专题27 化学反应速率和化学平衡高考化学备考中等生百日捷进提升系列基础练测.docx

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专题27化学反应速率和化学平衡高考化学备考中等生百日捷进提升系列基础练测

1、了解化学反应速率的概念和定量表示方法。

能正确计算化学反应的转化率（α）。

2、了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。

3、了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。

4、掌握化学平衡的特征。

了解化学平衡常数（K）的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。

5、理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。

6、了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

化学反应速率是化学平衡移动的基础变量。

化学反应速率的计算和外界条件对化学反应速率的影响，常结合化学平衡的应用进行综合考查，有时在选择题和填空题中单独考查，应注意理论联系实际，灵活分析。

高考对化学平衡状态的考查，往往通过化学平衡的特征及化学平衡常数的计算和理解进行。

化学平衡常数是新出现的高考热点，必须理解透彻。

另外还要重点关注化学平衡的现象和实质。

高考围绕勒夏特列原理的理解，通过实验、判断、图像、计算等形成对化学平衡移动进行综合考查，是化学反应速率和化学（平衡）状态的综合应用体现，平时加强针对性强化训练，注重规律和方法技能的总结，提高解题能力。

2、理论解释：

外界条件对化学反应速率的影响，实际是通过影响单位体积内活化分子的数量，改变有效碰撞次数来实现的，影响化学反应速率的外界条件主要有温度、浓度、压强和催化剂，我们可以将其进行归纳：

。

特别强调：

（1）浓度、压强、温度、催化剂影响化学反应速率的实质——改变了单位体积内活化分子的数目，单位体积内的活化分子数目增加，反应速率加快；反之减慢。

（2）压强对反应速率的影响是通过改变体积而使浓度改变来实现的。

（3）温度改变对任何反应的速率都有影响。

三、化学平衡状态的多角度判断

1、化学平衡状态的标志

（1）v（正）＝v（逆）——反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等。

（2）平衡混合物中各组成成分的含量保持不变——各组分的物质的量浓度、质量分数、物质的量分数、体积分数（有气体参加的可逆反应）、反应物的转化率等保持不变。

2、实例分析：

判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据：

例举反应

mA（g）+nB（g）

pC（g）+qD（g）

混合物体系中

各成分的含量

①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定

平衡

②各物质的质量或各物质质量分数一定

平衡

③各气体的体积或体积分数一定

平衡

④总体积、总压力、总物质的量一定

不一定

正、逆反应

速率的关系

①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA，即V（正）＝V（逆）

平衡

②在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了pmolC，则V（正）＝V（逆）

平衡

③V（A）:

V（B）:

V（C）:

V（D）＝m:

n:

p:

q，V（正）不一定等于V（逆）

不一定

④在单位时间内生成nmolB，同时消耗了qmolD，因均指V（逆），V（正）不一定等于V（逆）

不一定

压强

①m+n≠p+q时，总压力一定（其他条件一定）

平衡

②m+n＝p+q时，总压力一定（其他条件一定）

不一定

混合气体平均相对分子质量Mr

①Mr一定时，只有当m+n≠p+q时

平衡

②Mr一定时，但m+n＝p+q时

不一定

温度

任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他不变）

平衡

体系的密度

密度一定

不一定

其他

如体系颜色不再变化等

平衡

四、化学平衡状态的计算

1、思维模式：

。

2、实例分析：

（1）如反应：

mA（g）＋nB（g）

pC（g）＋qD（g），令A、B起始物质的量（mol）分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为VL。

mA（g）　＋　nB（g）

pC（g）＋qD（g）

起始（mol）ab00

变化（mol）mxnxpxqx

平衡（mol）a－mxb－nxpxqx

则有：

（1）K＝

（2）对于反应物：

n（平）＝n（始）－n（变）；对于生成物：

n（平）＝n（始）＋n（变）。

（3）c平（A）＝

。

（4）α（A）平＝

×100%，α（A）∶α（B）＝

∶

＝

。

（5）φ（A）＝

×100%。

五、化学平衡移动方向的判断

浓度、压强影响化学平衡的几种特殊情况

（1）当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或纯液体物质时，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，对平衡基本无影响。

（2）由于压强的变化对非气态物质的浓度基本无影响，因此，当反应混合物中不存在气态物质时，压强的变化不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动。

（3）气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似。

（4）对于反应前后气体分子数无变化的反应，如H2（g）＋I2（g）

2HI（g），压强的变化对其平衡无影响。

这是因为，在这种情况下，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。

（5）同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度，应视为压强对平衡的影响，如某合成氨平衡体系中，c（N2）＝0.1mol·L－1、c（H2）＝0.3mol·L－1、c（NH3）＝0.2mol·L－1，当浓度同时增大一倍时，即让c（N2）＝0.2mol·L－1、c（H2）＝0.6mol·L－1、c（NH3）＝0.4mol·L－1，此时相当于压强增大一倍，平衡向生成NH3的方向移动。

（6）“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：

原平衡体系

容器容积增大，各反应气体的分压减小→体系中各组分的浓度同倍数减小（等效于减压），平衡向气体体积增大的方向移动。

六、化学平衡及其移动图像中的数形思想

化学平衡图像题的解题步骤：

有关化学平衡、化学反应速率的图表题一直是高考关注的热点，在审题时，一般采用“看特点，识图像，想原理，巧整合”四步法。

考点2外界条件对化学反应速率的影响

【例2】下列说法正确的是（）

A．活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞

B．增大反应物浓度可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使反应速率增大

C．升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了单位体积内活化分子的百分数

D．有气体参与的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），可增加活化分子总数，从而使反应速率增大

【答案】C

考点：

考查影响化学反应速率的因素。

考点3化学平衡状态的多角度判断

【例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是

①单位时间内生成1molO2的同时生成2molNO2

②单位时间内生成1molO2的同时生成2molNO

③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为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．②③⑤⑦C．①②③④⑤D．全部

【答案】A

【分析】

在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变，该反应就达到平衡状态，利用化学平衡状态的特征“等”、“定”来判断反应达到平衡状态。

【详解】

⑥因该反应是物质的量增大的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，达到平衡状态，故⑥项正确；

⑦混合气体的平均相对分子质量在数值上等于其平均摩尔质量，即混合气体的总质量与混合气体的总物质的量的比，因质量是守恒的，物质的量只有达到平衡时才不变，当混合气体的平均摩尔质量不再变化，证明达到了平衡状态，故⑦项正确；

答案选A。

【点睛】

有关达到化学平衡状态的标志是常考题型，通常有直接判断法和间接判断法两大类。

一、直接判断法：

①ν（正）=ν（逆）

0，即正反应速率=逆反应速率。

注意反应速率的方向必须有正逆之分，每个物质都可以表示出参与的化学反应速率，而其速率之比应符合方程式中的化学计量数的比值，这一点学生做题容易出错。

②各组分的浓度保持不变，包括各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数、百分含量不变。

二、间接判断法

①在恒温恒容容器中，对于气体体积前后改变的反应，压强不变是平衡的标志，而对于气体体积前后不改变的反应，压强不能做标志。

考点5化学平衡移动方向的判断

【例5】在恒温、容积不变的密闭容器中进行如下反应：

N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g），达到平衡。

下列说法不正确的是

A．其它条件不变，缩小容器体积，平衡正向移动，K值变大

B．其它条件不变，通入少量氦气，平衡不移动

C．N2、H2、NH3百分含量不再变化

D．其它条件不变，升高温度，化学平衡一定发生移动

【答案】A

【详解】

A.其它条件不变，缩小容器体积，即压强增大，促进平衡向体积减小的方向移动，即平衡正向移动，K值只受温度影响，所以K值不变，故A错误；

B.其它条件不变，通入少量氦气，各组分的分压强不变，平衡不移动，故B正确；

C.化学反应达到平衡时，各组分的浓度、百分含量、体积分数都不再改变，故C正确；

D.其它条件不变，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，化学平衡一定发生移动，故D正确。

故选A。

考点6化学平衡及其移动图像中的数形思想

【例6】某温度时，在体积为2L的密闭容器中，气态物质A、B、E、F的物质的量n随时间t的变化情况如图甲所示，在一定条件下反应达到平衡状态，反应进程中正反应速率随时间的变化情况如图乙所示，在t2、t4时刻分别只改变一个条件（温度、压强或某反应物的量）。

下列说法错误的是（）

A．此温度下，该反应的化学方程式为2A（g）+E（g）

2B（g）+F（g）

B．若平衡状态①和②对应的温度相同，则①和②对应的平衡常数K一定相同

C．t2时刻改变的条件是增大压强

D．t4时刻改变的条件是降低温度

【答案】C

【详解】

【点睛】

本题考查了化学平衡移动的图像分析，从图甲判断反应的方程式，图乙判断各阶段的影响因素为解答该题的关键。

本题的易错点为CD的判断，要注意从平衡的移动和图像的特点分析判断。

1．在其它条件不变时，10℃时以某物质表示的反应速率为3mol•（L·s）-1，已知温度每升高10℃反应速率是原来的2倍，则温度为50℃时，该反应的速率为

A．48mol•（L·s）-1B．36mol•（L·s）-1

C．24mol•（L·s）-1D.12mol•（L·s）-1

【答案】A

试题详细分析：

根据题意可知从10℃升高到50℃，升高了40℃，反应速率应该升高为原来的24倍，所以50℃时的反应速率为24×3mol•（L·s）-1=48mol•（L·s）-1，选项A正确，答案选A。

考点：

考查反应速率的计算

2．对已经达到化学平衡的2X（g）+Y（g）

2Z（g）减小压强时，对反应的影响是（）

A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动

B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动

C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动

D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动

【答案】C

考点：

考查压强对反应速率和平衡状态的影响

点评：

该题主要是考查学生对压强是如何影响反应速率和平衡状态的熟悉了解程度，旨在对学生基础知识的巩固和训练，难度不大，在明确反应的基础上灵活运用即可。

3．为了研究影响化学反应速率的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下四个实验，你认为不正确的是

A．100mL2mol·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

B．将相同大小、形状的铝条与稀硫酸和浓硫酸反应时，稀硫酸产生氢气快

C．将氢气和氯气的混合气体分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照下有氯化氢生成

D．两支试管中分别加入相同浓度相同体积的双氧水，其中一支试管再加入少量二氧化锰，产生氧气的快慢不同

【答案】A

试题分析：

A、加入适量的氯化钠溶液，对盐酸溶液进行稀释，盐酸的浓度减小，，反应速率变慢，故说法错误；B、铝和稀硫酸反应产生氢气，而和浓硫酸发生钝化，故说法正确；C、验证光照对反应的影响，故说法正确；D、MnO2作催化剂，作对比实验，故说法正确。

8．同温度下，体积均为1L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）△H=-92.6kJ/mol．测得数据如表

容器编号

起始时各物质物质的量/mol

达到平衡时体系能量的变化

N2

H2

NH3

（1）

2

3

0

27.78kJ

（2）

1.6

1.8

0.8

Q

下列叙述不正确的是

A．容器

（1）

（2）反应达平衡时压强相等

B．容器

（2）中反应开始时v（正）＞v（逆）

C．容器

（2）中反应达平衡时，吸收的热量Q为9.26kJ

D．若条件为“绝热恒容”，容器

（1）中反应达平衡时n（NH3）＜0.6mol

【答案】B

考点：

考查化学平衡的移动、物质的浓度及转化率的知识。

9．工业上以CO和H2为原料合成甲醇的反应：

CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）△H＜0，在容积为1L的恒容容器中，分别在T1、T2、T3三种温度下合成甲醇。

如图是上述三种温度下不同H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。

下列说法不正确的是（）

A．H2转化率：

a＞b＞c

B．上述三种温度之间关系为T1＞T2＞T3

C．a点状态下再通入0.5molCO和0.5molCH3OH，平衡不移动

D．c点状态下再通入1molCO和4molH2，新平衡中H2的体积分数减小

【答案】B

【详解】

【点睛】

对于在定温、定容的容器中进行的可逆反应，达到平衡后再按和起始相同的投料比填料，相当于增大压强，由此分析平衡的移动情况。

（2）a.达到平衡时，各组分的浓度不再改变，但是不一定成比例，故a符合题意；

b.该反应的正反应是气体分子数减小的反应，则容器中压强不再改变，说明该反应已达到平衡状态，故b不符合题意；

c.化学平衡时，反应速率之比应该是一个正反应一个是逆反应而且要等于计量数之比，当υ正（H2）＝4υ逆（CH3OCH3）时，说明该反应已达到平衡状态，故c不符合题意；

d.在恒温恒容的条件下，容器中一氧化碳的物质的量不再改变，说明CO的浓度不再改变，即达到平衡状态，故d不符合题意；

故答案为：

a；

（4）根据图像可知C点平衡时反应了8min，即反应平衡时，反应了n（H2）为8mol-2mol=6mol，剩余n（H2）=2mol，，υ（H2）=

=0.375mol/（L∙min）；

根据方程式：

2CO（g）+4H2（g）

CH3OCH3（g）+H2O（g）可知，

2411

初始状态4mol8mol00

平衡时反应了3mol6mol1.5mol1.5mol

平衡时剩余1mol2mol1.5mol1.5mol

①则CO的转化率α（CO）=

，KⅠ=

=

=2.25；

故答案为：

0.375mol/（L∙min），75%，2.25；

②由图像可知，状态Ⅱ达到平衡的时间缩短，反应速率加快，且状态II中平衡时H2的物质的量比状态I时减小，平衡向正反应方向移动，即增大压强、增大CO浓度等条件均可，但是不能升高温度，因为升高温度平衡向逆反应方向移动，故状态II的温度不变，平衡常数不变，所以KⅠ=KⅡ；

故答案为：

=；