1、专题六化学反应速率和化学平衡专题视点课堂易错点透析审题面面观适考素能特训1了解化学反应速率的概念、化学反应速率的定量表示方法。2了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。影像考纲3了解化学反应的可逆性。4了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。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，认识其一般规律。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。影像考纲精彩看点平衡理论作为一个相对独立的知识体系是高考中的必考考点，而化学平衡又是三大平衡体系(化学平衡、电离平衡、沉淀溶解平衡)之首，在高
2、考中占有相当重要的地位。这类题目难度较大，具有良好的区分度，选拔功能强。精彩看点专题视点课堂通晓考法考题引你信心满怀(对应学生用书P029)常考点一 影响化学反应速率的条件命题指数：通考法 1.灵活应用“化学反应速率之比化学计量数之比浓度变化量之比物质的量变化量之比”这一公式求算化学反应速率，确定物质的化学计量数、书写化学反应方程式。2准确理解外界条件对化学反应速率的影响(1)固体、纯液体的浓度视为定值，不因其量的增减而影响反应速率，但表面积(接触面)的变化可改变反应速率。如将硫铁矿粉碎，将液体以雾状喷出，均是为了增大接触面，加快反应速率。(2)升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是
3、吸热反应，反应速率一般要加快，只是增大的程度不同。(3)改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因，这种改变对反应体系的浓度产生何种影响。对于气体体系，有以下几种情况：恒温时：增大压强(体积缩小)引起 气体物质浓度增大引起 反应速率加快恒容时：a.充入气体反应物引起 浓度增大引起 压强增大引起 反应速率加快b充入“惰气”引起 压强增大各反应物浓度不变反应速率不变恒压时：充入“惰气”引起 体积增大引起 各反应物浓度减小引起 反应速率减慢晓考题1.2012福建理综，12一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影
4、响如图所示。下列判断正确的是()A在050min之间，pH2和pH7时R的降解百分率相等B溶液酸性越强，R的降解速率越小CR的起始浓度越小，降解速率越大D在2025min之间，pH10时R的平均降解速率为0.04molL1min1解析 在050min之间，pH2和pH7时反应物R都能完全反应，降解率都是100%，故A正确；由斜率可知pH越小降解速率越大，即溶液的酸性越强，R的降解速率越大，故B错误；浓度越大化学反应速率越大，所以起始浓度越小降解速率越小，故C错误；2025min之间，pH10时R的平均降解速率为0.2104 molL15 min，故D错误。答案 A2(2011海南化学，有改动)
5、对于可逆反应H2(g)I2(g)2HI(g)，在温度一定的条件下由H2(g)和I2(g)开始反应，下列说法正确的是()AH2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为21B反应进行的净速率是正、逆反应速率之和C正、逆反应速率的比值是恒定的D达到平衡时，正、逆反应速率相等解析 各物质的反应速率之比等于各物质化学计量数之比，则H2的消耗速率与HI的生成速率之比为12，A错；该反应进行的净速率是指某一物质的正反应速率与逆反应速率之差，B错误；随反应进行正反应速率在减小，逆反应速率在增大，二者之比逐渐减小，C错；正、逆反应速率相等是平衡建立的特征，D正确。答案 D3(2012广东深圳调研)在2L的密
6、闭容器中，一定条件下发生化学反应：2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H746.4 kJmol1。起始反应时NO和CO各为4mol,10秒钟后达到化学平衡，测得N2为1mol。下列有关反应速率的说法中，正确的是()A反应前5秒钟内，用NO表示的平均反应速率为0.1mol(Ls)1B达到平衡后，升高温度，正反应速率将减小，逆反应速率将增大C达到平衡后，反应速率的关系有：v正(CO)2v逆(N2)D保持容器体积不变，往容器中充入1mol O2，正、逆反应速率都不改变常考点二 化学平衡及影响化学平衡的因素命题指数：通考法 1.化学平衡的标志(1)直接标志v正v逆各组分的m、n不变(单一量
7、)各组分的浓度(或百分含量)不变(2)间接标志通过总量：对n(g)0的反应，n(或恒温、恒压下的V，恒温、恒容下的p)不变通过复合量：M(mn)、(mV)，需具体分析关系式中上下两项的变化其他：如平衡体系颜色等(实际上是有色物质浓度)2分析化学平衡移动的一般思路3外界条件影响平衡移动的特殊情况(1)其他条件不变时，改变固体或纯液体反应物的用量，反应速率不变，平衡不移动。(2)其他条件不变，改变压强时，对于无气体参加的可逆反应和反应前后气体体积不变的可逆反应，平衡不移动。(3)恒容时，通入稀有气体，压强增大，但平衡不移动。恒压时，通入惰性气体，体积必然增大，相当于减小压强，平衡向气体体积增大的方
8、向移动。4等效平衡(1)定义：相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，达到平衡时，任何相同物质的含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)都相同的化学平衡互称等效平衡。(2)类型恒温、恒容条件下的等效平衡对反应前后气体分子数改变的可逆反应，改变起始加入量时，“一边倒”后(即通过可逆反应的化学计量数比换算成平衡式同一半边的物质的量)，与原起始加入量相同，则为等效平衡。平衡时的各物质的浓度、百分含量均相同。对反应前后气体分子数不变的可逆反应，改变起始加入量时，“一边倒”后，投料时的物质的量比与原起始加入量的比值相同，则为等效平衡。平衡时的各物质百分含量均相同。恒温恒压下的等
9、效平衡如果反应在恒压下进行，改变起始加入量时，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成反应物(或生成物)，物质的量比与原起始加入量的比值相同，则为等效平衡。平衡时的各物质百分含量均相同。晓考题4.2012天津理综，6已知2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H197kJmol1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2molsO2和1mol O2；(乙)1molsO2和0.5mol O2；(丙)2molsO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是()A容器内压强p：p甲p丙2p乙BSO3的质量m：m甲m丙2m乙Cc(SO2)与c(O2)之比k：k甲k丙k乙D反应放出或吸收热量
10、的数值Q：Q甲Q丙2Q乙解析 甲和丙达到的平衡是同种平衡，所以压强p甲p丙，SO3的质量m甲m丙，乙可看做是甲达平衡后，取出一半物质，浓度变为原来的12，压强降为原来的12后形成的，平衡向气体增多的方向移动，压强在减小后的基础上增大，SO3的量减小，所以2p乙p甲，SO3质量2m乙m甲，A错误，B正确；在三个过程中，甲、乙中SO2和O2投料比为21，又按照21反应，而丙中SO2和O2按21生成，所以三者达平衡时SO2和O2的浓度比均为21，C错误；甲和丙达平衡时生成的SO3和分解的SO3物质的量不一定相等，所以吸放热数值不一定相等，D错误。答案 B5.2012重庆理综，13在一个不导热的密闭反
11、应器中，只发生两个反应：a(g)b(g)2c(g)H10进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功)，下列叙述错误的是()A等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变B等压时，通入z气体，反应器中温度升高C等容时，通入惰性气体，各反应速率不变D等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大解析 本题要特别注意题干中的信息“不导热的密闭反应器”。A项，等压时，通入惰性气体，气体的体积增大，平衡x(g)3y(g)2z(g)(H20)向左移动，反应放热，反应体系的温度升高，由于该反应容器是一个不导热的容器，所以平衡a(g)b(g)2c(g)也向左(吸热方向)移动，c的物质的量减小，故A不正确；B项，等压时
12、，通入z气体，增大了生成物的浓度，平衡x(g)3y(g)2z(g)向左移动，由于该反应的逆反应是放热反应，所以反应器的温度升高，B项正确；等容时，通入惰性气体，各反应物和生成物的物质的量没有变化，即各组分的浓度没有发生变化，所以各组分的反应速率不发生变化，C项正确；等容时，通入z气体，增大了生成物z的浓度，平衡逆向移动，所以y的物质的量浓度增大，D项正确。答案 A6700时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2t1)：反应时间/minn(CO)/moln(H2O)/mol01.200.6
13、0t10.80t20.20下列说法正确的是()A反应在t1min内的平均速率为v(H2)0.40t1 molL1min1B保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60mol CO和1.20mol H2O，达到平衡时n(CO2)0.40molC保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO的转化率增大，H2O的体积分数增大D温度升高至800，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应解析 A项，反应到t1min时消耗的CO为0.40mol，则生成的H2也为0.40mol，则用H2表示该反应的平均速率为v(H2)0.402t1 0.20t1molL1
14、min1；B项，由于CO、H2O的化学计量数相同，向容器中充入1.20mol CO、0.60mol H2O与充入0.60mol CO、1.20mol H2O反应的结果是相同的，生成CO2的物质的量均为0.40mol；C项，向平衡体系中充入H2O(g)，平衡正向移动，CO的转化率增大，但由于H2O的总量增加，本身的转化率减小，所以H2O的体积分数增大；D项，700时该反应的平衡常数K1，温度升高到800时K变为0.64，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应。答案 BC常考点三 化学平衡常数及平衡转化率命题指数：通考法 1.化学平衡常数(1)代入化学平衡常数表达式的各物质的浓度为平
15、衡浓度，而不是初始浓度。(2)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，即反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率越小。(3)化学平衡常数K只与温度有关，与浓度、压强无关。若反应的H0，升温，化学平衡正向移动，K值增大。(4)K应用于判断平衡移动的方向：当QcK，反应向逆反应方向进行。(5)K用于计算平衡浓度、物质的量分数、转化率等。2平衡转化率含义：平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比，用来表示反应限度。达平衡时，某一反应物的转换率(%)反应物的消耗浓度mol/L反应物的起始浓度mol/L100%反应物的消耗量m
16、ol反应物的起始量mol100%气体消耗的体积L或mL气体起始的体积L或mL100%如，对于反应：aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，反应物A的转化率可表示为：(A)A的初始浓度A的平衡浓度A的初始浓度100%3“三段式”的运用化学平衡的有关计算在解题过程中经常用“起始量、转化量、某时刻量”的解题模式来分析、解决问题。晓考题7.(2011全国卷)在容积可变的密闭容器中，2mol N2和8mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于()A5%B10%C15%D20%解析 根据题意可知，发生反应的氢气的物质的量为8mol25%2mol，因此
17、可得下列“三段式”：N2 3H2 2NH3初始/mol:2 8 0转化/mol:232 43平衡/mol:436 43在同温同压下，气体的体积比等于物质的量之比，因此平衡时氮气的体积分数等于其物质的量分数，即为4343643 100%15%。答案 C8(2010北京)某温度下，H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)的平衡常数K 94。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。起始浓度甲乙丙c(H2)/(molL1)0.010 0.020 0.020c(CO2)/(molL1)0.010 0.010 0.020下列判断不正确的是()A平衡时
18、，乙中CO2的转化率大于60%B平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%C平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012molL1D反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢解析 本题考查化学平衡常数及转化率的计算，意在考查考生对数据的分析和处理能力。设平衡时甲中CO2的转化浓度为xmolL1，则平衡时H2、CO2、H2O、CO的浓度分别为(0.01x)molL1、(0.01x)molL1、xmolL1、xmolL1，根据平衡常数Kxx0.01x0.01x 94，解得x0.006，则甲中CO2的转化率为0.0060.01 100%60%，由于乙相对于甲增大了c(H2)，因此CO2的
19、转化率增大，A项正确；设平衡时丙中CO2的转化浓度为ymolL1，则平衡时H2、CO2、H2O、CO的浓度分别为(0.02y)molL1、(0.02y)molL1、ymolL1、ymolL1，根据平衡常数Kyy0.02y0.02y94，解得y0.012，则丙中CO2的转化率为0.0120.02 100%60%，B项正确；平衡时甲中c(CO2)0.010.0060.004(molL1)，丙中c(CO2)0.020.0120.008(molL1)，C项错误；反应开始时，丙中反应物浓度最大，反应速率最快，甲中反应物浓度最小，反应速率最慢，D项正确。答案 C常考点四 化学反应速率、化学平衡图像问题命题
20、指数：通考法 1.化学反应速率、化学平衡图像2常见的几种图像(1)速率时间图像对于化学反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)(2)物质的量浓度与时间图像由这类图像可以判断化学方程式由如图可知：2C2A3B(3)百分含量与时间、压强、温度的图像对于化学反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)由可知，T1温度先达到平衡，故T1T2，升温C%增加，则H0。由可知，p1先达到平衡，p1p2，加压，C%增加，mnpq。由可知，p1先到达平衡，p1p2，而C%不变，说明mnpq，或加入了催化剂。由中A、B两线可知，p1p2，mnpq。由C、B两线可知，T1T2，H0。晓考题9.2012江苏化学，
21、10下列有关说法正确的是()A.CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的H0B.镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比不加镀层更容易生锈C.N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H0，A错；镀铜铁制品镀层受损后，可形成FeCu原电池，铁作负极，反应速率加快，B正确；N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，升高温度，化学反应速率增大，平衡逆向移动，H2转化率降低，C错；水的电离吸热，D错。答案 B10.2012安徽理综，9一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)2CO(g)催化剂2CO2(g)S(l)H0若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法
22、正确的是()A平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变B平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快C平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率D其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变解析 该反应为气体体积减小的反应，平衡前，随着反应的进行，容器内压强逐渐变小，A项错误；因硫单质为液体，分离出硫对正反应速率没有影响，B项错误；其他条件不变，升高温度平衡向左移动，SO2的转化率降低，C项错误；该反应的平衡常数只与温度有关，使用催化剂对平衡常数没有影响，D项正确。答案 D11(2012北京朝阳联考)对于可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)Hp2，从图中分析得出压强增
23、大，氨气的体积分数减少，与方程式不符，A项错误；由于合成氨的反应为放热反应，温度升高有利于平衡向逆反应方向移动，而B图中N2的转化率增大，不符合题意，不正确；增大平衡体系中N2的浓度，即增加反应物浓度，开始时正反应速率加快，逆反应速率不变，C项正确；合成氨时使用催化剂，反应速率加快，D图不符合题意，错误。答案 C易错点透析易错总结分析导你正确方向(对应学生用书P032)易错总结1.易错误地认为增大压强一定增大化学反应速率，压强对化学反应速率的影响原因是引起了气态物质的浓度的改变。2决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，而不是温度、催化剂、压强、浓度等这些外界条件。3比较反应速率大小时，
24、单位要统一，要用同一种物质表示。4平衡正向移动v正不一定加快，v逆不一定减慢。5平衡正向移动，反应物浓度不一定减少，生成物浓度不一定增大。6改变条件使平衡右移，反应物的转化率不一定增大。如对于可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，其他条件不变，增大c(N2)使平衡右移，H2的转化率增大，而N2的转化率减小。7对于有固体、纯液体参加或生成的反应，固体、纯液体的浓度视为常数，不应包含在化学平衡常数的表达式中。8平衡常数对于同一个可逆反应，当化学计量数调整时，其数学表达式应做相应变化。对于一个确定的可逆反应，影响平衡常数的因素只有温度，误认为只要平衡移动，平衡常数就发生变化。9在含量时间曲线
25、中，先出现拐点则先达到平衡，说明该曲线表示的温度较高或压强较大，不能错误地认为图像中上方的曲线温度一定高或压强一定大。10t1时刻不一定是加入了催化剂，也可能是等体积的反应，增大了压强。易错分析易错题1 下列体系加压后，对化学反应速率没有影响的是()A2SO2O22SO3BCOH2O(气)CO2H2CCO2H2OH2CO3DH2OCH3COOOHCH3COOH错解分析 该题易错选B，增加压强，对化学反应速率的影响和对化学平衡的影响易混淆。正确答案 D易错题2 若CCO22CO(正反应为吸热反应)，反应速率为v1；N23H22NH3(正反应为放热反应)，反应速率为v2。对于上述两个反应，当温度升
26、高时，v1和v2的变化情况为()A都增大 B都减小 Cv1增大，v2减小 Dv1减小，v2增大错解分析 温度对反应速率和温度对化学平衡的影响理解混淆，误以为升高温度，对吸热反应，其速率是增加的；对放热反应，其速率是降低的。正确答案 A易错题3 恒温下，反应aX(g)bY(g)cZ(g)达到平衡，把容器体积压缩至原来的1/2，且达到新平衡时，X的物质的量浓度从0.1molL1增大到0.19molL1，下列判断正确的是()AabcBabc。正确答案 A易错题4 在一定温度下的密闭容器中，当物质的下列物理量不再变化时，表明反应A(s)2B(g)C(g)D(g)已达平衡的是()A混合气体的压强B混合气
27、体的密度CB的物质的量浓度 D气体的总物质的量错解分析 对平衡状态的判断掌握不清楚，忽略A的状态，把反应看做前后两边气体体积不相等，导致错选AD。正确答案 BC易错题5 将物质的量均为2.00mol的A、B混合，发生如下反应：2A(g)B(g)2C(g)，在反应过程中C的物质的量分数随温度变化如图所示：(1)T0对应的v(正)和v(逆)的关系是_。(2)此反应的正反应为_热反应。(3)a、b两点正反应速率的大小关系是_。(4)温度Ta(4)反应未达到平衡状态，还在向正反应方向进行，即v(正)v(逆)，故C的物质的量分数逐渐增大(5)1.33mol审题面面观规范审题答题领你志在必得(对应学生用书
28、P033)答卷投影例1：对于合成氨反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4kJmol1。下列图像正确的是()规范审答规范审题注意升温、速率的变化趋势注意增压后，v正、v逆的变化仔细分析增压，升温时，纵坐标的变化规范审答标准答案解析 A项中，根据先拐先平衡，温度高时达到平衡的时间短，且温度高时，氨气的百分含量低，说明生成氨气的反应是放热反应，A正确；B项中升高温度，正、逆反应速率都变大，B错；C项中，因为合成氨的反应是气体体积减小的反应，压强增大，平衡正向移动，v正应该大于v逆，C错；D中利用“定一议二”判断，定温时，压强增大，平衡正向移动，氢气的转化率增加，定压时，温度升高，平衡向吸
29、热反应方向(即逆向)移动，氢气的转化率应该降低，D错。错因分析 本题易错选B或C。错因是化学平衡移动原理与图像不对应，或看不懂图像。答案 A答卷投影例2：2012四川理综，12，6分 在体积恒定的密闭容器中，一定量的SO2与1.100mol O2在催化剂作用下加热到600 发生反应：2SO2O2催化剂2SO3；H0。当气体的物质的量减少0.315mol时反应达到平衡，在相同温度下测得气体压强为反应前的82.5%。下列有关叙述正确的是()A.当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时反应达到平衡B.降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大C.将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中，得到
30、沉淀的质量为161.980gD.达到平衡时，SO2的转化率为90%规范审答规范审题均为正反应速率降温，平衡向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率只有SO3可与BaCl2溶液反应由三段式计算可得结果规范审答标准答案解析 A项，SO2的消耗速率和SO3的生成速率均为正反应速率；B项，降低温度，该平衡正向移动，故正反应速率减小程度小于逆反应速率减小程度；C项和D项可以通过以下计算来判断：2SO2 O2 催化剂 2SO3n(起始)n(SO2)起1.100mol 0n(转化)0.630mol 0.315mol 0.630moln(平衡)n(SO2)起0.630mol 0.785mol 0.630mo
31、l由题意可得nSO2起0.6300.7850.630nSO2起1.100100%82.5%n(SO2)起0.700molSO2的转化率0.630 mol0.700 mol100%90%将平衡混合气体通入BaCl2溶液中，只有SO3可以与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀，则m(BaSO4)0.630mol233 g/mol146.790 g。答案 D特别关注“四步”突破平衡图像题有关化学平衡、化学反应速率的图像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”四步法解答。第一步，看特点。即分析可逆反应方程式，观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应，还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应，还是吸热反应)等。第二步，识图像。即识别图像类型，横坐标和纵坐标的含义、线和点(平台、折线、拐点等)的关系。利用规律“先拐先平，数值大”判断，即曲线先出现拐点，先达到平衡，其温度、压强越大。第三步，联想化学反应速率、化学平衡移动原理，特别是影响因素及使用前提条件等。第四步，图像与原理整合。逐项分析图像，重点看图像是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡原理。
