2020年高考化学二轮复习冲刺习题：专题重点突破专题七 化学反应速率和化学平衡Word版含解析

1、t03040708091112131516专题七化学反应速率和化学平衡主干知识梳理1.化学反应速率的计算方法c(b)(1)公式法：v(b) 。(2)比值法：同一化学反应，各物质的反应速率之比等于方程式中的 化学计量数之比。对于反应：ma(g)nb(g)=pc(g)q d(g)来说，则v(a) mv(b)nv(c) v(d) 。p q2外界条件对化学反应速率的影响(1)“惰性气体”对反应速率的影响恒容：充入“惰性气体”总压 大参与反应的物质浓 不变(活化分子浓不变)反应速率 不变。恒压：充入“惰性气体”体积大参与反应的物质浓 减小(活化分子浓减小)反应速率 减小。(2)纯液体、固体对化学反应速率

2、的影响在化学反应中，纯液体和固态物质的浓度 常数， 不能用纯液体和固态物质的浓度变化来表示反应速率，但是固态反应物颗粒的 大小是影响反应2421255mn速率的条件之一，如煤粉由于表面积 大，燃烧就比煤块 快得多。 (3)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。当增大反应物浓度时，v 增大，v 间不变，随后也 增大。正 逆增大压强，v 和 v 都增大，气体分子数减小方向的反应速率变化程度正 逆。对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率。升高温度，v 和 v正逆增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大。使用催化剂，能同等程度

3、地改变正、逆反应速率。3化学平衡状态判断的两类标志(1)v(正)v (逆)。(2)各组分 百分含量保持不变。4化学平衡移动的判断方法勒夏特列原理的应用通过比较平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。(1)若外界条件改变，引起 v v ，则化学平衡向 正反应方向(或向 右)正 逆移动；(2)若外界条件改变，引起 v v ，则化学平衡向 逆反应方向(或向 左)正 逆移动；(3)若外界条件改变，虽能引起 v 和 v 变化，但变化后新的 v 和 v 仍正 逆 正 逆保持相等，则化学平衡 没有发生移动。5化学平衡常数(1)意义：化学平衡常数 k 表示反应进行的程度，k 越大，反应进行

4、的程度越 大。k 10 时，可以认为该反应已经进行完全。k 的大小只与 温度有关。 (2)化学平衡常数表达式：对于可逆化学反应 ma(g)nb(g) pc(g)qd(g)cp(c)cq(d)在一定温度下达到化学平衡时， k 。另可用压强平衡常数表示：c (a)c(b)36mnp39n40pp(c)pq(d)k p(c)为平衡时气体 c 的分压。p (a)p(b)(3)依据化学方程式计算平衡常数同一可逆反应中，k k 1；正 逆同一反应方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小 n 倍，则新平衡常数 k与n原平衡常数 k 间的关系是 k k 或 k k。几个可逆反应方程式相加，得总反应方程式，则总反应的

5、平衡常数等于分 步反应平衡常 之积。6转化率、产率及分压的计算(1)反应物转化率反应物的变化量 反应物的起始量100%(2)产物的产率生成物的实际产量 生成物的理论产量100%(3)分压总压 物质的量分数考点 1化学反应速率及其影响因素例 1 (1)(2019 全国卷 )环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反 应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正 确的是_(填标号)。at t 1 2ba 点的反应速率小于 c 点的反应速率 ca 点的正反应速率大于 b 点的逆反应速率db 点时二聚体的浓度为 0.45 moll1(2)(2019 天津高考)不同温度下反

6、应 (3sicl (g)2h (g)si(s)4 24sihcl (g)3h 0)中 sicl 转化率如图所示。下列叙述正确的是_(填序号)。4ab 点：v v正逆bv ：a 点e 点正c反应适宜温度：480520 批注点拨(a)a e解析(1)分析图像可知在相同时间范围内 t 比 t 温度下环戊二烯浓度减少2 1的多，因此温度 t t ，a 错误；a 点比 c 点的环戊二烯浓度大，但 t t ，故 a2 1 2 1点、c 点的反应速率相对大小无法确定，b 错误；a 点与 b 点的温度相同，但 a 点 的反应物浓度比 b 点的反应物浓度大，所以 a 点的正反应速率大于 b 点的正反应 速率，而

7、 b 点继续向正反应方向进行，b 点的正反应速率又大于 b 点的逆反应速率，故 v正v逆，c 正确； (b)由2 (g) c h (g)(二聚体)10 12起初1.5 moll转化1.5 moll106 moll1101.5 moll10.6 moll21可知：b 点时二聚体的浓度为0.9 moll210.45 moll1，d 正确。(2)b 点时反应正向移动，即 v v ，a 正确。正 逆a 点温度比 e 点低，所以 v ：v v ，b 错误。正由题图可知，温度为 480520 时，sicl 转化率较高，该温度为适宜温度，4c 正确。答案(1)cd (2)ac有关化学反应速率的易错点(1)

8、错误地把化学反应速率等同于瞬时速率。化学反应速率是某一段时间内的 平均速率，而不是瞬时速率。(2) 进行化学反应速率的相关计算时，错误地用某物质的物质的量代替物质的 量浓度计算，速率大小比较时易忽视各物质的速率的单位是否一致，单位书写是 否正确。(3) 错误地认为纯固体和纯液体不会改变化学反应速率。实际上不能用纯固体 和纯液体物质的变化表示化学反应速率，但若将固体的颗粒变小 (增大固体的接触 面积)，则化学反应速率会加快。(4) 错误地认为只要增大压强，化学反应速率一定增大。实际上反应在密闭固 定容积的容器中进行，若充入氦气(或不参与反应的气体)，压强增大，但参与反应 的各物质的浓度不变，反应

9、速率不变；若反应在密闭容积可变的容器中进行，充 入氦气(或不参与反应的气体)而保持压强不变，则容器体积增大，反应物的浓度减 小，反应速率减小。(5) 不能正确区分外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响趋势。如对 h 0 的反应，升高温度，平衡逆向移动，正、逆反应速率都增大，并不是只增大逆 反应速率，只是逆反应速率增大的程度大于正反应速率；工业合成氨中，移出部 分氨气(平衡右移)，在移出氨气时刻，正反应速率不变，逆反应速率减小。1(2019 湖南重点高中高三联考)下列有关说法正确的是( )a mg 比 al 活泼，在原电池中 mg 一定作负极，al 作正极b 其他条件相同时，夏天钢铁电化学腐蚀

10、速度比冬天快c 在 zn 和稀 h so 反应中，加入 cuso 越多，产生 h 越快2 4 4 2d在化工生产中用酸或碱溶解矿石，酸或碱的浓度越大、温度越高，浸出率 越高答案解析bmg、al 作电极，naoh 溶液作电解液形成原电池时，al 作负极，mg作正极，a 错误；其他条件相同时，夏天气温高，钢铁电化学腐蚀速度比冬天快，1b 正确；在 zn 和稀 h so 反应中，加入少量 cuso ，锌把铜置换出来形成原电池，2 4 4会加快反应速率，若加入 cuso 太多，置换出的铜包裹在锌的表面，会阻止 zn 与4稀 h so 进一步反应，c 错误；在化工生产中用酸或碱溶解矿石，一般情况下， 2

11、 4酸或碱的浓度越大，温度越高，浸出率越高，但是均有一定的极限，d 错误。 2在不同浓度 (c)、温度 (t)条件下，蔗糖水解的瞬时速率 (v) 如下表。下列判断不正确的是( )a a6.00b 同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v 可能不变 cb318.2d不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同答案解析d根据题中数据分析，温度不变时，反应的瞬时速率与浓度成正比，则可求出 a6.00，a 正确；温度为 b k、浓度为 0.500 moll 和温度为 318.2 k、浓度为 0.300 moll1对应的瞬时速率相等，b 正确；浓度不变时，温度由 318.2 k 变为 b k 时，反应速率减小，则

12、 b03sicl (g)2h (g)si(s)4 24sihcl (g)h 0 3 22sicl (g)h (g)si(s)hcl(g) 4 23sihcl (g) h反应的 h _(用 h ，h 表示)。温度升高，反应的平衡常数k _(填“增大”“减小”或“不变”)。 批注点拨111解析(1)由图像知，随着温度的升高，hcl 的平衡转化率降低，所以 4hcl(g)o (g)=2cl (g)2h o(g)的 hk(400 )。 2 2 2在温度一定的条件下，c(hcl)和 c(o )的进料比越大，hcl 的平衡转化率越低，所2以题图中自上而下三条曲线是 c(hcl)c(o )(进料浓度比)为

13、11、41、71 时2的变化曲线。当 c(hcl)c(o )11 时，列三段式：24hcl(g) o (g) =2cl (g)2h o(g) 2 2 2起始浓度(moll )c0c00 0转化浓度(moll )0.84c00.21c00.42c00.42c0平衡浓度(moll )(10.84)c0(10.21)c00.42c00.42c022004 40022403 2 121322402 1(0.42c )(0.42c )k(400 )(10.84)c (10.21)c0.42 0.42(10.84)(10.21)c。c(hcl)c(o )过高时，hcl 转化率较低；2当 c(hcl)c(o

14、 )过低时，过量的 o 和 cl 分离时能耗较高。2 2 2由平衡移动的条件可知，为提高 hcl 的转化率，在温度一定的条件下，可 以增大反应体系的压强，增加 o 的量或者及时分离出产物。2(2)根据盖斯定律即可得 ，所以 h h h 。由于 h 0，所以 h 0，即反应为放热反应，升温时反应逆向移动，平衡常数 k 减小。答案(1)大于(0.42)(0.42)(10.84)(10.21)co 和 cl 分离能耗较高、hcl 转化率较低 增加反应体系压强、及时分离出 2 2产物(2)h h减小解答化学平衡移动问题的步骤其中条件改变可以按以下思路分析：3(2019 河南滑县高三调研)在 1 l 恒

15、容密闭容器中投入足量 mg(no ) ，在一3 2定温度下发生下列反应： 2mg(no ) (s)3 2明该反应达到平衡状态的是( ) ano 体积分数不再变化22mgo(s)4no (g) o (g) 。下列能说2 22222222222b mgo 的浓度不再变化c no 消耗速率与 o 生成速率之比为 41 2 2d 混合气体的平均相对分子质量不再变化答案解析c反应物为固体，产物有两种气体，气体的体积比始终保持不变， no2体积分数保持不变，不能判断平衡状态，a 错误；固体浓度为常数，b 错误；混合 气体的比例一定，平均相对分子质量一定，不能判断是否平衡，d 错误。4(2019a10 联盟

16、)碳是构成物质世界最重要的元素之一，能形成众多的化合 物。(1)已知 0.096 kg 碳完全燃烧可放出 3148 kj 热量，1 mol 液态水汽化时要吸收 44 kj 热量。2h (g)o (g)=2h o(l) h571.6 kjmol12co(g)o (g)=2co (g) h566 kjmol1请写出制备水煤气的热化学方程式：_。(2)2l 恒容密闭容器中发生 c(s)h o(g) co(g)h (g)反应，当通入不同2 2量的 h o(g)和 co(g)充分反应后得到如下实验数据：2由实验组 1 数据可知，达到平衡时 v(h o)_moll1min1。增大压强对该可逆反应的影响是_

17、 。 若在一定温度、容积可变的密闭容器中发生上述反应，下列说法中可判断该反应达到平衡状态的是_。(填编号)a 容器中压强不变b 1 mol hh 键断裂，同时断裂 2 mol ho 键c c(h o)c(co)2d v(h o)v(h )e 容器体积不变答案(1)c(s)h o(g)=co(g)h (g) h131.3 kjmol112 g/mol2212min222225(2)0.15压强增大，反应速率加快，平衡向逆反应方向移动 be解析96 g(1)由信息可知：n(c) 8 mol，8 mol c3148 kj 1 mol cx8 mol 3148 kj1 mol xx393.5 kj则c

18、(s)o (g)=co (g) h393.5 kjmol1又由题干信息可知h o(g)=h o(l)2 2 h44 kjmol11 1由盖斯定律 ，可得出目标热化学方程式为2 2c(s) h o(g)=co(g)h (g) 2 2h131.3 kjmol 。(2)c(s)h o(g) co(g) 2h (g)2起始量 t0: 2 mol 0.8 mol 0 转化量 n: x x x 平衡量 t4 min: 2 molx 0.8 molx x 由信息可知x1.2 mol，则v(hn 1.2 molo) 0.15 moll vt 2 l4 min1 1。由信息可知密闭容器容积可变，则压强始终不变，

19、a 错误。1 mol hh 键 断裂，必然同时生成 2 mol h o 键，结合选项可知 ho 键的生成与断裂速率相 等，即 v v ，b 正确。c(h o)与 c(co)相等与该反应是否达到平衡没有任何关正 逆系，c 错误。h o 和 h 的计量数相等，则任意时刻 v(h o)v(h )，d 错误。工业 制水煤气的反应是一个气体总物质的量有变化的反应，则从零时刻开始，密闭容 器的容积会发生变化。如果容积不变了，则达到了平衡状态，e 正确。考点 3化学平衡常数及有关计算例 3 (2019 全国卷) 某温度下，等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应(g)i (g)2(g)2hi(g)，h

20、89.3 kj/mol，起始总压为 10pa，平衡时总压增加了 20% ，环戊烯的转化率为 _ ，该反应的平衡常数 k p55_pa 。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有 _(填标号)。a 通入惰性气体 c 增加环戊烯浓度 批注点拨b 提高温度 d 增加碘浓度解析 设碘和环戊烯的物质的量均为 1 mol ，达平衡时转化的物质的量为 x mol ，由题意得：(g)i (g) (g)2hi(g)2初始物质的量/mol 1 1 0 0转化物质的量/mol x x x 2x平衡物质的量/mol 1x 1x x 2x平衡时，容器内气体总物质的量为(2x) mol，2x mol2 mol

21、则有 100% 20% ，解得 x0.42 mol0.4 mol则环戊烯的转化率为 100% 40%1 mol总压强为 10 pa(120%) 1.210 pa552.4 mol2.4 mol552.4 mol552.4 mol2p255 25 544cdabc因此各种气体的分压为 p(0.6 mol)1.210 pa 0.310 pap(i )1.210 250.6 molpa 0.3105pa0.4 molp( )1.210 pa 0.210 pa0.8 molp(hi)1.210 pa 0.410 pap()p(hi)反应的平衡常数 k p()p(i)0.210 pa(0.410 pa)

22、 0.310 pa0.310 pa3.5610 pa。欲增加环戊烯的平衡转化率，则平衡正向移动，由于该反应是吸热反应，因 此升温可使平衡正向移动；增加碘的浓度，平衡正向移动，环戊烯的转化率提高。答案40% 3.5610bd化学平衡常数的应用(1) 利用化学平衡常数判断化学反应可能进行的程度， k 值越大，反应进行的 程度越大，同等条件下反应物的转化率越大。(2) 利用化学平衡常数判断是否平衡及化学平衡移动的方向，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c (c)c(d)有如下关系： q ，称为浓度商。c (a)c(b)qck反应向正反

23、应方向进行，v v正 逆反应处于化学平衡状态，v v正反应向逆反应方向进行，v v正 逆逆(3)利用化学平衡常数判断反应的热效应min1113315一定条件下，向密闭容器中加入 x 物质发生反应： 3x(g)y(g) z(g)h0，反应一段时间后改变某一个外界条件，反应中各时刻 x 物质的浓度如下表 所示。下列说法中不正确的是( )反应时间(min)05151720x 的浓度(moll1)1.00.40.40.70.7a05 min 时，该反应的速率为 v(x)0.12 mol l1 1b5 min 时反应达到平衡，该温度下的平衡常数值为 0.625 c15 min 时改变的条件可能是降低温度

24、d从初始到 18 min 时，x 的转化率为 30%答案c解析 v(x)1.0 moll 0.4 moll5 min10.12 moll min ，a 正确；5 min时，x、y、z 的平衡浓度分别为 0.4 moll1、0.2 moll1、0.2 moll1c(y)c(z) ，kc (x)0.20.2(0.4)0.625，b 正确；反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，x 的浓度减小，c错误；18 min 时，x 的浓度为 0.7 moll ，则x 的转化率为1.00.71.0100%30%，d 正确。6(2019 云南师范大学附属中学高三月考)工业上常用 ch 与水蒸气在一定条4件下制取

25、 h ，其原理为 ch (g)h o(g) 2 4 2co(g)3h (g)。2一定温度下，在一个恒容密闭容器中，下列说法能说明此反应达到平衡状 态的是_(填序号)。a体系的压强不再发生变化b消耗 1 moll1ch 的同时生成 3 moll 41h243242)42412c 体系的密度不再发生变化d 反应速率 v (ch )v (co)11逆 正在恒压密闭容器中，通入物质的量均为 0.1 mol 的 ch 与 h o，在一定条件4 2下发生反应。a若平衡时，测得 ch 的转化率与温度及压强的关系如图所示，则压强：4p _p (填“大于”“小于”或“等于”)，原因是_；2 1在 x 点和 y

26、点的速率：v(x)_v(y)(填“大于”“小于”或“等于”)。 b若 y 点所在容器为 1l，则此反应的平衡常数 k_(列式并计算，结果保留到小数点后一位)。答案ada.大于ch (g)h o(g)4 2co(g)3h (g)是一个气体分子2数目增大的反应，在相同温度条件下，压强越大，ch 的转化率越小 小于4b.c(co)c (h ) c(ch )c(ho)2.8(moll12解析在恒温恒容条件下，对于反应 ch (g)h o(g) co(g)3h (g)来4 2 2说，气体的总物质的量是变量，则气体的总压强也为变量，体系的压强不再发生 变化能说明此反应达平衡状态，a 正确；消耗 ch 指的

27、 v ，生成 h 也是指 v ，正 正不能说明此反应达平衡状态，b 错误；气体的总质量为恒量，体积固定，也为恒量， 则体系的密度为恒量，体系的密度不再发生变化，不能说明此反应达平衡状态，c 错误；反应速率 v (ch )v (co)11，说明 v v ，能说明此反应达平衡逆 正 正 逆状态，d 正确。ch (g) h o(g) co(g) 3h (g)是一个气体分子数目增大的反应，压强 4 2 2越大，ch 的转化率越小，根据图示数据，在同一温度下 ch 的转化率在 p 条件 4 4 1下更大，故压强 p 较小，则压强 p 大于 p ；同一温度下，压强越大，反应速率越1 2 1快，根据图示信息

28、，x 点压强为 p ，比 p 小，故在 x 点和 y 点的速率：v(x)小于324231 l1 22.8 (moll ) 。v(y)；若 y 点所在容器为 1 l，由图像可知 y 点 ch 的转化率为 80%，根据“三4段式”得：ch (g)h o(g) co(g)3h (g)4 2 2起始量(mol) 0.1 0.1 0 0转化量(mol) 0.10.8 0.08 0.08 0.24平衡量(mol) 0.02 0.02 0.08 0.24c (h )c(co)则此反应的平衡常数 k c(ch )c(ho)0.24 mol 0.08 mol 1 l0.02 mol 0.02 mol1 l 1

29、l考点 4化学反应速率和化学平衡的图像分析例 4 (2019 全国卷 节选 ) 水煤气变换 co(g) h o(g)=co (g) h (g)2 2 2h0b 图中 x 点所示条件下，延长反应时间能提高 no 转化率 c图中 y 点所示条件下，增加 o 的浓度不能提高 no 转化率2d380 下，c起始(o )5.010 24moll1，no 平衡转化率为 50%，则平衡常数 k2000答案解析bd实线表示不同温度下相同时间内 no 的转化率，虚线表示相同条件下no 的平衡转化率，随着温度升高，由虚线知， no 的平衡转化率减小，即温度升高，2noo22no 的平衡逆向移动，说明该反应为放热反

30、应，h 0，所以 k2000，d 正确。2(2018 江苏高考 )(双选 )一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应 2so (g)o (g)2 2应的相关数据如下：2so (g)(正反应放热)，测得反 31 2 2 11 3 1 2 3 22 3 2 3 3 22 12 1 2 1 1 2 2 3下列说法正确的是( ) av v ，c 2cbk k ，p 2p1 3 2 3cv v ， (so ) (so ) dc 2c ， (so ) (so )1答案解析cd对比容器的特点，将容器 1 和容器 2 对比，将容器 1 和容器 3 对比。容器 2 中加入 4 m

31、ol so 等效于在相同条件下反应物投入量为 4 mol so 和 2 mol3 2o ，容器 2 中起始反应物物质的量为容器 1 的两倍，容器 2 相当于在容器 1 达平 2衡后增大压强，将容器的体积缩小为原来的一半，增大压强化学反应速率加快，vv ，增大压强平衡向正反应方向移动，平衡时 c 2c ，p 2p ， (so ) (so )1，容器 1 和容器 2 温度相同，k k ；容器 3 相当于在容器 1 达到平衡后升高1 23 13 1 3 1 3 2 1 2 3 12 1 2 13 1 2 1 3 1 2 33 1 3 2 1 22 1 3 1 2 3 1 2 2 33 2 1 22 3 3 244222温度，升高温度化学反应速率加快，v v ，升高温度平衡向逆反应方向移动，平 衡时 c c ，p p ， (so ) (so )，k k 。根据上述分析，v v ，c 2c ， a 错误；k k ，p 2p ，p p ，