高考化学 艺体生百日冲刺 专题八 化学反应速率与化学平衡讲练.doc

专题八 化学反应速率与化学平衡【命题趋势探秘】命题规律考查内容化学反应速率及影响因素化学平衡状态化学平衡常数及化学反应进行方向考查热度考查题型选择题、填空题选择题、填空题选择题、填空题所占分值6分6分8分命题趋势1.高考命题分析分析近年来高考试题可以得出有关化学平衡命题存在以下特点：（1）三个命题热点化学平衡常数的理解与计算，转化率的计算，有关化学反应速率的实验及计算是近年来新课标地区的命题热点。（2）两个命题结合一是结合热化学、电化学、电解质溶液等其他化学反应原理进行命题，二是结合化学实验进行命题。高考考试大纲中的重点永远是高考命题的热点。因此往年的高考热点内容仍然是今后命题的热点，2015年高考命题仍然会在化学平衡常数、转化率的理解与应用方面进行设题；考试大纲中的重点，而在高考命题中属于盲点的更是今后命题的要点，即“冷点”变热点。【高频考点聚焦】考点1 化学反应速率及影响因素【基础知识梳理】一、化学反应速率1表示方法通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。2数学表达式及单位v，单位为moll1min1或moll1s1。3规律同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。二、影响化学反应速率因素1内因(主要因素)反应物本身的性质。2外因(其他条件不变，只改变一个条件)【核心考点讲练】1化学反应速率大小的比较方法由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。(2)换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aabb=ccdd，比较与，若，则a表示的反应速率比b大。2对于较为复杂的关于反应速率的题目，采用以下步骤和模板计算(1)写出有关反应的化学方程式；(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；(3)根据已知条件列方程式计算。例如：反应manb pc起始浓度(moll1) a b c转化浓度(moll1) x 某时刻浓度(moll1) ax b c【典例1】在酸性溶液中，碘酸钾(kio3)和亚硫酸钠可发生如下反应：2io5so2h=i25soh2o生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示：实验序号0.01 moll1 kio3酸性溶液(含淀粉)的体积/ml0.01moll1 na2so3溶液的体积/mlh2o的体积/ml实验温度/溶液出现蓝色时所需时间/s实验15v13525实验2554025实验355v20该实验的目的是_；表中v2_ml。解析通过分析表中的数据可知，该实验研究的是温度、浓度对反应速率的影响；由于实验1和实验2的温度相同，故实验2与实验3的溶液的浓度一定相同，即水的体积一定相同，因此v240。答案探究该反应的速率与温度、亚硫酸钠溶液浓度的关系(或其他合理答案)40【技巧点拨】实验探究题解题策略(1)确定变量解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。(2)定多变一在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。(3)数据有效解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法做出正确判断。【典例2】(2010福建理综，12)化合物bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如右图所示，计算反应48 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度，结果应是 ()a2.5 moll1min1和2.0 moll1b2.5 moll1min1和2.5 moll1c3.0 moll1min1和3.0 moll1d5.0 moll1min1和3.0 moll1解析据图像可知，4 min时化合物bilirubin的浓度为20 moll1，8 min时其浓度为10 moll1，因此48 min间的平均反应速率为2.5moll1min1。进一步分析图像可知04 min间的平均分解速率为5.0 moll1min1，由以上分析数据大致可确定平均分解速率基本呈等比递减变化，因此可估算812 min间平均分解速率为1.25 moll1min1，1216 min间平均分解速率为0.625 moll1min1，因此16 min时反应物的浓度大致应为10 moll11.25 moll1min14 min0.625 moll1min14 min2.5 moll1，故b项正确。答案b【技巧点拨】根据速率时间图像判断反应条件的方法(1)看图像中正、逆反应速率的变化趋势，两者是同等程度的变化，还是不同程度的变化。同等程度的变化一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂考虑；若是不同程度的变化，从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑。(2)对于反应速率变化不相等的反应，要注意观察改变某个条件瞬间，正、逆反应速率的大小关系及变化趋势。同时要联系外界条件对反应速率的影响规律，加以筛选、验证、排除。考点二化学平衡状态【基础知识梳理】一、可逆反应与化学平衡状态1可逆反应(1)定义在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。(2)特点二同：a.相同条件下；b.正逆反应同时进行。一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。(3)表示在方程式中用“”表示。2化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。(2)化学平衡的建立(3)平衡特点二、化学平衡的移动1概念可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程，叫做化学平衡的移动。2过程3化学平衡移动与化学反应速率的关系(1)v正v逆：平衡向正反应方向移动。(2)v正v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。(3)v正0，现将1 mol n2o4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是_。解析b项，对于一个特定反应，h固定不变，不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据；c项，随着反应的进行，n2o4分解速率逐渐降低。答案ad【技巧点拨】 (1)对于反应前后气体分子总数不等的可逆反应，可从化学反应速率、化学键断裂、物质的量、物质的量浓度、转化率、颜色、温度、平均相对分子质量、压强、密度等来判断。(2)对于反应前后气体分子总数相等的可逆反应，可从化学反应速率、化学键断裂、物质的量、物质的量浓度、转化率、颜色、温度等来判断(此时平均相对分子质量、压强、密度不能作为判断依据)。考点三化学平衡常数及化学反应进行方向【基础知识梳理】一、化学平衡常数1概念在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号k表示。2表达式对于反应ma(g)nb(g) pc(g)qd(g)，k(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。3意义(1)k值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。(2)k只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。二、化学反应进行的方向1自发过程(1)含义在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。(2)特点体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。2自发反应在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。3判断化学反应方向的依据(1)焓变与反应方向研究表明，对于化学反应而言，绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。可见，反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。(2)熵变与反应方向研究表明，除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度。大多数自发反应有趋向于体系混乱度增大的倾向。熵和熵变的含义a熵的含义熵是衡量一个体系混乱度的物理量。用符号s表示。同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是s(g)s(l)s(s)。b熵变的含义熵变是反应前后体系熵的变化，用s表示，化学反应的s越大，越有利于反应自发进行。(3)综合判断反应方向的依据hts0，反应不能自发进行。【核心考点讲练】一、有关化学平衡的计算1分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。2明确三个关系：(1)对于同一反应物，起始量变化量平衡量。(2)对于同一生成物，起始量变化量平衡量。(3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。3计算方法：三段式法化学平衡计算模式：对以下反应：ma(g)nb(g) pc(g)qd(g)，令a、b起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，a的消耗量为mx，容器容积为v l。ma(g)nb(g) pc(g)qd(g)起始(mol) a b 0 0变化(mol) mx nx px qx平衡(mol) amx bnx px qx则有：(1)k(2)c平(a) (moll1)。(3)(a)平100%，(a)(b)。(4)(a)100%。(5)。(6)(混)(gl1)。(7)(gmol1)。二、对于可逆反应aa(g)bb(g) cc(g)dd(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：qc，称为浓度商。qc【典例1】（2014上海单科化学卷）只改变一个影响因素，平衡常数k与化学平衡移动的关系叙述错误的是ak值不变，平衡可能移动 bk值变化，平衡一定移动c平衡移动，k值可能不变 d平衡移动，k值一定变化 【解析】a、k值代表化学平衡常数，平衡常数只与温度有关系，k值不变只能说明温度不改变，但是其他条件也可能发生改变，平衡也可能发生移动，a正确；b、k值变化，说明反应的温度一定发生了变化，因此平衡一定移动，b正确；c、平衡移动，温度可能不变，因此k值可能不变，c正确；d、平衡移动，温度可能不变，因此k值不一定变化，d错误。 【答案】d 【典例2】（2014天津理综化学卷）运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是()a某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应bnh4f水溶液中含有hf，因此nh4f溶液不能存放于玻璃试剂瓶中c可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底d增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成h2的速率【解析】a、当hts0时，反应能自发进行，吸热反应的h0，吸热反应能自发，说明s0，a项正确；b、nh4f溶液中f水解生成hf，hf能与玻璃中的sio2发生反应4hfsio2=sif42h2o，故nh4f溶液不能存放在玻璃试剂瓶中，b项正确；c、可燃冰需在低温高压下形成，所以可燃冰可存在于海底，c项正确；d、常温下，浓硫酸使铁发生钝化，d项错误。【答案】d【技巧点拨】焓判据和熵判据能作为反应自发进行的一般判据，而由焓判据和熵判据组成的复合判据才是反应是否自发进行的根本判据：反应是否自发与温度有关，一般低温时焓变影响为主；高温时熵变影响为主。根据hts可准确判断反应进行的方向。专题热点集训8 化学反应速率与化学平衡（45分钟）一、选择题1（2014重庆理综化学卷，t7）在恒容密闭容器中通入x并发生反应:2x(g) y(g)，温度t1、t2下x的物质的量浓度c(x)随时间t变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是( ) a该反应进行到m点放出的热量大于进行到w点放出的热量bt2下，在0 t1时间内，v(y)moll1min1cm点的正反应速率v正大于n点的逆反应速率v逆dm点时再加入一定量x，平衡后x的转化率减小1.c【解析】a、根据图像的拐点可知t1t2，达到平衡时，在t2温度下x的浓度要小于t1时的浓度，说明温度降低，平衡向正方向移动，即正反应属于放热反应，所以低温时平衡向正方向移动，会放出更多的热量，a错误；b、0t1时间段内，x的浓度变化量为（a-b）mol/l，所以，根据各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以，b错误；c、m点对应的温度高于n点对应的温度，二者均处于化学平衡状态，所以温度升高，化学反应速率增大，即m点对应的速率大于n点对应的速率，c正确。 2（2014四川理综化学卷，t7）在10l 恒容密闭容器中充入x（g）和y(g)，发生反应x（g）+y(g)m(g)+n(g)，所得实验数据如下表：实验编号温度/起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(x)n(y)n(m)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b下列说法正确的是：a.实验中，若5min时测得n(m)=0.050mol，则0至5min时间内，用n表示的平均反应速率v（n）=1.010-2mol/(lmin)b.实验中，该反应的平衡常数k=2.0c.实验中，达到平衡时，x的转化率为60%d.实验中，达到平衡时，b0.0602.c【解析】根据x（g）+y(g)m(g)+n(g)5min时测得n(m)=0.050mol，则c(n)=0.0050mol/l则则0至5min时间内，用n表示的平均反应速率v（n）=1.010-3mol/(lmin),a错误；实验中，该反应的平衡常数k=0.0080.008/0.0020.032=1,b错误；实验中，达到平衡时，根据平衡常数为1，可以求出平衡时反应的x的物质的量为0.12mol，a=0.12mol。x的转化率为60%，c正确；实验中，升高温度，平衡向逆反应方向移动，达到平衡时，b0.12/2=0.06，d错误。3（2014全国大纲版理综化学卷）下列叙述错误的是aso2使溴水褪色与乙烯使kmno4溶液褪色的原理相同b制备乙酸乙酯时可用热的naoh溶液收集产物以除去其中的乙酸c用饱和食盐水替代水跟电石反应，可以减缓乙炔的产生速率 d用agno3溶液可以鉴别kcl和ki3.b【解析】a、so2使溴水褪色是因为so2和br2发生了氧化还原反应（so2+br2+2h2o=2hbr+h2so4）, 乙烯使kmno4溶液褪色也是发生了氧化还原反应，a正确；b、热的naoh溶液虽然可以中和乙酸，但也会使乙酸乙酯发生水解，b错误；c、实验室制取乙烯实验中，由于电石和水的反应很剧烈，所以常用饱和食盐水代替水，目的是减缓电石与水的反应速率，c正确；d、agno3和kc1产生白色沉淀agcl，agno3和ki产生黄色沉淀agi，d正确。4（2014全国理综i化学卷，t9）已知分解1mol h2o2放出热量98kj。在含有少量i的溶液中，h2o2分解的机理为： h2o2+ i h2o+io h2o2+ io h2o+o2+ i 下列有关该反应的说法正确的是（ ）a反应速率与i浓度有关 bio也是该反应的催化剂c反应活化能等于98kjmol-1 d4.a 【解析】决定化反应速率的主要是慢反应，所以i-浓度越大，则整个反应速率越快，a正确、b错误；98kjmol-1是该反应的h，活化能不能确定，c 错误；把两个方程式处理得到：2h2o22h2oo2，v(h2o2)v(h2o)2v(o2)，d错误。5（2014江苏单科化学卷）下列有关说法正确的是a若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀b2no(g)2co(g)=n2(g)2co2(g)在常温下能自发进行，则该反应的h0c加热0.1mol/lna2co3溶液，co32的水解程度和溶液的ph均增大d对于乙酸与乙醇的酯化反应（h0），加入少量浓硫酸并加热，该反应的反应速率和平衡常数均增大5.c【解析】在海轮外壳上附着铜片，铁做负极，加速腐蚀，a错误；b选项中反应为熵减的反应，h不一定大于0，错误；加热碳酸钠溶液，碳酸根的水解程度变大，水解吸热，氢氧根离子浓度增大，溶液的ph增大，c正确；浓硫酸做催化剂和吸水剂，平衡常数不变，d错误。6（2014福建理综化学卷）在一定条件下，n2o分解的部分实验数据如下：下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是( )(注：图中半衰期指任一浓度n2o消耗一半时所需的相应时间，c1、c2均表示n2o初始浓度，且c1c2)12a 解析：由题给数据分析可知：任意10 min内，v（n2o）的速率不发生改变，即v不随c（n2o）发生变化， a正确；尽管c1c2，而v（n2o）不随c（n2o发生变化，b错误；由题给信息可知半衰期指任一浓度n2o消耗一般时所需的相应时间，又由于改变浓度不影响反应速率，故增大浓度会增大半衰期，c错误；由表格分析可知，n2o最终能被消耗完，转化率与浓度无关均为100%，d错误。7（2014北京理综化学卷）在一定温度下，10ml0.40mol/l h2o2发生催化分解。不同时刻测定生成o2的体积（已折算为标准状况）如下表。t/min0246810v(o2)/ml0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计）a06 min的平衡反应速率：v(h2o2)3.310-2 mol/(lmin)b610 min的平衡反应速率：v(h2o2)3.310-2 mol/(lmin)c反应到6 min时，c(h2o2)=0.30mol/ld反应到6 min时，h2o2分解了50%7.c【解析】10ml0.40mol/l h2o2溶液含h2o2的物质的量是0.004mol，6min时，生成氧气的物质的量n=0.001mol，则有：2h2o22h2o+ o2开始（mol） 0.004 0 0转化（mol） 0.002 0.0016min时（mol） 0.002 0.001 所以06min，h2o2的物质的量变化了0.002mol，浓度变化量=0.2mol/l，则v（h2o2）=3.310-2mol/(lmin)，a正确；b、随着反应的不断进行，h2o2的浓度越来越小，反应速率越来越慢，所以610min的平均反应速率要小于06min的平均反应速率，即v（h2o2）3.310-2mol/(lmin)，b正确；c、反应至6min时，剩余的h2o2的物质的量是0.002mol，则此时h2o2的物质的量浓度是=0.2mol/l，c错误；d、反应至6min时，参加反应的h2o2的物质的量是0.002mol，所以h2o2分解了50%，d正确。8.（2012福建）一定条件下，溶液的酸碱性对tio2光催化染料r降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是 （ ）a在050min之间，ph=2和ph=7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，ph=10时r的平均降解速率为0.04moll1min18. a 解析：在050min之间，ph=2和ph7时反应物r都能完全反应，降解率都是100，选项a正确；ph为2、7、10时，r的降解速率分别是1.5104 moll1/50min、1.8104/50min，2.1104moll1/50min，即溶液的酸性越强，r的降解速率越大，选项b错误；图中无法比较同一ph条件下，r的起始浓度与降解的速率的关系，选项c错误；2025 min之间，ph10时r的平均降解速率为0.2104 moll1/5min，选项d错误。9.（2012江苏）温度为t时，向2.0l恒容密闭容器中充入1.0 molpcl5，反应pcl5(g) pcl3(g)cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：t/s050150250350n(pcl3)/ mol00.160.190.200.20下列说法正确的是 （ ）a反应在前50 s的平均速率为v(pcl3)=0.0032 moll1s1b保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c(pcl3)=0.11 moll1,则反应的h0c相同温度下，起始时向容器中充入1.0molpcl5、0.20molpcl3和0.20molcl2，达到平衡前v(正)v(逆)d相同温度下，起始时向容器中充入2.0molpcl3、2.0molcl2，达到平衡时，pcl3的转化率小于80%9. c 解析：反应在前50 s内的平均速率应该是前50 s内pcl3浓度变化与时间的比值，而不是pcl3物质的量的变化与时间的比值，a错；保持其他条件不变，当升高温度达到平衡时，c(pcl3)=0.11 moll10.10 moll1，所以平衡向正反应方向移动，故正反应的h0，b错；加入1mol pcl5达到平衡时，体系中存在0.8molpcl5、0.20molpcl3和0.20molcl2，而选项c中加入1.0molpcl5、0.20molpcl3和0.20molcl2，则相当于在原平衡体系中加入了0.2molpcl5，故平衡向正反应方向移动，即和0.20molcl2，达到平衡前v(正)v(逆)，c正确；从等效平衡的角度，先建立原容器两倍关系的模型，即与原平衡完全等效，再把容器两倍关系压缩成原容器，则平衡向逆反应方向移动，pcl3的转化率应大于80%，d错误。10(2012四川理综，12)在体积恒定的密闭容器中，一定量的so2与1.100 mol o2在催化剂作用下加热到600 发生反应：2so2o2 2so3h0。根据图像可知，060s时间段内，no2的物质的量浓度变化量是0.120 moll，所以=0.0020 moll1s1，根据各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以=0.0010 moll1s1；由图像可知，100达到平衡时，(no2)= 0.120 moll1，(n2o4)= 0.040 moll1，所以化学平衡常数=0.36moll1；（2）改变反应温度为，以以0.0020 molls的平均速率降低，说明减低，平衡向