高三化学一轮复习讲义化学反应速率和化学平衡.pdf

2010 届高三化学一轮复习讲义：化学反应速率和化学平衡 高考说明 了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。 理解外界条件（温度、浓度、压强和催化剂）对化学反应速率的影响。 了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的含义及其与化学反应速率之间的 内在联系。 理解勒夏特列原理的含义。理解浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动 的影响。 以合成氨工业生产为例，用化学反应速率和化学平衡的观点理解工业生产 的条件。 考纲解读 围绕考纲我们应掌握如下要点：反应速率的概念、表示方法和简单计算 影响化学反应速率的因素可逆反应的特点化学平衡的建立、特征、及标 志化学平衡与化学反应速率之间的内在联系等效平衡外界条件对化学 平衡的影响 命题预测 预计今后的高考有下列趋势：一是保持对传统知识点的考查，如化学反应速 率的大小比较， 化学平衡的判断，平衡移动方向的判断，有关平衡的计算题， 要求考生对基本概念和基本理论有较系统的掌握；二是依然会注重对考生解 题方法和技巧的考查，如运用图像、等效平衡等方法解决实际问题；三是更 会注重化学反应速率理论和平衡移动理论在社会生产、日常生活和科学研究 等实际工作中的应用。 1. 化学反应速率知识结构 2. 化 学反应速率的表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示化 学反应速率。单位： mol/L ·s ；mol/L ·min ；mol/L ·h等。 对于任一化学反应：aA +bB=cC +dD可用 （A） 、（B） 、 （C） 、（ D）表示其速率，则 有 （A）: （B）: （ C）: （D）= a:b:c:d，即化学反应速率之比等于化学方程式中各 物质的系数之比（还可等于其学其浓度变化之比或物质的量变化之比）。 3. 影响反应速率的因素 内因：反应物的性质是反应速率大小的决定因素。 外因：主要因素有浓度、温度、压强、催化剂等。 （1）浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快。 （2）温度：其它条件不变时，升高温度，化学反应速率加快。一般来说，温度每升高10， 反应速率增大为原来的24 倍。 （3）压强：其它条件不变时，增大压强，对于有气体物质参加的化学反应，反应速率加快。 （4）催化剂：使用正催化剂，能加快反应速率。未特别指明时，均指正催化剂。 4. 活化能： 对基元反应而言，活化分子的平均能量与普通反应物分子的平均能量之差叫该反应 的活化能（用Ea表示，其单位为kJ/mol ） 。活化能越大，反应越难进行。 催化剂能降低化学反应的活化能，增大活化分子的百分数，进而增大化学反应速率。催化剂具 有选择性 解释化学反应速率快慢的链条思维：活化能活化分子有效碰撞化学反应速率。 影响 外因 单位体积内有效碰撞次数化学反应速率 分子总数活化分子数活化分子百分数 增 大 反 应 物增加增加不变增加加快 浓度 增大压强增加增加不变增加加快 升高温度不变增加增大增加加快 使用催化剂不变增加增大增加加快 5. 化学平衡知识结构 6. 可逆反应： 在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应称为可逆反应。在可逆反应中使 用“”。 7. 化学平衡（状态） ： （1）概念：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应 物和生成物的浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。 （2）特征： 1“等”处于密闭体系的可逆反应，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) 0。这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。 2“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。 3“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。 4“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） 。 5. 平衡转化率：对于可逆反应aA+bB cC+dD，反应物 A的平衡转化率可以表示为： （A）=（c0(A) A ）/c0(A) ×100% 6. 反应条件对化学平衡的影响 如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度），平衡就向着能够减弱这种改变的方向 移动 改变影响平衡的一个 条件 化学平衡移动方向化学平衡移动结果 增大反应物浓度向正反应方向移动 反应物浓度减小，但比原来 大 减小反应物浓度向逆反应方向移动反应物浓度增大，但比原来 小 增大生成物浓度向逆反应方向移动 生成物浓度减小，但比原来 大 减小生成物浓度向正反应方向移动 生成物浓度增大，但比原来 小 增大体系压强 向气体体积减小的反应方向 移动 体系压强减小，但比原来大 减小体系压强 向气体体积增大的反应方向 移动 体系压强增大，但比原来小 升高温度向吸热反应方向移动体系温度降低，但比原来高 降低温度向放热反应方向移动体系温度升高，但比原来低 影响化学平衡的条件高考资源网 1浓度对化学平衡的影响 在其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度，或减小生成物的浓度，都可以使平衡向着正反 应方向移动；增大生成物的浓度，或减小反应物的浓度，都可以使平衡向着逆反应方向移动 2压强对化学平衡的影响 在其它条件不变的情况下，增大压强， 会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强， 会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。 应特别注意，在有些可逆反应里，反应前后气态物质的总体积没有变化，如 H2 （气） +I2 （气）2HI（气） 1 体积 1体积 2体积 在这种情况下， 增大或减小压强都不能使化学平衡移动。还应注意， 改变压强对固态物质或液 态物质的体积几乎不影响。因此平衡混合物都是固体或液体时，改变压强不能使化学平衡移动。 3温度对于化学平衡的影响 在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；温度降低，会 使化学平衡向着放热反应的方向移动。 4催化剂对化学平衡的影响 使用催化剂不影响化学平衡的移动。由于使用高考资源网催化剂对正反应速率与逆反应速率影 响的幅度是等同的，所以平衡不移动。但应注意，虽然催化剂不使化学平衡移动，但使用催化 剂可影响可逆反应达平衡的时间 思维技巧点拨 解题一般方法： 1牢固掌握有关的概念与原理，尤其要注意外界条件的改变对一个可逆反应来讲，正逆反应 速率如何变化，化学平衡如何移动，在速度- 时间图、转化率- 时间图、反应物的含量- 浓度图 等上如何体现。要能够画出有关的变化图象。 2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： （1）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。 （2）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。 （3）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。 （4）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。 3对于化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析： （1）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。 （2）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。 （3）看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。 （4）看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。 （5）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 （6）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。 化学平衡图像的常见类型： 对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) H 1. 转化率时间关系图： P 一定时， H 0 T一定时， m+n p+q T一定时， m+n p+q T一定时， m+n p+q 2. 含量时间关系图： P 一定时， H 0 P一定时， H 0 T一定时， m+n p+q T一定时， m+n p+q 3. 转化率温度压强关系图： m+n p+q 时， H 0 m+np+q 时， H 0 4. 含量温度压强关系图： m+n p+q 时, H 0 m+n p+q 时, H 0 m+np+q 时, H 0 m+np+q 时 , H 0 击破考点一：有关化学反应速率概念的考查 例 1：已知： 4NH3+5O2 4NO+6H2O ，若反应速率分别用v (NH3)、v (O2) 、v (NO)、v (H2O) mol ·L - 1·min-1 表示，则关系正确的是 A 4 v (NH3)=5 v (O2) B. 5 v (O2)=6 v (H2O) C. 3 v (NH2)=2 v (H2O) D. 4 v (O2=5 v (NO) 解析：化学反应方程式的系数与分别用各物质表达的化学反应速率成正比。 答案： C、D 【变式训练1】 ( 石家庄一中2008 2009 学年度高三第三次模拟) 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（g） B（g）2C （g）若经 2 s （秒）后测得 C 的浓度为0.6 mol?L 1 ，现有下列几种说法： 用物质 A 表示的反应的平均速率为0.3 mol?L 1?s 1 用物质 B 表示的反应的平均速率为0.6 mol?L 1?s 1 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?L 1 其中正确的是（） A. B. C. D. 答案： B 解析：本题考查物质的量浓度的表示法，用不同反应物或生成物表示反应速率的方法和反应中 转换率的计算等知识，考查内容的知识容量较大。 V(C)=0.6mol/2L ×2s=0.3 mol ·L1·s1 所以， V(A)=0.3 mol ·L1·s1 V(B)=0.15 mol·L1·s 1 A的转换率为0.6mol/L ×2L/4mol×100 =30。 2s 时 B的浓度为2mol/2- V(B)×2s=0.7mol/L 。只有、所以 B正确。 【变式训练2】在 2L 密闭容器中，发生3A(气)+B( 气) 2C(气) 的反应，若最初加入A和 B都 是 4mol， A的平均反应速率为0.12mol/L ·s，则10 秒钟后容器中B的物质的量为 A.2.8mol B.1.6mol C.3.2mol D.3.6mol 答案： C 击破考点二：化学反应速率快慢比较 例 2：反应 A3B=2C 2D在四种不同情况下的反应速率分别为v（A） 015 mol·L 1·s 1； v（B）06mol·L1·s 1；v（ C）04 mol·L1·s 1；v（D）045 mol·L 1·s 1。 该反应进行的快慢顺序为。 答案 : 【变式训练3】( 赣州市十县（市）重点中学09 学年度上学期期中联考试题) 对 A + 3B = 2C +2D来说，下列四种不同情况下的反应速率最快的是（） A.(A)= 0.3 mol/(L·min) B. (B)= 0.6 mol/(L·min) C.(C)= 0.5 mol/(L·min) D. (D)= 0.45 mol/(L·min) 答案： A 击破考点三：有关化学反应速率的简单计算 例 3：在一定条件下，反应N2+3H2 2NH3 ，在 2L 密闭容器中进行，5min 内氨的质量增加 了 1.7g ，则反应速率为 A. (H2)=0.03mol/(L ·min)B. （VN2)=0.02mol/(L ·min) C. (NH3)=0.17g/ (L·min) D. (NH3)=0.01mol/(L ·min) 答案： D 解析：根据题目可知V(NH3)=0.01mol/(L ·min)，根据反应系数与化学反应速率的关系可求出 V(H2)=0.015mol/(L ·min) 【变式训练4】A和 B反应生成 C，假定反应由A、B开始，它们的起始浓度均为1mol/L 。反应 进行 2min 后 A的浓度为0.8mol/L ，B的浓度为0.6mol/L ， C的浓度为0.6mol/L 。则 2min 内 反应的平均速率V A=_，V B=_，V C=_。该反应的化学反 应方程式为 _ 答案：V A=0.1mol·L - 1·min-1 ，V B=0.2mol·L - 1·min -1，V C=0.3mol·L - 1·min-1 ； 化学反应方程式为A+2B=3C 。 【变式训练5】4NH3+5O2 4NO+6H2O 反应在 5L 的密闭容器中进行，半分钟后，NO物质的 量增加了0.3mol ，则此反应的反应速率为 A. (O2)=0.01mol/L ·s B. (NO)=0.008mol/L ·s C. (H2O)=0.003mol/L ·s D. (NH3)=0.002mol/L ·s 答案： CD 击破考点四：影响化学反应速率的因素 例 4：把镁带投入盛有盐酸的敞口容器里，在下列因素中：盐酸的浓度，镁带的表面积， 溶液的温度，氯离子的浓度。对反应速率有影响的是 A. B. C. D. 答案： D高考资源网 解析：根据影响反应速率的因素有：浓度、温度、压强和催化剂可知，肯定对反应速率有 影响，而镁带的表面积越大则与盐酸的接触越充分，显然反应速率越快。此反应的实质是 Mg+2H+ Mg2+H2 ，与氯离子浓度无关，所以对此反应速率无影响。故本题的正确答案为 D 。 【变式训练6】下列体系加压后，对化学反应速率没有影响的是 A.2SO2+O2 2SO3 B.CO+H2O(气) CO2+H2 C.CO2+H2 H2CO3 D. OH +HH2O 答案： D 解析：压强对没有气体参加的反应无影响。 【变式训练7】 ( 北京市东城区20082009 学年度高三年级部分学校月考) 2007年 10 月 10 日，德国科学家格哈德·埃尔特生日的当天获得了诺贝尔化学奖，以奖励他在表面化学领域做 出开拓性的贡献。合成氨反应在铁催化剂表面进行时效率显著提高，就是埃尔特的研究成果， 下列关于合成氨反应的叙述中正确的是（） A铁做催化剂可加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动 B将氨从混合气中分离，可加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动 C升高温度可以加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动 D增大压强可加快反应速率，且有利于平衡向合成氨的方向移动 答案： D 击破考点五：有关化学反应速率图像问题的分析 例 5： （2006 四川）一定温度下，在2L 的密闭容器中，X、Y、Z 三种气体的物质的量随时间变 化的曲线如下图所示：下列描述正确的是（） A.反应开始到10s，用 Z 表示的平均反应速率为0.158 mol/(L?s) B.反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L C.反应开始到10s 时， Y的转化率为79.0% D.反应的化学方程式为：X(g) Y(g) Z(g) 答案： C 解析： 由图可知，反应至 10s 时达到平衡， Z由 0mol 增加到 1.58mol ， X由 1.2mol 减少到 0.41mol ， Y由 1.00mol 减少到 0.21mol ，所以 Y的转换率为1.00- 0.21/1.00 ×100 =79； X的物质的 量 浓 度 减 少 了1.20-0.41/2=0.79/2mol/L到10S用Z表 示 的 反 应 速 率 为 1.58- 0/2 ×10=0.079mol/L.S ； X、Y、Z 物质的量变化之比为0.79 ：0.79 ：1.58=1 ：1：2，所 以化学方程式应为X(g) Y(g) 2Z(g) 【变式训练8】 T时，A气体与 B气体反应生成C气体。反应过程中A、 B、 C浓度变化如图 （） 所示，若保持其他条件不变，温度分别为T1 和 T2时， B的体积分数与时间的关系如图（） 所示，则下列结论正确的是（） A.在（ t1 10）min 时，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动 B.（t1 10） min 时，保持容器总压强不变，通入稀有气体，平衡向逆反应方向移动 C.T时，在相同容器中，若由0.3mol·L 1 A ，0.1 mol·L 1 B和 0.4 mol·L 1 C反应， 达到平衡后， C的浓度仍为0.4 mol ·L 1 D.其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A的转化率增大 答案： C 【变式训练9】 在一定条件下， 二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2（g） + O2 (g)2SO3(g) ； H 0。600时，在某密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2 、O2 、SO3物质 的 量 有 如 图 所 示 的 变 化 。 其 中10 min到15 min时 ， 与 图 像 不 相 符 的 变 化 是 ( ) A.加了催化剂 B.增加 SO3的物质的量 C.升高温度 D.缩小容器体积 答案： B 击破考点六：达到化学平衡的判断 例 6：能够充分说明在恒温恒容下的密闭容器中，反应2SO2+O22SO3已达平衡状态的标 志是 A.容器中 SO2 、O2、SO3的物质的量之比为2：1： 2 B.SO2 和 SO3的物质的量浓度相等 C.反应容器内压强不随时间变化而变化 D.单位时间内生成2molSO3 时，即生成1molO2 答案： C、D 解析： 由于题目中没有给出各物质的起始量，也没有给出反应的具体条件，所以无法知道容器 中 SO2 、O2 、SO3的物质的量之比为2：1：2 时，及 SO2 和 SO3的物质的量浓度相等时反应是 否达到平衡，也就是说无法知道达到平衡后，SO2 和 SO3 的物质的量浓度上否相等。所以A、 B选项不能选为答案。由于此反应是气体非等体积反应，在恒温恒容下，压强不变，说明各物 质的浓度不变，故C选项正确。由于单位时间内生成2molSO3 时，即消耗了1molO2 ，此时又 生成 1molO2 ，即意味着正反应速率等于逆反应速率，所以D选项也正确 【变式训练10】下列哪种说法可以证明反应N2 + 3H2 2NH3已达到平衡状态（） A. 1 个 N N 键断裂的同时，有3 个 H - N键形成。 B. 1 个 N N 断裂的同时，有3 个 H - N 键断裂。 C. 1 个 N N 断裂的同时，有6 个 H - N 键断裂。 D. 1 个 N N 键断裂的同时，有6 个 H - N键形成。 答案： A、C 击破考点七：考查平衡移动知识 例 7：可逆反应： 3A （g）3B(?)+C(?) （正反应为吸热反应），随着温度升高，气体平 均相对分子质量有变小趋势，则下列判断正确的是（） AB和 C可能都是固体 BB和 C一定都是气体 C若 C为固体，则B一定是气体 DB和 C可能都是气体 答案： C、D 。 解析：本题考查平衡移动知识，重在考查分析问题、解决问题的能力根据题干条件可对各选 项逐一分析。选项A中，如果 B和 C都是固体，则无论平衡怎样移动，反应混合物中的气体只 有 A一种， A的相对分子质量不随温度升高而改变，所以气体的平均相对分子质量不随温度升 高而改变，因此选项A不符合题意选项C中，当 C为固体， B为气体时，该反应为反应前后 气体分子数不变的反应由于温度升高平衡向吸热反应方向移动。有更多的固体C生成， 使反 应混合物中气体的总质量相应减小，而气体分子数保持不变，所以气体平均相对分子质量也相 应变小，若 C为固体，而B 为非气体时，则反应混合物中的气体只有A，这与 选项 A情况相同，不符合题意要求，所以只有当C为固体时， B必为气体，才符合回意要求， 选项 C符合题意既然选项C符合题意要求，则选项B一定不符合或意要求。选项D中，如果 B和 C都是气体，则正反应方向是气体分子数增大的方向，由于升温平衡向正反应方向移动， 反应混合物中气体分子数相应增大，而反应混合物的总质量保持不变（反应物和生成物全部为 气体） 。所以气体平均相对分子质量变小选项D符合题意 【变式训练11】密闭容器中一定量的混合气体发生反应：，平衡 时，测得 A的浓度为0.50mol·L 1，在温度不变时，把容器容积扩大到原来的2 倍，使其重 新达到平衡， A的浓度为0.30mol·L -1，有关叙述不正确的是（） 。 A平衡一定向右移动 BB的转化率降低 C高考资源网 DC的体积分数降低 答案： A 解析：本题可采用虚拟的方法来解答。假设把容器扩大到原来的2 倍时平衡不移动（虚 拟） ，则这时 A的浓度由0.50 mol·L l 变为 0. 25 mol·L l ，而事实上A的浓度为 0.30 mol·L 1，然后再由虚拟状态回到事实A的浓度由0.25 mol ·L 1 变为 0.30 mol ·L 1， 平衡向生成A的方向即本反应逆反应方向移动。与备选选项对照，只有A项不正确。 击破考点八：平衡移动原理 例 8： 在密闭容器中发生如下反应：aX(g) bY(g) c(g) W(g)，反应达平衡后保持 温度不变，将气体体积压缩到原来的 2 1 ，当再次达平衡时，W的浓度为原平衡时的1.8 倍下 列叙述中不正确的是 A 平衡向逆反应方向移动 Ba bcd C z 的体积分数增加 DX的转化率下降 答案： C 【变式训练12】气态可逆反应mA(g)nB(g) pC(g) qD(g) ，符合下图，试用“”或 “”填 (1) (3) 题 (1) 温度 T1 T2 (2) 压强 p1 p2 (3)mn pq (4) 正反应为反应 ( 填“放热”或“吸热” ) 答案（ 1）（2）（3） （4）吸热 击破考点九：等效平衡的考查 例 9： 在一个固定容积的密闭容器中，加入 2molA 和 1molB， 发生反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g) ， 达到平衡时C 的浓度为cmol/L ，若维持容器的容积和温度不变，按下列4 种配比作为起始物 质，达到平衡时C的浓度仍为cmol/L 的是（） A. 4molA+2molB B.1molA+0.5molB+1.5molC+1molD C. 2molC+1molD+1molB D.3molC+1molD 答案： D 解析： 由“达到平衡时，C的浓度仍为cmol/L ”应想到等效平衡问题，然后再根据题中“容器 的容积和温度不变”及反应方程式可知应从等温、等容条件下的等效平衡（即第 1 类等效） 角 度进行判断，因此A项不符题意，而对于B、C、D选项来说按照“一边归零”的方法，把初始 状态的1molA+0.5molB+1.5molC+1molD 、 2molC+1molD+1molB 、3molC+1molD 可分别转变为 2molA+1molB+0.5molD、 （4/3 ）molA+(5/3)molB+(1/3)molD、2molA+1molB，故知 D项正确； B、 C项不符题意 点拨：当题中出现同一反应的两个平衡状态中某一物质的质量（或体积）分数、浓度、物质的 量相同或两种反应的起始量经转化存在相等量时，则首先想到等效平衡问题，然后再分析反应 的条件及反应前后的化学计量数是否相等而归为等效平衡的类型，最后再根据等效平衡中存在 的关系或要求解答即可 【 变 式 训 练13 】 在 一 个 固 定 体 积 的 密 闭 容 器 中 ， 加 入2molA 和1molB， 发 生 反 应 达到平衡时，C 的浓度为w mol·L -1，若维持容器体积和温度 不变， 按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后， C的浓度仍为w mol·L -1 的是 ( ) A4molA 和 2molB B3molC+1molD+1molB C 2molA 十 1molB 十 3molC十 1molD D3molC 十 1molD 答案： D 解析：根据“C 的浓度仍为w mol·L - 1”及“维持容器体积和温度不变”知这是等温等容下的 等效平衡，故利用极端转化的方法知D符合。 【变式训练14】恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下反应：A(g)+B(g) C(g) (1) 若开始时放入1molA+1molB，到达平衡后，生成amolC，这时 A的物质的量为 _mol。 高考资源网 (2) 若开始时放入3molA 和 3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为 _mol。 (3) 若开始时放入xmolA， 2molB 和 1molC， 到达平衡后， A和 C的物质的量分别为ymol 和 3amol， 则 x=_mol，y=_mol。平衡时， B的物质的量（选填一个编号） 。 (甲) 大于 2mol (乙 ) 等于 2mol (丙) 小于 2mol (丁 ) 可能大于、等于或小于2mol (4) 若在 (3) 的平衡混合物中再加入3molC，待再次达到平衡后，C的物质的量分数是_。 答案： (1)1-a (2) 3a (3)2 3-3a 丁若 3a1，B的物质的量小于2mol；若 13a ， B的物质的量等于2mol；若 3a1，B的物质的量大于2mol (4)a/(2-a) 解析：根据题意知这是恒温恒压下的等效平衡问题，又因反应前后气体的物质的量发生改变， 故只要起始料的物质的量之比相等即可。 （1）由反应A(g)+B(g) C(g) 知，反应达平衡后，若有amolC生成，则必有amolA 物质消耗， 此时剩余A的物质的量为(1-a)mol。 （2）在恒温、恒压下，若投放3molA 和 3molB，则所占有的体积为(1) 中的 3 倍。由于A、B 的投放比例与 (1) 相同，故平衡时与(1) 等效，而C的物质的量为3amol 击破考点十：考查有关化学反应速率和化学平衡的图像 例 10：对达到平衡状态的可逆反应X+YZ+W ，在其他条件不变的情况下，增大压强，反应 速率变化图象如图1 所示，则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为 A Z、W均为气体， X、Y中有一种是气体 B Z、W中有一种是气体，X、Y皆非气体 C X、Y、Z、 W皆非气体 D X、Y均为气体， Z、W中有一种为气体 答案： A 解析：经常有一些同学错选B，认为增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动其实，图 象告诉我们的是：增大压强，加快了正、逆反应，但逆反应速率增大的幅度大于正反应速率增 大的幅度，由此而导致平衡向左移动而压强的改变，只影响气体反应的速率，选项B所言的 X 、Y皆非气体即其正反应速率不受影响，故正确答案为A 【变式训练15】下列各图是温度（或压强）对应； 的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是 答案： A、C 解析：曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，升高温度，增加压强，、均增大， B 中， D中、走向均减小， 则 B、 D均错；可逆反应； 的正反应是一个气体体积增大的吸热反应，则升高温度，向正反应方向移动，故 ；增加压强，向逆反应方向移动，故。 【变式训练16】已知可逆反应：N2(g) 3H2(g)2NH3(g) H=92.4kJ ·mol -1 ，下列各 图表示上述可逆反应建立平衡的过程及改变某一条件后建立起新的平衡过程的曲线： （1）加入稀有气体后的平衡图为_。 （2）降低温度后的平衡图为_ 。 （3）体系加压后的平衡图为_ 。 （4）升高温度后的平衡图为_ 。 （5）减小生成物浓度后的平衡图为_。 （6）加入催化剂后的平衡图为_。 答案： D F A B E C 1. （08 广东卷） 对于反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，能增大正反应速率的措施是（） A 通入大量O2 B 增大窗口容积 C 移去部分SO3 D降低体系温度 答案： A 解析：增大反应物的浓度，正反应速率加快，在此瞬间逆反应速率不变。 2. （ 08 天津卷）对平衡CO2 （g）CO2 （ aq） ； H= -19.75kJ/mol，为增大二氧化碳气体 在水中的溶解度，应采用的方法是（） A 升温增压B 降温减压 C 升温减压D 降温增压 答案： D 解析： 气体在水中的溶解度随着温度的升高而降低，所以要使CO2在水中的溶解度增大，可以 降低温度，同时还可增大压强。 3. （ 08 上海卷）等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t 产生气体体积V 的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d 所对应的实验组别可能 是（） A 432 1 B 1234 C3 421 D1243 答案： A、C 高考资源网 解析：化学反应速率与温度、浓度和固体物质的表面积的大小有关，实验 1 的盐酸的浓度最小， 反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；由于实验3 的反应温度比实验2 的反应温度高， 所 以反应速率实验3 大于实验2；而实验4 和实验 3 虽然浓度相同，但反应的温度不同，物质的 状态也不相同，所以不能比较。 4. （08 江苏卷）将一定量的SO2和含 0.7mol 氧气的空气（忽略CO2 ）放入一定体积的密闭容 器中， 550时，在催化剂作用下发生反应：2SO2+O2 2SO3（正反应放热） 。反应达到平 衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH 溶液，气体体积减少了21.28L ；再将剩余气体通过 焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2 ，气体的体积又减少了5.6L （以上气体体积均为标准状况下 的体积）。 （计算结果保留一位小数） 请回答下列问题： (1）判断该反应达到平衡状态的标志是。 （填字母） aSO2和 SO3浓度相等 b SO2百分含量保持不变 c容器中气体的压强不变 dSO3的生成速率与SO2的消耗速率相等 e容器中混合气体的密度保持不变 (2）欲提高SO2的转化率，下列措施可行的是。 （填字母） a向装置中再充入N2 b向装置中再充入O2 c改变反应的催化剂 d生高温度 (3）求该反应达到平衡时SO2的转化率（用百分数表示）。 (4）若将平衡混合气体的5% 通入过量的BaCl2 溶液，生成沉淀多少克？ 答案： （1）bc (2）b (3）消耗的O2物质的量： mol molL L mol45.0 /4.22 6.5 7.0 生成的 SO3物质的量： molmol9.0245.0 SO2和 SO3的物质的量和： mol molL L 95.0 /4 .22 28.21 反应前的SO2物质的量： mol molL L 95.0 /4.22 28.21 SO2的转化率： %7.94%100 95.0 9.0 mol mol (4）在给定的条件下，溶液呈强酸性，BaSO3不会沉淀。因此BaSO4的质量 5. （ 09 安徽卷 11）汽车尾气净化中的一个反应如下：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m ( )( )NO gCO g 22 1 ( )( ) 2 NgCOg 1 4.373molKJH 在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是： 答案： C 解析：该反应为气体计量数减小的放热反应，升高温度，平衡逆向移动，生成物浓度减小，反 应物浓度增大，平衡常数减小，A选项错误；同理，升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率减 小， B选项错误；平衡常数只与热效应有关，与物质的量无关，C选项正确；增加氮气的物质 的量，平衡逆向移动，NO的转化率减小，D选项错误。 6. (09 全国卷 13)下图表示反应 ( )X g4 ()( )Y gZ g ， 0H ， 在某温度时X的 浓度随时间变化的曲线： 下列有关该反应的描述正确的是 A.第 6min后，反应就终止了 B.X的平衡转化率为85% C.若升高温度，X的平衡转化率将大于85% D.若降低温度，v 正和 v 逆将以同样倍数减少 答案： B 解析： A项， 6min 时反应达平衡，但未停止，故错； B项， X的变化量为1-0.15=0.85mol，转化率为0.85/1=85% ，正确。 HV 逆，即逆反应减小的倍数大， 错误 7. （ 09 广东理科基础29）已知汽车尾气无害化处理反应为 2( )2( )NO gCO g22 ( )2( )NgCOg 下列说法不正确的是 A升高温度可使该反应的逆反应速率降低 B使用高效催化剂可有效提高正反应速率 C反应达到平衡后，N0的反应速率保持恒定 D单位时间内消耗CO和 CO2的物质的量相等时，反应达到平衡 答案： A 高考资源网 解析：升温，无论是正反应，还是逆反应，速率均加快，A项错；催化剂可以加快化学反应速 率，B项正确； 达平衡后， 各组分的速率保持不变，C项正确； 由于 CO和 CO2的计量系数相等， 故当两者同时消耗的量相等时，反应即达平衡，D项正确。 8. （09福建卷12）某探究小组利用丙酮的溴代反应： （ 332 CH COCHBr HCl 32 CH COCH BrHBr ） 来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率 2 ()v Br 通过测定溴的颜色消失所需的时间来 确定。在一定温度下，获得如下实验数据： 分析实验数据所得出的结论不正确的是 A. 增大 332 (), ()c CH COCHv Br 增大 B. 实验和的 2 ()v Br 相等 C. 增大 (),c HCl 2 ()v Br 增大 D. 增大 2 ()c Br ， 2 ()v Br 增大 答案： D 解析：从表中数据看，中CH3COCH3,HCl 的浓度是相同的，而中Br2 比中的大，所以 结果，时间变长，即速率变慢了，D项错。其他选项依次找出表中两组相同的数据，看一变量 对另一变量的影响即可。 9. （ 09 广东化学15）取五等份NO2 ，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发 生反应：