版高考化学新课标大二轮专题辅导与增分攻略讲义17专题七 化学反应速率与化学平衡 含答案Word文档下载推荐.docx

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2．（20xx·

全国卷Ⅱ改编）CH4－CO2催化重整反应为CH4（g）＋CO2（g）===2CO（g）＋2H2（g）　ΔH＝＋247kJ·

mol－1。

有利于提高CH4平衡转化率的条件是（　　）

A．高温低压　　　　　　B．低温高压

C．高温高压D．低温低压

[解析]　催化重整反应的正反应是气体总分子数增加的吸热反应，升高温度和降低压强均有利于平衡正向移动，从而提高CH4平衡转化率，则A项正确。

[答案]　A

3．（双选）（20xx·

全国卷Ⅲ改编）298K时，将20mL3xmol·

L－1Na3AsO3、20mL3xmol·

L－1I2和20mLNaOH溶液混合，发生反应：

AsO

（aq）＋I2（aq）＋2OH－（aq）AsO

（aq）＋2I－（aq）＋H2O（l）。

溶液中c（AsO

）与反应时间（t）的关系如图所示。

下列可判断该反应达到平衡的是（　　）

A．溶液的pH不再变化

B．v（I－）＝2v（AsO

）

C．c（AsO

）/c（AsO

）不再变化

D．c（I－）＝ymol·

[解析]　溶液的pH不再变化，即OH－的浓度不再变化，所以平衡体系中各组分的浓度均不再变化，说明反应达到平衡状态，A项正确；

当v正（I－）＝2v逆（AsO

）或v逆（I－）＝2v正（AsO

）时反应达到平衡状态，选项中的速率未指明是正反应速率还是逆反应速率，B项错误；

反应达到平衡之前，c（AsO

）逐渐减小而c（AsO

）逐渐增大，故

逐渐增大，当

不变时反应达到平衡状态，C项正确；

根据离子方程式可知反应体系中恒有c（I－）＝2c（AsO

），观察图像可知反应达到平衡时c（AsO

）＝ymol·

L－1，此时c（I－）＝2ymol·

L－1，D项错误。

[答案]　AC

[省市卷]

1．（20xx·

浙江卷）下列说法正确的是（　　）

A．H2（g）＋I2（g）2HI（g），其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变

B．C（s）＋H2O（g）H2（g）＋CO（g），碳的质量不再改变说明反应已达平衡

C．若压强不再随时间变化能说明反应2A（？

）＋B（g）2C（？

）已达平衡，则A、C不能同时是气体

D．1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出热量Q1；

在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收热量Q2，Q2不等于Q1

[解析]　对于反应H2（g）＋I2（g）2HI（g），反应前后气体分子数相等，缩小反应容器体积，平衡不移动，正逆反应速率增大相同的倍数，A项错误；

碳的质量不变，说明正、逆反应速率相等，反应已达平衡状态，B项正确；

恒温恒容条件下，若A、C同时为气体，当压强不变时，也能说明反应达到平衡状态，C项错误；

设N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－a（a>

0）kJ·

mol－1,1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出热量Q1＝0.1akJ，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收热量Q2＝0.1akJ，故Q1＝Q2，D项错误，故选B。

[答案]　B

天津卷）室温下，向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸，溶液中发生反应：

C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O，充分反应后达到平衡。

已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。

下列有关叙述错误的是（　　）

A．加入NaOH，可增大乙醇的物质的量

B．增大HBr浓度，有利于生成C2H5Br

C．若反应物均增大至2mol，则两种反应物平衡转化率之比不变

D．若起始温度提高至60℃，可缩短反应达到平衡的时间

[解析]　D错：

温度提高至60℃，化学反应速率虽然加快，但溴乙烷的沸点较低，会挥发出大量的溴乙烷，导致逆反应速率减小，故无法判断达到平衡的时间；

A对：

加入NaOH，消耗HBr，平衡左移，乙醇的物质的量增大；

B对：

增大HBr浓度，平衡右移，有利于生成溴乙烷；

C对：

原反应物按物质的量之比1∶1加入，又因二者反应的化学计量数之比为1∶1，两者的平衡转化率之比为1∶1，若将反应物均增大至2mol，其平衡转化率之比仍为1∶1。

[答案]　D

3．（20xx·

江苏卷）H2O2分解速率受多种因素影响。

实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快

B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快

C．图丙表明，少量Mn2＋存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快

D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2分解速率的影响大

[解析]　A项，浓度对反应速率的影响是浓度越大，反应速率越快，错误；

B项，NaOH浓度越大，即pH越大，H2O2分解速率越快，错误；

C项，由图可知，Mn2＋存在时，0.1mol·

L－1NaOH溶液中H2O2的分解速率比1.0mol·

L－1的NaOH中的快，错误；

D项，由图可知，碱性条件下，Mn2＋存在时，对H2O2分解速率影响大，正确。

考点一　化学反应速率及影响因素

1．化学反应速率计算的注意事项

（1）v（B）＝

＝

，v（B）是平均值、正值。

（2）v（B）的计算只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。

（3）对于可逆反应，通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率，当达到平衡时，总反应速率为零。

（注：

总反应速率也可理解为净速率）

（4）同一反应用不同的物质表示反应速率时，反应速率之比等于各物质的化学计量数之比，如反应mA＋nB===pC＋qD，若测得反应速率为v（A），则可利用

，计算v（B）；

在不同情况下测得的反应速率为v（A）和v（B），若

>

，则反应速率v（A）>

v（B）。

2．外界因素对化学反应速率的影响及规律——方向相同，程度不一定相同

（1）当其他条件相同时，增大反应物浓度，v正增大，v逆瞬间不变，随后也增大。

（2）压强对反应速率的影响（有气体参加的化学反应）：

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→总压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率加快。

b．充入“惰性”气体→总压强增大→气体反应物浓度未改变→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。

（3）升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；

降低温度，v正和v逆都减小，但吸热反应方向的反应速率减小的程度大。

（4）使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。

【典例1】　（20xx·

浙江卷）高温高压液态水具有接近常温下弱酸的c（H＋）或弱碱的c（OH－），油脂在其中能以较快的反应速率水解。

与常温常压水相比，下列说法不正确的是（　　）

A．高温高压液态水中，体系温度升高，油脂水解反应速率加快

B．高温高压液态水中，油脂与水的互溶能力增强，油脂水解反应速率加快

C．高温高压液态水中，c（H＋）增大，可催化油脂水解反应，且产生的酸进一步催化水解

D．高温高压液态水中的油脂水解，相当于常温下在体系中加入了相同c（H＋）的酸或相同c（OH－）的碱的水解

[思路点拨]　

[解析]　温度升高，油脂的反应速率加快，A项正确；

温度升高，压强增大，导致油脂与水的互溶能力增强，接触面积增大，油脂水解反应速率加快，B项正确；

温度升高，水的离子积常数增大，c（H＋）增大，可催化油脂水解反应，且产生的酸进一步催化水解，C项正确；

除了c（H＋）或c（OH－）的影响之外，还有温度的影响，D项错误，故选D。

山东九校联考）在标准状况下，将5.6g铁粉投入100mL2mol/L稀硫酸中，2min时铁粉恰好完全溶解。

关于该反应的速率，四位同学提出了四种表示方法：

甲　v（Fe）＝2.8g/min；

乙　v（H2SO4）＝1mol/（L·

min）；

丙　v（FeSO4）＝0.5mol/（L·

丁　v（H2）＝1.12L/min。

A．甲错误，因为固体物质不能用来表示反应速率

B．丁错误，因为速率的单位错误

C．只有乙错误

D．只有丙正确

[解析]　不能正确理解化学反应速率表示方法的多样性而判断错误，事实上化学反应速率还可以用固体质量、气体体积在单位时间内的变化量表示。

在反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑中，铁完全反应，n（H2SO4）＝n（FeSO4）＝n（Fe）＝n（H2）＝0.1mol。

v（Fe）＝

＝2.8g/min，甲正确；

v（H2SO4）＝v（FeSO4）＝

＝0.5mol/（L·

min），乙错误、丙正确；

V（H2）＝2.24L，v（H2）＝

＝1.12L/min，丁正确。

[答案]　C

武汉调研测试）下列说法正确的是（　　）

A．一定温度下，恒容密闭容器中可逆反应CO2（g）＋4H2（g）

CH4（g）＋2H2O（g），达到平衡后，充入一定量CO2气体，该瞬间v（正）增大、v（逆）不变

B．在体积可变的密闭容器中发生反应3Mn（s）＋4H2O（g）Mn3O4（s）＋4H2（g），达到平衡后，充入一定量H2O（g），v（正）增大，v（逆）减小

C．在恒容密闭容器中发生反应：

2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH<

0，升温时，平衡向左移动，所以v（正）减小、v（逆）增大

D．在恒容密闭容器中，反应H2（g）＋I2（g）2HI（g）达平衡后，充入稀有气体，压强增大，所以v（正）、v（逆）均增大

[解析]　A项，反应达平衡后充入一定量CO2气体，不能从压强角度分析，而应该从浓度的角度分析：

该瞬间反应物浓度增大，v（正）增大，生成物浓度不变，所以v（逆）不变，正确。

B项，充入H2O（g），容器容积增大，c（H2O）不变，c（H2）减小，故v（正）不变，v（逆）减小，错误。

C项，盲目通过平衡移动方向推断反应速率的快慢。

升温时v（正）、v（逆）均增大，但由于逆反应吸热，逆反应速率增大幅度更大，平衡逆向移动，错误。

D项，不清楚压强改变是否能引起浓度的改变，浓度的改变才是影响速率的本质。

由于恒容，所以充入稀有气体后虽然压强增大，但是反应物和生成物浓度均未改变，v（正）、v（逆）均不变，错误。

外界条件对反应速率影响的常见误区

（1）误认为反应速率增大的方向与平衡移动的方向一致。

事实上，v正和v逆的相对大小与平衡移动方向有关，但反应速率的增大方向与平衡移动的方向没有直接关系。

（2）误认为压强越大气体反应速率越快或压强不变反应速率就不变。

事实上压强的变化只有导致物质的浓度改变时，才会影响反应速率。

（3）误认为不改变其他条件，反应就会一直匀速进行。

事实上随着反应进行，反应物浓度减小，反应速率减慢。

（4）误认为温度越高反应速率越快，而忽视催化剂的活性与温度的关系。

考点二　化学平衡及影响因素

1．反应平衡的判断

（1）等——“逆向相等”（三种表述）。

①同一物质（两种表述）：

v正＝v逆、断键数＝成键数。

②不同物质：

（2）定——“变量不变”：

如果一个量是随反应进行而改变的（即变量）；

当其“不变”时反应就达到平衡状态，即“变量”不变→平衡状态。

①平衡体系中各物质的m、n、c和n%等保持不变。

②一定条件下的气体密度、总压强、气体的平均相对分子质量不变等。

③有色体系的颜色保持不变。

（3）依Qc与K关系判断：

若Qc＝K，反应处于平衡状态。

2．平衡移动方向的判断

（1）依勒夏特列原理判断。

（2）根据图像中正、逆反应速率相对大小判断：

若v正>

v逆，则平衡向正反应方向移动；

反之向逆反应方向移动。

（3）依变化过程中速率变化的性质判断：

若平衡移动过程中，正反应速率增大（减小），则平衡向逆（正）反应方向移动。

（4）依浓度商（Qc）规则判断：

若某温度下Qc<

K，反应向正反应方向进行；

Qc>

K，反应向逆反应方向进行。

3．速率改变但平衡不移动的特殊情况

（1）如A2（g）＋B2（g）2C（g）等反应前后气体的分子总数不变的反应。

压强改变，速率改变，但平衡不发生移动。

（2）催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，所以催化剂不会影响化学平衡。

【典例2】　（双选）（20xx·

江苏卷）在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示（图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化）。

A．反应2NO（g）＋O2（g）===2NO2（g）的ΔH>

B．图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率

C．图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率

D．380℃下，c起始（O2）＝5.0×

10－4mol·

L－1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K>

20xx

[解析]　A项，实线表示不同温度下相同时间内NO的转化率，虚线表示相同条件下NO的平衡转化率，由题图知，随着温度升高，NO的平衡转化率减小，即温度升高，反应2NO＋O22NO2的平衡逆向移动，说明该反应为放热反应，ΔH<

0，错误；

B项，X点对应NO的转化率低于该温度下NO的平衡转化率，所以反应没有达到平衡状态，延长反应时间，可以提高NO的转化率，正确；

C项，Y点时反应已达平衡状态，增加O2的浓度，平衡正向移动，NO的转化率会提高，错误；

D项，设起始时c（NO）＝amol·

L－1，则：

　　　　　　2NO　＋　O2　　　　2NO2

起始（mol·

L－1）a5.0×

10－40

转化（mol·

L－1）0.5a0.25a0.5a

平衡（mol·

L－1）0.5a5.0×

10－4－0.25a0.5a

K＝

，当0.25a＝0时，K＝20xx，但0.25a>

0，所以K>

20xx，正确。

[答案]　BD

唐山调研）在一定条件下，将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中（固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：

NH2COONH4（s）2NH3（g）＋CO2（g）。

下列叙述一定能说明该反应达到平衡状态的是（　　）

①混合气体的密度不再改变；

②容器中的压强不再改变；

③混合气体的平均相对分子质量不再改变；

④氨气的体积分数不变；

⑤v（NH3）∶v（CO2）＝2∶1；

⑥反应物不再转化为生成物

A．①②③④⑤⑥　　　　B．①②③④⑤

C．①②D．③④⑤

[解析]　平衡的标志为“变量不变”：

由于恒容，而该反应是气体质量和分子数增多的反应，所以密度和压强均为变量，所以①②正确；

由于反应物为固体，且从正反应开始，所以生成的NH3与CO2的量之比恒为2∶1，因此混合气体的平均相对分子质量和氨气的体积分数为不变量，因此③④错误；

要想通过速率说明反应达到平衡，则应能体现v正＝v逆，即应为v正（NH3）∶v逆（CO2）＝2∶1，因此⑤错误；

平衡时正逆反应并未停止，⑥错误。

北京×

×

区期中）将5mL0.005mol·

L－1FeCl3溶液和5mL0.015mol·

L－1KSCN溶液混合，达到平衡后溶液呈红色。

再将混合液等分为5份，分别进行如下实验：

实验①：

滴加4滴水，振荡

实验②：

滴加4滴饱和FeCl3溶液，振荡

实验③：

滴加4滴1mol·

L－1KCl溶液，振荡

实验④：

L－1KSCN溶液，振荡

实验⑤：

滴加4滴6mol·

L－1NaOH溶液，振荡

下列说法不正确的是（　　）

A．对比实验①和②，为了证明增加反应物浓度，平衡正向移动

B．对比实验①和③，为了证明增加生成物浓度，平衡逆向移动

C．对比实验①和④，为了证明增加反应物浓度，平衡正向移动

D．对比实验①和⑤，为了证明减少反应物浓度，平衡逆向移动

[解析]　该可逆反应为Fe3＋＋3SCN－Fe（SCN）3，Fe3＋、SCN－的浓度对平衡有影响，而Cl－、K＋的浓度对平衡无影响。

实验①为对照实验，对比实验①和②，②相当于在①的基础上增大Fe3＋的浓度，平衡正向移动，A项正确；

对比实验①和③，滴加水和滴加KCl溶液效果等同，平衡不发生移动，B项错误；

对比实验①和④，④相当于在①的基础上增大SCN－的浓度，平衡正向移动，C项正确；

Fe3＋能和OH－反应，对比实验①和⑤，⑤相当于在①的基础上减小Fe3＋的浓度，平衡逆向移动，D项正确。

分析化学平衡移动的一般思路

改变条件

考点三　化学平衡常数、转化率及化学平衡计算

1．化学平衡常数

（1）化学平衡常数K的大小只与温度有关，K>

105时，可以认为该反应已经进行完全。

（2）对于可逆化学反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）在一定温度下达到化学平衡时，K＝

。

可用压强平衡常数表示：

Kp＝

[p（C）为平衡时气体C的分压]

（3）依据化学方程式计算平衡常数

①同一可逆反应中，K正·

K逆＝1。

②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是：

K′＝Kn或K′＝

③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积；

方程式相减所得反应的平衡常数为两个平衡常数之比。

④水溶液中进行的反应，必须拆成离子方程式再计算平衡常数。

2．转化率、产率及分压的计算

反应物转化率＝

100%

产物的产率＝

分压＝总压×

物质的量分数

3．转化率变化规律

对于反应mA（g）＋nB（g）pC（g）＋qD（g）：

（1）增加A的量，平衡正向移动，B的转化率增大，A的转化率减小。

（2）若按原比例同倍数地增加反应物A和B的量，则平衡向正反应方向移动，反应物的转化率与气体反应物的化学计量数有关：

若m＋n＝p＋q，A、B的转化率都不变；

若m＋n>

p＋q，A、B的转化率都增大；

若m＋n<

p＋q，A、B的转化率都减小。

【典例3】　（20xx·

江淮十校联考）T1时，在1L的密闭容器中进行反应：

2A（g）＋B（g）2C（g）。

A、B的起始浓度分别为0.40mol·

L－1、0.96mol·

L－1，起始压强为p0，反应达到平衡状态时压强为p，

下列说法错误的是（　　）

A．T1时，A的平衡转化率为80%

B．T1时，K＝20，Kp＝

C．T1达到平衡时，再充入0.08molC和0.20molB，则平衡将正向移动

D．T2时（T2>

T1），平衡常数为10，可知该反应为放热反应

[思路点拨]　与压强结合考查Kp时，注意知识的迁移及对新信息的接收，并结合化学平衡常数、转化率的表达式准确计算。

[解析]　设反应达平衡时，C的浓度为2xmol·

L－1，则

　　　　　　2A（g）　＋　B（g）　　2C（g）

L－1）0.400.960

变化（mol·

L－1）2xx2x

L－1）0.40－2x0.96－x2x

，解得x＝0.16，A的平衡转化率为

100%＝80%，A正确；

平衡时，K＝

＝20，A、B、C的平衡分压分别为

p、

p，则Kp＝

，B项正确；

保持体积不变，混合气体中再充入0.08molC和0.20molB，则C和B的浓度分别为0.40mol·

L－1和1.00mol·

L－1，故Qc＝

＝25>

K，反应逆向移动，C项错误；

温度升高，K减小，可知平衡逆向移动，则该反应为放热反应，D项正确。

湖南H11教育联盟联考）一定温度下，在容积为2L的密闭容器中发生反应：

CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），部分数据见下表（表中t2>

t1）：

1.20

0.60

t1

0.80

t2

0.20

A．反应在t1min内的平均速率为v（H2）＝

mol·

L－1·

min－1

B．平衡时，CO的转化率为66.67%

C．该温度下反应的平衡常数为1.00

D．其他条件不变，若起始时n（CO）＝0.60mol，n（H2O）＝1.20mol，则平衡时n（CO2）＝0.20mol

[解析]　本题考查化学反应速率、平衡常数、平衡转化率的计算。

由表中数据可知，反应在t1min内消耗0.40molCO（g）和0.40molH2O（g），同时生成0.40molH2，则有v（H2）＝

mol·

min－1，A错误；

在t1min内消耗0.40molH2O（g），此时剩余0.20molH2O（g），而t2min时n（H2O）仍为0.20mol，则t1min时该反应达到平衡状态，故平衡时CO的转化率为

100%≈33.33%，B错误；

据“三段式”法计算：

CO（g