2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 上篇 專題突破方略 專題二 基本理論 第六講 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡學(xué)案.doc

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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 上篇 專題突破方略 專題二 基本理論 第六講 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡學(xué)案xx高考導(dǎo)航適用于全國(guó)卷最新考綱高頻考點(diǎn)高考印證命題趨勢(shì)1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念、反應(yīng)速率的定量表示方法。2了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。3了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。4了解化學(xué)平衡建立的過(guò)程。理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義，能夠利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。5理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，認(rèn)識(shí)并能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。6了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。7以上各部分知識(shí)的綜合應(yīng)用?；瘜W(xué)反應(yīng)速率及影響因素xxT28xxT9xxT281化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡常結(jié)合起來(lái)進(jìn)行考查；化學(xué)平衡的影響因素及在外界條件改變時(shí)平衡移動(dòng)的方向，是考查化學(xué)平衡的必考點(diǎn)，此類問(wèn)題在選擇題和非選擇題中均可能出現(xiàn)，試題常常與化學(xué)平衡圖像相結(jié)合進(jìn)行考查。2化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷是高考?？键c(diǎn)，考查角度多樣，但都是圍繞v(正)和v(逆)是否相等、物質(zhì)的濃度是否變化來(lái)判斷?；瘜W(xué)平衡常數(shù)從表達(dá)式的書(shū)寫(xiě)到有關(guān)計(jì)算都有考查，預(yù)計(jì)今后仍將延續(xù)近年的命題形式和特點(diǎn)?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)及影響因素xxT28xxT28化學(xué)平衡常數(shù) 及有關(guān)計(jì)算xxT28xxT28考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素學(xué)生用書(shū)P251對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)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(zhì)，不適用于固體和純液體。(2)化學(xué)反應(yīng)速率是某段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，而不是瞬時(shí)速率，且計(jì)算時(shí)取正值。(3)同一反應(yīng)用不同的物質(zhì)表示反應(yīng)速率時(shí)，數(shù)值可能不同，但意義相同。不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。(4)對(duì)于可逆反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行的凈速率是正、逆反應(yīng)速率之差，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，凈速率為零。2分析有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率(1)恒溫時(shí)，壓縮體積壓強(qiáng)增大氣體反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)速率增大。(2)恒溫恒容時(shí)充入氣體反應(yīng)物氣體反應(yīng)物濃度增大(壓強(qiáng)也增大)反應(yīng)速率增大。充入“惰性”氣體總壓強(qiáng)增大氣體反應(yīng)物濃度未改變反應(yīng)速率不變。(3)恒溫恒壓時(shí)，充入“惰性”氣體體積增大氣體反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)速率減小。3外界條件對(duì)可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率的影響方向是一致的，但影響程度不一定相同(1)當(dāng)增大反應(yīng)物濃度時(shí)，v(正)增大，v(逆)瞬間不變，隨后也增大；(2)增大壓強(qiáng)，氣體分子數(shù)減小方向的反應(yīng)速率變化程度大；(3)對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)可以同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率；(4)升高溫度，v(正)和v(逆)都增大，但吸熱反應(yīng)方向的反應(yīng)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(yīng)速率?；瘜W(xué)反應(yīng)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(shí)速率(v)如下表。下列判斷不正確的是()A.a6.00B同時(shí)改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度，v可能不變Cb318.2D不同溫度時(shí)，蔗糖濃度減少一半所需的時(shí)間相同破題關(guān)鍵條件中反應(yīng)物濃度的變化規(guī)律為等差數(shù)列減小，同溫度下瞬時(shí)速率也呈現(xiàn)等差數(shù)列減??；反應(yīng)速率隨溫度升高而加快。解析：選D。由表格知328.2 K時(shí)蔗糖水解的瞬時(shí)速率與濃度的關(guān)系成正比，則0.600/0.4009.00/a，a6.00，A項(xiàng)正確；從題給數(shù)據(jù)看，濃度越大、溫度越高，反應(yīng)速率越快，當(dāng)增大濃度同時(shí)降低溫度時(shí)，瞬時(shí)速率可能會(huì)不變，B項(xiàng)正確；濃度不變時(shí)，b K下反應(yīng)速率低于318.2 K下的反應(yīng)速率，故b318.2，C項(xiàng)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(shí)間也不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤?；?dòng)拓展(1)在其他條件不變時(shí)，某反應(yīng)的反應(yīng)速率在溫度每升高10 時(shí)變?yōu)樵瓉?lái)的3倍，則50 時(shí)的反應(yīng)速率是10 時(shí)的_倍。(2)在溶液中進(jìn)行的某反應(yīng)，開(kāi)始反應(yīng)后，反應(yīng)速率呈先增大后逐漸減小的趨勢(shì)，若不考慮生成催化劑的影響，則該反應(yīng)為_(kāi)熱反應(yīng)。答案：(1)34(2)放(xx河北承德高三模擬)對(duì)于反應(yīng)2C6H5CH2CH3(g)O2(g) 2C6H5CH=CH2(g)2H2O(g)H0，下列說(shuō)法正確的是()A升溫，正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大B升溫，正、逆反應(yīng)速率均增大C加壓，正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大D加壓，正、逆反應(yīng)速率均減小解析：選B。升溫，正、逆反應(yīng)速率均增大，A錯(cuò)誤，B正確；加壓，正、逆反應(yīng)速率均增大，C、D錯(cuò)誤。2(xx高考海南卷改編)10 mL濃度為1 mol/L的鹽酸與過(guò)量的鋅粉反應(yīng)，若加入適量的下列溶液，既能減慢反應(yīng)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(yīng)：Zn2HCl=ZnCl2H2，若加入物質(zhì)使反應(yīng)速率減慢，則c(H)減小，產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量減小，說(shuō)明最終電離產(chǎn)生的n(H)減小。A.K2SO4是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，不發(fā)生水解，溶液顯中性，溶液中的水對(duì)鹽酸起稀釋作用，使c(H)減小，但沒(méi)有消耗H，因此n(H)不變；B.CH3COONa與HCl發(fā)生反應(yīng)：CH3COONaHCl=CH3COOHNaCl，使溶液中c(H)減小，反應(yīng)速率降低，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：2CH3COOHZn=(CH3COO)2ZnH2，因此最終不會(huì)影響產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量；C.CuSO4溶液會(huì)與Zn發(fā)生置換反應(yīng)：CuSO4Zn=CuZnSO4，產(chǎn)生的Cu與Zn和鹽酸構(gòu)成原電池，會(huì)加快反應(yīng)速率；D.Na2CO3溶液會(huì)與鹽酸發(fā)生反應(yīng)：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，使溶液中的c(H)、n(H)都減小，既能使反應(yīng)速率減慢，又能使產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量減小。反應(yīng)速率的比較與計(jì)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(shí)刻測(cè)得生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)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(jì))()A06 min的平均反應(yīng)速率：v(H2O2)3.3102 mol/(Lmin)B610 min的平均反應(yīng)速率：v(H2O2)3.3102 mol/(Lmin)C反應(yīng)至6 min時(shí)，c(H2O2)0.30 mol/LD反應(yīng)至6 min時(shí)，H2O2分解了50%解析：選C。2H2O22H2OO2。A6 min時(shí)，生成O2的物質(zhì)的量n(O2)1103 mol，依據(jù)反應(yīng)方程式，消耗n(H2O2)2103 mol，所以06 min時(shí)，v(H2O2)3.3102 mol/(Lmin)，A正確。B.610 min時(shí)，生成O2的物質(zhì)的量n(O2)0.335103 mol，依據(jù)反應(yīng)方程式，消耗n(H2O2)0.335103 mol20.67103 mol,610 min時(shí)，v(H2O2)1.68102 mol/(Lmin)T2，再根據(jù)不同溫度下達(dá)到平衡時(shí)c(X)的大小可推出此反應(yīng)為放熱反應(yīng)。M點(diǎn)X的轉(zhuǎn)化率小于W點(diǎn)X的轉(zhuǎn)化率，因此反應(yīng)進(jìn)行到M點(diǎn)放出的熱量小于進(jìn)行到W點(diǎn)放出的熱量，選項(xiàng)A不正確。T2下，在0t1時(shí)間內(nèi)，v(X) molL1min1，v(Y)v(X) molL1min1，選項(xiàng)B不正確。在T1和T2溫度時(shí)，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，M點(diǎn)v正(M)v逆(M)，W點(diǎn)v正(W)v逆(W)，溫度高反應(yīng)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(xiàng)C正確。M點(diǎn)時(shí)在恒容條件下再加入一定量X，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，平衡后X的轉(zhuǎn)化率增大，選項(xiàng)D不正確。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的易錯(cuò)點(diǎn)(1)錯(cuò)誤地把化學(xué)反應(yīng)速率等同于瞬時(shí)速率，化學(xué)反應(yīng)速率是某一段時(shí)間內(nèi)的平均速率，而不是瞬時(shí)速率。(2)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)計(jì)算時(shí)，錯(cuò)誤地用某物質(zhì)的物質(zhì)的量代替物質(zhì)的量濃度計(jì)算，速率大小比較時(shí)易忽視各物質(zhì)的速率的單位是否一致和單位書(shū)寫(xiě)是否正確。(3)錯(cuò)誤地認(rèn)為固體和純液體不會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率，實(shí)際上不能用固體和純液體物質(zhì)的變化量表示化學(xué)反應(yīng)速率，但若將固體的顆粒變小(增大固體的接觸面積)則化學(xué)反應(yīng)速率會(huì)加快。(4)錯(cuò)誤地認(rèn)為只要增大壓強(qiáng)，有氣體參加的反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率一定增大；實(shí)際上若反應(yīng)在密閉固定容積的容器中進(jìn)行，充入氦氣(或不參與反應(yīng)的氣體)，壓強(qiáng)增大，但氣體反應(yīng)物的濃度不變，反應(yīng)速率不變；若反應(yīng)在密閉可變?nèi)莘e的容器中進(jìn)行，充入氦氣(或不參與反應(yīng)的氣體)而保持壓強(qiáng)不變，相當(dāng)于壓強(qiáng)減小，氣體反應(yīng)物的濃度減小，反應(yīng)速率減小。(5)不能正確區(qū)分外界條件對(duì)可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率的影響趨勢(shì)。例如：對(duì)Hv逆，則化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向(或向右)移動(dòng)；b若外界條件改變，引起v正K，平衡逆向移動(dòng)；若QK，平衡不移動(dòng)；若QK，平衡正向移動(dòng)。(3)外界條件對(duì)平衡移動(dòng)影響的規(guī)律勒夏特列原理溫度的影響：升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；降低溫度，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。濃度的影響：增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。壓強(qiáng)的影響：增大壓強(qiáng)會(huì)使平衡向著氣體體積減小的方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)會(huì)使平衡向著氣體體積增大的方向移動(dòng)?；瘜W(xué)平衡的影響因素1(化學(xué)平衡理論應(yīng)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(yīng)：C(s)CO2(g) 2CO(g)。平衡時(shí)，體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示：已知：氣體分壓(p分)氣體總壓(p總)體積分?jǐn)?shù)。下列說(shuō)法正確的是()A550 時(shí)，若充入惰性氣體，v正、v逆均減小，平衡不移動(dòng)B650 時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%CT 時(shí)，若充入等體積的CO2和CO，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D925 時(shí)，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp24.0p總破題關(guān)鍵恒壓容器中充入無(wú)關(guān)氣體，容器容積擴(kuò)大，相當(dāng)于壓強(qiáng)減?。蝗舫淙肱c平衡狀態(tài)時(shí)比例相同的有關(guān)氣體，平衡不移動(dòng)。解析：選B。A.550 時(shí)，若充入惰性氣體，由于保持了壓強(qiáng)不變，相當(dāng)于擴(kuò)大了體積，則v正、v逆均減小，平衡正向移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。B.根據(jù)圖示可知，在650 時(shí)，CO的體積分?jǐn)?shù)為40.0%，根據(jù)反應(yīng)方程式：C(s)CO2(g) 2CO(g)，設(shè)開(kāi)始加入1 mol CO2，反應(yīng)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(zhuǎn)化率為100%25.0%，B項(xiàng)正確。C.由圖可知T 時(shí)，平衡體系中CO2和CO的體積分?jǐn)?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(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。D.925 時(shí)，CO的體積分?jǐn)?shù)為96.0%，故Kp23.04p總，D項(xiàng)錯(cuò)誤?；?dòng)拓展恒容條件下，充入無(wú)關(guān)氣體，正、逆反應(yīng)速率如何變化？平衡是否移動(dòng)？答案：正、逆反應(yīng)速率均不變，平衡不移動(dòng)。(xx陜西西安模擬)下列四個(gè)圖中，曲線變化情況與所給反應(yīng)(a、b、c、d均大于0)相對(duì)應(yīng)的是()解析：選C。A項(xiàng)反應(yīng)的H0，為吸熱反應(yīng)，壓強(qiáng)不變時(shí)升高溫度，平衡正向移動(dòng)，N2O4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，與圖中一致，溫度不變時(shí)增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，N2O4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，與圖中一致，正確；D項(xiàng)起始時(shí)增大CO2的物質(zhì)的量，C的轉(zhuǎn)化率增大，但CO2的轉(zhuǎn)化率減小，錯(cuò)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(yīng)為2NO2(g)O3(g) N2O5(g)O2(g)，若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行，下列由該反應(yīng)相關(guān)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(nèi)，反應(yīng)速率為v(NO2)0.2 molL1CDt1時(shí)僅加入催化劑，平衡正向移動(dòng)達(dá)平衡時(shí)，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(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，A正確。B.依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算公式：v(NO2)0.2 molL1s1，單位不對(duì)，B錯(cuò)誤。C.催化劑會(huì)同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，所以加入催化劑，平衡不移動(dòng)，C錯(cuò)誤。D.增大c(O2)，平衡逆向移動(dòng)，NO2的轉(zhuǎn)化率降低，D錯(cuò)誤?；瘜W(xué)平衡狀態(tài)的判定1(xx山西太原高三調(diào)研)可逆反應(yīng)：2NO2(g) 2NO(g)O2(g)在體積固定的密閉容器中進(jìn)行，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)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(qiáng)不再改變的狀態(tài)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A BC D全部解析：選A。單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2，能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；描述的都是正反應(yīng)方向，無(wú)法判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)；無(wú)論達(dá)到平衡與否，同向的反應(yīng)速率之比總是等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比；混合氣體的顏色不變能夠說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)；因容器體積固定，密度是一個(gè)常數(shù)，所以其不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不等的反應(yīng)，容器的體積又固定，所以均能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。2下列說(shuō)法中可以證明反應(yīng)H2(g)I2(g) 2HI(g)已達(dá)平衡狀態(tài)的是()單位時(shí)間內(nèi)生成n mol H2的同時(shí)生成n mol HI一個(gè)HH鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)HI鍵斷裂百分含量w(HI)w(I2)反應(yīng)速率v(H2)v(I2)v(HI)c(HI)c(H2)c(I2)211溫度和體積一定時(shí)，生成物濃度不再變化溫度和體積一定時(shí)，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化條件一定時(shí)，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化溫度和體積一定時(shí)，混合氣體顏色不再變化溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化A BC D解析：選B。對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)，平均相對(duì)分子質(zhì)量、壓強(qiáng)及密度都不能用來(lái)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。有關(guān)化學(xué)平衡的易錯(cuò)點(diǎn)(1)混淆化學(xué)反應(yīng)速率變化與化學(xué)平衡的移動(dòng)的關(guān)系?；瘜W(xué)平衡移動(dòng)，則化學(xué)反應(yīng)速率一定改變，但化學(xué)反應(yīng)速率改變，化學(xué)平衡不一定移動(dòng)，如催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響。另外平衡正向移動(dòng)，不可錯(cuò)誤地認(rèn)為逆反應(yīng)速率一定減小，正反應(yīng)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(gè)條件，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。此處的“減弱”是在改變后的基礎(chǔ)上減弱，并不能抵消，更不能超越。(3)混淆化學(xué)平衡移動(dòng)與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系?；瘜W(xué)平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不一定增大。(4)化學(xué)平衡移動(dòng)，平衡常數(shù)不一定改變。考點(diǎn)三化學(xué)平衡常數(shù)及有關(guān)計(jì)算學(xué)生用書(shū)P281“三段式法”解答化學(xué)平衡計(jì)算題(1)步驟寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)平衡的反應(yīng)方程式。確定各物質(zhì)的起始、轉(zhuǎn)化、平衡時(shí)的量(物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度)。根據(jù)已知條件建立等式關(guān)系并做解答。(2)方法如mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量濃度分別為a molL1、b molL1，達(dá)到平衡后消耗A的物質(zhì)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(shuō)明反應(yīng)物：c(平)c(始)c(變)；生成物：c(平)c(始)c(變)。各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。轉(zhuǎn)化率100%。2化學(xué)平衡常數(shù)的全面突破(1)化學(xué)平衡常數(shù)的意義化學(xué)平衡常數(shù)可表示反應(yīng)進(jìn)行的程度。K越大，反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，K105時(shí)，可以認(rèn)為該反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行完全。雖然轉(zhuǎn)化率也能表示反應(yīng)進(jìn)行的程度，但轉(zhuǎn)化率不僅與溫度有關(guān)，而且與起始條件有關(guān)。K的大小只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的起始濃度的大小無(wú)關(guān)。(2)化學(xué)平衡常數(shù)的兩個(gè)應(yīng)用判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向若任意狀態(tài)下的生成物與反應(yīng)物的濃度冪之積的比值為Q，則QK，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行；QK，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；QK，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(3)在使用化學(xué)平衡常數(shù)時(shí)應(yīng)注意不要把反應(yīng)體系中固體、純液體以及稀水溶液中水的濃度寫(xiě)進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式中，但非水溶液中，若有水參加或生成，則此時(shí)水的濃度不可視為常數(shù)，應(yīng)寫(xiě)進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式中。同一化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)方程式寫(xiě)法不同，其平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值亦不同。因此書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值時(shí)，要與化學(xué)反應(yīng)方程式相對(duì)應(yīng)，否則就沒(méi)有意義。3等效平衡思想是解決化學(xué)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(duì)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應(yīng)，改變起始加入量時(shí)，“一邊倒”(即通過(guò)可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成方程式同一半邊的物質(zhì)的物質(zhì)的量)后與原起始加入量相同，則為等效平衡，平衡時(shí)各物質(zhì)的百分含量相同。對(duì)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，改變起始加入量時(shí)，“一邊倒”后，投料時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)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(shí)各物質(zhì)百分含量相同。(2)恒溫、恒壓條件下的等效平衡如果反應(yīng)在恒溫、恒壓下進(jìn)行，改變起始加入量時(shí)，只要通過(guò)可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成反應(yīng)物(或生成物)，各物質(zhì)的物質(zhì)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(shí)各物質(zhì)的百分含量相同。有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算1(化學(xué)理論應(yīng)用類)xx高考全國(guó)卷，T28(4)Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g) H2(g)I2(g)在716 K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)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(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為_(kāi)。(2)上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正k正x2(HI)，逆反應(yīng)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_(kāi)(以K和k正表示)。若k正0.002 7 min1，在t40 min時(shí)，v正_ min1。(3)由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為_(kāi)(填字母)。破題關(guān)鍵(1)反應(yīng)2HI(g) H2(g)I2(g)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K，利用三段式表示出各物質(zhì)的平衡濃度即可得到。(2)由于該反應(yīng)為等體積反應(yīng)，故各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之比可換算成濃度之比，即可利用題設(shè)公式推導(dǎo)。(3)分解反應(yīng)2HI(g) H2(g)I2(g)是吸熱反應(yīng)。升高溫度，v正、v逆都增大，但HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，而H2、I2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，選取符合條件的點(diǎn)即可。解析：(1)由表中數(shù)據(jù)可知，無(wú)論是從正反應(yīng)方向開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)方向開(kāi)始，最終x(HI)均為0.784，說(shuō)明此時(shí)已達(dá)到了平衡狀態(tài)。設(shè)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(zhuǎn)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(shí)，v正v逆，即k正x2(HI)k逆x(H2)x(I2)，k逆k正。由于該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故k逆k正k正。在t40 min時(shí)，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(yīng)方向移動(dòng)，HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，H2、I2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大。因此，反應(yīng)重新達(dá)到平衡后，相應(yīng)的點(diǎn)分別應(yīng)為A點(diǎn)和E點(diǎn)。答案：(1)(2)1.95103(3)A、E互動(dòng)拓展(1)對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，正反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K正與逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K逆有何數(shù)值關(guān)系？(2)反應(yīng)2HI(g) H2(g)I2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)與HI(g) H2(g)I2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)相同嗎？(3)同一弱電解質(zhì)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(guān)系？答案：(1)K正(2)不相同，前者的化學(xué)平衡常數(shù)是后者的平方。(3)KaKhKw(xx高考安徽卷)汽車(chē)尾氣中NO產(chǎn)生的反應(yīng)為N2(g)O2(g) 2NO(g)。一定條件下，等物質(zhì)的量的N2(g)和O2(g)在恒容密閉容器中反應(yīng)，如圖曲線a表示該反應(yīng)在溫度T下N2的濃度隨時(shí)間的變化，曲線b表示該反應(yīng)在某一起始反應(yīng)條件改變時(shí)N2的濃度隨時(shí)間的變化。下列敘述正確的是()A溫度T下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)KB溫度T下，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，混合氣體的密度減小C曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變可能是加入了催化劑D若曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變是溫度，可判斷該反應(yīng)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(yīng)X(g)Y(g) M(g)N(g)，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)編號(hào)溫度/起始時(shí)物質(zhì)的量/mol平衡時(shí)物質(zhì)的量/moln(X)n(Y)n(M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b下列說(shuō)法正確的是()A實(shí)驗(yàn)中，若5 min時(shí)測(cè)得n(M)0.050 mol，則0至5 min時(shí)間內(nèi)，用N表示的平均反應(yīng)速率v(N)1.0102 mol/(Lmin)B實(shí)驗(yàn)中，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K2.0C實(shí)驗(yàn)中，達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為60%D實(shí)驗(yàn)中，達(dá)到平衡時(shí)，b0.060解析：選C。A.根據(jù)方程式可知在5 min內(nèi)反應(yīng)生成的n(N)等于生成的n(M)，則v(N)1103 mol/(Lmin)，該項(xiàng)錯(cuò)誤；B.根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)平衡時(shí)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(xiàng)錯(cuò)誤；C.由實(shí)驗(yàn)得該反應(yīng)在800 時(shí)平衡常數(shù)為1，設(shè)反應(yīng)中轉(zhuǎn)化的X的物質(zhì)的量為x mol，則有(0.20x)(0.30x)xx，故x0.12，X的轉(zhuǎn)化率為100%60%，該項(xiàng)正確；D.假設(shè)在900 時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)也為1.0，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)可知b0.060，由中數(shù)據(jù)可知在700 時(shí)平衡常數(shù)約為2.6，結(jié)合800 時(shí)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(dòng)，故b0，下列敘述正確的是()A當(dāng)容器中X與Y的物質(zhì)的量之比滿足12時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡B達(dá)到平衡時(shí)X的轉(zhuǎn)化率為25%，則平衡常數(shù)K為C達(dá)到平衡后，反應(yīng)速率2v正(Y)3v逆(Z)D達(dá)到平衡后，加入Q，平衡逆向移動(dòng)解析：選B。反應(yīng)中X、Y按照物質(zhì)的量之比12進(jìn)行反應(yīng)，而容器中兩者物質(zhì)的量之比為12時(shí)不一定達(dá)到平衡，A項(xiàng)錯(cuò)誤；設(shè)X、Y起始的物質(zhì)的量都為1 mol，容器的體積為V L，達(dá)到平衡時(shí)X的物質(zhì)的量是1 mol(125%)0.75 mol，消耗X的物質(zhì)的量是0.25 mol，而Y的物質(zhì)的量為1 mol0.25 mol20.5 mol，生成Z的物質(zhì)的量為0.25 mol30.75 mol，則平衡常數(shù)K，B項(xiàng)正確；達(dá)到平衡后3v正(Y)2v逆(Z)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于Q為固體，加入Q后平衡不移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5(xx江蘇徐州高三模擬)已知反應(yīng)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(jìn)行反應(yīng)，各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的改變?nèi)鐖D所示。下列說(shuō)法不正確的是()A反應(yīng)方程式中n1B10 min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是升高溫度C10 min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是增大壓強(qiáng)D05 min內(nèi)，用X表示的反應(yīng)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(shuō)明X與Z的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為11，故n1，A項(xiàng)正確；10 min時(shí)，X、Y、Z的濃度同時(shí)增大一倍，且隨后平衡正向移動(dòng)，說(shuō)明改變的條件為增大壓強(qiáng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；05 min內(nèi)，v(X)0.08 molL1min1，D項(xiàng)正確。6(xx江西南昌調(diào)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(yīng)CH4(g)CO2(g) 2CO(g)2H2(g)，測(cè)得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖，下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A上述反應(yīng)的Hp3p2p1C壓強(qiáng)為p4，溫度為1 100 時(shí)該反應(yīng)平衡常數(shù)為1.64D壓強(qiáng)為p4時(shí)，在y點(diǎn)：v正v逆解析：選A。 由圖像可知，壓強(qiáng)一定時(shí)，溫度越高，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率越大，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，H0，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率越小，故壓強(qiáng)p4p3p2p1，B項(xiàng)正確；p4、1 100 時(shí)，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為80.00%，故平衡時(shí)各物質(zhì)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(xiàng)正確；壓強(qiáng)為p4時(shí)，y點(diǎn)未達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)y點(diǎn)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率小于80.00%，故v正v逆，D項(xiàng)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(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的情況如圖甲所示。圖乙為t2時(shí)刻后改變反應(yīng)條件，該平衡體系中反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況，且四個(gè)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(huà)出。下列說(shuō)法不正確的是()A該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)BB在t0t1階段的轉(zhuǎn)化率為60%Ct4t5階段改變的條件為減小壓強(qiáng)Dt1時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)速率均減小，但平衡不移動(dòng)，這說(shuō)明此階段是降低壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，說(shuō)明反應(yīng)前后氣體體積不變，C項(xiàng)正確。根據(jù)圖甲可知A一定是反應(yīng)物，平衡時(shí)A消耗了0.2 molL1，C是生成物，平衡時(shí)C增加了0.3 molL1，因此B是反應(yīng)物，即該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為2AB 3C。t5t6階段正、逆反應(yīng)速率均增大，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，因此改變的條件是升高溫度，故該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，A項(xiàng)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(zhuǎn)化率為20%，B項(xiàng)錯(cuò)誤；t1時(shí)，達(dá)平衡時(shí)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(xiàng)正確。8根據(jù)下表所示化學(xué)反應(yīng)與數(shù)據(jù)關(guān)系，回答下列問(wèn)題：化學(xué)反應(yīng)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(yīng)是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(2)寫(xiě)出反應(yīng)的平衡常數(shù)K3的表達(dá)式：_。(3)根據(jù)反應(yīng)可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3_(用K1、K2表示)。(4)要使反應(yīng)在一定條件下建立的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，可采取措施有_(填寫(xiě)字母序號(hào))。A縮小反應(yīng)容器的容積B擴(kuò)大反應(yīng)容器的容積C升高溫度D使用合適的催化劑E設(shè)法減小平衡體系中的CO濃度(5)若反應(yīng)的逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示：可見(jiàn)反應(yīng)在t1、t3、t7時(shí)都達(dá)到了平衡，而t2、t8時(shí)都改變了一種條件，試判斷改變的是什么條件：t2時(shí)_；t8時(shí)_。若t4時(shí)降壓，t6時(shí)增大反應(yīng)物的濃度，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出t4t6時(shí)逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系曲線。解析：(1)由表可知，溫度升高，反應(yīng)的K1增大，故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。(2)反應(yīng) 的平衡常數(shù)K3。(3)K3，K1，K2，故K3。(4)反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，其逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，而反應(yīng)是反應(yīng)的逆反應(yīng)與反應(yīng)的和，故反應(yīng)是放熱反應(yīng)，且反應(yīng)前后氣體的體積不變，故只有C、E可使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。(5)由圖可知，t2時(shí)改變的條件使反應(yīng)速率增大，且平衡逆向移動(dòng)，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(shí)改變的條件使反應(yīng)速率加快且平衡不移動(dòng)，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(shí)降壓，則反應(yīng)速率減小，曲線在原來(lái)平衡曲線的下方，平衡不移動(dòng)，故該曲線為水平直線，且縱坐標(biāo)為t6時(shí)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(yáng)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(xué)方程式為CO(g)2H2(g) CH3OH(g)Ha kJ/mol。為研究平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)物投料比及溫度的關(guān)系，研究小組在10 L的密閉容器中進(jìn)行模擬反應(yīng)，并繪出下圖：回答下列問(wèn)題。(1)反應(yīng)熱a_0(填“”或“”)，判斷依據(jù)是_