化学反应速率与化学平衡-高考化学讲解练习

备战2023年高考化学【二轮•精准提升】重难点精讲精练

专题12化学反应速率与化学平衡

一、考情分析

“化学反应原理''从热力学、动力学等方面探索化学反应的规律及人类对其控制与利用，对于发展学生

“变化观念与平衡思想”“科学探究与创新意识”素养具有无法替代的作用。

高考题中常以图像、表格为载体，借助化工生产或生活实际中的具体情境，考查提取信息、分析问题、

解决问题的能力.反应速率方面力要考杳反应速率的计算及影响反应速率的因素，有时会引入反应速率常

数等概念；化学平衡重点考查平衡常数、转化率、产率的计算及最佳反应条件的选择。

“化学反应原理”大题的考点布局：

XH-TXS反应能

盖斯定律

方向量

平衡转化率变

化化

反应热化学方程式

化学平衡常数学

限度

反

平衡的影响因素物

应

质原子守恒

反应速率变

卜反应化

快慢得失电子守恒

I影响速率的因素卜

二、考点剖析

【考点一】化学反应速率的计算及速率常数的应用

1.有关化学反应速率计算公式的理解

对于反应wA(g)+nB(g)=cC(g)+√D(g)

A"?B?

Ac?B?=Γ

(1)计算公式:V(B)γ

用上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点：

①浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。

②化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率，且计算时取正值。

③同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。

(2)根据图表中数据和定义计算：V(X)=:鬻蒙吠jm。,即V(X)=国=罢,计算

时间的变化重(S或min或h)∆Z片加

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△〃当作AC代入公式进行计算,

01/31

同时还要注意单位及规范书写，还要根据要求注意有效数字的处理。

(3)同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。不同物质表示的反应速率,

存在如下关系：v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=wι'.n∖c∖d.

2.化学反应速率常数及应用

含义速率常数⑻是指在给定温度下，反应物浓度皆为ImoI∙L∣时的反应速率

速率常数

意义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

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事的乘积成

含义

正比

反应：αA(g)+Z>B(g)铲金gG(g)+⅛H(g)

表达式：Vffi=AJEC"(A)d(B)(其中k正为正反应的速率常数)，

速率方程

V连=kis∙G(G)∙c"(H)(其中k足为逆反应的速率常数)

表达式

反应：2NCh(g)2NO(g)+O2(g)

2

表达式：Pif=kii=∙c(N02).

2

V逆=左jj∙c(NO)∙c(θ2)

一定温度下，可逆反应：0A(g)+6B(g)÷=≥gG(g)+AH(g),达到平衡状

速率常数与

推导ft

态时，ViE=JtiEd(A)∙c(B),V-=无泗Y(G)d(H),因平衡时V£=」逆,则%

化学平衡常

iE∙c"(A)d(B尸的∙d(G)∙c"(H)

数之间的关

系k,E=d?G?-d?H?_K

关系

上迎一c«?A?d?B?一

题组训练:

1.有研究认为，强碱性溶液中反应「+CIO=KΓ+C「分三步进行，其中两步如下:

第一步ClO+H2O→HOC1+OH^Kι=3.3χl(∏°

第三步HOI+0H→IO+H2OK3=2.3X103

下列说法错误的是()

A.反应第二步为HoCl+1→HOI+CΓ

B.由K可判断反应第三步比第一步快

C.升高温度可以加快CIcr的水解

D.HOCI和HOI都是弱酸

02/31

【答案】B

【解析】

总反应一第一步反应一第三步反应可得第二步为HoCl+「一>HOI+CΓ,A正确：平衡常数的数值大小

可以判断反应进行的程度，不能判断反应速率大小，B错误；升高温度可以加快反应速率，C正确；ClO

在水溶液中发生水解，说明HOCl为弱酸，根据题目所给方程式可知第三步反应中HOI以分子形式参与反

应，说明HOl也是弱酸，D正确。

2.(202卜河北等级考)室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M+

22

N==X+Y;②M+N=X+Z。反应①的速率可表示为vι=⅛∣c(M),反应②的速率可表示为v2=⅛2C(M)(⅛∣>

上为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是()

S方

Γ

T

OO.

U.4

)lO..3

飞O.6.2J

OIO2030405060

f/min

A.0〜30min时间段内,Y的平均反应速率为6.67XlOrm均∙L1∙min1

B.反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变

C.如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z

D.反应①的活化能比反应②的活化能大

【答案】A

【解析】

0〜30min时间段内,Δc(Z)=0.125mol∙L',Δc(M)=0.500mol∙L1-0.300moIL1=0.200mol∙L反应

①中Ae(M)=O.200mol∙L^l-0.125mol∙L^,=0.075mol∙L1,则Ac(Y)=O.075mol∙L^1,V(Y)=U=

t

0∙°75-*-l=2.5×103mol∙Lɪ-min1,A说法错误；反应①、②速率之比为以=统等=旦，为定值，则

Y、Z的浓度变化量之比也为定值，故反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变，B说法正确；由

分析可知，yi=∖=°∙075.mol:LJ=3,如果反应能进行到底，反应结束时①、②的转化率之比为3：5,因

V2k20.125mol∙L^'5

此有“即62.5%)的M转化为Z,C说法正确；结合C选项，反应①的速率小于反应②的速率，所以反应①

8

的活化能比反应②的活化能大，D说法正确。

3.(2020•全国∏卷)高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CHL⅛C2H6+H2O反应在初期阶段的速率方

03/31

程为∕∙=gccH4,其中A为反应速率常数。

(1)设反应开始时的反应速率为八，甲烷的转化率为α时的反应速率为a则厂2=r.«

(2)对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是0

A.增加甲烷浓度，r增大B.增加H2浓度，厂增大

C.乙烷的生成速率逐渐增大D.降低反应温度，A减小

【答案】⑴(La)(2)AD

【解析】

(1)反应初始时可认为CCH4=ImolL',则根据初期阶段的速率方程可知左="，当CHa的转化率为ɑ时，

1

CCH4=(]—α)mol∙L,则此时Γ2=(l—α)r∣o

⑵由r=4XCCH4可知，CE的浓度越大，反应速率r越大，A项正确；增加1力浓度，CH4的浓度减小或不

变，则，•减小或不变，B项错误；随着反应的进行，CK的浓度逐渐减小，则反应速率逐渐减小，C项错

误；降低温度，该反应进行非常缓慢甚至停止，即发也随着减小，D项正确。

4.对于反应2SiHCb(g)=SiH2Cb(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和343

K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。

25

‹

<20

¥

15

墀

⅛1

>0

!H

S5

100200300400t/min

比较a、b处反应速率大小：VaM填“大于”“小于”或“等于")。反应速率y=v正一y逆=%」卜”输。3—4

axsiH2cl2λ-sicι4,心、心分别为正、逆向反应速率常数，X为物质的量分数，计算a处的"=________(保留

Va

1位小数)。

【答案】大于1.3

【解析】

温度越高，反应速率越快，a点温度为343K,b点温度为323K,故反应速率：匕＞%。反应速率V=叭E-V

s=Au;xiiHci3-AaXSiH2Cl2XSiCI4,则有va=⅛αχSiH2‰SiCI4,343Kf反应达到平衡状态

时V,E=V逆，即八∕6iHC∣3=左逆XSiH2α2xsic∣4,此时SiHCb的平衡转化率α=22%,经计算可得SiHCl3、SiH2Cl2,

SieI4的物质的量分数分别为0.78、0.11、0.11,贝IJ有KFXO.782=无逆xθ.IP,勺!i=Joo2。a处SiHeb的

~kM0.782

04/31

平衡转化率α=20%,此时SiHCI3、SiH2Cl2>SiCI4的物质的量分数分别为0.8、0.1、0.1,则有口=

vx

k正2

,Oτ~,冠HQ3

■正JSiHCkfe⅛

002x2

fe⅛JSiPLCLJSiCL=ΛSi⅛Cl^aSiCl2=°β≈i3。

^^^40.12-

5.CO与Ni发生皴化反应形成的络合物可作为催化烯煌反应的催化剂。Ni的线化反应为Ni⑸+

4C0(g)U=Ni(CO)4(g)Δ∕∕<0,气温度下，将足量的Ni粉和3.7molCO加入到刚性密闭容器中，10min

时反应达到平衡，测得体系的压强为原来的人。则：

(I)O〜10min内平均反应速率v(Ni)=g∙min^1o

(2)研究表明，正反应速率V£=k正∙∕(CO),逆反应速率V逆=左逆品Ni(CC)闻(左正和左逆分别表示正反应和逆反

应的速率常数，X为物质的量分数)，计算TO温度下的”=_______。

ka

【答案】(1)5.31(2)9×103

【解析】

(1)在恒容密闭容器中，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，在反应开始时加入了3.7molCO,反应

达到平衡时测得体系的压强为原来的则气体的物质的量为〃(气体)=已x3.7mol=lmol,假设平衡时

反应产生Ni(CO)4(g)为%mol,则反应消耗CO物质的量为4xmol,平衡时CO物质的量为(3.7-4x)mol,

则(3.7-4x)mol+xmol=lmol,解得x=0.9,由方程式可知消耗的Ni与反应产生的Ni(Co)4(g)的物质的量

相同，因此Iomin内反应消耗Ni的物质的量为0.9mol,其质量是W(Ni)=O.9mol'59g∙mol∣=53.1g,所

以0~10min内平均反应速率v(Ni)=53.1g÷10min=5.31g∙min1;

(2)当反应达到平衡时V,；=V龙，由于正反应速率Vlh=hr∙χ4(C0),逆反应速率ViS=左逆∙χ[Ni(C0)4],所以Z

c)

,X4(CO)=A∙Λ[Ni(CO)],'=吗C'•a=K,根据(1)可知平衡时"[Ni(CO)4]=0.9mol,"(CO)=LOmol

a4k逆x47CO?

八CICl1匚口、1，c~0.1mol1z∙∕-c∖I0.9mol9山…〃k：xfNi?C0?4]

—0.9mol=0.1mol,所以X(Co)=---------=­，x[N1(CO)4]=----------=—，所以K=-l]=-u---------L=

LOmoIIO1.0molIO左逆x47CO?

=9×I03o

【考点二】化学平衡状态的标志判断

1.判断化学平衡状态的方法——“正逆相等，变量不变”

(1)等一“正逆相等”

①同一物质(两种表述)：V正=V逆，断键数=成键数。

05/31

V(X)v;(Y)

②不同物质:iEa

X的化学计量数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，反应达到平衡状

态，即“变量”不变τ平衡状态。

2.化学反应中的特殊情况说明

(1)某一时刻，各物质的浓度(或物质的量或分子数)之比等于化学计量数之比的状态。

(2)恒温、恒容条件下气体体积不变的反应，混合气体的压强或气体的总物质的量不随时间而变化，如

2HI(g)^=^l2(g)+H2(g)o

(3)全部是气体参加的体积不变的反应,体系的平均相对分子质量不随时间而变化，如2HI(g)I2(g)

+∏2(g)o

(4)全部是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。

题组训练：

1.下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是()

A.H2(g)+Br2(g)=i2HBr(g),恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变

B.2NO2(g)N2O4(g),恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变

C.CaCO3(S)局温CO2(g)+CaO(s),恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变

D.N2(g)+3H2(g);F=2NH3(g),反应体系中E与N2的物质的量之比保持3：1

【答案】D

【解析】

H2(g)+Br2(g)÷=^2HBr(g),恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变，说明澳单质的浓度不再变

化，达到了平衡，选项A不符合题意；2NCh(g);UN2O4(g)是反应前后气体化学计量数变化的反应，当

恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变，达到了平衡，选项B不符合题意：CaCO3⑸同温CO2(g)

+CaO(s),恒温、恒容下，反应体系中气体的密度等于气体的质量和体积的比值，质量变化，体积不变，

所以密度变化，当气体的密度保持不变时，达到平衡状态，选项C不符合题意；3H2(g)+N2(g)不=+2NH3(g)

反应体系中H2与N?的物质的量之比保持3：I,不能证明正、逆反应速率相等，不一定是平衡状态，选项

D符合题意.

2.(2021•上海闵行区高三一模)恒温恒容的密闭容器中发生反应：CO(g)+2H2(g)÷=⅛CH3OH(g)o下列能

判断反应已达到平衡状态的是()

A.容器内气体密度保持不变

06/31

B.该反应的化学平衡常数保持不变

C.Cc)与CH3OH的体积分数之比为1：1

D.Co与CH3OH的生成速率之比为1：1

【答案】D

【解析】

在恒温恒容的密闭容器中，p=p反应前后全是气体，质量前后不变，密度始终不变，所以密度无法判断

是否达到平衡状态，故A错误；化学平衡常数只与温度有关，恒温条件平衡常数始终不变，所以平衡常数

无法判断是否达到平衡状态，故B错误；CO与CHQH的体积分数之比为1：1,不能体现正逆反应速率

相等，也不能体现各组分的浓度、百分含量等变量不再变化，故C错误；CO的生成速率是V鼠CO),利用

速率之比等于化学计量数之比得到VjS(CH3。H)=ViS(C0),而CH3OH的生成速率是v,l(CH3OH),有v“

(CH3OH)=Vs(CH3OH),所以达到平衡状态，故D正确•

3.(2021•赣州期中)恒温条件下，可逆反应：2N0(g)+Ch(g)=i2N02(g)在体积固定的密闭容器中进行，

达到平衡状态的标志是()

①单位时间内生成nmolO2的同时生成InmolNO2

②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO

③用No2、NO、O2表示的反应速率之比为2：2：1的状态

④混合气体的颜色不再改变的状态

⑤混合气体的密度不再改变的状态

⑥混合气体的压强不再改变的状态

⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦

C.①③④⑤D.全部

【答案】A

【解析】

单位时间内生成nmolCh的同时生成InmolNO2描述的是正逆两个方向的反应，口NO2的系数是O2的两

倍，故有V(正)=v(逆)，则①可以作为判断平衡的标志；单位时间内生成“molCh的同时生成2〃molNO,

二者均为逆反应方向的速率，不能说明正逆反应速率相等，②不能作为判断平衡的标志；用NO八NO、

O2表示的反应速率之比为2:2：1的状态是反应进行到任何时刻都成立的关系,不能说明达到了平衡状态，

③不能作为判断平衡的标志；混合气体的颜色不变化说明二氧化氮的浓度不变化，说明反应达到平衡状态，

④能作为判断平衡的标志；该反应是•个反应前后气体的质量不会改变的化学反应，混合气体的质量是守

07/31

恒的，容器的体积不变，导致混合气体的密度始终不变，所以⑤混合气体的密度不变时不能作为判断平衡

的标志：因该反应是物质的量减小的化学反应，物质的量与压强成正比，未达到平衡状态前，反应体系压

强不断变化，当混合气体的压强不随时间的变化而变化，能说明反应达到平衡状态，⑥能作为判断平衡的

标志；混合气体的平均相对分子质量在数值上等于其平均摩尔质量，即混合气体的总质量与混合气体的总

物质的量的比，因质量是守恒的，反应达到平衡状态前，气体的物质的量不断变化，只有达到平衡时才不

变，当混合气体的平均摩尔质量不再变化，证明达到了平衡状态，⑦能作为判断平衡的标志。

4.一定温度下，反应N2(g)+3H2(g)『=^2NE(g)达到化学平衡状态的标志是()

A.N2、H2和NH3的质量分数不再改变

B.C(N2)：C(H2)：C(NH3)=I：3：2

C.N2和Hz的物质的量之和等于NE的物质的量的2倍

D.单位时间内每增加1molN2,同时增加3molH2

【答案】A

【解析】

N2、H2和NH3的质量分数不再改变说明N2、H2和NH3的质量都不再改变，说明达到了平衡状态，A正确;

C(N2):C(H2)：C(NH3)=I：3：2不能说明正逆反应速率相等，不能判断是否处于平衡状态，B错误；用和

H2的物质的量之和是NE的物质的量的2倍不能判断物质的量是否还在改变,不能说明是否达到平衡状态,

C错误；单位时间内每增加ImolN2,根据方程式可知必然同时增加3molth，不能说明达到平衡状态，D

错误。

5.298K时,将20mL3xmorLrNa3AsO3>20mL3xmol∙LɪI2和20mLNaOH溶液混合，发生反应：

3-3-3一

AsO3(aq)+l2(aq)+2OH7aq)AsO4(aq)+2Γ(aq)+H2O(l)o溶液中C(ASO《)与反应时间⑺的关系

如图所示。

(

』

・

一

U。

I

)

C、

tos

wv

r/min

(1)下列可判断反应达到平衡的是(填字母)。

a.溶液的PH不再变化B.v(ɪ)=2V(ASO3)

c(ASO：)

不再变化D.C(I-)=ymo卜L-I

c(AsOi)

08/31

（2）tm时，v寸V迎（填“大于”“小于”或，等于"）。

⑶b时VKtn时V也填“大于”“小于”或“等于”），理由是o

【答案】（l）ac（2）大于（3）小于r,“时生成物浓度较低

【解析】

（1）溶液的PH不再变化，即OH的浓度不再变化，所以平衡体系中各组分的浓度均不再变化，说明反应达

3一3~

到平衡状态，a项正确；当LE（Γ）=2V逆（ASO3）或y逆（「）=2V正（ASo3）时反应达到平衡状态，选项中的

3一3~

速率未指明是正反应速率还是逆反应速率，b项错误；反应达到平衡之前，c（AsO；）逐渐减小而C（ASO4）

逐渐增大，故BSM上逐渐增大,当C'ASUfJ不变时反应达到平衡状态,C项正确：根据离子方

c（AS0：）c（ASO；）

3-3-

程式可知反应体系中恒有C（「）=2C（ASC>4）,观察图像可知反应达到平衡时C（ASo4）—ymol∙Ll,此时

c（I）=2>∙mol∙L',d项错误。

（2）∕m时反应未达到平衡状态，所以也大于1，巡（3）从/„,到/“，反应逐渐趋于平衡状态，反应物浓度逐渐减小

而生成物浓度逐渐增大，所以正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，故4“时ViS小于%时V逆。

【考点三】速率、平衡的影响因素

（一）影响化学反应速率的外界因素分析

1.外界条件对反应速率的影响结果

（1）温度

①正反应是放热反应：升高温度，v（正）、V（逆）均增大，但W逆）增大的幅度更大。

②正反应是吸热反应：升高温度，v（正）、W逆）均增大，但M正）增大的幅度更大。

（2）压强

①正反应是气体物质的量减小的反应：增大压强，v（正）、v（逆）均增大，但v（正）增大的幅度更大。

②正反应是气体物质的量增大的反应：增大压强，v（正）、v（逆）均增大，但W逆）增大的幅度更大。

③反应是反应前后气体物质的量不变的反应：增大压强，v（正）、v（逆）同等程度增大。

（3）催化剂

使用催化剂，v（正）、v（逆）同等程度增大。

2.气体反应体系中充入“惰性气体”（不参加反应）时对反应速率的影响结果

（1）恒温恒容：充入“惰性气体”一>压强增大一›物质浓度不变（活化分子浓度不变）一›反应速率不变。

09/31

（2）恒温恒压：充入“惰性气体''一√本积增大一＞物质浓度减小（活化分子浓度减小）一›反应速率减小。

3.活化分子、有效碰撞与反应速率的关系

（二）影响化学平衡的外界因素分析

1.影响化学平衡的因素

条件的改变（其他条件不变）化学平衡的移动

增大反应物浓度或减小生成物浓度向正反应方向移动

浓度

减小反应物浓度或增大生成物浓度向逆反应方向移动

增大压强向气体体积减小的方向移动

反应前后气体分子数改变

压强（对有气体

减小压强向气体体积增大的方向移动

存在的反应）

反应前后体分子数不变改变压强平衡不移动

升高温度向吸热反应方向移动

温度

降低温度向放热反应方向移动

催化布一使用催化剂平衡不移动

2.几种特殊情况说明

（1）改变固体或纯液体的量，对化学平衡没影响。

（2）“惰性气体”对化学平衡的影响。

①恒温、恒容条件：

②恒温、恒压条件:

10/31

③同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。

3.解答化学平衡移动问题的一般思路

速率不变（如容积不变时充入不参与反应的气体）平

衡

不

使用催化剂

改变程度相同移

改

”（正）=u（逆）动

速

变气体体积不变的反应改变压强一

率

条

改d浓度变化平”（正）＞”（逆）

变衡

件改变程度不同平衡正向移动

"（正）≠v（逆）T压强变化移

动u（正）＜"（逆）

T温度变化平衡逆向移动

题组训练：

i

1.（2020•浙江7月选考，20）一定条件下：2NO2（g）三=N2O4（g）MV0。在测定NO2的相对分子质量时,

下列条件中，测定结果误差最小的是（）

A.温度0℃、压强50kPa

B.温度130℃,压强30OkPa

C.温度25℃、压强IoOkPa

D.温度130℃、压强50kPa

【答案】D

【解析】

测定NCh的相对分子质量时，要使平衡逆向移动，且逆向移动的程度越大，测定结果的误差越小。该反应

的正反应是气体分子数减少的放热反应，因此温度越高、压强越小时，平衡逆向移动的程度越大，故选D。

2.[2018∙全国卷∏,27（1）节选]CHLC02催化重整反应为CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）Δ∕∕=+247

kJ∙mor',有利于提高CH4平衡转化率的条件是（填标号）。

A.高温低压B.低温高压

C.高温高压D.低温低压

11/31

【答案】A

【解析】

根据平衡移动的影响因素，该反应的正反应是一个吸热、气体体积增大的反应，所以高温低压有利于平衡

正向移动。

3.(2020•浙江7月选考，18)5mL0.1mol∙LIKI溶液与ImLO.1mol∙L∣FeCb溶液发生反应：2Fe3'(aq)+

2Γ(aq)÷z=i2Fe2+(aq)+E(aq),达到平衡。下列说法不正确的是()

A.加入苯，振荡，平衡正向移动

B.经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN,溶液呈红色，表明该化学反应存在限度

C.加入FeSO4固体，平衡逆向移动

+

r29Fe29

D.该反应的平衡常数K=,C_

c27Fe3+7∙c27Γ?

【答案】D

【解析】

加入苯，振荡，苯萃取了12,水溶液中的c(k)减小，平衡正向移动，A正确；反应开始时"(KI)>"(FeCb),

反应中Kl过量；经苯两次萃取分离后，水溶液中c(h)很小，加入KSCN,溶液呈红色，说明水溶液中仍

含有Fe3',证明该反应是可逆反应，存在一定限度，B正确；加入FeSO&固体，c(Fe2')增大，平衡逆向移

动，C正确；该反应在溶液中进行，平衡常数K=W?：?L?,D错误。

c27Fe3+7∙c2?1-?

4.一定温度下，在一个容积为2L的密闭容器中发生反应：2N2θ3(g)+3C(s)=i2N2(g)+3CCh(g)Δ⅛

>0,若0〜10s内消耗了2molC,下列说法正确的是()

A.0~10s内用C表示的平均反应速率为v(C)=0.1mol∙L^'<'

B.当VHN2O3)=V氯Ce)2)时，反应达到平衡状态

C.升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢

D.该反应达平衡后，减小反应体系的体积，平衡向逆反应方向移动

【答案】D

【解析】

C为固体，不能用浓度的变化表示C的反应速率，A错误；当VKN2O3)=V泗(CO2)时，则3vKN2Ch)=2v逾

(N2O3),正、逆反应速率不相等，反应未平衡，B错误；升高温度可以提高活化分子百分数，正、逆反应

速率均增大，C错误；减小反应体系的体积，即增大压强，该反应为气体体积增大的反应，增大压强平衡

逆向移动，D正确.

12/31

l

5.298K时，将20mL3xmol∙L^Na3AsO320mL3xmol∙L^'I2^H20mLNaOH溶液混合,发生反应:ASOnaq)

+b(aq)+20FΓ(叫)=≥AsCT(aq)+2I(aq)+H2θ(l)°溶液中C(ASo厂)与反应时间⑺的关系如图所示。

①下列可判断反应达到平衡的是(填标号)。

a.溶液的PH不再变化b.v(I^)=2v(As0Γ)

c.°?ASOi?不再变化d.c(I^)=j>mol∙L1

c7As0Γ?

②fm时，VIEV鼠填“大于”“小于”或“等于”)。

③fm时V迎⅛时V鼠填“大于”“小于”或“等于”)，理由是。

【答案】①ac②大于③小于A时生成物浓度较低，逆反应速率较慢

【解析】

①a项，随反应进行，溶液的PH不断降低，当PH不再变化时，说明反应达到了平衡；b项，速率之比等

于化学计量数之比，该结论在任何时刻都成立，故无法判断是否达到平衡；C项，随反应进行，C(ASOJ)

不断增大，C(ASOr)不断减小，当二者比值不变时，说明二者浓度不再改变，则反应达到平衡；d项，由

图像并结合方程式可知，平衡时c(I)=2ymol∙Ll故当c(r)=ymo卜Lr时，反应未达到平衡。

②由图像可知fm时刻后，C(ASC)『)仍在不断增加，说明反应还在正向进行，故此时UlE大于丫域。

③加到友时刻，反应一直正向进行，生成物的浓度逐渐增大，所以逆反应速率不断增大，故/m时VM小于

fn时V迪。

【考点四】化学平衡常数及转化率的计算

1.谨记一个模板，明确四个公式

如wA(g)+"B(g)三=^PC(g)+gD(g),令A、B起始物质的量浓度分别为αmol∙L"∣、bmoI∙Lɪ,达到

平衡后消耗A的物质的量浓度为加XmolI/1。

∕wA(g)+πB(g)÷≈≥PC(g)+qD(g)

⅛∕(mol∙L^ɪ)abOO

√(mol∙L^l)mxnxPXqχ

c√(mol∙L^')a~mxb-nxpxqx

13/31

K_?内?〃？"?9

?a—mx2,n2b—nx?n

①意义：化学平衡常数K表示反应进行的程度，K越大，反应进行的程度越大。K>105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另可用压强平衡常数表示：Kp=/;;器;;S(C)为平衡时气体C的分压］。

③同一可逆反应中，KlE∙Kis=l0

④同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小”倍，则新平衡常数K与原平衡常数K间的关系是K'

=K"或K'=遮。

⑤几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。

(2)常用公式

①反应物的转化率=嗡*】。。％=就,1。。％。

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=1>。。%。

平衡量

③平衡时混合物组分的百分含量=F=100%。

平衡时各物质的总量

④某组分的体积分数=混:器?黑黑葭吟

⑤转化率、产率及分压的计算

分压=总必物质的量分数=总压X混鬻黑黑黑鼠。。%

⑥常用的气体定律

同温同体积：p(前):p(后)=〃(前)：〃(后)

同温同压强：咤_?前?=ELl?=您?

P?后？例？后？甲前？〃?前?

2.化学平衡计算中常用公式

⑴对于可逆反应：αA(g)+bB(g)F+cC(g)+㈤(g)在一定温度下达到化学平衡时，其化学平衡常数

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计算的表达式为

K=念第器(式中的浓度是指平衡状态的浓度)

KJ，?c?y/?D?

P—P«?A?R6?B?

其中p(A)、p(B)、MC)、P(D)分别为A、B、C、D各气体的分压，

气体的分压=气体总压X体积分数=气体总压X气体的物质的量分数。

3.同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式亦不同。例如:

299

N2O4(g)-、2NC>2(g)K=C⅛N⅛O*J

C7N2O4?

1C7NO2?1

⅛2o4(g)Nθ2(g)κ'=^=Ka

2

c7N2O4?

2NO(g)铲—NO(g)心=中04?」

2624S2

C7NO2?K

因此书写平衡常数表达式时，要与化学反应方程式相对应。

4.转化率的变化分析

在一恒容密闭容器中通入αmolA、bmolB发生反应.A(g)+6B(g)『金cC(g),达到平衡后，改变下

列条件，分析转化率的变化情况：

(I)MAfemolB,α(A)增大,α(B)减小。

(2)再通入αmolA、hmolB：

若a+b>c,α(A)增大、α(B)增大；

若a+b=c,α(A)不变、α(B)不变；

若α+6<c,α(A)减小、α(B)减小。

题组训练：

1.用活性炭还原氮氧化物，可防止空气污染。向2L密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,某温度下发

生反应C(s)+2N0(g)4^N2(g)+CO2(g),测得不同时间内各物质的物质的量如下表：

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\物质

物质的量∕mjs∖

NON2CO2

O0.40000

100.2320.0840.084

200.1600.1200.120

300.1600.1200.120

此温度下，10〜20min内，No的平均反应速率为；该反应的平衡常数K=(保留

两位小数)；若30min后升高温度，达到新平衡时，容器中C(NC))：C(Nz)：C(Co2)=2：1：1,则该反应的

∖H0(填或

【答案】3.6×103mol∙Ll∙min1