1、专题七化学反应速率和化学平衡高频考点一化学反应速率考法一考查化学反应速率的影响因素12012课标全国，27节选COCl2的分解反应为COCl2(g) Cl2(g)CO(g)H 108 kJmol1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示(第1014 min的COCl2浓度变化曲线未示出)：(1)比较产物CO在23 min、56 min和1213 min时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小：_；(2)比较反应物COCl2在56 min和1516 min时平均反应速率的大小：v(56)_(填“”“”或“”)v(1516)，原因是_
2、。【答案】 (1)v(56)v(23)v(1213)(2)在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大【解析】 (1)平均反应速率vc/t，而瞬时速率是指某时刻的反应速率。这里比较的是平均速率，因23 min、1213 min的浓度变化c为0，故平均反应速率为0；56 min时浓度变化c不等于0，故其平均速率最大，则有v(56)v(23)v(1213)。(2)由图像可知，反应在4 min时升高温度，第7 min时达到平衡，第10 min时移走CO，平衡正向移动，12 min时达到平衡，在第14 min时扩大反应容器体积，平衡正向移动，16 min时反应达到平衡，故在56 min和1516
3、 min时反应温度相同，而56 min 时反应物COCl2的浓度大于1516 min时的浓度，故在温度相同的条件下，56 min时的平均反应速率大于1516 min时的平均反应速率。考法二考查化学反应速率的计算22014课标全国，26(1)改编在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g) 2NO2(g)，在060 s 时间段，N2O4 的浓度由 0.100 molL1 变为 0.040 molL1，反应速率v(N2O4)为_molL1s1。【答案】 0.001 0 【解析】 在060 s时间段，N2O4的浓度由0.100 molL1变为0.040 molL1，则有
4、t60 s，c(N2O4)0.100 molL10.040 molL10.060 molL1，则该时间段内平均反应速率为v(N2O4)c(N2O4)/t(0.060 molL1)/60 s0.001 0 molL1s1。高频考点二化学平衡考法一 考查化学平衡移动及分析32014课标全国，28节选如图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中nH2OnC2H411)。注：乙烯气相直接水合反应为C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)(1)图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为_，理由是_。(2)气相直接水合法常采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290
5、、压强6.9 MPa，nH2OnC2H40.61。乙烯的转化率为5%，若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有_、_。【答案】 (1)p1p2p3p4反应分子数减少，相同温度下，压强增大乙烯转化率提高(2)将产物乙醇液化移去增加nH2OnC2H4比【解析】 (1)增大压强，平衡将正向移动，能提高C2H4的转化率，故利用图像可知压强的大小顺序为p1p2p3p4。(2)为了使平衡正向移动，还可以将乙醇液化及时分离，或采取增大nH2OnC2H4之比等措施。42014课标全国，26节选在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g) 2N
6、O2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。(1)100 时达平衡后，v0.001 0 molL1s1，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.002 0 molL1s1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。T_(填“大于”或“小于”)100 ，判断理由是_。(2)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半。平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是_。【答案】 (1)大于反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高(2)逆反应对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动【解析】 (1)由于N2O4的平均反应速率降低，平衡正向移动，正向为吸热反应，所以应该是温度升高，
7、即T100 。(2)温度为T时，反应达到平衡，将反应容器的容积减少一半，即增大压强。其他条件不变时，增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，即向逆反应方向移动。考法二考查化学平衡图像及分析52013课标全国，28(4)有研究者在催化剂(含CuZnAlO和Al2O3)、压强为 5.0 MPa 的条件下，由H2 和CO直接制备二甲醚，结果如图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_。提示：2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H204.7 kJmol1【答案】 反应放热，温度升高，平衡左移【解析】 利用平衡移动原理知，正反应放热，温度升高，平衡左移，CO的转化率降低。高
8、频考点三化学平衡常数和平衡转化率考法 一考查化学平衡常数表达式及计算6(1)2015课标全国，27(2)节选反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1的化学平衡常数K表达式为_。(2)2014课标全国，26(2)节选在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g) 2NO2(g)。100 时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.002 0 molL1s1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。列式计算温度T时反应的平衡常数K2_。【答案】 (1)K(2)平衡时，c(NO2)0.120 molL10.002 0 molL1s110 s20.160 molL1
9、，c(N2O4)0.040 molL10.002 0 molL1s110 s0.020 molL1，K21.28 molL1【解析】 (1)根据化学反应方程式，反应的K。(2)根据题意知，再次达到平衡后N2O4的浓度减小，cvt0.002 0 molLs110 s0.020 molL1，则NO2的浓度增加0.040 molL1，即达到新平衡时N2O4的浓度为0.020 molL1，NO2的浓度为0.160 molL1，据K可计算出平衡常数K2。72016河南豫南九校联盟第一次联考，14温度为T时，向V L的密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)B(g) C(s)xD(g)H0，容器中
10、A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示，下列说法不正确的是()A反应在前 10 min 的平均反应速率v(B)0.15 mol(Lmin)1B该反应的平衡常数表达式KC若平衡时保持温度不变，压缩容器体积平衡向逆反应方向移动D反应至 15 min 时，改变的反应条件是降低温度【答案】 C【解析】 A项，由图像可知，反应在前10 min的平均反应速率v(B)0.15 molL1min1，正确；B项，由图像可知，010 min时，c(B)(2.51.0)molL11.5 molL1，c(D)3.0 molL1，则c(B)c(D)1.5 molL13.0 molL11x，则x2，由于C的状态是固
11、态，则该反应的平衡常数表达式K，正确；C项，x2，反应前后气体的物质的量不发生变化，故若平衡时保持温度不变，压缩容器体积，压强增大，平衡不发生移动，错误；D项，反应到15 min时，改变条件瞬间，反应混合物的浓度不变，平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应为吸热反应，即平衡向放热反应方向移动，说明改变的条件应是降低温度，正确。考法二考查平衡转化率的分析及计算82013课标全国，28在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g)，在一定温度进行如下反应：A(g) B(g)C(g)H85.1 kJmol1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间(t)/h012481620253
12、0总压强(p)/100 kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为_。(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率(A)的表达式为_，平衡时A的转化率为_，列式并计算反应的平衡常数K：_。(3)由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A)，n总_mol，n(A)_mol。下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：a_。反应时间(t)/h04816c(A)/(molL1)0.10a0.0260.006 5分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(t)的规律，
13、得出的结论是_，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为_molL1。【答案】 (1)升高温度、降低压强(2)(1)100%94.1% A(g) B(g) C(g)始/(molL1) 0.10 0 0平/(molL1) K1.5 molL1(3)0.100.10(2)0.051达到平衡前每间隔4 h，c(A)减少约一半0.013【解析】 (1)因正反应为气体物质的量增大的吸热反应，故采取升温、降压均可使反应正向移动，提高反应物的转化率。(2)在同体积的容器中，压强之比等于气体的物质的量之比，故A的转化率的表达式为：100%(1)100%；25 h时反应已达平衡，则将表中数据代入表达式
14、可知平衡时A的转化率(A)100%94.1%；依据“三段式”列式进行求解：A(g) B(g)C(g)始/(molL1) 0.100 0转/(molL1)0.094 10.094 10.094 1平/(molL1)0.100.094 10.094 10.094 1K1.5 molL1。(3)依据可得n总0.10 mol；n(A)n(A)起始n(A)转化0.10 mol1(A)0.10 mol1(1)0.10 mol(2)；n(A)0.10 mol0.10 mol0.051 mol，体积为1 L，a0.051 molL1；4 h时浓度大约变为0 h时的，8 h时浓度又变为4 h时的，从816 h经
15、过8 h浓度变为8 h时的，所以每间隔4 h浓度均降低为原来的，由此得出c(A)变化与时间间隔(t)的规律为：达到平衡前每间隔4 h，c(A)减少约一半；利用该规律很容易知道在12 h时浓度约为8 h时的一半或16 h时的2倍，即约为0.013 molL1。92016陕西西安中学高三三模，9一定条件下存在反应：H2(g)I2(g)2HI(g)H0，现有三个相同的 1 L 恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器、，在中充入 1 mol H2 和 1 mol I2(g)，在中充入 2 mol HI(g)，在中充入 2 mol H2 和 2 mol I2(g)，700 条件下开始反应。达到平衡时，下
16、列说法正确的是()A容器、中正反应速率相同B容器中的气体颜色比容器中的气体颜色深C容器、中反应的平衡常数相同D容器中H2 的转化率与容器中HI的转化率之和等于1【答案】 B【解析】 A项，容器中的正反应为放热反应，随着反应的进行，温度升高，容器中的正反应为吸热反应，随着反应的进行，温度降低，故二者在反应过程中的温度不同，平衡时各物质的浓度也不相同，正反应速率也不相同，错误；B项，容器中的温度较高，容器中的温度较低，容器容器，温度降低，平衡向放热反应方向移动，即平衡向生成HI气体的方向移动，I2(g)的浓度降低，颜色变浅，即容器中的气体颜色比容器中的气体颜色深，正确；C项，比较容器、中反应，中生成的HI(g)较多，反应放出的热量较多，温度较高，而该反应是放热反应，温度较高，不利于HI(g)的生成，说明平衡常数较小，错误；D项，如果温度相同，容器中H2的转化率与容器中HI的转化率之和等于1，因为容器绝热，容器中所到达的平衡状态，相当于在容器的基础上降低温度，平衡向生成HI的方向移动，HI的转化率比两容器相同温度时容器中HI的转化率低，所以容器中H2的转化率与容器中HI的转化率之和小于1，错误。
