化学反应自编.docx

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化学反应自编

第1讲　化学反应速率

考点一　化学反应速率

1．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_____来表示。

2．数学表达式及单位

3．规律

深度思考

1．化学反应速率指瞬时速率还是平均速率？

2．能否用固体或纯液体表示化学反应速率？

3．在恒温恒容的容器中进行反应N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g），若氮气浓度由0.1

mol·L－1降到0.06mol·L－1需2s，那么由0.06mol·L－1降到0.024mol·L－1需要的反应

时间为（　　）

A．等于1.8sB．等于1.2s

C．大于1.8sD．小于1.8s

4．某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种气体的物质的

量随时间变化的曲线如图所示。

由此分析，该反应的化

学方程式为___________________________________；

从反应开始至2min时，Z的反应速率为____________。

题组一　化学反应速率的大小比较

1．已知反应4CO＋2NO2

N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是

A．v（CO）＝1.5mol·L－1·min－1B．v（NO2）＝0.7mol·L－1·min－1

C．v（N2）＝0.4mol·L－1·min－1D．v（CO2）＝1.1mol·L－1·min－1

2．对于可逆反应A（g）＋3B（s）

2C（g）＋2D（g），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．v（A）＝0.5mol·L－1·min－1B．v（B）＝1.2mol·L－1·s－1

C．v（D）＝0.4mol·L－1·min－1D．v（C）＝0.1mol·L－1·s－1

题组二　“三段式”模板突破化学反应速率的计算

3．

（1）将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：

2A（g）＋B（g）

2C（g），若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L－1，现有下列几种说法：

①用物质A表示的反应速率为0.3mol·L－1·s－1

②用物质B表示的反应速率为0.6mol·L－1·s－1

③2s时物质A的转化率为70%

④2s时物质B的浓度为0.7mol·L－1

其中正确的是（　　）

A．①③B．①④C．②③D．③④

（2）若①②中用A、B表示的反应速率分别为0.3mol·L－1·s－1、0.6mol·L－1·s－1，哪种物质表示的反应速率更快？

（3）若物质A的转化率经过计算为30%，那么，物质B的转化率为多少？

你能迅速得出答案吗？

4．NH3和纯净的O2在一定条件下发生反应：

4NH3（g）＋3O2（g）

2N2（g）＋6H2O（g）

现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2,4min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是

A．v（N2）＝0.125mol·L－1·min－1B．v（H2O）＝0.375mol·L－1·min－1

C．v（O2）＝0.225mol·L－1·min－1

D．v（NH3）＝0.250mol·L－1·min－1

考点二　影响化学反应速率的因素

1．理论解释——有效碰撞理论

（1）活化分子、活化能、有效碰撞。

①

②活化分子：

③活化能：

2．内因（主要因素）

3．外因（其他条件不变，只改变一个条件）

深度思考

1．

（1）形状大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率：

铁______铝；

（2）对于Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，改变下列条件对生成氢气的速率有何影响？

①升高温度：

________；

②增大盐酸浓度：

__________；

③增大铁的质量：

__________；

④增加盐酸体积：

____________。

2．有人说压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的。

这种说法是否正确，对此你如何理解？

3．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

（1）碳酸钙与盐酸反应过程中，再增加CaCO3固体，反应速率不变，但把CaCO3固

体粉碎，可以加快反应速率（　　）

（2）增大反应体系的压强，反应速率不一定增大（　　）

（3）增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大（　　）

题组一　浓度与压强对化学反应速率的影响

1．对反应A＋B

AB来说，常温下按以下情况进行反应：

①20mL溶液中含A、B各0.01mol　②50mL溶液中含A、B各0.05mol　③0.1mol·L－1的A、B溶液各10mL　④0.5mol·L－1的A、B溶液各50mL

四者反应速率的大小关系是（　　）

A．②>①>④>③B．④>③>②>①

C．①>②>④>③D．①>②>③>④

2．一定温度下，反应N2（g）＋O2（g）

2NO（g）在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是

A．缩小体积使压强增大B．恒容，充入N2

C．恒容，充入HeD．恒压，充入He

题组二　外界条件对反应速率的综合影响

3．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是（　　）

实验

反应温度/℃

Na2S2O3溶液

稀H2SO4

H2O

V/mL

c/mol·L－1

V/mL

c/mol·L－1

V/mL

A

25

5

0.1

10

0.1

5

B

25

5

0.2

5

0.2

10

C

35

5

0.1

10

0.1

5

D

35

5

0.2

5

0.2

10

4．把镁条直接投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率如右图所

示，在下列因素中，影响反应速率的因素是（　　）

①盐酸的浓度　②镁条的表面积　③溶液的温度　④Cl－的浓度

A．①④B．③④

C．①②③D．②③

5．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间（t）内产生

气体体积（V）的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确的是

（双选）

组别

对应曲线

c（HCl）/mol·L－1

反应温度/℃

铁的状态

1

a

30

粉末状

2

b

30

粉末状

3

c

2.5

块状

4

d

2.5

30

块状

A．第4组实验的反应速率最快

B．第1组实验中盐酸的浓度大于2.5mol·L－1

C．第2组实验中盐酸的浓度等于2.5mol·L－1

D．第3组实验的反应温度低于30℃

考点三　可逆反应与化学平衡状态

1．可逆反应

（1）定义

（2）特点

（3）表示

2．化学平衡状态

（1）概念

（2）化学平衡的建立

（3）平衡特点

深度思考

1．反应2H2O

2H2↑＋O2↑是否为可逆反应？

2．向含有2mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2＋O2

2SO3，充分反应后生成SO3的物质的量______2mol（填“<”、“>”或“＝”，下同），SO2的物质的量______0mol，转化率________100%。

题组一　极端假设法解化学平衡状态题的应用

1．一定条件下，对于可逆反应X（g）＋3Y（g）

2Z（g），若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3（均不为零），达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.08mol·L－1，则下列判断正确的是（双选）

A．c1∶c2＝1∶3

B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3

C．X、Y的转化率不相等

D．c1的取值范围为0mol·L－1

2．在密闭容器中进行反应：

X2（g）＋Y2（g）

2Z（g），已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L－1、0.3mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是

A．Z为0.3mol·L－1B．Y2为0.4mol·L－1

C．X2为0.2mol·L－1D．Z为0.4mol·L－1

题组二　化学平衡状态标志的判断

3．可逆反应：

2NO2（g）

2NO（g）＋O2（g）在体积固定的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志的是

①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2

②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO

③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态

④混合气体的颜色不再改变的状态　⑤混合气体的密度不再改变的状态　⑥混合气体的压强不再改变的状态

⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A．①④⑥⑦B．②③⑤⑦

C．①③④⑤D．全部

4．下列说法可以证明H2（g）＋I2（g）

2HI（g）已达平衡状态的是____________（填序号）。

①单位时间内生成nmolH2的同时，生成nmolHI　②一个H—H键断裂的同时有

两个H—I键断裂　③百分含量w（HI）＝w（I2）　④反应速率v（H2）＝v（I2）＝

v（HI）　

⑤c（HI）∶c（H2）∶c（I2）＝2∶1∶1　⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化　

⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化　⑧条件一定，混合气体的平均相对分

子质量不再变化　⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化　⑩温度和压强一

定时，混合气体的密度不再变化

5．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X（g）Y（g）＋Z（s），以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是（　　）

A．混合气体的密度不再变化

B．反应容器中Y的质量分数不变

C．X的分解速率与Y的消耗速率相等

D．单位时间内生成1molY的同时生成2molX

6．在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A（s）＋2B（g）

C（g）＋D（g），当下列物理量不再变化时，能够表明该反应已达平衡状态的是（　　）

A．混合气体的压强

B．混合气体的平均相对分子质量

C．A的物质的量浓度

D．气体的总物质的量

7．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：

C（s）＋H2O（g）

CO（g）＋H2（g）不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是（　　）

A．体系的压强不再发生变化

B．v正（CO）＝v逆（H2O）

C．生成nmolCO的同时生成nmolH2

D．1molH—H键断裂的同时断裂2molH—O键

8．（2012·山东理综，29改编）已知N2O4（g）2NO2（g）　ΔH>0，现将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________。

考点四　化学平衡的移动

1．概念

2．过程

3．化学平衡移动与化学反应速率的关系

4．影响化学平衡的外界因素

（1）影响化学平衡的因素

（2）勒夏特列原理

如果改变影响化学平衡的条件之一（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__________的方向移动。

5．几种特殊情况

（1）当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。

（2）对于反应前后气态物质的化学计量数相等的反应，压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的，故平衡不移动。

（3）“惰性气体”对化学平衡的影响

①恒温、恒容条件

原平衡体系

体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。

②恒温、恒压条件

（4）同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。

深度思考

1．v正增大，平衡一定向正反应方向移动吗？

2．某一可逆反应，一定条件下达到了平衡，①若化学反应速率改变，平衡一定发生移动吗？

②若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？

3．改变条件，平衡向正反应方向移动，原料的转化率一定提高吗？

4．升高温度，化学平衡会向着吸热反应的方向移动，此时放热反应方向的反应速率会减小吗？

题组一　条件改变时化学平衡移动结果的判断

3．对已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是（　　）

①生成物的百分含量一定增加　②生成物的产量一定增加

③反应物的转化率一定增大　④反应物的浓度一定降低

⑤正反应速率一定大于逆反应速率　⑥使用了适宜的催化剂

A．②⑤B．①②C．③⑤D．④⑥

4．将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2（g）N2O4（g）达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是（　　）

A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应

B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅

C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍

D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅

5．（2009·四川理综，13）在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX（g）nY（g）　ΔH＝QkJ·mol－1。

反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：

c（Y）/mol·L－1

温度/℃

气体体积/L

1

2

4

100

1.00

0.75

0.53

200

1.20

0.90

0.63

300

1.30

1.00

0.70

下列说法正确的是（　　）

A．m>nB．Q<0

C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少

D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动

6．某温度下，反应2A（g）

B（g）（正反应为吸热反应）在密闭容器中达到平衡，平衡后c（A）/c（B）＝a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时c（A）/c（B）＝b，下列叙述正确的是（　　）

A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a

B．若a＝b，则B容器中一定使用了催化剂

C．若其他条件不变，升高温度，则有a

D．若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则有a>b

题组二　选取措施使化学平衡定向移动

1．COCl2（g）

CO（g）＋Cl2（g）　ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：

①升温　②恒容通入惰性气体　③增加CO浓度　④减压　⑤加催化剂　⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是

A．①②④B．①④⑥C．②③⑤D．③⑤⑥

2．某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应[2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g），ΔH<0]的正、逆反应速率的影响如图所示：

（1）加催化剂对反应速率影响的图像是________（填序号，下同），平衡________移动。

（2）升高温度对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。

（3）增大反应容器体积对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。

（4）增大O2的浓度对反应速率影响的图像是__________，平衡向________方向移动。

“两审”“两标志”突破化学

平衡状态标志的判断

1．“两审”

一审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；二审反应特点：

①全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应；②有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。

2．“两标志”

（1）本质标志

v正＝v逆≠0。

对于某一可逆反应来说，正反应消耗掉某反应物的速率等于逆反应生成该反应物的速率。

（2）等价标志

①全部是气体参加的气体体积可变的反应，体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。

例如，N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）。

②体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、物质的量分数保持不变。

③对同一物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。

④对于有有色物质参加或生成的可逆反应，体系的颜色不再随时间而变化。

例如，2NO2（g）N2O4（g）。

⑤体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。

注意　以下几种情况不能作为可逆反应达到化学平衡状态的标志：

a．恒温、恒容条件下气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间而变化。

如2HI（g）I2（g）＋H2（g）。

b．全部是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不随时间而变化。

如2HI（g）I2（g）＋H2（g）。

c．全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。

考点四　数形结合思想——用化学反应速率图像突破化学平衡概念

速率—时间图像定性揭示了v正、v逆随时间（含条件改变对速率的影响）而变化的规律，体现了外界条件改变对可逆反应速率的影响，以及由此引发的平衡移动。

平衡体系

条件变化

速率变化

平衡变化

速率变化曲线

任一平衡体系

增大反应物的浓度

v正、v逆均增大，且v正′>v逆′

正向移动

减小反应物的浓度

v正、v逆均减小，且v逆′>v正′

逆向移动

任一平衡体系

增大生成物的浓度

v正、v逆均增大，且v逆′>v正′

逆向移动

减小生成物的浓度

v正、v逆均减小，且v正′>v逆′

正向移动

正反应方向为气体体积增大的放热反应

增大压强或升高温度

v正、v逆均增大，且v逆′>v正′

逆向移动

减小压强或降低温度

v正、v逆均减小，且v正′>v逆′

正向移动

任意平衡或反应前后气体化学计量数和相等的平衡

正催化剂或增大压强

v正、v逆同等倍数增大

平衡不移动

负催化剂或减小压强

v正、v逆同等倍数减小

题组训练　外界条件对反应速率影响的图像分析

1．向某密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体。

一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示[t0～t1阶段c（B）未画出]。

图乙为t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件并且改变的条件均不同。

已知，t3～t4阶段为使用催化剂。

下列说法正确的是

（　　）

A．若t1＝15s，生成物C在t0～t1时间段的反应速率为0.004mol·L－1·s－1

B．t4～t5阶段改变的条件为降低反应温度

C．B的起始物质的量为0.02mol

D．t5～t6阶段可能是增大压强

答案　A

解析　v（C）＝

＝

＝0.004mol·L－1·s－1，A正确；在t4～t5阶段，平衡没有移动，反应速率减小，则是减小了压强；由图分析可知反应方程式是3A（g）B（g）＋2C（g），再由化学计量数之比等于Δc之比，求出Δc（B）＝0.03

mol·L－1，则起始浓度为0.02mol·L－1，求出容器体积为2L，B和C错误；t5～t6阶段改变的条件应是升高温度。

2．某

温度时，在一个容积为2L的密闭容器中，X、Y、Z

三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

根据

图中数据，试填写下列空白：

（1）该反应的化学方程式为

____________________________________________。

（2）反应开始至2min，气体Z的反应速率为________________________________。

（3）若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时：

①压强是开始时的________倍；

②若此时将容器的体积缩小为原来的

倍，达到平衡时，容器内温度将升高（容器不与外界进行热交换），则该反应的正反应为________反应（填“放热”或“吸热”）。

（4）若上述反应在2min后的t1～t6内反应速率与反应时间图像如下，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则（　　）

A．在t1时增大了压强B．在t3时加入了催化剂

C．在t4时降低了温度D．t2～t3时A的转化率最高

答案　

（1）3X＋Y2Z　

（2）0.05mol·L－1·min－1

（3）①0.9　②放热　（4）B

解析　

（1）由图像知v（X）∶v（Y）∶v（Z）＝0.3mol∶0.1mol∶0.2mol＝3∶1∶2，又由于该反应不能进行彻底，所以化学方程式为3X＋Y2Z。

（2）v（Z）＝

＝0.05mol·L－1·min－1。

（3）①X、Y、Z均为气体时，反应前n（总）＝2.0mol，平衡时n（总）＝0.7mol＋0.9mol＋0.2mol＝1.8mol，所以p（平）∶p（始）＝1.8mol∶2.0mol＝0.9。

②将容器体积缩小，相当于增压，达平衡时，温度升高，根据勒夏特列原理，该反应的正反应为放热反应。

（4）在t1时如果增大压强，则正、逆反应速率都增大，A错误；在t3时应该是加入了催化剂，正、逆反应速率都增大，并且增大的倍数时同，平衡不移动，B正确；在t4时如果是降低了温度，则平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，C错误；由图可以看出，从t1～t2，平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，从t2～t4，平衡不移动，A的转化率不变，从t4～t5，平衡继续向逆反应方向移动，A的转化率又降低，因此，t0～t1时A的转化率最高，D错误。

　根据速率—时间图像判断反应条件的方法

（1）看图像中正、逆反应速率的变化趋势，两者是同等程度的变化，还是不同程度的变化。

同等程度的变化一般从压强（反应前后气体体积不变的反应）和催化剂考虑；若是不同程度的变化，从温度、浓度、压强（反应前后气体体积改变的反应）角度考虑。

（2）对于反应速率变化不相等的反应，要注意观察改变某个条件瞬间，正、逆反应速率的大小关系及变化趋势。

同时要联系外界条件对反应速率的影响规律，加以筛选、验证、排除。

广东五年高考

1．（2008·广东理基，36）对于反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g），能增大正反应速率的措施是

（　　）

A．通入大量O2B．增大容器容积

C．移去部分SO3D．降低体系温度

答案　A

解析　可逆反应2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）是气体体积减小的反应，为增大正反应速率，应升温、增大压强、增大反应物的浓度或使用催化剂，只有A是可行的。

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