专题2.7化学反应速率与化学平衡答案

1、专题7 化学反应速率和化学平衡考点1 化学反应速率的简单计算（1）数学表达式： EQ f(c,t)。（2）对某一具体的化学反应来说，用不同物质的浓度变化来表示化学反应速率时，数值往往不同，其数值之比等于化学方程式中化学计量数之比， （3）对于比较复杂的化学反应速率的计算题一般按以下步骤（即三段式）：【例1】（2015届仙桃天门潜江期末）某温度下，向2 L恒容密闭容器中充入1.0 mol A和1.0 mol B，反应A(g)+B(g) C(g)，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表，下列说法正确的是t/s05152535m (A)/mol1.00.850.810.800.80A

2、反应在前5 s的平均速率v(A)=0.17molL-1s-1B保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(A)=0.41molL-1，则反应的H0C相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol C达到平衡时，C的转化率大于80D相同温度下，起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C，反应达到平衡前V(正)eq f(vB,b)，则A表示的反应速率比B大。（3）注意反应速率单位的一致性。（4）注意外界条件对化学反应速率的影响规律。考点2 外界条件对化学反应速率的影响【例2】（2015届龙岩市非一级达标学校期末）下表为某学生进行的两组实验：反应物Na2S2O3溶液H2

3、SO4溶液水甲0.1 molL-110 mL0.1 molL-110 mL5 mL乙0.2 molL-15 mL0.2 molL-15 mL20 mL若其他条件均相同，上述两组实验中，对应反应的反应速率关系为A甲乙 B甲乙 C甲=乙 D无法判断【答案】A考点：考查反应速率的比较【小结】控制变量法探究影响化学反应速率的因素：影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中有所考查。解答此类题时，要认真审题，清楚实验目的

4、，弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。但在分析相关数据时，要注意题给数据的有效性。1、常见考查形式：（1）以表格的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据的变化对反应的影响。（2）给出影响化学反应的几种因素，让学生设计实验分析各因素对反应的影响。2、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: 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

5、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。考点3 化学平衡状态的多角度判断（1）v(正)v(逆)反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等。（2）平衡混合物中各组成成分的含量保持不变各组分的物质的量浓度、质量分数、物质的量分数、体积分数(有气体参加的可逆反应)、反应物的转化率等保持不变。【例3】（2015届桓台二中期末）空气质量与我们的健康息息相关，目前我国通过监测6项污染物的质量浓度来计算空气质量指数（AQI），SO2、NO2和CO是其中3项中的

6、污染物。（1）人们曾经使用铅室法生产硫酸，其主要反应为：SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)若已知2SO2(g)O2(g)2SO3(g) Ha kJmol12NO(g)O2(g)2NO2(g) Hb kJmol1则SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g) H kJmol1。一定温度下，向固定体积为2 L的密闭容器中充入SO2和NO2各1 mol，发生如下反应：SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)。下列事实中不能说明该反应达到平衡状态的是 （选填序号）。a体系压强保持不变 b混合气体的颜色保持不变cNO的物质的量保持不变 d每生成1 mol SO3的同时消耗1 mol

7、NO2测得中反应5 min末到达平衡，此时容器中NO与NO2的体积比为3：1，则这段时间内SO2的反应速率(SO2) ，此反应在该温度下的平衡常数K 。（2）甲醇日趋成为重要的有机燃料，通常利用CO和H2合成甲醇，其反应的化学方程式为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。今在一容积可变的密闭容器中，充有10 mol CO和20 mol H2，用于合成甲醇。CO的平衡转化率（）与温度（T）、压强（P）的关系如图所示：上述合成甲醇的反应为 反应（填“放热”或“吸热”）。A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为 。【答案】（12分，每空2分）（1） a-b/2 ad 0.075 mol

8、(Lmin) ；9（2） 放热 KAKBKC考点：考查盖斯定律的应用，反应速率、平衡常数的计算，化学平衡的移动的判断，化学反应与能量的关系判断【小结】可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据：正反应速率和逆反应速率相等。反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态，对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了，即说明可逆反应达到了平衡状态。判断化学反应是否达到平衡状态，关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。考点4 化学平衡状态的计算【例4】（2015届福州8中第6次月考）一定温度时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的S

9、O2和O2，发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H196kJmoL1，一段时间后达平衡，反应过程中测定的部分数据见下表：反应时间/minn(SO2)/moln(O2)/mol02151.2100.4150.8下列说法不正确的是A反应在前5min的平均速率为v (SO2)=0.08molL1 min1B保持温度不变，向平衡后的容器中再充入1molSO2和0.5molO2时，v (正) v (逆)C该温度，反应的平衡常数为11.25Lmol1D相同温度下，起始时向容器中充入1.5mol SO3，达平衡时SO3的转化率为40%【答案】D考点：考查可逆反应的有关计算【小结】（1）K仅是温

10、度的函数，常应用它考查平衡时物质的物质的量浓度和转化率。（2）凡是气体的压强变化、密度变化均必须转化为物质的量的变化或气体的体积变化才能进行相关计算。（3）在进行有关计算时常用“三段式”法。即先列出反应物、生成物的初始量、转化量、平衡量，再根据相关关系列方程式求解。（4）化学平衡计算中3种方法思想等价转化思想：化学平衡状态的建立与反应途径无关，即无论可逆反应是从正方向开始，还是从逆方向开始，或从中间状态开始，只要起始投入物质的物质的量相等，则可达到等效平衡状态。放大缩小思想：该方法适用于起始投入物质的物质的量之间存在一定的倍数关系。它指的是将反应容器的体积扩大一定的倍数，使起始物质的浓度相同，

11、则在一定条件下，可建立相同的平衡态。然后在此基础上进行压缩，使其还原为原来的浓度。分析在压缩过程中，平衡如何移动，再依据勒夏特列原理，分析相关量的变化情况。大于零思想：对于可逆反应，无论在什么情况下，一定是反应物与生成物共存的状态，即任何物质的物质的量均大于零。考点5 化学平衡移动方向的判断【例5】（2015届安庆5校3月联考）在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中，发生反应：X(g)+Y(g) 2Z(g) H0，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表：下列说法不正确的是A该温度下此反应的平衡常数K=1.44B其他条件不变，升高温度，反应达到新平衡前

12、V(逆)0)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：（1）该温度下此反应反应物的总键能和 （填“大于”“等于”或“小于”）生成物的总键能和。（2）在该温度下，假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4 min，则H2的平均反应速率( H2)为 。（3）下列选项能说明甲容器中的反应已经达到平衡状态的有 （填序号）。A容器内H2、CO、CH3OH的物质的量之比为2：1：1B容器内气体的密度保持恒定C容器内H2气体的体积分数保持恒定D2V正（H2）=V逆（CO）（4）丙容器中，平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是_（填字母序号）。Ac(H2)减少 B正反应速率加

13、快，逆反应速率减慢CCH3OH 的物质的量增加 D重新平衡减小 E平衡常数K增大（5）三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是 （填序号）。AQ1Q2a B31 CP32P12P2 Dn2n31.0mol（6）已知：3CO(g) +3H2(g)CH3OCH3(g) +CO2(g) H=247kJmoll2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H= 24 kJmollCO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H= 41 kJmoll2 H2（g）CO（g） CH3OH（g）；a KJmol1 ，则 a 【答案】（1）小于（2分） （2）0.125molL1min1（

14、未写单位扣1分，共2分）（3）C（2分） （4）CD（漏选扣1分，错选不得分）（5）AC（漏选一个扣1分，错选不得分，共3分） （6）91（3分）考点：考查反应速率、外界条件对平衡状态的影响、等效平衡、平衡状态判断以及盖斯定律应用等6【2015届滕州一中期末】液氨常用作制冷剂，回答下列问题（1）一定条件下在密闭容器中发生反应：aNH4I(s) NH3(g) + HI(g) b2HI(g) H2(g) + I2(g) 写出反应a的平衡常数表达式 达到平衡后，扩大容器体积，反应b的移动方向 （填“正向”、“逆向”或“不移动”），达到新的平衡时容器内颜色将怎样变化 （填“加深”、“变浅”或“不变”）

15、（2）工业上合成氨的反应：N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H92.60 kJmol1下列说法能说明上述反应向正反应方向进行的是_ (填序号)。a.单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2b.单位时间内生成6n mol NH键的同时生成2n mol HH键c.用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为132d.混合气体的平均摩尔质量增大e.容器内的气体密度不变（3）已知合成氨反应在某温度下2 L的密闭容器中进行N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H92.60 kJmol1，测得如下数据：时间(h)物质的量(mol)01234N21.50n11.2

16、0n31.00H24.504.203.60n43.00NH300.20n21.001.00根据表中数据计算：反应进行到2 h时放出的热量为_ kJ。01 h内N2的平均反应速率为_ molL1h1。此温度下该反应的化学平衡常数K_(保留两位小数)。反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00 mol，化学平衡将向_方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。（4）肼（N2H4）的性质类似于NH3，极易溶于水，与水反应生成一种二元弱碱在溶液中分步电离，请用离子反应方程式表示其水溶液显碱性的原因 。【答案】（1） kNH3 HI (2分 ) 正向 (2分 ) 变浅(2分 ) （2）

17、bd (2分 )（3）27.78 (2分 ) 0.05 (2分 ) 0.15 (2分 ) 正反应(2分 )（4）N2H42H2O N2H5H2O+ + OH (2分 )（4）肼（N2H4）的性质类似于NH3，极易溶于水，与水反应生成一种二元弱碱在溶液中分步电离，则根据一水合氨的电离方程式可知其电离方程式为N2H42H2O N2H5H2O+ + OH。考点：考查平衡常数、外界条件对平衡状态的影响以及电离方程式等7【2015届安庆五校3月联考】某化学小组同学向一定量加入少量淀粉的NaHSO3溶液中加入稍过量的KIO3溶液，一段时间后，溶液突然变蓝色。（1）查阅资料知NaHSO3与过量KIO3反应分

18、为以下两步进行，第一步为IO3+ 3HSO3=3SO42+3H+ + I，则第二步反应的离子方程式为_（2）通过测定溶液变蓝所用时间探究浓度和温度对该反应的反应速率的影响。调节反应物浓度和温度进行对比实验，记录如下：实验编号0.02mol/LNaHSO3溶液/mL0.02mol/LKIO3溶液/mLH2O/mL反应温度/溶液变蓝的时间t/s15201015t1a30015t215bc30t3实验是探究_对反应速率的影响，表中a=_；实验是探究温度对反应速率的影响，则表中b=_，c=_（3）将NaHSO3溶液与KIO3溶液混合(预先加入可溶性淀粉为指示剂)，用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐

19、增大，一段时间后反应速率又逐渐减小。课题组对起始阶段反应速率逐渐增大的原因提出如下假设，请你完成假设三：假设一：反应生成的SO42对反应起催化作用，SO42浓度越大反应速率越快；假设二：反应生成的H+对反应起催化作用，H+浓度越大反应速率越快；假设三：_；（4）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容（反应速率可用测速仪测定）实验步骤（不要求写出具体操作过程）预期实验现象和结论【答案】（13分）（1）IO3 + 5I + 6H+ = 3I2 + 3H2O（2分）（2）KIO3溶液的浓度；15、20、10（各1分）（3）假设三：反应生成的I对反应起催化作用，I浓度越大反应速率越快（2分）(或反

20、应生成的I2对反应起催化作用，I2浓度越大反应速率越快；或该反应是放热反应，温度升高导致反应速率加快（2分。本小题具有开放性，答案合理都给分）（4）实验步骤（不要求写出具体操作过程）预期实验现象和结论在烧杯甲中将NaHSO3溶液与过量KIO3溶液混合，用测速仪测定其起始时的反应速率v(甲)；在烧杯乙中进行同一反应（不同的是乙烧杯中预先加入少量Na2SO4或K2SO4粉末，其他反应条件均完全相同），测定其起始阶段的相同时间内的反应速率v(乙)（3分）若v(甲) = v(乙)，则假设一不成立；若v(甲)v(乙)，则假设一成立。（2分）测定相同时间内的反应速率，进行比较，可得出结论。具体操作如下：实

21、验步骤（不要求写出具体操作过程）预期实验现象和结论在烧杯甲中将NaHSO3溶液与过量KIO3溶液混合，用测速仪测定其起始时的反应速率v(甲)；在烧杯乙中进行同一反应（不同的是乙烧杯中预先加入少量Na2SO4或K2SO4粉末，其他反应条件均完全相同），测定其起始阶段的相同时间内的反应速率v(乙)（3分）若v(甲) = v(乙)，则假设一不成立；若v(甲)v(乙)，则假设一成立。（2分）考点：考查对影响反应速率的因素的实验探究，实验方案的设计8【2015新课标卷理综化学】（15分）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液

22、中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，该反应的还原产物为_。（2）上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为：_，已知Ksp（AgCl）=1.810-10，Ksp（AgI）=8.510-17。（3）已知反应2HI(g) =H2(g) + I2(g)的H= +11kJmol1，1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。（4）Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g) + I2(g)在716K

23、时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：t/min020406080120 x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784 = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：_。 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 上述反应中，正反应速率为v正= k正x2(HI)，逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为_(以K和k正表示)。若k正 = 0.0027min-1，在t=40min时，v正=_min-1

24、 = 3 * GB3 * MERGEFORMAT 由上述实验数据计算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_（填字母）【答案】（1）MnSO4； （2） 4.710-7； （3） 299（4）；k逆= k正/K QUOTE ；1.9510-3； A、E 【解析】（1）问中根据氧化还原反应方程式来判断还原产物是中学常规考法，迁移实验室制氯气的原理可得MnSO4。（2） 体系中既有氯化银又有碘化银时，存在沉淀转化平衡：AgI(s) +Cl AgCl(s) +I。 分子、分母同时乘以 QUOTE ，有：，将Ksp（AgCl）=1.8

25、10-10，Ksp（AgI）=8.510-17代入得：。（3） 键能一般取正值来运算，H=E（反应物键能总和）E（生成物键能总和）；设1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为xkJ，代入计算：+11=2x（436+151）x =299（4） 问中的反应是比较特殊的，反应前后气体体积相等，不同的起始态很容易达到等效的平衡状态。大家注意表格中的两列数据是正向和逆向的两组数据。716K时，取第一行数据计算：2HI（g）H2（g）+I2（g）n（始）（取1mol） 1 0 0n （0.216） （0.108） （0.108）n（平） 0.784 （0.108） （0.108）化学平衡常数为本

26、小题易错点：计算式会被误以为是表达式。问的要点是：平衡状态下，v正= v逆，故有：k正x2(HI) = k逆x(H2)x(I2)变形：k正/ k逆= x(H2)x(I2)/ x2(HI)=K故有： k逆= k正/K 问看似很难，其实注意到升温的两个效应（加快化学反应速率、使平衡移动）即可突破：先看图像右半区的正反应，速率加快，坐标点会上移；平衡（题中已知正反应吸热）向右移动，坐标点会左移。综前所述，找出A点。同理可找出E点。【考点定位】化学平衡常数计算；化学平衡知识的综合运用；本题属于各类平衡知识的综合运用，试题难度为很难等级。【名师点晴】本题偏难。前三小题虽是常规考点，难度为一般等级。最后一小题赋分10分，难度偏大。考生不容易进入题设情景。（4）问小问质量作用定律那部分，关键是要记得平衡标志之一v正= v逆，找到k正、k逆和K的联系就已突破。（4）问小问的图像要能快速识别左边曲线是逆反应速率随x(H2)的变化，右边曲线是正反应速率随x(HI)的变化（仔细看了下图，好像已标明v正、v逆，不标也可按解析的方法分析）。虽然横坐标的坐标是共用的，但在左、右两边横坐标的含义是不同的。分析平衡移动导致横坐标变化时一定要注意这一点。【注】本题分类于专题9、11、129【2015新