1、化学反应的速率与化学平衡【考情分析】一、考纲要求1.了解化学反应速率的概念、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大作用。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。二、命题趋向化学反应速率和化学平衡部分内容与旧大纲相比，增加了“了解催化剂的作用”等要求，并且引入了“平衡常数的含义和相关计算”等新增考点，删除了“理解勒夏特列原理的
2、含义”的要求，在知识点要求的表述上也有一些变化，主要是更加强调这部分知识在生产、生活和科学研究领域的重要作用。化学反应速率和化学平衡知识一直是高考化学中考查的热点内容，化学平衡问题也比较容易设计出综合性强、难度大的试题。在复习中一是要注意对基础知识的理解，特别是要理解好化学平衡的含义；二是要注意在做题时总结解题的基本规律，同时也要提高利用这些原理分析生产、生活和科学研究领域中具体问题的能力。复习时要在掌握各个知识点的基础上，学会运用平衡的观点理解知识点之间的联系，建立知识网络体系，提高运用知识解决问题的能力。需要提醒考生注意的是近几年高考化学试题中均涉及到了有关平衡常数的计算和应用问题，预计在
3、2013年高考中还会有这种题型。【知识归纳】（一）化学反应速率1表示方法：用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。v = c/t2单位：mol/(Ls) ；mol/(Lmin)；mmol/(Ls)。3相互关系：4NH3 + 5O24NO + 6H2O(g)v(NH3):v(O2): v(NO) : v(H2O) = 4:5:4:6 （二）影响化学反应速率的因素1内因：反应物本身的性质。2外因：浓度、压强、温度、催化剂等。（三）化学平衡1概念：在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态叫化学平衡状态。2特点：“等”处于密闭体系的可
4、逆反应，化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等。即v(正)=v(逆)O。这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。“定”当一定条件下可逆反应一旦达平衡(可逆反应进行到最大的程度)状态时，在平衡体系的混合物中，各组成成分的含量(即反应物与生成物的物质的量，物质的量浓度，质量分数，体积分数等)保持一定而不变(即不随时间的改变而改变)。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据。“动”指定化学反应已达化学平衡状态时，反应并没有停止，实际上正反应与逆反应始终在进行，且正反应速率等于逆反应速率，所以化学平衡状态是动态平衡状态。“变”任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的(与浓度、压强、温度等
5、有关)。而与达平衡的过程无关(化学平衡状态既可从正反应方向开始达平衡，也可以从逆反应方向开始达平衡)。当外界条件变化时，原来的化学平衡即被打破，在新的条件不再改变时，在新的条件下建立起新的化学平衡。新平衡时正、逆反应速率，各组成成分的含量均与原平衡不同。3化学平衡常数（1）化学平衡常数的数学表达式：在一定条件下，可逆反应：aA+bB=cC+dD达到化学平衡时，（2）化学平衡常数表示的意义：平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小，K值越大，反应进行越完全，反应物转化率越高，反之则越低。（3）影响因素：K只是温度的函数，如果正反应为吸热反应，温度升高，K值增大；如果正反应为放热反应，温度
6、升高，K值减小。（四）平衡移动原理如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。它是浓度、压强和温度等外界条件对平衡移动影响的概括和总结，只适用于已经达到平衡状态的可逆反应，未处于平衡状态的体系不能用此原理分析，但它也适用于其他动态平衡体系，如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等。催化剂能够同等程度地增加正反应速率和逆反应速率，因此它对化学平衡的移动没有影响。（五）有关化学平衡的基本计算(1)物质浓度的变化关系反应物：平衡浓度起始浓度转化浓度生成物：平衡浓度起始浓度+转化浓度其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。(2)反应的转化率
7、()：100(3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论：恒温、恒容时： ；恒温、恒压时：n1/n2=V1/V2(4)计算模式浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) 起始 m n 0 0 转化 ax bx cx dx 平衡 m-ax n-bx cx dx(A)=（ax/m）100 (C)100(3)化学平衡计算的关键是准确掌握相关的基本概念及它们相互之间的关系。化学平衡的计算步骤，通常是先写出有关的化学方程式，列出反应起始时或平衡时有关物质的浓度或物质的量，然后再通过相关的转换，分别求出其他物质的浓度或物质的量和转化率。概括为：建
8、立解题模式、确立平衡状态方程。说明：反应起始时，反应物和生成物可能同时存在；由于起始浓度是人为控制的，故不同的物质起始浓度不一定是化学计量数比，若反应物起始浓度呈现计量数比，则隐含反应物转化率相等，且平衡时反应物的浓度成计量数比的条件。起始浓度，平衡浓度不一定呈现计量数比，但物质之间是按计量数反应和生成的，故各物质的浓度变化一定成计量数比，这是计算的关键。（六）几个应注意的问题1等效平衡：在两种不同的初始状态下，同一个可逆反应在一定条件(定温、定容或定温、定压)下分别达到平衡时，各组成成分的物质的量(或体积)分数相等的状态。在恒温恒容条件下，建立等效平衡的一般条件是：反应物投料量相当；在恒温恒
9、压条件下，建立等效平衡的条件是：相同反应物的投料比相等。2平衡移动的思维基点(1)“先同后变”，进行判断时，可设置相同的平衡状态(参照标准)，再根据题设条件观察变化的趋势；(2)“不为零原则”，对于可逆反应而言，无论使用任何外部条件，都不可能使其平衡体系中的任何物质浓度变化到零。3速率平衡图象题的解题策略首先要看清楚横轴和纵轴意义(特别是纵轴。表示转化率和表示反应物的百分含量情况就完全相反)以及曲线本身属等温线还是等压线(当有多余曲线及两个以上条件时，要注意“定一议二”)；然后找出曲线上的特殊点，并理解其含义(如“先拐先平”)；再根据纵轴随横轴的变化情况，判定曲线正确走势，以淘汰错误的选项。具
10、体情况如下：（1）对于化学反应速率的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物一般生成物多数以原点为起点。抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应。升高温度时，v(吸)v(放)，在速率-时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增，增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。注意终点。例如在浓度-时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。（2）对于化学平衡的
11、有关图象问题，可按以下的方法进行分析：认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒沙特列原理挂钩。紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸热还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。先拐先平。例如，在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。【考点例析】例1把下列四种X溶液分别加入盛有10 mL 2 molL-1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50 mL，此时，
12、X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（ ）A1020 mL 3 moLL-1的X溶液 B2030 mL 2 moLL-1的X溶液C2010 mL 4 moLL-1的X溶液 D1010 mL 2 moLL-1的X溶液解析：化学反应速率随浓度的增大而加快，随浓度的降低而减慢。当在其他条件相同的情况下，温度高化学反应速率快，温度低化学反应速率慢。对本题，要比较反应速率的大小，在其他条件不变的情况下，比较速率大小，先比较浓度的大小。此时，浓度必须是混合后的浓度，由于混合后各烧杯中盐酸浓度相等，所以只要求出X的浓度是最大者反应最快，然后比较温度的高低。因反应后溶液体积为50 mL，所以X的物质的量最
13、大者即为浓度最大。通过观察可知，混合后，A、B选项中X的浓度最大，但是二者温度不同，A项中10，B项中20，故选项B中化学反应的速率最大。答案：B例2反应E + F = G在温度T1下进行，反应M + N = K在温度T2下进行，已知T1T2，且E和F的浓度均大于M和N的浓度（其他条件均相同），则两者的反应速率（ ）A前者大 B后者大 C一样大 D无法判断解析：在比较反应速率时，应主要比较反应物的性质，即内因。例如H2与F2的反应和H2与I2的反应，即使后者浓度大且温度高，反应速率也应是前者快，这是由F2和I2的化学性质的活泼程度（或其氧化能力）决定的。所以本题应为无法判断。答案：D例3一定温
14、度下，某一密闭恒容的容器内可逆反应：A(s)+3B(g)2C(g)达到平衡状态的标志是（ ）AC的生成速率与C的分解速率相等 B容器内混合气体的密度不随时间而变化C单位时间内生成n mol A，同时生成3n mol B DA、B、C的分子数之比为1:3:2解析：选项A中，C的生成速率与分解速率分别就是该反应中C的正、逆反应速率，由于相等，说明该反应已达到化学平衡；容器中气体的总质量不变，容器的容积不变，无论是否达到平衡，混合气体的密度不会改变，因此B中所述不是化学平衡状态；对于该可逆反应，不论是否平衡，只要生成n mol A的同时必然生成3n mol B，它们仅表明了该反应的逆反应速率，因此选
15、项C不能判断是否达到化学平衡状态；而选项D并不能说明反应混合物中A、B、C浓度不变，也无法判断该反应是否达到化学平衡状态。答案：A例4将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(s) + B(g)2C(g)，若2 s后测得C的浓度为0.6 mol/L，现有下列几种说法，其中正确的是（ ） 用物质A表示的反应速率的平均速率为0.3 mol/(Ls) 用B表示的反应的平均速率为0.6 mol/(Ls) 2 s时物质A的转化率为70% 2 s时物质B的浓度为0.7 mol/LA B C D解析：解题时先利用所给条件列出反应式：2 A(s) + B(g
16、) 2 C(g)起始浓度 mol/L 2 1 0变化浓度 mol/L 0.6 0.3 0.62s后浓度 mol/L 2-0.6 1-0.3 0.6根据化学反应速率的定义：(A)=0.3mol/(Ls)，(B)=0.15mol/(Ls)依据转化率的定义：A的转化率 = 100% = 100% = 30% 而2 s时B的浓度为0.7 mol/答案：B例4.用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下： 3SiCl4(g)2N2(g)6H2(g) Si3N4(s)12HCl(g) Q(Q0) 完成下列填空：(1)在一
17、定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2 L，3 min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.80 g，则H2的平均反应速率_ mol(Lmin)；该反应的平衡常数表达式K=_(2)上述反应达到平衡后，下列说法正确的是_。 a其他条件不变，压强增大，平衡常数K减小 b其他条件不变，温度升高，平衡常数K减小 c其他条件不变，增大Si3N4物质的量平衡向左移动 d其他条件不变，增大HCl物质的量平衡向左移动(3)一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是_。 a3v逆(N2)=v正(H2) bv正(HCl)=4v正(SiCl4) c混合气体密度保持不变 dc(N2)：c(H
18、2)：c(HCl)=1：3：6 （4）若平衡时H2和HCl的物质的量之比为，保持其它条件不变，降低温度后达到新的平衡时，H2和HCl的物质的量之比_(填“”、“=”或“”)。解析：本题考查化学反应速率与化学平衡，意在考查考生的思维能力和分析、推理能力。(31)由方程式可知固体(Si3N2)质量增加2.80 g 时，消耗n(H2)=2.80 g/140 gmol16=0.12 mol，故v(H2)=0.12 mol/(2 L3 min)=0.02 mol/(Lmin)；利用反应方程式可直接写出反应的平衡常数表达式。(32)因反为放热反应，故反应达到平衡后，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，b
19、正确；温度不变，加压或改变反应物的浓度等，平衡常数不变，a错误；其它条件不变，增加固体Si3N2 ，平衡不移动，d正确。(33)利用化学反应速率之比等于化学方程式计量系数比，可知a项叙述表示v(正）=V(逆），表示达到平衡状态；b项均表示正反应，无论反是否处于平衡状态，都成立；d项表示浓度关系，与是否达到化学平衡无关；混合气体密度不变，说明容器中气体质量不变，说明此时已达到化学平衡，c项表示达到化学平衡状态。(34)降低温度，化学平衡向正向移动，变小答案： 0.02 、 ； 32.bd 33.ac ； 34.例5已知A(g)B(g) C(g)D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：|温度/ 7
20、0090083010001200平衡常数1.71.11.00.60.4回答下列问题： (1)该反应的平衡常数表达式K= ，DH 0(填“”“”“ =”)； (2)830 时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0003 molL1s1。，则6s时c(A)= molL1， C的物质的量为 mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为 ，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为 ； (3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母)： a压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变
21、c. c(A)不随时问改变 d.单位时间里生成c和D的物质的量相等 (4)1200 时反应C(g)D(g) A(g)B(g)的平衡常数的值为 。解析：(1)因平衡常随温度的升高而降低，因而DH0；(2) c(A，起)=0.20 mol/5 L=0.04 mol/L，由v(A)可得c(A)=0.018 mol/L，c(A，末)= c(A，起)- c(A)=0.022 mol/L；或直接写“三段式”可得计算所需数据；因体积没变，加入的氩气不引起各物质浓度变化，因而转化率不变；(3)a、b、d本来就是不会随反应变化的量，不能作为平衡的标志。(4)方程式颠倒，平衡常数为倒数关系，K=1/0.4=2.5
22、。答案：(1)(2)0.0220.0980%80%(3)c(4)2.5【专题训练】一、选择题1(2013山东卷12)对于反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0，在其他条件不变的情况下()A加入催化剂，改变了反应的途径，反应的H也随之改变B改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变C升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变D若在原电池中进行，反应放出的热量不变解析：分析题给化学反应的特点，包括反应前后化学计量数的关系、H的正负等，再结合化学平衡原理及原电池知识分析热量的变化。A项，加入催化剂，改变了反应物和生成物的活化能，从而改变反应的途径，但反应的H只与反应物、生成物的总能量
23、有关，并不发生改变。B项，该反应前后气体的总物质的量不变，改变压强，平衡不发生移动，因此反应放出的热量不变。C项，升高温度，反应速率加快，平衡逆向移动，反应放出的热量减少。D项，原电池反应中，化学能主要转化为电能，因此反应放出的热量将减少。答案：B点拨：知识：外界条件(如温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响及反应过程中热量的变化；原电池反应的实质。试题难度：中等。2(2013全国大纲7)反应X(g)Y(g)2Z(g)H0C相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol C，达到平衡时，C的转化率大于80%D相同温度下，起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol
24、 C，反应达到平衡前v(正)0，xM(g)N(g)3Q(g)H2。反应中各物质与反应中各物质均不发生反应。在某容器里只进行反应，M的转化率与温度、压强的关系如图所示。下列对W容器中进行的反应推断合理的是()A反应一定是自发反应，反应一定是非自发反应B若容器内温度保持不变，则v正(B)v逆(C)23C若恒压条件下，充入N，则C的物质的量减小D升高温度，两个反应的平衡常数都减小解析：根据图像知，反应的正反应是放热反应，H20，且正反应是气体分子数增大的反应，x1。B项，绝热容器的温度不变，说明两个反应都达到平衡状态，即v正(B):v正(C)2：3，v正(C)v逆(C)，则v正(B) :v逆(C)2
25、:3，B项正确；C项，恒压条件下，充入N，反应的平衡正向移动，则放热量增多，对反应而言，平衡也正向移动，即C的物质的量增大，C项错误；D项，升高温度，反应的平衡常数增大，反应的平衡常数减小，D项错误。答案：B点拨：本题考查化学平衡原理和反应方向的判断，意在考查考生对知识的综合运用能力。A曲线b所对应的投料比为31BM点对应的平衡常数小于Q点CN点对应的平衡混合气中碳酸甲乙酯的物质的量分数为0.58DM点和Q点对应的平衡混合气体的总物质的量之比为21解析：本题考查化学平衡知识，考查考生分析图像的能力和知识应用能力。难度较大。加入的碳酸乙酯越多，平衡正向移动，碳酸甲酯的转化率越高，故曲线b对应1:
26、1投料，A错；由图知，温度越高，碳酸甲酯的转化率越大，平衡常数越大，M点的温度高于Q点，故M点平衡常数大，B错；因曲线b对应1:1投料，在N点时碳酸甲酯转化率与碳酸甲乙酯体积分数相等，C正确；由于反应前后气体的物质的量不变，故两者之比为1:1，D错。答案：C9在一定条件下，反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)在一密闭容器中达到平衡。充入适量氢气，增大容器的体积，维持H2的浓度和容器的温度不变，跟原平衡相比较达到新平衡时CO的转化率将()A增大 B减小C不变 D无法判断解析：保持温度不变，则平衡常数不变，增大容器体积，维持H2的浓度不变，则的值不变，仍等于原平衡常数，平衡不发生移动，故CO
27、的转化率不变，C项正确。答案：C10在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)B(g)xC(g)2D(g)。2 min末该反应达到平衡，生成 0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 molL1，下列判断正确的是()A平衡常数约为0.3BB的转化率为60%CA的平均反应速率为0.3 mol/(Lmin)D若混合气体的密度不变则表明该反应达到平衡状态解析：平衡时，D的浓度是0.8 mol2 L0.4 molL1，则x20.2 molL10.4 molL1，故x1。3A(g)B(g)C(g)2D(g)起始时(molL1)1.
28、50.500平衡时(molL1)0.90.30.20.4将平衡时各物质浓度代入平衡常数表达式，计算得K约为0.15，选项A错误；B的转化率是0.2 molL10.5 molL1100%40%，选项B错误；A的平均反应速率是0.6 molL12 min0.3 mol/(Lmin)，选项C正确；各物质均是气体，且容器体积一定，故无论是否达到平衡，混合气体的密度都是定值，选项D错误。答案：C二、非选择题11(2013广东省深圳市第二次调研31)(1)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H94.4 kJmol1。恒容时，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示。在1 L容器中发生反应，前20 min内
29、，v(NH3)_，放出的热量为_。25 min时采取的措施是_；时段条件下反应的平衡常数表达式为_(用具体数据表示)。(2)电厂烟气脱离氮的主反应：4NH3(g)6NO(g)5N2(g)6H2O(g)，副反应：2NH3(g)8NO(g)5N2O(g)3H2O(g)H0。测得平衡混合气中N2和N2O含量与温度的关系如图。在400600 K时，平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是_，导致这种变化规律的原因是_(任答合理的一条原因)。(3)直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质的。电池反应为4NH33O2=2N26H2O，则负极电极反应式为_。解析：(1)由题给图像可知，前20 min氨的浓度
30、变化为1.00 mol/L，则v(NH3)0.05 mol/(Lmin)，生成NH3的物质的量为1.00 mol，由热化学方程式可知放出热量为47.2 kJ。25 min时，氨的浓度为零，而氮气和氢气的浓度瞬时不变，所以应该是将氨从反应体系中分离出去；时段条件下，氢气浓度为0.75 mol/L，氨气为0.5 mol/L，氮气为0.25 mol/L。(2)由图可知，N2的浓度随温度的升高而减小。(3)由电池反应可知，NH3中的N失电子，所以负极NH3发生氧化反应，正极反应为3O212e6H2O=12OH，总反应减去正极反应得负极反应。答案：(1)0.050 mol(Lmin)147.2 kJ将N
31、H3从反应体系中分离出去(2)随温度升高，N2的含量降低主反应为放热反应，升温使主反应的平衡左移(或者副反应为吸热反应，升温使副反应的平衡右移，降低了NH3和NO浓度，使主反应的平衡左移)(3)2NH36OH6e=N26H2O点拨：本题考查化学平衡和原电池，考查考生判断、分析、探究能力。难度中等。12(2013全国课标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/h01248162025304.915.586.327.318.549.509.529.
32、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(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)0.10a0.0260.0065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，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。解析：通
33、过分析表格中数据，根据压强之比等于物质的量之比入手解决相关问题。(1)要提高A的转化率，应通过改变条件使平衡正向移动，可以从浓度、温度、压强三个方面考虑，可从容器中分离出B、C或扩大容器的体积(降低压强)或升高温度。(2)相同条件下，在密闭容器中气体的压强之比等于物质的量之比，设反应后气体的总物质的量为x，则有，xmol，而气体的物质的量的增加量等于消耗的A的物质的量，故A的转化率为100%()100%，将表中的数据代入公式中可得平衡时A的转化率为100%94.1%；根据化学方程式列出平衡三段式，注意三段式中用的都是浓度，即可求得平衡常数。(3)结合(2)的解析可知n(A)0.10 mol(0
34、.10)mol0.10mol；根据表中的数据，可知a0.10(2)molL10.051 molL1，通过表中的数据可知，在达到平衡前每间隔4 h，A的浓度减少约一半，故反应在12 h时，A的浓度为0.50.026 molL10.013 molL1。答案：(1)升高温度、降低压强(2)100%94.1%A(g)B(g)C(g)起始浓度/molL1 0.10 0 0转化浓度/molL1 0.1094.1% 0.1094.1% 0.1094.1%平衡浓度/molL1 0.10(194.1%) 0.1094.1% 0.1094.1%K1.5 molL1(3)0.100.100.051达到平衡前每间隔4
35、 h，c(A)减少约一半0.013点拨：知识：外界条件对平衡移动的影响、转化率与压强的关系。能力：考查考生分析数据、加工利用数据的能力以及归纳总结能力。试题难度：较大。13(2013广东卷31)大气中的部分碘源于O3对海水中I的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。(1)O3将I氧化成I2的过程由3步反应组成：I(aq)O3(g)=IO(aq)O2(g)H1IO(aq)H(g)=HOI(aq)H2HOI(aq)I(aq)H(aq)=I2(aq)H2O(l)H3总反应的化学方程式为_，其反应热H_。(2)在溶液中存在化学平衡：I2(aq)I(aq)I(aq)，其平衡常数表达式为_。(3)
36、为探究Fe2对O3氧化I反应的影响(反应体系如图1)，某研究小组测定两组实验中I浓度和体系pH，结果见图2和下表。编号反应物反应前pH反应前pH第1组O3I5.211.0第2组O3IFe25.24.1第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是_。图1中的A为_。由Fe3生成A的过程能显著提高I的转化率，原因是_。第2组实验进行18 s后，I浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)_。Ac(H)减小Bc(I)减小CI2 (g)不断生成Dc(Fe3)增加(4)据图2，计算318 s内第2组实验中生成I的平均反应速率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。解析：利用盖斯定律、化学反应速率、化学平衡的影响
37、因素等分析及计算，逐步解决问题。(1)根据盖斯定律，由可得总反应为2I(aq)O3(g)2H(aq)=I2(aq)O2(g)H2O(l)，则HH1H2H3。(2)所给反应的平衡常数表达式为K。(3)第1组实验中，pH升高是因为反应消耗了H。图1中的A为Fe2，由Fe3生成Fe2的过程中，I被氧化为I2，因此I的转化率显著提高。导致I浓度下降的原因是c(Fe3)增加，使c(I)减小，平衡I2(aq)I(aq)I(aq)逆向移动。(4)v(I)5.5104mol(Ls)1。答案：(1)O3(g)2I(aq)2H(aq)=O2(g)I2(aq)H2O(l)H1H2H3(2)K(3)H被消耗，其浓度降
38、低Fe2Fe3氧化I生成I2，使I的转化率显著提高BD(4)反应时间：18 s3 s15 s，I浓度变化：11.8103molL13.5103molL3molL18.3103molL1，v(I)5.5104mol(Ls)1点拨：知识：反应热、化学反应速率、化学平衡常数。能力：考查考生对化学反应原理的理解能力。试题难度：中等。14(2013山东卷29)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应：TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)H0(I)反应()的平衡常数表达式K_，若K1，向某恒容容器中加入1 mol I2 (g)和足量Ta
39、S2(s)，I2 (g)的平衡转化率为_。(2)如图所示，反应()在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2 (g)，一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体，则温度T1_T2(填“”“”或“”)。上述反应体系中循环使用的物质是_。(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化成H2SO3，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为_，滴定反应的离子方程式为_。(4)25时，H2SO3HSOH的电离常数Ka1102molL1，则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh_molL1，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液
40、中将_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析：结合题给可逆反应的特点，应用化学平衡移动原理，分析化学平衡、电离平衡和水解平衡问题。(1)反应()中，TaS2为固体，则平衡常数表达式Kc(TaI4)c(S2)/c2(I2)。设平衡时，I2转化的物质的量为x，则有TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g)起始/mol 1 0 0转化/mol x 0.5x 0.5x平衡/mol 1x 0.5x 0.5x此时平衡常数K为1，则有(0.5x)(0.5x)/(1x)21，从而可得x2/3 mol，I2(g)的转化率为(2/3 mol)/1 mol100%66.7%。(2)由题意可知，未提纯的TaS
41、2粉末变成纯净TaS2晶体，要经过两步转化：TaS22I2=TaI4S2，TaI4S2=TaS22I2，即反应()先在温度T2端正向进行，后在温度T1端逆向进行，反应()的H大于0，因此温度T1小于T2，该过程中循环使用的是I2。(3)淀粉遇单质I2显蓝色，利用I2溶液滴定H2SO3时，常用淀粉作指示剂，达到终点时，溶液由无色变成蓝色，滴定反应的离子方程式为I2H2SO3H2O=4H2ISO。(4)H2SO3的电离常数Kac(HSO)c(H)/c(H2SO3)1102 molL1，水的离子积常数KWc(H)c(OH)11014mol2L2，综上可得Kac(HSO)KW/c(H2SO3)c(OH
42、)。NaHSO3溶液中HSO的水解反应为HSOH2OH2SO3OH，则水解平衡常数Khc(H2SO3)c(OH)/c(HSO)KW/Ka(11014mol2L2)/(1102molL1)11012molL1。NaHSO3溶液中加入少量I2，二者发生氧化还原反应，溶液中c(HSO)减小，HSO的水解程度增大，c(H2SO3)/c(HSO)将增大。答案：(1)c(TaI4)c(S2)/c2(I2)66.7%(2)I2(3)淀粉I2H2SO3H2O=4H2ISO(4)11012增大点拨：知识：平衡常数及转化率；平衡移动及影响因素；氧化还原滴定及指示剂的选择；电离平衡常数和水解平衡常数的计算。能力：考查考生的综合应用能力、分析问题和解决问题的能力，以及简单计算的能力。试题难度：较大。高考资源网版权所有！投稿可联系QQ：1084591801