专题02 化学反应的方向、限度与速率（期末复习讲义）高二化学上学期鲁科版

该高中化学期末复习讲义以“明·期末考情—理·核心要点—破·重难题型—过·分层验收”为框架构建知识体系，核心要点通过对比表格（如反应焓变与熵变关系）、归纳总结（如化学平衡常数影响因素）等工具梳理11个专题，清晰呈现重难点内在联系。 资料亮点在于“破·重难题型”模块，针对化学平衡图像分析、反应速率计算等10类典型题型设计典例与变式训练，结合“归｜纳｜总｜结”渗透科学思维方法，“分层验收”通过基础与综合练习满足不同学生需求，助力教师实施精准化复习教学。

专题02 化学反应的方向、限度与速率（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 化学平衡状态 化学反应可逆性、化学平衡的建立、化学平衡状态的判断 化学平衡常数 化学平衡常数的含义及其表示方法，化学平衡常数的计算 勒夏特列原理 外界条件改变对化学平衡的影响、勒夏特列原理分析 化学平衡图像 结合化学平衡图像考查平衡移动影响因素、转化率、平衡常数的计算 化学反应速率 化学反应速率的定义、化学反应速率的计算和大小比较 反应速率的影响因素 温度、浓度、压强、催化剂对反应速率的影响 反应速率的图像 温度、浓度、压强、催化剂对反应速率影响的图像变化 反应机理与反应历程 反应历程图像、过渡态、能垒、能量变化 化学反应的方向 化学反应的方向与焓变和熵变的关系 化学反应的调控 反应速率和化学平衡的综合调控 复合判据的应用 利用复合判据判断反应自发进行所需条件 要点01 反应焓变与反应方向 1．自发过程与自发反应 自发过程 自发反应 含义 在一定条件下，不借助外部力量就 能 的过程 在给定的条件下，可以 到显著程度的化学反应 特征 具有 ，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行 举例 高山流水，自由落体，冰雪融化 钢铁生锈 应用 (1)可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池 (2)非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为H2和O2 2．反应焓变与反应方向的关系 (1)多数能自发进行的化学反应是ΔH<0的反应。 (2)有些ΔH>0的反应也能自发进行。 (3)不能仅用反应焓变来判断反应能否自发进行。 要点02 反应熵变与反应方向 1．熵 (1)概念：描述体系无序程度的一个物理量，符号为S，单位是J·mol－1·K－1。 (2)特点：体系无序程度越大，体系的熵值就 。 (3)影响因素 ①同一物质：S(高温)＞S(低温)，S(g)＞S(l)＞S(s)。 ②不同物质：相同条件下不同物质具有不同的熵值，分子结构越复杂，熵值 。 ③S(混合物)＞S(纯净物)。 2．反应熵变 3．反应熵变与反应方向 (1)二者关系 (2)结论：不能仅用反应熵变来判断反应能否自发进行。 归｜纳｜总｜结 熵变正负的判断 (1)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。 (2)气体体积增大的反应，熵变通常都是正值，是熵增加的反应。 (3)气体体积减小的反应，熵变通常都是负值，是熵减小的反应。 要点03 用焓变与熵变综合判断反应方向 1．综合判断 在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，化学反应的方向可以用反应的焓变和熵变来综合判断，判据为ΔH－TΔS。 (1)判断方法 (2)文字表述 在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，自发反应总是向着ΔH－TΔS＜0的方向进行，直至达到平衡状态。 2．用ΔG＝ΔH－TΔS判断反应自发进行的可能性 化学反应 ΔH/ (kJ·mol－1) ΔS/ (J·mol－1·K－1) ΔG的大小 (与0比较) 能否正向 自发进行 2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g) －78.03 ＋494.4 ΔG一定小 于0 任何温度下 正向自发进行　　　 CO(g)===C(s，石墨)＋O2(g) ＋110.5 －89.4 ΔG一定 大于0 任何温度下 正向自发进行　　 4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)=== 4Fe(OH)3(s) －444.3 －280.1 低温时 ΔG＜0 低温下 正向自发进行　　 CaCO3(s)=== CaO(s)＋CO2(g) ＋178.2 ＋169.6 高温时 ΔG＜0 高温下 正向自发进行　　 3．ΔH－TΔS判据的局限性 (1)只能用于判断等温、等压条件下的反应，不能用于判断其他条件(如等温、等容)下的反应。 (2)只能用于判断等温、等压及除了体积功以外不做其他功条件下反应正向 的趋势，并不能说明在该条件下可能正向 的反应能否实际发生。 归｜纳｜总｜结 1．放热和熵增加都对ΔH－TΔS＜0有所贡献，因此放热的熵增加反应一定能自发进行，吸热的熵减小反应一定不能自发进行。 2．当反应的焓变和熵变的影响相反，且二者大小相差悬殊时，某一因素可能占主导地位。 一般常温下自发进行的放热反应，焓变对反应方向起决定性作用。 一般常温下自发进行的吸热反应，熵变对反应方向起决定性作用。 3．ΔH与ΔS共同影响一个化学反应在一定条件下能否自发进行，它们与化学反应速率无关。 要点04 化学平衡常数 1．平衡常数表达式 以化学反应aA＋bBcC＋dD为例：K＝，单位： (mol·L－1)(c＋d)－(a＋b)。 纯固体或纯液体不列入平衡常数表达式中。 2．意义 对于同类型反应，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度(即反应限度)。平衡常数的数值越大，说明反应可以进行得越完全。 3．影响因素 (1)内因：反应物的本身性质。 (2)外因：反应体系的温度。 4．化学平衡常数的应用 (1)判断反应可能进行的程度 K值 ＜10－5(或＜10－6) 10－5～105(或10－6～106) ＞105(或＞106) 反应程度 很难进行 反应可逆 进行较完全 (2)判断反应是否达到平衡状态 对化学反应aA＋bBcC＋dD的任意状态有浓度商：Q＝。 (3)判断反应的热效应 5．化学平衡常数应用中的注意事项 (1)化学平衡常数只与 有关，与反应物或反应产物的浓度、压强、催化剂无关。 (2)反应物或反应产物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。 (3)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 。若同一反应方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，平衡常数也会改变。 要点05 平衡转化率 1．表达式 对于化学反应aA＋bBcC＋dD，反应物A的平衡转化率可以表示为 α(A)＝×100%＝×100%＝×100%。 2．规律 (1)同一反应的不同反应物，其转化率可能不同；当按照反应系数之比投入反应物时，反应物转化率 。 (2)多种反应物参加反应时，提高一种反应物的物质的量，可以提高其他反应物的转化率，而该反应物本身的转化率会 。 3．模式——三段式 　　　　　　 　　 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 初始浓度/(mol·L－1) a b 0 0 转化浓度/(mol·L－1) mx nx px qx 平衡浓度/(mol·L－1) a－mx b－nx px qx 4．物质浓度的变化关系 (1)反应物：平衡浓度＝初始浓度－转化浓度； (2)反应产物：平衡浓度＝初始浓度＋转化浓度； (3)转化浓度之比等于化学方程式中各物质系数之比。 5．化学平衡常数和平衡转化率的区别与联系 (1)对某一个具体反应，在温度一定时，只有一个化学平衡常数；但不同反应物的平衡转化率可能不同。故必须指明是哪一反应物的平衡转化率。 (2)平衡常数和平衡转化率都能定量表示化学反应的限度。平衡常数只与 有关，而平衡转化率的影响因素有温度、浓度、压强等。 (3)温度一定，平衡常数越大，平衡转化率不一定越大。 归｜纳｜总｜结 若求某一时刻的转化率，只要把平衡时的反应物物质的量改为某一时刻的反应物物质的量即可。 要点06 反应条件对化学平衡的影响 1．化学平衡的移动 (1)内容：受温度、压强或浓度变化的影响，化学反应由一种平衡状态变为另一种平衡状态的过程。 (2)图示表示 2．平衡移动方向的判断 (1)根据速率判断 ①若v(正)＞v(逆)，则平衡正向移动。 ②若v(正)＝v(逆)，则平衡不移动。 ③若v(正)＜v(逆)，则平衡逆向移动。 (2)根据结果判断 对于一个已达到化学平衡状态的反应，如平衡移动的结果使反应产物浓度更大，则称平衡正向移动或向右移动；反之，称平衡逆向移动或向左移动。 3．温度对化学平衡的影响 反应类型 温度变化 K值变化 Q与K关系 平衡移动方向 放热 反应 Q＞K Q＜K 吸热 反应 Q＜K Q＞K 4．浓度对化学平衡的影响 浓度变化 Q值变化 Q与K关系 平衡移动方向 反应物浓度增大 Q＜K 反应产物浓度减小 反应物浓度减小 Q＞K 反应产物浓度增大 5．压强对化学平衡的影响 对于反应体系中有气体参与的反应 方程式中气态物质系数变化 压强变化 Q值变化 Q与K关系 平衡移动方向 增大 Q＞K Q＜K 减小 Q＜K Q＞K 不变 Q＝K 6.“惰性”气体对化学平衡的影响 (1)对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0； ①若体系内的压强保持恒定(容器体积是可变的)时，充入氦气，由于体系内压强恒定，体积必增大，使c(N2)、c(H2)、c(NH3)减小，平衡向左移动(相当于减压)。 ②在恒温、恒容下，充入氦气时，平衡不发生移动。这种条件下充入“惰性”气体，虽平衡体系内的总压强增加，但因容器的体积不变，c(N2)、c(H2)、c(NH3)不变，所以平衡不发生移动。 (2)对于反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＜0；充入“惰性”气体，虽然压强或浓度发生变化，但平衡不移动。 7．勒·夏特列原理 可逆反应达到平衡后，若改变外界条件，平衡可能会发生移动，平衡移动的结果会对外界条件的改变产生影响。 (1)平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化。如升高温度时，平衡向着吸热的反应方向移动；增加反应物浓度，平衡向反应物浓度减小的方向移动；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动等。 (2)这种“减弱”并不能抵消外界条件的变化，更不会“超越”这种变化。如原平衡体系的压强为p，若其他条件不变，将体系压强增大到2p，平衡将向气体体积减小的方向移动，达到新平衡时的体系的压强将介于p～2p之间。 要点07 化学反应是有历程的 1．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。例如H·＋O2―→·OH＋O·即为氢气与氧气生成水的反应中的一个基元反应。 2．反应历程 (1)含义：基元反应构成的反应序列。 (2)特点 ①反应不同，反应历程不相同。 ②同一反应，在不同条件下的反应历程也可能不同。 (3)决定因素：反应历程由反应物的结构和反应条件决定。 (4)作用：反应历程的差别造成了化学反应速率的不同。 3．从反应机理角度对化学反应的分类 微点拨：(1)对于由多个基元反应组成的化学反应，其反应的快慢由最慢的一步 决定。 (2)微粒H·、·OH和O·存在未成对电子，它们称为自由基(H·和O·也称为自由原子)。自由基反应活性很强，寿命极短。 要点08 化学反应速率 1．化学反应速率 (1)表示方法 对于反应体系体积不变的化学反应aA＋bB===dD＋eE，可以用单位时间内某物质浓度(或质量、物质的量等)的改变量(取绝对值)来表示。 (2)数学表达式及单位 v(A)＝，单位为mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。 (3)特点 ①同一反应选用不同的反应物或反应产物表示化学反应速率，数值可能不同，但表示的意义相同。 ②各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质化学式前的 。 2．利用化学方程式计算 (1)写出有关反应的化学方程式。 (2)找出各物质的初始量、转化量、某时刻量。 (3)根据已知条件列方程式计算。 如反应：　　　　　mA(g)＋nB(g)　　pC(g) 初始浓度/(mol·L－1)　 a　　　b　　　　　　c 转化浓度/(mol·L－1) 　x　 　　　　　 　 某时刻浓度/(mol·L－1) a－x　　b－　　　　c＋ (4)根据公式v(A)＝进行计算。 3．根据化学反应速率之比等于各物质化学式前的系数之比计算 如对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，有关系v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p，或v(A)＝v(B)＝v(C)。 归｜纳｜总｜结 比较化学反应速率大小的方法 1．统一标准法 当比较同一反应的化学反应速率的相对大小时，按相应的化学方程式中各物质化学式前的系数之比换算成同一物质表示的化学反应速率，单位统一，再比较数值大小。 2．比值比较法 比较化学反应速率与其相应化学方程式中各物质化学式前的系数的比值大小，在单位相同时，数值大者反应速率大，如对于反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)，有v(A)、v(B)、v(C)三者中，单位相同时数值大者表示的反应速率大。 要点09 影响化学反应速率的因素 1．浓度对化学反应速率的影响 (1)基本规律：其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率 ；减小反应物的浓度，反应速率 。 (2)反应速率与反应物浓度的定量关系 ①速率方程：对于反应H2O2＋2HI===2H2O＋I2，其反应速率与反应物浓度间的关系v＝kc(H2O2)·c(HI)，其中，k为反应速率常数。 ②反应速率常数(k)：k越大，反应进行得越快。k与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。 ③反应速率与参与反应的物质浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。 (3)纯液体和固体的反应速率的影响因素分析 纯液体和固体浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面积的大小发生变化，故影响反应速率。 2．压强对化学反应速率影响的分析 (1)恒温时 增大压强体积缩小反应速率 。 (2)恒温恒容时 ①充入反应气体该物质浓度增大该反应速率迅速 。 ②充入“无关气体”(如He、Ne、Ar等不参与本反应也不干扰本反应的气体，下同) 总压强增大，但反应混合物的各组分浓度没有改变，反应速率 。 (3)恒温恒压时 充入“无关气体”体积增大反应混合物各组分的浓度 反应速率 。 3．温度对化学反应速率影响的分析 升高温度，可以增加分子能量，增大活化分子百分数，且加快分子运动，增大分子的碰撞频率，因此升高温度可以 化学反应的速率。反之，降低温度可以 化学反应的速率。 4．催化剂对化学反应速率的影响 (1)催化剂能 地改变正、逆反应速率，故能改变反应达到平衡的时间，但催化剂不能改变反应物的浓度和反应的平衡常数，所以催化剂 使化学平衡发生移动， 改变反应物的转化率。 (2)理论解释：使用催化剂→降低反应所需的能量→更多的反应物分子成为活化分子→大大增加单位体积内的活化分子百分数→成千成万倍地增大化学反应速率。 (3)用催化剂催化的反应，由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才能达到最大，故在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围。 归｜纳｜总｜结 温度、压强对化学反应速率的影响 (1)改变温度对正、逆反应速率的影响是一致的。对于一个放热反应，升温时正、逆反应速率同时加快，但是v(逆)增加的程度大于v(正)，使得v(逆)>v(正)，平衡左移，而不能误认为v(逆)变大，v(正)减小(或不变)。 (2)压强的影响归根到底是对浓度的影响，如果增大压强不会改变参加反应物质的浓度，则反应速率不会增大，如恒温恒容条件下，向容器中充入不参与反应的惰性气体，虽然压强增大了，但反应速率并没有改变。 要点10 化学反应条件的优化—工业合成氨 1．合成氨反应的限度 (1)反应原理 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.2 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·K－1·mol－1。 (2)反应特点 (3)影响因素 ①外界条件：降低温度、增大压强，有利于化学平衡向生成氨的方向移动。 ②投料比：温度、压强一定时，N2、H2的体积比为1∶3时平衡混合物中氨的含量最高。 2．合成氨反应的速率 (1)提高合成氨反应速率的方法 (2)浓度与合成氨反应速率之间的关系 在特定条件下，合成氨反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系式为v＝kc(N2)·c1.5(H2)·c－1(NH3)，由速率方程可知：增大N2或H2的浓度，减小NH3的浓度，都有利于提高合成氨反应的速率。 3．合成氨生产的适宜条件 (1)合成氨反应适宜条件分析 工业生产中，必须从反应速率和反应限度两个角度选择合成氨的适宜条件，既要考虑尽量增大反应物的转化率，充分利用原料，又要选择较快的反应速率，提高单位时间内的产量，同时还要考虑设备的要求和技术条件。 (2)合成氨的适宜条件 序号 影响因素 选择条件 1 温度 反应温度控制在700_K左右 2 物质的量 N2、H2投料比1∶2.8 3 压强 1×107～1×108 Pa 4 催化剂 选择铁做催化剂 5 浓度 使气态NH3变成液态NH3并及时分离出去，同时补充N2、H2 (3)合成氨的生产流程的三阶段 4．反应条件的优化 外界条件 有利于加快速率的条件控制 有利于平衡正向移动的条件控制 综合分析结果 浓度 增大反应物的浓度 增大反应物的浓度、减小反应产物的浓度 不断地补充反应物，及时地分离出反应产物 催化剂 加合适的催化剂 不需要 加合适的催化剂 温度 高温 ΔH＜0 低温 兼顾速率和平衡，考虑催化剂的适宜温度 ΔH＞0 高温 在设备条件允许的前提下，尽量采取高温并考虑催化剂的活性 压强 高压(有 气体参加) Δvg＜0 高压 在设备条件允许的前提下，尽量采取高压 Δvg＞0 低压 兼顾速率和平衡，选取适宜的压强 要点11 解答化学平衡图像题的步骤与原则 1．化学平衡图像题的解题“三步骤” (1)看图像 一看面(即纵坐标与横坐标的意义)，二看线(即线的走向和变化趋势)，三看点(即起点、折点、交点、终点)，四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等)，五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。 (2)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)作判断 根据图像中表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断。 2．化学平衡图像题的解答“两原则” (1)“定一议二”原则 在化学平衡图像中，了解纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量的意义。在确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系，或在确定纵坐标所表示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。 例如，反应2A(g)＋B(g)2C(g)达到平衡，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图。 定压看温度变化，升温，曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向左移动，正反应是放热反应。 定温看压强变化，因为此反应是反应前后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向右移动，A的转化率增大，故p2>p1。 (2)“先拐先平，数值大”原则 对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如下图甲所示，表示反应物的转化率)或表示的压强较大[如下图乙所示，φ(A)表示反应物的体积分数]。 　　 甲　　　　　　　　 乙 甲表示：T2＞T1；正反应放热。 乙表示：p1＜p2；正反应为气体总体积缩小的反应。 题型01 化学平衡状态的判断 【典例1】温度恒定，向某恒容容器中按体积比充入、和。同时发生反应 Ⅰ．  Ⅱ． 已知分压=总压×物质的量分数。则下列可以作为反应Ⅰ达到平衡状态的判据是 A．与的总物质的量不再变化 B． C．混合气体的密度不再变化 D．Ar的分压不再改变 【变式1-1】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 【变式1-2】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． 题型02 化学平衡常数、转化率及其计算 【典例2】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 方｜法｜点｜拨 【变式2-1】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2-2】一定温度下，将和两种气体混合放入体积为的恒容密闭容器中，发生反应，末反应达到平衡，生成，并测得C的物质的量浓度为。下列说法正确的是 A．x=1 B．此温度下该反应的平衡常数K=2 C．反应前后混合气体的压强之比为1:1 D．A和B的平衡转化率之比为1:3 题型03 化学平衡移动的影响因素 【典例3】在一定温度下的密闭容器中发生反应：，平衡时测得A的浓度为。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度为。下列有关判断正确的是 A．B的转化率增大 B．平衡向正反应方向移动 C． D．C的体积分数减小 【变式3-1】一定温度下，向某容积可变的密闭容器中加入足量碳酸钙，发生反应： ，并达到平衡。下列说法不正确的是 A．保持容器容积不变，充入，平衡向逆反应方向移动 B．将容器容积增大为原来的2倍，当体系再次达到平衡时，气体密度不变 C．增加的物质的量，平衡向正反应方向移动，的浓度增大 D．将容器容积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，的浓度不变 【变式3-2】反应在一定温度下达到平衡。下列各种情况下，不能使平衡发生移动的是 ①温度、容积不变时，通入SO2气体    ②移走一部分NH4HS固体    ③容积不变，充入氮气    ④充入氮气，保持压强不变 A．①② B．①③ C．①②③ D．②③ 题型04 化学平衡图像分析 【典例4】工业上用与为原料制备，涉及的反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   一定条件下，分解产生的体积分数[]、的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A．， B．保持恒温恒压，向反应容器内通入氦气，的平衡转化率减小 C．工业上一般控制反应温度高于600℃，其原因是低于600℃时，浓度较小，速率较慢 D．某温度下若完全分解为，在密闭容器中投入和反应，当的体积分数为10%时，的转化率为30% 方｜法｜点｜拨 【变式4-1】一定量CO2与足量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图所示，下列说法正确的是 A．550℃时，若充入惰性气体，v(正)、v(逆)均减小，平衡不移动 B．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0% C．T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动 D．925℃时，该反应的化学平衡常数K=24 【变式4-2】某温度下，在恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(s)，反应进程如下图所示。下列说法正确的是 A．0~2 s内，D的平均反应速率为0.15mol·L-1·s-1 B．反应进行过程中，v(B)：v(C)=2:1 C．12 s 时，A的转化率为75% D．图中两曲线相交时，A和B的平均反应速率相等 题型05 反应速率及其计算 【典例5】反应P(g)＋3Q(g)2R(g)＋2S(g)，在不同情况下测得反应速率如下，其中反应速率最快的是(　　) A.v(P)＝0.15 mol·L－1·min－1 B.v(R)＝0.15 mol·L－1·s－1 C.v(Q)＝0.6 mol·L－1·min－1 D.v(S)＝0.4 mol·L－1·min－1 方｜法｜点｜拨 (1)公式法 由v＝＝公式计算 注意：如果题目中给出的是物质的量，在计算速率时应先除以体积，转化为浓度的变化量。 (2)关系式法 运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的关系式计算。 (3)“三段式”法 运用“三段式”求解化学反应速率计算题的一般步骤： 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计算。 【变式5-1】下列关于化学反应速率的说法，不正确的是(　　) A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 B.化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质 C.若一段时间内某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L－1·s－1 D.化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1 【变式5-2】将一定物质的量的气体A、B置于2 L的密闭容器中，发生如下反应：。4 s末时，测得A为0.5 mol，B为0.4 mol，C为0.2 mol，下列说法正确的是 A．第4 s时，B的速率为 B．前4 s，C的速率为 C．A的起始物质的量为0.7 mol D．B的转化率为20% 题型06 反应速率的影响因素 【典例6】化学反应速率的调控被广泛应用于生活、生产中。下列操作可减慢化学反应速率的是 A．用冰箱冷藏保鲜食物 B．古代冶铁使用鼓风机 C．工业合成氨采用温度 D．矿石煅烧前粉碎处理 方｜法｜点｜拨 【变式6-1】某温度下，体积不变的密闭容器中进行反应：  ，下列叙述正确的是 A．向容器中加入氩气，压强增大，反应速率增大 B．加入催化剂，活化分子百分数增加，反应速率增大 C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．加入适量，活化分子数目和百分数均增加 【变式6-2】下列有关化学反应速率的说法正确的是(　　) A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 B.10.0 mL 2 mol·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 C.SO2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减慢 D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢 题型07 反应速率图像 【典例7】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 【变式7-1】污水处理厂常采用活性污泥法对氨氮废水进行生物脱氮。向氨氮废水中持续通入空气，在活性污泥中某些细菌的作用下，依次发生转化。某科研团队研究了pH对氨氮氧化速率的影响，实验结果如图所示。下列说法正确的是 A．条件下，氨氮氧化总反应的离子方程式为 B．条件下，0~180min反应①的平均速率为 C．条件下，0~90min反应①和反应②的平均速率相等 D．由实验数据分析可知，增大pH有利于提高氨氮氧化速率 【变式7-2】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， 题型08 反应历程分析 【典例8】已知反应，若向该溶液中加入，反应机理如下图所示。下列说法错误的是 A．反应①吸热，反应②放热 B．反应①活化能大，是总反应的决速步骤 C．反应②的活化能：(正)(逆) D．的参与，降低了该反应的 方｜法｜点｜拨 【变式8-1】碳酸二甲酯()由于毒性较小，是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。其一种合成方案的反应历程如图所示(“*”表示吸附在催化剂表面)。下列说法错误的是 A．该反应为吸热反应 B．生成“过渡态Ⅱ”的过程是该反应的决速步 C．在该反应过程中起催化作用 D．该历程的总反应为 【变式8-2】已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列说法正确的是 A．所在的基元反应中活化分子百分数最大 B．反应达到平衡状态后，升温使平衡逆向移动 C．使用催化剂只降低正反应的活化能 D．该历程中的最大能垒(活化能) 题型09 自由能与反应进行方向的判断 【典例9】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 方｜法｜点｜拨 利用自由能公式计算反应自发进行的最低温度 若题目提供了ΔH和ΔS的数据，可利用ΔG＝ΔH－TΔS<0，来计算反应自发进行的最低温度。计算时要注意以下两点： (1)给出的ΔH的单位通常为kJ/mol，ΔS的单位通常为J/(mol·K)，进行计算时要将二者的单位统一，即将ΔS的单位换算为kJ/(mol·K)或将ΔH的单位换算为J/mol，再代入数值进行计算。 (2)温度用绝对温度K，而不能用℃，其中T＝(273＋t) K。 【变式9-1】下列说法正确的是 A．水在室温下自动蒸发成水蒸气，这是熵减的过程 B．当，时，反应能自发进行 C．反应在高温下能自发进行，则该反应的 D．反应在室温下可自发进行，则该反应的 【变式9-2】已知气体分子总数增多的反应一定是熵增加的反应。一定条件下，下列反应不能正向自发进行的是 A．   B．   C．   D．   题型10 工业合成氨的适宜条件与化学反应的调控 【典例10】现代工业制硫酸的核心反应是二氧化硫的催化氧化：  为了优化生产效率，下列对反应条件的分析与调控中，不合理的是 A．使用作催化剂，旨在显著降低反应的活化能，从而提高反应速率，缩短达到平衡所需的时间 B．选择在400-500℃的温度下进行反应，主要目的是为了大幅提高的平衡转化率 C．采用常压而非高压操作，是因为在此温度下反应速率已足够快，且加压对提高转化率的收益与设备成本相比不经济 D．原料气进入接触室前需要经净化和干燥处理，以防止催化剂中毒，保证其活性和使用寿命 方｜法｜点｜拨 选择化工生产适宜条件的分析角度 分析角度 原则要求 从化学反应速率分析 既不能过快，又不能太慢 从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性 从原料的利用率分析 增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本 从实际生产能力分析 如设备承受高温、高压的能力等 从催化剂的使用活性分析 注意催化剂的活性对温度的限制 【变式10-1】合成氨工业对发展农业有着重要意义，氨也是重要的化工原料。合成氨的生产流程示意如下。 下列说法不正确的是 A．“干燥净化”的目的是防止混有的杂质使催化剂中毒 B．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 C．“加压”可以加快反应速率，氨的产率也会升高，理论上压强越高越好 D．合成氨一般选择进行，主要是让铁触媒的活性最大，平衡转化率高 【变式10-2】在合成氨工业中，原料气(、及少量CO、的混合气)在进入合成塔前，需经过铜氨液处理，其反应为：   ，下列有关说法错误的是 A．该反应在低温条件下可自发进行 B．高温高压有利于铜氨液再生 C．用铜氨液处理的主要目的是除去CO，防止催化剂中毒 D．中铜元素的化合价为+1价 期末基础通关练（测试时间：15分钟） 1.日常生活中的下列现象，其物质变化过程中化学反应速率最快的是 A．钟乳石的形成 B．豆浆腐败变酸 C．烟花的绽放 D．古铜币上出现铜绿 2．已知：。若反应速率分别用表示，则下列关系式正确的是 A． B． C． D． 3．下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．的盐酸跟铁片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率减小 B．恒压容器中发生反应：，充入氦气，反应速率不变 C．其他条件相同时，增大反应物浓度，活化分子百分数增加，反应速率增大 D．生产和生活中的所有化学反应，人们都希望其反应速率越快越好 4．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 5．下列说法中，正确的是 A．同一物质， B．固体溶解是一个熵减小的过程 C．能够自发进行的反应一定是熵增加的过程 D．反应能自发进行，则该反应的 6．合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在2 L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始氢气的物质的量，平衡时NH3的质量分数ω(NH3)的变化曲线。     下列说法正确的是 A．该反应为自发反应，由图1可得加入适当的催化剂，E和ΔH都减小 B．图2中，0～10 min内该反应的平均速率v(H2)=0.045 mol·L-1·min-1，从11 min起其他条件不变，压缩容器的体积为1 L，则n(N2)的变化曲线为d C．图3中，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是b点 D．图3中，T1和T2表示温度，则：T1>T2 7．在恒温恒容的密闭容器中发生反应：。下列情况能说明该反应已达到化学平衡状态的是 A．容器内三种气体的浓度之比为 B．的生成速率和的消耗速率相等 C．容器内混合气体的密度不再变化 D．容器内气体的压强不再变化 8．下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．已知反应：  ，把球浸泡在冰水中，气体颜色变浅 B．实验室制备氢气时，选择纯度不高的粗锌与稀硫酸反应 C．向含有的红色溶液中加入铁粉，振荡，溶液颜色变浅 D．利用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 期末综合拓展练（测试时间：25分钟） 9．下列对于反应的预测正确的是 选项 化学反应方程式 已知条件 预测 A 室温下不能自发进行 B ，低温下自发反应 可以等于3 C 高温下才能自发反应 D ，能自发反应 A．A B．B C．C D．D 10．某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了以下实验： 实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色时所需时间/min 溶液 溶液 稀硫酸 ① 2.0 2.0 1.0 1.0 4.1 ② 3.0 1.0 1.0 1.0 3.7 以下说法正确的是 A．实验①中 B．依据上述数据无法求得该反应的速率方程 C．保持草酸溶液体积不变，改变溶液浓度也能达到探究目的 D．其他条件不变，用溶液实验，也可以实现探究目的 11．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： 12．为研究降解有机污染物速率的影响因素。分别利用三份溶液在不同温度和下进行催化降解实验，随时间变化如图所示。下列说法不正确的是 A．实验①，在内，的分解平均速率为 B．实验③，说明在该实验条件下，催化剂可能失活，有机物不能降解 C．对比实验①和②，在反应至时，的分解百分率相等 D．对比实验①和②，在内，能说明的分解速率受温度影响更大 13．三甲胺是重要的化工原料。我国科学家利用(简称)在铜催化作用下转化得到，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．该反应为放热反应，降温可提高DMF的平衡转化率 B．该历程包含6个基元反应，最大能垒(活化能)为 C．若完全转化为三甲胺，则会释放的能量 D．设法提高的速率可以提高总反应速率 14．某密闭容器中发生反应：①  ；②  。其中反应①的正反应速率，反应②的正反应速率，、为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度随时间变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应①的活化能小于反应② B．6 s时， C．10 s时反应①②均达到平衡状态 D．该温度时： 15．一定温度下，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， 16．在一定温度下，在2个容积均为2 L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应，相关数据见表。下列说法错误的是 容器编号 温度／ 起始物质的量／mol 平衡物质的量 NO(g) I 0.4 0.4 0.2 II 0.4 0.4 0.24 A．温度下，平衡常数 B．I中反应达到平衡时，CO的转化率为 C．II中反应10分钟时达到平衡，内 D．对于I，平衡后向容器中再充入0.4 molCO和，平衡逆向移动 17．下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 操作 现象 结论 A 向两支盛有少量溶液的试管中分别加入0.1 mol/L 溶液和0.01 mol/L 溶液 加入溶液的试管生成气体的速率比加入溶液的大 对分解的催化效果比好 B 在 蓝色溶液中存在如下平衡：(蓝色)(黄绿色)  ，加热该溶液 溶液由蓝色转变为黄绿色 对于该反应，升高温度，平衡正向移动 C 取两支试管，各加入4 mL 0.01 mol/L酸性溶液，然后向一支试管中加入0.01 mol/L 溶液2 mL，另一支试管中加入0.02 mol/L 溶液2 mL 浓度大的一支试管中溶液先褪色 其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越大 D 将盛有棕红色气体的注射器由10 mL压缩至5 mL 气体颜色比压缩前变浅 平衡向右移动 A．A B．B C．C D．D 18．利用臭氧可除去室内的HCHO(甲醛)。一定条件下，将2molHCHO(g)和2.5mol(g)充入一密闭容器中发生反应。实验测得HCHO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，已知为用平衡分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数。下列说法错误的是 A．该反应的△H<0 B． C．M点的压强平衡常数 D．及时移出(g)可增大HCHO的平衡转化率 19．某温度时，在5 L体积不变的密闭容器中三种气体物质的量随时间的变化关系如下图所示。下列说法不正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．该反应的平衡常数 C．5 min时，容器中混合气体的密度等于反应前的 D．5 min后，三种气体的物质的量不再变化的原因是反应达到了平衡状态 20．和重整制氢体系中主要发生下列反应： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   在某密闭容器中，，压强为，若仅考虑上述反应，平衡时各气态物质的物质的量(mol)随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．曲线a表示平衡时CO的变化 B．625℃时，反应Ⅱ的平衡常数 C．625℃时积碳物质的量为0.85mol D．500~600℃，随温度升高容器中积碳减少 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 化学反应的方向、限度与速率（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 化学平衡状态 化学反应可逆性、化学平衡的建立、化学平衡状态的判断 化学平衡常数 化学平衡常数的含义及其表示方法，化学平衡常数的计算 勒夏特列原理 外界条件改变对化学平衡的影响、勒夏特列原理分析 化学平衡图像 结合化学平衡图像考查平衡移动影响因素、转化率、平衡常数的计算 化学反应速率 化学反应速率的定义、化学反应速率的计算和大小比较 反应速率的影响因素 温度、浓度、压强、催化剂对反应速率的影响 反应速率的图像 温度、浓度、压强、催化剂对反应速率影响的图像变化 反应机理与反应历程 反应历程图像、过渡态、能垒、能量变化 化学反应的方向 化学反应的方向与焓变和熵变的关系 化学反应的调控 反应速率和化学平衡的综合调控 复合判据的应用 利用复合判据判断反应自发进行所需条件 要点01 反应焓变与反应方向 1．自发过程与自发反应 自发过程 自发反应 含义 在一定条件下，不借助外部力量就能自发进行的过程 在给定的条件下，可以自发进行到显著程度的化学反应 特征 具有方向性，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行 举例 高山流水，自由落体，冰雪融化 钢铁生锈 应用 (1)可被用来完成有用功。如H2燃烧可设计成原电池 (2)非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为H2和O2 2．反应焓变与反应方向的关系 (1)多数能自发进行的化学反应是ΔH<0的反应。 (2)有些ΔH>0的反应也能自发进行。 (3)不能仅用反应焓变来判断反应能否自发进行。 要点02 反应熵变与反应方向 1．熵 (1)概念：描述体系无序程度的一个物理量，符号为S，单位是J·mol－1·K－1。 (2)特点：体系无序程度越大，体系的熵值就越大。 (3)影响因素 ①同一物质：S(高温)＞S(低温)，S(g)＞S(l)＞S(s)。 ②不同物质：相同条件下不同物质具有不同的熵值，分子结构越复杂，熵值越大。 ③S(混合物)＞S(纯净物)。 2．反应熵变 3．反应熵变与反应方向 (1)二者关系 (2)结论：不能仅用反应熵变来判断反应能否自发进行。 归｜纳｜总｜结 熵变正负的判断 (1)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。 (2)气体体积增大的反应，熵变通常都是正值，是熵增加的反应。 (3)气体体积减小的反应，熵变通常都是负值，是熵减小的反应。 要点03 用焓变与熵变综合判断反应方向 1．综合判断 在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，化学反应的方向可以用反应的焓变和熵变来综合判断，判据为ΔH－TΔS。 (1)判断方法 (2)文字表述 在等温、等压及除了体积功以外不做其他功的条件下，自发反应总是向着ΔH－TΔS＜0的方向进行，直至达到平衡状态。 2．用ΔG＝ΔH－TΔS判断反应自发进行的可能性 化学反应 ΔH/ (kJ·mol－1) ΔS/ (J·mol－1·K－1) ΔG的大小 (与0比较) 能否正向 自发进行 2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g) －78.03 ＋494.4 ΔG一定小 于0 任何温度下都能正向自发进行　　　 CO(g)===C(s，石墨)＋O2(g) ＋110.5 －89.4 ΔG一定 大于0 任何温度下都不能正向自发进行　　 4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)=== 4Fe(OH)3(s) －444.3 －280.1 低温时 ΔG＜0 低温下能正向自发进行　　 CaCO3(s)=== CaO(s)＋CO2(g) ＋178.2 ＋169.6 高温时 ΔG＜0 高温下能正向自发进行　　 3．ΔH－TΔS判据的局限性 (1)只能用于判断等温、等压条件下的反应，不能用于判断其他条件(如等温、等容)下的反应。 (2)只能用于判断等温、等压及除了体积功以外不做其他功条件下反应正向自发进行的趋势，并不能说明在该条件下可能正向自发进行的反应能否实际发生。 归｜纳｜总｜结 1．放热和熵增加都对ΔH－TΔS＜0有所贡献，因此放热的熵增加反应一定能自发进行，吸热的熵减小反应一定不能自发进行。 2．当反应的焓变和熵变的影响相反，且二者大小相差悬殊时，某一因素可能占主导地位。 一般常温下自发进行的放热反应，焓变对反应方向起决定性作用。 一般常温下自发进行的吸热反应，熵变对反应方向起决定性作用。 3．ΔH与ΔS共同影响一个化学反应在一定条件下能否自发进行，它们与化学反应速率无关。 要点04 化学平衡常数 1．平衡常数表达式 以化学反应aA＋bBcC＋dD为例：K＝，单位： (mol·L－1)(c＋d)－(a＋b)。 纯固体或纯液体不列入平衡常数表达式中。 2．意义 对于同类型反应，平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度(即反应限度)。平衡常数的数值越大，说明反应可以进行得越完全。 3．影响因素 (1)内因：反应物的本身性质。 (2)外因：反应体系的温度。 4．化学平衡常数的应用 (1)判断反应可能进行的程度 K值 ＜10－5(或＜10－6) 10－5～105(或10－6～106) ＞105(或＞106) 反应程度 很难进行 反应可逆 进行较完全 (2)判断反应是否达到平衡状态 对化学反应aA＋bBcC＋dD的任意状态有浓度商：Q＝。 (3)判断反应的热效应 5．化学平衡常数应用中的注意事项 (1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或反应产物的浓度、压强、催化剂无关。 (2)反应物或反应产物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。 (3)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，则平衡常数变为倒数。若同一反应方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小，平衡常数也会改变。 要点05 平衡转化率 1．表达式 对于化学反应aA＋bBcC＋dD，反应物A的平衡转化率可以表示为 α(A)＝×100%＝×100%＝×100%。 2．规律 (1)同一反应的不同反应物，其转化率可能不同；当按照反应系数之比投入反应物时，反应物转化率相同。 (2)多种反应物参加反应时，提高一种反应物的物质的量，可以提高其他反应物的转化率，而该反应物本身的转化率会降低。 3．模式——三段式 　　　　　　 　　 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 初始浓度/(mol·L－1) a b 0 0 转化浓度/(mol·L－1) mx nx px qx 平衡浓度/(mol·L－1) a－mx b－nx px qx 4．物质浓度的变化关系 (1)反应物：平衡浓度＝初始浓度－转化浓度； (2)反应产物：平衡浓度＝初始浓度＋转化浓度； (3)转化浓度之比等于化学方程式中各物质系数之比。 5．化学平衡常数和平衡转化率的区别与联系 (1)对某一个具体反应，在温度一定时，只有一个化学平衡常数；但不同反应物的平衡转化率可能不同。故必须指明是哪一反应物的平衡转化率。 (2)平衡常数和平衡转化率都能定量表示化学反应的限度。平衡常数只与温度有关，而平衡转化率的影响因素有温度、浓度、压强等。 (3)温度一定，平衡常数越大，平衡转化率不一定越大。 归｜纳｜总｜结 若求某一时刻的转化率，只要把平衡时的反应物物质的量改为某一时刻的反应物物质的量即可。 要点06 反应条件对化学平衡的影响 1．化学平衡的移动 (1)内容：受温度、压强或浓度变化的影响，化学反应由一种平衡状态变为另一种平衡状态的过程。 (2)图示表示 2．平衡移动方向的判断 (1)根据速率判断 ①若v(正)＞v(逆)，则平衡正向移动。 ②若v(正)＝v(逆)，则平衡不移动。 ③若v(正)＜v(逆)，则平衡逆向移动。 (2)根据结果判断 对于一个已达到化学平衡状态的反应，如平衡移动的结果使反应产物浓度更大，则称平衡正向移动或向右移动；反之，称平衡逆向移动或向左移动。 3．温度对化学平衡的影响 反应类型 温度变化 K值变化 Q与K关系 平衡移动方向 放热 反应 升温 减小 Q＞K 逆向移动 降温 增大 Q＜K 正向移动 吸热 反应 升温 增大 Q＜K 正向移动 降温 减小 Q＞K 逆向移动 4．浓度对化学平衡的影响 浓度变化 Q值变化 Q与K关系 平衡移动方向 反应物浓度增大 减小 Q＜K 正向移动 反应产物浓度减小 反应物浓度减小 增大 Q＞K 逆向移动 反应产物浓度增大 5．压强对化学平衡的影响 对于反应体系中有气体参与的反应 方程式中气态物质系数变化 压强变化 Q值变化 Q与K关系 平衡移动方向 增大 增大 增大 Q＞K 逆向移动 减小 减小 Q＜K 正向移动 减小 增大 减小 Q＜K 正向移动 减小 增大 Q＞K 逆向移动 不变 增大 不变 Q＝K 不移动 减小 6.“惰性”气体对化学平衡的影响 (1)对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0； ①若体系内的压强保持恒定(容器体积是可变的)时，充入氦气，由于体系内压强恒定，体积必增大，使c(N2)、c(H2)、c(NH3)减小，平衡向左移动(相当于减压)。 ②在恒温、恒容下，充入氦气时，平衡不发生移动。这种条件下充入“惰性”气体，虽平衡体系内的总压强增加，但因容器的体积不变，c(N2)、c(H2)、c(NH3)不变，所以平衡不发生移动。 (2)对于反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH＜0；充入“惰性”气体，虽然压强或浓度发生变化，但平衡不移动。 7．勒·夏特列原理 可逆反应达到平衡后，若改变外界条件，平衡可能会发生移动，平衡移动的结果会对外界条件的改变产生影响。 (1)平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化。如升高温度时，平衡向着吸热的反应方向移动；增加反应物浓度，平衡向反应物浓度减小的方向移动；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动等。 (2)这种“减弱”并不能抵消外界条件的变化，更不会“超越”这种变化。如原平衡体系的压强为p，若其他条件不变，将体系压强增大到2p，平衡将向气体体积减小的方向移动，达到新平衡时的体系的压强将介于p～2p之间。 要点07 化学反应是有历程的 1．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。例如H·＋O2―→·OH＋O·即为氢气与氧气生成水的反应中的一个基元反应。 2．反应历程 (1)含义：基元反应构成的反应序列。 (2)特点 ①反应不同，反应历程不相同。 ②同一反应，在不同条件下的反应历程也可能不同。 (3)决定因素：反应历程由反应物的结构和反应条件决定。 (4)作用：反应历程的差别造成了化学反应速率的不同。 3．从反应机理角度对化学反应的分类 微点拨：(1)对于由多个基元反应组成的化学反应，其反应的快慢由最慢的一步基元反应决定。 (2)微粒H·、·OH和O·存在未成对电子，它们称为自由基(H·和O·也称为自由原子)。自由基反应活性很强，寿命极短。 要点08 化学反应速率 1．化学反应速率 (1)表示方法 对于反应体系体积不变的化学反应aA＋bB===dD＋eE，可以用单位时间内某物质浓度(或质量、物质的量等)的改变量(取绝对值)来表示。 (2)数学表达式及单位 v(A)＝，单位为mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。 (3)特点 ①同一反应选用不同的反应物或反应产物表示化学反应速率，数值可能不同，但表示的意义相同。 ②各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质化学式前的系数之比。 2．利用化学方程式计算 (1)写出有关反应的化学方程式。 (2)找出各物质的初始量、转化量、某时刻量。 (3)根据已知条件列方程式计算。 如反应：　　　　　mA(g)＋nB(g)　　pC(g) 初始浓度/(mol·L－1)　 a　　　b　　　　　　c 转化浓度/(mol·L－1) 　x　 　　　　　 　 某时刻浓度/(mol·L－1) a－x　　b－　　　　c＋ (4)根据公式v(A)＝进行计算。 3．根据化学反应速率之比等于各物质化学式前的系数之比计算 如对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，有关系v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p，或v(A)＝v(B)＝v(C)。 归｜纳｜总｜结 比较化学反应速率大小的方法 1．统一标准法 当比较同一反应的化学反应速率的相对大小时，按相应的化学方程式中各物质化学式前的系数之比换算成同一物质表示的化学反应速率，单位统一，再比较数值大小。 2．比值比较法 比较化学反应速率与其相应化学方程式中各物质化学式前的系数的比值大小，在单位相同时，数值大者反应速率大，如对于反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)，有v(A)、v(B)、v(C)三者中，单位相同时数值大者表示的反应速率大。 要点09 影响化学反应速率的因素 1．浓度对化学反应速率的影响 (1)基本规律：其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率加快；减小反应物的浓度，反应速率减慢。 (2)反应速率与反应物浓度的定量关系 ①速率方程：对于反应H2O2＋2HI===2H2O＋I2，其反应速率与反应物浓度间的关系v＝kc(H2O2)·c(HI)，其中，k为反应速率常数。 ②反应速率常数(k)：k越大，反应进行得越快。k与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。 ③反应速率与参与反应的物质浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。 (3)纯液体和固体的反应速率的影响因素分析 纯液体和固体浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面积的大小发生变化，故影响反应速率。 2．压强对化学反应速率影响的分析 (1)恒温时 增大压强体积缩小反应速率增大。 (2)恒温恒容时 ①充入反应气体该物质浓度增大该反应速率迅速增大。 ②充入“无关气体”(如He、Ne、Ar等不参与本反应也不干扰本反应的气体，下同) 总压强增大，但反应混合物的各组分浓度没有改变，反应速率不变。 (3)恒温恒压时 充入“无关气体”体积增大反应混合物各组分的浓度减小反应速率减小。 3．温度对化学反应速率影响的分析 升高温度，可以增加分子能量，增大活化分子百分数，且加快分子运动，增大分子的碰撞频率，因此升高温度可以加快化学反应的速率。反之，降低温度可以减小化学反应的速率。 4．催化剂对化学反应速率的影响 (1)催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，故能改变反应达到平衡的时间，但催化剂不能改变反应物的浓度和反应的平衡常数，所以催化剂不能使化学平衡发生移动，不能改变反应物的转化率。 (2)理论解释：使用催化剂→降低反应所需的能量→更多的反应物分子成为活化分子→大大增加单位体积内的活化分子百分数→成千成万倍地增大化学反应速率。 (3)用催化剂催化的反应，由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才能达到最大，故在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围。 归｜纳｜总｜结 温度、压强对化学反应速率的影响 (1)改变温度对正、逆反应速率的影响是一致的。对于一个放热反应，升温时正、逆反应速率同时加快，但是v(逆)增加的程度大于v(正)，使得v(逆)>v(正)，平衡左移，而不能误认为v(逆)变大，v(正)减小(或不变)。 (2)压强的影响归根到底是对浓度的影响，如果增大压强不会改变参加反应物质的浓度，则反应速率不会增大，如恒温恒容条件下，向容器中充入不参与反应的惰性气体，虽然压强增大了，但反应速率并没有改变。 要点10 化学反应条件的优化—工业合成氨 1．合成氨反应的限度 (1)反应原理 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.2 kJ·mol－1，ΔS＝－198.2 J·K－1·mol－1。 (2)反应特点 (3)影响因素 ①外界条件：降低温度、增大压强，有利于化学平衡向生成氨的方向移动。 ②投料比：温度、压强一定时，N2、H2的体积比为1∶3时平衡混合物中氨的含量最高。 2．合成氨反应的速率 (1)提高合成氨反应速率的方法 (2)浓度与合成氨反应速率之间的关系 在特定条件下，合成氨反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系式为v＝kc(N2)·c1.5(H2)·c－1(NH3)，由速率方程可知：增大N2或H2的浓度，减小NH3的浓度，都有利于提高合成氨反应的速率。 3．合成氨生产的适宜条件 (1)合成氨反应适宜条件分析 工业生产中，必须从反应速率和反应限度两个角度选择合成氨的适宜条件，既要考虑尽量增大反应物的转化率，充分利用原料，又要选择较快的反应速率，提高单位时间内的产量，同时还要考虑设备的要求和技术条件。 (2)合成氨的适宜条件 序号 影响因素 选择条件 1 温度 反应温度控制在700_K左右 2 物质的量 N2、H2投料比1∶2.8 3 压强 1×107～1×108 Pa 4 催化剂 选择铁做催化剂 5 浓度 使气态NH3变成液态NH3并及时分离出去，同时补充N2、H2 (3)合成氨的生产流程的三阶段 4．反应条件的优化 外界条件 有利于加快速率的条件控制 有利于平衡正向移动的条件控制 综合分析结果 浓度 增大反应物的浓度 增大反应物的浓度、减小反应产物的浓度 不断地补充反应物，及时地分离出反应产物 催化剂 加合适的催化剂 不需要 加合适的催化剂 温度 高温 ΔH＜0 低温 兼顾速率和平衡，考虑催化剂的适宜温度 ΔH＞0 高温 在设备条件允许的前提下，尽量采取高温并考虑催化剂的活性 压强 高压(有 气体参加) Δvg＜0 高压 在设备条件允许的前提下，尽量采取高压 Δvg＞0 低压 兼顾速率和平衡，选取适宜的压强 要点11 解答化学平衡图像题的步骤与原则 1．化学平衡图像题的解题“三步骤” (1)看图像 一看面(即纵坐标与横坐标的意义)，二看线(即线的走向和变化趋势)，三看点(即起点、折点、交点、终点)，四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等)，五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。 (2)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)作判断 根据图像中表现的关系与所学规律相对比，作出符合题目要求的判断。 2．化学平衡图像题的解答“两原则” (1)“定一议二”原则 在化学平衡图像中，了解纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量的意义。在确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系，或在确定纵坐标所表示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。 例如，反应2A(g)＋B(g)2C(g)达到平衡，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图。 定压看温度变化，升温，曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向左移动，正反应是放热反应。 定温看压强变化，因为此反应是反应前后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向右移动，A的转化率增大，故p2>p1。 (2)“先拐先平，数值大”原则 对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如下图甲所示，表示反应物的转化率)或表示的压强较大[如下图乙所示，φ(A)表示反应物的体积分数]。 　　 甲　　　　　　　　 乙 甲表示：T2＞T1；正反应放热。 乙表示：p1＜p2；正反应为气体总体积缩小的反应。 题型01 化学平衡状态的判断 【典例1】温度恒定，向某恒容容器中按体积比充入、和。同时发生反应 Ⅰ．  Ⅱ． 已知分压=总压×物质的量分数。则下列可以作为反应Ⅰ达到平衡状态的判据是 A．与的总物质的量不再变化 B． C．混合气体的密度不再变化 D．Ar的分压不再改变 【答案】A 【解析】不妨设在反应Ⅰ中，H2减少x mol，H2O增加x mol，总物质的量不变；但在反应Ⅱ中，H2减少3y mol，H2O增加y mol，总减少2y mol。当总物质的量不再变化时，说明y不再变化（反应Ⅱ平衡），此时反应Ⅰ的x也必然稳定（否则会破坏反应Ⅱ的平衡），因此A可作为判据，A正确；根据反应式，H2O的物质的量始终等于CO和CH3OH的物质的量之和，该等式恒成立，与是否平衡无关，B错误；反应Ⅰ和Ⅱ的总质量始终不变（反应前后气体总质量守恒），且体积恒定，因此密度始终不变，C错误；根据PV=nRT，容器体积不变，温度恒定，Ar组分的分压只与物质的量成正比，反应过程中Ar的物质的量不变，所以分压始终不变，不能作为平衡状态的判据，D错误；故选A。 【变式1-1】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】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；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；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；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。 【变式1-2】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】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。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；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；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；故选C。 题型02 化学平衡常数、转化率及其计算 【典例2】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】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；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；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；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；故选B。 方｜法｜点｜拨 【变式2-1】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】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；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；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；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2-2】一定温度下，将和两种气体混合放入体积为的恒容密闭容器中，发生反应，末反应达到平衡，生成，并测得C的物质的量浓度为。下列说法正确的是 A．x=1 B．此温度下该反应的平衡常数K=2 C．反应前后混合气体的压强之比为1:1 D．A和B的平衡转化率之比为1:3 【答案】C 【分析】依题意，列出三段式：；据此作答。 【解析】平衡时生成C、D的物质的量均为0.8 mol，则x=2（变化量之比等于系数比），A错误；，B错误；恒温恒容体系中，压强之比等于物质的量之比，则，C正确；A的转化率，B的转化率，二者转化率之比为3:1，D错误；故选C。 题型03 化学平衡移动的影响因素 【典例3】在一定温度下的密闭容器中发生反应：，平衡时测得A的浓度为。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度为。下列有关判断正确的是 A．B的转化率增大 B．平衡向正反应方向移动 C． D．C的体积分数减小 【答案】D 【分析】由信息可知，平衡时测得A的浓度为2.5 mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍瞬间，A的浓度为1.25 mol/L，再达到平衡时测得A的浓度为1.5 mol/L，说明体积增大，相当于压强减小，化学平衡逆向移动，则减小压强，向气体体积增大的方向移动，则x+y> z，据此回答。 【解析】由分析知，平衡逆向移动，B作为反应物被消耗减少，转化率降低，A错误；由分析知，平衡逆向移动，B错误；由分析知，x+y> z，C错误；由分析知，平衡逆向移动，C的物质的量减小，体积分数减小，D正确；故选D。 【变式3-1】一定温度下，向某容积可变的密闭容器中加入足量碳酸钙，发生反应： ，并达到平衡。下列说法不正确的是 A．保持容器容积不变，充入，平衡向逆反应方向移动 B．将容器容积增大为原来的2倍，当体系再次达到平衡时，气体密度不变 C．增加的物质的量，平衡向正反应方向移动，的浓度增大 D．将容器容积缩小为原来的一半，当体系再次达到平衡时，的浓度不变 【答案】C 【分析】此反应化学平衡常数，温度不变，不变，则浓度不变。 【解析】保持容器容积不变，充入，的浓度增大，平衡向逆反应方向移动，A正确；容器容积增大为原来的2倍，的浓度暂时降低，但平衡会向正反应方向移动，最终的浓度恢复至原平衡值，由于气体质量与容器容积同比例增大，密度不变，B正确；为固体，其物质的量不影响平衡，增加不会改变的浓度，平衡不移动，C错误；容器容积缩小为一半，温度不变，不变，则浓度不变，D正确；故选C。 【变式3-2】反应在一定温度下达到平衡。下列各种情况下，不能使平衡发生移动的是 ①温度、容积不变时，通入SO2气体    ②移走一部分NH4HS固体    ③容积不变，充入氮气    ④充入氮气，保持压强不变 A．①② B．①③ C．①②③ D．②③ 【答案】D 【解析】①温度、容积不变时，通入SO2气体，SO2与H2S反应生成S和水，使得H2S浓度减小，平衡向右移动； ②移走一部分NH4HS固体不会影响各气体组分的浓度，平衡未破坏，不移动； ③容积不变，充入氮气，各气体组分浓度不变，平衡未破坏，不移动； ④保持压强不变，充氮气，容器的体积增大，气体组分浓度减小了，平衡向气体分子数增大的方向移动，即平衡向右移动；综上，②③符合题意，故选D。 题型04 化学平衡图像分析 【典例4】工业上用与为原料制备，涉及的反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   一定条件下，分解产生的体积分数[]、的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A．， B．保持恒温恒压，向反应容器内通入氦气，的平衡转化率减小 C．工业上一般控制反应温度高于600℃，其原因是低于600℃时，浓度较小，速率较慢 D．某温度下若完全分解为，在密闭容器中投入和反应，当的体积分数为10%时，的转化率为30% 【答案】B 【解析】由图可知，升高温度，S2的体积分数增大，CH4的平衡转化率减小，说明反应I的平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，，说明反应Ⅱ逆向移动，反应Ⅱ是放热反应，，故A正确；反应Ⅰ为气体体积增大的反应，反应Ⅱ为气体体积不变的反应，恒温恒压下充入氦气，导致容器的体积增大，相当于减小压强，对于反应Ⅰ平衡向正反应方向移动，S2(g)浓度增大，促进反应Ⅱ正向移动，甲烷的平衡转化率增大，故B错误；由图可知，在600℃时甲烷平衡转化率高达99%，低于600℃时，S2浓度明显偏小，使得反应Ⅱ的反应速率变慢，故C正确；在密闭容器中，n(S2):n(CH4)=2:1开始反应，设CH4的起始物质的量为a mol，转化的物质的量为x mol，即，CS2的体积分数为10%，即解得x=0.3a，则CH4的转化率为30%，故D正确；故选B。 方｜法｜点｜拨 【变式4-1】一定量CO2与足量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图所示，下列说法正确的是 A．550℃时，若充入惰性气体，v(正)、v(逆)均减小，平衡不移动 B．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0% C．T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动 D．925℃时，该反应的化学平衡常数K=24 【答案】B 【解析】550℃时，若充入惰性气体，压强不变时，体积增大，相当于分压减小，v(正)、v(逆)均减小，平衡正向移动，A错误；650℃时，反应达平衡后CO、CO2体积分数分别为40%、60%，设总物质的量为1 mol，则CO为0.4 mol，CO2为0.6 mol，CO2的变化量为0.2 mol，起始量为0.8 mol，转化率为，B正确；T℃时，若充入等体积的 CO2 和 CO，体积分数不变，浓度不变，平衡不移动，C错误；925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 Kp==24.0×96%p总，D错误；故选B。 【变式4-2】某温度下，在恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(s)，反应进程如下图所示。下列说法正确的是 A．0~2 s内，D的平均反应速率为0.15mol·L-1·s-1 B．反应进行过程中，v(B)：v(C)=2:1 C．12 s 时，A的转化率为75% D．图中两曲线相交时，A和B的平均反应速率相等 【答案】C 【解析】D是固体，反应过程中D浓度不变，不能用D的浓度变化表示反应速率，A错误；化学反应速率比等于化学计量系数之比，v(B)：v(C)=1:2，B错误；12s时，A的转化率为，C正确；图中两曲线相交时，A、B的浓度相同，A和B浓度的改变量不同，A和B的平均反应速率不相等，D错误；故选C。 题型05 反应速率及其计算 【典例5】反应P(g)＋3Q(g)2R(g)＋2S(g)，在不同情况下测得反应速率如下，其中反应速率最快的是(　　) A.v(P)＝0.15 mol·L－1·min－1 B.v(R)＝0.15 mol·L－1·s－1 C.v(Q)＝0.6 mol·L－1·min－1 D.v(S)＝0.4 mol·L－1·min－1 【答案】B 【解析】各物质的反应速率除以其对应的化学计量数，所得结果最大的则反应速率最快。v(P)＝0.15 mol·L－1·min－1；＝＝4.5 mol·L－1·min－1；＝＝0.2 mol·L－1·min－1；＝＝0.2 mol·L－1·min－1，故反应速率最快的为B选项。 方｜法｜点｜拨 (1)公式法 由v＝＝公式计算 注意：如果题目中给出的是物质的量，在计算速率时应先除以体积，转化为浓度的变化量。 (2)关系式法 运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的关系式计算。 (3)“三段式”法 运用“三段式”求解化学反应速率计算题的一般步骤： 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计算。 【变式5-1】下列关于化学反应速率的说法，不正确的是(　　) A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 B.化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质 C.若一段时间内某化学反应的反应速率为0.5 mol·L－1·s－1，就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L－1·s－1 D.化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1 【答案】C 【解析】化学反应有的快，有的慢，则使用化学反应速率来定量表示化学反应进行的快慢，A正确；反应物本身的性质是决定反应速率的主要因素，如火药爆炸、食物腐败，故B正确；若某化学反应的反应速率为0.5 mol·(L·s)－1是指用某一物质表示的平均速率，与用其他物质表示的速率不一定相等，C错误；公式v＝中，浓度的单位是mol/L，时间单位常用s、min，所以化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1，D正确。 【变式5-2】将一定物质的量的气体A、B置于2 L的密闭容器中，发生如下反应：。4 s末时，测得A为0.5 mol，B为0.4 mol，C为0.2 mol，下列说法正确的是 A．第4 s时，B的速率为 B．前4 s，C的速率为 C．A的起始物质的量为0.7 mol D．B的转化率为20% 【答案】D 【解析】第4秒时的速率通常指瞬时速率，但题目中给出的是4秒内的平均速率B的浓度变化为0.1mol/2L=0.05mol/L，平均速率为，但选项描述为“第4s时”的速率，表述不严谨，A错误；C为固体，其物质的量变化不用于计算反应速率，B错误；根据反应式，生成0.2mol C需消耗0.1mol A，A的起始物质的量为0.5 mol +0.1 mol =0.6 mol，而非0.7 mol，C错误；B的起始物质的量为0.4 mol +0.1 mol =0.5 mol，转化率为，D正确；故选D。 题型06 反应速率的影响因素 【典例6】化学反应速率的调控被广泛应用于生活、生产中。下列操作可减慢化学反应速率的是 A．用冰箱冷藏保鲜食物 B．古代冶铁使用鼓风机 C．工业合成氨采用温度 D．矿石煅烧前粉碎处理 【答案】A 【解析】用冰箱冷藏保鲜食物是通过降低温度来减缓食物腐败的化学反应速率，A符合题意；古代冶铁使用鼓风机是通过增加氧气浓度加快反应速率，B不符合题意；工业合成氨采用，通过提高温度加快反应速率，C不符合题意；矿石煅烧前粉碎处理增大了反应物的接触面积，加快了反应速率，D不符合题意；故选A。 方｜法｜点｜拨 【变式6-1】某温度下，体积不变的密闭容器中进行反应：  ，下列叙述正确的是 A．向容器中加入氩气，压强增大，反应速率增大 B．加入催化剂，活化分子百分数增加，反应速率增大 C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．加入适量，活化分子数目和百分数均增加 【答案】B 【解析】加入氩气使总压增大，但反应物气体浓度未变，反应速率不变，A错误；催化剂降低活化能，增加活化分子百分数，反应速率增大，B正确；升高温度时，正、逆反应速率均增大，但吸热反应（ΔH>0）的正反应速率增幅更大，C错误；增加X的浓度会提高活化分子数目，但活化分子百分数由温度决定，不会改变，D错误；故选B。 【变式6-2】下列有关化学反应速率的说法正确的是(　　) A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 B.10.0 mL 2 mol·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 C.SO2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减慢 D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢 【答案】D 【解析】浓硫酸和Fe发生钝化，且加热时二者反应生成二氧化硫，所以不能用浓硫酸和铁片制取氢气，应该用适当提高稀硫酸浓度的方法来加快反应速率，A错误；加入适量氯化钠溶液，因为溶液中含有水，所以氢离子浓度减小，反应速率降低，B错误；升高温度，无论是放热反应还是吸热反应，反应速率都增大，C错误；减小压强，对有气体参与的反应，各反应物浓度减小，正逆反应速率都减小，故D正确。 题型07 反应速率图像 【典例7】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】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；从b到c，用B表示的化学反应速率为，B正确；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；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 【变式7-1】污水处理厂常采用活性污泥法对氨氮废水进行生物脱氮。向氨氮废水中持续通入空气，在活性污泥中某些细菌的作用下，依次发生转化。某科研团队研究了pH对氨氮氧化速率的影响，实验结果如图所示。下列说法正确的是 A．条件下，氨氮氧化总反应的离子方程式为 B．条件下，0~180min反应①的平均速率为 C．条件下，0~90min反应①和反应②的平均速率相等 D．由实验数据分析可知，增大pH有利于提高氨氮氧化速率 【答案】B 【解析】利用化合价升降法可配平总反应的离子方程式为：，A不符合题意；pH=7.0条件下，0~180min即3h内，的浓度从约60mg/L降至0mg/L，反应①的平均速率：，B符合题意；由图中数据可知，在pH=7.5条件下，0~90min反应①的变化量为，反应②的变化量小于，所以两者反应的平均速率不相等，C不符合题意；由实验数据可知，pH 从6.5升高到7.5时氨氮氧化速率并非持续提高，pH=7.5 时反应速率慢于pH=7.0时，因此增大pH不一定有利于提高氨氮氧化速率，D不符合题意；故选B。 【变式7-2】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】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；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；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；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；故选D。 题型08 反应历程分析 【典例8】已知反应，若向该溶液中加入，反应机理如下图所示。下列说法错误的是 A．反应①吸热，反应②放热 B．反应①活化能大，是总反应的决速步骤 C．反应②的活化能：(正)(逆) D．的参与，降低了该反应的 【答案】D 【解析】由图，反应①生成物能量大于反应物，为吸热反应，反应②生成物能量低于反应物，为放热反应，故A正确；由图，反应①的活化能比反应②大，反应②更容易发生，反应①活化能大是总反应的决速步骤，故B正确；反应②为放热反应，则反应②的活化能：(正)(逆)，故C正确；反应前后Fe3+没有发生改变，Fe3+是该反应的催化剂，催化剂可以加快反应速率，但是不改变反应的焓变，故D错误；故选D。 方｜法｜点｜拨 【变式8-1】碳酸二甲酯()由于毒性较小，是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。其一种合成方案的反应历程如图所示(“*”表示吸附在催化剂表面)。下列说法错误的是 A．该反应为吸热反应 B．生成“过渡态Ⅱ”的过程是该反应的决速步 C．在该反应过程中起催化作用 D．该历程的总反应为 【答案】B 【解析】由题图可知，反应物总能量低于生成物总能量，故该反应为吸热反应，A不符合题意；由题图可知，生成“过渡态I”的活化能是最大的，是该反应的决速步，B符合题意；由题图可知，开始参与反应，又在最后生成，起催化作用，C不符合题意；由题图可知，该历程的总反应为，D不符合题意；故选B。 【变式8-2】已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列说法正确的是 A．所在的基元反应中活化分子百分数最大 B．反应达到平衡状态后，升温使平衡逆向移动 C．使用催化剂只降低正反应的活化能 D．该历程中的最大能垒(活化能) 【答案】B 【解析】由图可知，所在的基元反应的活化能最大，活化分子百分数最小，A错误；由图可知，生成物的总能量比反应物的总能量低，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，B正确；使用催化剂，正、逆反应的活化能都降低，C错误；由图可知，该历程中的最大能垒(活化能)，D错误；故选B。 题型09 自由能与反应进行方向的判断 【典例9】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】反应的自发性由焓变（ΔH）和熵变（ΔS）共同决定，A正确；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；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；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。 方｜法｜点｜拨 利用自由能公式计算反应自发进行的最低温度 若题目提供了ΔH和ΔS的数据，可利用ΔG＝ΔH－TΔS<0，来计算反应自发进行的最低温度。计算时要注意以下两点： (1)给出的ΔH的单位通常为kJ/mol，ΔS的单位通常为J/(mol·K)，进行计算时要将二者的单位统一，即将ΔS的单位换算为kJ/(mol·K)或将ΔH的单位换算为J/mol，再代入数值进行计算。 (2)温度用绝对温度K，而不能用℃，其中T＝(273＋t) K。 【变式9-1】下列说法正确的是 A．水在室温下自动蒸发成水蒸气，这是熵减的过程 B．当，时，反应能自发进行 C．反应在高温下能自发进行，则该反应的 D．反应在室温下可自发进行，则该反应的 【答案】C 【解析】水蒸发成水蒸气，由液态变为气态，混乱度增大，属于熵增过程，A错误；当ΔH>0且ΔS<0时，ΔG=ΔH-TΔS>0，反应不能自发进行，B错误；反应CaCO3分解生成CO2气体，ΔS>0。高温下自发需ΔG<0，即高温满足ΔH-TΔS<0，因ΔS>0，故ΔH必须>0才能使高温时TΔS足够大，C正确；反应生成液态水，气体减少，ΔS<0。室温下自发说明ΔH足够负（ΔH-TΔS<0），但ΔS本身为负，D错误；故选C。 【变式9-2】已知气体分子总数增多的反应一定是熵增加的反应。一定条件下，下列反应不能正向自发进行的是 A．   B．   C．   D．   【答案】B 【解析】气体分子数从1（）增至2（），，高温时可能使，反应可自发，A不符合题意；气体分子数从3（）减至2（），，则始终>0，任何温度下均不自发，B符合题意；气体分子数从1（）增至3（），，任何温度（以上），反应均可自发，C不符合题意；气体分子数从4（）减至2（），，低温时可能使，反应可自发，D不符合题意；故选B。 题型10 工业合成氨的适宜条件与化学反应的调控 【典例10】现代工业制硫酸的核心反应是二氧化硫的催化氧化：  为了优化生产效率，下列对反应条件的分析与调控中，不合理的是 A．使用作催化剂，旨在显著降低反应的活化能，从而提高反应速率，缩短达到平衡所需的时间 B．选择在400-500℃的温度下进行反应，主要目的是为了大幅提高的平衡转化率 C．采用常压而非高压操作，是因为在此温度下反应速率已足够快，且加压对提高转化率的收益与设备成本相比不经济 D．原料气进入接触室前需要经净化和干燥处理，以防止催化剂中毒，保证其活性和使用寿命 【答案】B 【解析】催化剂的作用是降低反应的活化能，从而加快反应速率，缩短达到平衡的时间，A正确；      B．该反应是放热反应，升高温度会使平衡逆向移动，的平衡转化率会降低；选择400-500 ℃的温度，主要是因为此温度下催化剂的活性最高，并非为了提高的平衡转化率，B错误；该反应是气体分子数减小的反应，加压会使平衡正向移动，提高转化率，但常压下反应速率已能满足生产需求，且加压需要更高成本的设备，收益不如成本支出，因此采用常压操作，C正确；  原料气中的杂质会使催化剂中毒，失去活性，因此原料气进入接触室前需经净化和干燥处理，D正确；故选B。 方｜法｜点｜拨 选择化工生产适宜条件的分析角度 分析角度 原则要求 从化学反应速率分析 既不能过快，又不能太慢 从化学平衡移动分析 既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性 从原料的利用率分析 增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本 从实际生产能力分析 如设备承受高温、高压的能力等 从催化剂的使用活性分析 注意催化剂的活性对温度的限制 【变式10-1】合成氨工业对发展农业有着重要意义，氨也是重要的化工原料。合成氨的生产流程示意如下。 下列说法不正确的是 A．“干燥净化”的目的是防止混有的杂质使催化剂中毒 B．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 C．“加压”可以加快反应速率，氨的产率也会升高，理论上压强越高越好 D．合成氨一般选择进行，主要是让铁触媒的活性最大，平衡转化率高 【答案】D 【解析】干燥净化的目的是去除原料气中的杂质（如硫化物等），防止杂质使铁触媒中毒，A正确；热交换可利用反应后的高温气体预热原料气（节约能源），同时冷却含氨气的混合气体，利于氨气液化分离，B正确；“加压”可以加快反应速率，同时使反应平衡正向移动，氨的产率也会升高，理论上压强越高越好（实际生产中，合成氨的压强选择是综合反应速率、平衡转化率、设备和能源成本等多方面因素的优化结果，并非越高越好），C正确；合成氨选择400~500℃主要是因为铁触媒在此温度下活性最大，可加快反应速率，但该反应为放热反应，升高温度会使反应平衡左移、降低平衡转化率，D错误；故选D。 【变式10-2】在合成氨工业中，原料气(、及少量CO、的混合气)在进入合成塔前，需经过铜氨液处理，其反应为：   ，下列有关说法错误的是 A．该反应在低温条件下可自发进行 B．高温高压有利于铜氨液再生 C．用铜氨液处理的主要目的是除去CO，防止催化剂中毒 D．中铜元素的化合价为+1价 【答案】B 【解析】该反应ΔH<0，ΔS<0，低温时ΔG=ΔH-TΔS<0，反应可自发进行，A正确；高温能使平衡向吸热方向，即逆反应方向移动，有利于铜氨液再生，但高压会使平衡向气体体积减小的正反应方向移动，不利于铜氨液再生，B错误；CO会使合成氨催化剂中毒，铜氨液处理可去除CO，防止催化剂中毒，C正确；整体带一个正电荷，NH3整体显0价，则Cu的化合价为+1，D正确；故选B。 期末基础通关练（测试时间：15分钟） 1.日常生活中的下列现象，其物质变化过程中化学反应速率最快的是 A．钟乳石的形成 B．豆浆腐败变酸 C．烟花的绽放 D．古铜币上出现铜绿 【答案】C 【解析】钟乳石的形成涉及碳酸钙沉积的地质过程，反应速率极慢，通常需要数百年甚至更长时间，A不符合题意；豆浆腐败变酸是微生物发酵或酸化的生物化学过程，反应速率较慢，通常需要数小时至数天，B不符合题意；烟花的绽放涉及剧烈的燃烧和氧化反应（如火药爆炸），反应速率极快，在瞬间（秒级）完成，C符合题意；古铜币上出现铜绿（碱式碳酸铜）是铜的缓慢腐蚀过程，反应速率慢，通常需要数月或数年，D不符合题意；故选C。 2．已知：。若反应速率分别用表示，则下列关系式正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】同一个反应在同一段时间内，用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，以此作答。 【解析】根据方程式，，即，比例错误，A错误；根据方程式，，即，比例错误，B错误；根据方程式，，即，比例错误，C错误；根据方程式，，即，D正确；故选D。 3．下列有关化学反应速率的说法正确的是 A．的盐酸跟铁片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率减小 B．恒压容器中发生反应：，充入氦气，反应速率不变 C．其他条件相同时，增大反应物浓度，活化分子百分数增加，反应速率增大 D．生产和生活中的所有化学反应，人们都希望其反应速率越快越好 【答案】A 【解析】盐酸与铁片反应，加入氯化钠溶液即稀释了盐酸的浓度，浓度降低，反应速率减小，A正确；，恒压条件下充入氦气，容器体积增大，反应物、生成物浓度降低，反应速率减小，B错误；其他条件相同时，增大反应物浓度仅增加单位体积内活化分子数目，不增大活化分子百分数，C错误；并非所有反应都需加快速率，如金属腐蚀、食物变质需减缓，D错误；故选A。 4．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】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；可逆反应的限度（平衡常数）与反应速率无直接关系，B错误；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；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。 5．下列说法中，正确的是 A．同一物质， B．固体溶解是一个熵减小的过程 C．能够自发进行的反应一定是熵增加的过程 D．反应能自发进行，则该反应的 【答案】A 【解析】同一物质的气态熵大于液态，液态熵大于固态，顺序正确，A正确；固体溶解时粒子分散度增加，系统混乱度增大，属于熵增过程，B错误；自发反应由复合判据决定，当时反应能自发进行，因此要同时考虑熵变和焓变，如当低温下，反应自发，当，高温下，反应自发，故熵增不是决定反应能否自发进行的必然条件，C错误；根据复合判据判断，当时反应能自发进行，该反应前后气体分子数减少，则，要使，需，且其绝对值要相对较大才可能使，D错误；故选A。 6．合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在2 L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始氢气的物质的量，平衡时NH3的质量分数ω(NH3)的变化曲线。     下列说法正确的是 A．该反应为自发反应，由图1可得加入适当的催化剂，E和ΔH都减小 B．图2中，0～10 min内该反应的平均速率v(H2)=0.045 mol·L-1·min-1，从11 min起其他条件不变，压缩容器的体积为1 L，则n(N2)的变化曲线为d C．图3中，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是b点 D．图3中，T1和T2表示温度，则：T1>T2 【答案】B 【解析】催化剂通过降低反应的活化能 (E) 来加快反应速率，但不改变反应的焓变，A错误；依据图像分析可知mol·L-1·min-1=0.045 mol·L-1·min-1；从11 min起，将容器体积从2 L压缩为1 L，体系压强瞬间增大，根据勒夏特列原理，增大压强，平衡向气体分子数减少的方向移动，即向生成NH₃（正反应）的方向移动，平衡正向移动会导N₂的物质的量进一步减少，因此，在11 min这个时间点后，从原平衡时的0.2 mol开始下降，直至达到新的平衡。图2中的曲线d符合要求，B正确；a点：H₂量较少，增加H₂（向右移动），会使平衡正向移动，从而提高N₂的转化率，所以a点N₂转化率不是最高； b点：处于曲线的顶点，此时反应物的配比最接近化学计量比（N₂:H₂=1:3），NH₃的产率最高； c点：H₂量过量很多，虽然过量H₂能使平衡右移，但对于固定量的N₂来说，其转化率的提升已接近极限，更重要的是，由于体系中H₂总量非常大，导致NH₃的质量分数反而下降，但N₂的转化率可能达到最大； 对于N₂的转化率，通常是c点 > b点 > a点。因为H₂越多，越能使有限量的N₂反应得更完全，C错误；合成氨是放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，平衡会向吸热（逆反应）方向移动，导致NH₃的产率（和质量分数）下降；对比T₁和T₂两条曲线：在相同的H₂投料量下，T₁曲线的NH₃质量分数始终高于T₂曲线，这意味着T₁温度下更有利于NH₃的生成，对于放热反应，温度越低，越有利于正反应，因此，T₁ < T₂，D错误；故选B。 7．在恒温恒容的密闭容器中发生反应：。下列情况能说明该反应已达到化学平衡状态的是 A．容器内三种气体的浓度之比为 B．的生成速率和的消耗速率相等 C．容器内混合气体的密度不再变化 D．容器内气体的压强不再变化 【答案】D 【解析】化学平衡状态的标志是各物质的浓度保持恒定，而非特定比例，反应式中的系数比 是反应进行时的物质的量变化比例，但实际平衡时浓度比不一定等于该比例，A不可选；SO2的生成速率和SO3的消耗速率始终相等，因为消耗必定会生成，这一关系在反应进行时始终成立，因此不能作为平衡标志，B不可选；由于反应前后气体总质量不变且容器恒容，密度始终不变，因此不能用混合气体的密度不再变化来判断是否达到平衡，C不可选；反应前后气体物质的量从3 mol变为2 mol，压强变化与物质的量相关，当压强不再变化时说明反应达到平衡，D可选；故选D。 8．下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．已知反应：  ，把球浸泡在冰水中，气体颜色变浅 B．实验室制备氢气时，选择纯度不高的粗锌与稀硫酸反应 C．向含有的红色溶液中加入铁粉，振荡，溶液颜色变浅 D．利用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 【答案】B 【解析】降温使平衡向放热的正反应方向移动，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，A不符题意；粗锌因杂质形成原电池加快反应速率，但反应不可逆，无平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，B符题意；铁粉消耗Fe3+导致平衡逆向移动，浓度变小，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，C不符题意；NaOH增加OH-浓度使NH3溶解平衡左移，促进NH3逸出，能用勒夏特列原理解释，D不符题意；故选B。 期末综合拓展练（测试时间：25分钟） 9．下列对于反应的预测正确的是 选项 化学反应方程式 已知条件 预测 A 室温下不能自发进行 B ，低温下自发反应 可以等于3 C 高温下才能自发反应 D ，能自发反应 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】该反应生成气体，熵增（），室温下不能自发说明，故，A错误；若x=3，反应气体减少（），但，低温时主导，满足，x可以等于3，B正确；反应气体增加（），高温下自发需，此时应，C错误；且反应自发，需且高温下，D错误；故选B。 10．某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了以下实验： 实验编号 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色时所需时间/min 溶液 溶液 稀硫酸 ① 2.0 2.0 1.0 1.0 4.1 ② 3.0 1.0 1.0 1.0 3.7 以下说法正确的是 A．实验①中 B．依据上述数据无法求得该反应的速率方程 C．保持草酸溶液体积不变，改变溶液浓度也能达到探究目的 D．其他条件不变，用溶液实验，也可以实现探究目的 【答案】B 【解析】根据转移电子守恒可知5H2C2O4~2KMnO4，实验①中，加入的草酸与高锰酸钾的物质的量之比为10:1，则草酸过量，褪色时没有反应完全，应根据高锰酸钾的物质的量计算速率，该时间段内∆c(KMnO4)=，所以v(KMnO4)==mol·L-1·min-1，根据反应方程式可知v(H2C2O4)=v(KMnO4)=mol·L-1·min-1，A错误；实验数据只有两组，且仅改变了草酸浓度，高锰酸钾浓度和氢离子浓度均保持不变，无法确定反应级数和完整的速率方程，B正确；高锰酸钾浓度不同，溶液颜色深浅自然不同，那么褪色时间也不同，无法通过改变溶液浓度探究浓度对反应速率的影响，C错误； ，而完全反应需 ，实际 ，草酸不足，KMnO4 不能完全消耗，溶液不褪色，无法测量速率，D错误；故选B。 11．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】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；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；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；速率关系应为3v(NH3)=2v(H2O)，而非选项中的2v(NH3)=3v(H2O)，D错误；故选C。 12．为研究降解有机污染物速率的影响因素。分别利用三份溶液在不同温度和下进行催化降解实验，随时间变化如图所示。下列说法不正确的是 A．实验①，在内，的分解平均速率为 B．实验③，说明在该实验条件下，催化剂可能失活，有机物不能降解 C．对比实验①和②，在反应至时，的分解百分率相等 D．对比实验①和②，在内，能说明的分解速率受温度影响更大 【答案】A 【解析】实验①中，内，初始浓度为，时浓度为，浓度变化量，平均速率，A错误；实验③中，浓度始终为初始值（），无降解，可能是因为pH=10条件下催化剂失活导致反应无法进行，B正确；实验①和②初始浓度均为，时两者浓度都接近0，分解百分率均为100%，相等，C正确；实验①和②pH相同，仅温度不同，内温度更高的实验②的浓度下降更快，能说明的分解速率受温度影响更大，D正确；故选A。 13．三甲胺是重要的化工原料。我国科学家利用(简称)在铜催化作用下转化得到，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．该反应为放热反应，降温可提高DMF的平衡转化率 B．该历程包含6个基元反应，最大能垒(活化能)为 C．若完全转化为三甲胺，则会释放的能量 D．设法提高的速率可以提高总反应速率 【答案】C 【解析】由图可知，该反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，DMF的平衡转化率增大，A正确；有断键或成键的都属于基元反应，该历程中每一步都有化学键的断裂或形成，每一步都是基元反应，共有6个基元反应，由图可知，历程最后一步的能垒最大，数值为，B正确；由反应物和生成物的相对能量可知，单个DMF分子转化为放热为 ，完全转化为三甲胺，则会释放出的能量，C错误；反应的活化能越大，反应速率越慢，总反应的速率取决于慢反应，则决定反应速率的基元反应为 ，因此设法提高 的速率可以提高总反应速率，D正确；故选C。 14．某密闭容器中发生反应：①  ；②  。其中反应①的正反应速率，反应②的正反应速率，、为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度随时间变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应①的活化能小于反应② B．6 s时， C．10 s时反应①②均达到平衡状态 D．该温度时： 【答案】B 【分析】由图可知，初始生成M的速率大于N，则，且两反应在8~9 s时达到化学平衡状态。 【解析】由图可知，初始生成M的速率大于N，则反应①的活化能小于反应②，A正确；由图可知，初始生成M的速率大于N，则，由于，，6 s时，，B错误；10 s时，M、N、Q的浓度均不再改变，说明反应①②均达到平衡状态，C正确；，，，由图可知，平衡时M、N的浓度分别为2 mol/L、5 mol/L，，D正确；故选B。 15．一定温度下，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】5min时，反应达到动态平衡，不是反应停止，A错误；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；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；反应开始到5min，，，D错误；故选C。 16．在一定温度下，在2个容积均为2 L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应，相关数据见表。下列说法错误的是 容器编号 温度／ 起始物质的量／mol 平衡物质的量 NO(g) I 0.4 0.4 0.2 II 0.4 0.4 0.24 A．温度下，平衡常数 B．I中反应达到平衡时，CO的转化率为 C．II中反应10分钟时达到平衡，内 D．对于I，平衡后向容器中再充入0.4 molCO和，平衡逆向移动 【答案】D 【解析】根据表中数据可列三段式： 代入平衡常数公式，K=，A正确；CO的转化量为0.2 mol，起始量为0.4 mol，转化率为50%，B正确；容器II中生成0.24 mol CO2，对应消耗0.24 mol NO，反应速率v(NO)==0.012 mol·L-1·min-1，C正确；充入CO和CO2后， c(CO)= ，c(CO2)= ，Qc= ≈2.22 < K=5，平衡正向移动，D错误；故选D。 17．下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 操作 现象 结论 A 向两支盛有少量溶液的试管中分别加入0.1 mol/L 溶液和0.01 mol/L 溶液 加入溶液的试管生成气体的速率比加入溶液的大 对分解的催化效果比好 B 在 蓝色溶液中存在如下平衡：(蓝色)(黄绿色)  ，加热该溶液 溶液由蓝色转变为黄绿色 对于该反应，升高温度，平衡正向移动 C 取两支试管，各加入4 mL 0.01 mol/L酸性溶液，然后向一支试管中加入0.01 mol/L 溶液2 mL，另一支试管中加入0.02 mol/L 溶液2 mL 浓度大的一支试管中溶液先褪色 其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越大 D 将盛有棕红色气体的注射器由10 mL压缩至5 mL 气体颜色比压缩前变浅 平衡向右移动 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】催化剂种类和浓度不同，有两个变量，不能说明催化剂的催化效果，A不符合题意；加热溶液，溶液由蓝色转变为黄绿色，说明升高温度使平衡正向移动，B符合题意；高锰酸钾均过量，不能观察到颜色褪去，应控制高锰酸钾的量不足，改变草酸溶液的浓度，探究浓度对速率的影响，C不符合题意；压缩注射器，增大压强，平衡向正反应方向移动，颜色先深后浅，但由于容器的容积减小，浓度仍比起始大，气体颜色比压缩前深，D不符合题意；故选B。 18．利用臭氧可除去室内的HCHO(甲醛)。一定条件下，将2molHCHO(g)和2.5mol(g)充入一密闭容器中发生反应。实验测得HCHO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，已知为用平衡分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数。下列说法错误的是 A．该反应的△H<0 B． C．M点的压强平衡常数 D．及时移出(g)可增大HCHO的平衡转化率 【答案】C 【解析】升高温度，HCHO的平衡转化率降低，说明升温平衡逆向移动，则该反应的△H<0，A正确；水是液体，该反应气体分子数减小，温度不变时，增大压强平衡正向移动，HCHO的平衡转化率增大，则p1>p2>p3，B正确；M点列出三段式：，平衡时气体总物质的量是，M点的压强平衡常数Kp=≈，C错误；及时移出O2(g)，减小生成物浓度，平衡正向移动，HCHO的平衡转化率增大，D正确；故选C。 19．某温度时，在5 L体积不变的密闭容器中三种气体物质的量随时间的变化关系如下图所示。下列说法不正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．该反应的平衡常数 C．5 min时，容器中混合气体的密度等于反应前的 D．5 min后，三种气体的物质的量不再变化的原因是反应达到了平衡状态 【答案】B 【解析】由图像可知，X、Y物质的量随时间减少（反应物），Z增加（生成物）。初始时；5 min 平衡时。变化量，变化量之比=1:1:2即化学方程式为，A正确；平衡常数，B错误；密闭容器体积不变，气体总质量守恒（质量守恒定律），密度始终不变，5 min时密度等于反应前，C正确；平衡状态特征为各物质的量不再变化，5 min 后物质的量不变说明达到平衡，D正确；故选B。 20．和重整制氢体系中主要发生下列反应： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   在某密闭容器中，，压强为，若仅考虑上述反应，平衡时各气态物质的物质的量(mol)随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．曲线a表示平衡时CO的变化 B．625℃时，反应Ⅱ的平衡常数 C．625℃时积碳物质的量为0.85mol D．500~600℃，随温度升高容器中积碳减少 【答案】B 【分析】依据发生的反应，体系中含有的物质有CH4、CO2、CO、H2、H2O(g)、C。n始(CH4)=n始(CO2)=1mol，则n(C)=2mol，n(H)=4mol。625℃时，n(H2O)=0.5mol，n(CH4)=0.15mol，则n(H2)=(4mol-0.5mol×2-0.15mol×4)=1.2mol，而曲线a中，某气体的物质的量为0.5mol，所以曲线a表示CO的物质的量随温度的变化，另一条曲线表示H2的物质的量随温度的变化。n(CO)=n(CO2)=0.5mol，n(CH4)=0.15mol，则n(C)=2mol-0.5mol-0.5mol-0.15mol=0.85mol。 【解析】有分析可知，曲线a表示平衡时CO的变化，A正确；根据分析可知625℃时，平衡时n(CH4)=0.15mol，n(CO2)= n(H2O)=0.5mol， ，，反应Ⅱ平衡常数，B错误；625℃时，积碳量由反应Ⅲ生成，由C守恒可知，C错误；反应Ⅲ为放热反应，升温平衡逆向移动，积碳减少，D正确；故选B。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $