高考化学二轮复习讲义+分层训练（全国通用）解密07 化学反应速率与化学平衡（讲义）（原卷版）

解密07化学反应速率与化学平衡考点热度★★★★★【考纲导向】1．了解化学反应速率的概念和表示方法。能正确计算反应物的转化率(α)。2．了解活化能的概念和催化剂的重要作用。3．了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。4．掌握化学平衡的特征。了解化学平衡常数(K)的含义，并能进行相关计算。5．理解外界条件对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。6．了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。【命题分析】化学反应速率与化学平衡是高考的必考内容，其中外界因素对平衡状态的影响、化学平衡常数、与化学平衡和化学反应速率相关的计算是考查的重点。试题对计算能力、语言组织表达能力、数形结合分析能力要求较高。难度以中等或中等偏难为主。预计2023年高考对本专题的考查仍会以综合题为主，侧重考查考生分析问题能力，信息整合应用能力等，试题难度有逐渐加大的趋势。核心考点一化学反应速率及其影响因素一、化学反应速率及其影响因素1．化学反应速率的计算(1)根据图表中数据和定义计算：v(X)＝eq\f(X的浓度变化量mol·L－1,时间的变化量s或min或h)，即v(X)＝eq\f(|Δc|,Δt)＝eq\f(|Δn|,V·Δt)，计算时一定要注意容器或溶液的体积，不能忽视容器或溶液的体积V，盲目地把Δn当作Δc代入公式进行计算。(2)根据化学方程式计算：对于反应“mA＋nBpC＋qD”，有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。2．外界因素对化学反应速率的影响及规律(1)当其他条件相同时，增大反应物浓度时，v正增大，v逆瞬间不变，随后也增大。(2)压强对反应速率的影响(有气体参加的化学反应)①恒温时，压缩体积→压强增大→反应物浓度增大→反应速率加快。②恒温时，对于恒容密闭容器a．充入气体反应物→总压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率加快。b．充入“惰性”气体→总压强增大→气体反应物浓度未改变→反应速率不变。③恒温恒压时充入“惰性”气体→体积增大→气体反应物浓度减小→反应速率减小。(3)升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；降低温度，v正和v逆都减小，但吸热反应方向的反应速率减小的程度大。(4)使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。3．化学反应速率常数及应用(1)速率常数含义速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1mol·L－1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。(2)速率方程一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。对于反应：aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g)则v正＝k正ca(A)·cb(B)(其中k正为正反应的速率常数)，v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)(其中k逆为逆反应的速率常数)。如反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，v正＝k正·c2(NO2)，v逆＝k逆·c2(NO)·c(O2)。(3)速率常数与化学平衡常数之间的关系一定温度下，可逆反应：aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g)，达到平衡状态时，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)，因平衡时v正＝v逆，则k正·ca(A)·cb(B)＝k逆·cg(G)·ch(H)，eq\f(k正,k逆)＝eq\f(cgG·chH,caA·cbB)＝K4．理论解释——有效碰撞理论(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。(2)活化能：如图图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，E2为逆反应的活化能，反应热为E1－E2。(3)有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。考法结合速率图象考查速率计算及其影响因素(题型预测：选择题)1．(2023·北京）捕获和转化可减少排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以为载气，以恒定组成的混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到，在催化剂上有积碳。下列说法不正确的是A．反应①为；反应②为B．，比多，且生成速率不变，可能有副反应C．时刻，副反应生成的速率大于反应②生成速率D．之后，生成的速率为0，是因为反应②不再发生分析外界因素对化学反应速率的影响时要注意以下几点1．对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。但固体颗粒的大小决定反应物接触面积的大小，会影响化学反应速率。2．压强对速率的影响有以下几种情况：(1)恒温时：增大压强eq\o(→,\s\up7(引起))体积缩小eq\o(→,\s\up7(引起))浓度增大eq\o(→,\s\up7(引起))化学反应速率加快。(2)恒容时：①充入气体反应物eq\o(→,\s\up7(引起))压强增大eq\o(→,\s\up7(引起))浓度增大eq\o(→,\s\up7(引起))速率加快。②充入惰性气体eq\o(→,\s\up7(引起))总压强增大，但各气体物质的量浓度不变，反应速率不变。(3)恒压时：压强不变充入惰性气体eq\o(→,\s\up7(引起))压强不变eq\o(→,\s\up7(引起))体积增大eq\o(→,\s\up7(引起))各物质浓度减小eq\o(→,\s\up7(引起))反应速率减慢。3．温度改变对任何反应的速率都有影响。4．加入催化剂可以同等程度的改变正逆化学反应速率。变式1化学反应速率的相关计算1．(2023·全国·高三专题练习）反应(表示溶液)，将一定量的与混合形成溶液发生反应(忽略反应过程中的体积变化)，测得的物质的量数据如下表。下列说法正确的是012431.50.60.6A．时，B．时，溶液中剩余物质的量为C．内，D．时，变式2化学反应速率的大小比较2．(2023·黑龙江·鹤岗一中高三阶段练习）已知反应在四种不同情况下的反应速率分别如下：①v(A)=0.1mol·L-1·min-1②v(B)=0.15mol·L-1·min-1③④v(D=0.1mol·L-1·min-1则该反应进行速率快慢顺序正确的是A．①＞②＞③＞④ B．②＞①=④＞③C．③＞①＞②＞④ D．④＞③＞①＞②变式3外界条件对化学反应速率的影响3．(2023·吉林·延边二中高三阶段练习）2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)ΔH=-198kJ·mol-1，在V2O5存在时，该反应的机理为：V2O5＋SO2=2VO2＋SO3(快)，4VO2＋O2=2V2O5(慢)。下列说法中正确的是A．反应速率主要取决于V2O5的质量 B．VO2是该反应的催化剂C．逆反应的活化能大于198kJ·mol-1 D．增大SO2的浓度可显著提高反应速率变式4控制变量法探究影响化学反应速率的因素4．(2023·黑龙江·佳木斯一中高三期中）某小组探究反应速率的影响因素，有关实验数据如表所示：实验编号温度/℃催化剂用量/g酸性溶液溶液溶液褪色平均时间/min体积/mL浓度/体积/mL浓度/I250.540.160.212.7II800.540.160.2aⅢ250.540.0160.24.0IV25040.0160.2b下列说法不正确的是A．可通过相同时间内收集的体积大小来判断反应速率快慢B．，C．实验III中用酸性溶液的浓度变化表示的反应速率D．向实验中加入适量固体会加快反应速率变式5化学反应速率的图象5．(2023·新疆·疏附县第一中学高三期中）下列叙述及对应图示正确的是A．图甲是某温度下c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.100mol•L-1的醋酸与醋酸钠混合溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH的关系曲线，pH=3的溶液中：Ka<10-4.75B．图乙是恒温密闭容器中发生CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)反应时，c(CO2)随反应时间变化的曲线，t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积C．图丙是铁条与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线，t1时刻溶液的温度最高D．图丁是在0.1mol•L-1Na2CO3溶液中加水稀释，随着加水量的增加，溶液中c(HCO)的变化曲线，则Na2CO3的水解程度A点大于B点变式6化学反应速率的综合分析6．(2023·河北·沧州市一中高三阶段练习）反应CO(g)+NO2(g)=CO2(g)+NO(g)的速率方程可表示为v=k·cm(CO)·cn(NO2)，其中k为与温度有关的常数，实验测得反应在650K时的数据如下：实验编号c(CO)/(mol·L-1)c(NO2)/(mol·L-1)v/(mol·L-1·s-1)①0.0250.0402.2×10-4②0.0500.0404.4×10-4③0.0250.1206.6×10-4④xy8.8×10-4⑤0.1000.160z下列说法错误的是A．m=n=1 B．650K时k=0.22L·mol-1·s-1C．若x=0.50，则y=0.080 D．z=3.52×10-3mol·L-1·s-11．(2023·全国·高三专题练习）反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的速率可表示为A．υ(NH3)=0.01mol∙L−1∙s−1 B．υ(O2)=0.001mol∙L−1∙s−1C．υ(NO)=0.001mol∙L−1∙s−1 D．υ(H2O)=0.045mol∙L−1∙s−12．(2023·上海市彭浦中学高三期中）T℃时在2L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积分数与时间的关系如图2所示。则下列结论正确的是A．反应进行的前3min内，用X表示的反应速率v(X)=0.3mol/(L·min)B．容器中发生的反应可表示为3X(g)＋Y(g)2Z(g)C．保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数K减小D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是增大压强3．(2023·江西·金溪一中高三阶段练习）我国科学家通过和合成淀粉，能够有效降低“碳排放”，其中的一步反应为

，一定温度下，向固定容积为2L的密闭容器中充入和，20min后反应达到平衡，容器内压强变为原来的75%。下列有关说法正确的是A．平衡时，B．内用示的平均反应速率为C．达到平衡后，再充入和，、的转化率均减小D．达到平衡后，再充入和，平衡正向移动4．(2023·黑龙江·牡丹江市第三高级中学高三阶段练习）在中，表示该反应最快的是A． B．C． D．5．(2023·山东·高密三中高三阶段练习）一定温度下，利用下列装置进行实验，达不到实验目的的是A．用甲装置测定化学反应速率B．用乙装置检验分解产生的两种气体C．用丙装置测定醋酸溶液的浓度D．用丁装置测定酸碱中和反应的反应热6．(2023·河北·藁城新冀明中学高三阶段练习）研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生可逆反应的能量变化及反应历程。下列说法不正确的是A．总反应为放热反应B．反应①的速率比反应②的速率快C．当有14gN2生成时，转移1mole-D．反应中Fe+是催化剂，FeO+是中间产物7．(2023·江苏南京·高三期中）HCHO(g)与O2(g)在催化剂Ca₅(PO₄)₃(OH)(简写为HAP)表面催化生成CO2(g)和H2O(g)的历程示意图如下。已知该反应在较高温度下不能自发进行。下列说法不正确的是A．ΔH=反应物的键能总和－生成物的键能总和B．羟基磷灰石(HAP)的作用是降低反应的活化能，加快反应速率C．HCHO与CO2分子中的中心原子的杂化轨道类型相同D．反应HCHO(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(g)的ΔS<08．(2023·全国·高三专题练习）工业上用CO生产甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H＜0。下列图象不正确的是A． B．C． D．9．(2023·重庆巴蜀中学高三阶段练习）羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在2L容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：，数据如下：实验温度起始时平衡时平衡常数10.2000.2000020.2000.2000030.4000.40000下列判断错误的是A． B．且C．初始反应速率：实验3>实验2>实验1 D．通入后，正反应速率逐渐增大10．(2023·广东·蕉岭县蕉岭中学高三阶段练习）下列说法正确的是①恒温时，增大压强，化学反应速率一定加快②其他条件不变，温度越高化学反应速率越快③使用催化剂可改变反应速率，从而改变该反应过程中吸收或放出的热量④的反应速率一定比的反应速率大⑤有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加单位体积内活化分子数，从而使单位时间有效碰撞次数增多从而使反应速率增大⑥若平衡正向移动，则平衡常数一定增大⑦若化学平衡向逆反应方向移动，则正反应速率不一定减小A．①②⑥ B．②⑤⑦ C．①②③⑤⑥ D．②④⑤11．(2023·全国·高三专题练习）某化学反应2AB＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0，反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表：实验序号01020304050601800℃1.00.800.670.570.500.500.502800℃c20.600.500.500.500.500.503800℃c30.920.750.630.600.600.604820℃1.00.400.250.200.200.200.20根据上述数据，完成下列填空：(1)在实验1中，反应在10至20分钟时间内的平均速率为___________mol·L-1·min-1。(2)在实验2中，A的初始浓度c2=___________mol·L-1。(3)设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3___________v1，且c3___________1.0mol·L-1.(填“>”“=”或“<”)(4)比较实验4和实验1，可推测该反应是___________反应(填“吸热”或“放热”)。理由是___________。核心考点二化学平衡及平衡移动一、化学平衡状态及移动方向判断1．化学平衡状态的判断(1)等——“逆向相等”(三种表述)。①同一物质(两种表述)：v正＝v逆、断键数＝成键数。②不同物质：eq\f(v正X,X的化学计量数)＝eq\f(v逆Y,Y的化学计量数)(2)定——“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的(即变量)，当其“不变”时反应就达到平衡状态，即“变量”不变→平衡状态。(3)浓度标志反应混合物中各组分的浓度不变是平衡状态的宏观表现，可逆反应中各组分的物质的量、浓度、百分含量、气体的体积分数一定时，可逆反应达到平衡状态。(4)混合气体的平均相对分子质量(eq\x\to(M))标志①当反应物与生成物均为气体时：对于反应前后气体分子数不等的反应，eq\x\to(M)为定值可作为反应达到平衡状态的标志；对于反应前后气体分子数相等的反应，eq\x\to(M)为定值不能作为反应达到平衡状态的标志。②若有非气体参与，无论反应前后气体的分子数是否相等，eq\x\to(M)为定值一定可作为反应达到平衡状态的标志。(5)混合气体的密度(ρ)标志①当反应物与生成物均为气体时：在恒容条件下，无论反应前后气体分子数是否相等，ρ为定值，不能作为反应达到平衡状态的标志；在恒压条件下，对于反应前后气体分子数相等的反应，ρ为定值，不能作为反应达到平衡状态的标志，对于反应前后气体分子数不等的反应，ρ为定值，可作为反应达到平衡状态的标志。②当有非气体物质参与反应时：对于恒容体系，ρ为定值，可作为反应达到平衡状态的标志。(6)混合气体的压强标志因为恒容、恒温条件下，气体的物质的量n(g)越大则压强p就越大，则无论各成分是否均为气体，只需要考虑Δn(g)。对于Δn(g)＝0的反应，当p为定值时，不能作为反应达到平衡状态的标志；对于Δn(g)≠0的反应，当p为定值时，可作为反应达到平衡状态的标志。(7)有色体系的颜色保持不变。(8)依Qc与K关系判断：若Qc＝K，反应处于平衡状态。2．平衡移动方向的判断(1)依勒夏特列原理判断。(2)根据图像中正、逆反应速率相对大小判断：若v正>v逆，则平衡向正反应方向移动；反之向逆反应方向移动。(3)依变化过程中速率变化的性质判断：若平衡移动过程中，正反应速率逐渐增大(减小)，则平衡向逆(正)反应方向移动。(4)依浓度商(Qc)规则判断：若某温度下Qc<K，反应向正反应方向进行；Qc>K，反应向逆反应方向进行。二、化学反应进行的方向(1)判据(2)一般规律：①ΔH<0，ΔS>0的反应任何温度下都能自发进行；②ΔH>0，ΔS<0的反应任何温度下都不能自发进行；③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，温度对反应的方向起决定性作用。当ΔH<0，ΔS<0时低温下反应能自发进行；当ΔH>0，ΔS>0时，高温下反应能自发进行。说明：对于一个特定的气相反应，熵变的大小取决于反应前后的气体物质的化学计量数大小。考法比较反应熵变、焓变确实反应方向及化学平衡状态判断(题型预测：选择题)1．(2023·江苏·徐州市第七中学高三阶段练习）在恒温恒压条件下，对于反应下列有关说法正确的是A．该反应的，B．当气体密度不变时能说明该反应达到化学平衡状态C．其他条件不变，向平衡后的容器中再加入少量达新平衡，与原平衡相比的值减小D．使用高效催化剂能增大反应的平衡常数1．可逆反应不等同于可逆过程，可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化。2．化学反应的平衡状态可以从正反应方向建立，也可以从逆反应方向建立。3．化学反应达到平衡状态的正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等。4．化学反应达平衡状态时，各组分的浓度、百分含量保持不变，但不一定相等。5．判断化学平衡状态的方法——“正逆相等，变量不变”eq\x(正逆相等)—eq\x(\a\al(速率必须是一个正反应速率，一个逆反应速率，且经过换算后,同一物质的减少速率和生成速率相等))|eq\x(变量不变)—eq\x(\a\al(如果一个量是随着反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；,一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否是平衡状态,的判断依据))6．浓度对化学平衡的影响：谁增耗谁，谁减补谁。但不能将外加条件削减为0，此规律只适用于气态或溶液中的平衡混合物。对固体、纯液体来说，其浓度是常数，改变它们的量平衡不移动。7．构建“过渡态”判断两个平衡状态的联系(1)构建等温等容平衡思维模式：新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。(2)构建等温等压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)：新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。8．焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响ΔHΔSΔH－TΔS反应情况－＋永远是负值在任何温度下过程均自发进行＋－永远是正值在任何温度下过程均非自发进行＋＋低温为正高温为负低温时非自发，高温时自发－－低温为负高温为正低温时自发，高温时非自发变式1化学反应的自发进行1．(2023·浙江·高三专题练习）在低温条件下，下列过程能自发进行的是A．Na→Na++e- B．H2O(g)→H2O(l)C．NH4Cl→NH3↑+HCl↑ D．Cu+H2SO4→CuSO4+H2↑变式2化学反应进行的方向2．(2023·广东·东莞市万江中学高三阶段练习）下列有关化学反应方向及其判据的说法中错误的是A．1mol在不同状态时的嫡值：B．反应

能否自发进行与温度有关C．分解和HClO分解均是自发过程，故这两个反应的和的变化相同D．常温下，反应能自发进行，则该反应的变式3化学平衡状态的判断3．(2023·黑龙江·哈尔滨三中高三期中）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡。能判断该反应已经达到化学平衡的是①②密闭容器中氨气的物质的量浓度不变③密闭容器中混合气体的密度不变④混合气体的平均相对分子质量不变⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变⑥形成6molN-H键同时消耗44gA．②③⑤⑥ B．①②⑤⑥ C．①③⑤⑥ D．全部1．(2023·全国·高三专题练习）向容积为2L的密闭容器中充入2molX气体和1mo1Y气体，在一定条件下发生如下反应：2X(g)+Y(g)3R(g)；经2s后达到平衡，测得R气体的浓度为0.6mol/L。下列说法中错误的是A．用物质Y表示该反应在2s内的平均反应速率为0.1mol/(L·s)B．平衡时物质X与Y的转化率相等C．0～2s时间段内，v正>v逆D．4molX(g)和2molY(g)在密闭容器中反应可得得到6molR(g)2．(2023·安徽·高三阶段练习）一定温度下，向一个体积可变的密闭容器中充入气体，发生反应：。下列能说明该反应达到平衡状态的是A．容器的体积不再发生变化 B．气体的平均相对分子质量不再变化C．气体的颜色不再发生变化 D．的分解速率为的生成速率的2倍3．(2023·江西·南昌二中高三阶段练习）我国科学家王亮在CO2合成燃料CH4的催化剂选择方面取得了重大突破，其反应原理如下：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H=-165.0kJ·mol-1，在恒容密闭容器中通入1molCO2与4molH2，下列情形能表示该反应达到平衡状态的是A．容器内混合气体的平均摩尔质量不再改变 B．容器内气体的密度不再改变C．的值保持不变 D．v正(CO2)=4逆v(H2)4．(2023·上海市育才中学高三期中）和存在平衡：。下列说法正确的是A．1mol平衡混合气体中含1molN原子B．恒容时，温度升高，则平衡逆向移动，正反应速率减小C．若要测定的相对分子质量，应采用“高温低压”条件D．恒温时，缩小容器体积，气体颜色变深，这是平衡正向移动导致的5．(2023·上海市宜川中学高三期中）氯气溶于水达到平衡后，若只改变某一条件，下列叙述正确的是A．通入少量SO2，溶液漂白性增强B．加入少量NaHCO3固体，c(ClO-)减小C．加入少量水，水的电离平衡向逆方向移动D．加入NaOH固体至恰好完全反应，一定有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(HClO)6．(2023·北京·101中学高三阶段练习）下列实验方案能达实验目的的是A．图1探究温度对平衡的影响B．图2探究浓度对化学平衡的影响C．图3探究浓度对化学反应速率的影响D．图4探究碳酸、醋酸苯酚的酸性强弱7．（2023·重庆·高三阶段练习）某实验小组将足量置于温度为T℃、体积为V的密闭容器中，发生反应，测出总压p随时间的变化如下图中A曲线所示。下列有关说法正确的是A．在T℃时，该反应压强平衡常数为B．若在时刻减小体积为，则容器内压强变化为曲线BC．若减少适量，平衡向逆反应方向移动D．若充入少量，发生反应，T℃达平衡时，与原平衡相比，的分压减小，的分压增大8．(2023·广东·蕉岭县蕉岭中学高三阶段练习）下列事实能用勒夏特列原理来解释的是A．、、HI平衡混合气体加压后颜色加深B．左右的温度比室温更有利于合成氨反应C．实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气D．被氧化为，往往需要使用催化剂9．(2023·黑龙江·哈尔滨三中高三期中）向一容积固定的容器中充入2mol(g)发生反应：

。达到平衡后，保持温度不变，继续向该容器中充入1mol(g)则达到新平衡时(g)的体积分数率将A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判断10．(2023·上海市吴淞中学高三阶段练习）某温度下，反应2A(g)⇌B(g)-Q(Q>0)在密闭容器中达到平衡，平衡后，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时，下列叙述正确的是A．若其他条件不变，升高温度，则a<bB．若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则a>bC．若保持温度、容积不变，充入少量B气体，则a<bD．若保持温度、压强不变，充入B气体，则a=b11．(2023·全国·高三专题练习）某温度下，在密闭容器中发生如下反应：，若开始时充入2molC气体，达到平衡时，混合气体的压强比起始时增大了10％；若开始时只充入2molA和1molB的混合气体，达到平衡时A的转化率为A．20％ B．40％ C．60％ D．80％12．(2023·浙江省杭州学军中学高三阶段练习）下列说法正确的是A．非自发反应在任何情况下都不会发生B．，可放大量的热，故可把该反应设计成原电池，把化学能转化为电能C．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小D．常温下，反应不能自发进行，则该反应的13．(2023·全国·高三专题练习）已知“凡气体分子总数增加的反应都是熵增大的反应”。下列反应在任何温度下都不自发进行的是A．2O3(g)=3O2(g)

△H＜0B．2CO(g)=2C(s)+O2(g)

△H>0C．N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)

△H＜0D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)

△H>0核心考点三化学平衡常数及转化率的计算一、化学平衡常数与转化率的计算1．化学平衡常数表达式的书写(1)不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式。如：CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)K＝c(CO2)Cr2Oeq\o\al(2－,7)(aq)＋H2O(l)2CrOeq\o\al(2－,4)(aq)＋2H＋(aq)K＝eq\f(c2CrO\o\al(2－,4)·c2H＋,cCr2O\o\al(2－,7))但在非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。如：C2H5OH＋CH3COOHeq\o(,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))CH3COOC2H5＋H2OK＝eq\f(cCH3COOC2H5·cH2O,cC2H5OH·cCH3COOH)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)K＝eq\f(cCO·cH2,cH2O)(2)同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。如：N2O4(g)2NO2(g)K＝eq\f(c2NO2,cN2O4)eq\f(1,2)N2O4(g)NO2(g)K′＝eq\f(cNO2,c\f(1,2)N2O4)＝eq\r(K)(3)有气体参与的反应，用平衡分压(总压乘以各自的物质的量分数)表示平衡常数。如：2A(g)＋B(s)C(g)。若达到平衡时，n(A)＝n1、n(C)＝n2密闭体系的压强为p，则Kp＝eq\f(p·\f(n2,n1＋n2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(p·\f(n1,n1＋n2)))2)＝eq\f(n2n1＋n2,pn\o\al(2,1))。2．化学平衡常数(K)的应用(1)K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越大；反之，就越不完全，转化率就越小。(2)若用任意状态的浓度幂之积的比值(称为浓度商，用Q表示)与K比较，可判断可逆反应是否达到平衡状态和反应进行的方向。即对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，Q＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。Q<K反应向正反应方向进行Q＝K反应达到平衡状态Q>K反应向逆反应方向进行(3)利用K可判断反应的热效应。若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。3．化学平衡常数与转化率的计算(1)牢记一个万能模式(“三段式”法)如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为amol·L－1、bmol·L－1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mxmol·L－1。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始/(mol·L－1)ab00变化/(mol·L－1)mxnxpxqx平衡/(mol·L－1)a－mxb－nxpxqxK＝eq\f(pxp·qxq,a－mxm·b－nxn)(2)掌握三个百分数①转化率＝eq\f(n转化,n起始)×100%＝eq\f(c转化,c起始)×100%②生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。产率＝eq\f(产物实际产量,理论产量)×100%③平衡混合物某组分的百分含量＝eq\f(某组分平衡量,平衡总量)×100%考法化学平衡常数概念的理解及其运用(题型预测：选择题)1．(2023·江苏省如东高级中学高三开学考试）对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列说法正确的是A．上述反应的平衡常数表达式K=B．增大起始反应物中，可以提高NH3的转化率C．4molNH3与足量氧气充分反应后，转移电子的数目等于20×6.02×1023D．研发更高效的催化剂，可以缩短达到平衡所需的时间及提高NH3的平衡转化率1．不同反应化学平衡常数的关系(1)同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。如：N2O4(g)2NO2(g)K＝eq\f(c2NO2,cN2O4)eq\f(1,2)N2O4(g)NO2(g)K′＝eq\f(cNO2,c\f(1,2)N2O4)＝eq\r(K)2NO2(g)N2O4(g)K″＝eq\f(cN2O4,c2NO2)＝eq\f(1,K)因此书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则意义就不明确。(2)不同的化学反应，可利用已知反应，找到不同反应化学平衡常数(K)之间的关系。Ⅰ.若两反应之和等于第三个反应，即反应①(平衡常数K1)＋反应②(K2)＝反应③(K3)则K3＝K1·K2如：①C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)K1②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)K2①＋②得反应C(s)＋2H2O(g)CO2(g)＋2H2(g)K3则K3＝K1·K2Ⅱ.若两反应之差等于第三个反应，即反应④(平衡常数K4)－反应⑤(K5)＝反应⑥(K6)则K6＝eq\f(K4,K5)(3)对于气体反应，写平衡常数关系式时，除可以用平衡时的物质的量浓度表示外，也可以用平衡时各气体的分压来表示，例如：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)Kp＝eq\f(p2NH3,pN2·p3H2)[注意]p(NH3)、p(N2)、p(H2)分别为NH3、N2、H2的平衡分压，某气体平衡分压＝平衡时总压×该气体的物质的量分数。2．化学平衡计算的一般方法——“三段式法”对于反应：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VL。mA(g)＋n(B)(g)pC(g)＋qD(g)起始(mol)ab00变化(mol)mxnxpxqx平衡(mol)a－mxb－nxpxqx建立等式求解：(1)K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(px,V)))p·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(qx,V)))q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a－mx,V)))m·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b－nx,V)))n)(2)c(A)平＝eq\f(a－mx,V)mol·L－1(3)α(A)平＝eq\f(mx,a)×100%α(A)∶α(B)＝eq\f(mx,a)∶eq\f(nx,b)＝eq\f(mb,na)(4)φ(A)＝eq\f(a－mx,a＋b＋p＋q－m－nx)×100%(5)eq\f(p平,p始)＝eq\f(a＋b＋p＋q－m－nx,a＋b)(6)eq\x\to(ρ)(混)＝eq\f(a·MA＋b·MB,V)g·L－1变式1化学平衡常数的表达式1．(2023·江苏·海门中学高三阶段练习）用活性炭与NO2反应：为2C(s)+2NO2(g)⇌2CO2(g)+N2(g)来消除氮氧化物产生的空气污染。下列说法正确的是A．该反应只在高温条件下能自发进行B．该反应平衡常数的表达式为C．该反应中消耗1molNO2，转移电子的数目为D．该反应到达平衡后，升高温度，正反应速率减慢，逆反应速率加快变式2利用化学平衡常数判断反应进行的方向2．(2023·河南·确山县第二高级中学高三期中）已知：2Fe3+(aq)+2I-(aq)2Fe2+(aq)+I2(aq)，向试管中滴加1mL0.1mol/LKI溶液与5mL0.1mol/LFeCl3溶液，反应达到平衡时，下列说法错误的是A．该反应平衡常数K=B．加入FeSO4固体，平衡逆向移动C．加入苯，振荡，平衡正向移动D．经苯两次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN，溶液呈红色，则该化学反应存在限度变式3化学平衡常数的运用3．(2023·四川省内江市第六中学高三开学考试）也是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。可溶于水，在水中易分解，产生的为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下：反应①，平衡常数为；反应②，平衡常数为；总反应：，平衡常数为K。下列叙述正确的是A．升高温度，K增大 B．C．适当升温可提高消毒效率 D．压强增大，减小变式4有关化学平衡“三段式”计算4．(2023·全国·高三专题练习）目前，大规模和低成本制取氢能实质上都是通过烃重整实现的，该过程主要是甲烷水蒸气重整，甲烷水蒸气重整得到的CO2和H2，也可用来制备甲醇，反应方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)∆H＜0，某温度下，将1molCO2和1molH2充入体积不变的2L密闭容器中，初始总压为8MPa，发生上述反应，测得不同时刻反应后与反应前的压强关系如表：时间/h123450.920.850.790.750.75用CO2表示前2h的平均反应速率v(CO2)=_____mol/(L•h)。1．(2023·江西·南昌十中高三阶段练习）在恒容密闭容器中，由CO合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，在其他条件不变的情况下，研究温度对反应的影响，实验结果如图所示，下列说法正确的是A．CO合成甲醇的反应为吸热反应B．平衡常数K=C．该反应在T1时的平衡常数比T2时的小D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大2．(2023·江苏南京·高三期中）一定温度下，在2个容积均为1L的密闭容器中，充入一定量的反应物，发生反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)

ΔH＜0，相关反应数据如下表所示：容器编号温度起始时物质的量/mol10s时物质的量/molNOCON2ⅠT1℃0.20.20.05ⅡT2℃(T2>T1)0.20.20.05下列说法正确的是A．10s时，容器Ⅰ中的反应处于平衡状态B．10s时，容器Ⅰ中的化学反应速率v(CO2)=0.005mol·L-1·s-1C．化学平衡常数：KⅡ>KⅠD．若起始时，向容器Ⅱ中充入0.08molNO、0.1molCO、0.04molN2和0.1molCO2，反应将向逆反应方向进行3．(2023·重庆市万州第二高级中学高三阶段练习）排放到空气中会引起酸雨等环境问题，严重危害人类健康。的水溶液中存在下列平衡：已知：、、为各步反应的平衡常数，且[表示的平衡压强]。下列说法正确的是A．由图平衡可知溶液和溶液都可以水解，溶液一定呈碱性B．氨水也可吸收，防止大气污染，同时通入能进一步提高去除率C．当的平衡压强为p时，测得，则溶液D．用的溶液吸收0.2mol的，则溶液中存在关系式：4．(2023·北京师大附中高三阶段练习）相同温度下，分别在起始体积均为1L的两个密闭容器中发生反应：

。实验测得反应的有关数据如下表。容器反应条件起始物质的量/mol达到平衡所用时间/min达平衡过程中的能量变化①恒容13010放热②恒压130t放热下列叙述正确的是A．B．反应的平衡常数K：①＜②C．①中：从开始至10min内的平均反应速率D．②中：的平衡转化率小于10%5．(2023·广东·高三阶段练习）某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡：反应I：

反应II：

如图是部分组分浓度随时间变化曲线，平衡时M、N浓度相等。该温度下，下列说法不正确的是A．初始浓度：B．活化能一定有：反应I>反应IIC．反应I的平衡常数：D．平衡时的转化率：6．(2023·陕西·长安一中高三期中）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解2NH3(g)N2(g)+3H2(g)。测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是编号020406080①a2.402.001.601.200.80②a1.200.800.40x③2a2.401.600.800.400.40A．实验①，，B．实验②，时处于平衡状态，x<0.4C．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大D．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大7．(2023·湖北孝感·高三阶段练习）甲基叔丁基醚(MTBE)是一种性能优良的高辛烷值汽油添加剂和抗爆剂，工业上用异丁烯(IB)与甲醇在催化剂作用下合成MTBE：CH3OH(g)+IB(g)MTBE(g)。向恒温恒容容器中按物质的量之比为1：1充入甲醇和异丁烯，在温度分别为368K与398K时异丁烯的转化率随时间的变化如图示。下列说法错误的是A．反应MTBE(g)CH3OH(g)+IB(g)的△H＞0B．A、M、B三点中，逆反应速率最大的点是AC．398K时，设容器内起始总压为p0Pa，则Kp=Pa-1D．若容器内起始总压为p0Pa，则M点时用分压变化表示的v(IB)=0.01Pa•min-18．(2023·北京·高三专题练习）一定温度下，向密闭容器中分别加入足量活性炭和，发生反应：，在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示()。下列说法正确的是A．bc曲线上反应均达到平衡状态B．容器内的压强：C．a、c两点时气体的颜色相同D．该温度下，a、b、c三点时反应的平衡常数：9．(2023·上海市杨浦高级中学高三阶段练习）氮、碳氧化物的无害化处理是研究的热点。一定条件下发生如下反应：Ⅰ.Ⅱ.完成下列填空：(1)反应Ⅰ平衡常数的表达式K=_______。(2)某温度下，反应Ⅰ的，该温度下，测得容器中、、的浓度分别为、、，此时，反应Ⅰ是否处于平衡状态？若不是，预测反应的方向。_______(3)甲为10L的恒温容器。盛有和1molCO，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，5min时，测得CO转化率为60％，，则_______mol；0～5min，的平均反应速率_______。(4)乙为10L的绝热容器。向其中充入和1molCO，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，乙中反应达到平衡的时间_______甲；此时乙中比甲中_______(以上两空选填“>”“＜”或“=”)，理由是：_______。(5)不同压强的密闭容器中，分别充入和1molCO，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，测得的平衡转化率与温度的关系如图所示。P1、P2、P3由小到大的顺序为_______；温度高于T0℃时，容器内发生的主要反应为_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅰ和Ⅱ”)。核心考点四突破速率与平衡图象的“三种题型”一、化学反应速率与化学平衡图像1．化学反应速率与化学平衡图像分析方法分析图像时，一看面(即看清横坐标和纵坐标所代表的含义)；二看线(即看线的走向和变化趋势)；三看点(即看线是否通过原点，两条线的交点或线的拐点)；四看有没有作辅助线(如等温线、等压线)；五看定量图像中有关数据。在分析时要联系可逆反应的特点，即外界因素对化学反应速率和化学平衡的影响规律以及化学平衡常数、转化率等计算公式。2．化学反应速率图像以反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)ΔH>0为例：反应速率－时间(v－t)图像中，在平衡后的某时刻t1改变某一条件后，v(正)与v(逆)的变化有两种情况：(1)v(正)、v(逆)同时突变(2)v(正)、v(逆)之一渐变3．化学平衡图像的三种类型对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0。(1)速率—时间图t1时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大；t2时升高温度，对任何反应，正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的正反应速率增大较快；t3时减小压强，正反应速率和逆反应速率均减小；t4时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大。(2)转化率(或含量)—时间图甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应，压强越大，反应物的转化率越大；乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应物的转化率越大；丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变平衡时反应物的转化率。(3)恒压(温)线分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即为等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的影响。考法分析外界条件对化学平衡的影响(题型预测：选择题)1．(2023·山西吕梁·高三阶段练习）下列图示与对应的叙述相符的是A．图一表示反应在一定温度下达到平衡时B的转化率与压强变化的关系，x点的反应速率比y点的快B．图二表示反应的速率一时间图象，在时刻改变的条件可，能是加入催化剂或增大压强C．图三表示反应中A的百分含量与温度(T)的变化情况，则该反应的D．图四所示图中的阴影部分面积的含义是()1．化学平衡图像题的解题流程2．等效平衡判断“四步曲”eq\x(第一步，看)：观察可逆反应特点(物质状态、气体分子数)，判断反应是反应前后气体体积不变的可逆反应还是反应前后气体体积改变的可逆反应；eq\x(第二步，挖)：挖掘反应条件，是恒温恒容还是恒温恒压，注意密闭容器不等于恒容容器；eq\x(第三步，倒)：采用一边倒法，将起始物质按可逆反应化学计量数之比转化成同一边的物质；eq\x(第四步，联)：联系等效平衡判断依据，结合题目条件判断是否达到等效平衡。变式1判断化学平衡移动的结果1．(2023·黑龙江·宾县第一中学高三阶段练习）对于可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0，下列研究目的和示意图相符的是ABCD研究压强对反应的影响(p2>p1)研究温度对反应的影响研究平衡体系增加N2对反应的影响研究催化剂对反应的影响A．A B．B C．C D．D变式2化学平衡移动的方向2．(2023·全国·高三专题练习）向1L的密闭容器中加入1molX、0.3molZ和一定量的Y三种气体。一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间的变化如图甲所示。图乙为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件。下列说法不正确的是A．Y的起始物质的量为0.5molB．该反应的化学方程式为2X(g)+Y(g)3Z(g)

ΔH<0C．若t0=0，t1=10s，则t0～t1阶段的平均反应速率为v(Z)=0.03mol·L-1·s-1D．反应物X的转化率t6点比t3点高变式3外界条件对化学平衡的影响3．(2023·福建·高三期末）下列有关可逆反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H<0的图象正确的是A． B．C． D．变式4化学平衡移动的综合分析4．(2023·全国·高三专题练习）（1）可逆反应：aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)

ΔH=Q。根据如图回答：①p1___p2；②a+b___c+d；③T1___T2；④ΔH___0。（2）可逆反应：2A(g)+B(g)2C(g)

ΔH=Q，平衡时C的百分含量、B的转化率与温度、压强的关系满足如图，根据图象回答：①p1___p2；②ΔH___0。③图中标出的1、2、3、4四个点表示(正)>(逆)的点是___。（3）某密闭容器中发生如下反应：X(g)+3Y(g)2Z(g)

ΔH<0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。①t2、t3、t5时刻改变的条件依次是___、___、___。②Z的百分含量最低的时间是___。（4）将物质的量均为3.00mol的物质A、B混合于5L容器中，发生如下反应：3A+B2C。在反应过程中C的物质的量分数随温度变化如图所示：①T0对应的反应速率(正)___(填“>”、“<”或“=”)(逆)。②此反应的正反应为___(填“吸”或“放”)热反应。（5）在一容积为2L的恒容密闭容器内加入0.4molA和0.6molB，一定条件下发生反应2A(g)+B(g)2C(g)，反应中C的物质的量浓度变化情况如图。在第5min时，将容器的体积缩小一半后，若在第8min达到新的平衡时A的总转化率为75%，请在图中画出第5min到新平衡时C的物质的量浓度的变化曲线___。变式5化学平衡图象5．(2023·广东·蕉岭县蕉岭中学高三阶段练习）下列图示与对应的叙述相符的是A．图一表示反应：mA(s)+nB(g)pC(g)

△H>0，在一定温度下，平衡时B的百分含量(B%)随压强变化的关系如图所示，X点的正反应速率小于逆反应速率B．图二是可逆反应：A(g)+B(s)C(s)+D(g)

△H>0的速率时间图象，在t1时刻改变条件一定是加入催化剂C．图三表示对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，A的百分含量与温度(T)的变化情况，则该反应的△H<0D．图四所示图中的阴影部分面积的含义是(v正-v逆)变式6“等效平衡”理论的应用6．(2023·湖南·永顺县第一中学高三期中）向体积均为0.5L的三个恒容密闭容器中分别按题表加入X和Y，一定条件下发生反应：3X(g)+Y(g)2Z(g)

△H＜0，448K时该反应的化学平衡常数K=1，反应体系中各物质的物质的量相关数据如表：容器温度/K起始时物质的量/mol10min时物质的量/moln(X)n(Y)n(Z)14481.50.50.252T1.50.50.2834481.51a下列说法不正确的是A．容器1中，10min内X的平均反应速率：v(X)=0.075mol·L-1·min-1B．容器1中，10min时反应已达到化学平衡状态C．容器2中，T＞448、平衡常数K2＜K1D．容器3中，反应达到化学平衡状态时，X的转化率大于25%1．(2023·全国·高三专题练习）某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如图甲所示，正逆反应速率随时间的变化如图乙所示，下列说法中正确的是A．30～40min间该反应使用了催化剂B．化学方程式中的x=1，正反应为吸热反应C．30min时降低温度，40min时升高温度D．前8minA的平均反应速率为0.08mol·L-1·min-12．(2023·黑龙江·尚志市尚志中学高三期中）乙烯气相直接水合反应制备乙醇：C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图[起始时，n(H2O)=n(C2H4)=1mol，容器体积为1L。下列分析不正确的是A．该反应是放热反应B．图中压强的大小关系为p1<p2<p3C．达到平衡状态a、b所需要的时间：b>aD．a、b点对应气体的平均摩尔质量：a=b3．(2023·广东·蕉岭县蕉岭中学高三阶段练习）反应mX(g)nY(g)＋pZ(g)

ΔH，在不同温度下的平衡体系中，物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是A．该反应的ΔH<0B．m>n＋pC．A、C两点化学平衡常数：KA<KCD．B、C两点的反应速率v(B)<v(C)4．(2023·上海·复旦附中高三期中）已知：，向一恒温恒容的密闭容器中充入A和B发生反应，时达到平衡状态Ⅰ，在时改变某一条件，时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法错误的是A．容器内压强不变，不能表明反应达到平衡B．时改变的条件：向容器中加入CC．平衡时A的体积分数：D．平衡常数K：5．(2023·河南宋基信阳实验中学高三阶段练习）反应，在不同温度下的平衡体系中物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法错误的是A．该反应的 B．C．B、C两点化学平衡常数： D．A、C两点的反应速率：6．(2023·全国·高三专题练习）SO2、NOx是主要的大气污染物。某研究小组采用微生物法同时脱硫脱硝(细菌生存的最佳温度为30～45℃，pH为6.5～8.5)，研究结果表明pH对脱硫、脱硝效果的影响如图1所示。该小组采用催化反应法研究时，发现NH3和NO在Ag2O催化剂表面反应时，相同时间条件下，NO生成N2的转化率随温度的变化关系如图2所示。下列说法错误的是A．从图1中可以看出，采用微生物治理法时应选择的最佳pH是8B．图1中pH过大时，细菌活性迅速降低，脱硝效率明显下降C．图2中，在温度为420～580K时，有氧条件下NO生成N2的转化率明显高于无氧条件的原因可能是：NO与O2反应生成NO2，NO2更易与NH3反应D．图2中，在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低是因为Ag2O催化剂活性下降7．(2023·广东广州·高三期中）科学家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法：，测得不同温度下主要产物的质量分数如图所示。下列推测不合理的是A．反应温度不宜超过300℃B．减小体系压强，有利于提高乙醇平衡转化率C．乙醛是反应历程中的催化剂D．提高催化剂的活性和选择性，减少乙醚、乙烯等副产物是本工艺的关键措施8．(2023·河北·高三期中）臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断不正确的是A．0～3s内，反应速率为v(NO2)=0.2mol•L-1•s-1B．降低温度，平衡常数增大C．t1时的改变一定是加入了催化剂，平衡不移动D．t1时刻，该反应达平衡状态9．(2023·全国·高三专题练习）CO2是一种主要温室气体，研究CO2的利用对促进低碳社会构建具有重要的意义。(1)一定条件下，某恒容密闭容器中充入一定量CO2(g)和足量H2(g)，同时发生两个反应：I．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)II．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)反应I的速率可表示为vI=k1c3(CO2)，反应II的速率可表示为vII=kIIc3(CO2)(kI、kII为速率常数)。反应体系中组分CO2(g)、CO(g)的浓度随时间变化情况如图甲。①0～15s时间段内，CH3OH的平均反应速率为___________mol·L-1·s-1(保留两位有效数字)。②如果反应能够进行到底，反应结束时，___________％的CO2转化为CO。③活化能较大的反应为___________(填“I”或“II”)。(2)CO2还可以转化为甲醚。一定温度下，在恒容密闭容器中通入CH3OCH3，发生反应CH3OCH3(g)CO(g)+CH4(g)+H2(g)，测得容器中初始压强为42kPa，时间t和反应速率v(CH3OCH3)与CH3OCH3分压P(CH3OCH3)的关系如图乙。①t=500s时，CH3OCH3的转化率α=___________。②若反应速率满足v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3)，则k=___________s-1，500s时v(CH3OCH3)=___kPa．s-1。③达到平衡时，测得体系的总压强P总=112kPa，则该反应的平衡常数Kp=___________。【考点拓展】速率与平衡知识在新题型中的创新应用拓展一引入反应速率方程1．(2023·北京青桐鸣文化发展有限公司高三阶段练习）反应“”的速率方程可表示，其中k为与温度有关的常数，常温下，实验测得反应的数据如下：实验编号①②③④⑤下列说法错误的是A．m=1；n=3 B．C．若，则 D．升高温度、k增大拓展二化工生产中适宜条件的选择和控制2．(2023·江苏·模拟预测）甲醇水蒸气重整制氢(SRM)是获取理想氢源的有效方法。重整过程发生的反应如下：反应Ⅰ：CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)；ΔH1=+49.4kJ·mol-1反应Ⅱ：CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)；ΔH2=+92kJ·mol-1在常压、催化剂下，向密闭容器中充入1molCH3OH和1.2molH2O混合气体，t时刻测得CH3OH转化率及CO、CO2的选择性随温度变化情况如图所示。下列说法正确的是A．选择300℃作为反应温度比较适宜B．工业生产中一般选用负压(低于大气压)条件下制氢C．选用CO2选择性较高的催化剂有利于提高CH3OH的平衡转化率D．270℃时，容器中的H2(g)约为2.744mol拓展三与有机化学相结合3．(2023·北京·牛栏山一中高三期中）异丁醇催化脱水制备异丁烯主要涉及以下2个反应。研究一定压强下不同含水量的异丁醇在恒压反应器中的脱水反应，得到了异丁烯的平衡产率随温度的变化结果如图。①

②(二聚异丁烯)

下列说法不正确的是A．其他条件不变时，在催化剂的活性温度内，升高温度有利于异丁烯的制备B．高于190℃时，温度对异丁烯的平衡产率影响不大的原因是、C．190℃时，增大(异丁醇)，不利于反应①的进行D．若只有异丁烯、水和二聚异丁烯生成，则初始物质浓度与流出物质浓度c之间存在：(异丁醇)=c(异丁烯)+2c(二聚异丁烯)+c(异丁醇)拓展四运用化学反应原理处理污染物4．(2023·河北·高三阶段练习）无害化处理的一种方法为，在一定容积的密闭容器中发生此反应，的转化率如图所示，若起始浓度为1mol/L，下列说法错误的是A．升高温度，有利于提高的转化率B．a、c两点中，N2的物质的量浓度相等C．反应在230℃、恒压容器中进行，达平衡时，的转化率大于98%D．若b点反应达到平衡状态，的体积分数为20%解密07化学反应速率与化学平衡考点热度★★★★★【考纲导向】1．了解化学反应速率的概念和表示方法。能正确计算反应物的转化率(α)。2．了解活化能的概念和催化剂的重要作用。3．了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。4．掌握化学平衡的特征。了解化学平衡常数(K)的含义，并能进行相关计算。5．理解外界条件对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。6．了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。【命题分析】化学反应速率与化学平衡是高考的必考内容，其中外界因素对平衡状态的影响、化学平衡常数、与化学平衡和化学反应速率相关的计算是考查的重点。试题对计算能力、语言组织表达能力、数形结合分析能力要求较高。难度以中等或中等偏难为主。预计2023年高考对本专题的考查仍会以综合题为主，侧重考查考生分析问题能力，信息整合应用能力等，试题难度有逐渐加大的趋势。核心考点一化学反应速率及其影响因素一、化学反应速率及其影响因素1．化学反应速率的计算(1)根据图表中数据和定义计算：v(X)＝eq\f(X的浓度变化量mol·L－1,时间的变化量s或min或h)，即v(X)＝eq\f(|Δc|,Δt)＝eq\f(|Δn|,V·Δt)，计算时一定要注意容器或溶液的体积，不能忽视容器或溶液的体积V，盲目地把Δn当作Δc代入公式进行计算。(2)根据化学方程式计算：对于反应“mA＋nBpC＋qD”，有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。2．外界因素对化学反应速率的影响及规律(1)当其他条件相同时，增大反应物浓度时，v正增大，v逆瞬间不变，随后也增大。(2)压强对反应速率的影响(有气体参加的化学反应)①恒温时，压缩体积→压强增大→反应物浓度增大→反应速率加快。②恒温时，对于恒容密闭容器a．充入气体反应物→总压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率加快。b．充入“惰性”气体→总压强增大→气体反应物浓度未改变→反应速率不变。③恒温恒压时充入“惰性”气体→体积增大→气体反应物浓度减小→反应速率减小。(3)升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；降低温度，v正和v逆都减小，但吸热反应方向的反应速率减小的程度大。(4)使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。3．化学反应速率常数及应用(1)速率常数含义速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1mol·L－1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。(2)速率方程一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。对于反应：aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g)则v正＝k正ca(A)·cb(B)(其中k正为正反应的速率常数)，v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)(其中k逆为逆反应的速率常数)。如反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，v正＝k正·c2(NO2)，v逆＝k逆·c2(NO)·c(O2)。(3)速率常数与化学平衡常数之间的关系一定温度下，可逆反应：aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g)，达到平衡状态时，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)，因平衡时v正＝v逆，则k正·ca(A)·cb(B)＝k逆·cg(G)·ch(H)，eq\f(k正,k逆)＝eq\f(cgG·chH,caA·cbB)＝K4．理论解释——有效碰撞理论(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。(2)活化能：如图图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，E2为逆反应的活化能，反应热为E1－E2。(3)有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。考法结合速率图象考查速率计算及其影响因素(题型预测：选择题)1．(2023·北京）捕获和转化可减少排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以为载气，以恒定组成的混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到，在催化剂上有积碳。下列说法不正确的是A．反应①为；反应②为B．，比多，且生成速率不变，可能有副反应C．时刻，副反应生成的速率大于反应②生成速率D．之后，生成的速率为0，是因为反应②不再发生【答案】C【解析】A．由题干图1所示信息可知，反应①为，结合氧化还原反应配平可得反应②为，A正确；B．由题干图2信息可知，，比多，且生成速率不变，且反应过程中始终未检测到，在催化剂上有积碳，故可能有副反应，反应②和副反应中CH4和H2的系数比均为1：2，B正确；C．由题干反应②方程式可知，H2和CO的反应速率相等，时刻可知，H2的流速为2mmol/min，而CO流速v(范围1<v<2mmol/min)，说明剩余的的是由副反应生成，副反应生成H2流速2-v(范围0~1mmol/min)，因此副反应生成H2速率小于反由应②生成速率，C错误；D．由题干图2信息可知，之后，CO的速率为0，CH4的速率逐渐增大，最终恢复到1，说明生成的速率为0，是因为反应②不再发生，而后副反应逐渐停止反应，D正确；故答案为：C。分析外界因素对化学反应速率的影响时要注意以下几点1．对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。但固体颗粒的大小决定反应物接触面积的大小，会影响化学反应速率。2．压强对速率的影响有以下几种情况：(1)恒温时：增大压强eq\o(→,\s\up7(引起))体积缩小eq\o(→,\s\up7(引起))浓度增大eq\o(→,\s\up7(引起))化学反应速率加快。(2)恒容时：①充入气体反应物eq\o(→,\s\up7(引起))压强增大eq\o(→,\s\up7(引起))浓度增大eq\o(→,\s\up7(引起))速率加快。②充入惰性气体eq\o(→,\s\up7(引起))总压强增大，但各气体物质的量浓度不变，反应速率不变。(3)恒压时：压强不变充入惰性气体eq\o(→,\s\up7(引起))压强不变eq\o(→,\s\up7(引起))体积增大eq\o(→,\s\up7(引起))各物质浓度减小eq\o(→,\s\up7(引起))反应速率减慢。3．温度改变对任何反应的速率都有影响。4．加入催化剂可以同等程度的改变正逆化学反应速率。变式1化学反应速率的相关计算1．(2023·全国·高三专题练习）反应(表示溶液)，将一定量的与混合形成溶液发生反应(忽略反应过程中的体积变化)，测得的物质的量数据如下表。下列说法正确的是012431.50.60.6A．时，B．时，溶液中剩余物质的量为C．内，D．时，【答案】C【解析】A．反应速率为平均速率，不是瞬时速率，无法计算时的，A错误；B．初始铁离子的物质的量未知，时，溶液中剩余的物质的量未知，B错误；C．初始的物质的量为3mol，时，的物质的量为0.6mol，的物质的量变化量为3mol-0.6mol=2.4mol，物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，则的物质的量变化量为0.8mol，，C正确；D．初始铁离子的物质的量未知，时，未知，D错误；答案选C。变式2化学反应速率的大小比较2．(2023·黑龙江·鹤岗一中高三阶段练习）已知反应在四种不同情况下的反应速率分别如下：①v(A)=0.1mol·L-1·min-1②v(B)=0.15mol·L-1·min-1③④v(D=0.1mol·L-1·min-1则该反应进行速率快慢顺序正确的是A．①＞②＞③＞④ B．②＞①=④＞③C．③＞①＞②＞④ D．④＞③＞①＞②【答案】C【解析】在单位相同的条件下，将不同物质的反应速率除以其计量数，得到的数值越大说明该反应速率越大，①v(A)=0.1mol·L-1·min-1，②v(B)=mol·L-1·min-1，③，④v(D=mol·L-1·min-1，反应速率：③＞①＞②＞④，故选C。变式3外界条件对化学反应速率的影响3．(2023·吉林·延边二中高三阶段练习）2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g)ΔH=-198kJ·mol-1，在V2O5存在时，该反应的机理为：V2O5＋SO2=2VO2＋SO3(快)，4VO2＋O2=2V2O5(慢)。下列说法中正确的是A．反应速率主要取决于V2O5的质量 B．VO2是该反应的催化剂C．逆反应的活化能大于198kJ·mol-1 D．增大SO2的浓度可显著提高反应速率【答案】C【解析】A．由反应机理可得，V2O5是该反应的催化剂，反应速率与催化剂V2O5的质量有一定关系，但主要取决于催化剂V2O5的表面积，故A错误；B．由反应机理可得，V2O5是该反应的催化剂，VO2是该反应的中间产物，V2O5一开始就有，到最后反应完还有，根据催化剂特点可知，V2O5是该反应的催化剂，故B错误；C．△H=正反应的活化能-逆反应的活化能=-198kJ/mol，所以逆反应的活化能大于198kJ/mol，故C正确；D．使用催化剂可以显著提高反应速率，增大SO2的浓度可以提高反应速率(不是显著提高)，故D错误；故选C。变式4控制变量法探究影响化学反应速率的因素4．(2023·黑龙江·佳木斯一中高三期中）某小组探究反应速率的影响因素，有关实验数据如表所示：实验编号温度/℃催化剂用量/g酸性溶液溶液溶液褪色平均时间/min体积/mL浓度/体积/mL浓度/I250.540.160.212.7II800.540.160.2aⅢ250.540.0160.24.0IV25040.0160.2b下列说法不正确的是A．可通过相同时间内收集的体