法判断正逆速率相等，反应不一定平衡，故不选B；C．容器中气体的平均摩尔质量不变。反应生成的氨气和二氧化碳的比例始终为2:1，平均摩尔质量恒为26g/mol，容器中气体的平均摩尔质量不变，反应不一定平衡，故不选C；D．反应生成的氨气和二氧化碳的比例始终为2:1，NH3体积分数始终为，氨气的体积分数是恒量，氨气的体积分数不变，反应不一定平衡，故不选D；选A。 10．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的有几项 ①高压比常压更有利于合成氨反应 ②将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 ③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 ④选取适宜的温度，使K成蒸气从反应混合物中分离出来 ⑤加入催化剂有利于氮气的氧化 ⑥由、和组成的平衡体系加压后颜色变深 ⑦475℃时比室温更有利于转化成 A．2项 B．3项 C．4项 D．5项 【答案】B 【解析】①合成氨反应为气体分子数减小的可逆反应，高压有利于合成氨反应的平衡正向移动，符合勒夏特列原理，①不符合题意；②将氨液化可以减少生成物浓度，从而促进平衡正向移动，符合勒夏特列原理，②不符合题意；③饱和食盐水中c(Cl-)大，可以抑制Cl2与水的反应，从而减少Cl2的溶解，符合勒夏特列原理，③不符合题意；④分离K蒸气减少生成物浓度，促进平衡正向移动，符合勒夏特列原理，④不符合题意；⑤催化剂不影响平衡，不能用勒夏特列原理解释，⑤符合题意；⑥H2+I22HI加压颜色变深因体积减小导致c(I2)增大，但平衡未移动，不符合勒夏特列原理，⑥符合题意；⑦SO2转化为SO3，选择475℃因此温度下催化剂活性大，并非有利于平衡移动，不符合勒夏特列原理，⑦符合题意。综合以上分析，⑤、⑥、⑦符合题意，共3项，故选B。 11．在一定条件下的密闭容器中发生反应：  。当达到平衡时，下列各项措施中，能同时提高反应速率和乙烷转化率的是 A．缩小容器的容积 B．恒容下通入氢气 C．分离出部分氢气 D．升高反应的温度 【答案】D 【解析】A．缩小容器容积会增大压强，反应物浓度增加，反应速率加快，但该反应气体分子数增加，增大压强使平衡逆向移动，乙烷转化率降低，A错误；B．恒容下通入氢气，增加生成物浓度，平衡逆向移动，乙烷转化率降低，B错误；C．分离氢气使平衡正向移动，乙烷转化率提高，但反应物和生成物浓度均降低，导致反应速率减慢，C错误；D．升高温度，因反应吸热，平衡正向移动，乙烷转化率提高，同时温度升高加快正、逆反应速率，满足条件，D正确；故选D。 12．下列说法不正确的是 A．某温度下，反应已达到平衡，压缩体积后达到新平衡时，的浓度不变 B．平衡常数越大，反应物的转化率越大；但反应物的转化率越大，平衡常数不一定越大 C．在一定条件下，可逆反应达到平衡后，保持恒温恒容，再通入一定量，平衡逆向移动，且达到新平衡时的百分含量增大 D．在合成氨反应中：，一定条件下，将通入恒容的容器中反应，当物质的量分数不变时不能判断可逆反应是否达平衡状态 【答案】C 【解析】A．该反应中固体浓度视为常数，平衡常数仅与CO2浓度有关。压缩体积时，CO2浓度瞬间增大，但系统通过生成BaCO3使CO2浓度恢复原值（温度不变，K不变），CO2浓度不变，A正确；B．平衡常数越大，反应限度越高，转化率越大；但转化率受初始浓度影响，可能通过改变初始浓度提高转化率而K不变，B正确；C．恒温恒容下，再通入N2O4，其浓度增大，平衡向逆反应方向移动。但新平衡可等效为在更高压强下建立的平衡，故NO2的百分含量减小，C不正确；D．初始投料比n(N2):n(H2)=1:1，但反应计量比为1:3，反应过程中N2的物质的量分数始终为（与是否达平衡无关），无法通过N2的物质的量分数判断平衡，D正确；故选C。 13．一定温度下，向2.0L的恒容密闭容器中充入1.6molCO、1.6molNO，发生反应，经过一段时间后达平衡。不同时间测得如下表所示。下列说法错误的是 0 5 10 15 20 1.6 1.2 0.9 0.8 0.8 A．该温度下，该反应的平衡常数 B．反应在前10s的平均速率为 C．保持其他条件不变，升高温度，达到新平衡时，则反应的 D．相同温度下，起始时向容器中充入，则此时 【答案】D 【解析】列出三段式：，据此分析。A．根据平衡时数据计算，平衡常数，A正确；B．前10s内，，由反应系数比得，B正确；C．原平衡，升高温度后减小，说明平衡正向移动，正反应吸热，，C正确；D．起始时，，，，反应商，反应正向进行，，D错误；故选D。 14．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中，发生反应： 。该反应的平衡常数的负对数值(-lgK)随温度(T)的变化如图所示，下列说法不正确的是 A．该反应的ΔH>0 B．A点对应状态的平衡常数 C．NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 D．30℃时，B点对应状态的v(正)<v(逆) 【答案】C 【解析】-lg K值越大，化学平衡常数K值越小。A．由题图可知，随着温度的升高，化学平衡常数K值增大，则升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应，ΔH>0，故A正确；B．A点对应的-lg K=2.294，则平衡常数K(A)=10-2.294(mol·L-1)3，故B正确；C．因反应物氨基甲酸铵为固体，则反应体系中气体只有NH3和CO2，反应得到的NH3和CO2的物质的量之比为2:1，所以NH3的体积分数始终为 ，NH3的体积分数不变时，该反应不一定达到平衡状态，故C错误；D．30℃时，B点在平衡线下方，，B点的浓度商Q大于相同温度时的化学平衡常数K，反应向逆反应方向进行，则B点对应状态的v(正)<v(逆)，故D正确；选C。 15．在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：，其化学平衡常数和温度的关系如下表所示： ℃ 700 800 830 1000 1200 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 下列说法错误的是 A．该反应化学平衡常数的表达式 B．该反应为吸热反应 C．某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：，试判此时的温度为830℃ D．700℃下，测得某容器中、、CO、浓度均为则此时 【答案】D 【解析】A．平衡常数表达式为生成物浓度幂的乘积除以反应物浓度幂的乘积，与反应式对应，A正确；B．K随温度升高而增大，说明升温促进正反应，反应吸热，B正确；C．当时，K=1.0，对应表格中830℃，C正确；D．700℃时K=0.6，此时浓度商Q=1.0＞K，反应逆向进行，，D错误；故选D。 16．某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示，下列说法中正确的是 A．30min时该反应使用了催化剂 B．8min时A的反应速率为 C．反应方程式中的，正反应为放热反应 D．40min时该反应可能为增大压强，平衡逆向移动 【答案】C 【解析】由图可知，反应在20～30min时达到平衡状态，30～40min间反应物和生成物浓度均减小，但平衡不移动，故30～40min间改变的条件为减小压强；减压，平衡不移动，故反应前后气体分子数不变，x=1；40min时正逆反应速率均加快，平衡逆向移动，改变的条件为升温，升温，平衡逆向移动，逆向吸热，正向放热。A．由上述分析可知，30min时改变的条件为减小压强，故A错误；B．反应速率为平均速率，不能计算8min时的瞬间速率，故B错误；C．由上述分析可知，x=1，该反应为放热反应，故C正确；D．40min时正逆反应速率均加快，平衡逆向移动，改变的条件为升温，故D错误；答案选C。 17．下列图象中可用来表示  的正确图象是 A B C D 【答案】D 【解析】A．该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，C的百分含量减少，A图错误；B．随着温度的升高，正逆反应速率都应该增大，B图错误；C．达平衡后，增大压强，正逆反应速率都增大，由于该反应是气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，v正增长更快，C图错误；D．恒温条件下，增大压强平衡正向移动，反应物的转化率增大，图象显示正确，恒压条件下，升高温度平衡逆向移动，反应物的转化率减小，图象显示正确，D图正确；故答案选D。 18．下列叙述与图对应的是 A．对于达到平衡状态的反应图①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)表示在t0时刻扩大容器体积，平衡逆向移动 B．由图②可知，、满足反应：2A(g)+B(g)4C(g) C．图③表示的反应方程式为2AB+3C D．对于反应，图④y轴可以表示Y的百分含量 【答案】C 【解析】A．对于达到平衡状态的反应图①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)表示在t0时刻扩大容器体积，则物质浓度减小，正逆反应速率都会减小，A错误；   B．根据先拐先平数据大，温度，压强相同，升高温度，C含量减小，则2A(g)+B(g)4C(g)为放热反应，焓变小于0；压强，温度相同，增大压强，C含量增大，则2A(g)+B(g)4C(g) 应该为气体分子数减小的反应，B错误；C．由图③可知，A为反应物，B、C为生成物且ABC浓度变化量为0.8mol/L、0.4mol/L、1.2mol/L，则三者的化学计量数之比为2：1：3，由图③可知A没有完全转化为B和C，说明该反应为可逆反应，反应方程式应为2AB+3C，C正确；D．对于反应，升高温度，平衡逆向移动，Y含量应该增大，则图④y轴不可以表示Y的百分含量，D错误；故选C。 19．向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．反应速率： B． C．点a、b、c对应的平衡常数： D．的平衡转化率 【答案】A 【解析】根据图像可知，投料比x相同时，随温度升高，CH4的平衡转化率增大，说明该反应为吸热反应；n(H2O)越大，投料比x越小，当温度相同时，n(H2O)越大，CH4的平衡转化率越大，则x1<x2，据此分析回答。A．根据图像可知，b、c点的温度相同，由于x1<x2，CH4的平衡转化率：b＞c，b点对应的投料比x值较小，对应的n(H2O)较大，因此b点的反应物浓度较大，则反应速率，A错误；B．根据分析可知，x1<x2，B正确；C．该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，化学平衡常数增大，且平衡常数只与温度有关，因此，C正确；D．由A项可知，b点对应的投料比x值较小，对应的n(H2O)较大，CH4的平衡转化率相同时，H2O的平衡转化率：a<c，D正确；故选A。 20．在恒温恒容的密闭容器中通入一定量的A和B，发生反应：，下图是A的正反应速率v(A)随时间变化的示意图。下列说法正确的是 A．曲线上的c、d两点表示反应达到平衡状态 B．a～c段速率加快的原因可能是生成物对反应起催化作用 C．反应物A的浓度：a点小于b点 D．若ab段和bc段时间相等，则A的转化率：ab段等于bc段 【答案】B 【解析】A．曲线上c、d两点，v(A)始终在变化，说明均表示没有达到达到平衡，故A错误；B．在恒温恒容条件下，随着反应物浓度的减小，反应速率增大，可能是某种生成物对反应起到催化作用，故B正确；C．随着反应的进行，反应物的浓度减小，a点反应物A的浓度大于b点，故C错误；D．随着反应进行，A被消耗，转化率增大，A的转化率：ab段小于bc段，故D错误；故选B。 21．乙烯气相直接水合反应制备乙醇：  。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下：[起始时，；a点容器体积为)]。下列分析不正确的是 A．乙烯气相直接水合反应的 B．图中a点对应的乙醇体积分数约为 C．图中压强的大小关系为： D．达到平衡状态a、b所需要的时间： 【答案】C 【解析】A．由图可得，在同一压强下温度越高，乙烯的转化率越低，即平衡逆向移动，该反应的放热反应，A正确；B．在a点达到平衡时，乙烯的转化率为，可得：，乙醇的体积分数，B正确；C．在相同温度下，压强增大，平衡正向移动，乙烯的平衡转化率升高，由图可知，C错误；D．与a点相比，b点温度高，压强大，反应速率快，达平衡所需时间较短，D正确；故答案选C。 22．下列反应的的是 A．氮气和氢气反应制氨气 B．二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应 C．氯化氢溶于水 D．煅烧大理石 【答案】D 【解析】A．氮气和氢气反应生成氨气，气体物质的量减少，混乱度降低，ΔS﹤0，A错误；B．二氧化碳气体与氢氧化钠反应生成液态水和可溶盐，气体消失导致熵减，ΔS﹤0，B错误；C．氯化氢气体溶于水形成离子，气体转化为溶液中的粒子，气体物质的量减少，ΔS﹤0，C错误；D．煅烧大理石生成二氧化碳气体，固体分解产生气体，混乱度显著增加，ΔS﹥0，D正确；故选D。 23．下列说法正确的是 A．常温下反应不能自发进行，则该反应 B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小 C．可使用广泛pH试纸测量“84”消毒液的pH D．合成氨反应中增大压强可以增大单位体积内活化分子百分数，从而加快反应速率 【答案】A 【解析】A．该反应是气体分子数增大的反应，则熵变ΔS > 0。根据ΔG = ΔH - TΔS，常温下反应不能自发进行，说明ΔG > 0，即ΔH - TΔS > 0。因为T > 0且ΔS > 0，所以TΔS > 0，则必须ΔH > 0，故A正确；B．自发反应不一定熵增，如放热且熵减的低温反应，非自发反应也不一定熵减，如吸热且熵增的低温反应，判断自发性需结合ΔH和ΔS，即ΔG=ΔH-TΔS<0时，反应能自发进行，故B错误；C．“84”消毒液含强氧化性NaClO，会漂白广泛pH试纸的指示剂，导致无法准确读数，应使用pH计，故C错误。D．增大压强可以提高单位体积内活化分子数目，但并不能影响活化分子百分数，故D错误；故答案选A。 24．自由能变()能综合判断化学反应的方向。的随温度T的变化如图所示，关于该反应的说法正确的是 A． B．在任何温度下均可自发进行 C．平衡常数K随温度升高而增大 D．升高温度，增大，减小 【答案】C 【解析】，反应能够自发进行，由图，低温不能自发、高温能够自发，则反应为吸热的熵增反应；A．由分析，A错误；B．，反应能够自发进行，由图，低温不能自发、高温能够自发，B错误；C．反应为吸热反应，升高温度，平衡正向进行，K值增大，C正确；D．升高温度，活化分子比例增大，增大，也增大，D错误；故选C。 25．在合成氨的工业中，为增加氨的日产量而采取的措施中，与平衡移动无关的是 A．不断将氨分离出来 B．使用催化剂 C．增大原料气的浓度 D．采用Pa的压强 【答案】B 【解析】合成氨反应为气体分子数减小的放热反应；A．分离出氨气，生成物的含量减小，化学平衡正向移动，故A不符合题意；B．催化剂只改变化学反应速率，与平衡移动无关，故B符合题意；C．增大原料气的浓度，化学平衡正向移动，故C不符合题意；D．该反应是气体体积减小的反应，增大压强，化学平衡正向移动，故D不符合题意；故选B。 26．工业上通常采用铁触媒、在400~500℃和10MPa~30MPa的条件下合成氨，合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92.4kJ·mol−1   ΔS=-200 J·K−1·mol−1。下列说法正确的是 A．采用10MPa~30MPa的高压能促进反应正向进行，增大反应的平衡常数 B．采用400-500℃的高温有利于提高单位时间反应物的转化率和氨气产率 C．使用铁触媒可以提高反应速率，但不改变反应热 D．该反应在常温下不能自发 【答案】C 【解析】A．高压促进反应正向移动，但平衡常数与温度有关，温度不变则平衡常数不变，A错误；B．高温加快反应速率、有利于提高单位时间反应物的转化率，但使平衡逆向移动，降低氨气的产率，B错误；C．催化剂降低活化能，加快反应速率，但不影响ΔH，反应热不变，C正确；D．该反应的，，根据时能自发，得到该反应在常温下的，反应常温下能自发进行，D错误；故答案为：C。 27．如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是 A．步骤①中净化可以防止催化剂中毒 B．步骤③、④、⑤均有利于提高正逆化学反应速率 C．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 D．工业合成氨反应，该反应能在低温自发进行 【答案】B 【解析】和经过除杂干燥后，加压加快反应速率，提高产率，在催化剂和500℃作用下，发生可逆反应：，经过液化分离后，得到氨气，剩余的氮气和氢气则再循环用于下一次生产。A．步骤①中“净化”是除去杂质，以防止催化剂中毒，A正确；B．步骤③使用催化剂和500℃能提高正逆反应速率；步骤④液化分离出氨气，生成物浓度减小，反应速率减慢；步骤⑤、的循环再利用有利于提高反应速率，B错误；C．合成氨的反应为气体分子数减小的反应，加压有利于平衡正向移动，提高原料转化率，加压也可以加快反应速率，C正确；D．工业合成氨反应，气体分子数减少，即，根据吉布斯自由能公式，反应只有在低温的情况下才能小于0，反应才能自发进行，D正确；故选B。 考向01 化学反应速率的计算与比较 【例1】某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：，12s时生成C的物质的量为0.8mol（反应进程如图所示）。下列说法中正确的是 A．化学计量系数之比b：c=1：2，且2v(B)=v(C) B．12s时，B的转化率为75% C．0～2s内，D的平均反应速率为 D．图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率 【答案】A 【解析】A．12s内，B的浓度由0.5 mol/L变为0.3 mol/L，即；12s时生成C的物质的量为0.8 mol，因变化物质的量之比等于化学计量数之比等于反应速率之比，则，，A正确；B．12s内，B的浓度由0.5 mol/L变为0.3 mol/L，则12s时B的转化率，B错误；C．D是固体，浓度是常数，不用D的浓度变化表示反应速率，故C错误；D．平衡时，A的消耗速率等于A的生成速率，图中两曲线相交时，反应没有达到平衡状态，反应正向进行，A的消耗速率大于A的生成速率，D错误；故答案选A。 一、化学反应速率的计算 1．公式法：v＝＝ 2．运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。 3．“三段式”法 （1）求解化学反应速率计算题的一般步骤： a．写出有关反应的化学方程式； b．找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；转化量之比等于化学计量数之比； c．根据已知条件列方程计算。 反应： mA(g)＋ nB(g) pC(g)　 起始/(mol·L－1) a b c 转化/(mol·L－1) x 某时刻(t s)/(mol·L－1) a－x b－ c＋ 再利用化学反应速率的定义求算 v(A)＝ mol·L－1·s－1；v(B)＝ mol·L－1·s－1；v(C)＝ mol·L－1·s－1。 （2）计算中注意以下量的关系： 对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)； 对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)； 转化率＝×100%。 二、速率大小比较 1．化学反应速率大小比较方法——“三步法” （1）“一看”单位是否一致，不一致转化为同一单位，其转化公式为1 mol·L－1·s－1＝60 mol·L－1·min－1。 （2）“二化”将不同物质表示的反应速率转化为同一物质表示的化学反应速率。 （3）“三比较”比较数值大小。 2．化学反应速率大小比较方法——比值法 （1）转化为同一单位表示，其转化公式为1 mol·L－1·s－1＝60 mol·L－1·min－1。 （2）比较化学反应速率与化学计量数的比值。 如反应aA＋bB===cC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较与，若>，则A表示的反应速率比B表示的大。 解题指导 转化率＝×100%。 二、速率大小比较 1．化学反应速率大小比较方法——“三步法” （1）“一看”单位是否一致，不一致转化为同一单位，其转化公式为1 mol·L－1·s－1＝60 mol·L－1·min－1。 （2）“二化”将不同物质表示的反应速率转化为同一物质表示的化学反应速率。 （3）“三比较”比较数值大小。 2．化学反应速率大小比较方法——比值法 （1）转化为同一单位表示，其转化公式为1 mol·L－1·s－1＝60 mol·L－1·min－1。 （2）比较化学反应速率与化学计量数的比值。 如反应aA＋bB===cC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较与，若>，则A表示的反应速率比B表示的大。 考向02 化学反应速率的影响因素 【例2】某同学设计实验探究丙酮碘化反应中，丙酮(无色液体)、I2、H+浓度对化学反应速率的影响。 已知： 编号 丙酮溶液 I2溶液 盐酸 蒸馏水 溶液褪色的时间/s ① ② ③ ④ 下列说法正确的是 A．对比实验①和②无法探究丙酮浓度对反应速率的影响 B．如果t1大于t3，可知I2浓度越大，反应速率越慢 C．实验③中，以丙酮表示的反应速率为 D．实验④中，a=1mL，根据实验①和④可探究H+浓度对反应速率的影响 【答案】D 【解析】A．实验①和②的温度相同，溶液的总体积都为6mL，c(I2)、c(H+)相同，只有c(丙酮)不同，可以探究丙酮浓度对反应速率的影响，A不正确；B．溶液的颜色是由c(I2)决定的，实验①中c(I2)是实验③中的二倍，即便t1大于t3，也不能说明I2浓度越大，反应速率越慢，B不正确；C．实验③中，丙酮过量，根据c(I2)的变化计算反应速率，v(I2)= ，根据速率比等于系数比，以丙酮表示的反应速率为，C不正确；D．混合溶液的总体积都为6mL，则实验④中，a=6mL-5mL=1mL，实验①和④中两种反应物的浓度都相同，只有c(H+)不同，则可探究H+浓度对反应速率的影响，D正确；故选D。 1．内因——反应物的性质：影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质。例如金属钠与冷水剧烈反应，而镁和沸水仅能微弱反应。 2．外因——不同的外界条件对化学反应速率影响 （1）浓度：增大浓度、速率增大；减少浓度、速率减小；但改变纯固体或纯液体的量对化学反应速率没有影响。 （2）压强：必须有气体参加；压强的改变实质是改变浓度。 如：恒温恒压和恒温恒容时，通入“无关气体”对速率的影响关键看是否改变了物质的浓度。 ①保持体积不变，通入He虽然容器内压强变大，但各反应物的浓度不变，所以速率不变。 ②保持压强不变时，通入He容器的容积要变大，因此，反应体系各物质浓度减少，故速率减小。 （3）温度：无论是吸热反应还是放热反应，升高温度，速率增大，降低温度，速率减小。 （4）催化剂：催化剂只改变反应速率，不改变反应的方向，也不改变反应热的大小，若是可逆反应，则同等程度改变正、逆反应速率。 （5）其他因素对化学反应速率的影响 如增大反应物接触面积、光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等，均会对化学反应速率产生影响。 解题指导 考向03 化学平衡状态的判断 【例3】羟基氮化硼可高效催化乙烷氧化脱氢制乙烯，其反应为  。若在2 L恒容绝热密闭容器中通入2 mol 和2 mol 发生上述反应，下列不能说明该反应达到平衡的是 A．每消耗1 mol ，同时断裂4 mol 键 B．混合气体密度保持不变 C．体系温度保持不变 D．混合气体平均摩尔质量保持不变 【答案】B 【解析】A．每消耗 1mol O2（正反应方向），对应生成 2mol H2O，需断裂 4mol H-O 键（逆反应方向，H2O 分解），说明正逆反应速率相等，能说明平衡，故A不选；B．混合气体密度ρ=m/ V，容器恒容（V不变），反应物、生成物均为气体，总质量m始终不变，因此任何时候密度是定值，不能说明平衡，故B选；C．反应ΔH<0（放热），绝热容器中体系温度会随反应进行变化；当温度保持不变时，能说明平衡，故C不选；D．混合气体平均摩尔质量M= m/n，总质量m不变，该反应是气体分子数增大的反应，平均摩尔质量会随反应进行变化，因此当平均摩尔质量保持不变时，能说明平衡，故D不选；故选B。 （1）直接标志：①v正=v逆；②各组分百分含量（或体积分数）不随时间变化而变化。 （2）间接标志：①各物质浓度不随时间改变而改变；②各物质的物质的量不随时间改变而改变；③各气体的压强不随时间改变而改变；④气体的颜色不随时间改变而改变；⑤气体的密度不随时间改变而改变；⑥气体平均相对分子质量不随时间改变而改变。 （3）以恒容条件下反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例来说明 可能的情况举例 是否已 达平衡 体系中 各成分 的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 是 各物质的质量或各物质的质量分数一定 是 各气体的体积或体积分数一定 是 总体积、总压强或总物质的量一定 不一定 正、逆反应 速率的关系 在单位时间内消耗了m mol A，同时生成了m mol A 是 在单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C 是 v(A)∶v(B)∶v(C)∶c(D)＝m∶n∶p∶q 不一定 在单位时间内生成了n mol B，同时消耗了q mol D 不一定 压强 m＋n≠p＋q时，总压强不变(其他条件一定) 是 m＋n＝p＋q时，总压强不变(其他条件一定) 不一定 混合气体的 平均相对分 子质量 当m＋n≠p＋q时，不变 是 当m＋n＝p＋q时，不变 不一定 气体的密度 ρ＝ ，密度不变 不一定 颜色 反应体系内有色物质的颜色保持不变 是 温度 绝热体系内温度不变 是 口诀：“变量不变，平衡出现”。即所用标志必须随着反应的进行在改变，当“变量”不变了，说明达到了平衡。 （4）平衡状态判断“三”关注 ①关注反应条件：是恒温恒容，恒温恒压，还是绝热恒容容器。 ②关注反应特点：等体积还是非等体积反应。 ③关注特殊情况：反应中是否有固体参加或生成，或固体的分解。 解题指导 当m＋n＝p＋q时，不变 不一定 气体的密度 ρ＝ ，密度不变 不一定 颜色 反应体系内有色物质的颜色保持不变 是 温度 绝热体系内温度不变 是 口诀：“变量不变，平衡出现”。即所用标志必须随着反应的进行在改变，当“变量”不变了，说明达到了平衡。 （4）平衡状态判断“三”关注 ①关注反应条件：是恒温恒容，恒温恒压，还是绝热恒容容器。 ②关注反应特点：等体积还是非等体积反应。 ③关注特殊情况：反应中是否有固体参加或生成，或固体的分解。 考向04 影响化学平衡的因素 【例4】油气开采的废气含有，一种处理方法是高温将其分解：  ，在2 L恒容密闭容器中充入1 mol 发生该反应(此时为堇紫色气体)。下列说法正确的是 A．反应达平衡后充入Ne气体使总压强增大，反应速率加快，平衡逆向移动 B．调控反应温度，可使(g)浓度达到0.25 mol/L C．2 mol (g)的能量高于1 mol (g)和2mol(g)的总能量 D．当气体的颜色不变时，反应达平衡 【答案】D 【解析】A．恒容下充入Ne，各物质浓度不变，反应速率不变，平衡不移动，A错误；B．可逆反应无法完全转化，S2浓度无法达到0.25mol/L（理论极限为0.25mol/L），B错误；C．反应吸热，产物的总能量高于反应物，2mol H2S的能量低于1 mol (g)和2mol(g)的总能量，C错误；D．S2为堇紫色气体，颜色不变说明其浓度不再变化，反应达平衡，D正确；故答案选D。 1．外界条件对化学平衡移动影响的理解 （1）浓度：①浓度指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应离子的浓度。②改变纯固体或纯液体的量对平衡无影响。 （2）温度：任何化学反应都伴有能量的变化(放热或吸热)，所以，改变温度一定会使化学平衡发生移动。 （3）压强： ①无气体参与的化学反应，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使无气体物质存在的化学平衡发生移动。 ②对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，改变压强后，正、逆反应速率同时、同等程度地改变，因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。 ③“无关气体”(不与原平衡体系中各物质反应的气体)对化学平衡的影响。 a.恒温、恒容条件下 原平衡体系充入体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动 b.恒温、恒压条件下 原平衡体系充入容器容积增大―→体系中各组分的浓度减小 反应前后气体分子数相等的反应,　平衡不移动反应前后气体分子数不相等的反应,　平衡向气体分子数增大的方向移动。 （4）催化剂：催化剂同等程度改变正逆反应速率，不影响平衡移动。 2．勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动，这就是勒夏特列原理，也称化学平衡移动原理。 【提醒】勒夏特列原理中“减弱这种改变”的正确理解 （1）从定性角度看，平衡移动的方向为减弱外界条件变化的方向，如： 增大反应物的浓度，平衡就向减弱这种改变即反应物浓度减小的方向移动； 增大压强，平衡就向气体体积缩小即气体的物质的量减小、压强减小的方向移动； 升高温度，平衡就向吸热反应也就是使温度降低的方向移动； 这种移动可以理解为与条件改变 “对着干”！ （2）从定量角度看，平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变，而不能抵消更不能超越外界条件的改变。即外界因素对物质的影响大于平衡移动对物质的影响。 解题指导 考向05 化学平衡常数及计算 【例5】一定温度下，把2.5 mol A和2.5 mol B混合盛入容积为2 L的恒容密闭容器里，发生如下反应：，经5 s反应达平衡，在此5 s内C的平均反应速率为0.1 mol·L-1·s-1，同时生成1 mol D．下列叙述正确的是 A．该反应的平衡常数表达式为： B．反应达到平衡状态时，A的转化率为40% C．达到平衡后，容器内压强与初始压强之比为：6：5 D．再加入2.5 mol A和2.5 mol B，平衡正向移动，再次平衡后A的转化率增大 【答案】C 【解析】5s内生成C的物质的量为，生成的C和D的物质的量相等，所以。A．平衡常数表达式中固体B的浓度不参与，根据分析正确表达式应为，A错误；B．A的转化量为，转化率为，B错误；C．初始气体总物质的量为2.5 mol（仅A），平衡时气体总物质的量为，恒温恒容下气体的压强比等于物质的量之比，比值为，C正确；D．B为固体，增加其量不影响平衡；增加A相当于增大压强，对于该反应增大压强有利于反应向左进行，再次平衡后A转化率降低，D错误；故答案选C。 1．平衡常数表达式 对于可逆反应mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g)，化学平衡常数K＝。 注意：（1）固体和液体纯物质一般不列入平衡常数表达式。例如，C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，平衡常数K＝，又如CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)，平衡常数K=c(CO2)。 （2）化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关，同一个化学反应，书写的方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数也不同，但这些平衡常数可以相互换算。如合成氨反应，若写成N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，则K＝；若写成N2(g)＋H2(g) NH3(g)，则K1＝。这里K≠K1，显然K＝K12。 （3）对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即K正＝。 2．影响因素 对于一个给定的化学方程式，化学平衡常数只和温度有关。 3．化学平衡常数“三点”应用 （1）判断反应进行的程度 K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。 （2）计算转化率 依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。 （3）判断平衡移动方向 对于可逆反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，浓度商(Q)表达式为： Q＝。浓度商与平衡常数有如下关系： 当Q＝K时，反应处于平衡状态，v正＝v逆； 当Q<K时，反应向正反应方向进行，v正>v逆； 当Q>K时，反应向逆反应方向进行，v正<v逆。 4．化学平衡的计算——“三段式”分析法 （1）“三段式”计算模式 　　　　 mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g) 起始量/mol a b 0 0 转化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转) 对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转) 则有①平衡常数K＝。 ②平衡时A的物质的量浓度：c(A)＝ mol·L－1。 ③平衡时A的转化率：α＝×100%，A、B的转化率之比为α(A)∶α(B)＝∶。 ④平衡时A的体积分数：φ(A)＝×100%。 ⑤平衡时和开始时的压强比：＝。 ⑥混合气体的密度：ρ(混)＝ g·L－1。 ⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量：＝ g·mol－1。 ⑧生成物产率＝×100%。 （2）基本解题思路 ①设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 ②确定三个量：根据反应的化学方程式确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量(物质的量浓度或物质的量)，并按（1）中“模式”列三段式。 ③解答题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物的转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等，计算出题目的答案。 解题指导 （3）对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即K正＝。 2．影响因素 对于一个给定的化学方程式，化学平衡常数只和温度有关。 3．化学平衡常数“三点”应用 （1）判断反应进行的程度 K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。 （2）计算转化率 依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。 （3）判断平衡移动方向 对于可逆反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，浓度商(Q)表达式为： Q＝。浓度商与平衡常数有如下关系： 当Q＝K时，反应处于平衡状态，v正＝v逆； 当Q<K时，反应向正反应方向进行，v正>v逆； 当Q>K时，反应向逆反应方向进行，v正<v逆。 4．化学平衡的计算——“三段式”分析法 （1）“三段式”计算模式 　　　　 mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g) 起始量/mol a b 0 0 转化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转) 对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转) 则有①平衡常数K＝。 ②平衡时A的物质的量浓度：c(A)＝ mol·L－1。 ③平衡时A的转化率：α＝×100%，A、B的转化率之比为α(A)∶α(B)＝∶。 ④平衡时A的体积分数：φ(A)＝×100%。 ⑤平衡时和开始时的压强比：＝。 ⑥混合气体的密度：ρ(混)＝ g·L－1。 ⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量：＝ g·mol－1。 ⑧生成物产率＝×100%。 （2）基本解题思路 ①设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 ②确定三个量：根据反应的化学方程式确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量(物质的量浓度或物质的量)，并按（1）中“模式”列三段式。 ③解答题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物的转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等，计算出题目的答案。 ⑥混合气体的密度：ρ(混)＝ g·L－1。 ⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量：＝ g·mol－1。 ⑧生成物产率＝×100%。 （2）基本解题思路 ①设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 ②确定三个量：根据反应的化学方程式确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量(物质的量浓度或物质的量)，并按（1）中“模式”列三段式。 ③解答题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物的转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等，计算出题目的答案。 考向06 化学平衡图像的分析 【例6】以下图像和叙述错误的是 A．图甲：该图像表示的反应方程式为2A=3B+C，0-2s内平均反应速率v(C)=0.4mol/(L•s) B．图乙：某温度下发生反应：，t1时刻改变的条件可以是加入催化剂 C．图丙：对图中反应升高温度，该反应平衡常数增大 D．图丁：对于反应：， 【答案】A 【解析】A．图甲中根据该变量之比等于计量系数之比得到该图象表示的反应方程式为2A=3B+C，甲中容器体积未知，无法计量C的反应速率，故A错误；B.．图乙：某温度下发生反应，根据图中信息得到t1时刻改变的条件可能是加入催化剂，可能是加压，故B正确；C．图丙：对图中反应升高温度，正反应增大的速率大于逆反应增大的速率，说明平衡正向移动，该反应是吸热反应，升高温度，该反应平衡常数增大，故C正确；D．图丁：根据“先拐先平数值大”原理可知，升高温度，C%降低，则升高温度平衡向逆向移动，所以上述反应正反应为放热反应。根据下面两根曲线得到P2＞P1，从下到上，增大压强，C%增大，说明正向移动，即正向是体积减小的反应，即 ，故D正确；故选A。 1．化学平衡图像的解题思路 （1）分析图像 ①看面：即看清楚纵坐标和横坐标所对应的物理量； ②看线：即看清楚线的走向(增、减性和斜率的大小)和变化趋势(渐变和突变)； ③看点：即看清楚一些特殊点(起点、拐点、交点、接点、最高点、最低点的意义)； ④看是否要做辅助线(等温线、等压线、平衡线)。 （2）联想规律 联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。 （3）做出判断 根据分析图像的结果与规律做对比，做出符合题目要求的判断。 2．化学平衡图像的基本类型 （1）浓度—时间图 可用于：①写出化学反应方程式；②求反应物的转化率。 由图像可得出的结论：反应方程式A+2B3C；A的转化率=33.3%，B的转化率=66.7%。 （2）速率-时间图 ①已知引起平衡移动的因素，判断反应是吸热或放热，反应前后气体体积的变化。 ②(已知反应)判断引起平衡移动的因素。 图1 图2 结论：图1：引起平衡移动的因素是 增大反应物的浓度，平衡将向 正方向移动。 图2：引起平衡移动的因素是减小生成物的浓度，平衡将向正方向移动。 （3）速率-时间图 图1，已知对某平衡改变温度时有如下图变化，则温度的变化是升高 (升高或降低)，平衡向 正 反应方向移动，正反应是 吸 热反应。 图1 图2 图2，若对正反应吸热的可逆反应平衡后降低温度，画出平衡移动过程中的v—t图。 图3，对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，改变压强时有如下图变化，则压强变化是增大_(增大或减小)，平衡向 逆 反应方向移动，m+n ＜ (>、<、=)p+q。 图3 图4 图4，若对以上反应已知m+n>p+q，平衡后降低压强时，画出相关的v – t图。 图5，对于反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)(正反应放热)有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的因素可能是什么？并说明理由。 图5 分析：由于v正、v逆均有不同程度的增大， 引起平衡移动的因素可能是：A． 升高温度 B． 增大压强。根根据反应方程式，升高温度平衡向逆反应方向移动，与图示相符；增大压强平衡向正反应方向移动，与图示不相符。故此题中引起平衡移动的因素是升高温度。 图6，对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)有如下图所示的变化，请分析t1时的改变因素可能是什么？并说明理由。 图6 结论：由于v正、v逆相同程度的增大，t1时的改变因素可能是加入(正)催化剂或当m+n=p+q时增大压强，平衡没有移动。 （4）速率－时间图 ①确定t1、t2、t3时刻的操作：t1_降温__、t2 加压 、t3 减小浓度 。 ②该反应正向是：_放_(吸、放)热反应。气体物质的量增大(增大、减小)的反应。 （5）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断正反应是_吸_(放、吸)热反应。 （6）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 判断m+n与p+q的关系：m+n__＜__p+q （7）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 判断正反应是__放__(放、吸)热反应。 （8）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 ①对于反应mA(g)+nB(gpC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n__=__p+q ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n＜_p+q；正反应是_吸__(放、吸)热反应。 （9）某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_放_(放、吸)热反应。 （10）某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图 ①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_放__p+q；正反应是_＜_(放、吸)热反应。 ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_=__p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ④对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示( AD ) A．B物质的转化率 B．正反应的速率 C．平衡体系中的A% D．平衡体系中的C% (11)其它 ①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_放_(放、吸)热反应。 ④对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＜_p+q。 解题指导 图1 图2 图2，若对正反应吸热的可逆反应平衡后降低温度，画出平衡移动过程中的v—t图。 图3，对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，改变压强时有如下图变化，则压强变化是增大_(增大或减小)，平衡向 逆 反应方向移动，m+n ＜ (>、<、=)p+q。 图3 图4 图4，若对以上反应已知m+n>p+q，平衡后降低压强时，画出相关的v – t图。 图5，对于反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)(正反应放热)有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的因素可能是什么？并说明理由。 图5 分析：由于v正、v逆均有不同程度的增大， 引起平衡移动的因素可能是：A． 升高温度 B． 增大压强。根根据反应方程式，升高温度平衡向逆反应方向移动，与图示相符；增大压强平衡向正反应方向移动，与图示不相符。故此题中引起平衡移动的因素是升高温度。 图6，对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)有如下图所示的变化，请分析t1时的改变因素可能是什么？并说明理由。 图6 图6 结论：由于v正、v逆相同程度的增大，t1时的改变因素可能是加入(正)催化剂或当m+n=p+q时增大压强，平衡没有移动。 （4）速率－时间图 ①确定t1、t2、t3时刻的操作：t1_降温__、t2 加压 、t3 减小浓度 。 ②该反应正向是：_放_(吸、放)热反应。气体物质的量增大(增大、减小)的反应。 （5）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断正反应是_吸_(放、吸)热反应。 （6）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 判断m+n与p+q的关系：m+n__＜__p+q （7）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 判断正反应是__放__(放、吸)热反应。 （8）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 ①对于反应mA(g)+nB(gpC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n__=__p+q ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n＜_p+q；正反应是_吸__(放、吸)热反应。 （9）某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_放_(放、吸)热反应。 （10）某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图 ①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_放__p+q；正反应是_＜_(放、吸)热反应。 ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_=__p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ④对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示( AD ) A．B物质的转化率 B．正反应的速率 C．平衡体系中的A% D．平衡体系中的C% (11)其它 ①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_放_(放、吸)热反应。 ④对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＜_p+q。 结论：由于v正、v逆相同程度的增大，t1时的改变因素可能是加入(正)催化剂或当m+n=p+q时增大压强，平衡没有移动。 （4）速率－时间图 ①确定t1、t2、t3时刻的操作：t1_降温__、t2 加压 、t3 减小浓度 。 ②该反应正向是：_放_(吸、放)热反应。气体物质的量增大(增大、减小)的反应。 （5）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断正反应是_吸_(放、吸)热反应。 （6）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 判断m+n与p+q的关系：m+n__＜__p+q （7）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 判断正反应是__放__(放、吸)热反应。 （8）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 ①对于反应mA(g)+nB(gpC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n__=__p+q ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n＜_p+q；正反应是_吸__(放、吸)热反应。 （9）某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_放_(放、吸)热反应。 （10）某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图 ①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_放__p+q；正反应是_＜_(放、吸)热反应。 ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_=__p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ④对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示( AD ) A．B物质的转化率 B．正反应的速率 C．平衡体系中的A% D．平衡体系中的C% (11)其它 ①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_放_(放、吸)热反应。 ④对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＜_p+q。 判断m+n与p+q的关系：m+n__=__p+q ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n＜_p+q；正反应是_吸__(放、吸)热反应。 （9）某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_放_(放、吸)热反应。 （10）某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图 ①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_放__p+q；正反应是_＜_(放、吸)热反应。 ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_=__p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ④对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示( AD ) A．B物质的转化率 B．正反应的速率 C．平衡体系中的A% D．平衡体系中的C% (11)其它 ①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_放_(放、吸)热反应。 ④对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＜_p+q。 判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_=__p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ④对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示( AD ) A．B物质的转化率 B．正反应的速率 C．平衡体系中的A% D．平衡体系中的C% (11)其它 ①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_放_(放、吸)热反应。 ④对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＜_p+q。 正反应是_放_(放、吸)热反应。 ④对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＜_p+q。 考向07 化学反应进行方向的判断 【例7】工业合成氨的反应为：，在时，，，下列叙述正确的是 A．该反应在时不能正向自发进行 B．低温利于自发，没有必要在高温条件下反应 C．升高温度、增大压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动 D．将从混合气中分离出去有利于化学平衡向生成氨的方向移动 【答案】D 【解析】A．计算ΔG=ΔH−TΔS=−92.2 kJ/mol – 298 K × ()≈−33.14 kJ/mol＜0，反应在298 K时能自发进行，A错误；B．低温虽有利于自发，但工业需高温提高反应速率，B错误；C．该反应为放热反应，气体分子数减少，升高温度使平衡逆向移动，增大压强使平衡正向移动，C错误；D．分离NH3减少生成物浓度，平衡正向移动，D正确；故答案选D。 1．熵变ΔS的判断方法： （1）气体体积增大的反应，熵增加，ΔS>0。 （2）气体体积减小的反应，熵减小，ΔS<0。 （3）物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，熵变为正值，是熵增加的过程，即ΔS>0。 2．复合判据ΔG＝ΔH－TΔS的应用： （1）ΔG<0，反应能自发进行。 （2）ΔG＝0，反应达到平衡状态。 （3）ΔG>0，反应不能自发进行。 小结：“坐标法”判断反应能否自发进行 注意：根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0判断的只是反应自发进行的可能性，具体反应能否实际发生，还涉及反应速率的问题。 解题指导 考向08 生产条件的选择与优化 【例8】在硫酸工业中，  。下表为在不同温度和压强条件下，该反应达到平衡时SO2的转化率数据。下列相关叙述正确的是 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1 MPa 1 MPa 10 MPa 450 97.5 99.2 99.7 550 85.6 94.9 98.3 A．实际生产中应采用50 MPa高压 B．通入过量O2可增大该反应的平衡常数 C．回收并循环使用尾气中的SO2可提高其转化率 D．低温、高压条件下有利于提高SO2的反应速率 【答案】C 【解析】A．由表可知，1 MPa时二氧化硫的转化率已接近100%，实际生产中采用50 MPa高压会导致生产设备成本过高、能源消耗过大，所以实际生产中不需要采用高压，A错误；B．平衡常数仅与温度有关，通入过量O2不影响K值，B错误；C．回收并循环使用尾气中的二氧化硫，可以提高原料的利用率，增大二氧化硫的转化率，C正确；D．低温会降低反应速率，高压虽能提高速率但低温的负面影响更显著，D错误；故选C。 合成氨生产条件的选择和优化 （1）压强的选择 根据合成氨反应的热化学方程式，正向反应气体体积减小，从平衡控制的角度来看，合成氨时压强越大越好。但压强越大，对材料强度和设备制造的要求越高。这将大大增加生产投资，并可能降低综合经济效益。目前，我国合成氨厂一般采用的压强10MPa～30MPa。 （2）温度的选择 根据平衡移动原理，合成氨应该采用低温以提高平衡转化率。但是温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡时间过长，这在工业生产中是很不经济的。因此，需要选择一个合适的温度。目前，实际生产一般采用的温度是400～500℃。 （3）催化剂的选择 即使在高温、高压下，N2和H2的化合反应仍然进行得十分缓慢，通常需要加入催化剂。目前，合成氨工业中普遍使用的是以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。铁触媒500℃左右时活性最大，这也是合成氨反应一般选择在400～500℃进行的重要原因。 小结:合成氨反应的调控 工业合成氨的适宜条件 压强 10～30 MPa 温度 400～500 ℃ 催化剂 铁触媒 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 解题指导 2 / 31 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元 化学反应速率与化学平衡 考向 题号 难度 答题情况 正确 错误 01 化学反应速率的计算与比较 1 简单 2 简单 3 中等 02 化学反应速率的影响因素 4 简单 5 简单 6 中等 03 化学平衡状态的判断 7 简单 8 简单 9 中等 04 影响化学平衡的因素 10 简单 11 中等 12 中等 05 化学平衡常数及计算 13 简单 14 中等 15 较难 06 化学平衡图像的分析 16 简单 17 中等 18 中等 19 简单 20 中等 21 较难 07 化学反应进行方向的判断 22 简单 23 简单 24 中等 08 生产条件的选择与优化 25 简单 26 简单 27 中等 综合评价 1．在2 L恒容密闭容器中进行反应，5 min后X减少了0.3 mol，则此反应0~5 min内的平均速率v为 A． B． C． D． 2．在容积不变的密闭容器中，与反应生成，其化学反应速率分别用表示。已知：，则该反应可表示为 A． B． C． D． 3．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．②>③>④>① C．①>④>③>② D．①>④>③>② 4．下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是 A．增大反应物浓度，可以提高活化分子百分数，从而提高反应速率 B．加入催化剂可以降低活化能，活化分子百分数虽然没变，但可以加快反应速率 C．升高温度，增加了活化分子的百分数，从而提高反应速率 D．增大压强，就可提高单位体积内活化分子数，从而提高反应速率 5．下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．与反应生成CO时，增加的量能使反应速率增大 B．化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1指1s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1 C．合成氨的反应是一个放热反应，升高温度，化学反应速率减小 D．化学反应速率较大的反应，反应现象不一定明显 6．实验室利用如下试剂探究影响反应速率的因素：0.1mol/L溶液、0.1mol/L溶液、0.5mol/L溶液、蒸馏水、热水。下列说法错误的是 A．反应原理为 B．增大溶液浓度，单位体积内活化分子数增多 C．升高温度，反应速率加快 D．通过观察溶液产生气泡的快慢判断反应速率大小 7．可逆反应  。一定温度下，在某恒容密闭容器中发生该反应，下列不能说明该反应达到平衡状态的是 A．混合气体的压强不变 B．体系的温度不变 C．混合气体的密度不变 D．的消耗速率是的消耗速率的2倍 8．工业合成尿素[]的反应为：  。恒温恒容下，向反应器中通入一定物质的量的和，不能说明该反应一定达到化学平衡状态的是 A．容器中压强不再变化 B． C． D．混合气体密度不再变化 9．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中(容器容积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒温下使其达到平衡：。下列可判断该反应已达到平衡的是 A．容器中气体的密度不变 B．消耗同时生成 C．容器中气体的平均摩尔质量不变 D．容器中氨气的体积分数不变 10．下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的有几项 ①高压比常压更有利于合成氨反应 ②将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应 ③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 ④选取适宜的温度，使K成蒸气从反应混合物中分离出来 ⑤加入催化剂有利于氮气的氧化 ⑥由、和组成的平衡体系加压后颜色变深 ⑦475℃时比室温更有利于转化成 A．2项 B．3项 C．4项 D．5项 11．在一定条件下的密闭容器中发生反应：  。当达到平衡时，下列各项措施中，能同时提高反应速率和乙烷转化率的是 A．缩小容器的容积 B．恒容下通入氢气 C．分离出部分氢气 D．升高反应的温度 12．下列说法不正确的是 A．某温度下，反应已达到平衡，压缩体积后达到新平衡时，的浓度不变 B．平衡常数越大，反应物的转化率越大；但反应物的转化率越大，平衡常数不一定越大 C．在一定条件下，可逆反应达到平衡后，保持恒温恒容，再通入一定量，平衡逆向移动，且达到新平衡时的百分含量增大 D．在合成氨反应中：，一定条件下，将通入恒容的容器中反应，当物质的量分数不变时不能判断可逆反应是否达平衡状态 13．一定温度下，向2.0L的恒容密闭容器中充入1.6molCO、1.6molNO，发生反应，经过一段时间后达平衡。不同时间测得如下表所示。下列说法错误的是 0 5 10 15 20 1.6 1.2 0.9 0.8 0.8 A．该温度下，该反应的平衡常数 B．反应在前10s的平均速率为 C．保持其他条件不变，升高温度，达到新平衡时，则反应的 D．相同温度下，起始时向容器中充入，则此时 14．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中，发生反应： 。该反应的平衡常数的负对数值(-lgK)随温度(T)的变化如图所示，下列说法不正确的是 A．该反应的ΔH>0 B．A点对应状态的平衡常数 C．NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 D．30℃时，B点对应状态的v(正)<v(逆) 15．在一定体积的密闭容器中，进行如下反应：，其化学平衡常数和温度的关系如下表所示： ℃ 700 800 830 1000 1200 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 下列说法错误的是 A．该反应化学平衡常数的表达式 B．该反应为吸热反应 C．某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：，试判此时的温度为830℃ D．700℃下，测得某容器中、、CO、浓度均为则此时 16．某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示，下列说法中正确的是 A．30min时该反应使用了催化剂 B．8min时A的反应速率为 C．反应方程式中的，正反应为放热反应 D．40min时该反应可能为增大压强，平衡逆向移动 17．下列图象中可用来表示  的正确图象是 A B C D 18．下列叙述与图对应的是 A．对于达到平衡状态的反应图①N2(g)+3H2(g)2NH3(g)表示在t0时刻扩大容器体积，平衡逆向移动 B．由图②可知，、满足反应：2A(g)+B(g)4C(g) C．图③表示的反应方程式为2AB+3C D．对于反应，图④y轴可以表示Y的百分含量 19．向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A．反应速率： B． C．点a、b、c对应的平衡常数： D．的平衡转化率 20．在恒温恒容的密闭容器中通入一定量的A和B，发生反应：，下图是A的正反应速率v(A)随时间变化的示意图。下列说法正确的是 A．曲线上的c、d两点表示反应达到平衡状态 B．a～c段速率加快的原因可能是生成物对反应起催化作用 C．反应物A的浓度：a点小于b点 D．若ab段和bc段时间相等，则A的转化率：ab段等于bc段 21．乙烯气相直接水合反应制备乙醇：  。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下：[起始时，；a点容器体积为)]。下列分析不正确的是 A．乙烯气相直接水合反应的 B．图中a点对应的乙醇体积分数约为 C．图中压强的大小关系为： D．达到平衡状态a、b所需要的时间： 22．下列反应的的是 A．氮气和氢气反应制氨气 B．二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应 C．氯化氢溶于水 D．煅烧大理石 23．下列说法正确的是 A．常温下反应不能自发进行，则该反应 B．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小 C．可使用广泛pH试纸测量“84”消毒液的pH D．合成氨反应中增大压强可以增大单位体积内活化分子百分数，从而加快反应速率 24．自由能变()能综合判断化学反应的方向。的随温度T的变化如图所示，关于该反应的说法正确的是 A． B．在任何温度下均可自发进行 C．平衡常数K随温度升高而增大 D．升高温度，增大，减小 25．在合成氨的工业中，为增加氨的日产量而采取的措施中，与平衡移动无关的是 A．不断将氨分离出来 B．使用催化剂 C．增大原料气的浓度 D．采用Pa的压强 26．工业上通常采用铁触媒、在400~500℃和10MPa~30MPa的条件下合成氨，合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92.4kJ·mol−1   ΔS=-200 J·K−1·mol−1。下列说法正确的是 A．采用10MPa~30MPa的高压能促进反应正向进行，增大反应的平衡常数 B．采用400-500℃的高温有利于提高单位时间反应物的转化率和氨气产率 C．使用铁触媒可以提高反应速率，但不改变反应热 D．该反应在常温下不能自发 27．如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是 A．步骤①中净化可以防止催化剂中毒 B．步骤③、④、⑤均有利于提高正逆化学反应速率 C．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 D．工业合成氨反应，该反应能在低温自发进行 考向01 化学反应速率的计算与比较 【例1】某温度下，在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：，12s时生成C的物质的量为0.8mol（反应进程如图所示）。下列说法中正确的是 A．化学计量系数之比b：c=1：2，且2v(B)=v(C) B．12s时，B的转化率为75% C．0～2s内，D的平均反应速率为 D．图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率 一、化学反应速率的计算 1．公式法：v＝＝ 2．运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。 3．“三段式”法 （1）求解化学反应速率计算题的一般步骤： a．写出有关反应的化学方程式； b．找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；转化量之比等于化学计量数之比； c．根据已知条件列方程计算。 反应： mA(g)＋ nB(g) pC(g)　 起始/(mol·L－1) a b c 转化/(mol·L－1) x 某时刻(t s)/(mol·L－1) a－x b－ c＋ 再利用化学反应速率的定义求算 v(A)＝ mol·L－1·s－1；v(B)＝ mol·L－1·s－1；v(C)＝ mol·L－1·s－1。 （2）计算中注意以下量的关系： 对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)； 对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)； 转化率＝×100%。 二、速率大小比较 1．化学反应速率大小比较方法——“三步法” （1）“一看”单位是否一致，不一致转化为同一单位，其转化公式为1 mol·L－1·s－1＝60 mol·L－1·min－1。 （2）“二化”将不同物质表示的反应速率转化为同一物质表示的化学反应速率。 （3）“三比较”比较数值大小。 2．化学反应速率大小比较方法——比值法 （1）转化为同一单位表示，其转化公式为1 mol·L－1·s－1＝60 mol·L－1·min－1。 （2）比较化学反应速率与化学计量数的比值。 如反应aA＋bB===cC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较与，若>，则A表示的反应速率比B表示的大。 解题指导 转化率＝×100%。 二、速率大小比较 1．化学反应速率大小比较方法——“三步法” （1）“一看”单位是否一致，不一致转化为同一单位，其转化公式为1 mol·L－1·s－1＝60 mol·L－1·min－1。 （2）“二化”将不同物质表示的反应速率转化为同一物质表示的化学反应速率。 （3）“三比较”比较数值大小。 2．化学反应速率大小比较方法——比值法 （1）转化为同一单位表示，其转化公式为1 mol·L－1·s－1＝60 mol·L－1·min－1。 （2）比较化学反应速率与化学计量数的比值。 如反应aA＋bB===cC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较与，若>，则A表示的反应速率比B表示的大。 考向02 化学反应速率的影响因素 【例2】某同学设计实验探究丙酮碘化反应中，丙酮(无色液体)、I2、H+浓度对化学反应速率的影响。 已知： 编号 丙酮溶液 I2溶液 盐酸 蒸馏水 溶液褪色的时间/s ① ② ③ ④ 下列说法正确的是 A．对比实验①和②无法探究丙酮浓度对反应速率的影响 B．如果t1大于t3，可知I2浓度越大，反应速率越慢 C．实验③中，以丙酮表示的反应速率为 D．实验④中，a=1mL，根据实验①和④可探究H+浓度对反应速率的影响 1．内因——反应物的性质：影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质。例如金属钠与冷水剧烈反应，而镁和沸水仅能微弱反应。 2．外因——不同的外界条件对化学反应速率影响 （1）浓度：增大浓度、速率增大；减少浓度、速率减小；但改变纯固体或纯液体的量对化学反应速率没有影响。 （2）压强：必须有气体参加；压强的改变实质是改变浓度。 如：恒温恒压和恒温恒容时，通入“无关气体”对速率的影响关键看是否改变了物质的浓度。 ①保持体积不变，通入He虽然容器内压强变大，但各反应物的浓度不变，所以速率不变。 ②保持压强不变时，通入He容器的容积要变大，因此，反应体系各物质浓度减少，故速率减小。 （3）温度：无论是吸热反应还是放热反应，升高温度，速率增大，降低温度，速率减小。 （4）催化剂：催化剂只改变反应速率，不改变反应的方向，也不改变反应热的大小，若是可逆反应，则同等程度改变正、逆反应速率。 （5）其他因素对化学反应速率的影响 如增大反应物接触面积、光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等，均会对化学反应速率产生影响。 解题指导 考向03 化学平衡状态的判断 【例3】羟基氮化硼可高效催化乙烷氧化脱氢制乙烯，其反应为  。若在2 L恒容绝热密闭容器中通入2 mol 和2 mol 发生上述反应，下列不能说明该反应达到平衡的是 A．每消耗1 mol ，同时断裂4 mol 键 B．混合气体密度保持不变 C．体系温度保持不变 D．混合气体平均摩尔质量保持不变 （1）直接标志：①v正=v逆；②各组分百分含量（或体积分数）不随时间变化而变化。 （2）间接标志：①各物质浓度不随时间改变而改变；②各物质的物质的量不随时间改变而改变；③各气体的压强不随时间改变而改变；④气体的颜色不随时间改变而改变；⑤气体的密度不随时间改变而改变；⑥气体平均相对分子质量不随时间改变而改变。 （3）以恒容条件下反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例来说明 可能的情况举例 是否已 达平衡 体系中 各成分 的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 是 各物质的质量或各物质的质量分数一定 是 各气体的体积或体积分数一定 是 总体积、总压强或总物质的量一定 不一定 正、逆反应 速率的关系 在单位时间内消耗了m mol A，同时生成了m mol A 是 在单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C 是 v(A)∶v(B)∶v(C)∶c(D)＝m∶n∶p∶q 不一定 在单位时间内生成了n mol B，同时消耗了q mol D 不一定 压强 m＋n≠p＋q时，总压强不变(其他条件一定) 是 m＋n＝p＋q时，总压强不变(其他条件一定) 不一定 混合气体的 平均相对分 子质量 当m＋n≠p＋q时，不变 是 当m＋n＝p＋q时，不变 不一定 气体的密度 ρ＝ ，密度不变 不一定 颜色 反应体系内有色物质的颜色保持不变 是 温度 绝热体系内温度不变 是 口诀：“变量不变，平衡出现”。即所用标志必须随着反应的进行在改变，当“变量”不变了，说明达到了平衡。 （4）平衡状态判断“三”关注 ①关注反应条件：是恒温恒容，恒温恒压，还是绝热恒容容器。 ②关注反应特点：等体积还是非等体积反应。 ③关注特殊情况：反应中是否有固体参加或生成，或固体的分解。 解题指导 可能的情况举例 是否已达平衡 体系中 各成分 的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 是 各物质的质量或各物质的质量分数一定 是 各气体的体积或体积分数一定 是 总体积、总压强或总物质的量一定 不一定 正、逆反应 速率的关系 在单位时间内消耗了m mol A，同时生成了m mol A 是 在单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C 是 v(A)∶v(B)∶v(C)∶c(D)＝m∶n∶p∶q 不一定 在单位时间内生成了n mol B，同时消耗了q mol D 不一定 压强 m＋n≠p＋q时，总压强不变(其他条件一定) 是 m＋n＝p＋q时，总压强不变(其他条件一定) 不一定 混合气体的 平均相对分 子质量 当m＋n≠p＋q时，不变 是 当m＋n＝p＋q时，不变 不一定 气体的密度 ρ＝ ，密度不变 不一定 颜色 反应体系内有色物质的颜色保持不变 是 温度 绝热体系内温度不变 是 口诀：“变量不变，平衡出现”。即所用标志必须随着反应的进行在改变，当“变量”不变了，说明达到了平衡。 （4）平衡状态判断“三”关注 ①关注反应条件：是恒温恒容，恒温恒压，还是绝热恒容容器。 ②关注反应特点：等体积还是非等体积反应。 ③关注特殊情况：反应中是否有固体参加或生成，或固体的分解。 考向04 影响化学平衡的因素 【例4】油气开采的废气含有，一种处理方法是高温将其分解：  ，在2 L恒容密闭容器中充入1 mol 发生该反应(此时为堇紫色气体)。下列说法正确的是 A．反应达平衡后充入Ne气体使总压强增大，反应速率加快，平衡逆向移动 B．调控反应温度，可使(g)浓度达到0.25 mol/L C．2 mol (g)的能量高于1 mol (g)和2mol(g)的总能量 D．当气体的颜色不变时，反应达平衡 1．外界条件对化学平衡移动影响的理解 （1）浓度：①浓度指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应离子的浓度。②改变纯固体或纯液体的量对平衡无影响。 （2）温度：任何化学反应都伴有能量的变化(放热或吸热)，所以，改变温度一定会使化学平衡发生移动。 （3）压强： ①无气体参与的化学反应，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使无气体物质存在的化学平衡发生移动。 ②对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，改变压强后，正、逆反应速率同时、同等程度地改变，因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。 ③“无关气体”(不与原平衡体系中各物质反应的气体)对化学平衡的影响。 a.恒温、恒容条件下 原平衡体系充入体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动 b.恒温、恒压条件下 原平衡体系充入容器容积增大―→体系中各组分的浓度减小 反应前后气体分子数相等的反应,　平衡不移动反应前后气体分子数不相等的反应,　平衡向气体分子数增大的方向移动。 （4）催化剂：催化剂同等程度改变正逆反应速率，不影响平衡移动。 2．勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动，这就是勒夏特列原理，也称化学平衡移动原理。 【提醒】勒夏特列原理中“减弱这种改变”的正确理解 （1）从定性角度看，平衡移动的方向为减弱外界条件变化的方向，如： 增大反应物的浓度，平衡就向减弱这种改变即反应物浓度减小的方向移动； 增大压强，平衡就向气体体积缩小即气体的物质的量减小、压强减小的方向移动； 升高温度，平衡就向吸热反应也就是使温度降低的方向移动； 这种移动可以理解为与条件改变 “对着干”！ （2）从定量角度看，平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变，而不能抵消更不能超越外界条件的改变。即外界因素对物质的影响大于平衡移动对物质的影响。 解题指导 考向05 化学平衡常数及计算 【例5】一定温度下，把2.5 mol A和2.5 mol B混合盛入容积为2 L的恒容密闭容器里，发生如下反应：，经5 s反应达平衡，在此5 s内C的平均反应速率为0.1 mol·L-1·s-1，同时生成1 mol D．下列叙述正确的是 A．该反应的平衡常数表达式为： B．反应达到平衡状态时，A的转化率为40% C．达到平衡后，容器内压强与初始压强之比为：6：5 D．再加入2.5 mol A和2.5 mol B，平衡正向移动，再次平衡后A的转化率增大 1．平衡常数表达式 对于可逆反应mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g)，化学平衡常数K＝。 注意：（1）固体和液体纯物质一般不列入平衡常数表达式。例如，C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)，平衡常数K＝，又如CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)，平衡常数K=c(CO2)。 （2）化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关，同一个化学反应，书写的方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数也不同，但这些平衡常数可以相互换算。如合成氨反应，若写成N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，则K＝；若写成N2(g)＋H2(g) NH3(g)，则K1＝。这里K≠K1，显然K＝K12。 （3）对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即K正＝。 2．影响因素 对于一个给定的化学方程式，化学平衡常数只和温度有关。 3．化学平衡常数“三点”应用 （1）判断反应进行的程度 K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。 （2）计算转化率 依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。 （3）判断平衡移动方向 对于可逆反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，浓度商(Q)表达式为： Q＝。浓度商与平衡常数有如下关系： 当Q＝K时，反应处于平衡状态，v正＝v逆； 当Q<K时，反应向正反应方向进行，v正>v逆； 当Q>K时，反应向逆反应方向进行，v正<v逆。 4．化学平衡的计算——“三段式”分析法 （1）“三段式”计算模式 　　　　 mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g) 起始量/mol a b 0 0 转化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转) 对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转) 则有①平衡常数K＝。 ②平衡时A的物质的量浓度：c(A)＝ mol·L－1。 ③平衡时A的转化率：α＝×100%，A、B的转化率之比为α(A)∶α(B)＝∶。 ④平衡时A的体积分数：φ(A)＝×100%。 ⑤平衡时和开始时的压强比：＝。 ⑥混合气体的密度：ρ(混)＝ g·L－1。 ⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量：＝ g·mol－1。 ⑧生成物产率＝×100%。 （2）基本解题思路 ①设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 ②确定三个量：根据反应的化学方程式确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量(物质的量浓度或物质的量)，并按（1）中“模式”列三段式。 ③解答题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物的转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等，计算出题目的答案。 解题指导 （3）判断平衡移动方向 对于可逆反应mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，浓度商(Q)表达式为： Q＝。浓度商与平衡常数有如下关系： 当Q＝K时，反应处于平衡状态，v正＝v逆； 当Q<K时，反应向正反应方向进行，v正>v逆； 当Q>K时，反应向逆反应方向进行，v正<v逆。 4．化学平衡的计算——“三段式”分析法 （1）“三段式”计算模式 　　　　 mA(g)＋nB(g)⇌pC(g)＋qD(g) 起始量/mol a b 0 0 转化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转) 对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转) 则有①平衡常数K＝。 ②平衡时A的物质的量浓度：c(A)＝ mol·L－1。 ③平衡时A的转化率：α＝×100%，A、B的转化率之比为α(A)∶α(B)＝∶。 ④平衡时A的体积分数：φ(A)＝×100%。 ⑤平衡时和开始时的压强比：＝。 ⑥混合气体的密度：ρ(混)＝ g·L－1。 ⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量：＝ g·mol－1。 ⑧生成物产率＝×100%。 （2）基本解题思路 ①设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 ②确定三个量：根据反应的化学方程式确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量(物质的量浓度或物质的量)，并按（1）中“模式”列三段式。 ③解答题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物的转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等，计算出题目的答案。 考向06 化学平衡图像的分析 【例6】以下图像和叙述错误的是 A．图甲：该图像表示的反应方程式为2A=3B+C，0-2s内平均反应速率v(C)=0.4mol/(L•s) B．图乙：某温度下发生反应：，t1时刻改变的条件可以是加入催化剂 C．图丙：对图中反应升高温度，该反应平衡常数增大 D．图丁：对于反应：， 1．化学平衡图像的解题思路 （1）分析图像 ①看面：即看清楚纵坐标和横坐标所对应的物理量； ②看线：即看清楚线的走向(增、减性和斜率的大小)和变化趋势(渐变和突变)； ③看点：即看清楚一些特殊点(起点、拐点、交点、接点、最高点、最低点的意义)； ④看是否要做辅助线(等温线、等压线、平衡线)。 （2）联想规律 联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。 （3）做出判断 根据分析图像的结果与规律做对比，做出符合题目要求的判断。 2．化学平衡图像的基本类型 （1）浓度—时间图 可用于：①写出化学反应方程式；②求反应物的转化率。 由图像可得出的结论：反应方程式A+2B3C；A的转化率=33.3%，B的转化率=66.7%。 （2）速率-时间图 ①已知引起平衡移动的因素，判断反应是吸热或放热，反应前后气体体积的变化。 ②(已知反应)判断引起平衡移动的因素。 图1 图2 结论：图1：引起平衡移动的因素是 增大反应物的浓度，平衡将向 正方向移动。 图2：引起平衡移动的因素是减小生成物的浓度，平衡将向正方向移动。 （3）速率-时间图 图1，已知对某平衡改变温度时有如下图变化，则温度的变化是升高 (升高或降低)，平衡向 正 反应方向移动，正反应是 吸 热反应。 图1 图2 图2，若对正反应吸热的可逆反应平衡后降低温度，画出平衡移动过程中的v—t图。 图3，对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，改变压强时有如下图变化，则压强变化是增大_(增大或减小)，平衡向 逆 反应方向移动，m+n ＜ (>、<、=)p+q。 图3 图4 图4，若对以上反应已知m+n>p+q，平衡后降低压强时，画出相关的v – t图。 图5，对于反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)(正反应放热)有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的因素可能是什么？并说明理由。 图5 分析：由于v正、v逆均有不同程度的增大， 引起平衡移动的因素可能是：A． 升高温度 B． 增大压强。根根据反应方程式，升高温度平衡向逆反应方向移动，与图示相符；增大压强平衡向正反应方向移动，与图示不相符。故此题中引起平衡移动的因素是升高温度。 图6，对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)有如下图所示的变化，请分析t1时的改变因素可能是什么？并说明理由。 图6 结论：由于v正、v逆相同程度的增大，t1时的改变因素可能是加入(正)催化剂或当m+n=p+q时增大压强，平衡没有移动。 （4）速率－时间图 ①确定t1、t2、t3时刻的操作：t1_降温__、t2 加压 、t3 减小浓度 。 ②该反应正向是：_放_(吸、放)热反应。气体物质的量增大(增大、减小)的反应。 （5）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断正反应是_吸_(放、吸)热反应。 （6）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 判断m+n与p+q的关系：m+n__＜__p+q （7）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 判断正反应是__放__(放、吸)热反应。 （8）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 ①对于反应mA(g)+nB(gpC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n__=__p+q ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n＜_p+q；正反应是_吸__(放、吸)热反应。 （9）某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_放_(放、吸)热反应。 （10）某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图 ①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_放__p+q；正反应是_＜_(放、吸)热反应。 ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_=__p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ④对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示( AD ) A．B物质的转化率 B．正反应的速率 C．平衡体系中的A% D．平衡体系中的C% (11)其它 ①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_放_(放、吸)热反应。 ④对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＜_p+q。 解题指导 图1 图2 图2，若对正反应吸热的可逆反应平衡后降低温度，画出平衡移动过程中的v—t图。 图3，对于mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，改变压强时有如下图变化，则压强变化是增大_(增大或减小)，平衡向 逆 反应方向移动，m+n ＜ (>、<、=)p+q。 图3 图4 图4，若对以上反应已知m+n>p+q，平衡后降低压强时，画出相关的v – t图。 图5，对于反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)(正反应放热)有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的因素可能是什么？并说明理由。 图5 分析：由于v正、v逆均有不同程度的增大， 引起平衡移动的因素可能是：A． 升高温度 B． 增大压强。根根据反应方程式，升高温度平衡向逆反应方向移动，与图示相符；增大压强平衡向正反应方向移动，与图示不相符。故此题中引起平衡移动的因素是升高温度。 图6，对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)有如下图所示的变化，请分析t1时的改变因素可能是什么？并说明理由。 图6 图6 结论：由于v正、v逆相同程度的增大，t1时的改变因素可能是加入(正)催化剂或当m+n=p+q时增大压强，平衡没有移动。 （4）速率－时间图 ①确定t1、t2、t3时刻的操作：t1_降温__、t2 加压 、t3 减小浓度 。 ②该反应正向是：_放_(吸、放)热反应。气体物质的量增大(增大、减小)的反应。 （5）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断正反应是_吸_(放、吸)热反应。 （6）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 判断m+n与p+q的关系：m+n__＜__p+q （7）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 判断正反应是__放__(放、吸)热反应。 （8）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 ①对于反应mA(g)+nB(gpC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n__=__p+q ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n＜_p+q；正反应是_吸__(放、吸)热反应。 （9）某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_放_(放、吸)热反应。 （10）某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图 ①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_放__p+q；正反应是_＜_(放、吸)热反应。 ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_=__p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ④对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示( AD ) A．B物质的转化率 B．正反应的速率 C．平衡体系中的A% D．平衡体系中的C% (11)其它 ①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_放_(放、吸)热反应。 ④对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＜_p+q。 结论：由于v正、v逆相同程度的增大，t1时的改变因素可能是加入(正)催化剂或当m+n=p+q时增大压强，平衡没有移动。 （4）速率－时间图 ①确定t1、t2、t3时刻的操作：t1_降温__、t2 加压 、t3 减小浓度 。 ②该反应正向是：_放_(吸、放)热反应。气体物质的量增大(增大、减小)的反应。 （5）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断正反应是_吸_(放、吸)热反应。 （6）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 判断m+n与p+q的关系：m+n__＜__p+q （7）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 判断正反应是__放__(放、吸)热反应。 （8）某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压强)图 ①对于反应mA(g)+nB(gpC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n__=__p+q ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n＜_p+q；正反应是_吸__(放、吸)热反应。 （9）某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_放_(放、吸)热反应。 （10）某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图 ①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_放__p+q；正反应是_＜_(放、吸)热反应。 ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_=__p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ④对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示( AD ) A．B物质的转化率 B．正反应的速率 C．平衡体系中的A% D．平衡体系中的C% (11)其它 ①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_放_(放、吸)热反应。 ④对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＜_p+q。 判断m+n与p+q的关系：m+n__=__p+q ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n＜_p+q；正反应是_吸__(放、吸)热反应。 （9）某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_放_(放、吸)热反应。 （10）某物质的转化率(或百分含量)-温度(或压强)图 ①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_放__p+q；正反应是_＜_(放、吸)热反应。 ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_=__p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ④对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示( AD ) A．B物质的转化率 B．正反应的速率 C．平衡体系中的A% D．平衡体系中的C% (11)其它 ①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_放_(放、吸)热反应。 ④对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＜_p+q。 判断m+n与p+q的关系：m+n_＞_p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_=__p+q；正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ④对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)(正反应吸热)有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示( AD ) A．B物质的转化率 B．正反应的速率 C．平衡体系中的A% D．平衡体系中的C% (11)其它 ①对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ②对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_吸_(放、吸)热反应。 ③对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 正反应是_放_(放、吸)热反应。 ④对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＜_p+q。 正反应是_放_(放、吸)热反应。 ④对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 判断m+n与p+q的关系：m+n_＜_p+q。 考向07 化学反应进行方向的判断 【例7】工业合成氨的反应为：，在时，，，下列叙述正确的是 A．该反应在时不能正向自发进行 B．低温利于自发，没有必要在高温条件下反应 C．升高温度、增大压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动 D．将从混合气中分离出去有利于化学平衡向生成氨的方向移动 1．熵变ΔS的判断方法： （1）气体体积增大的反应，熵增加，ΔS>0。 （2）气体体积减小的反应，熵减小，ΔS<0。 （3）物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，熵变为正值，是熵增加的过程，即ΔS>0。 2．复合判据ΔG＝ΔH－TΔS的应用： （1）ΔG<0，反应能自发进行。 （2）ΔG＝0，反应达到平衡状态。 （3）ΔG>0，反应不能自发进行。 小结：“坐标法”判断反应能否自发进行 注意：根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0判断的只是反应自发进行的可能性，具体反应能否实际发生，还涉及反应速率的问题。 解题指导 考向08 生产条件的选择与优化 【例8】在硫酸工业中，  。下表为在不同温度和压强条件下，该反应达到平衡时SO2的转化率数据。下列相关叙述正确的是 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1 MPa 1 MPa 10 MPa 450 97.5 99.2 99.7 550 85.6 94.9 98.3 A．实际生产中应采用50 MPa高压 B．通入过量O2可增大该反应的平衡常数 C．回收并循环使用尾气中的SO2可提高其转化率 D．低温、高压条件下有利于提高SO2的反应速率 合成氨生产条件的选择和优化 （1）压强的选择 根据合成氨反应的热化学方程式，正向反应气体体积减小，从平衡控制的角度来看，合成氨时压强越大越好。但压强越大，对材料强度和设备制造的要求越高。这将大大增加生产投资，并可能降低综合经济效益。目前，我国合成氨厂一般采用的压强10MPa～30MPa。 （2）温度的选择 根据平衡移动原理，合成氨应该采用低温以提高平衡转化率。但是温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡时间过长，这在工业生产中是很不经济的。因此，需要选择一个合适的温度。目前，实际生产一般采用的温度是400～500℃。 （3）催化剂的选择 即使在高温、高压下，N2和H2的化合反应仍然进行得十分缓慢，通常需要加入催化剂。目前，合成氨工业中普遍使用的是以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。铁触媒500℃左右时活性最大，这也是合成氨反应一般选择在400～500℃进行的重要原因。 小结:合成氨反应的调控 工业合成氨的适宜条件 压强 10～30 MPa 温度 400～500 ℃ 催化剂 铁触媒 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 解题指导 22 / 24 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $