1、专题8化学反应速率和化学平衡备考篇提纲挈领【考情探究】课标解读考点化学反应速率化学平衡状态和化学平衡常数影响化学平衡移动的因素有关化学平衡的计算解读1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法2.了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立2.掌握化学平衡的特征1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律2.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科研领域中的重要作用1.能正确计算化学反应的转化率()2.了解化学平衡常数
2、(K)的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算考情分析本专题的考题以中等题或难题为常见。设题形式通常有选择题和填空题备考指导2021年高考备考重点关注化学反应速率、化学平衡状态和化学平衡常数等基础知识。狠练基本功,站得稳,才能飞得高【真题探秘】基础篇固本夯基【基础集训】考点一化学反应速率1.向体积均为2L的两个恒容密闭容器中分别充入1molSiHCl3,维持容器的温度分别为T1和T2不变,发生反应:2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)H=akJmol-1,反应过程中SiHCl3的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A.T1T2B.T1时,0100min反应的平均
3、速率v(SiHCl3)=0.001mol(Lmin)-1C.T2时,反应的平衡常数:K=164D.T2时,使用合适的催化剂,可使SiHCl3的平衡转化率与T1时相同答案AC2.下列图示与对应的叙述相符的是()A.图1表示恒温恒容条件下,反应N2+3H22NH3中c(NH3)与反应时间的关系,NH3的生成速率a点大于b点B.图2表示1LpH=12CH3COONa溶液加水稀释至VL,溶液pH随lgV的变化关系图C.图3表示AgCl在水中的沉淀溶解平衡曲线,a、b、c三点中a点表示不饱和溶液D.图4表示用0.01molL-1NaOH溶液滴定20mL0.01molL-1H2SO4溶液时pH的变化答案C
4、3.一定温度时,向2.0L恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:t/s0t1t2t3t4n(SO3)/mol00.81.41.81.8下列说法正确的是()A.反应在0t1s内v(O2)=0.4t1molL-1s-1B.保持其他条件不变,将体积压缩到1.0L,平衡常数不变C.平衡时,再向容器中充入1molSO2和1molSO3,平衡向逆反应方向移动D.保持温度不变,向该容器中再充入2molSO2、1molO2,反应达到新平衡时n(SO3)/n(O2)增大答案BD考点二化学平衡状态
5、和化学平衡常数4.两个容积均为2L的密闭容器和中发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),起始物质的量见下表。实验测得两容器在不同温度下达到平衡时CO2的物质的量如下图所示,下列说法正确的是()容器起始物质的量NOCO1mol3mol6mol2molA.N点的平衡常数为0.04B.M、N两点容器内的压强:p(M)2p(N)C.若将容器的容积改为1L,T1温度下达到平衡时c(CO2)=0.25molL-1D.若将容器改为绝热容器,实验起始温度为T1,达平衡时NO的转化率小于16.7%答案AD5.在编号为、的容积不等的恒容密闭容器中,均充入0.1molCO和0.2molH2,
6、在催化剂的作用下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。测得三个容器中平衡混合物中CH3OH的体积分数随温度的变化如图所示:下列说法正确的是()A.该反应的正反应为放热反应B.三个容器容积:C.在P点,CO转化率为75%D.在P点,向容器中再充入CO、H2及CH3OH各0.025mol,此时v(CO)正0,CO2的浓度与时间的关系如图所示:该温度下反应的平衡常数的值为;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0molL-1,则平衡时CO2的浓度为molL-1。下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是(填序号)。A.升高温度B.增大压强C.再充入一定量的CO2D.再加入一定量铁
7、粉一定温度下,在一个容积固定的密闭容器中发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是(填字母)。A.容器中的压强不变B.气体的密度不再改变C.v正(CO2)=v逆(CO)D.c(CO2)=c(CO)E.容器内气体总物质的量不变答案2.00.67(或23)ABC考点三影响化学平衡移动的因素7.在四个恒容密闭容器中按左下表相应量充入气体,发生2N2O(g)2N2(g)+O2(g),容器、中N2O平衡转化率如右下图所示:容器容积/L起始物质的量/molN2ON2O2V10.1001.00.100V30.1001.00.060.060.04下列说法正确的是()A.该反应的正反应放热B.相同温度下
8、反应时,平均反应速率:v()v()C.图中A、B、C三点处容器内总压强:p()Ap()Bv(N2O)逆答案CD8.一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中充入6molCO2和8molH2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-49.0kJmol-1,测得n(H2)随时间变化如曲线所示。下列说法正确的是()A.该反应在08min内CO2的平均反应速率是0.375molL-1min-1B.若起始时向上述容器中充入3molCO2和4molH2,则平衡时H2的体积分数大于20%C.若起始时向上述容器充入4molCO2(g)、2molH2(g)、2molCH3OH(g)
9、和1molH2O(g),则此时反应向正反应方向进行D.改变条件得到曲线、,则曲线、改变的条件分别是升高温度、充入氦气答案BC考点四有关化学平衡的计算9.一定温度下,在三个体积均为0.5L的恒容密闭容器中发生反应:CO(g)+Cl2(g)COCl2(g),其中容器中5min时达到平衡。容器编号温度/起始时物质的量/mol平衡时物质的量/molCOCl2COCl2COCl25001.01.000.85001.0a00.56000.50.50.50.7下列说法中正确的是()A.容器中前5min的平均反应速率v(CO)=0.16molL-1min-1B.该反应正反应为吸热反应C.容器中起始时Cl2的物
10、质的量为0.55molD.若起始时向容器中加入CO0.8mol、Cl20.8mol,达到平衡时CO转化率大于80%答案C10.已知:CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。向恒容密闭容器中充入0.1molCH4和0.2molH2S,平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如下图所示:下列说法正确的是()A.该反应的H0B.X点CH4的转化率为20%C.X点与Y点容器内压强比为5551D.维持Z点温度,向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1mol时v(正)0,有关实验数据如下表所示:容器容积/L温度/起始量/mol平衡量/mol平衡常数C(s)H2O(g)H2(g)甲2
11、T12.04.03.2K1乙1T21.02.01.2K2下列说法正确的是()A.K1=12.8B.T1T2C.T1时向甲容器中再充入0.1molH2O(g),则平衡正向移动,CO2(g)的体积分数增大D.若在T2下,向2L密闭容器中充入1.0molCO2和2.0molH2,达平衡时,CO2的转化率小于40%答案AD综合篇知能转换【综合集训】1.(2020届南通调研,14)根据下列图示所得出的结论正确的是()A.图甲表示某反应过程中的能量变化曲线,可推知该反应是吸热反应B.图乙表示70时不同碱性条件下H2O2的浓度随时间变化的曲线,可推知溶液碱性越强,H2O2分解速率越慢C.图丙表示部分物质的溶
12、解度随温度变化的曲线,可推知20时向含amolNaClO4的饱和溶液中加入amolNH4Cl固体会有NH4ClO4固体析出D.图丁表示光照下氯水的pH随时间的变化曲线,可推知光照后溶液中Cl2浓度增大答案C2.(2020届南通栟茶中学学情监测,15)一定条件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g),已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图,下列说法正确的是()A.该反应的H0B.平衡常数:KMKNC.生成乙烯的速率:v(M)一定小于v(N)D.若投料比n(H2)n(CO2)=31,则图中M点时,乙烯的体积分数约为7.7%答案AD3.(2019扬州
13、期中,10)下列图示与对应的叙述相符合的是()A.A图表示已达平衡的反应在t0时刻改变某一条件后,反应速率随时间的变化,则改变的条件可能是缩小容器体积B.B图表示某可逆反应物质的浓度随反应时间的变化,且在t0时刻达到化学平衡状态C.C图表示向CH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固体后,溶液pH的变化D.D图表示用0.100molL-1NaOH溶液滴定20.00mL0.100molL-1醋酸溶液的滴定曲线答案A4.(2018苏锡常镇调研二,9)钯(Pd)可作汽车尾气CO、NO和HC(碳氢化合物)转化的催化剂,Pd负载量不同或不同工艺制备的纳米Pd对应汽车尾气处理的结果如图所示。下列说法不
14、正确的是()A.图甲表明,其他条件相同时,三种尾气的转化率随Pd负载量的增大先升后降B.图乙表明,尾气的起燃温度随Pd负载量的增大先降后升C.图甲和图乙表明,Pd负载量越大催化剂活性越高D.图丙和图丁表明,工艺2制得的催化剂Pd的性能优于工艺1答案C应用篇知行合一【应用集训】1.(2020届南通海门中学质检,15)一定温度下,在3个体积均为2L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡。已知中的反应经过40min后达到平衡,则下列说法正确的是()容器温度/K起始物质的量(mol)平衡时n(CH3OH)/moln(H2)n(CO)n(CH3OH)4000.200.100
15、0.0804000.200.100.105000.200.100A.容器中反应在040min内的平均速率为v(H2)=0.0020molL-1min-1B.容器中起始反应速率:v正n(H2)D.达平衡时,若容器中H2的物质的量大于0.040mol,则该反应H0答案AC2.(2019宿迁期末,15)一定温度下,在三个容积均为2L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H0,测得反应的相关数据如下表:容器1容器2容器3反应温度T/K600600500反应物投入量0.2molCO0.4molH20.4molCO0.8molH20.2
16、molCH3OCH30.2molH2O平衡v(CO)/(molL-1s-1)v1v2v3平衡n(H2)/mol0.2n2n3平衡体系总压强p/Pap1p2p3物质的平衡转化率1(CO)2(CO)3(CH3OCH3)平衡常数KK1K2K3下列说法正确的是()A.v10.4B.K2=2.5103,p2p3C.2p12(CO)D.n30.4,2(CO)+3(CH3OCH3)1答案BD3.(2018盐城三模,15)在三个容积均为1L的恒温恒容密闭容器中,起始时按表中相应的物质的量加入物质,在相同温度下发生反应:3CO(g)+3H2(g)(CH3)2O(g)+CO2(g)(不发生其他反应)。CO的平衡转
17、化率与温度和压强的关系如图所示。容器起始物质的量/mol平衡转化率COH2(CH3)2OCO2CO0.30.30050%0.30.300.1000.20.4下列说法正确的是()A.该反应的Hp2B.达到平衡时,容器中CO的平衡转化率大于50%C.达到平衡时,容器与容器的总压强之比小于45D.达到平衡时,容器中n(CH3)2O是容器中的2倍答案AC【五年高考】考点一化学反应速率1.(2017江苏单科,10,2分)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,
18、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分解速率的影响大答案D2.(2016江苏单科,10,2分)下列图示与对应的叙述不相符合的是()A.图甲表示燃料燃烧反应的能量变化B.图乙表示酶催化反应的反应速率随反应温度的变化C.图丙表示弱电解质在水中建立电离平衡的过程D.图丁表示强碱滴定强酸的滴定曲线答案A3.2015江苏单科,16(1)(3),6分以磷石膏(主要成分CaSO4,杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3。(1)匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的p
19、H和c(SO42-)随时间变化见下图。清液pH11时CaSO4转化的离子方程式为;能提高其转化速率的措施有(填序号)。A.搅拌浆料B.加热浆料至100C.增大氨水浓度D.减小CO2通入速率(3)在敞口容器中,用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体,随着浸取液温度上升,溶液中c(Ca2+)增大的原因是。答案(1)CaSO4+2NH3H2O+CO2CaCO3+2NH4+SO42-+H2O或CaSO4+CO32-CaCO3+SO42-AC(3)浸取液温度上升,溶液中c(H+)增大,促进固体中Ca2+浸出4.(2019课标,28,14分)水煤气变换CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)是重要的化
20、工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:(1)Shibata曾做过下列实验:使纯H2缓慢地通过处于721下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴Co(s),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是COH2(填“大于”或“小于”)。(2)721时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为(填标号)。A.0.50(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。可知水煤气变换的H0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正=eV,写出该步骤的化学方程式。(4)Shoichi研究了467、489时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如下图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。计算曲线a的反应在3090min内的平均速率