人教版高中化学选修四第二章化学反应速率和化学平衡知识梳理 综合复习试题教师版.docx

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人教版高中化学选修四第二章化学反应速率和化学平衡知识梳理综合复习试题教师版

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第二章《化学反应速率和化学平衡》复习知识梳理

复习知识要点：

1．化学反应速率

2．影响化学反应速率的因素

3．化学平衡

4．化学反应进行方向

复习目标：

通过知识点内容梳理及例题练习，回忆并巩固相关知识点内容及应用。

根据化学反应速率表示方法，掌握具体反应速率的计算；明白化学平衡的概念，根据化学平衡移动原理，准确判断化学平衡的具体移动方向；根据化学平衡的特征，清楚知道平衡常数、转化率等具体计算。

知识点一、化学反应速率

1．概念：

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。

表示方法：

单位时间内用反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示化学反应速率。

2．计算公式：

v=Δc/Δt

单位：

mol/（L·s）或mol/（L·min）

【注意事项】

①概念中的反应速率实际上是某段时间间隔内的平均反应速率，且反应速率不取负值，用任何一种物质的变化来表示反应速率都不取负值。

②对某一具体化学反应来说，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的化学计量数（即系数）之比。

③不适用于固体或纯液体。

【例题1】反应4NH3+5O24NO+6H2O在2L的密闭容器中进行，0.5min后，NO的物质的量增加了0.12mol，则此反应的平均速率为（mol·L-1·s-1）（B）

A.v（O2）=0.01B.v（H2O）=0.003　　C.v（NO）=0.008　　D.v（NH3）=0.004

【例题2】某温度时，在2L的容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示，由图中数据分析，该反应的化学方程式和反应开始至2min时Z的平均速率分别是（D）

A.3X+Y　　2Z0.05mol·L-1·min-1

B.2X+Y　　2Z0.1mol·L-1·min-1

C.X+2Y　　Z0.1mol·L-1·min-1

D.X+3Y　　2Z0.05mol·L-1·min-1

知识点二、影响化学反应速率的因素

1．内因：

物质本身的结构和性质是化学反应速率大小的决定因素。

2．外界条件对化学反应速率的影响（条件大速率大）

（1）浓度：

其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以加快反应速率；减小反应物的浓度，可以减慢化学反应的速率。

【注意】此规律只适用于气体或溶液的反应，不适用固体或纯液体的反应物。

（2）压强：

对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率增大；减小压强，反应速率减小。

原因：

对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，单位体积内活化分子数增多，因而可以增大化学反应的速率。

（3）温度：

其他条件不变时，升高温度，可以加快反应速率，降低温度，可以减慢反应速率。

原因：

①浓度一定时，升高温度，增加了活化分子百分数，反应速率增大。

②温度升高，使分子运动的速度加快，单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应的加快。

前者是主要原因。

（4）催化剂：

催化剂可以改变化学反应的速率。

有正负催化剂之分，如不特意说明，指正催化剂。

原因：

在其他条件不变时，使用催化剂可以降低活化能，会使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加活化分子百分数，因而使反应速率加快。

（5）其他因素：

如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响

（6）有效碰撞：

能够发生化学反应的碰撞。

活化分子：

能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。

活化能：

活化分子的平均能量与所有分子平均能量之差。

活化分子百分数：

（活化分子数/反应物分子数）×100%

【注意】惰性气体对于速率的影响

（1）恒温恒容时：

充入惰性气体→总压增大，但参与反应的各物质浓度不变→反应速率不变

（2）恒温恒压时：

充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢

【例题3】反应2AB+3C，在20℃进行时，vA=5mol·L-1·s-1，已知温度每升高10℃，此反应速率增大到原来的2倍，则其他条件不变时，温度升高至50℃，此反应的速率vC是（C）

A.20mol·L-1·s-1B.40mol·L-1·s-1C.60mol·L-1·s-1D.15mol·L-1·s-1

【例题4】在恒温恒容的密闭容器中进行反应A（g）B（g）+C（g）。

若反应物的浓度由3mol·L-1降到1.8mol·L-1需30s，那么反应物浓度由0.8mol·L-1降至0.2mol·L-1所需反应时间为（B）

A.15sB.大于15sC.小于15sD.无法判断

知识点三、化学平衡

1.可逆反应

（1）定义：

在同一条件下，能同时向正、逆反应方向进行的反应。

（2）特点：

①相同条件下，正反应和逆反应同时发生

②反应物、生成物同时存在

③可逆反应有一定的限度（反应不能进行到底）

2.化学平衡

（1）定义：

指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

3.化学平衡状态的标志

（1）υ正=υ逆（本质特征）

①同一种物质：

该物质的生成速率等于它的消耗速率。

②不同的物质：

速率之比等于方程式中各物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。

（2）反应混合物中各组成成分的含量保持不变（外部表现）：

①各（任一）组成成分的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、物质的量浓度均保持不变。

②各（任一）组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。

③反应物的转化率、产物的产率不变。

④若反应前后的物质都是气体，且反应方程式中左右两边气体的系数不同，则气体的总物质的量、总压强（恒温、恒容）、平均摩尔质量、混合气体的密度（恒温、恒压）均不变。

【例题5】在一定温度下，反应A2（g）+B2（g）2AB（g）达到平衡的标志是（C）

A.单位时间内生成nmol的A2同时生成nmolAB。

B.容器内的总压强不随时间变化

C.单位时间内生成2nmol的AB，同时生成nmol的B2

D.单位时间内生成nmolA2同时生成nmolB2

【例题6】对于一定条件下的可逆反应：

A（g）+3B（g）2C（g）达到平衡的标志是（A）

A.A、B、C的浓度不再变化

B.容器内总质量不再改变

C.单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolB

D.A、B、C的分子数之比为1∶3∶2

[例题7]在2NO2（g）N2O4（g）的可逆反应中，下列不属于平衡状态的是（A）

A.反应物的转化率等于生成物的产率

B.NO2在混合气体中体积分数保持不变

C.平衡体系的颜色不再改变

D.单位时间内有1molN2O4变为NO2的同时，有2molNO2变为N2O4

3.化学平衡常数与转化率

（1）化学平衡常数

在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度系数幂之积与反应物浓度系数幂之积比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数。

用K表示。

表达式：

反应aA（g）+bB（g）

cC（g）+dD（g）

cc（C）.cd（D）

ca（A）.cb（B）

K=————————

①K的意义：

K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，它的正反应进行的程度越大,反应物的转化率也越大。

因此，平衡常数的大小能够衡量一个化学反应进行的程度，又叫反应的限度。

②一定温度时，同一个反应,其化学方程式书写方式、配平计量数不同，平衡常数表达式不同。

③在平衡常数的表达式中，物质的浓度必须是气体或溶液浓度（固体、纯液体不表达）。

④K>105时,可认为反应进行基本完全。

⑤K只与温度有关，与反应物或生成物浓度变化无关，温度一定时，K值为定值。

（2）平衡转化率

物质在反应中已转化的量与该物质总量的比值。

表达式：

平衡转化率越大表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度越大。

（3）产品的产率

4.化学平衡的移动

（1）定义：

可逆反应中旧的化学平衡的破坏，新化学平衡的建立过程叫化学平衡的移动。

（2）移动的原因：

外界条件发生变化。

（3）移动的方向：

由v正和v逆的相对大小决定。

①若V正>V逆，则平衡向正方向移动；

②若V正=V逆，则平衡向不移动；

③若V正

（4）平衡移动的标志：

各物质浓度与原平衡比较发生改变。

（5）影响化学平衡的条件

①浓度

a.增大反应物或减小生成物的浓度化学平衡向正反应方向移动；

b.减小反应物或增加生成物的浓度化学平衡向逆反应方向移动。

画出v-t图像，例：

②温度

a.温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；

b.温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。

画出v-t图像，如正反应是放热反应（画右边）

③压强：

（对于反应前后气体体积改变的反应）

a.增大压强，会使化学平衡向着气体体积减小的方向移动；

b.减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。

画出v-t图像，如反应2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）

【注意】a.对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强不能使化学平衡移动；

画出v-t图像，如反应H2（g）+I2（g）

2HI（g）

b.对于只有固体或液体参加的反应，改变压强不能使化学平衡移动；

④催化剂只能使正逆反应速率等倍增大，化学平衡不移动。

画出v-t图像，如反应2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）

（6）勒夏特列原理

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。

外界条件改变时，正、逆反应速率如何改变？

平衡向哪个方向移动？

反应物转化率如何改变呢？

方程式

MA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）

反应特征

改变条件

改变条件瞬间

达到新平衡前

平衡移动方向

反应物

转化率

v正

v逆

v正与v逆关系

气体反应

或溶液中的反应适用

改变浓度

增大c（A）

减小c（C）

增大c（C）

减小c（A）

增c（A）减c（C）

正向放热

改变温度

升高温度

降低温度

正向吸热

升高温度

降低温度

m+n>p+q

改变压强

增大压强

减小压强

m+n

增大压强

减小压强

m+n=p+q

增大压强

减小压强

任一反应

催化剂

加催化剂

v正

v逆

v正与v逆关系

平衡移动

转化率

↑

不变

>

→

A↓B↑

不变

↓

>

→

↑

不变

↑

<

←

↓

↓

不变

<

←

A↑B↓

↑

↓

>

→

A↓B↑

↑

↑

<

→

↓

↓

↓

>

→

↑

↑

↑

>

←

↑

↓

↓

<

→

↓

↑

↑

>

→

↑

↓

↓

<

←

↓

↑

↑

<

←

↓

↓

↓

>

→

↑

↑

↑

=

不移动

不变

↓

↓

=

不移动

不变

↑

↑

=

不移动

不变

【例题8】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（A）

A.由H2、碘蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深

B.黄绿色的氯水光照后颜色变浅

C.加压可加快SO2转化为SO3的速率

D.在含有Fe（SCN）2+的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶液颜色变浅或褪去。

【例题9】完全相同的两个容器A、B，已知A装有SO2和O2各1g，B中装有SO2和O2各2g，在相同温度下，反应达到平衡，设A中SO2转化率为a%，B中SO2转化率为b%，则A、B两个容器中SO2的转化率关系是（C）

A.a%＞b%B.a%=b%C.a%＜b%D.无法判断

【例题10】在一密闭容器中，反应aA（g）bB（g）达平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，达新平衡时，B的浓度是原来的60%，则（C）

A.平衡向逆反应方向移动了

B.物质A的转化率减小了

C.B的质量分数增加了

D.a＞b

知识点四、化学反应的方向

1．自发反应：

在一定条件下，无需外界帮助就能自动进行的反应。

2．能量判据：

体系趋向于从高能状态转变为低能状态（△H＜0）。

对于化学反应而言，绝大多数的放热反应能自发进行，焓变（△H）是决定反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一因素。

3．熵判据：

体系趋向于由有序   状态转变为无序状态，即混乱度增加（△S＞0）。

且△S越大，越有利于反应自发进行。

对于同一物质：

S（g）__>  S（l） > S（s）

反应的熵变（△S）越大,越有利于反应自发进行正确判断一个化学反应是否能够自发进行：

必须综合考虑反应的  焓变（△H）   和 熵变（△S）  。

判断依据：

△G=△H－T△S < 0 ,反应能自发进行。

第二章《化学反应速率和化学平衡》章末综合复习题

一、选择题

1．在某温度下，反应ClF（g）+F2（g）

ClF3（g）（正反应为放热反应）在密闭容器中达到平衡。

下列说法正确的是（）

A．温度不变，缩小体积，ClF的转化率增大

B．温度不变，增大体积，ClF3的产率提高

C．升高温度，增大体积，有利于平衡向正反应方向移动

D．降低温度，体积不变，F2的转化率降低

2．在一固定容积的密闭容器中充入气体A和B，发生如下可逆反应：

A（g）+B（g）

xC（g）；△H＝Q。

在不同的温度和压强下，C在反应混合物中的含量随反应时间的变化如图所示。

下列判断正确的是（）

A.P1＞P2，x＝1  B.P1＜P2，x≠1  

C.T1＜T2，Q＞0  D.T1＞T2，Q＜0

3．在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：

2NO2（g）

N2O4（g），达平衡时，再向容器内通入一定量的NO2（g），重新达到平衡后，与第一次平衡相比，NO2的体积分数（）

A．不变      B．增大     C．减小     D．无法判断

4．在甲乙两密闭容器中，分别充入HI、NO2，发生反应：

（甲）2HI（g）

 H2（g）+I2（g）；△H＞0，（乙）2NO2（g）

N2O4（g）；△H＜0，采用下列措施能使两个容器中混合气体颜色加深，且平衡发生移动的是（）

A．增加反应物浓度    B．增大压强（缩小体积）C．降温  D．加催化剂

5．反应2A（g）

2B（g）+E（g）（正反应为吸热反应）达到平衡时，要使正反应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是（）

A.加压B.减压C.减少E的浓度D.降温

6．某化工厂生产Z的反应为X（g）+2Y（g）

 2Z（g）；△H＜0，温度、压强对Y的转化率的影响如下表所示：

压强/MPa

温度/℃

0.1

0.5

1

10

400

99.2

99.6

99.7

99.9

500

93.5

96.9

97.8

99.3

600

73.7

85.8

89.5

96.4

工业合成Z的适宜条件是（）

A．高温、高压 B．低温、高压 C．常温、常压 D．常压较高温度

7．已知反应

，A的转化率RA与p、T的关系如图，根据图示可以得出的正确结论是（）

A．正反应吸热，

B．正反应吸热，

C．正反应放热，

D．正反应放热，

8．某温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应A（g）+3B（g）

2C（g）达到平衡时，各物质的物质的量之比是n（A）∶n（B）∶n（C）=2∶2∶l。

保持温度不变，以2∶2∶1的物质的量之比再充入A，B，C，则（）

A．平衡向正方向移动B．平衡不发生移动

C．C的体积分数减小D．C的体积分数不变

9．在恒容密闭容器中通入X并发生反应:

2X（g）

Y（g）,温度T1、T2下X的物质的量浓度c（X）随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是（　　）

A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量

B.T2下,在0~t1时间内,v（Y）=（a-b）/t1mol·L-1·min-1

C.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆

D.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小

10.在10L恒容密闭容器中充入X（g）和Y（g）,发生反应X（g）+Y（g）

M（g）+N（g）,所得实验数据如下表:

实验编号

温度/℃

起始时物质的量/mol

平衡时物质的量/mol

n（X）

n（Y）

n（M）

①

700

0.40

0.10

0.090

②

800

0.10

0.40

0.080

③

800

0.20

0.30

a

④

900

0.10

0.15

b

下列说法正确的是（　　）

A.实验①中,若5min时测得n（M）=0.050mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率v（N）=1.0×10-2mol·（L·min）-1

B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0

C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%

D.实验④中,达到平衡时,b>0.060

11．在一定温度不同压强（P1＜P2）下，可逆反应2X（g）

2Y（g）+Z（g）中，生成物Z在反应混合物中的体积分数（ψ）与反应时间（t）的关系有以下图示，正确的是（B）

12.反应：

L（s）+aG（g）

bR（g）达到平衡，温度和压强对该反应的影响如右图所示，图中：

压强p1＞p2,x轴表示温度，y轴表示平衡混合气体中G的体积分数。

据此可判断（）

A.上述反应是放热反应B.上述反应是吸热反应

C.a＞bD.无法确定a、b的大小

13.下图为可逆反应A（g）＋2B（g）

nC（g）（正反应放热）生成物C的浓度随压强变化并建立平衡的关系图,则n值与压强p1、p2的关系正确的是（）

A.p2＞p1，n＜3

B.p2＞p1，n＞3

C.p1＞p2，n＜3

D.p1＞p2，n＞3

14.在容积固定的密闭容器中充入一定量的X、Y两种气体，一定条件下发生可逆反应3X（g）+Y（g）

2Z（g），并达到平衡。

已知正反应是放热反应，测得X的转化率为37.5%，Y的转化率为25%，下列有关叙述正确的是（）

A.若X的反应速率为0.2mol·L-1·s-1,则Z的反应速率为0.3mol·L-1·s-1

B.若向容器中充入氦气，压强增大，Y的转化率提高

C.升高温度，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动

D.开始充入容器中的X、Y物质的量之比为2∶1

15.在373K时，把0.5molN2O4通入体积为5L的真空密闭容器中，立即出现棕色。

反应进行到2s时，NO2的浓度为0.02mol·L-1。

在60s时，体系已达平衡，此时容器内压强为开始的1.6倍。

下列说法正确的是（）

A.前2s，以N2O4的浓度表示的平衡反应速率为0.01mol·L－1·s－1

B.在2s时体系内的压强为开始时的1.1倍

C.在平衡时体系内含N2O40.25mol

D.平衡时，如果压缩容器体积，则可提高N2O4的转化率

16.某温度下，C和H2O（g）在密闭容器里发生下列反应：

C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g），CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）；当反应达到平衡时，c（H2）=1.9mol·L－1,c（CO）=0.1mol·L-1。

则下列叙述正确的有（）

A.CO在平衡时转化率为10%

B.平衡浓度c（CO2）=c（H2）

C.平衡时气体平均相对分子质量约为23.3

D.其他条件不变时，缩小体积，H2O（g）的转化率随之降低

二、非选择题

17.在密闭容器中发生下列反应：

I2（g）+H2（g）

2HI（g）（正反应吸热）,起始时，n（H2）=amol，n（I2）=bmol。

只改变表中列出的条件，其他条件不变，试将化学反应速率的改变（“增大”“减小”或“不变”）填入相应的表格。

编号

反应条件

反应速率

（1）

升高温度

（2）

加入催化剂

（3）

再充入amolH2

（4）

将容器容积扩大为原来2倍

（5）

通入bmolNe（g）

18.在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应：

2A（g）+B（g）

3C（g）+D（g），达到平衡时，C的浓度为Wmol·L-1。

若维持容器体积和温度不变，用下列物质作为起始反应物时，经反应达到平衡后C的浓度（用“大于”“小于”或“等于”表示）。

（1）加入1molA和1molB时，C的平衡浓度_________Wmol·L-1。

（2）加入2molA、1molB、3molC、1molD时，C的平衡浓度_________Wmol·L-1。

（3）加入3molC和1molD时，C的平衡浓度_________Wmol·L-1。

（4）加入2molB、3molC、1molD时，C的平衡浓度_________Wmol·L-1。

19.现有反应：

mA（g）+nB（g）

pC（g），达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小，则:

（1）该反应的逆反应为_________热反应，且m+n_________p（填“＞”“＜”或“=”）。

（2）减压时，A的质量分数_________。

（填“增大”“减小”或“不变”，下同）

（3）若加入B（体积不变），则A的转化率_________，B的转化率_________。

（4）若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比c（B）/c（C）将_________。

（5）若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量_________。

（6）若B是有色物质，A、C均无色，则加入C（体积不变）时混合物颜色_______，而维持容器内压强不变，充入氖气时，混合物颜色_______（填“变深”“变浅”或“不变”）。

20.将等物质的量的A、B、C、