高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題2 化學(xué)基本理論 突破點(diǎn)8 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡-人教高三化學(xué)試題

《高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題2 化學(xué)基本理論 突破點(diǎn)8 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡-人教高三化學(xué)試題》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題2 化學(xué)基本理論 突破點(diǎn)8 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡-人教高三化學(xué)試題（22頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、突破點(diǎn)8　化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 提煉1　判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志 1.絕對(duì)標(biāo)志 2．相對(duì)標(biāo)志 3．一個(gè)角度 從微觀的角度分析，如反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列各項(xiàng)均可說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)： (1)斷裂1 mol N≡N鍵的同時(shí)生成1 mol N≡N鍵； (2)斷裂1 mol N≡N鍵的同時(shí)生成3 mol H—H鍵； (3)斷裂1 mol N≡N鍵的同時(shí)斷裂6 mol N—H鍵； (4)生成1 mol N≡N鍵的同時(shí)生成6 mol N—H鍵。 4．定量依據(jù)：若Qc＝K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。 提煉2　影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平

2、衡的因素 1.影響化學(xué)反應(yīng)速率的“4大因素”(外因) 2．濃度、溫度、壓強(qiáng)改變對(duì)平衡的影響 對(duì)平衡狀態(tài)的影響 備注 其他條件不變 升高溫度 化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng) v正、v逆均增大(程度不同) 增大壓強(qiáng) 化學(xué)平衡向氣體分子數(shù)目減少的方向移動(dòng) 壓強(qiáng)變化是通過(guò)容器容積的變化實(shí)現(xiàn)的 濃度 增大反應(yīng)物濃度或降低生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 固體、純液體的濃度視為常數(shù) 恒容時(shí)加入“惰性”氣體 對(duì)平衡狀態(tài)無(wú)影響(對(duì)反應(yīng)速率也無(wú)影響) 原來(lái)體系中各物質(zhì)的濃度沒(méi)有發(fā)生變化 恒壓時(shí)加入“惰性”氣體 相當(dāng)于減小壓強(qiáng)(對(duì)反應(yīng)速率的影響也相當(dāng)于減小

3、壓強(qiáng)) 加入的氣體會(huì)分擔(dān)一部分壓強(qiáng) 總的來(lái)說(shuō)： 外界條件改變反應(yīng)速率化學(xué)平衡， 可歸納為： 提煉3　化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用 1.化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式 對(duì)反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) K＝ 四個(gè)注意： (1)固體或純液體的濃度是常數(shù)，表達(dá)式中不能出現(xiàn)固體或純液體。 (2)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃度無(wú)關(guān)。 (3)化學(xué)平衡常數(shù)表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，不表示反應(yīng)的快慢，即化學(xué)反應(yīng)速率快，K值不一定大。 (4)平衡常數(shù)表達(dá)式與方程式的書(shū)寫(xiě)形式有關(guān)，對(duì)于同一個(gè)反應(yīng)，當(dāng)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)發(fā)生變化時(shí)，平衡常數(shù)的數(shù)值及單位均發(fā)生變化，當(dāng)方程式逆

4、寫(xiě)時(shí)，此時(shí)平衡常數(shù)為原平衡常數(shù)的倒數(shù)。 2．“三段式法”計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù) (1)明確三個(gè)量：起始量、變化量、平衡量 如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量濃度分別為a mol·L－1、b mol·L－1，達(dá)到平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度為mx mol·L－1。 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始/mol·L－1　　　a　　 　b　　　　0　　　0 變化/mol·L－1 mx nx px qx 平衡/mol·L－1 a－mx b－nx px qx K＝ 說(shuō)明：

5、①對(duì)于反應(yīng)物：c(平)＝c(始)－c(變)； 對(duì)于生成物：c(平)＝c(始)＋c(變)。 ②各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。 3．化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用 (1)判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度 化學(xué)平衡常數(shù)的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志。K值越大，說(shuō)明正向反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大。 (2)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向 對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在一定溫度下的任意時(shí)刻，濃度商(Qc)表達(dá)式為：Qc＝。 若Qcv(逆)，向正反應(yīng)方向進(jìn)行。 若Qc＝K，v(正)＝v(逆)，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。 若Qc>K，v(正)

6、，向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。 (3)判斷反應(yīng)的熱效應(yīng) 若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 (4)用于計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 4．掌握三個(gè)“百分?jǐn)?shù)” (1)轉(zhuǎn)化率＝×100%＝×100%。 (2)生成物的產(chǎn)率：實(shí)際產(chǎn)量占理論產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)。一般來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)化率越高，原料利用率越高，產(chǎn)率越高。 產(chǎn)率＝×100%。 (3)混合物中某組分的百分含量＝×100%。 回訪1　(2016·全國(guó)甲卷)丙烯腈(CH2===CHCN)是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)，主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2===CHCHO)和乙腈(CH3CN)等?；卮鹣?/p>

7、列問(wèn)題： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：14942036】 (1)以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學(xué)方程式如下： ①C3H6(g)＋NH3(g)＋O2(g)===C3H3N(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－515 kJ·mol－1 ②C3H6(g)＋O2(g)===C3H4O(g)＋H2O(g) ΔH＝－353 kJ·mol－1 兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大，其原因是____________________； 有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是______________________； 提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因

8、素是__________________________。 (2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)的溫度為460 ℃。低于460 ℃時(shí)，丙烯腈的產(chǎn)率________(填“是”或“不是”)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率，判斷理由是_________________________________________； 高于460 ℃時(shí)，丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是________(雙選，填標(biāo)號(hào))。 A．催化劑活性降低 B. 平衡常數(shù)變大 C．副反應(yīng)增多 D. 反應(yīng)活化能增大 圖(a)　 　 　圖(b) (3)丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n(氨)/n(丙烯)的關(guān)系如圖(b)所

9、示。由圖可知，最佳n(氨)/n(丙烯)約為_(kāi)_______，理由是_____________________。 進(jìn)料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為_(kāi)_______。 [解析]　(1)由熱化學(xué)方程式可知，反應(yīng)①氣體分子數(shù)增加，是一個(gè)熵增的放熱反應(yīng)，反應(yīng)②氣體分子數(shù)不變，是一個(gè)熵變化不大的放熱量較大的反應(yīng)，在熱力學(xué)上都屬于自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)。由于反應(yīng)①是一個(gè)氣體分子數(shù)增加的放熱反應(yīng)，降溫、減壓均有利于提高丙烯腈的平衡產(chǎn)率。有機(jī)反應(yīng)中要提高某反應(yīng)的選擇性，關(guān)鍵是選擇合適的催化劑。 (2)由于反應(yīng)①是放熱反應(yīng)，溫度降低，平衡右移，丙烯腈的平衡產(chǎn)率應(yīng)增大，因此圖(a)中460 ℃以下的產(chǎn)率不是對(duì)應(yīng)溫

10、度下的平衡產(chǎn)率。反應(yīng)①的平衡常數(shù)隨溫度的升高而變小，反應(yīng)的活化能不受溫度的影響，故當(dāng)溫度高于460 ℃時(shí)，丙烯腈的產(chǎn)率降低的可能原因是催化劑活性降低和副反應(yīng)增多。 (3)由圖(b)可知，當(dāng)n(氨)/n(丙烯)＝1時(shí)，丙烯腈的產(chǎn)率最高，而丙烯醛的產(chǎn)率已趨近于0，如果n(氨)/n(丙烯)再增大，丙烯腈的產(chǎn)率反而降低，故最佳n(氨)/n(丙烯)約為1?？諝庵蠴2的體積分?jǐn)?shù)約為，結(jié)合反應(yīng)①方程式及最佳n(氨)/n(丙烯)約為1可知，進(jìn)料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比應(yīng)為1∶∶1＝1∶7.5∶1。 [答案]　(1)兩個(gè)反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng)　降低溫度降低壓強(qiáng)　催化劑 (2)不是　該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平

11、衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低　AC (3)1　該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高，而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低　1∶7.5∶1 回訪2　(2015·全國(guó)卷Ⅱ節(jié)選)甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料，利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇。發(fā)生的主要反應(yīng)如下： ①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH1 ②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH2 ③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3 回答下列問(wèn)題： (1)反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)K表達(dá)式為_(kāi)_____________________________； 圖1中能正

12、確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為_(kāi)_______(填曲線標(biāo)記字母)，其判斷理由是____________________________。 圖1 (2)合成氣組成n(H2)/n(CO＋CO2)＝2.60時(shí)，體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。α(CO)值隨溫度升高而________(填“增大”或“減小”)，其原因是_______________________； 圖2中的壓強(qiáng)由大到小為_(kāi)_______，其判斷理由是___________。 圖2 [解析]　(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的書(shū)寫(xiě)要求可知，反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)為K＝c(CH3OH)/[c(CO)

13、·c2(H2)]。 反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)K減小，故曲線a符合要求。 (2)由圖2可知，壓強(qiáng)一定時(shí)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而減小，其原因是反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動(dòng)，又使產(chǎn)生CO的量增大，而總結(jié)果是隨溫度升高，CO的轉(zhuǎn)化率減小。 反應(yīng)①的正反應(yīng)為氣體總分子數(shù)減小的反應(yīng)，溫度一定時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，而反應(yīng)③為氣體總分子數(shù)不變的反應(yīng)，產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)的影響，因此增大壓強(qiáng)時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率提高，故壓強(qiáng)p1、p2、p3的關(guān)系為p1＜p2＜p3。 [答案]　(1)K＝[或Kp

14、＝] a　反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)數(shù)值隨溫度升高變小 (2)減小　升高溫度時(shí)，反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，平衡向左移動(dòng)，使得體系中CO的量增大；反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，平衡向右移動(dòng)，又使產(chǎn)生CO的量增大；總結(jié)果，隨溫度升高，使CO的轉(zhuǎn)化率降低 p3＞p2＞p1　相同溫度下，由于反應(yīng)①為氣體總分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率；而反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響。故增大壓強(qiáng)時(shí)，有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高 回訪3　(2015·全國(guó)卷Ⅰ節(jié)選)Bodensteins研究了下列反應(yīng)： 2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g) 在716 K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(H

15、I)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表： t/min 0 20 40 60 80 120 x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784 (1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為_(kāi)_______。 (2)上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正＝k正·x2(HI)，逆反應(yīng)速率為v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為_(kāi)_______(以K和k正表示)。若k正＝0.002 7 min－1，在t＝40 min時(shí)，v正＝________min－

16、1。 (3)由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為_(kāi)_____(填字母)。 [解析]　(1)由表中數(shù)據(jù)可知，無(wú)論是從正反應(yīng)方向開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)方向開(kāi)始，最終x(HI)均為0.784，說(shuō)明此時(shí)已達(dá)到了平衡狀態(tài)。設(shè)HI的初始濃度為1 mol·L－1，則： 　　　　　　　　　2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g) 初始濃度/mol·L－1 1　 0　　　 0 轉(zhuǎn)化濃度/mol·L－1 0.216 0.108 0.108 平衡濃度/mol·L－1 0.784 0.

17、108 0.108 K＝＝。 (2)建立平衡時(shí)，v正＝v逆，即k正x2(HI)＝k逆x(H2)·x(I2)，k逆＝k正。由于該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故k逆＝k正＝k正＝。在40 min時(shí)，x(HI)＝0.85，則v正＝0.002 7 min－1×0.852≈1.95×10－3 min－1。 (3)因2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)　ΔH＞0，升高溫度，v正、v逆均增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，H2、I2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大。因此，反應(yīng)重新達(dá)到平衡后，相應(yīng)的點(diǎn)分別應(yīng)為A點(diǎn)和E點(diǎn)。 [答案]　(1)　(2)k正/K　1.95×10－3　(3)A、E 回訪4

18、　(2013·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)在1.0 L密閉容器中放入0.10 mol A(g)，在一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng)： A(g)B(g)＋C(g)　ΔH＝＋85.1 kJ·mol－1 反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表： 時(shí)間t/h 0 1 2 4 8 16 20 25 30 4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53 回答下列問(wèn)題： (1)欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率，應(yīng)采取的措施為_(kāi)_________________。 (2)由總壓強(qiáng)p和起始?jí)簭?qiáng)p0計(jì)算反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率α(A)的表達(dá)式為_(kāi)_

19、______，平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______，列式并計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)K________________。 (3)①由總壓強(qiáng)p和起始?jí)簭?qiáng)p0表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n總和反應(yīng)物A的物質(zhì)的量n(A)，n總＝________mol，n(A)＝________mol。 ②下表為反應(yīng)物A濃度與反應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù)，計(jì)算：a＝________。 反應(yīng)時(shí)間t/h 0 4 8 16 c(A)/(mol·L－1) 0.10 a 0.026 0.006 5 分析該反應(yīng)中反應(yīng)物的濃度c(A)變化與時(shí)間間隔(Δt)的規(guī)律，得出的結(jié)論是 ___________________________

20、____________________________________， 由此規(guī)律推出反應(yīng)在12 h時(shí)反應(yīng)物的濃度c(A)為_(kāi)______________mol·L－1。 [解析]　通過(guò)分析表格中數(shù)據(jù)，根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比入手解決相關(guān)問(wèn)題。 (1)要提高A的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)通過(guò)改變條件使平衡正向移動(dòng)，可以從濃度、溫度、壓強(qiáng)三個(gè)方面考慮，可從容器中分離出B、C或擴(kuò)大容器的體積(降低壓強(qiáng))或升高溫度。 (2)相同條件下，在密閉容器中氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，設(shè)反應(yīng)后氣體的總物質(zhì)的量為x，則有＝，故x＝ mol，而氣體的物質(zhì)的量的增加量等于消耗的A的物質(zhì)的量，故A的轉(zhuǎn)化率為×100

21、%＝×100%，將表中的數(shù)據(jù)代入公式中可得平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為×100%≈94.1%；根據(jù)化學(xué)方程式列出平衡三段式，注意三段式中用的都是濃度，即可求得平衡常數(shù)。 (3)結(jié)合(2)的解析可知n(A)＝0.10 mol－ mol＝0.10× mol；根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，可知a＝0.10× mol·L－1≈0.051 mol·L－1，通過(guò)表中的數(shù)據(jù)可知，在達(dá)到平衡前每間隔4 h，A的濃度減少約一半，故反應(yīng)在12 h時(shí)，A的濃度為0.5×0.026 mol·L－1＝0.013 mol·L－1。 [答案]　(1)升高溫度、降低壓強(qiáng) (2)×100%　94.1% K＝ ≈1.5 mol·L－1 (

22、3)①0.10×　0.10×?、?.051　達(dá)到平衡前每間隔4 h，c(A)減少約一半　0.013 熱點(diǎn)題型1　化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷 1．(2016·陜西西安鐵一中模擬)可以證明可逆反應(yīng)N2＋3H22NH3已達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　) ①1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H鍵斷裂；②1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N—H鍵斷裂；③其他條件不變時(shí)，混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變；④恒溫恒容時(shí)，體系壓強(qiáng)不再改變；⑤NH3、N2、H2的體積分?jǐn)?shù)都不再改變；⑥恒溫恒容時(shí)，混合氣體的密度保持不變；⑦正反應(yīng)速率v(H2)＝0.6 mol/(L·min)，逆反應(yīng)速率v(NH3)＝0.4 mol/(

23、L·min) A．全部　　　　　　 B. ①③④⑤ C．②③④⑤⑦ D. ③⑤⑥⑦ C　[①根據(jù)兩種化學(xué)鍵的斷裂情況可知反應(yīng)方向相同，不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡；②反應(yīng)方向相反，且速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡；③由于該反應(yīng)為非等體積反應(yīng)，混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變，說(shuō)明各物質(zhì)的量不再變化，則說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡；④恒溫恒容時(shí)，體系壓強(qiáng)不再改變，說(shuō)明各物質(zhì)的量不再變化，則說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡；⑤NH3、N2、H2的體積分?jǐn)?shù)都不再改變，說(shuō)明各物質(zhì)的量不再變化，則說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡；⑥恒溫恒容時(shí)，由于各物質(zhì)均為氣體，混合氣體的密度始終不變，不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡；⑦正、逆

24、反應(yīng)速率相等，則說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡。] 2．可逆反應(yīng)：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在體積固定的密閉容器中進(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(　　) ①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2 ②單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率之比為2∶2∶1的狀態(tài) ④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài) ⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài) ⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài) ⑦混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài) A．①④⑥⑦ B. ②③⑤⑦ C．①③④⑤ D. 全部 A　[①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2

25、的同時(shí)生成2n mol NO2，能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；②描述的都是正反應(yīng)方向，無(wú)法判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)；③無(wú)論達(dá)到平衡與否，同向的反應(yīng)速率之比總是等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；④混合氣體的顏色不變能夠說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)；⑤因容器體積固定，密度是一個(gè)常數(shù)，所以其不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng)，容器的體積又固定，所以⑥、⑦均能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。] 3．向某絕熱密閉容器中加入一定量CO2(g)和H2(g)，發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49 kJ·mol－1。下列圖像中能表明此容器中的反應(yīng)已處于平衡狀態(tài)的是(　　)

26、 B　[隨著反應(yīng)進(jìn)行，H2的百分含量逐漸減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因正反應(yīng)放熱、容器絕熱，故反應(yīng)開(kāi)始后體系溫度升高，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，體系溫度不再發(fā)生變化，B項(xiàng)正確；ΔH是一個(gè)定值，不能用于判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)最終會(huì)達(dá)到平衡狀態(tài)，故甲醇的生成速率不可能一直增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 4．1 100 ℃時(shí)，在恒容密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)：Na2SO4(s)＋4H2(g)Na2S(s)＋4H2O(g)。能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：14942037】 A．混合氣體的壓強(qiáng)不變 B．混合氣體的密度不變 C．混合氣體的總物質(zhì)的量不變 D．各氣體的濃度相等

27、B　[這是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不變的反應(yīng)，恒容條件下，氣體的壓強(qiáng)、物質(zhì)的量始終保持不變，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡時(shí)，氣體的總質(zhì)量發(fā)生變化，混合氣體的密度不變說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B項(xiàng)正確；各氣體的濃度相等無(wú)法說(shuō)明正、逆反應(yīng)速率是否相等，D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 熱點(diǎn)題型2　化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像 1．(2016·河北衡水中學(xué)一調(diào))以二氧化碳和氫氣為原料制取乙醇的反應(yīng)為2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)　ΔH<0。某壓強(qiáng)下的密閉容器中，按CO2和H2的物質(zhì)的量比為1∶3投料，不同溫度下平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)(y%)隨溫度變化如圖所示。下列說(shuō)

28、法正確的是(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)的平衡常數(shù)小于b點(diǎn) B．b點(diǎn)，v正(CO2)＝v逆(H2O) C．a(chǎn)點(diǎn)，H2和H2O物質(zhì)的量相等 D．其他條件恒定，充入更多H2，v(CO2)不變 C　[從圖像可知，溫度越高氫氣的含量越高，說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，溫度升高平衡常數(shù)減小，a>b，A錯(cuò)誤；b點(diǎn)只能說(shuō)明該溫度下，CO2和H2O的濃度相等，不能說(shuō)明v正(CO2)＝v逆(H2O)，B錯(cuò)誤；從圖像可知，a點(diǎn)，H2和H2O的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)相等，故物質(zhì)的量相等，C正確；其他條件恒定，充入更多H2，反應(yīng)物濃度增大，正反應(yīng)速率增大，v(CO2)也增大，D錯(cuò)誤。] 2．(2016·安徽六校聯(lián)考)

29、已知：A(g)＋3B(g)M(g)＋N(g)　ΔH＝－49.0 kJ·mol－1。一定條件下，向體積為2 L的密閉容器中充入2 mol A和6 mol B，測(cè)得A和M的濃度隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。下列敘述中正確的是(　　) A．充分反應(yīng)后，該反應(yīng)放出98 kJ的熱量 B．10 min后，升高溫度能使增大 C．3 min時(shí)B的生成速率是M生成速率的3倍 D．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為75% D　[反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，消耗A 1.5 mol，放出73.5 kJ的熱量，A項(xiàng)錯(cuò)誤。該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，10 min后升高溫度，平衡向左移動(dòng)，減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤。3 min時(shí)沒(méi)有達(dá)到平衡，反應(yīng)正向

30、進(jìn)行，所以B的消耗速率是M生成速率的3倍，而B(niǎo)的消耗速率與B的生成速率不相等，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，消耗B 4.5 mol，故B的轉(zhuǎn)化率＝×100%＝75%，D項(xiàng)正確。] 3．(2016·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)質(zhì)檢)一定溫度下，將1 mol A和2 mol B置于2 L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)并達(dá)到平衡。C的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化如圖Ⅰ所示，反應(yīng)過(guò)程中的能量變化如圖Ⅱ所示。下列說(shuō)法不正確的是(　　) 圖Ⅰ　 　　圖Ⅱ A．達(dá)到平衡后，其他條件不變，降低溫度，v正、v逆均減小，C的體積分?jǐn)?shù)增大 B．該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值約為7.36 C．一段時(shí)

31、間后，若氣體的密度不變，則可以判斷該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài) D．在上述反應(yīng)體系中加入催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率增大，E1和E2均減小 C　[根據(jù)圖Ⅱ知，生成物總能量低于反應(yīng)物總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度，v正、v逆均減小，平衡正向移動(dòng)，C的體積分?jǐn)?shù)增大，A項(xiàng)正確。設(shè)達(dá)平衡時(shí)生成的C的物質(zhì)的量濃度為x mol·L－1，則： A(g)　＋　B(g)C(g)＋D(g) 起始濃度/mol·L－1 　0.5　　　　1　　　0　　　0 轉(zhuǎn)化濃度/mol·L－1 x x x x 平衡濃度/mol·L－1 0.5－x 1－x x

32、 x ＝0.3，解得x＝0.45，則K＝≈7.36，B項(xiàng)正確。容器容積不變，氣體總質(zhì)量不變，則密度恒定，故不能根據(jù)密度不變判斷反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。催化劑能降低反應(yīng)的活化能，使化學(xué)反應(yīng)速率增大，E1和E2均減小，D項(xiàng)正確。] 4．(2016·四川高考)一定條件下，CH4與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。設(shè)起始＝Z，在恒壓下，平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)φ(CH4)與Z和T(溫度)的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該反應(yīng)的焓變?chǔ)>0 B．圖中Z的大小為a>3>b C．圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合物中＝3 D．溫度不變

33、時(shí)，圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡在加壓后φ(CH4)減小 A　[A.根據(jù)圖示知溫度越高，CH4的體積分?jǐn)?shù)越小，說(shuō)明平衡向右移動(dòng)，所以該反應(yīng)的焓變?chǔ)>0，A項(xiàng)正確。B.相同條件下Z越大，平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)越小，所以圖中Z的大小為a<33，C項(xiàng)錯(cuò)誤。D.溫度不變時(shí)，加壓，平衡逆向移動(dòng)，甲烷的體積分?jǐn)?shù)增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像題解法思路 1．兩個(gè)原則 (1)先拐先平。例如，在轉(zhuǎn)化率—時(shí)間圖像上，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先達(dá)到平衡，此時(shí)逆向推理可得該曲線對(duì)應(yīng)的溫度高、濃度大或壓強(qiáng)大。 (2)定一議二。當(dāng)

34、圖像中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變?cè)儆懻摿硗鈨蓚€(gè)量的關(guān)系。 2．三個(gè)步驟 5．(名師押題)工業(yè)上用下列反應(yīng)合成甲醇：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。在固定容積為2 L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變的情況下，研究溫度對(duì)反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示(注：T1、T2均大于300 ℃)。 下列說(shuō)法正確的是(　　) A．溫度為T(mén)1時(shí)，從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，生成甲醇的平均速率為v(CH3OH)＝ mol·L－1·min－1 B. 該反應(yīng)在溫度為T(mén)1時(shí)的平衡常數(shù)比溫度為T(mén)2時(shí)的小 C．該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) D．處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1

35、變到T2，達(dá)到平衡時(shí)減小 C　[由圖像可知在溫度為T(mén)2時(shí)反應(yīng)先達(dá)到平衡，因此溫度T2>T1，溫度高反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量反而低，說(shuō)明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡常數(shù)減小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確。溫度為T(mén)1時(shí)，從反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)到平衡，生成甲醇的物質(zhì)的量為n1 mol，此時(shí)甲醇的濃度為 mol·L－1，所以生成甲醇的平均速率為v(CH3OH)＝ mol·L－1·min－1，A項(xiàng)錯(cuò)誤。因?yàn)闇囟萒2>T1，所以A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2時(shí)，平衡會(huì)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即生成物濃度減小而反應(yīng)物濃度增大，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 熱點(diǎn)題型3　化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的計(jì)算 1．(2016·合肥一中期末)在一個(gè)

36、容積為2 L的密閉容器中，加入0.8 mol A2氣體和0.6 mol B2氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：A2(g)＋B2(g)2AB(g)　ΔH<0，反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化情況如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．圖中a點(diǎn)的值為0.15 B．該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝0.03 C．溫度升高，平衡常數(shù)K值減小 D．平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率為62.5% B　[根據(jù)圖像和已知信息可得： A2(g)?。2(g)2AB(g) 起始濃度(mol·L－1)　　0.4　　　　0.3　　　0 轉(zhuǎn)化濃度(mol·L－1) 0.25 0.25 0.5 平衡濃

37、度(mol·L－1) a 0.05 0.5 則有a＝0.4 mol·L－1－0.25 mol·L－1＝0.15 mol·L－1，A正確；K＝≈33.33，B錯(cuò)誤；該反應(yīng)正向是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆向移動(dòng)，K值減小，C正確；平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率為×100%＝62.5%，D正確。] 2．(2016·西工大附中質(zhì)檢)PCl3和PCl5都是重要的化工原料。將PCl3(g)和Cl2(g)充入體積不變的2 L密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)，并于10 min時(shí)達(dá)到平衡。有關(guān)數(shù)據(jù)如下： PCl3(g) Cl2(g)

38、 PCl5(g) 初始濃度(mol/L) 2.0 1.0 0 平衡濃度(mol/L) c1 c2 0.4 下列判斷不正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：14942038】 A．10 min內(nèi)，v(Cl2)＝0.04 mol/(L·min) B．升高溫度(T1

39、化量為0.4 mol/L，所以v(Cl2)＝0.04 mol/(L·min)，A正確；升高溫度(T1

40、，各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖a所示。其他條件相同，溫度分別為T(mén)1、T2時(shí)發(fā)生反應(yīng)，Z的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖b所示。下列敘述正確的是(　　) 圖a 圖b A．發(fā)生反應(yīng)時(shí)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率大小關(guān)系為v(X)＝v(Y)＝2v(Z) B．圖a中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，Y的轉(zhuǎn)化率為37.5% C．T0℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為33.3 D．該反應(yīng)正反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH<0 C　[溫度為T(mén)0 ℃時(shí)，X的物質(zhì)的量濃度的變化量＝(0.3－0.05)mol·L－1＝0.25 mol·L－1，Y的物質(zhì)的量濃度的變化量＝(0.4－0.15)mol·L－

41、1＝0.25 mol·L－1，Z的物質(zhì)的量濃度的變化量＝(0.5－0)mol·L－1＝0.5 mol·L－1，則該反應(yīng)的方程式為X(g)＋Y(g)2Z(g)，所以發(fā)生反應(yīng)時(shí)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率大小關(guān)系為2v(X)＝2v(Y)＝v(Z)，故A錯(cuò)誤。Y的轉(zhuǎn)化率＝×100%＝62.5%，故B錯(cuò)誤。平衡常數(shù)K＝≈33.3，故C正確?！跋裙障绕剑瑪?shù)值大”，所以T1>T2，升高溫度，Z的物質(zhì)的量濃度增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。] 4．合成尿素工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中涉及的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程如下圖所示。 (1)天然氣在高溫、催化劑作用下與水蒸

42、氣反應(yīng)生成H2和CO的化學(xué)方程式為 ______________________________________________________________。 (2)在合成氨生產(chǎn)中，將生成的氨及時(shí)從反應(yīng)后的氣體中分離出來(lái)。運(yùn)用化學(xué)平衡的知識(shí)分析這樣做是否有利于氨的合成，說(shuō)明理由： ______________________________________________________________。 (3)如圖為合成氨反應(yīng)在不同溫度和壓強(qiáng)、使用相同催化劑條件下，初始時(shí)氮?dú)?、氫氣的體積比為1∶3時(shí)，平衡混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)。 ①若分別用vA(NH3)和vB(NH3)表示從

43、反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)平衡狀態(tài)A、B時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率，則vA(NH3)________vB(NH3)(填“>”“<”或“＝”)。 ②在相同溫度、當(dāng)壓強(qiáng)由p1變?yōu)閜3時(shí)，合成氨反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)_____(填“變大”“變小”或“不變”)。 ③在250 ℃、1.0×104 kPa下，H2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______%(計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位)。 [解析]　(3)③依據(jù)“三段式”，設(shè)H2的轉(zhuǎn)化率為α，則： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 始態(tài)/(mol·L－1)　　　1　　　3　　　　　0 反應(yīng)/(mol·L－1) α 3α 2α 平衡/(mol·L

44、－1) 1－α 3－3α 2α ×100%＝50%，所以α≈0.667。 [答案]　(1)CH4＋H2OCO＋3H2 (2)移走氨氣，減小生成物濃度，平衡右移，有利于氨生成 (3)①

45、O的平衡轉(zhuǎn)化率為66.7% D．平衡時(shí)c(CH3OH)＝0.4 mol·L－1 B　[用三段式法計(jì)算： 　　　　　　　 CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) 起始物質(zhì)的量/mol　　4　　　a　　　　　　0 轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量/mol x 2x x 平衡物質(zhì)的量/mol 4－x a－2x x 2x mol＝0.1 mol·L－1·min－1×10 min×4 L＝4 mol，x＝2，a－2x＝0.5×4，a＝6。平衡時(shí)，c(CO)＝0.5 mol·L－1，c(H2)＝0.5 mol·L－1，c(CH3OH)＝0.5 mol·L－1。平衡常數(shù)K＝＝＝4，A項(xiàng)錯(cuò)誤；經(jīng)上述計(jì)算，B項(xiàng)正確；CO的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，C項(xiàng)錯(cuò)誤；平衡時(shí)c(CH3OH)＝0.5 mol·L－1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算中的2種思維路徑 1．化學(xué)平衡的計(jì)算解題思維路徑 2．化學(xué)平衡常數(shù)解題思維路徑