专题02 化学反应速率与化学平衡（期末复习讲义）高二化学上学期苏教版

该高中化学期末复习讲义围绕“化学反应速率与化学平衡”主题，通过表格对比考查重点与命题角度，结合归纳总结梳理15个核心要点，构建“概念-原理-应用”知识脉络，清晰呈现速率计算、平衡状态判断、工业合成氨等重难点内在联系。 讲义亮点在于“破·重难题型”设计，如化学平衡图像分析题通过“先拐先平数值大”方法点拨培养科学思维，分层验收练习助力不同学生提升，为教师精准教学和学生自主复习提供系统支持。

专题2 化学反应速率与化学平衡（期末复习讲义） 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 化学反应速率的概念及表示方法 化学反应速率的计算 化学反应速率的大小比较 化学反应速率的测定 利用能够直接观察的某些性质测定 利用科学仪器测量出的性质进行测定 影响化学反应速率的因素 浓度 温度 压强 催化剂 接触面积等 活化能 活化能的概念 活化能的计算 活化能与焓变的关系 自发过程和自发反应 自发反应的类型 自发反应的判断 化学反应进行方向的判据 熵判据 焓判据 一般化学反应进行方向的判断 工业生产的条件 可逆反应 可逆反应的条件 可逆反应的判断 化学平衡状态 化学平衡状态的建立 化学平衡状态的判断 化学平衡常数 化学平衡常数的计算 化学平衡常数与外界条件的关系 平衡转化率 平衡转化率的计算 外界条件对平衡转化率的影响 化学平衡的移动 化学平衡移动原理 化学平衡移动的特征 化学平衡移动的影响因素 外界条件对化学平衡移动的影响 等效平衡 勒夏特列原理 是否符合勒夏特列原理的判断 应用勒夏特列原理解释平衡移动现象 工业合成氨的条件 浓度、温度、压强、催化剂的对合成氨的影响及条件选择 化学平衡图像 温度、浓度、压强、催化剂对平衡影响的图像 分布系数图像 对数图像 要点01 化学反应速率的概念及表示方法 1．化学反应速率的定义 化学反应速率是用来衡量__化学反应进行的快慢__程度的物理量。 2．化学反应速率的表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的__减小__或生成物浓度的__增大__(均为正值)来表示。 3．数学表达式及单位 v＝____，单位为__mol·L－1·min－1__或__mol·L－1·s－1__等。 4．化学反应速率与化学计量数的关系 对于已知反应：mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，在同一段时间内，用不同物质来表示该反应速率，当单位相同时，反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的__化学计量数__之比。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝__m∶n∶p∶q__或v(A)＝v(B)＝v(C)＝v(D)。如在一个2 L的容器中发生反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)，加入2 mol A,1s后剩余1.4 mol，则v(A)＝__0.3_mol·L－1·s－1__，v(B)＝__0.1_mol·L－1·s－1__，v(C)＝__0.2_mol·L－1·s－1__。 5．化学反应速率计算的三种方法 (1)定义式法：v(B)＝＝。 (2)比例关系式：化学反应速率之比等于化学计量数之比，如mA(g)＋nB(g)===pC(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p或＝＝。(这一公式最好用) (3)三段式法： 化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式” 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。 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t1 s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 　　 　　 　 t1s时/(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。 6．化学反应速率大小的比较方法 (1)归一法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。 如对于反应2SO2＋O22SO3，如果①v(SO2)＝2 mol·L－1·min－1，②v(O2)＝3 mol·L－1·min－1, ③v(SO3)＝4 mol·L－1·min－1，比较反应速率的大小，可以将三者表示的反应速率都转化为O2表示的反应速率再作比较。换算得出①v(O2)＝1 mol·L－1·min－1，③v(O2)＝2 mol·L－1·min－1，则反应速率的大小关系为②＞③＞①。 (2)比值法：将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物质的化学计量数，然后对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，若＞，则反应速率A＞B。 归｜纳｜总｜结 (1)化学反应速率一般指反应的平均反应速率而不是瞬时反应速率，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物质来表示化学反应速率，因为固体和纯液体物质的浓度可视为常数。 (4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。 要点02 化学反应速率的测定 1．测定原理 根据化学反应速率表达式，实验中需要测定不同反应时刻反应物(或生成物)的浓度。 2．测定方法 （1）利用能够直接观察的某些性质测定，如通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率，或测量一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。 （2）利用科学仪器测量出的性质进行测定，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。 （3）在溶液中进行的反应，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，常常利用颜色变化和浓度变化间的比例关系来测量反应速率。 3.测量化学反应速率时，常采用的方法 （1）对于有气体生成的反应：可测定相同时间内收集气体的体积或收集等量气体所用的时间。 （2）对于有固体参加的反应，可测定一段时间内消耗固体质量的多少。 （3）对于有酸碱参与的反应，可测定一段时间内溶液中氢离子或氢氧根离子浓度的变化。 （4）对于有颜色变化的反应，可测定溶液变色所需时间。 （5）对于有沉淀生成的反应，可测定溶液变浑浊所需的时间。 要点03 影响化学反应速率的因素 1．内因(主要因素)：反应物本身的结构与__性质__，反应类型相同，但反应物不同，反应速率不同。 如相同条件下，Na、Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系是__Na＞Mg＞Al__。 2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)。 归｜纳｜总｜结 (1)分析外界因素对化学反应速率的影响时3注意： ①催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。 ②升高温度正反应速率和逆反应速率都加快，但加快的程度不同；降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢，但减慢的程度不同，吸热反应的反应速率总是受温度影响大。 ③对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。 (2)压强对反应速率的影响情况： 压强只对有气体参与的化学反应速率有影响。 ①恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。 ②恒温时，对于恒容密闭容器。 a．充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。 b．充入“惰性”气体总压强增大―→反应物浓度未改变―→反应速率不变。 ③恒温恒压时。 充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。 要点04 活化能 1.基元反应与反应历程 概念 示例 基元 反应 大多数化学反应都是分几步完成的，其中的　每一步反应　称为基元反应 2HIH2＋2I· 反应 历程 基元反应构成的　反应序列　称为反应历程（又称反应机理） 反应2HIH2＋I2分两步：①2HIH2＋2I· ②2I·I2 简单 反应 反应物一步直接转化为反应产物，其总反应就是基元反应，这类反应又称为简单反应 H＋＋OH－H2O 活化 能 基元反应过程需经历一个高能量的中间状态，此时形成一种旧键没有完全断裂、新键没有完全形成的过渡态，　过渡态的能量　与反应物的平均能量之差Ea称为基元反应的活化能 Ea为正反应活化能，Ea'为逆反应活化能 提醒　同一反应，在不同条件下的反应历程也可能不同。 2．活化分子、活化能、有效碰撞。 ①活化分子：能够发生__有效碰撞__的分子。 ②活化能(如下图)： 图中E1为__活化能__，使用催化剂时的活化能为__E3__，反应热为__E1－E2__。 ③有效碰撞：活化分子之间能够引发__化学__反应的碰撞。 3．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。 归｜纳｜总｜结 催化剂、活化能与化学反应速率的关系 →→→→→ 催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。 要点05 自发过程和自发反应 自发过程 含义 在一定条件下，不用借助外力就可以自发进行的过程。 特点 能量角度：体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。 混乱度角度：在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。 自发反应 定义 在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的化学反应。 自发反应的特征 具有方向性，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯定不自发。 体系趋向于从高能量状态转变为低能量状态。 体系趋向于从有序体系转变为无序体系。 归｜纳｜总｜结 (1)某些自发反应需在一定条件下才能自动进行，非自发反应具备了一定条件也能发生。 要点06 化学反应进行方向的判据 判据 内容 注意事项 焓判据 放热反应过程中体系能量降低（ΔH＜0），有利于反应自发进行 有些吸热反应也可以自发进行，故不能仅用反应焓变来判断反应能否自发进行 熵判据 熵增加（ΔS＞0）有利于反应自发进行 有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，故不能仅用反应熵变来判断反应能否自发进行 吉布斯自由能判据（ΔG＝ΔH－TΔS） ΔG　＜　0，则反应能自发进行 ΔG　＞　0，则反应不能自发进行；ΔG＝0，则反应处于平衡状态 示例 化学反应 ΔH/ （kJ·mol－1） ΔS/ （J·mol－1·K－1） 能否自发进行 2KClO3（s）2KCl（s）＋3O2（g） －78.03 ＋494.4 ΔH＜0，ΔS＞0，任何温度下都能自发进行 CO（g）C（s，石墨）＋O2（g） ＋110.5 －89.4 ΔH＞0，ΔS＜0，任何温度下都不能自发进行 4Fe（OH）2（s）＋2H2O（l）＋O2（g）4Fe（OH）3（s） －444.3 －280.1 ΔH＜0，ΔS＜0，低温下能自发进行 CaCO3（s）CaO（s）＋CO2（g） ＋178.2 ＋169.6 ΔH＞0，ΔS＞0，高温下能自发进行 归｜纳｜总｜结 （1）常见的熵增过程 ①同一种物质的不同状态：S(g)＞S(l)＞S(s)。 ②反应后气体物质的量增加的反应。 （2）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。 要点07 可逆反应 定义 在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。 特点 二同 a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。 一小 反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。 表示 在方程式中用“”表示。 归｜纳｜总｜结 （1）平衡时，反应物与生成物同时存在，任一组分的转化率都　小于　100％。 （2）能量转化可逆：若正反应是吸（放）热反应，则逆反应是　放（吸）　热反应。 要点08 化学平衡状态 1.定义： 在一定条件下的__可逆__反应中，反应物和生成物的__浓度__不再随时间的延长而发生变化，__正反应速率__和__逆反应速率__相等的状态。 2.建立过程： 在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。化学平衡的建立过程可用如下v－t图像表示。图像分析： 反应开始时反应物浓度最大，v(正)最大，生成物浓度为0，v(逆)为 ↓ 反应进行时反应物浓度逐渐减小→v(正)　　　　　。生成物浓度由零逐渐增大→v(逆)从零　　　　　  ↓ 达到平衡时v(正)　　　　v(逆)，反应混合物中各组分的浓度　　　　，即达到化学平衡状态。 【答案】2. 零 逐渐减小　逐渐增大　=　保持不变 3.化学平衡特征 【答案】3..正反应速率　逆反应速率　质量和浓度 4.判断化学平衡状态的标志 角度 标志 正、逆反应速率 ①用同一种物质表示的反应速率v正　＝　v逆时，反应达到平衡。 ②反应方程式[如aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（g）]中用不同物质表示的反应速率＝时，反应达到平衡 浓度 （含量） ①反应方程式中任意一种物质的浓度　保持不变　时，反应达到平衡。 ②反应方程式中各物质的质量分数（或气体体积分数、物质的量分数等）保持不变时，反应达到平衡 平衡常数 物质的浓度商（Qc）　等于　化学平衡常数（Kc）时，反应达到平衡 归｜纳｜总｜结 (1)可逆反应不等同于可逆过程，可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化。 (2)化学反应的平衡状态可以从正反应方向建立，也可以从逆反应方向建立。 (3)化学反应达到平衡状态的正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等。 (4)化学反应达平衡状态时，各组分的浓度、百分含量保持不变，但不一定相等。 要点09 化学平衡常数 1．化学平衡常数 (1)含义 在一定__温度__下，当一个可逆反应达到__化学平衡__时，生成物__浓度幂之积__与反应物__浓度幂之积__的比值是一个常数，简称平衡常数，用符号__K__表示。化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 (2)表达式 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在一定温度下达到平衡时，平衡常数的表达式： K＝____。 ①平衡常数表达式中，各物质的浓度均为平衡时的浓度。其书写形式与化学方程式的书写有关。 ②固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中。 (3)意义 ①K值越大，正反应进行的程度__越大__，反应物的转化率__越大__。当K＞__105__时，可以认为反应进行得较完全。 ②K值越小，正反应进行的程度__越小__，反应物的转化率__越小__。当K＜__10－5__时，认为反应很难进行。 (4)影响因素 ①内因：__反应物本身__的性质。 ②外因：只受__温度__影响，与__浓度__、__压强__、__催化剂__等外界因素无关。即在一定温度下，平衡常数保持不变。 (5)平衡常数的应用 ①判断、比较可逆反应进行的程度 一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应： K值 正反应进行 的程度 平衡时生 成物浓度 平衡时反应 物浓度 反应物 转化率 越大 __越大__ __越大__ __越小__ __越高__ 越小 __越小__ __越小__ __越大__ __越低__ ②判断正在进行的可逆反应的方向以及反应是否达到平衡 对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若浓度商Qc＝，则将浓度商和平衡常数作比较可得可逆反应所处的状态。 ③判断可逆反应的反应热 2.化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。 若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数也会改变。 已知两反应的平衡常数分别为K1、K2。 ①若两反应互为逆反应，则K1•K2＝1。 ②若两反应的反应物和生成物相同，反应1的系数是反应2的n倍，则K1＝K。 ③若两反应相加，则总反应的平衡常数K＝K1•K2。 ④若两反应相减，则总反应的平衡常数K＝。 归｜纳｜总｜结 使用化学平衡常数应注意的问题 (1)化学平衡常数K值的大小是可逆反应进行程度的标志，它能够表示可逆反应进行的程度。一个反应的K值越大，表明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，反应物的转化率也越大。可以说，化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。 (2)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 (3)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看作“1”，而不计入平衡常数表达式中。如H2O(l)的浓度，固体物质的浓度均不写，但水蒸气浓度要写。 (4)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变，正、逆反应的平衡常数互为倒数；若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。 要点10 平衡转化率 1.定义 某一反应物的平衡转化率α等于该物质在反应中已转化的量(如物质的量、物质的量浓度等)与该物质起始总量的比值。 2.表达式 平衡转化率α＝×100% 对于反应aA＋bBcC＋dD，反应物A的平衡转化率为α(A)＝×100%，式中c0(A)和c(A)分别表示A的初始浓度和A的平衡浓度。 3.意义 反应的平衡转化率能表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。 归｜纳｜总｜结 平衡转化率的几点注意事项 (1)在同一条件下，平衡转化率是最大的转化率。 (2)产率＝×100%，“产率”不一定是平衡状态下的。 (3)催化剂可以提高产率，但是不能提高平衡转化率。 (4)平衡时混合物组分的百分含量＝×100% 要点11 化学平衡的移动 1．化学平衡移动的过程 2．化学平衡移动与化学反应速率的关系 化学平衡发生移动的根本原因是外界条件的改变造成了v正≠v逆，其具体情况如下： (1)v正__＞__v逆，平衡向正反应方向移动。 (2)v正__＝__v逆，平衡不移动。 (3)v正__＜__v逆，平衡向逆反应方向移动。 归｜纳｜总｜结 ①化学反应速率改变，平衡不一定发生移动。 ②化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变(v正≠v逆)。 要点12 化学平衡移动的影响因素 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向　　　　方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向　　　　方向移动 压强(对有气体参加的反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数　　　的方向移动 减小压强 向气体分子总数　　　的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡　　　移动 温度 升高温度 向　　　　反应方向移动 降低温度 向　　　　反应方向移动 催化剂 同等程度改变v(正)、v(逆),平衡不移动 【答案】正反应　逆反应　减小　增大　不　吸热　放热 归｜纳｜总｜结 “稀有气体”对化学平衡的影响： ①恒温、恒容条件： 原平衡体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→v正、v逆不变→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→体系内各气体浓度同等程度减小(等同减压) 平衡不移动平衡向气体体积增大的方向移动 要点13 勒夏特列原理 1.内容：如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 2.平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。 归｜纳｜总｜结 ①“减弱这种改变”——升温平衡向着吸热反应方向移动；增大反应物浓度平衡向反应物浓度减小的方向移动；增大压强平衡向气体物质的量减小的方向移动。 ②化学平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变，而不能完全抵消外界条件的改变，更不能超过外界条件的变化。 要点14 工业合成氨的条件 1.合成氨反应进行的方向 N2（g）＋3H2（g）2NH3（g），已知在298 K时，ΔH＝－92.2 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1，ΔG＝　－33.14　kJ·mol－1（保留两位小数），该反应能正向自发进行。 2.合成氨反应限度 增大压强、降低温度有利于化学平衡向生成NH3的方向移动。N2和H2的物质的量之比为1∶3（理论投料比）时，平衡转化率最高。 3.合成氨反应的速率 在特定条件下，合成氨反应的速率与参与反应的物质浓度的关系式为 4.工业合成氨适宜条件的选择 催化剂 温度 压强 采用　铁触媒　为催化剂（填催化剂名称），该催化剂在500 ℃左右时活性最大 采用400～500 ℃，原因是　使催化剂的活性较高　 采用10 MPa～30 MPa。压强越大，对材料的强度和设备的制造要求越高，需要的动力越大，会大大增加生产投资，降低综合经济效益 归｜纳｜总｜结 N2的吸附分解所需活化能最高，是控制总反应速率的关键步骤。工业生产时适当提高N2的比例，即按n（N2）∶n（H2）＝1∶2.8投料，并及时分离出NH3，促使平衡正向移动。 要点15 化学平衡图像 1．常见化学平衡的图像类型 (1)浓度—时间图像 浓度—时间图像可以直观地反映每一时刻的浓度变化。 因此可用于列三段式或求解反应方程式中的化学计量数之比(化学计量数之比＝浓度变化量之比)。 (2)速率—时间图像 此类图像定性揭示了v(正)、v(逆)随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)变化规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动方向等。 (3)转化率(或含量)—时间关系图 该类图像主要看斜率的大小，斜率的大小反映速率的大小，可理解为“先拐先平数值大”，即图像先拐弯的先达到平衡，对应的温度或压强大。 (4)恒压(温)线 (5)几种特殊的图像 ①对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH＜0，M点前，表示反应未达到平衡，则v正＞v逆；M点为平衡点；M点后为平衡受温度的影响情况。 ②如图所示的曲线是在其他条件不变时，某反应物的最大转化率与温度的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正＞v逆的点是3，表示v正＜v逆的点是1，而2、4点表示v正＝v逆。 注意：该类图像在求解时，一定要先固定一个变量再探究物理量随另一变量的变化规律。 (6)速率、平衡综合图像 温度为T时，对于密闭容器中的反应： A(g)＋B(g)C(s)＋xD(g)　ΔH＞0 A、B、D物质的量浓度随时间的变化如图所示： 据此图可以分析出x的大小，某一段时间内的反应速率v(A)、v(B)或v(D)，可以求出该温度下反应的平衡常数，可以分析出15 min时的条件变化等。 2．化学平衡图像解读 (1)v－t图像解读 ①看改变条件的一瞬间(t1)，若v′正在v′逆上方，则平衡向正反应方向移动；反之，则平衡向逆反应方向移动。 ②若a、b重合为一点，则t1时刻改变的是某一物质的浓度。 ③若a、b不重合，则t1时刻可能是改变了温度或压强。 ④若v′正和v′逆改变程度相同，即v′正＝v′逆，平衡不移动，则t1时刻可能是使用了催化剂或是对反应前后气体分子数不变的反应改变压强。 (2)物质的量(或浓度或转化率)与时间关系的图像解读 ①每条曲线在转折点以前表示该条件下此反应未达平衡状态，转折点后表示已达平衡状态。 ②先出现转折点的则先达到平衡。如图甲，压强为p1条件下先达平衡，可推知p1＞p2；图乙中，温度为T2条件下先达平衡，可推知T2＞T1。根据Y表示的意义，可推断反应前后气体的化学计量数之和的大小，或判断正反应是吸热反应还是放热反应。 (3)等温(压)平衡曲线解读 ①纵坐标Y可表示物质的量、浓度、转化率以及物质的量分数等含义。 ②解题分析时，常需要作辅助线(对横坐标轴作垂线)，若横坐标表示温度(或压强)，则此辅助线为等温线(或等压线)。 ③如图丙所示，在曲线上的每个点(如B点)都达到平衡状态，若纵坐标表示反应物转化率，则有： A点是非平衡状态，若要达到平衡，需降低转化率，即平衡要向逆反应方向移动，此点v正＜v逆； C点是非平衡状态，若要达到平衡，需增大转化率，即平衡要向正反应方向移动，此点v正＞v逆； 处于平衡状态或非平衡状态的各点的反应速率，其大小主要由温度决定，故有vC＞vB＞vA。 (4)同一段时间内，不同温度下反应进程中某个量的图像解读 如图是不同温度下经过一段时间，某反应物的转化率与温度的关系。 ①此图像表明该反应的正反应为放热反应。若正反应为吸热反应，则同一时间段内温度越高，平衡正向移动程度越大，反应物的转化率越大，曲线应一直为增函数，与图像不符。 ②T1～T2段，反应未达到平衡，随温度升高，反应速率加快，反应物转化率增大。 ③T2点表示反应达到平衡状态。 ④T2～T3段是随温度升高平衡向吸热反应方向移动的结果，T2～T3段曲线上的点均为平衡点。 归｜纳｜总｜结 化学平衡图像题的解题技巧 (1)先拐先平。 在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的先达到平衡，说明该曲线表示的反应速率大，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。 (2)定一议二。 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，有时还需要作辅助线。 (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。 题型01 化学反应速率的大小比较与计算 【典例1】对于可逆反应，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】在不同条件下，用不同物质表示的化学反应速率数值的大小不能表示反应速率的快慢，需用同一物质表示化学反应速率，且注意单位一致，将选项中反应速率均转化成用物质A表示的速率。 A．； B．，根据化学计量系数比，； C．，根据化学计量系数比，； D．，根据化学计量系数比，； 数值最大的是表示的反应速率最快，故选B。 方｜法｜点｜拨 比较化学反应速率大小的方法 (1)基准法：①看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位 ②换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小 (2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，比较与，若＞，则A表示的反应速率比B大 【变式1-1】分别取100 mL 的两种一元酸HX和HY的溶液，加入足量的镁粉，充分反应后，收集到的体积分别为和。下列说法错误的是 A．相同条件下， B．若开始时，则HX一定是强酸 C．若开始时，则酸性HX>HY D．向反应后的溶液中加入足量氢氧化钠溶液，生成的沉淀质量相等 【答案】B 【解析】A．两种一元酸浓度和体积相同，物质的量相等，足量Mg反应时，无论强弱酸，均被完全消耗，相同条件下产生的H2体积相等，故，A正确； B．初始反应速率快（）仅说明HX的初始浓度更高，可能是强酸或解离度（电离程度）更高的弱酸（如HX的大于HY），无法直接断定HX为强酸，B错误； C．初始速率快表明HX的浓度更高，等物质的量浓度的两种酸，酸性强弱由解离能力（电离程度）决定，因此HX的酸性强于HY（无论是否为强酸），C正确； D．两反应中体积相等，生成的物质的量相同，加入足量NaOH后生成的沉淀质量相等，D正确； 故答案选B。 【变式1-2】一定温度下，在密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．时反应停止 B．a点时， C．反应的化学方程式为： D．反应开始到， 【答案】C 【解析】A．5min时，反应达到动态平衡，不是反应停止，A错误； B．a点时，A和B的物质的量相等，物质的量的变化量不相等，则，B错误； C．由图可知，，，，参加反应的各物质的化学计量数之比等于其变化的量之比，则反应的化学方程式为：，C正确； D．反应开始到5min，，，D错误； 故答案选C。 题型02 速率常数及速率方程 【典例2】某化学学习小组为探究的反应速率(v)与反应物浓度(c)的关系，在20℃条件下进行实验，所得的数据如下： 实验编号相关数据 ① ② ③ ④ ⑤ /mol·L-1 0.001 0.001 0.001 0.002 0.001 /mol·L-1 0.10 0.20 0.20 0.10 0.40 /mol·L-1 0.008 0.008 0.004 0.008 0.008 v/mol·L-1·s-1 已知，该反应的速率方程为(k为速率常数)。下列说法错误的是 A．速率方程中 B．速率方程中 C．实验⑤中， D．等浓度的、、，对反应速率的影响小 【答案】D 【解析】A．通过比较实验①和④，浓度加倍时速率翻倍，确定m=1；比较实验①和②，Br-浓度加倍时速率翻倍，确定n=1，因此m=n=1，A正确； B．比较实验②和③，H+浓度减半时速率变为原来的，说明速率与c2(H+)成正比，故p=2，B正确； C．根据速率方程，结合m=n=1，p=2，代入实验①数据计算出k=3.75，则实验⑤中，C正确； D．由上述分析可知，m=n=1，p=2，则等浓度的、、，对反应速率的影响大，D错误； 故答案选D。 方｜法｜点｜拨 正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系 对于基元反应aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（g）， 假设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＝。 【变式2-1】已知甲烷分解反应 。其正反应速率方程为，逆反应速率方程为(和为速率常数，只受温度影响)，1000℃达平衡时，。下列说法不正确的是 A．为提高化学反应速率，应选择适合高温条件的催化剂 B．其他条件不变，降温再次达到平衡时，可能存在 C．恒温恒压下通入气体，平衡正向移动，减小 D．根据该反应可推测，合成氨工业用熟铁作衬里代替钢铁是避免高压下氢气与碳反应 【答案】B 【解析】A．温度升高可以提升化学反应速率，催化剂可以提高化学反应速率，但催化剂对温度有要求，故选择适合高温条件的催化剂，提高化学反应速率，A正确； B．1000℃达平衡时，，其他条件不变，降温再次达到平衡时，可能存在，反应为吸热反应，温度降低，K值减小，B错误； C．恒温恒压下通入气体，增加容积减小，相当于减压，平衡正向移动， C正确； D．根据该反应可推测，合成氨工业用熟铁（含碳量低于钢铁）作衬里代替钢铁是避免高压下氢气与碳反应，产生杂质，D正确； 故选B。 【变式2-2】为减少对环境造成的㬌响，发电厂试图将废气中的进行合理利用，以获得重要工业产品。研究发现与合成的反应机理如下： ①快； ②快； ③慢。 反应②的速率方程，、、是速率常数。下列说法错误的是 A．反应②的平衡常数 B．反应①和②的活化能均大于反应③的活化能 C．要提高合成的速率，关链是提高反应③的速率 D．使用合适的催化剂不能增大平衡时的体积分数 【答案】B 【解析】A．反应②存在，，平衡时正逆反应速率相等，则K=，A正确； B．活化能越小，反应速率越快，则反应①和②的活化能小于反应③的活化能，B错误； C．慢反应决定整个反应速率，要提高合成COCl2的速率，关键是提高反应③的速率，C正确； D．催化剂不影响平衡移动，则选择合适的催化剂能加快该反应的速率，而平衡不移动则COC12的体积分数不变，D正确； 故选B。 题型03 反应历程中的活化能与反应速率 【典例3】N(CH3)3 (三甲胺)是重要的化工原料。在铜催化剂条件下，可将(CH3)2NCHO (简称DMF)转化为N(CH3)3。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜催化剂上)。下列说法错误的是 A．铜催化剂参与化学反应 B．1 mol DMF完全转化为三甲胺，会释放出1.02 eV的能量 C．升高温度，可以加快反应速率，但DMF的平衡转化率减小 D．该反应历程图中的最大能垒(活化能)为1.19 eV 【答案】B 【解析】A．催化剂通过参与反应形成中间产物，如吸附态物质*而降低反应的活化能，从而加快化学反应速率，根据图示可知铜催化剂参与化学反应，A正确； B．反应历程图模拟的是单个DMF分子的能量变化，1 mol DMF完全转化释放的能量应为单个分子能量变化1.02 eV与阿伏加德罗常数的乘积，即为1.02NA eV，而非直接为1.02 eV，B错误； C．由图可知反应物为0.0 eV，产物的能量为-1.02 eV，故反应物的能量高于产物的能量，发生反应时会放出多余的能量，因此该反应为放热反应。升高温度能够加快反应速率，但使化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致反应物DMF平衡转化率减小，C正确； D．能垒为过渡态与对应基元反应反应物的能量差。图中从中间态N(CH3)3+OH*+H*到产物的过渡态能量差最大，计算可得最大能垒(活化能)为：-1.02 eV - (-2.21 eV)=1.19 eV，即最大能垒为1.19 eV，D正确； 故合理选项是B。 方｜法｜点｜拨 反应历程题常见考向如下： 【变式3-1】合成氨反应历程和能量变化如图所示(*R表示微粒处于吸附状态)。 下列说法错误的是 A．决定总反应反应历程为 *N ＋3*H = *NH3 B．反应历程中的最低能垒(活化能)为90 C．升高温度，该反应历程中基元反应的速率加快 D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)  =—92 【答案】B 【解析】A．反应的活化能越大，反应速率越慢，总反应速率取决于慢反应，由图可知，过渡态II的活化能最大，则决定总反应反应历程为 *N ＋3*H = *NH3，故A正确； B．由图可知，反应历程中的最低能垒(90+34)kJ/mol=124kJ/mol，故B错误； C．升高温度，反应物的能量增大，活化分子和活化分子百分数增大，有效碰撞的次数增大，反应历程中基元反应的速率加快，故C正确； D．由图可知，合成氨反应的反应热△H =(100+308)kJ/mol—500kJ/mol=—92kJ/mol，反应的热化学方程式为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)  =—92，故D正确； 故选B。 【变式3-2】乙炔在表面选择加氢的反应机理如图，其中吸附在表面上的物种用*标注。下列叙述错误的是 A．上述乙炔加氢的反应为放热反应 B．过程能量升高 C．反应历程中的活化能最大 D．总反应方程式： 【答案】B 【解析】A．反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应 ，故A不选； B．乙炔气体吸附在表面能量降低 ，故B选； C．的活化能为85最大，故C不选； D．乙炔和氢气是反应物，生成物只有乙烯，其总反应为 ，故D不选； 故选：B。 题型04 影响化学反应速率的因素 【典例4】在生产、生活或者实验室实验中，下列措施不是用来调控化学反应速率的是 A．洗衣粉中添加酶 B．用粗锌粒和稀硫酸反应制取氢气 C．鲜肉放在冰箱中冷藏 D．合成氨时增大比 【答案】D 【解析】A．酶作为催化剂，洗衣粉中添加酶能加快去污反应的速率，属于调控反应速率，A不符合题意； B．粗锌含有杂质，形成微电池效应，加快反应速率，B不符合题意； C．低温降低鲜肉腐败相关反应的速率，属于调控反应速率，C不符合题意； D．合成氨时增大n(N2):n(H2)比，主要目的是通过增大N2浓度，使平衡右移以提高H2转化率和NH3产率，而非直接调控反应速率，D符合题意； 故选D。 易｜错｜提｜醒 由于固体和纯液体的浓度可视为常数，故改变其用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。 改变温度、使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素改变，反应速率是否发生变化要具体情况具体分析。 其他条件一定，升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率都要增大，只不过正、逆反应速率增加的程度不同。 【变式4-1】下列说法正确的是 A．活化分子间的碰撞都是有效碰撞，活化分子具有的能量叫做活化能 B．可逆反应都有一定的限度，限度越大，反应速率越快 C．升高温度，可以提高单位体积内活化分子百分数，从而提高反应速率 D．对于有气体参与的反应，增大压强可以提高单位体积内活化分子数，加快反应速率 【答案】C 【解析】A．活化分子间的碰撞需要适当取向才能成为有效碰撞，并非所有活化分子碰撞都有效，A错误； B．可逆反应的限度（平衡常数）与反应速率无直接关系，B错误； C．升高温度会使更多分子成为活化分子，导致活化分子百分数增加，单位时间内有效碰撞次数增大，反应速率增大，C正确； D．对于有气体参与的反应，通过缩小体积使体系压强增大，则单位体积内活化分子数增加，单位时间内有效碰撞次数增大，反应速率增大，若是在恒容条件下充入与反应无关的气体来增大体系总压强，反应物浓度不变，反应速率不变，D错误； 故选C。 【变式4-2】采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是 A．铁与稀硫酸反应制取时，用浓硫酸代替稀硫酸 B．NaOH溶液和稀硫酸反应时，增大反应体系的压强 C．Na与水反应时，增加水的用量 D．大理石与盐酸反应制取时，将块状大理石改为粉末状大理石 【答案】D 【解析】A．浓硫酸有强氧化性，无法与铁反应生成H2，A错误； B．NaOH与稀硫酸反应为溶液中的离子反应，增大压强不影响该反应速率，B错误； C．水为纯液体，增加用量不改变浓度，反应速率不变，C错误； D．将块状大理石改为粉末，增大固液接触面积，反应速率加快，D正确； 答案选D。 题型05 化学反应速率图像分析 【典例5】在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则下列说法正确的是 A．无催化剂时，反应不能进行 B．与催化剂I相比，Ⅱ使反应活化能更低 C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D．使用催化剂I时，0～2min内， 【答案】D 【解析】A．由图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物浓度也在增加，说明反应也在进行，A错误； B．由图可知，催化剂I比催化剂Ⅱ催化效果好，说明催化剂I使反应活化能更低，反应更快，则Ⅱ使反应活化能更高，B错误； C．由图可知，使用催化剂Ⅱ时，在0~2min 内Y的浓度变化了2.0mol/L，而a曲线表示的X的浓度变化了2.0mol/L，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化，C错误； D．使用催化剂Ⅰ时，在0~2min 内，Y的浓度变化了4.0 mol/L，则，由速率之比等于化学计量系数比，v(X) =v(Y) =×，D正确； 故答案选D。 方｜法｜点｜拨 有关化学反应速率的图像分析方法 （1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。 （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）抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，v(吸)＞v(放)，在速率－时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增；增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。 【变式5-1】在酶浓度和其他反应条件不变的情况下，反应速率(v)与底物(即反应物)浓度的关系如图所示。1902年HenriV。提出了酶一底物中间复合物学说，反应机理：首先由酶(E)与底物[S]生成酶—底物中间复合物(ES)，然后ES分解生成产物(P)和游离的酶(E)，即。图中称为米氏常数。 下列有关说法错误的是 A．的值等于反应速率为最大反应速率一半时的底物浓度 B．酶可以提高单位时间的底物转化率 C．当底物浓度大时，增加酶浓度可以提高反应的速率 D．反应的决速步是 【答案】D 【解析】A．所对应的反应速率为，则表示反应速率为最大反应速率一半时的底物浓度，A正确； B．催化剂降低反应活化能，提高底物转化率，酶是催化剂，则酶可以提高单位时间的底物转化率，B正确； C．底物和酶为1：1反应，因此当底物浓度大时，需要酶的浓度也很大才可以保持较大反应速率，C正确； D．反应的决速步是正反应：，D错误； 故答案为D。 【变式5-2】可逆反应，，，判断下列图像错误的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．可逆反应，ΔH<0，温度越高，反应速率越快，且达到平衡需要的时间越短，另外升高温度，平衡逆向移动，A的转化率降低，图像吻合，A正确； B．可逆反应，ΔH<0，在恒压条件下，升高温度，平衡逆向移动，C的百分含量降低；在恒温条件下，增大压强，平衡正向移动，C的百分含量增大，图像吻合，B正确； C．可逆反应，ΔH<0，达到平衡后，升高温度，正、逆反应速率都加快，且v(逆)增大幅度大于v(正)，平衡逆向移动，图像吻合，C正确； D．可逆反应达到平衡后，增大压强，正、逆反应速率都加快，且v(正)增大幅度大于v(逆)，平衡正向移动，图像不吻合，D错误； 故选D。 题型06 控制变量法的应用 【典例6】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 【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6-1】恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表而上发生的分解反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下浓度随时间的变化如下表所示。下列说法错误的是 编号 时间/min 表面积/ 0 20 40 60 80 ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② a 1.20 0.80 0.40 x ③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A．相同条件下，增加的浓度，反应速率增大 B．实验③， C．实验②，时处于平衡状态， D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大 【答案】A 【解析】A．由编号①②数据可知，在催化剂表面积相等的情况下，实验①的浓度是实验②的两倍，但反应20min后的消耗量都是0.4mol/L，说明增加的浓度，反应速率不变，故A错误； B．实验③，过程中，，故B正确； C．实验③中反应达到平衡时的浓度为0.4mol/L，而催化剂表面积的变化不会改变平衡状态，则实验②中反应达到平衡时的浓度为0.2mol/L，由因为实验②中的浓度是实验③的一半，等效于减小压强，平衡正向移动，的浓度减小，则实验②，时处于平衡状态，，故C正确； D．由编号②③数据可知，增大催化剂的表面积，消耗相同所用时间减小，反应速率增大，故D正确； 故选A。 【变式6-2】室温下按如图所示的装置进行实验(实验过程中反应体系温度保持不变)，5 s内消耗锌0.01 mol。下列说法正确的是 A．可用长颈漏斗替换分液漏斗 B．5 s内： C．5 s内： D．若药品足量，再消耗0.65g Zn的时间超过5 s 【答案】D 【解析】A．若用长颈漏斗替换分液漏斗，不方便控制反应进程，不能替换，故A错误； B．锌为纯固体，密度为定值，不能用单位时间内浓度的变化量来表示反应速率，故B错误； C．未知溶液体积，不能计算硫酸的反应速率，故C错误； D．随着反应进行，硫酸浓度变稀，反应时间变长，则再消耗0.65 g Zn的时间超过5s，故D正确； 故选：D。 题型07 自发过程和自发反应 【典例7】下列说法不正确的是 A．一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关 B．若某一反应，，则该反应在任何温度下都不能自发进行 C．在常温下能自发进行，则该反应 D．反应，一定能自发进行 【答案】C 【解析】A．反应的自发性由焓变（ΔH）和熵变（ΔS）共同决定，A正确； B．当ΔH>0且ΔS<0时，ΔG=ΔH−TΔS始终大于0，反应在任何温度下均不自发，B正确； C．反应2NO(g)+2CO(g)→N2(g)+2CO2(g)的气体物质的量减少（4→3），ΔS<0。常温下自发（ΔG<0）需ΔH<0，C错误； D．ΔH<0且ΔS>0时，ΔG=ΔH−TΔS在任何温度下均小于0，反应一定能自发，D正确； 故选C。 【变式7-1】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 它是非自发反应 B 能自发反应 可能大于0 C 任何温度都能自发进行 D 常温下自发进行 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．反应生成气体，熵增（ΔS>0），ΔH>0时高温下可能自发，因此“非自发反应”的预测不全面，A错误； B．反应气体分子数增加（ΔS>0），若ΔH>0，高温下可能满足ΔG<0，因此ΔH可能大于0，B正确； C．ΔH>0且ΔS>0时，仅在高温下自发，而预测“任何温度”错误，C错误； D．反应气体减少（ΔS<0），常温自发需ΔH<0，预测ΔH>0矛盾，D错误； 故选B。 【变式7-2】下列说法中，正确的是 A．室温下，冰自动熔化成水及水自动挥发成水蒸气均是熵增的过程 B．的反应均是自发进行的反应 C．活化分子发生的碰撞均是有效碰撞 D．能够自发进行的反应均是熵增的过程 【答案】A 【解析】A．冰熔化（固态→液态）和水挥发（液态→气态）均为分子混乱度增加的过程，熵值增大，属于熵增过程，A正确； B．ΔH＜0（放热）仅是判断反应自发性的因素之一，还需结合熵变（ΔS）和温度（T），例如：ΔS＜0的反应高温可能不自发，B错误； C．活化分子碰撞需满足能量和合适取向才能成为有效碰撞，仅活化分子碰撞不一定是有效的，C错误； D．自发反应可能由ΔH主导（如放热且熵减的低温反应），并非一定熵增，例如水结冰（熵减）在低温下自发，D错误； 故答案选A。 题型08 化学反应进行方向的判据 【典例8】氮化硼(BN)是重要的无机材料，可通过下面两个反应制得： 反应Ⅰ：  反应Ⅱ： 已知反应Ⅰ常温下自发，反应Ⅱ常温下非自发。下列说法正确的是 A．常温下反应Ⅰ的，化学反应速率较快 B．无法判断反应Ⅱ是吸热反应还是放热反应 C．可寻找性能优良的催化剂使反应Ⅱ在常温下自发 D．若用反应Ⅱ制备时需要在密闭的耐高温容器中进行 【答案】D 【解析】A．仅说明反应具有自发性，不能说明反应速率的快慢，反应速率由活化能决定，与无关，A错误 B．反应Ⅱ为气体分子数增大的反应，，常温下非自发，说明，可判断反应Ⅱ是吸热反应，B错误； C．催化剂能改变反应速率，不影响及，无法改变反应自发性，C错误； D．反应Ⅱ为气体分子数增大的反应，，常温下非自发，说明，高温可以使自发进行，故需要在密闭的耐高温容器中进行，D正确； 故选D。 解｜题｜模｜板 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 － ＋ 负值 在任何温度下，过程均自发进行 ＋ － 正值 在任何温度下，过程均不能自发进行 ＋ ＋ 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 【变式8-1】工业生产过程中发生反应：。下列说法正确的是 A．该反应的 B．其他条件不变，升高温度，的平衡转化率减小 C．该反应在高温下能自发进行 D．使用催化剂能降低该反应的焓变，提高反应速率 【答案】B 【解析】A．该反应属于气体体积减小的反应，ΔS<0，A错误； B．反应放热，升温使平衡逆向移动，SO2转化率减小，B正确； C．该反应属于气体体积减小的反应，ΔS<0，反应要能自发进行，ΔH-TΔS<0，因此该反应在低温条件下能自发进行，C错误； D．催化剂降低活化能，加快速率，但不改变焓变，D错误； 故选B。 【变式8-2】  为治理汽车尾气污染的反应之一、某一温度下，其化学平衡常数。下列说法正确的是 A．升温可使该反应的正反应速率减小，逆反应速率增大 B．高温、高压有利于平衡正向移动 C．此温度下，因K值较大，故化学反应速率较快 D．该反应在低温条件下可自发进行 【答案】D 【解析】A．升温通常加快化学反应速率，所以升温会使正、逆反应速率均增大， A错误； B．该反应为放热反应（ΔH < 0）且气体分子数减少（体积减小），升温平衡逆向移动，所以高温不利于平衡正向移动，高压有利于平衡正向移动，因此高温高压下平衡移动方向不确定， B错误； C．平衡常数K值反映反应进行的程度，与反应速率无关，C错误； D．该反应，（气体分子数减少），根据，低温时ΔG < 0，反应可自发进行，D正确； 故答案选D。 题型09 可逆反应 【典例9】在一密闭容器中进行反应：。已知反应过程中某一时刻A、B、C的浓度分别为、、。当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A．A为、B为 B．C为、B为 C．A、C均为 D．为 【答案】D 【分析】根据可逆反应不能反应完全，利用极值假设法得到A的浓度范围为0~，B的浓度范围为0~0.2mol⋅L−1，C的浓度范围为0~0.4mol⋅L−1，且范围两边不能取等； 【解析】A．A为0.4mol/L、B为0.2mol/L对应反应逆向进行到底的情况，此时C应为0，但可逆反应无法完全进行到底，A错误； B．C为0.25mol/L时，若B为0.05mol/L，需满足反应正向进行时B减少0.05mol/L，此时C应增加0.10mol/L至0.30mol/L，但选项B中C为0.25mol/L，不符合化学计量关系，B错误； C．A和C均为0.15mol/L时，无论反应正向或逆向进行，均无法通过化学计量关系推导出此结果（正向反应A应减少，C应增加；逆向反应A应增加，C应减少），C错误； D．C为0.3mol/L在正向极限范围内（最大为0.4mol/L），且符合反应比例（A减少0.1mol/L，B减少0.05mol/L，C增加0.1mol/L），D正确； 故选D。 方｜法｜点｜拨 采用极端假设，界定浓度范围 假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。 假设反应正向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始浓度/(mol·L－1) 　 　0.1 　0.3 　　0.2 改变浓度/(mol·L－1) 　 0.1 　0.1 　 0.2 终态浓度/(mol·L－1) 　 　0 　0.2 　 0.4 设反应逆向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始浓度/(mol·L－1) 　 0.1 　0.3 　　0.2 改变浓度/(mol·L－1) 　0.1 　0.1 　　0.2 终态浓度/(mol·L－1) 　0.2 　0.4 　　0 平衡体系中各物质的浓度范围为c(X2)∈(0,0.2)，c(Y2)∈(0.2,0.4)，c(Z)∈(0,0.4)。 【变式9-1】下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向盛有和的恒压密闭容器中通入一定体积氦气，最终气体颜色变浅 化学平衡向增多的方向移动 B 以为指示剂，用标准溶液滴定溶液中的，先出现白色沉淀，后出现砖红色沉淀 C 用盐酸标准液滴定待测NaOH溶液的中和滴定实验，通常不选石蕊试液作指示剂 石蕊指示剂变色范围与滴定终点突变范围不一致 D 取 溶液，加入 溶液，用萃取分液，下层呈现紫红色，再向水层中滴入KSCN溶液，溶液变成红色 证明与发生的反应为可逆反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．恒压条件下通入氦气，容器体积增大（相当于减压，平衡向气体分子数增大的方向移动），NO2和N2O4的浓度均降低（体系颜色变浅），即平衡向NO2增加的方向移动，A错误； B．不同类型物质，溶解度与Ksp的关系不同；不能通过直接比较沉淀的先后来判断Ksp大小，B错误； C．石蕊变色范围为pH：5~8（跨度达3个单位），对应氢离子浓度变化1000倍，无法精准匹配滴定终点附近的pH突变，其变色过程为红→紫→蓝的渐变，人眼难以准确判断终点颜色，C错误； D．反应原理为：，依据题目信息，三价铁少量，但反应完成后，仍然检测到三价铁剩余，则证明该反应为可逆反应，D正确； 故答案选D。 【变式9-2】下列有关化学反应速率和限度的说法中不正确的是 A．实验室通过分解H2O2制备O2，加入MnO2后，反应速率明显加快 B．实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2时，用碳酸钙粉末比块状碳酸钙反应要快 C．在2SO2+O22SO3反应中，SO2不能100%转化为SO3 D．在金属钠与足量水的反应中，增加水的量使反应速率增大 【答案】D 【解析】A．MnO2作为催化剂，能加快H2O2分解的速率，A正确； B．粉末状碳酸钙表面积更大，与盐酸接触更充分，反应速率更快，B正确； C．可逆反应无法完全进行到底，SO2的转化率不可能达到100%，C正确； D．水是纯液体，增加其量不会改变浓度，反应速率不变，D错误； 故选D。 题型10 化学平衡状态 【典例10】一定温度下，在2L的密闭容器中发生反应：xA(g) +B(g)2C(g)  ΔH<0，A、C的物质的量随时间变化的关系如图。下列有关说法正确的是 A．x=1 B．反应进行到1min时，反应体系达到化学平衡状态 C．2min后，A的正反应速率一定等于C的逆反应速率 D．2min后，容器中A与B的物质的量之比一定为2∶1 【答案】C 【解析】A．在化学反应中化学计量数之比等于物质的量的变化量之比，由图示可知0~2min内；，则，则x=2，A错误； B．化学平衡状态时各组分的物质的量保持不变，所以反应进行到1min时，反应体系未达到化学平衡状态，反应进行到2分钟时，达到平衡状态，B错误； C．根据反应速率之比等于化学计量系数之比，2min后保持平衡状态，A的正反应速率一定等于C的逆反应速率，C正确； D．容器中A与B的物质的量之比取决于起始时加入A、B的量，所以平衡时A与B的物质的量之比不一定等于化学计量系数之比，D错误； 故选C。 解｜题｜模｜板 化学平衡状态的判断 以反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）为例进行说明： 可能的情况举例 是否达到平衡 混合气体的平均相对分子质量（） 当m＋n≠p＋q时，一定 是 当m＋n＝p＋q时，一定 不一定 温度 绝热体系内温度不变 是 气体 密度（ρ） 反应物与生成物均为气体的反应 恒容体系，ρ一定 不一定 恒压体系，当m＋n＝p＋q时，ρ一定 不一定 恒压体系，当m＋n≠p＋q时，ρ一定 是 其他 如体系（反应前后物质的颜色有改变）颜色不再变化 是 【变式10-1】恒温条件下，在容积为刚性容器中投入一定量，发生反应：。12s时反应达到平衡，生成的物质的量为，反应过程中的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．方程式中 B．前12 s内，A的平均反应速率为 C．12 s后，A的消耗速率等于B的生成速率 D．单位时间内生成的同时，生成，则反应达到平衡状态 【答案】D 【解析】A．前12s内，A的浓度变化量为，A反应的物质的量为，生成C的物质的量为，故A、C的系数比为，故c=2，B的浓度变化量为，故A、B的系数比为，故，故A错误； B．前12s内，A的浓度变化量为，A的平均反应速率为，故B错误； C．前12s内，A的浓度变化量为，B的浓度变化量为，故A、B的系数比为，故b=1，12s后反应达到平衡状态，A的消耗速率与B的生成速率比为3：1，故C错误； D．前12s内，A的浓度变化量为，A反应的物质的量为，生成C的物质的量为，故A、C的系数比为，单位时间内生成的同时，生成，正逆反应速率相等，化学反应达到平衡状态，故D正确； 故选：D。 【变式10-2】对可逆反应，下列叙述正确的是 A．达到化学平衡时，若增大容器容积，则正反应速率减小，逆反应速率增大 B．若单位时间内生成的同时，消耗，则反应达到平衡状态 C．达到化学平衡时， D．化学反应速率关系： 【答案】C 【解析】A．增大容器容积时，气体浓度均降低，正、逆反应速率均减小，A错误； B．根据反应系数，可知生成NO与消耗NH3的物质的量始终相等，故无法判断是否平衡，B错误； C．平衡时正逆反应速率相等，根据反应系数关系，4v正(O2)=5v逆(NO)成立，C正确； D．速率关系应为3v(NH3)=2v(H2O)，而非选项中的2v(NH3)=3v(H2O)，D错误； 故答案选C。 题型11 平衡转化率 【典例11】某科研小组根据反应来探究起始反应物的碳氮比对污染物去除率的影响。T℃时，向体积为的恒容密闭容器中充入总物质的量为的和混合气体，并加入一定量的固体催化剂进行反应，实验测得平衡体系中气体组分的转化率和氮气的体积分数的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．转化率1表示NO B．A点时 C．改变起始反应物的碳氮比，该反应的平衡常数变大 D．其他条件不变时，初始加入4 mol NO和4 mol CO，到达平衡后，氮气的体积分数大于25% 【答案】C 【分析】反应，碳氮比增大（CO增多），促进NO的转化，NO转化率升高，转化率1的曲线为NO；转化率2的曲线为CO，据此分析。 【解析】A．碳氮比增大（CO增多），促进NO的转化，NO转化率升高，转化率1的曲线为NO，A不符合题意； B．按化学计量系数投入反应物NO与CO时，NO与CO的转化率相同，故有，A点时，B不符合题意； C．反应的平衡常数仅与温度有关，改变起始碳氮比（温度不变），不变，C符合题意； D．实验总物质的量为4 mol，A点氮气的体积分数为25%；初始加入4 mol NO和4 mol CO（总物质的量增大），相当于增大压强，平衡正向移动，氮气的体积分数大于25%，D不符合题意； 故选C。 方｜法｜点｜拨 平衡转化率的分析与计算 (1)计算公式： 反应物的转化率＝×100%＝×100%。 (2)转化率的分析： (ⅰ)以反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)为例。 ①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，A、B的转化率相等。 ②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率提高，A的转化率降低。 ③由温度或压强引起的化学平衡正向移动，反应物的转化率增大。 ④若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器容积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。 同倍增大c(A)和c(B) (ⅱ)以反应mA(g)nB(g)＋qC(g)为例。 在T、V不变时，增加A的量，等效于压缩容器容积，A的转化率与化学计量数有关。 增大c(A) 【变式11-1】一定条件下将和按物质的量之比充入恒容密闭容器中，发生反应：。在不同压强下分别测得的平衡转化率随温度变化的曲线如图，下列说法正确的是 A．由图可知，该反应，且 B．向容器中继续充入NO，平衡正向移动，NO的平衡转化率减小 C．时，该反应的化学平衡常数的数值为 D．、条件下，的平衡转化率为 【答案】B 【解析】A．由图可知，升高温度，NO平衡转化率降低，平衡逆向移动，则该反应为放热反应，；该反应正反应气体体积减小，增大压强平衡正向移动，NO转化率增大，相同温度下p2对应的转化率高于p1，则，A错误； B．向容器中继续充入NO，NO浓度增大，平衡正向移动，NO转化量增多，但NO总量增加更多，NO平衡转化率反而减小，B正确； C．该反应是气体分子数减小的反应，反应前后气体的化学计量数不相等，平衡常数与体积有关，由于容器体积、物质的初始浓度未知，不能计算平衡常数，C错误； D．由于NO与O2的起始物质的量之比等于其化学计量数之比，所以在该条件下两种反应物的转化率相等；由图可知，400℃、p1时NO的转化率为40%，则O2的转化率也为40%，D错误； 故答案选B。 【变式11-2】某温度下，对于反应  的平衡转化率()与体系总压强(P)的关系如图所示，下列说法正确的是 A．将2.0 mol氮气、6.0 mol氢气，置于1 L密闭容器中发生反应，放出的热量为 B．保持压强不变，通入惰性气体，平衡逆向移动 C．其他条件不变，起始充入的越多，的平衡转化率越大 D．平衡状态由A变到B时，平衡常数 【答案】B 【解析】A．若在1 L密闭容器中投料2.0 mol N2与6.0 mol H2，实际只能达到化学平衡而不能百分之百转化，故放出热量应小于，A错误；   B．在保持压强不变的情况下通入惰性气体Ar，会使容器体积增大，各气体分压减小，平衡向增大气体总物质的量的方向移动，即逆向移动，B正确； C．其他条件不变，起始充入的越多，的平衡转化率越低，C错误； D．平衡常数只受温度的影响，同温下改变压强不会改变平衡常数，故K(A) = K(B)，D错误； 故答案选B。 题型12 判断化学平衡状态的标志 【典例12】反应：  ，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．容器内的压强不再变化 B．容器内的温度不再变化 C． D．容器内、、的物质的量之比为 【答案】B 【解析】A．容器处于恒压条件，压强始终不变，无法判断是否平衡，A不符合题意； B．反应放热，绝热条件下温度随反应而变化，温度不变说明正反应和逆反应以相等的速率持续进行，达到平衡，B符合题意； C．速率关系未区分正逆方向，无论是否平衡，同一方向的速率比始终为3:1，C不符合题意； D．物质的量之比为1:3:1可能为某一瞬时状态，不能说明平衡，D不符合题意； 故选B。 方｜法｜点｜拨 “两审”“两标志”突破化学平衡状态的判断 (1)“两审” 一审 题干条件 恒温恒容或恒温恒压 二审 反应特点 全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应 有固体或液体参与的等体积反应还是非等体积反应 (2)“两标志”。 ①动态标志： 逆向相等 v正＝v逆≠0 一个表示正反应速率，一个表示逆反应速率 不同物质表示的速率(或变化的物质的量、浓度)(一个正反应方向，一个逆反应方向)之比等于化学计量数之比；同物质的生成速率等于其消耗速率 ②静态标志： 变量不变 (这是关键) 题目提供的量(如某物质的质量、浓度、百分含量，n总(气体)、压强、气体密度、气体平均相对分子质量)如果是随着反应的进行而改变的量，该量为“变量”，否则为“定量”。当“变量”不再变化时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无法证明 【变式12-1】恒温、恒容条件下，反应达到化学平衡状态的判据是 A． B．混合气体的密度不再改变 C．混合气体的压强不再改变 D． 【答案】C 【解析】A．v(N2) = 2v(NH3)不能表示正逆反应速率相等，不能作为平衡判据，故A错误。 B．恒温恒容下，气体总质量守恒、体积不变，混合气体密度始终不变，与反应是否平衡无关，不能作为平衡判据，故B错误； C．恒温恒容下，气体压强与总物质的量成正比，反应N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)导致总物质的量减少，压强不再改变说明总物质的量恒定，反应达到平衡，故C正确； D．平衡时各物质浓度由平衡常数决定，c(H2) : c(NH3) = 3:2仅为计量系数比，实际浓度比不一定为此值，不能作为平衡判据，故D错误； 故答案为C。 【变式12-2】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。 题型13 化学平衡移动的影响因素 【典例13】一定温度下发生反应  ，某时刻反应达到平衡，下列说法正确的是 A．将部分移走，平衡逆向移动 B．减小压强，达到新的平衡后体系内气体浓度降低 C．升高温度，浓度商，平衡正向移动 D．当体系内的体积分数保持不变，可以判断反应达到平衡状态 【答案】C 【解析】A．固体浓度不影响化学平衡，移走部分不会改变平衡状态，A错误； B．该反应正向为气体体积增大的反应，减小压强（如增大体积）时，平衡正向移动，但和的浓度乘积仍等于K，温度不变，K不变，所以和的浓度保持不变，B错误； C．该反应，升温使反应正向移动，K增大，原，，C正确； D．和的物质的量始终相等，体积分数恒为50%，的体积分数保持不变，不能说明达到平衡状态，D错误； 故答案选C。 思｜维｜模｜型 解答化学平衡移动题目的思维模型 【变式13-1】某温度下，在密闭容器中进行反应  ，和的初始浓度均为，测得的平衡转化率为60%，下列说法不正确的是 A．的平衡转化率为60% B．升高温度平衡常数减小 C．该温度下反应的平衡常数 D．若初始、、、浓度均为，则反应正向进行 【答案】B 【解析】A．H2和CO2的初始浓度相同且化学计量比为1:1，转化量相同，CO2的平衡转化率也为60%，A正确； B．该反应的，为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数K增大，B错误； C．和CO2的平衡转化率为60%，故平衡时H2和CO2浓度为0.04 mol/L，可列出三段式：，H2O和CO为0.06 mol/L，，C正确； D．初始浓度均为0.1 mol/L时，，反应正向进行，D正确； 故选B。 【变式13-2】室温下，下列实验方案能达到实验目的的是 选项 实验方案 实验目的 A 已知  ，将盛有和平衡混合气体的玻璃球浸于热水中，观察颜色的变化 探究温度对化学平衡的影响 B 一定条件下，向某恒容密闭容器中充入和充分反应，一段时间后充入氩气使得压强为原来的两倍，观察气体颜色变化 探究压强对化学平衡的影响 C 向溶液中缓慢滴加盐酸，用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度数据 测定中和反应的反应热 D 向平衡体系中加入固体，观察溶液颜色变化 探究浓度对化学平衡的影响 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．将NO2和N2O4的平衡体系浸入热水中，温度升高，平衡逆向移动（吸热方向），颜色加深，可验证温度对平衡的影响，A正确； B．恒容下充入氩气，总压增大但各物质浓度不变，平衡不移动，无法探究压强影响，B错误； C．中和反应测反应热需严格隔热，仅用温度传感器在锥形瓶中测量会导致热量散失，数据不准确，C错误； D．KCl为可溶性强电解质，其浓度变化不影响Fe3+和SCN-的浓度，平衡不移动，无法验证浓度影响，D错误； 故选A。 题型14 勒夏特列原理 【典例14】下列实验事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．打开可乐瓶盖，可乐中冒出气泡 B．将的氯化铵溶液稀释10倍，溶液 C．向过氧化氢溶液中加入二氧化锰，有利于氧气的生成 D．相较于常温，加热后的纯碱溶液去除厨房油污的效果更好 【答案】C 【解析】A．打开可乐瓶盖后压强降低，溶解平衡，向气体增大方向移动，符合勒夏特列原理，A正确； B．稀释氯化铵溶液时，水解平衡右移，浓度降低幅度小于预期，导致pH<5，可用勒夏特列原理解释，B正确； C．二氧化锰是催化剂，仅加快过氧化氢分解速率，不改变平衡状态，因此氧气生成加快与平衡移动无关，不能用勒夏特列原理解释，C错误； D．加热促进水解（吸热反应），生成更多增强碱性，符合勒夏特列原理，D正确； 故答案选C。 【变式14-1】下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．溶液中加入少量固体，促进分解 B．锌片与稀硫酸反应时，加入少量固体，促进的产生 C．常温下铁片放入浓溶液中没有明显现象，加热产生大量红棕色气体 D．反应  达到化学平衡后，升高温度，体系颜色变浅 【答案】D 【解析】A．H2O2分解反应不可逆，加入MnO2作为催化剂仅加快反应速率，未影响平衡，A不符合题意； B．锌片与稀硫酸反应时，加入少量固体，导致Zn置换出Cu，形成原电池加快反应速率，但反应不可逆，与平衡无关，B不符合题意； C．常温下铁钝化是表面氧化膜阻止反应，加热破坏钝化层使反应进行，非平衡移动，C不符合题意； D．该反应为放热的可逆反应，升温使平衡逆向移动，NO2浓度降低，颜色变浅，能用平衡移动原理解释，D符合题意； 故选D。 【变式14-2】下列平衡体系中，当条件改变时，不能用勒夏特列原理解释的是 A．，高压有利于合成 B．，平衡体系缩小容器体积加压可使颜色变深 C．，氯水中当加入溶液后，溶液颜色变浅 D．与均能结合血红蛋白（）：，中毒需吸氧治疗 【答案】B 【解析】A.是气体分子数减小的反应，加压平衡正向移动，有利于合成，能用勒夏特列原理解释，故不选A； B.反应前后气体总物质的量不变，平衡体系缩小容器体积使压强增大，平衡不移动，颜色加深的原因是体积缩小，二氧化氮浓度增大，不能用勒夏特列原理解释，故选B； C.，当氯水中加入溶液后，与形成沉淀使溶液中浓度减小，平衡正向移动，氯气浓度减小，溶液颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故不选C； D.氧气浓度增大，平衡正向移动，释放出，能用勒夏特列原理解释中毒需吸氧治疗，故不选D； 选B。 题型15 工业合成氨的条件 【典例15】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 【分析】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。 【解析】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。 方｜法｜点｜拨 合成氨工业中选择的生产条件 (1)压强:低压(1×107 Pa)、中压(2×107~3×107 Pa)、高压(8.5×107~1×108 Pa) (2)温度:700 K (3)催化剂:铁 【变式15-1】氨对发展农业有着重要意义，也是重要的化工原料。合成氨的生产流程示意如下。下列说法错误的是 A．控制原料气，是因为相对易得，适当过量可提高转化率 B．合成氨一般选择进行，铁触媒的活性最大，原料气平衡转化率高 C．热交换的目的是预热原料气，同时对合成的氨气进行降温利于液化分离 D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 【答案】B 【解析】A．空气中氮气充足，相对易得，控制原料气比，使氮气过量，增加氢气的转化率，A正确； B．合成氨一般选择400~500℃进行，主要是让铁触媒的活性最大，反应速率增大，是考虑综合效率；该反应是放热反应，温度升高，该反应的平衡转化率降低，B错误； C．热交换将反应后高温混合气体的热量传递给反应前的原料气（N2和H2），目的是预热原料气，同时对合成的氨气进行降温利于液化分离，C正确； D．原料气中含有杂质（H2S等），能够使铁触媒中毒，从而降低催化剂活性以及使用寿命，同时可能引发安全事故，因此原料气须经过净化处理，D正确； 故答案选B。 【变式15-2】工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。下列说法正确的是 A．工业合成氨一般选择400~500℃是为了促进平衡正向移动 B．将生成的氨气及时液化分离，可促进平衡正向移动，加快反应速率 C．由于在空气中含量高，因此可以直接将空气与氢气混合通入反应炉 D．工业合成氨中未转化的合成气循环利用，可以提高反应物的转化率 【答案】D 【解析】A．工业合成氨选择400~500℃是为了催化剂活性最佳，高温不利于放热反应的平衡正向移动，A错误； B．及时分离氨气可减少产物浓度，促进平衡正向移动，反应物、生成物浓度均会降低，反应速率降低，B错误； C．空气中氧气与氢气混合可能爆炸，且杂质会使催化剂中毒，需纯化氮气，C错误； D．未转化的合成气循环利用可提高原料利用率，相当于提高总转化率，D正确； 故选D。 题型16 化学平衡图像 【典例16】恒温条件，在2L的密闭容器中发生反应，n(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法错误的是 A．图中曲线乙只能表示向反应体系中加入催化剂 B．从b到c，用B表示的化学反应速率为 C．任意时刻： D．ab段的反应速率大于cd段 【答案】A 【解析】A．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，A错误； 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，C正确； D．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，D正确； 故选A。 方｜法｜点｜拨 解答速率图像题的基本思路 (1)看面：搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理相联系。 (2)看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平所表示的含义。 (3)看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如起点、终点、交点、折点、最高点、最低点。例如在浓度—时间图上，一定要看清反应至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。 (4)看变化趋势：在速率—时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v吸大增，v放小增；增大反应物浓度，v正突增，v逆渐增。 【变式16-1】向一系列恒容但体积各不相同的恒温且温度相同的密闭容器中分别加入足量活性炭和2mol，容器中发生反应：，在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是 A．ab曲线上的点均已经达到平衡状态，c点未达到平衡状态 B．容器内的压强： C．c点的气体的颜色一定比b点深 D．b点的平衡常数大于a、c两点 【答案】A 【分析】向一系列密闭容器中分别加入足量活性炭和2 mol NO2，由图可知b点NO2的转化率最高，则b点恰好达到平衡状态，由于ab曲线上对应容器的体积逐渐增大，NO2的起始浓度逐渐减小，NO2的浓度越大，反应速率越大，达到平衡的时间越短，所以ab曲线上的反应均达到平衡状态；反应正向是气体体积增大的反应，随着容器体积的增大，NO2的转化率逐渐增大，b点达到最大；b点之后，随着容器体积的增大，NO2的起始浓度减小，反应速率减慢，达到平衡的时间延长，所以bc曲线上(不包括b点)反应均未达到平衡状态。 【解析】A．由分析可知，ab曲线上的点均已经达到平衡状态，c点未达到平衡状态，A正确； B．a点时反应达到平衡，NO2的转化率为40%，则列三段式得，b点时反应达到平衡，NO2的转化率为80%，则列三段式得，由以上三段式可知，a点容器内气体的物质的量为2.4 mol，b点时容器内气体的物质的量为2.8 mol，又因为，则，B错误； C．c点的容器体积更大，气体颜色比b点浅，C错误； D．a、b、c三点温度相同，所以对应的平衡常数也相同，D错误； 故答案选A。 【变式16-2】汽车尾气净化反应为  。向1 L密闭容器中充入1.0 mol NO、3.6 mol CO，测得NO和CO的物质的量浓度与时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．3 s时，上述反应达到平衡状态 B．x→z段反应速率 C．该温度下，上述反应的平衡常数 D．向上述平衡体系充入0.9 mol NO和时， 【答案】C 【解析】A．3 s后，上述反应中NO和CO的浓度还在减小，所以3 s时，反应并未达到平衡状态，4 s开始，反应物NO和CO的浓度均不变，因此4s时达到平衡状态； B．由曲线与纵坐标的交点可知，曲线abcde表示CO的物质的量浓度随时间的变化曲线，曲线xyzw表示NO的物质的量浓度随时间的变化曲线，x→z段反应速率，B错误； C．该温度下，达到平衡时，c(CO)=2.7 mol/L，c(NO)=0.1 mol/L，c(N2)=，c(CO2)=2 c(N2)=0.9 mol/L，上述反应的平衡常数，C正确； D．充入0.9 mol NO和时，浓度分别为：c(NO)=（0.1+0.9）mol/L=1.0 mol/L，c(CO2)=（0.9+0.9）mol/L= 1.8 mol/L，c(CO)=2.7 mol/L，c(N2)=，<K，反应向正反应向移动，v正>v逆，D错误； 故答案选C。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（25-26高二上·江苏苏州·月考）实验室用块状大理石和盐酸制备。下列措施可使反应速率加快的是(每次仅改变一个条件) A．延长反应时间 B．将盐酸换成稀硫酸 C．将盐酸加水稀释 D．将大理石由块状换成粉末状 【答案】D 【解析】A．延长反应时间只是增加了反应进行的时长，并不会改变单位时间内反应物的浓度变化或接触面积等影响反应速率的因素，所以不能加快反应速率，A错误； B．若用稀硫酸代替稀盐酸，稀硫酸与大理石(主要成分碳酸钙)反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙会覆盖在大理石表面，阻碍大理石与稀硫酸的进一步接触，从而使反应速率减慢，B错误； C．将盐酸加水稀释，会降低盐酸的浓度，在其他条件不变时，反应物浓度减小，单位体积内活化分子数减少，有效碰撞次数减少，反应速率会减慢，C错误； D．将大理石由块状换成粉末状，增大了大理石与盐酸的接触面积，接触面积越大，反应物分子之间的碰撞机会越多，有效碰撞频率增加，反应速率加快，D正确； 故选D。 2．（24-25高二上·江苏徐州·月考）最近，我国科学家成功合成新型催化剂，将CO2高效转化为甲醇(CH3OH)。这不仅可缓解碳排放引起的温室效应，还将成为理想的能源补充形式。反应的化学方程式为。下列关于该反应的说法正确的是 A．增大压强能减慢化学反应速率 B．合适的催化剂能加快反应速率 C．增大CO2的浓度能减慢化学反应速率 D．达到化学平衡时，CO2能全部转化为CH3OH 【答案】B 【解析】A．增大压强通常会增加气体反应物的浓度，从而加快反应速率，A错误； B．催化剂通过降低反应的活化能，可显著加快正、逆反应速率，B正确； C．增大反应物的浓度会提高反应速率，而非减慢，C错误； D．化学平衡是动态平衡，反应物和生成物共存且浓度不再变化，但不可能全部转化为，D错误； 故选B。 3．（23-24高二上·江苏宿迁·阶段练习）下列各组反应中(表中物质均为反应物，且金属的物质的量均为0.1 mol)，反应刚开始时放出H2的速率最大的是 选项 金属(粉末状) 酸 体积/mL 酸浓度/(mol·L−1) 反应温度/℃ A Mg 稀硝酸 10 6 60 B Mg 稀盐酸 10 3 60 C Fe 稀盐酸 10 3 60 D Mg 稀硫酸 10 3 60 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．Mg与硝酸反应不产生H2，A不符合题意； B．其它条件相同，3mol·L−1盐酸中c(H+)=3mol·L−1，c(H+)较小，因此反应速率慢，B不符合题意； C．其它条件相同，Fe的金属性比Mg弱，因此反应速率也慢，C不符合题意； D．温度相同，Mg的金属性比Fe强，且c(H+)=6mol·L−1，浓度最大，因此反应刚开始时放出H2的速率最大，D符合题意； 答案选D。 4．（25-26高二上·江苏苏州·阶段练习）对于反应，下列说法正确的是 A．的大小不随时间改变时，该反应达到平衡 B．当的物质的量分数不随时间改变时，该反应达到平衡 C．可作为判断该反应达到平衡的标志 D．每消耗，同时生成，该反应达到平衡 【答案】B 【解析】A．是一个不变量，不能用来判断反应是否达到平衡，A项错误； B．当的物质的量分数不随时间改变时，说明各物质浓度不变，达到平衡，B正确； C．才可作为判断该反应达到平衡的标志，C项错误； D．每消耗，同时生成，都描述的是正反应，不能判断该反应是否达到平衡，D项错误； 故选B。 5．（24-25高二上·天津南开·期末）反应，下列判断正确的是 A．在常温下能自发进行 B．在高温下能自发进行 C．在任何条件下都能自发进行 D．在任何条件下都不能自发进行 【答案】B 【解析】当时，反应能自发进行，该反应的ΔH＞0，ΔS＞0，则在高温下反应能自发进行，故选B。 6．（23-24高二上·江苏宿迁·期中）在相同条件下，研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对放热反应反应的影响，各物质的物质的量浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则下列说法正确的是 A．曲线a表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化情况 B．反应均达平衡时，使用催化剂Ⅰ比使用催化剂Ⅱ放出的热量多 C．使用催化剂Ⅱ时，内， D．当时，说明该反应未达平衡状态 【答案】A 【解析】A．a曲线上2min内X的浓度减小值为2mol/L，则Y的浓度增大值应为4mol/L，对应的催化剂为催化剂Ⅰ，故A正确； B．催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变反应的焓变，则反应均达平衡时，使用催化剂Ⅰ与使用催化剂Ⅱ放出的热量一样多，故B错误； C．使用催化剂Ⅱ，0-2min内，Y的浓度变化值为2mol/L，则X的浓度变化值为1mol/L v(X)=1mol/L÷2min=0.5mol·L-1·min-1，故C错误； D．，正逆反应速率相等，反应已达平衡状态，故D错误； 故选A。 7．（23-24高二上·四川成都·阶段练习）把2.5 mol A和2.5 mol B混合，装入容积为2 L的密闭容器里，发生反应：3 A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为0.2 mol/(L·s)，同时生成1 mol D，下列叙述错误的是 A．x=4 B．达到平衡时容器内气体的压强与起始时的压强比为6：5 C．达到平衡时B的体积分数约为33% D．该反应的平衡常数Kc=8 【答案】D 【解析】A．5s内D的平均反应速率为，，所以x=4，故A正确； B．平衡时容器内，所以，根据反应方程式可知，、，容器内气体总物质的量为：，反应前气体总物质的量为：，恒容密闭容器中气体压强之比等于物质的量之比，所以达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为压强比为6：5，故B正确； C．达到平衡时，容器内气体总物质的量为6mol，则体积分数，故C正确； D．该反应的平衡常数，故D错误； 故选D。 8．（22-23高二上·江苏淮安·期中）下列关于工业合成氨：　的说法正确的是 A．该反应使用催化剂，加快反应速率的原因是降低了活化能，提高了活化分子百分数 B．该反应达平衡状态后，恒温恒容下充入氦气，则正反应速率增大，逆反应速率减小 C．增大氮气的浓度，化学反应速率加快，平衡常数增大 D．该反应中反应物的键能之和大于生成物的键能之和 【答案】A 【解析】A．使用催化剂是降低的反应的活化能，使更多的分子变成的活化分子，提高了活化分子百分数，A正确； B．平衡后恒温恒容下充入氦气，对平衡体系没有影响，B错误； C．增大氮气的浓度反应速率加快，但平衡常数不变，C错误； D．该反应为放热反应，故反应物的键能之和小于生成物的键能之和，D错误； 故选A。 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 9．（25-26高二上·江苏苏州·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最快的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】化学反应速率之比等于化学计量数之比，为了方便比较，需要转化为同一单位，同种物质的反应速率比较快慢，以此来解答。 【解析】A．将各个选项中用不同物质表示的反应速率转化为用表示反应速率，根据化学计量数之比， ； B．； C．，； D．，，综上所述反应速率最快的为D； 故答案选D。 10．（25-26高二上·江苏苏州·月考）下列实验装置(部分夹持装置略)或操作能达到相应实验目的的是 A．测定反应的中和热 B．探究温度对化学平衡的影响 C．测定生成氧气的反应速率 D．验证对分解的催化作用 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．测定中和热需要玻璃搅拌棒以避免热量散失，而装置中使用纯铜搅拌器，铜为热的良导体，会导致热量通过搅拌棒传递而损失，无法准确测定中和热，A错误； B．反应2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH<0，升高温度平衡逆向移动(NO2浓度增大，颜色加深)，降低温度平衡正向移动(颜色变浅)。装置中两烧瓶分别置于热水和冷水中，可通过观察气体颜色变化判断平衡移动，能探究温度对化学平衡的影响，B正确； C．长颈漏斗下端未插入液面以下，生成的O2会从漏斗逸出，注射器无法准确收集气体体积，不能测定生成氧气的反应速率，C错误； D．验证催化作用需控制单一变量，右侧试管同时存在FeCl3和热水(温度升高)两个变量，无法确定速率加快是催化剂还是温度导致，D错误； 答案选B。 11．（25-26高二上·江苏苏州·阶段练习）下列说法正确的是 A．化学反应的反应速率越快，可观察到的现象越明显 B．要加热才能发生的反应为吸热反应 C．当其他条件相同时，升高温度能使反应物活化分子数增加 D．在有气体参加的反应中，增大压强能使反应物活化分子百分数增加 【答案】C 【解析】A．有的反应不具有明显现象，比如酸碱中和反应物明显现象，A错误； B．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，也可能是放热反应，加热的目的是提供反应所需的活化能，例如碳的燃烧是放热反应，但反应需要点燃，B错误； C．其他条件相同时，升高温度，使得部分普通分子转化为活化分子，从而增大了活化分子数，C正确； D．增大压强不能使反应物活化分子百分数增加，只能增大单位体积内活化分子数，D错误； 故选C。 12．（25-26高二上·江苏苏州·月考）已知化学反应。下列反应速率关系中，正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】根据物质的反应速率之比等于化学计量数之比，v(W)：v(M)：v(X)：v(Z)=4：5：4：6，故D正确； 故选：D。 13．（25-26高二上·江苏扬州·阶段练习）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．平衡混合气加压后颜色变深 B．氯水宜保存在低温、避光条件下 C．合成氨反应，为提高的产率，理论上应采取相对较低温度的措施 D．重铬酸钾溶液中滴加NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色 【答案】A 【解析】A．平衡混合气加压后颜色变深是由于碘单质的浓度增大，加压不使平衡发生移动，不能用勒夏特列原理解释，A符合题意； B．低温、避光条件下可以防止次氯酸的分解，抑制氯气与水的平衡移动，可以用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．合成氨为放热反应，低温使平衡正向移动从而提高产率，可以用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．加NaOH消耗氢离子，使转化为，因此溶液由橙色变为黄色，可以用勒夏特列原理解释，D不符合题意； 答案选A。 14．（25-26高二上·江苏扬州·阶段练习）与催化重整制取的反应方程式为，下列关于该反应的说法正确的是 A．，表明反应达平衡状态 B．该反应放热，在任意温度下都能自发进行 C．温度不变时，增大压强，平衡向右移动，平衡常数K不变 D．升温可加快反应速率并提高的平衡产率 【答案】C 【解析】A．达到平衡状态时，用CO2与H2表示正、逆反应速率满足计量系数比，即：4v正(CO2)=v逆(H2)，故A错误； B．该反应为放热反应，同时也是熵减的反应，所以只能在低温下自发进行，故B错误； C．平衡常数只受温度的影响，增大压强，K不变，故C正确； D．该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，CH4的平衡产率降低，故D错误； 故答案为C。 15．（25-26高二上·江苏·阶段练习）甲烷化的原理为：。在某密闭容器中，充入和4 mol H2发生上述反应，下列叙述正确的是 A．反应物的总键能大于生成物的总键能 B．升高温度可增大活化分子的百分数及有效碰撞频率，因而温度越高越利于获得甲烷 C．在绝热密闭容器中进行时，容器中温度不再改变，说明已达到平衡 D．恒温、恒压条件下，充入He，平衡向正反应方向移动 【答案】C 【解析】A．该反应是放热反应，反应物的总键能小于生成物的总键能，故A错误； B．该反应是放热反应，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，则温度越高越不利于获得甲烷，故B错误； C．该反应是放热反应，在绝热密闭容器中进行时，反应温度会增大，则当容器中温度不再改变时，说明正、逆反应速率相等，反应已达到平衡，故C正确； D．恒温、恒压条件下充入惰性气体氦气，容器的容积增大，相当于减小压强，该反应为气体体积减小的反应，减小压强，平衡向逆反应方向移动，故D错误； 故答案为C。 16．（24-25高二上·江苏南京·期中）一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示： 下列说法正确的是 A．时，若充入惰性气体，、均减小，平衡不移动 B．时，反应达平衡后的转化率为 C．时，若充入等体积的和，平衡向逆反应方向移动 D．高温和高压均有利于提高的转化率 【答案】B 【解析】A．在体积可变的恒压密闭容器中，时若充入惰性气体，相当于减小压强，则、均减小，该反应是气体体积增大的反应，压强减小则平衡正向移动，故A错误； B．由图可知，650℃时，反应达平衡后CO的体积分数为40%，设开始加入的二氧化碳为1mol，转化了xmol，则剩余的CO2为(1-x)mol，生成的CO为2xmol，所以有，解得x=0.25mol，所以CO2的转化率为25.0%，故B正确； C．由图可知，T℃时，反应达平衡后CO和CO2的体积分数都为50%，所以充入等体积的CO2和CO后依然是平衡状态，平衡不移动，故C错误； D．由图可知，升高温度的体积分数减小，转化率增大，该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，的转化率减小，故D错误； 综上所述答案为B。 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 17．（25-26高二上·江苏苏州·阶段练习）对于反应，下列说法正确的是 A．反应的平衡常数可表示为 B．该反应的反应物总键能小于生成物总键能 C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡正向移动 D．其他条件相同，增大，的转化率下降 【答案】D 【解析】A．平衡常数表达式应包含所有反应物浓度，反应的平衡常数可表示为，A错误； B．ΔH>0表示反应吸热，反应物总键能大于生成物总键能，B错误； C．升高温度时正、逆反应速率均增大，但吸热反应（正反应）速率增幅更大，C错误； D．增大CH4与H2O的物质的量之比，相当于增加CH4浓度，其转化率会下降，D正确； 故选D。 18．（25-26高二上·江苏苏州·阶段练习）反应经一段时间后，的浓度增加了，在这段时间内用表示的反应速率为，则这段时间可能为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比，，，得到，则反应时间为； 只有A选项时间间隔1s，故答案选A。 19．（25-26高二上·江苏苏州·阶段练习）某温度下，1L容器中发生反应：，在20s内由变成。下列说法正确的是 A．反应速率关系： B．20s内， C．20s内，的转化率为80% D．20s内，上述反应转移电子数目为 【答案】C 【解析】A．同一反应中各物质表示的速率之比等于化学计量数之比，即3v(NO)=2v(H2O)，A错误； B．NH3的速率v(NH3)===0.04 mol/(L·s)，速率之比等于物质的化学计量数之比，v(O₂)= v(NH3)=mol/(L·s)=0.05 mol/(L·s)，B错误； C．NH3的转化率==80%，C正确； D．每4 mol NH3反应转移20 mol电子（每个NH3失去5e⁻）。20秒内反应的NH3为0.8mol，对应转移电子物质的量=0.8 mol×5=4 mol，数目为4×6.02×1023，D错误； 故选C。 20．（25-26高二上·江苏常州·阶段练习）已知，反应开始时，向密闭容器中加入一定量的，下列图像与描述错误的是 A．表示相同时间内体系内的物质的量分数随温度变化图像 B．表示体系到达平衡后，时迅速将体积缩小后的变化 C．装置可探究温度对该化学平衡的影响，热水中颜色变深，冷水中颜色变浅 D．表示该反应正逆反应速率随温度变化图像 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．相同时间内，升高温度，反应速率加快，二氧化氮含量减小，反应为放热反应，温度过高，达到平衡后导致平衡逆向移动，则二氧化氮含量又增大，可以表示相同时间内体系内的物质的量分数随温度变化图像，故A正确； B．反应为气体分子数减小的反应，体系到达平衡后，时迅速将体积缩小，四氧化二氮浓度瞬间增大，且平衡正向移动，使得进一步增大，故B错误； C．反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，生成更多二氧化氮，颜色加深，故C正确； D．升高温度，正逆反应速率均增大，由于反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，故对逆反应影响更大，故D正确； 故答案为B。 21．（25-26高二上·安徽·开学考试）我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径，并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产，反应为：。一定条件下，在恒容密闭容器中发生该反应，下列说法正确的是 A．降低温度，v(正)减小，v(逆)增大 B．向容器中通入氦气，v(正)、v(逆)均增大 C．当v正(H2O)=2v逆(H2)，说明该反应达到平衡状态 D．当混合气体的平均摩尔质量不变，说明该反应达到平衡状态 【答案】D 【解析】A．降低温度时，正反应和逆反应的速率均会减小，故A错误； B．恒容条件下通入氦气，各反应物和生成物的浓度未改变，因此正、逆反应速率均不变，故B错误； C．反应达到平衡状态时，应满足。选项C给出的关系式为，与平衡条件不符，故C错误； D．反应前后气体总质量不变，气体总物质的量增多，平均摩尔质量M是变量，当M不变时，反应达到平衡，故D正确； 选D。 22．（24-25高二下·江苏扬州·期末）制备过程中的主要反应为： 反应I： 反应Ⅱ： 其他条件不变，向恒容密闭容器中通入混合气体的转化率与温度关系曲线如图所示，曲线分别表示平衡转化率与一段时间内在催化剂作用下的转化率。下列说法正确的是 A．曲线②代表平衡转化率 B．A点反应Ⅱ的平衡常数，则平衡体系中 C．800℃时，Ar的体积分数不变，提高使的平衡转化率达到B点的值 D．900~1000℃，随着温度升高将不断增大 【答案】D 【分析】催化剂不影响转化率，只影响速率，因此平衡转化率是该条件下的最大转化率，有无催化剂都不会超过最大转化率，曲线①的转化率始终高于曲线②说明曲线①是平衡转化率，曲线②是一段时间内在催化剂作用下的转化率，A点相较于一点，说明随着温度升高，反应速率加快，这段时间内，该反应恰好能达到平衡状态，据此解答。 【解析】A．由分析可知，曲线②是一段时间内在催化剂作用下的转化率，A错误； B．由题干信息可知，、，A点的转化率=50%，则平衡后，由硫元素守恒可知，，反应Ⅱ的平衡常数，体积为1L，由此可知，，解得，由氢元素守恒可知，，B错误； C．Ar的体积分数不变，提高使的平衡转化率下降，不会到达B点，C错误； D．反应Ⅰ是放热反应，升温平衡逆向移动，的平衡转化率下降，而900~1000℃，的平衡转化率在持续上升，说明反应Ⅱ平衡正向移动的程度大于反应Ⅰ平衡逆向移动的程度，即随着温度升高将不断增大，D正确； 故选D。 23．（24-25高二上·江苏连云港·期末）回答下列问题。 (1)某同学为探究化学反应速率的影响因素拟设计如图实验方案。 实验一 实验二         ①实验一：探究 对化学反应速率的影响。 ②实验二：能否探究催化剂对化学反应速率的影响？说明原因 。 (2)在容积为的密闭容器中，进行如下反应：，最初加入1.2molA和3.2molB，在不同温度下，D的物质的量和时间t的关系如图。 试回答下列问题： ①时，内，以A表示的平均反应速率为 。 ②能判断该反应达到化学平衡状态的依据有 。 a．    b． c．容器中压强不变 d．混合气体中不变 ③利用图中数据计算：时A物质的平衡转化率为 ，时的平衡常数 ，该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 ④时，某时刻测得体系中各物质的量为：，，，，则此时该反应 (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。 【答案】(1) 反应物浓度 否，两反应容器温度不同 (2) cd 50%(或0.5) 0.3 吸热 向逆反应方向进行 【解析】（1）①实验一种，其他条件相同，只是HI的浓度不同，因此在探究反应物浓度对化学反应速率的影响。 ②实验二中除催化剂外，两试管的温度也不同，存在两个变量，因此不能探究催化剂对化学反应速率的影响； （2）①在800℃时，当5min 时D的物质的量是0.6mol，根据方程式中A与D的关系可知：消耗A的物质的量是0.6mol，所以0-5min内，以A表示的平均反应速率为vA)= ； ②a．不能根据c(A)=c(C)来判断反应平衡，且根据三段式计算，平衡时两者浓度不相等，a项错误； b．根据方程式，若反应达到平衡，，b项错误； c．由于该反应是反应前后气体体积不等的反应，所以若容器中压强不变 ，则反应达到平衡，c项正确； d．由于该反应是反应前后气体体积不等的反应，所以若反应未达到平衡，则任何物质的浓度就会发生变化，所以若混合气体中c(A)不变，反应达到平衡，d项正确； 故选：cd； ③根据题给信息，列出三段式： ， 则A物质的平衡转化率为：， K=0.3； 由图像可知，随着温度的升高，D的含量增多，依据勒夏特列原理，温度升高有利于向吸热方向进行，则正反应为吸热反应； ④根据已知可得：c(A)=0.45mol/L，c(B)=1.0mol/L，c(C)=0.45mol/L，c(D)=0.45mol/L，Qc=，所以此时该反应向逆反应方向进行。 24．（24-25高二上·江苏扬州·阶段练习）合成甲醇是CO2转化利用的主要研究方向，过程中涉及的主要反应为： 反应I CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.01kJ·mol-1 反应Ⅱ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=41.17kJ·mol-1 (1)反应I的平衡常数表达式为 。 (2)一定条件下，在2L的恒容密闭容器中充入1mol CO2和2molH2，只发生反应I．下列表述能说明反应I已达平衡状态的是 (填序号)。 a．容器内压强保持不变     b．容器内气体的密度保持不变 c．       d．容器内各气体的浓度保持不变 (3)CO加氢也可合成甲醇，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①p1、p2的大小关系是p1 p2(填“＞”“＜”或“=”)。 ②A、B两点的平衡常数KA、KB的大小关系是 。 (4)在T2℃、p2压强时，往一容积为2 L的密闭容器内，充入0.3 mol CO与0.4 mol H2发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。 ①平衡时H2的体积分数是 ；平衡后再加入1.0 mol CO后重新到达平衡，则CO的转化率 (填“增大”“不变”或“减小”)，CO与CH3OH的浓度比 (填“增大”“不变”或“减小”)。 ②若以不同比例投料，测得某时刻各物质的物质的量如下：CO：0.1 mol、H2：0.2 mol、CH3OH：0.2 mol，此时v(正) v(逆)(填“＞”“＜”或“=”)。 【答案】(1)K= (2)ad (3) ＜ KA=KB (4) 25% 减小 增大 ＞ 【解析】（1）反应I CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.01kJ·mol-1，其平衡常数表达式为K=。 （2）一定条件下，在2L的恒容密闭容器中充入1mol CO2和2molH2，只发生反应I CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.01kJ·mol-1。 a．反应前后气体分子数不相等，容器内压强不断发生改变，当容器内压强保持不变时，反应达平衡状态，a符合题意； b．容器内气体的质量不变、体积不变，则容器内气体的密度始终保持不变，反应不一定达平衡状态，b不符合题意； c．，反应进行的方向相反，但速率之比不等于化学计量数之比，反应未达平衡状态，c不符合题意； d．容器内各气体的浓度保持不变，则正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，d符合题意； 故选ad。 （3）①相同温度下加压，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，则p1、p2的大小关系是p1＜p2。 ②A、B两点的温度相同，平衡常数相同，则平衡常数KA、KB的大小关系是KA=KB。 （4）在T2℃、p2压强时，往一容积为2 L的密闭容器内，充入0.3 mol CO与0.4 mol H2发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，达平衡时CO的平衡转化率为0.5。则可建立如下三段式： ①平衡时H2的体积分数是=25%；平衡后再加入1.0 mol CO，虽然平衡正向移动，但重新到达平衡，CO的转化率减小，H2的转化率增大，达新平衡时，c(H2)比原平衡时减小，则CO与CH3OH的浓度比=增大。 ②平衡常数K==400，若以不同比例投料，测得某时刻各物质的物质的量如下：CO：0.1 mol、H2：0.2 mol、CH3OH：0.2 mol，此时浓度商Qc===200＜400，则平衡正向移动，所以v(正) ＞v(逆)。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题2 化学反应速率与化学平衡（期末复习讲义） 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 化学反应速率的概念及表示方法 化学反应速率的计算 化学反应速率的大小比较 化学反应速率的测定 利用能够直接观察的某些性质测定 利用科学仪器测量出的性质进行测定 影响化学反应速率的因素 浓度 温度 压强 催化剂 接触面积等 活化能 活化能的概念 活化能的计算 活化能与焓变的关系 自发过程和自发反应 自发反应的类型 自发反应的判断 化学反应进行方向的判据 熵判据 焓判据 一般化学反应进行方向的判断 工业生产的条件 可逆反应 可逆反应的条件 可逆反应的判断 化学平衡状态 化学平衡状态的建立 化学平衡状态的判断 化学平衡常数 化学平衡常数的计算 化学平衡常数与外界条件的关系 平衡转化率 平衡转化率的计算 外界条件对平衡转化率的影响 化学平衡的移动 化学平衡移动原理 化学平衡移动的特征 化学平衡移动的影响因素 外界条件对化学平衡移动的影响 等效平衡 勒夏特列原理 是否符合勒夏特列原理的判断 应用勒夏特列原理解释平衡移动现象 工业合成氨的条件 浓度、温度、压强、催化剂的对合成氨的影响及条件选择 化学平衡图像 温度、浓度、压强、催化剂对平衡影响的图像 分布系数图像 对数图像 要点01 化学反应速率的概念及表示方法 1．化学反应速率的定义 化学反应速率是用来衡量__ __程度的物理量。 2．化学反应速率的表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的__ __或生成物浓度的__ __(均为正值)来表示。 3．数学表达式及单位 v＝____，单位为__ __或__ __等。 4．化学反应速率与化学计量数的关系 对于已知反应：mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，在同一段时间内，用不同物质来表示该反应速率，当单位相同时，反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的__ __之比。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝__ __或v(A)＝v(B)＝v(C)＝v(D)。如在一个2 L的容器中发生反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)，加入2 mol A,1s后剩余1.4 mol，则v(A)＝__ __，v(B)＝__ __，v(C)＝__ __。 5．化学反应速率计算的三种方法 (1)定义式法：v(B)＝＝ 。 (2)比例关系式：化学反应速率之比等于化学计量数之比，如mA(g)＋nB(g)===pC(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p或 ＝ ＝。(这一公式最好用) (3)三段式法： 化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式” 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。 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t1 s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 　　 　　 　 t1s时/(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。 6．化学反应速率大小的比较方法 (1)归一法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。 如对于反应2SO2＋O22SO3，如果①v(SO2)＝2 mol·L－1·min－1，②v(O2)＝3 mol·L－1·min－1, ③v(SO3)＝4 mol·L－1·min－1，比较反应速率的大小，可以将三者表示的反应速率都转化为O2表示的反应速率再作比较。换算得出①v(O2)＝1 mol·L－1·min－1，③v(O2)＝2 mol·L－1·min－1，则反应速率的大小关系为 。 (2)比值法：将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物质的化学计量数，然后对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，若＞，则反应速率A B。 归｜纳｜总｜结 (1)化学反应速率一般指反应的平均反应速率而不是瞬时反应速率，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物质来表示化学反应速率，因为固体和纯液体物质的浓度可视为常数。 (4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。 要点02 化学反应速率的测定 1．测定原理 根据化学反应速率表达式，实验中需要测定 反应物(或生成物)的浓度。 2．测定方法 （1）利用能够直接观察的某些性质测定，如通过测量释放出一定体积的气体的 来测定反应速率，或测量一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。 （2）利用科学仪器测量出的性质进行测定，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。 （3）在溶液中进行的反应，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，常常利用 和 间的比例关系来测量反应速率。 3.测量化学反应速率时，常采用的方法 （1）对于有气体生成的反应：可测定 。 （2）对于有固体参加的反应，可测定 。 （3）对于有酸碱参与的反应，可测定 。 （4）对于有颜色变化的反应，可测定 。 （5）对于有沉淀生成的反应，可测定 。 要点03 影响化学反应速率的因素 1．内因(主要因素)：反应物本身的结构与__ __，反应类型相同，但反应物不同，反应速率不同。 如相同条件下，Na、Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系是__ __。 2．外因(其他条件不变，只改变一个条件)。 归｜纳｜总｜结 (1)分析外界因素对化学反应速率的影响时3注意： ①催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。 ②升高温度正反应速率和逆反应速率都加快，但加快的程度不同；降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢，但减慢的程度不同，吸热反应的反应速率总是受温度影响大。 ③对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。 (2)压强对反应速率的影响情况： 压强只对有气体参与的化学反应速率有影响。 ①恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加快。 ②恒温时，对于恒容密闭容器。 a．充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率加快。 b．充入“惰性”气体总压强增大―→反应物浓度未改变―→反应速率不变。 ③恒温恒压时。 充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。 要点04 活化能 1.基元反应与反应历程 概念 示例 基元 反应 大多数化学反应都是分几步完成的，其中的　 　称为基元反应 2HIH2＋2I· 反应 历程 基元反应构成的　 　称为反应历程（又称反应机理） 反应2HIH2＋I2分两步：①2HIH2＋2I· ②2I·I2 简单 反应 反应物一步直接转化为反应产物，其总反应就是基元反应，这类反应又称为简单反应 H＋＋OH－H2O 活化 能 基元反应过程需经历一个高能量的中间状态，此时形成一种旧键没有完全断裂、新键没有完全形成的过渡态，　 　与反应物的平均能量之差Ea称为基元反应的活化能 Ea为正反应活化能，Ea'为逆反应活化能 提醒　同一反应，在不同条件下的反应历程也可能不同。 2．活化分子、活化能、有效碰撞。 ①活化分子：能够发生__ __的分子。 ②活化能(如下图)： 图中E1为__ __，使用催化剂时的活化能为__ __，反应热为__ __。 ③有效碰撞：活化分子之间能够引发__ __反应的碰撞。 3．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。 归｜纳｜总｜结 催化剂、活化能与化学反应速率的关系 →→→→→ 催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。 要点05 自发过程和自发反应 自发过程 含义 在一定条件下，不用借助 就可以 的过程。 特点 能量角度：体系趋向于从 状态转变为 状态(体系对外部 或者 热量)。 混乱度角度：在密闭条件下，体系有从 自发转变为 的倾向。 自发反应 定义 在一定温度和压强下，无需外界帮助就能自动进行的化学反应。 自发反应的特征 具有 ，即反应的某个方向在一定条件下是自发的，则其逆反应在该条件下肯定不自发。 体系趋向于从 状态转变为 状态。 体系趋向于从 体系转变为 体系。 归｜纳｜总｜结 (1)某些自发反应需在一定条件下才能自动进行，非自发反应具备了一定条件也能发生。 要点06 化学反应进行方向的判据 判据 内容 注意事项 焓判据 放热反应过程中体系能量降低（ΔH＜0），有利于反应自发进行 有些吸热反应也可以自发进行，故不能仅用反应焓变来判断反应能否自发进行 熵判据 熵增加（ΔS＞0）有利于反应自发进行 有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，故不能仅用反应熵变来判断反应能否自发进行 吉布斯自由能判据（ΔG＝ΔH－TΔS） ΔG　 　0，则反应能自发进行 ΔG　 　0，则反应不能自发进行；ΔG＝0，则反应处于平衡状态 示例 化学反应 ΔH/ （kJ·mol－1） ΔS/ （J·mol－1·K－1） 能否自发进行 2KClO3（s）2KCl（s）＋3O2（g） －78.03 ＋494.4 ΔH＜0，ΔS＞0，任何温度下都能自发进行 CO（g）C（s，石墨）＋O2（g） ＋110.5 －89.4 ΔH＞0，ΔS＜0，任何温度下都不能自发进行 4Fe（OH）2（s）＋2H2O（l）＋O2（g）4Fe（OH）3（s） －444.3 －280.1 ΔH＜0，ΔS＜0，低温下能自发进行 CaCO3（s）CaO（s）＋CO2（g） ＋178.2 ＋169.6 ΔH＞0，ΔS＞0，高温下能自发进行 归｜纳｜总｜结 （1）常见的熵增过程 ①同一种物质的不同状态：S(g)＞S(l)＞S(s)。 ②反应后气体物质的量增加的反应。 （2）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。 要点07 可逆反应 定义 在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。 特点 二同 a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。 一小 反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。 表示 在方程式中用“”表示。 归｜纳｜总｜结 （1）平衡时，反应物与生成物同时存在，任一组分的转化率都　 　100％。 （2）能量转化可逆：若正反应是吸（放）热反应，则逆反应是　 　热反应。 要点08 化学平衡状态 1.定义： 在一定条件下的__ __反应中，反应物和生成物的__ __不再随时间的延长而发生变化，__ __和__ __相等的状态。 2.建立过程： 在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。化学平衡的建立过程可用如下v－t图像表示。图像分析： 反应开始时反应物浓度最大，v(正)最大，生成物浓度为0，v(逆)为 ↓ 反应进行时反应物浓度逐渐减小→v(正)　　　　　。生成物浓度由零逐渐增大→v(逆)从零　　　　　  ↓ 达到平衡时v(正)　　　　v(逆)，反应混合物中各组分的浓度　　　　，即达到化学平衡状态。 3.化学平衡特征 4.判断化学平衡状态的标志 角度 标志 正、逆反应速率 ①用同一种物质表示的反应速率v正　 　v逆时，反应达到平衡。 ②反应方程式[如aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（g）]中用不同物质表示的反应速率＝时，反应达到平衡 浓度 （含量） ①反应方程式中任意一种物质的浓度　 　时，反应达到平衡。 ②反应方程式中各物质的质量分数（或气体体积分数、物质的量分数等）保持不变时，反应达到平衡 平衡常数 物质的浓度商（Qc）　 　化学平衡常数（Kc）时，反应达到平衡 归｜纳｜总｜结 (1)可逆反应不等同于可逆过程，可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化。 (2)化学反应的平衡状态可以从正反应方向建立，也可以从逆反应方向建立。 (3)化学反应达到平衡状态的正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等。 (4)化学反应达平衡状态时，各组分的浓度、百分含量保持不变，但不一定相等。 要点09 化学平衡常数 1．化学平衡常数 (1)含义 在一定__ __下，当一个可逆反应达到__ __时，生成物__ __与反应物__ __的比值是一个常数，简称平衡常数，用符号__ __表示。化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。 (2)表达式 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在一定温度下达到平衡时，平衡常数的表达式： K＝__ __。 ①平衡常数表达式中，各物质的浓度均为平衡时的浓度。其书写形式与化学方程式的书写有关。 ②固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中。 (3)意义 ①K值越大，正反应进行的程度__ __，反应物的转化率__ __。当K＞__ __时，可以认为反应进行得较完全。 ②K值越小，正反应进行的程度__ __，反应物的转化率__ __。当K＜__ __时，认为反应很难进行。 (4)影响因素 ①内因：__ __的性质。 ②外因：只受__ __影响，与__ _、__ __、_ __等外界因素无关。即在一定温度下，平衡常数保持不变。 (5)平衡常数的应用 ①判断、比较可逆反应进行的程度 一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应： K值 正反应进行 的程度 平衡时生 成物浓度 平衡时反应 物浓度 反应物 转化率 越大 __ __ __ __ __ __ __ __ 越小 __ __ __ __ __ __ __ __ ②判断正在进行的可逆反应的方向以及反应是否达到平衡 对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若浓度商Qc＝，则将浓度商和平衡常数作比较可得可逆反应所处的状态。 ③判断可逆反应的反应热 2.化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。 若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学平衡常数也会改变。 已知两反应的平衡常数分别为K1、K2。 ①若两反应互为逆反应，则 。 ②若两反应的反应物和生成物相同，反应1的系数是反应2的n倍，则 。 ③若两反应相加，则总反应的平衡常数 。 ④若两反应相减，则总反应的平衡常数 。 归｜纳｜总｜结 使用化学平衡常数应注意的问题 (1)化学平衡常数K值的大小是可逆反应进行程度的标志，它能够表示可逆反应进行的程度。一个反应的K值越大，表明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，反应物的转化率也越大。可以说，化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。 (2)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 (3)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看作“1”，而不计入平衡常数表达式中。如H2O(l)的浓度，固体物质的浓度均不写，但水蒸气浓度要写。 (4)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变，正、逆反应的平衡常数互为倒数；若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。 要点10 平衡转化率 1.定义 某一反应物的平衡转化率α等于该物质在反应中 (如物质的量、物质的量浓度等)与该物质 的比值。 2.表达式 平衡转化率α＝ 对于反应aA＋bBcC＋dD，反应物A的平衡转化率为α(A)＝ ，式中c0(A)和c(A)分别表示A的初始浓度和A的平衡浓度。 3.意义 反应的平衡转化率能表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。 归｜纳｜总｜结 平衡转化率的几点注意事项 (1)在同一条件下，平衡转化率是最大的转化率。 (2)产率＝×100%，“产率”不一定是平衡状态下的。 (3)催化剂可以提高产率，但是不能提高平衡转化率。 (4)平衡时混合物组分的百分含量＝×100% 要点11 化学平衡的移动 1．化学平衡移动的过程 2．化学平衡移动与化学反应速率的关系 化学平衡发生移动的根本原因是外界条件的改变造成了v正≠v逆，其具体情况如下： (1)v正__ __v逆，平衡向正反应方向移动。 (2)v正__ __v逆，平衡不移动。 (3)v正__ __v逆，平衡向逆反应方向移动。 归｜纳｜总｜结 ①化学反应速率改变，平衡不一定发生移动。 ②化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变(v正≠v逆)。 要点12 化学平衡移动的影响因素 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向　　　　方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向　　　　方向移动 压强(对有气体参加的反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数　　　的方向移动 减小压强 向气体分子总数　　　的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡　　　移动 温度 升高温度 向　　　　反应方向移动 降低温度 向　　　　反应方向移动 催化剂 同等程度改变v(正)、v(逆),平衡不移动 归｜纳｜总｜结 “稀有气体”对化学平衡的影响： ①恒温、恒容条件： 原平衡体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→v正、v逆不变→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→体系内各气体浓度同等程度减小(等同减压) 平衡不移动平衡向气体体积增大的方向移动 要点13 勒夏特列原理 1.内容：如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够 这种改变的方向移动。 2.平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。 归｜纳｜总｜结 ①“减弱这种改变”——升温平衡向着吸热反应方向移动；增大反应物浓度平衡向反应物浓度减小的方向移动；增大压强平衡向气体物质的量减小的方向移动。 ②化学平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变，而不能完全抵消外界条件的改变，更不能超过外界条件的变化。 要点14 工业合成氨的条件 1.合成氨反应进行的方向 N2（g）＋3H2（g）2NH3（g），已知在298 K时，ΔH＝－92.2 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1，ΔG＝　 　kJ·mol－1（保留两位小数），该反应能正向自发进行。 2.合成氨反应限度 增大压强、降低温度有利于化学平衡向生成NH3的方向移动。N2和H2的物质的量之比为1∶3（理论投料比）时，平衡转化率最高。 3.合成氨反应的速率 在特定条件下，合成氨反应的速率与参与反应的物质浓度的关系式为 4.工业合成氨适宜条件的选择 催化剂 温度 压强 采用　 　为催化剂（填催化剂名称），该催化剂在500 ℃左右时活性最大 采用400～500 ℃，原因是　 　 采用10 MPa～30 MPa。压强越大，对材料的强度和设备的制造要求越高，需要的动力越大，会大大增加生产投资，降低综合经济效益 归｜纳｜总｜结 N2的吸附分解所需活化能最高，是控制总反应速率的关键步骤。工业生产时适当提高N2的比例，即按n（N2）∶n（H2）＝1∶2.8投料，并及时分离出NH3，促使平衡正向移动。 要点15 化学平衡图像 1．常见化学平衡的图像类型 (1)浓度—时间图像 浓度—时间图像可以直观地反映每一时刻的浓度变化。 因此可用于列三段式或求解反应方程式中的化学计量数之比(化学计量数之比＝浓度变化量之比)。 (2)速率—时间图像 此类图像定性揭示了v(正)、v(逆)随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)变化规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动方向等。 (3)转化率(或含量)—时间关系图 该类图像主要看斜率的大小，斜率的大小反映速率的大小，可理解为“先拐先平数值大”，即图像先拐弯的先达到平衡，对应的温度或压强大。 (4)恒压(温)线 (5)几种特殊的图像 ①对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH＜0，M点前，表示反应未达到平衡，则v正＞v逆；M点为平衡点；M点后为平衡受温度的影响情况。 ②如图所示的曲线是在其他条件不变时，某反应物的最大转化率与温度的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正＞v逆的点是3，表示v正＜v逆的点是1，而2、4点表示v正＝v逆。 注意：该类图像在求解时，一定要先固定一个变量再探究物理量随另一变量的变化规律。 (6)速率、平衡综合图像 温度为T时，对于密闭容器中的反应： A(g)＋B(g)C(s)＋xD(g)　ΔH＞0 A、B、D物质的量浓度随时间的变化如图所示： 据此图可以分析出x的大小，某一段时间内的反应速率v(A)、v(B)或v(D)，可以求出该温度下反应的平衡常数，可以分析出15 min时的条件变化等。 2．化学平衡图像解读 (1)v－t图像解读 ①看改变条件的一瞬间(t1)，若v′正在v′逆上方，则平衡向正反应方向移动；反之，则平衡向逆反应方向移动。 ②若a、b重合为一点，则t1时刻改变的是某一物质的浓度。 ③若a、b不重合，则t1时刻可能是改变了温度或压强。 ④若v′正和v′逆改变程度相同，即v′正＝v′逆，平衡不移动，则t1时刻可能是使用了催化剂或是对反应前后气体分子数不变的反应改变压强。 (2)物质的量(或浓度或转化率)与时间关系的图像解读 ①每条曲线在转折点以前表示该条件下此反应未达平衡状态，转折点后表示已达平衡状态。 ②先出现转折点的则先达到平衡。如图甲，压强为p1条件下先达平衡，可推知p1＞p2；图乙中，温度为T2条件下先达平衡，可推知T2＞T1。根据Y表示的意义，可推断反应前后气体的化学计量数之和的大小，或判断正反应是吸热反应还是放热反应。 (3)等温(压)平衡曲线解读 ①纵坐标Y可表示物质的量、浓度、转化率以及物质的量分数等含义。 ②解题分析时，常需要作辅助线(对横坐标轴作垂线)，若横坐标表示温度(或压强)，则此辅助线为等温线(或等压线)。 ③如图丙所示，在曲线上的每个点(如B点)都达到平衡状态，若纵坐标表示反应物转化率，则有： A点是非平衡状态，若要达到平衡，需降低转化率，即平衡要向逆反应方向移动，此点v正＜v逆； C点是非平衡状态，若要达到平衡，需增大转化率，即平衡要向正反应方向移动，此点v正＞v逆； 处于平衡状态或非平衡状态的各点的反应速率，其大小主要由温度决定，故有vC＞vB＞vA。 (4)同一段时间内，不同温度下反应进程中某个量的图像解读 如图是不同温度下经过一段时间，某反应物的转化率与温度的关系。 ①此图像表明该反应的正反应为放热反应。若正反应为吸热反应，则同一时间段内温度越高，平衡正向移动程度越大，反应物的转化率越大，曲线应一直为增函数，与图像不符。 ②T1～T2段，反应未达到平衡，随温度升高，反应速率加快，反应物转化率增大。 ③T2点表示反应达到平衡状态。 ④T2～T3段是随温度升高平衡向吸热反应方向移动的结果，T2～T3段曲线上的点均为平衡点。 归｜纳｜总｜结 化学平衡图像题的解题技巧 (1)先拐先平。 在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的先达到平衡，说明该曲线表示的反应速率大，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。 (2)定一议二。 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，有时还需要作辅助线。 (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。 题型01 化学反应速率的大小比较与计算 【典例1】对于可逆反应，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 A． B． C． D． 方｜法｜点｜拨 比较化学反应速率大小的方法 (1)基准法：①看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位 ②换算成同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小 (2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，比较与，若＞，则A表示的反应速率比B大 【变式1-1】分别取100 mL 的两种一元酸HX和HY的溶液，加入足量的镁粉，充分反应后，收集到的体积分别为和。下列说法错误的是 A．相同条件下， B．若开始时，则HX一定是强酸 C．若开始时，则酸性HX>HY D．向反应后的溶液中加入足量氢氧化钠溶液，生成的沉淀质量相等 【变式1-2】一定温度下，在密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．时反应停止 B．a点时， C．反应的化学方程式为： D．反应开始到， 题型02 速率常数及速率方程 【典例2】某化学学习小组为探究的反应速率(v)与反应物浓度(c)的关系，在20℃条件下进行实验，所得的数据如下： 实验编号相关数据 ① ② ③ ④ ⑤ /mol·L-1 0.001 0.001 0.001 0.002 0.001 /mol·L-1 0.10 0.20 0.20 0.10 0.40 /mol·L-1 0.008 0.008 0.004 0.008 0.008 v/mol·L-1·s-1 已知，该反应的速率方程为(k为速率常数)。下列说法错误的是 A．速率方程中 B．速率方程中 C．实验⑤中， D．等浓度的、、，对反应速率的影响小 方｜法｜点｜拨 正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系 对于基元反应aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（g）， 假设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＝。 【变式2-1】已知甲烷分解反应 。其正反应速率方程为，逆反应速率方程为(和为速率常数，只受温度影响)，1000℃达平衡时，。下列说法不正确的是 A．为提高化学反应速率，应选择适合高温条件的催化剂 B．其他条件不变，降温再次达到平衡时，可能存在 C．恒温恒压下通入气体，平衡正向移动，减小 D．根据该反应可推测，合成氨工业用熟铁作衬里代替钢铁是避免高压下氢气与碳反应 【变式2-2】为减少对环境造成的㬌响，发电厂试图将废气中的进行合理利用，以获得重要工业产品。研究发现与合成的反应机理如下： ①快； ②快； ③慢。 反应②的速率方程，、、是速率常数。下列说法错误的是 A．反应②的平衡常数 B．反应①和②的活化能均大于反应③的活化能 C．要提高合成的速率，关链是提高反应③的速率 D．使用合适的催化剂不能增大平衡时的体积分数 题型03 反应历程中的活化能与反应速率 【典例3】N(CH3)3 (三甲胺)是重要的化工原料。在铜催化剂条件下，可将(CH3)2NCHO (简称DMF)转化为N(CH3)3。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜催化剂上)。下列说法错误的是 A．铜催化剂参与化学反应 B．1 mol DMF完全转化为三甲胺，会释放出1.02 eV的能量 C．升高温度，可以加快反应速率，但DMF的平衡转化率减小 D．该反应历程图中的最大能垒(活化能)为1.19 eV 方｜法｜点｜拨 反应历程题常见考向如下： 【变式3-1】合成氨反应历程和能量变化如图所示(*R表示微粒处于吸附状态)。 下列说法错误的是 A．决定总反应反应历程为 *N ＋3*H = *NH3 B．反应历程中的最低能垒(活化能)为90 C．升高温度，该反应历程中基元反应的速率加快 D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)  =—92 【变式3-2】乙炔在表面选择加氢的反应机理如图，其中吸附在表面上的物种用*标注。下列叙述错误的是 A．上述乙炔加氢的反应为放热反应 B．过程能量升高 C．反应历程中的活化能最大 D．总反应方程式： 题型04 影响化学反应速率的因素 【典例4】在生产、生活或者实验室实验中，下列措施不是用来调控化学反应速率的是 A．洗衣粉中添加酶 B．用粗锌粒和稀硫酸反应制取氢气 C．鲜肉放在冰箱中冷藏 D．合成氨时增大比 易｜错｜提｜醒 由于固体和纯液体的浓度可视为常数，故改变其用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。 改变温度、使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素改变，反应速率是否发生变化要具体情况具体分析。 其他条件一定，升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率都要增大，只不过正、逆反应速率增加的程度不同。 【变式4-1】下列说法正确的是 A．活化分子间的碰撞都是有效碰撞，活化分子具有的能量叫做活化能 B．可逆反应都有一定的限度，限度越大，反应速率越快 C．升高温度，可以提高单位体积内活化分子百分数，从而提高反应速率 D．对于有气体参与的反应，增大压强可以提高单位体积内活化分子数，加快反应速率 【变式4-2】采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是 A．铁与稀硫酸反应制取时，用浓硫酸代替稀硫酸 B．NaOH溶液和稀硫酸反应时，增大反应体系的压强 C．Na与水反应时，增加水的用量 D．大理石与盐酸反应制取时，将块状大理石改为粉末状大理石 题型05 化学反应速率图像分析 【典例5】在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则下列说法正确的是 A．无催化剂时，反应不能进行 B．与催化剂I相比，Ⅱ使反应活化能更低 C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D．使用催化剂I时，0～2min内， 方｜法｜点｜拨 有关化学反应速率的图像分析方法 （1）认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。 （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）抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，v(吸)＞v(放)，在速率－时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增；增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。 【变式5-1】在酶浓度和其他反应条件不变的情况下，反应速率(v)与底物(即反应物)浓度的关系如图所示。1902年HenriV。提出了酶一底物中间复合物学说，反应机理：首先由酶(E)与底物[S]生成酶—底物中间复合物(ES)，然后ES分解生成产物(P)和游离的酶(E)，即。图中称为米氏常数。 下列有关说法错误的是 A．的值等于反应速率为最大反应速率一半时的底物浓度 B．酶可以提高单位时间的底物转化率 C．当底物浓度大时，增加酶浓度可以提高反应的速率 D．反应的决速步是 【变式5-2】可逆反应，，，判断下列图像错误的是 A． B． C． D． 题型06 控制变量法的应用 【典例6】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6-1】恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表而上发生的分解反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下浓度随时间的变化如下表所示。下列说法错误的是 编号 时间/min 表面积/ 0 20 40 60 80 ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② a 1.20 0.80 0.40 x ③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A．相同条件下，增加的浓度，反应速率增大 B．实验③， C．实验②，时处于平衡状态， D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大 【变式6-2】室温下按如图所示的装置进行实验(实验过程中反应体系温度保持不变)，5 s内消耗锌0.01 mol。下列说法正确的是 A．可用长颈漏斗替换分液漏斗 B．5 s内： C．5 s内： D．若药品足量，再消耗0.65g Zn的时间超过5 s 题型07 自发过程和自发反应 【典例7】下列说法不正确的是 A．一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关 B．若某一反应，，则该反应在任何温度下都不能自发进行 C．在常温下能自发进行，则该反应 D．反应，一定能自发进行 【变式7-1】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 它是非自发反应 B 能自发反应 可能大于0 C 任何温度都能自发进行 D 常温下自发进行 A．A B．B C．C D．D 【变式7-2】下列说法中，正确的是 A．室温下，冰自动熔化成水及水自动挥发成水蒸气均是熵增的过程 B．的反应均是自发进行的反应 C．活化分子发生的碰撞均是有效碰撞 D．能够自发进行的反应均是熵增的过程 题型08 化学反应进行方向的判据 【典例8】氮化硼(BN)是重要的无机材料，可通过下面两个反应制得： 反应Ⅰ：  反应Ⅱ： 已知反应Ⅰ常温下自发，反应Ⅱ常温下非自发。下列说法正确的是 A．常温下反应Ⅰ的，化学反应速率较快 B．无法判断反应Ⅱ是吸热反应还是放热反应 C．可寻找性能优良的催化剂使反应Ⅱ在常温下自发 D．若用反应Ⅱ制备时需要在密闭的耐高温容器中进行 解｜题｜模｜板 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 － ＋ 负值 在任何温度下，过程均自发进行 ＋ － 正值 在任何温度下，过程均不能自发进行 ＋ ＋ 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 【变式8-1】工业生产过程中发生反应：。下列说法正确的是 A．该反应的 B．其他条件不变，升高温度，的平衡转化率减小 C．该反应在高温下能自发进行 D．使用催化剂能降低该反应的焓变，提高反应速率 【变式8-2】  为治理汽车尾气污染的反应之一、某一温度下，其化学平衡常数。下列说法正确的是 A．升温可使该反应的正反应速率减小，逆反应速率增大 B．高温、高压有利于平衡正向移动 C．此温度下，因K值较大，故化学反应速率较快 D．该反应在低温条件下可自发进行 题型09 可逆反应 【典例9】在一密闭容器中进行反应：。已知反应过程中某一时刻A、B、C的浓度分别为、、。当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A．A为、B为 B．C为、B为 C．A、C均为 D．为 方｜法｜点｜拨 采用极端假设，界定浓度范围 假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。 假设反应正向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始浓度/(mol·L－1) 　 　0.1 　0.3 　　0.2 改变浓度/(mol·L－1) 　 0.1 　0.1 　 0.2 终态浓度/(mol·L－1) 　 　0 　0.2 　 0.4 设反应逆向进行到底：X2(g)＋Y2(g)2Z(g) 起始浓度/(mol·L－1) 　 0.1 　0.3 　　0.2 改变浓度/(mol·L－1) 　0.1 　0.1 　　0.2 终态浓度/(mol·L－1) 　0.2 　0.4 　　0 平衡体系中各物质的浓度范围为c(X2)∈(0,0.2)，c(Y2)∈(0.2,0.4)，c(Z)∈(0,0.4)。 【变式9-1】下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向盛有和的恒压密闭容器中通入一定体积氦气，最终气体颜色变浅 化学平衡向增多的方向移动 B 以为指示剂，用标准溶液滴定溶液中的，先出现白色沉淀，后出现砖红色沉淀 C 用盐酸标准液滴定待测NaOH溶液的中和滴定实验，通常不选石蕊试液作指示剂 石蕊指示剂变色范围与滴定终点突变范围不一致 D 取 溶液，加入 溶液，用萃取分液，下层呈现紫红色，再向水层中滴入KSCN溶液，溶液变成红色 证明与发生的反应为可逆反应 A．A B．B C．C D．D 【变式9-2】下列有关化学反应速率和限度的说法中不正确的是 A．实验室通过分解H2O2制备O2，加入MnO2后，反应速率明显加快 B．实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2时，用碳酸钙粉末比块状碳酸钙反应要快 C．在2SO2+O22SO3反应中，SO2不能100%转化为SO3 D．在金属钠与足量水的反应中，增加水的量使反应速率增大 题型10 化学平衡状态 【典例10】一定温度下，在2L的密闭容器中发生反应：xA(g) +B(g)2C(g)  ΔH<0，A、C的物质的量随时间变化的关系如图。下列有关说法正确的是 A．x=1 B．反应进行到1min时，反应体系达到化学平衡状态 C．2min后，A的正反应速率一定等于C的逆反应速率 D．2min后，容器中A与B的物质的量之比一定为2∶1 解｜题｜模｜板 化学平衡状态的判断 以反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）为例进行说明： 可能的情况举例 是否达到平衡 混合气体的平均相对分子质量（） 当m＋n≠p＋q时，一定 是 当m＋n＝p＋q时，一定 不一定 温度 绝热体系内温度不变 是 气体 密度（ρ） 反应物与生成物均为气体的反应 恒容体系，ρ一定 不一定 恒压体系，当m＋n＝p＋q时，ρ一定 不一定 恒压体系，当m＋n≠p＋q时，ρ一定 是 其他 如体系（反应前后物质的颜色有改变）颜色不再变化 是 【变式10-1】恒温条件下，在容积为刚性容器中投入一定量，发生反应：。12s时反应达到平衡，生成的物质的量为，反应过程中的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．方程式中 B．前12 s内，A的平均反应速率为 C．12 s后，A的消耗速率等于B的生成速率 D．单位时间内生成的同时，生成，则反应达到平衡状态 【变式10-2】对可逆反应，下列叙述正确的是 A．达到化学平衡时，若增大容器容积，则正反应速率减小，逆反应速率增大 B．若单位时间内生成的同时，消耗，则反应达到平衡状态 C．达到化学平衡时， D．化学反应速率关系： 题型11 平衡转化率 【典例11】某科研小组根据反应来探究起始反应物的碳氮比对污染物去除率的影响。T℃时，向体积为的恒容密闭容器中充入总物质的量为的和混合气体，并加入一定量的固体催化剂进行反应，实验测得平衡体系中气体组分的转化率和氮气的体积分数的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．转化率1表示NO B．A点时 C．改变起始反应物的碳氮比，该反应的平衡常数变大 D．其他条件不变时，初始加入4 mol NO和4 mol CO，到达平衡后，氮气的体积分数大于25% 方｜法｜点｜拨 平衡转化率的分析与计算 (1)计算公式： 反应物的转化率＝×100%＝×100%。 (2)转化率的分析： (ⅰ)以反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)为例。 ①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，A、B的转化率相等。 ②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率提高，A的转化率降低。 ③由温度或压强引起的化学平衡正向移动，反应物的转化率增大。 ④若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器容积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。 同倍增大c(A)和c(B) (ⅱ)以反应mA(g)nB(g)＋qC(g)为例。 在T、V不变时，增加A的量，等效于压缩容器容积，A的转化率与化学计量数有关。 增大c(A) 【变式11-1】一定条件下将和按物质的量之比充入恒容密闭容器中，发生反应：。在不同压强下分别测得的平衡转化率随温度变化的曲线如图，下列说法正确的是 A．由图可知，该反应，且 B．向容器中继续充入NO，平衡正向移动，NO的平衡转化率减小 C．时，该反应的化学平衡常数的数值为 D．、条件下，的平衡转化率为 【变式11-2】某温度下，对于反应  的平衡转化率()与体系总压强(P)的关系如图所示，下列说法正确的是 A．将2.0 mol氮气、6.0 mol氢气，置于1 L密闭容器中发生反应，放出的热量为 B．保持压强不变，通入惰性气体，平衡逆向移动 C．其他条件不变，起始充入的越多，的平衡转化率越大 D．平衡状态由A变到B时，平衡常数 【答案】B 题型12 判断化学平衡状态的标志 【典例12】反应：  ，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．容器内的压强不再变化 B．容器内的温度不再变化 C． D．容器内、、的物质的量之比为 方｜法｜点｜拨 “两审”“两标志”突破化学平衡状态的判断 (1)“两审” 一审 题干条件 恒温恒容或恒温恒压 二审 反应特点 全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应 有固体或液体参与的等体积反应还是非等体积反应 (2)“两标志”。 ①动态标志： 逆向相等 v正＝v逆≠0 一个表示正反应速率，一个表示逆反应速率 不同物质表示的速率(或变化的物质的量、浓度)(一个正反应方向，一个逆反应方向)之比等于化学计量数之比；同物质的生成速率等于其消耗速率 ②静态标志： 变量不变 (这是关键) 题目提供的量(如某物质的质量、浓度、百分含量，n总(气体)、压强、气体密度、气体平均相对分子质量)如果是随着反应的进行而改变的量，该量为“变量”，否则为“定量”。当“变量”不再变化时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无法证明 【变式12-1】恒温、恒容条件下，反应达到化学平衡状态的判据是 A． B．混合气体的密度不再改变 C．混合气体的压强不再改变 D． 【变式12-2】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 题型13 化学平衡移动的影响因素 【典例13】一定温度下发生反应  ，某时刻反应达到平衡，下列说法正确的是 A．将部分移走，平衡逆向移动 B．减小压强，达到新的平衡后体系内气体浓度降低 C．升高温度，浓度商，平衡正向移动 D．当体系内的体积分数保持不变，可以判断反应达到平衡状态 思｜维｜模｜型 解答化学平衡移动题目的思维模型 【变式13-1】某温度下，在密闭容器中进行反应  ，和的初始浓度均为，测得的平衡转化率为60%，下列说法不正确的是 A．的平衡转化率为60% B．升高温度平衡常数减小 C．该温度下反应的平衡常数 D．若初始、、、浓度均为，则反应正向进行 【变式13-2】室温下，下列实验方案能达到实验目的的是 选项 实验方案 实验目的 A 已知  ，将盛有和平衡混合气体的玻璃球浸于热水中，观察颜色的变化 探究温度对化学平衡的影响 B 一定条件下，向某恒容密闭容器中充入和充分反应，一段时间后充入氩气使得压强为原来的两倍，观察气体颜色变化 探究压强对化学平衡的影响 C 向溶液中缓慢滴加盐酸，用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度数据 测定中和反应的反应热 D 向平衡体系中加入固体，观察溶液颜色变化 探究浓度对化学平衡的影响 A．A B．B C．C D．D 题型14 勒夏特列原理 【典例14】下列实验事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．打开可乐瓶盖，可乐中冒出气泡 B．将的氯化铵溶液稀释10倍，溶液 C．向过氧化氢溶液中加入二氧化锰，有利于氧气的生成 D．相较于常温，加热后的纯碱溶液去除厨房油污的效果更好 【变式14-1】下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．溶液中加入少量固体，促进分解 B．锌片与稀硫酸反应时，加入少量固体，促进的产生 C．常温下铁片放入浓溶液中没有明显现象，加热产生大量红棕色气体 D．反应  达到化学平衡后，升高温度，体系颜色变浅 【变式14-2】下列平衡体系中，当条件改变时，不能用勒夏特列原理解释的是 A．，高压有利于合成 B．，平衡体系缩小容器体积加压可使颜色变深 C．，氯水中当加入溶液后，溶液颜色变浅 D．与均能结合血红蛋白（）：，中毒需吸氧治疗 题型15 工业合成氨的条件 【典例15】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 方｜法｜点｜拨 合成氨工业中选择的生产条件 (1)压强:低压(1×107 Pa)、中压(2×107~3×107 Pa)、高压(8.5×107~1×108 Pa) (2)温度:700 K (3)催化剂:铁 【变式15-1】氨对发展农业有着重要意义，也是重要的化工原料。合成氨的生产流程示意如下。下列说法错误的是 A．控制原料气，是因为相对易得，适当过量可提高转化率 B．合成氨一般选择进行，铁触媒的活性最大，原料气平衡转化率高 C．热交换的目的是预热原料气，同时对合成的氨气进行降温利于液化分离 D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 【变式15-2】工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。下列说法正确的是 A．工业合成氨一般选择400~500℃是为了促进平衡正向移动 B．将生成的氨气及时液化分离，可促进平衡正向移动，加快反应速率 C．由于在空气中含量高，因此可以直接将空气与氢气混合通入反应炉 D．工业合成氨中未转化的合成气循环利用，可以提高反应物的转化率 题型16 化学平衡图像 【典例16】恒温条件，在2L的密闭容器中发生反应，n(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法错误的是 A．图中曲线乙只能表示向反应体系中加入催化剂 B．从b到c，用B表示的化学反应速率为 C．任意时刻： D．ab段的反应速率大于cd段 方｜法｜点｜拨 解答速率图像题的基本思路 (1)看面：搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理相联系。 (2)看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平所表示的含义。 (3)看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如起点、终点、交点、折点、最高点、最低点。例如在浓度—时间图上，一定要看清反应至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。 (4)看变化趋势：在速率—时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v吸大增，v放小增；增大反应物浓度，v正突增，v逆渐增。 【变式16-1】向一系列恒容但体积各不相同的恒温且温度相同的密闭容器中分别加入足量活性炭和2mol，容器中发生反应：，在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是 A．ab曲线上的点均已经达到平衡状态，c点未达到平衡状态 B．容器内的压强： C．c点的气体的颜色一定比b点深 D．b点的平衡常数大于a、c两点 【变式16-2】汽车尾气净化反应为  。向1 L密闭容器中充入1.0 mol NO、3.6 mol CO，测得NO和CO的物质的量浓度与时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．3 s时，上述反应达到平衡状态 B．x→z段反应速率 C．该温度下，上述反应的平衡常数 D．向上述平衡体系充入0.9 mol NO和时， 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（25-26高二上·江苏苏州·月考）实验室用块状大理石和盐酸制备。下列措施可使反应速率加快的是(每次仅改变一个条件) A．延长反应时间 B．将盐酸换成稀硫酸 C．将盐酸加水稀释 D．将大理石由块状换成粉末状 2．（24-25高二上·江苏徐州·月考）最近，我国科学家成功合成新型催化剂，将CO2高效转化为甲醇(CH3OH)。这不仅可缓解碳排放引起的温室效应，还将成为理想的能源补充形式。反应的化学方程式为。下列关于该反应的说法正确的是 A．增大压强能减慢化学反应速率 B．合适的催化剂能加快反应速率 C．增大CO2的浓度能减慢化学反应速率 D．达到化学平衡时，CO2能全部转化为CH3OH 3．（23-24高二上·江苏宿迁·阶段练习）下列各组反应中(表中物质均为反应物，且金属的物质的量均为0.1 mol)，反应刚开始时放出H2的速率最大的是 选项 金属(粉末状) 酸 体积/mL 酸浓度/(mol·L−1) 反应温度/℃ A Mg 稀硝酸 10 6 60 B Mg 稀盐酸 10 3 60 C Fe 稀盐酸 10 3 60 D Mg 稀硫酸 10 3 60 A．A B．B C．C D．D 4．（25-26高二上·江苏苏州·阶段练习）对于反应，下列说法正确的是 A．的大小不随时间改变时，该反应达到平衡 B．当的物质的量分数不随时间改变时，该反应达到平衡 C．可作为判断该反应达到平衡的标志 D．每消耗，同时生成，该反应达到平衡 5．（24-25高二上·天津南开·期末）反应，下列判断正确的是 A．在常温下能自发进行 B．在高温下能自发进行 C．在任何条件下都能自发进行 D．在任何条件下都不能自发进行 6．（23-24高二上·江苏宿迁·期中）在相同条件下，研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对放热反应反应的影响，各物质的物质的量浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则下列说法正确的是 A．曲线a表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化情况 B．反应均达平衡时，使用催化剂Ⅰ比使用催化剂Ⅱ放出的热量多 C．使用催化剂Ⅱ时，内， D．当时，说明该反应未达平衡状态 7．把2.5 mol A和2.5 mol B混合，装入容积为2 L的密闭容器里，发生反应：3 A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)，经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为0.2 mol/(L·s)，同时生成1 mol D，下列叙述错误的是 A．x=4 B．达到平衡时容器内气体的压强与起始时的压强比为6：5 C．达到平衡时B的体积分数约为33% D．该反应的平衡常数Kc=8 8．下列关于工业合成氨：　的说法正确的是 A．该反应使用催化剂，加快反应速率的原因是降低了活化能，提高了活化分子百分数 B．该反应达平衡状态后，恒温恒容下充入氦气，则正反应速率增大，逆反应速率减小 C．增大氮气的浓度，化学反应速率加快，平衡常数增大 D．该反应中反应物的键能之和大于生成物的键能之和 【答案】A 【解析】A．使用催化剂是降低的反应的活化能，使更多的分子变成的活化分子，提高了活化分子百分数，A正确； B．平衡后恒温恒容下充入氦气，对平衡体系没有影响，B错误； C．增大氮气的浓度反应速率加快，但平衡常数不变，C错误； D．该反应为放热反应，故反应物的键能之和小于生成物的键能之和，D错误； 故选A。 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 9．（25-26高二上·江苏苏州·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最快的是 A． B． C． D． 10．（25-26高二上·江苏苏州·月考）下列实验装置(部分夹持装置略)或操作能达到相应实验目的的是 A．测定反应的中和热 B．探究温度对化学平衡的影响 C．测定生成氧气的反应速率 D．验证对分解的催化作用 A．A B．B C．C D．D 11．（25-26高二上·江苏苏州·阶段练习）下列说法正确的是 A．化学反应的反应速率越快，可观察到的现象越明显 B．要加热才能发生的反应为吸热反应 C．当其他条件相同时，升高温度能使反应物活化分子数增加 D．在有气体参加的反应中，增大压强能使反应物活化分子百分数增加 12．（25-26高二上·江苏苏州·月考）已知化学反应。下列反应速率关系中，正确的是 A． B． C． D． 13．（25-26高二上·江苏扬州·阶段练习）下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．平衡混合气加压后颜色变深 B．氯水宜保存在低温、避光条件下 C．合成氨反应，为提高的产率，理论上应采取相对较低温度的措施 D．重铬酸钾溶液中滴加NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色 14．（25-26高二上·江苏扬州·阶段练习）与催化重整制取的反应方程式为，下列关于该反应的说法正确的是 A．，表明反应达平衡状态 B．该反应放热，在任意温度下都能自发进行 C．温度不变时，增大压强，平衡向右移动，平衡常数K不变 D．升温可加快反应速率并提高的平衡产率 15．（25-26高二上·江苏·阶段练习）甲烷化的原理为：。在某密闭容器中，充入和4 mol H2发生上述反应，下列叙述正确的是 A．反应物的总键能大于生成物的总键能 B．升高温度可增大活化分子的百分数及有效碰撞频率，因而温度越高越利于获得甲烷 C．在绝热密闭容器中进行时，容器中温度不再改变，说明已达到平衡 D．恒温、恒压条件下，充入He，平衡向正反应方向移动 16．（24-25高二上·江苏南京·期中）一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示： 下列说法正确的是 A．时，若充入惰性气体，、均减小，平衡不移动 B．时，反应达平衡后的转化率为 C．时，若充入等体积的和，平衡向逆反应方向移动 D．高温和高压均有利于提高的转化率 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 17．（25-26高二上·江苏苏州·阶段练习）对于反应，下列说法正确的是 A．反应的平衡常数可表示为 B．该反应的反应物总键能小于生成物总键能 C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡正向移动 D．其他条件相同，增大，的转化率下降 18．（25-26高二上·江苏苏州·阶段练习）反应经一段时间后，的浓度增加了，在这段时间内用表示的反应速率为，则这段时间可能为 A． B． C． D． 19．（25-26高二上·江苏苏州·阶段练习）某温度下，1L容器中发生反应：，在20s内由变成。下列说法正确的是 A．反应速率关系： B．20s内， C．20s内，的转化率为80% D．20s内，上述反应转移电子数目为 20．（25-26高二上·江苏常州·阶段练习）已知，反应开始时，向密闭容器中加入一定量的，下列图像与描述错误的是 A．表示相同时间内体系内的物质的量分数随温度变化图像 B．表示体系到达平衡后，时迅速将体积缩小后的变化 C．装置可探究温度对该化学平衡的影响，热水中颜色变深，冷水中颜色变浅 D．表示该反应正逆反应速率随温度变化图像 A．A B．B C．C D．D 21．我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径，并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产，反应为：。一定条件下，在恒容密闭容器中发生该反应，下列说法正确的是 A．降低温度，v(正)减小，v(逆)增大 B．向容器中通入氦气，v(正)、v(逆)均增大 C．当v正(H2O)=2v逆(H2)，说明该反应达到平衡状态 D．当混合气体的平均摩尔质量不变，说明该反应达到平衡状态 22．（24-25高二下·江苏扬州·期末）制备过程中的主要反应为： 反应I： 反应Ⅱ： 其他条件不变，向恒容密闭容器中通入混合气体的转化率与温度关系曲线如图所示，曲线分别表示平衡转化率与一段时间内在催化剂作用下的转化率。下列说法正确的是 A．曲线②代表平衡转化率 B．A点反应Ⅱ的平衡常数，则平衡体系中 C．800℃时，Ar的体积分数不变，提高使的平衡转化率达到B点的值 D．900~1000℃，随着温度升高将不断增大 23．（24-25高二上·江苏连云港·期末）回答下列问题。 (1)某同学为探究化学反应速率的影响因素拟设计如图实验方案。 实验一 实验二         ①实验一：探究 对化学反应速率的影响。 ②实验二：能否探究催化剂对化学反应速率的影响？说明原因 。 (2)在容积为的密闭容器中，进行如下反应：，最初加入1.2molA和3.2molB，在不同温度下，D的物质的量和时间t的关系如图。 试回答下列问题： ①时，内，以A表示的平均反应速率为 。 ②能判断该反应达到化学平衡状态的依据有 。 a．    b． c．容器中压强不变 d．混合气体中不变 ③利用图中数据计算：时A物质的平衡转化率为 ，时的平衡常数 ，该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 ④时，某时刻测得体系中各物质的量为：，，，，则此时该反应 (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。 24．（24-25高二上·江苏扬州·阶段练习）合成甲醇是CO2转化利用的主要研究方向，过程中涉及的主要反应为： 反应I CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.01kJ·mol-1 反应Ⅱ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=41.17kJ·mol-1 (1)反应I的平衡常数表达式为 。 (2)一定条件下，在2L的恒容密闭容器中充入1mol CO2和2molH2，只发生反应I．下列表述能说明反应I已达平衡状态的是 (填序号)。 a．容器内压强保持不变     b．容器内气体的密度保持不变 c．       d．容器内各气体的浓度保持不变 (3)CO加氢也可合成甲醇，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①p1、p2的大小关系是p1 p2(填“＞”“＜”或“=”)。 ②A、B两点的平衡常数KA、KB的大小关系是 。 (4)在T2℃、p2压强时，往一容积为2 L的密闭容器内，充入0.3 mol CO与0.4 mol H2发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。 ①平衡时H2的体积分数是 ；平衡后再加入1.0 mol CO后重新到达平衡，则CO的转化率 (填“增大”“不变”或“减小”)，CO与CH3OH的浓度比 (填“增大”“不变”或“减小”)。 ②若以不同比例投料，测得某时刻各物质的物质的量如下：CO：0.1 mol、H2：0.2 mol、CH3OH：0.2 mol，此时v(正) v(逆)(填“＞”“＜”或“=”)。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $