2019-2020年高考化學二輪復習 上篇 專題突破方略 專題二 基本理論 第六講 化學反應速率與化學平衡學案.doc
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2019-2020年高考化學二輪復習 上篇 專題突破方略 專題二 基本理論 第六講 化學反應速率與化學平衡學案xx高考導航適用于全國卷最新考綱高頻考點高考印證命題趨勢1.了解化學反應速率的概念、反應速率的定量表示方法。2了解催化劑在生產、生活和科學研究領域中的重大作用。3了解化學反應的可逆性。4了解化學平衡建立的過程。理解化學平衡常數(shù)的含義,能夠利用化學平衡常數(shù)進行簡單的計算。5理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應速率和化學平衡的影響,認識并能用相關理論解釋其一般規(guī)律。6了解化學反應速率和化學平衡的調控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用。7以上各部分知識的綜合應用?;瘜W反應速率及影響因素xxT28xxT9xxT281化學反應速率與化學平衡常結合起來進行考查;化學平衡的影響因素及在外界條件改變時平衡移動的方向,是考查化學平衡的必考點,此類問題在選擇題和非選擇題中均可能出現(xiàn),試題常常與化學平衡圖像相結合進行考查。2化學平衡狀態(tài)的判斷是高考??键c,考查角度多樣,但都是圍繞v(正)和v(逆)是否相等、物質的濃度是否變化來判斷?;瘜W平衡常數(shù)從表達式的書寫到有關計算都有考查,預計今后仍將延續(xù)近年的命題形式和特點?;瘜W平衡狀態(tài)及影響因素xxT28xxT28化學平衡常數(shù) 及有關計算xxT28xxT28考點一化學反應速率及影響因素學生用書P251對化學反應速率計算公式的剖析v(B)(1)濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質,不適用于固體和純液體。(2)化學反應速率是某段時間內的平均反應速率,而不是瞬時速率,且計算時取正值。(3)同一反應用不同的物質表示反應速率時,數(shù)值可能不同,但意義相同。不同物質表示的反應速率之比等于其化學計量數(shù)之比。(4)對于可逆反應,反應進行的凈速率是正、逆反應速率之差,當達到平衡時,凈速率為零。2分析有氣體參與的化學反應的反應速率(1)恒溫時,壓縮體積壓強增大氣體反應物濃度增大反應速率增大。(2)恒溫恒容時充入氣體反應物氣體反應物濃度增大(壓強也增大)反應速率增大。充入“惰性”氣體總壓強增大氣體反應物濃度未改變反應速率不變。(3)恒溫恒壓時,充入“惰性”氣體體積增大氣體反應物濃度減小反應速率減小。3外界條件對可逆反應的正、逆反應速率的影響方向是一致的,但影響程度不一定相同(1)當增大反應物濃度時,v(正)增大,v(逆)瞬間不變,隨后也增大;(2)增大壓強,氣體分子數(shù)減小方向的反應速率變化程度大;(3)對于反應前后氣體分子數(shù)不變的反應,改變壓強可以同等程度地改變正、逆反應速率;(4)升高溫度,v(正)和v(逆)都增大,但吸熱反應方向的反應速率增大的程度大;(5)使用催化劑,能同等程度地改變正、逆反應速率?;瘜W反應速率的影響因素1(概念判斷類)(xx高考福建卷)在不同濃度(c)、溫度(T)條件下,蔗糖水解的瞬時速率(v)如下表。下列判斷不正確的是()A.a6.00B同時改變反應溫度和蔗糖的濃度,v可能不變Cb318.2D不同溫度時,蔗糖濃度減少一半所需的時間相同破題關鍵條件中反應物濃度的變化規(guī)律為等差數(shù)列減小,同溫度下瞬時速率也呈現(xiàn)等差數(shù)列減?。环磻俾孰S溫度升高而加快。解析:選D。由表格知328.2 K時蔗糖水解的瞬時速率與濃度的關系成正比,則0.600/0.4009.00/a,a6.00,A項正確;從題給數(shù)據(jù)看,濃度越大、溫度越高,反應速率越快,當增大濃度同時降低溫度時,瞬時速率可能會不變,B項正確;濃度不變時,b K下反應速率低于318.2 K下的反應速率,故b318.2,C項正確;溫度不同,相同濃度下的平均速率不同,濃度減少一半所需的時間也不同,D項錯誤。互動拓展(1)在其他條件不變時,某反應的反應速率在溫度每升高10 時變?yōu)樵瓉淼?倍,則50 時的反應速率是10 時的_倍。(2)在溶液中進行的某反應,開始反應后,反應速率呈先增大后逐漸減小的趨勢,若不考慮生成催化劑的影響,則該反應為_熱反應。答案:(1)34(2)放(xx河北承德高三模擬)對于反應2C6H5CH2CH3(g)O2(g) 2C6H5CH=CH2(g)2H2O(g)H0,下列說法正確的是()A升溫,正反應速率減小,逆反應速率增大B升溫,正、逆反應速率均增大C加壓,正反應速率減小,逆反應速率增大D加壓,正、逆反應速率均減小解析:選B。升溫,正、逆反應速率均增大,A錯誤,B正確;加壓,正、逆反應速率均增大,C、D錯誤。2(xx高考海南卷改編)10 mL濃度為1 mol/L的鹽酸與過量的鋅粉反應,若加入適量的下列溶液,既能減慢反應速率,又能使氫氣生成量減少的是()AK2SO4 BCH3COONaCCuSO4 DNa2CO3解析:選D。Zn與稀鹽酸發(fā)生反應:Zn2HCl=ZnCl2H2,若加入物質使反應速率減慢,則c(H)減小,產生氫氣的物質的量減小,說明最終電離產生的n(H)減小。A.K2SO4是強酸強堿鹽,不發(fā)生水解,溶液顯中性,溶液中的水對鹽酸起稀釋作用,使c(H)減小,但沒有消耗H,因此n(H)不變;B.CH3COONa與HCl發(fā)生反應:CH3COONaHCl=CH3COOHNaCl,使溶液中c(H)減小,反應速率降低,當反應進行到一定程度,會發(fā)生反應:2CH3COOHZn=(CH3COO)2ZnH2,因此最終不會影響產生氫氣的物質的量;C.CuSO4溶液會與Zn發(fā)生置換反應:CuSO4Zn=CuZnSO4,產生的Cu與Zn和鹽酸構成原電池,會加快反應速率;D.Na2CO3溶液會與鹽酸發(fā)生反應:Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2,使溶液中的c(H)、n(H)都減小,既能使反應速率減慢,又能使產生氫氣的物質的量減小。反應速率的比較與計算1(xx高考北京卷)一定溫度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標準狀況)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)()A06 min的平均反應速率:v(H2O2)3.3102 mol/(Lmin)B610 min的平均反應速率:v(H2O2)3.3102 mol/(Lmin)C反應至6 min時,c(H2O2)0.30 mol/LD反應至6 min時,H2O2分解了50%解析:選C。2H2O22H2OO2。A6 min時,生成O2的物質的量n(O2)1103 mol,依據(jù)反應方程式,消耗n(H2O2)2103 mol,所以06 min時,v(H2O2)3.3102 mol/(Lmin),A正確。B.610 min時,生成O2的物質的量n(O2)0.335103 mol,依據(jù)反應方程式,消耗n(H2O2)0.335103 mol20.67103 mol,610 min時,v(H2O2)1.68102 mol/(Lmin)T2,再根據(jù)不同溫度下達到平衡時c(X)的大小可推出此反應為放熱反應。M點X的轉化率小于W點X的轉化率,因此反應進行到M點放出的熱量小于進行到W點放出的熱量,選項A不正確。T2下,在0t1時間內,v(X) molL1min1,v(Y)v(X) molL1min1,選項B不正確。在T1和T2溫度時,當達到平衡狀態(tài)時,M點v正(M)v逆(M),W點v正(W)v逆(W),溫度高反應速率快,v逆(M)v逆(W),又v逆(W)v逆(N),則v逆(M)v逆(N),則v正(M)v逆(N),選項C正確。M點時在恒容條件下再加入一定量X,相當于增大壓強,平衡正向移動,平衡后X的轉化率增大,選項D不正確。有關化學反應速率的易錯點(1)錯誤地把化學反應速率等同于瞬時速率,化學反應速率是某一段時間內的平均速率,而不是瞬時速率。(2)進行化學反應速率的相關計算時,錯誤地用某物質的物質的量代替物質的量濃度計算,速率大小比較時易忽視各物質的速率的單位是否一致和單位書寫是否正確。(3)錯誤地認為固體和純液體不會改變化學反應速率,實際上不能用固體和純液體物質的變化量表示化學反應速率,但若將固體的顆粒變小(增大固體的接觸面積)則化學反應速率會加快。(4)錯誤地認為只要增大壓強,有氣體參加的反應的化學反應速率一定增大;實際上若反應在密閉固定容積的容器中進行,充入氦氣(或不參與反應的氣體),壓強增大,但氣體反應物的濃度不變,反應速率不變;若反應在密閉可變容積的容器中進行,充入氦氣(或不參與反應的氣體)而保持壓強不變,相當于壓強減小,氣體反應物的濃度減小,反應速率減小。(5)不能正確區(qū)分外界條件對可逆反應的正、逆反應速率的影響趨勢。例如:對Hv逆,則化學平衡向正反應方向(或向右)移動;b若外界條件改變,引起v正K,平衡逆向移動;若QK,平衡不移動;若QK,平衡正向移動。(3)外界條件對平衡移動影響的規(guī)律勒夏特列原理溫度的影響:升高溫度,化學平衡向吸熱反應方向移動;降低溫度,化學平衡向放熱反應方向移動。濃度的影響:增大反應物濃度或減小生成物濃度,化學平衡向正反應方向移動;減小反應物濃度或增大生成物濃度,化學平衡向逆反應方向移動。壓強的影響:增大壓強會使平衡向著氣體體積減小的方向移動;減小壓強會使平衡向著氣體體積增大的方向移動?;瘜W平衡的影響因素1(化學平衡理論應用類)(xx高考四川卷)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應:C(s)CO2(g) 2CO(g)。平衡時,體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關系如下圖所示:已知:氣體分壓(p分)氣體總壓(p總)體積分數(shù)。下列說法正確的是()A550 時,若充入惰性氣體,v正、v逆均減小,平衡不移動B650 時,反應達平衡后CO2的轉化率為25.0%CT 時,若充入等體積的CO2和CO,平衡向逆反應方向移動D925 時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp24.0p總破題關鍵恒壓容器中充入無關氣體,容器容積擴大,相當于壓強減?。蝗舫淙肱c平衡狀態(tài)時比例相同的有關氣體,平衡不移動。解析:選B。A.550 時,若充入惰性氣體,由于保持了壓強不變,相當于擴大了體積,則v正、v逆均減小,平衡正向移動,A項錯誤。B.根據(jù)圖示可知,在650 時,CO的體積分數(shù)為40.0%,根據(jù)反應方程式:C(s)CO2(g) 2CO(g),設開始加入1 mol CO2,反應掉了x mol CO2,則有:C(s)CO2(g) 2CO(g)始態(tài): 1 mol 0變化: x mol 2x mol平衡: (1x) mol 2x mol因此有:100%40.0%,解得x0.25,則CO2的平衡轉化率為100%25.0%,B項正確。C.由圖可知T 時,平衡體系中CO2和CO的體積分數(shù)相等,則在恒壓密閉容器中再充入等體積的CO2和CO,平衡不移動,C項錯誤。D.925 時,CO的體積分數(shù)為96.0%,故Kp23.04p總,D項錯誤?;油卣购闳輻l件下,充入無關氣體,正、逆反應速率如何變化?平衡是否移動?答案:正、逆反應速率均不變,平衡不移動。(xx陜西西安模擬)下列四個圖中,曲線變化情況與所給反應(a、b、c、d均大于0)相對應的是()解析:選C。A項反應的H0,為吸熱反應,壓強不變時升高溫度,平衡正向移動,N2O4的物質的量分數(shù)減小,與圖中一致,溫度不變時增大壓強,平衡逆向移動,N2O4的物質的量分數(shù)增大,與圖中一致,正確;D項起始時增大CO2的物質的量,C的轉化率增大,但CO2的轉化率減小,錯誤。2(xx高考安徽卷)臭氧是理想的煙氣脫硝試劑,其脫硝反應為2NO2(g)O3(g) N2O5(g)O2(g),若反應在恒容密閉容器中進行,下列由該反應相關圖像作出的判斷正確的是()AB升高溫度,平衡常數(shù)減小03 s內,反應速率為v(NO2)0.2 molL1CDt1時僅加入催化劑,平衡正向移動達平衡時,僅改變x,則x為c(O2)解析:選A。A.從能量變化的圖像分析,該反應為放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,A正確。B.依據(jù)化學反應速率的計算公式:v(NO2)0.2 molL1s1,單位不對,B錯誤。C.催化劑會同等程度地改變正、逆反應速率,所以加入催化劑,平衡不移動,C錯誤。D.增大c(O2),平衡逆向移動,NO2的轉化率降低,D錯誤?;瘜W平衡狀態(tài)的判定1(xx山西太原高三調研)可逆反應:2NO2(g) 2NO(g)O2(g)在體積固定的密閉容器中進行,達到平衡狀態(tài)的標志是()單位時間內生成n mol O2的同時生成2n mol NO2單位時間內生成n mol O2的同時生成2n mol NO用NO2、NO、O2表示的反應速率之比為221的狀態(tài)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態(tài)A BC D全部解析:選A。單位時間內生成n mol O2的同時生成2n mol NO2,能說明反應達到平衡狀態(tài);描述的都是正反應方向,無法判斷是否達到平衡狀態(tài);無論達到平衡與否,同向的反應速率之比總是等于化學計量數(shù)之比;混合氣體的顏色不變能夠說明反應達到了平衡狀態(tài);因容器體積固定,密度是一個常數(shù),所以其不能說明反應達到平衡狀態(tài);該反應是一個反應前后氣體體積不等的反應,容器的體積又固定,所以均能說明反應達到平衡狀態(tài)。2下列說法中可以證明反應H2(g)I2(g) 2HI(g)已達平衡狀態(tài)的是()單位時間內生成n mol H2的同時生成n mol HI一個HH鍵斷裂的同時有兩個HI鍵斷裂百分含量w(HI)w(I2)反應速率v(H2)v(I2)v(HI)c(HI)c(H2)c(I2)211溫度和體積一定時,生成物濃度不再變化溫度和體積一定時,容器內的壓強不再變化條件一定時,混合氣體的平均相對分子質量不再變化溫度和體積一定時,混合氣體顏色不再變化溫度和壓強一定時,混合氣體的密度不再變化A BC D解析:選B。對于反應前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應,平均相對分子質量、壓強及密度都不能用來判斷反應是否達到平衡狀態(tài)。有關化學平衡的易錯點(1)混淆化學反應速率變化與化學平衡的移動的關系?;瘜W平衡移動,則化學反應速率一定改變,但化學反應速率改變,化學平衡不一定移動,如催化劑對化學平衡的影響。另外平衡正向移動,不可錯誤地認為逆反應速率一定減小,正反應速率一定增大。(2)混淆勒夏特列原理中的“減弱”。勒夏特列原理:如果改變影響平衡的一個條件,平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。此處的“減弱”是在改變后的基礎上減弱,并不能抵消,更不能超越。(3)混淆化學平衡移動與轉化率的關系?;瘜W平衡正向移動,反應物轉化率不一定增大。(4)化學平衡移動,平衡常數(shù)不一定改變??键c三化學平衡常數(shù)及有關計算學生用書P281“三段式法”解答化學平衡計算題(1)步驟寫出有關化學平衡的反應方程式。確定各物質的起始、轉化、平衡時的量(物質的量或物質的量濃度)。根據(jù)已知條件建立等式關系并做解答。(2)方法如mA(g)nB(g) pC(g)qD(g),令A、B起始物質的量濃度分別為a molL1、b molL1,達到平衡后消耗A的物質的量濃度為mx molL1。mA(g)nB(g) pC(g)qD(g) a b 0 0 mx nx px qx amx bnx px qxK。(3)說明反應物:c(平)c(始)c(變);生成物:c(平)c(始)c(變)。各物質的轉化濃度之比等于化學方程式中化學計量數(shù)之比。轉化率100%。2化學平衡常數(shù)的全面突破(1)化學平衡常數(shù)的意義化學平衡常數(shù)可表示反應進行的程度。K越大,反應進行的程度越大,K105時,可以認為該反應已經進行完全。雖然轉化率也能表示反應進行的程度,但轉化率不僅與溫度有關,而且與起始條件有關。K的大小只與溫度有關,與反應物或生成物的起始濃度的大小無關。(2)化學平衡常數(shù)的兩個應用判斷反應進行的方向若任意狀態(tài)下的生成物與反應物的濃度冪之積的比值為Q,則QK,反應向逆反應方向進行;QK,反應處于平衡狀態(tài);QK,反應向正反應方向進行。判斷反應的熱效應若升高溫度,K值增大,則正反應為吸熱反應;若升高溫度,K值減小,則正反應為放熱反應。(3)在使用化學平衡常數(shù)時應注意不要把反應體系中固體、純液體以及稀水溶液中水的濃度寫進平衡常數(shù)表達式中,但非水溶液中,若有水參加或生成,則此時水的濃度不可視為常數(shù),應寫進平衡常數(shù)表達式中。同一化學反應,化學反應方程式寫法不同,其平衡常數(shù)表達式及數(shù)值亦不同。因此書寫平衡常數(shù)表達式及數(shù)值時,要與化學反應方程式相對應,否則就沒有意義。3等效平衡思想是解決化學平衡類試題最常用的思維方法(1)恒溫、恒容條件下的等效平衡對反應前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應,改變起始加入量時,“一邊倒”(即通過可逆反應的化學計量數(shù)比換算成方程式同一半邊的物質的物質的量)后與原起始加入量相同,則為等效平衡,平衡時各物質的百分含量相同。對反應前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應,改變起始加入量時,“一邊倒”后,投料時各物質的物質的量之比與原起始加入量的比值相同,則為等效平衡,平衡時各物質百分含量相同。(2)恒溫、恒壓條件下的等效平衡如果反應在恒溫、恒壓下進行,改變起始加入量時,只要通過可逆反應的化學計量數(shù)比換算成反應物(或生成物),各物質的物質的量之比與原起始加入量的比值相同,則為等效平衡,平衡時各物質的百分含量相同。有關化學平衡常數(shù)的計算1(化學理論應用類)xx高考全國卷,T28(4)Bodensteins研究了下列反應:2HI(g) H2(g)I2(g)在716 K時,氣體混合物中碘化氫的物質的量分數(shù)x(HI)與反應時間t的關系如下表:t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(1)根據(jù)上述實驗結果,該反應的平衡常數(shù)K的計算式為_。(2)上述反應中,正反應速率為v正k正x2(HI),逆反應速率為v逆k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆為速率常數(shù),則k逆為_(以K和k正表示)。若k正0.002 7 min1,在t40 min時,v正_ min1。(3)由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的關系可用下圖表示。當升高到某一溫度時,反應重新達到平衡,相應的點分別為_(填字母)。破題關鍵(1)反應2HI(g) H2(g)I2(g)的平衡常數(shù)表達式為K,利用三段式表示出各物質的平衡濃度即可得到。(2)由于該反應為等體積反應,故各物質的物質的量分數(shù)之比可換算成濃度之比,即可利用題設公式推導。(3)分解反應2HI(g) H2(g)I2(g)是吸熱反應。升高溫度,v正、v逆都增大,但HI的物質的量分數(shù)減小,而H2、I2的物質的量分數(shù)增大,選取符合條件的點即可。解析:(1)由表中數(shù)據(jù)可知,無論是從正反應方向開始,還是從逆反應方向開始,最終x(HI)均為0.784,說明此時已達到了平衡狀態(tài)。設HI的初始濃度為1 molL1,則:2HI(g) H2(g) I2(g)初始濃度/molL1 1 0 0 轉化濃度/molL1 0.216 0.108 0.108平衡濃度/molL1 0.784 0.108 0.108K。(2)建立平衡時,v正v逆,即k正x2(HI)k逆x(H2)x(I2),k逆k正。由于該反應前后氣體分子數(shù)不變,故k逆k正k正。在t40 min時,x(HI)0.85,則v正0.002 7 min10.8521.95103 min1。(3)因2HI(g) H2(g)I2(g)H0,升高溫度,v正、v逆均增大,且平衡向正反應方向移動,HI的物質的量分數(shù)減小,H2、I2的物質的量分數(shù)增大。因此,反應重新達到平衡后,相應的點分別應為A點和E點。答案:(1)(2)1.95103(3)A、E互動拓展(1)對于可逆反應mA(g)nB(g) pC(g)qD(g),正反應的化學平衡常數(shù)K正與逆反應的化學平衡常數(shù)K逆有何數(shù)值關系?(2)反應2HI(g) H2(g)I2(g)的化學平衡常數(shù)與HI(g) H2(g)I2(g)的化學平衡常數(shù)相同嗎?(3)同一弱電解質的電離平衡常數(shù)Ka與其鹽的水解平衡常數(shù)Kh呈什么關系?答案:(1)K正(2)不相同,前者的化學平衡常數(shù)是后者的平方。(3)KaKhKw(xx高考安徽卷)汽車尾氣中NO產生的反應為N2(g)O2(g) 2NO(g)。一定條件下,等物質的量的N2(g)和O2(g)在恒容密閉容器中反應,如圖曲線a表示該反應在溫度T下N2的濃度隨時間的變化,曲線b表示該反應在某一起始反應條件改變時N2的濃度隨時間的變化。下列敘述正確的是()A溫度T下,該反應的平衡常數(shù)KB溫度T下,隨著反應的進行,混合氣體的密度減小C曲線b對應的條件改變可能是加入了催化劑D若曲線b對應的條件改變是溫度,可判斷該反應的H0。2(xx高考四川卷)在10 L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g),發(fā)生反應X(g)Y(g) M(g)N(g),所得實驗數(shù)據(jù)如下表:實驗編號溫度/起始時物質的量/mol平衡時物質的量/moln(X)n(Y)n(M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b下列說法正確的是()A實驗中,若5 min時測得n(M)0.050 mol,則0至5 min時間內,用N表示的平均反應速率v(N)1.0102 mol/(Lmin)B實驗中,該反應的平衡常數(shù)K2.0C實驗中,達到平衡時,X的轉化率為60%D實驗中,達到平衡時,b0.060解析:選C。A.根據(jù)方程式可知在5 min內反應生成的n(N)等于生成的n(M),則v(N)1103 mol/(Lmin),該項錯誤;B.根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知實驗平衡時c(X)0.002 mol/L、c(Y)0.032 mol/L、c(N)c(M)0.008 mol/L,則平衡常數(shù)K1.0,該項錯誤;C.由實驗得該反應在800 時平衡常數(shù)為1,設反應中轉化的X的物質的量為x mol,則有(0.20x)(0.30x)xx,故x0.12,X的轉化率為100%60%,該項正確;D.假設在900 時,該反應的平衡常數(shù)也為1.0,根據(jù)實驗中的數(shù)據(jù)可知b0.060,由中數(shù)據(jù)可知在700 時平衡常數(shù)約為2.6,結合800 時平衡常數(shù)為1.0可知,溫度越高,該平衡常數(shù)越小,平衡逆向移動,故b0,下列敘述正確的是()A當容器中X與Y的物質的量之比滿足12時反應達到平衡B達到平衡時X的轉化率為25%,則平衡常數(shù)K為C達到平衡后,反應速率2v正(Y)3v逆(Z)D達到平衡后,加入Q,平衡逆向移動解析:選B。反應中X、Y按照物質的量之比12進行反應,而容器中兩者物質的量之比為12時不一定達到平衡,A項錯誤;設X、Y起始的物質的量都為1 mol,容器的體積為V L,達到平衡時X的物質的量是1 mol(125%)0.75 mol,消耗X的物質的量是0.25 mol,而Y的物質的量為1 mol0.25 mol20.5 mol,生成Z的物質的量為0.25 mol30.75 mol,則平衡常數(shù)K,B項正確;達到平衡后3v正(Y)2v逆(Z),C項錯誤;由于Q為固體,加入Q后平衡不移動,D項錯誤。5(xx江蘇徐州高三模擬)已知反應X(g)Y(g) nZ(g)H0,將X和Y以一定比例混合通入密閉容器中進行反應,各物質的濃度隨時間的改變如圖所示。下列說法不正確的是()A反應方程式中n1B10 min時,曲線發(fā)生變化的原因是升高溫度C10 min時,曲線發(fā)生變化的原因是增大壓強D05 min內,用X表示的反應速率為v(X)0.08 molL1min1解析:選B。由圖像可以看出,05 min,X的濃度減小了0.4 molL1,而Z的濃度增大了0.4 molL1,說明X與Z的化學計量數(shù)之比為11,故n1,A項正確;10 min時,X、Y、Z的濃度同時增大一倍,且隨后平衡正向移動,說明改變的條件為增大壓強,B項錯誤,C項正確;05 min內,v(X)0.08 molL1min1,D項正確。6(xx江西南昌調研)在一恒容的密閉容器中充入0.1 mol/L CO2、0.1 mol/L CH4,在一定條件下發(fā)生反應CH4(g)CO2(g) 2CO(g)2H2(g),測得CH4的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖,下列有關說法不正確的是()A上述反應的Hp3p2p1C壓強為p4,溫度為1 100 時該反應平衡常數(shù)為1.64D壓強為p4時,在y點:v正v逆解析:選A。 由圖像可知,壓強一定時,溫度越高,CH4的平衡轉化率越大,故正反應為吸熱反應,H0,A項錯誤;該反應為氣體分子數(shù)增加的反應,壓強越大,CH4的平衡轉化率越小,故壓強p4p3p2p1,B項正確;p4、1 100 時,CH4的平衡轉化率為80.00%,故平衡時各物質的濃度分別為c(CH4)0.02 mol/L,c(CO2)0.02 mol/L,c(CO)0.16 mol/L,c(H2)0.16 mol/L,即平衡常數(shù)K1.64,C項正確;壓強為p4時,y點未達到平衡狀態(tài),此時y點CH4的平衡轉化率小于80.00%,故v正v逆,D項正確。7向一體積不變的密閉容器中加入2 mol A、0.6 mol C和一定量的B三種氣體,在一定條件下發(fā)生反應,各物質濃度隨時間變化的情況如圖甲所示。圖乙為t2時刻后改變反應條件,該平衡體系中反應速率隨時間變化的情況,且四個階段都各改變一種不同的條件。已知t3t4階段使用了催化劑;圖甲中t0t1階段c(B)的變化情況未畫出。下列說法不正確的是()A該反應為吸熱反應BB在t0t1階段的轉化率為60%Ct4t5階段改變的條件為減小壓強Dt1時該反應的化學平衡常數(shù)K解析:選B。在圖乙中t3t4階段使用了催化劑;t4t5階段正、逆反應速率均減小,但平衡不移動,這說明此階段是降低壓強,平衡不移動,說明反應前后氣體體積不變,C項正確。根據(jù)圖甲可知A一定是反應物,平衡時A消耗了0.2 molL1,C是生成物,平衡時C增加了0.3 molL1,因此B是反應物,即該反應的化學方程式可表示為2AB 3C。t5t6階段正、逆反應速率均增大,平衡向正反應方向進行,因此改變的條件是升高溫度,故該反應是吸熱反應,A項正確。B的平衡濃度是0.4 molL1,消耗了0.1 molL1,因此B在t0t1階段的轉化率為20%,B項錯誤;t1時,達平衡時A、B、C的濃度分別是0.8 molL1、0.4 molL1、0.6 molL1,故平衡常數(shù)K,D項正確。8根據(jù)下表所示化學反應與數(shù)據(jù)關系,回答下列問題:化學反應平衡常數(shù)溫度973 K1 173 KFe(s)CO2(g) FeO(s)CO(g)K11.472.15Fe(s)H2O(g) FeO(s)H2(g)K22.381.67CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)K3?(1)反應是_(填“吸熱”或“放熱”)反應。(2)寫出反應的平衡常數(shù)K3的表達式:_。(3)根據(jù)反應可推導出K1、K2與K3之間的關系,則K3_(用K1、K2表示)。(4)要使反應在一定條件下建立的平衡向逆反應方向移動,可采取措施有_(填寫字母序號)。A縮小反應容器的容積B擴大反應容器的容積C升高溫度D使用合適的催化劑E設法減小平衡體系中的CO濃度(5)若反應的逆反應速率與時間的關系如圖所示:可見反應在t1、t3、t7時都達到了平衡,而t2、t8時都改變了一種條件,試判斷改變的是什么條件:t2時_;t8時_。若t4時降壓,t6時增大反應物的濃度,請在圖中畫出t4t6時逆反應速率與時間的關系曲線。解析:(1)由表可知,溫度升高,反應的K1增大,故該反應為吸熱反應。(2)反應 的平衡常數(shù)K3。(3)K3,K1,K2,故K3。(4)反應為吸熱反應,其逆反應為放熱反應,反應是放熱反應,而反應是反應的逆反應與反應的和,故反應是放熱反應,且反應前后氣體的體積不變,故只有C、E可使平衡向逆反應方向移動。(5)由圖可知,t2時改變的條件使反應速率增大,且平衡逆向移動,故改變的條件是升高溫度或增大CO2的濃度或增大H2的濃度;t8時改變的條件使反應速率加快且平衡不移動,故改變的條件是使用催化劑或加壓或減小容器的容積。若t4時降壓,則反應速率減小,曲線在原來平衡曲線的下方,平衡不移動,故該曲線為水平直線,且縱坐標為t6時的v逆。答案:(1)吸熱(2)K3(3)(4)CE(5)升高溫度(或增大CO2的濃度或增大H2的濃度)使用催化劑(或加壓或減小容器的容積)9(xx北京朝陽期末)甲醇汽油是一種新能源清潔燃料,可以作為汽油的替代物。工業(yè)上可用CO和H2制取甲醇,化學方程式為CO(g)2H2(g) CH3OH(g)Ha kJ/mol。為研究平衡時CO的轉化率與反應物投料比及溫度的關系,研究小組在10 L的密閉容器中進行模擬反應,并繪出下圖:回答下列問題。(1)反應熱a_0(填“”或“”),判斷依據(jù)是_- 配套講稿:
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- 2019-2020年高考化學二輪復習 上篇 專題突破方略 專題二 基本理論 第六講 化學反應速率與化學平衡學案 2019 2020 年高 化學 二輪 復習 專題 突破 方略 第六 化學反應 速率 化學平衡
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