2019-2020年高考化學(xué)二輪 專題訓(xùn)練 專題八 化學(xué)反應(yīng)速率和平化學(xué)衡教案（學(xué)生版）.doc

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2019-2020年高考化學(xué)二輪 專題訓(xùn)練 專題八 化學(xué)反應(yīng)速率和平化學(xué)衡教案（學(xué)生版） 【命題規(guī)律】 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是高考的必考內(nèi)容，其主要命題內(nèi)容有：①化學(xué)反應(yīng)速率影響因素及計算；②化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷及影響因素；③應(yīng)用平衡原理判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向；④化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的圖象分析；⑤轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)的含義及簡單計算。 將化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動的原理與化工生產(chǎn)、生活實(shí)際相結(jié)合的題目是最近幾年的高考命題的熱點(diǎn)。特別是化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素及其計算是新教材增加的內(nèi)容，應(yīng)引起同學(xué)們的關(guān)注 。 【知識網(wǎng)絡(luò)】 【重點(diǎn)知識梳理】 一 物質(zhì)狀態(tài)和濃度對反應(yīng)速率的影響 1．對于有固體參加的化學(xué)反應(yīng)而言，由于在一定條件下，固體的濃度是固定的，所以固體物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中濃度不改變，因此在表示化學(xué)反應(yīng)速率時，不能用固體物質(zhì)。但因?yàn)楣腆w物質(zhì)的反應(yīng)是在其表面進(jìn)行的，故與其表面積有關(guān)，當(dāng)固體顆粒變小時，會增大表面積，加快反應(yīng)速率。 2．對于有氣體參加的反應(yīng)而言，改變壓強(qiáng)，對化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的根本原因是引起濃度改變所致。所以，在討論壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響時，應(yīng)區(qū)分引起壓強(qiáng)改變的原因，這種改變對反應(yīng)體系的濃度產(chǎn)生何種影響，由此判斷出對反應(yīng)速率產(chǎn)生何種影響。 對于氣體反應(yīng)體系，有以下幾種情況： (1)恒溫時： 增加壓強(qiáng)體積縮小濃度增大反應(yīng)速率加快。 (2)恒容時： ①充入氣體反應(yīng)物濃度增大總壓增大速率加快 ②充入“惰氣”總壓增大，但各分壓不變，即各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變。 (3)恒壓時： 充入：“惰氣”體積增大各反應(yīng)物濃度減少反應(yīng)速率減慢。 二 外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 影響因素 分子總數(shù) 活化分子百分?jǐn)?shù) 活化分子總數(shù) 活化分子濃度 （單位體積活化分子數(shù)） 增大濃度 增加 不變 增加 增加 增大壓強(qiáng) 不變 不變 不變 增加 升高溫度 不變 增加 增加 增加 正催化劑 不變 增加 增加 增加 三 化學(xué)反應(yīng)速率的圖象 圖象也是一種表達(dá)事物的語言符號，化學(xué)反應(yīng)速率圖象是將化學(xué)反應(yīng)速率變化的狀況在直角坐標(biāo)系中以圖的形式表達(dá)的結(jié)果，是化學(xué)反應(yīng)速率變化規(guī)律的反映。認(rèn)識和應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率圖象時，要立足于化學(xué)方程式，應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率變化的規(guī)律，分析直角坐標(biāo)系及其圖象的涵義。 1．化學(xué)反應(yīng)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O (1)其他條件一定，反應(yīng)速率隨著c(HCl)的增大而增大，如圖①。 (2)其他條件一定，反應(yīng)速率隨著溫度的升高而增大，如圖②。 (3)隨著反應(yīng)時間的延長，c(HCl)逐漸減小，化學(xué)反應(yīng)速率逐漸減小，如圖③。 2．化學(xué)反應(yīng)2H2S(g)＋SO2(g)===3S↓(s)＋2H2O(g) (1)其他條件一定，增大氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(qiáng)(縮小氣體容器的容積)，反應(yīng)速率隨著壓強(qiáng)的增大而增大。如圖①。 (2)其他條件一定，減小氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(qiáng)(擴(kuò)大氣體容器的容積)，反應(yīng)速率隨著壓強(qiáng)的減小而減小，如圖②。 (3)溫度、氣體容器的容積都一定，隨著時間的增加，SO2、H2S物質(zhì)的量逐漸減少，氣體的壓強(qiáng)逐漸減小，反應(yīng)速率逐漸減小，如圖③。 (4)分別在較低溫度T1和較高溫度T2下反應(yīng)，氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(qiáng)都是逐漸增大(縮小容器容積)，反應(yīng)速率隨著壓強(qiáng)的增大而增大及隨著溫度的升高而增大，如圖④。 四 化學(xué)平衡狀態(tài)的特征和判斷方法 1．化學(xué)平衡狀態(tài)的特征 化學(xué)平衡狀態(tài)的特征可以概括為：逆、等、動、定、變。 (1)“逆”——研究對象是可逆反應(yīng)。 (2)“等”——化學(xué)平衡狀態(tài)建立的條件是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，即v正＝v逆，這是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的重要標(biāo)志。 (3)“動”——指化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，反應(yīng)并沒有停止，實(shí)際上正反應(yīng)與逆反應(yīng)始終在進(jìn)行，只是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，即v正＝v逆≠0，所以化學(xué)平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡狀態(tài)。 (4)“定”——在一定條件下可逆反應(yīng)一旦達(dá)到平衡(可逆反應(yīng)進(jìn)行到最大的程度)狀態(tài)時，在平衡體系的混合物中，各組成成分的含量(即反應(yīng)物與生成物的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)等)保持一定而不變(即不隨時間的改變而改變)。這是判斷體系是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)的重要依據(jù)。 (5)“變”——任何化學(xué)平衡狀態(tài)均是暫時的、相對的、有條件的(與濃度、壓強(qiáng)、溫度等有關(guān))，而與達(dá)到平衡的過程無關(guān)(化學(xué)平衡狀態(tài)既可從正反應(yīng)方向開始達(dá)到平衡，也可以從逆反應(yīng)方向開始達(dá)到平衡)。當(dāng)外界條件變化時，原來的化學(xué)平衡也會發(fā)生相應(yīng)的變化。 2．化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法 (1)直接判定：v正＝v逆(實(shí)質(zhì)) ①同一物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。 ②不同的物質(zhì)：速率之比等于方程式中的系數(shù)比，但必須是不同方向的速率。 (2)間接判定： ①各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、體積(氣體)、物質(zhì)的量濃度保持不變。 ②各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、氣體的體積分?jǐn)?shù)保持不變。 ③若反應(yīng)前后的物質(zhì)都是氣體，且系數(shù)不等，總物質(zhì)的量、總壓強(qiáng)(恒溫、恒容)、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密度(恒溫、恒壓)保持不變。 ④反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變。 總之，能變的量保持不變說明已達(dá)平衡。(如下表所示) 例舉反應(yīng) mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 是否平衡狀態(tài) 混合物體 系中各成 分的量 ①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定 是 ②各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定 是 ③各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定 是 ④總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量、總濃度一定 不一定 正反應(yīng)速 率與逆反 應(yīng)速率的 關(guān)系 ①在單位時間內(nèi)消耗了m mol A，同時生成m mol A，即v正＝v逆 是 ②在單位時間內(nèi)消耗了n mol B，同時消耗了p mol C，則v正＝v逆 是 ③vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆 不一定 ④在單位時間內(nèi)生成n mol B，同時消耗q mol D，均指v逆，v正 不一定等于v逆 不一定 壓強(qiáng) ①若m＋n≠p＋q，總壓強(qiáng)一定(其他條件不變) 是 ②若m＋n＝p＋q，總壓強(qiáng)一定(其他條件不變) 不一定 平均相對 分子質(zhì)量 ①r一定，只有當(dāng)m＋n≠p＋q時 是 ②r一定，但m＋n＝p＋q時 不一定 溫度 任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，在其他條件不變的情況下， 體系溫度一定時 是 體系的密度 密度一定 不一定 特別提醒：①化學(xué)平衡的實(shí)質(zhì)是v(正)＝v(逆)≠0時，表現(xiàn)為平衡體系中各組分的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再變化，因此v(正)＝v(逆)＞0是化學(xué)平衡判斷的充要條件。 ②運(yùn)用v(正)＝v(逆)≠0時，注意方向和數(shù)量關(guān)系。 ③學(xué)會“變”與“不變”判斷。“變”就是到達(dá)平衡過程中量“變”，而到達(dá)平衡后“不變”。否則，不一定平衡。 五 等效平衡 1．等效平衡 在一定條件（恒溫恒容或恒溫恒壓）下，同一可逆反應(yīng)體系，不管是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，在達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，任何相同組分的百分含量（體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等）均相同，這樣的化學(xué)平衡互稱等效平衡（。 概念的理解： （1）外界條件相同：通?？梢允洽俸銣?、恒容，②恒溫、恒壓。 （2）“等效平衡”與“完全相同的平衡狀態(tài)”不同：“完全相同的平衡狀態(tài)” 是指在達(dá)到平衡狀態(tài)時，任何組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（或體積分?jǐn)?shù)）對應(yīng)相等，并且反應(yīng)的速率等也相同，但各組分的物質(zhì)的量、濃度可能不同。而“等效平衡”只要求平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（或體積分?jǐn)?shù)）對應(yīng)相同，反應(yīng)的速率、壓強(qiáng)等可以不同 （3）平衡狀態(tài)只與始態(tài)有關(guān)，而與途徑無關(guān)，（如：①無論反應(yīng)從正反應(yīng)方向開始，還是從逆反應(yīng)方向開始②投料是一次還是分成幾次③反應(yīng)容器經(jīng)過擴(kuò)大—縮小或縮小—擴(kuò)大的過程，）只要起始濃度相當(dāng)，就達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。 2.等效平衡的分類 在等效平衡中比較常見并且重要的類型主要有以下三種： 第一類：對于恒溫、恒容條件下反應(yīng)前后氣體體積改變的可逆反應(yīng)如果按方程式的化學(xué)計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量與對應(yīng)組分的起始加入量相同，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。 例如，恒溫恒容下的可逆反應(yīng)： 2SO2　＋ O2 2SO3 ①　　2 mol　　1 mol　　 　0 mol ②　　0 mol　　0 mol　　 　2 mol ③　0.5 mol　　0.25 mol　　 1.5 mol 上述三種配比，按方程式的計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，則SO2均為2 mol 、O2均為1 mol，三者建立的平衡狀態(tài)完全相同。 第二類：對于恒溫、恒容條件下為反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)如果按方程式的化學(xué)計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量比與對應(yīng)組分的起始加入量比相同，則建立的化學(xué)平衡是等效的。 例如，恒溫恒容條件下，對于可逆反應(yīng)： H2(g) ＋ I2(g) 2HI(g) ①　1 mol　　1 mol　　 0 mol ②　2 mol　　2 mol　　 1 mol 上述兩種配比，按方程式中化學(xué)計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，兩種情況下H2與I2(g)的物質(zhì)的量比均為1:1，因此上述兩種情況建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。 第三類：對于恒溫、恒壓條件下的任何氣體參加的可逆反應(yīng)(無論反應(yīng)前后氣體體積可變或不變)。如果按方程式的化學(xué)計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量比與對應(yīng)組分的起始加入量比相同，則建立的化學(xué)平衡是等效的。 例如，恒溫、恒壓條件下，對于可逆反應(yīng)： N2＋ 3H2 2NH3 ①　1 mol　3 mol　　0 mol ②　2 mol　6 mol　　1 mol ③　0 mol　0 mol　　0.5mol 上述三種配比，按方程式中化學(xué)計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，三種情況下，N2與H2的物質(zhì)的量比均 1 ∶ 3，因此上述三種情況建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。 3.化學(xué)平衡的思維方法： (1)可逆反應(yīng)“不為零”原則 可逆性是化學(xué)平衡的前提，達(dá)到平衡時，反應(yīng)物和生成物共存，每種物質(zhì)的物質(zhì)的量不為零。 一般可用極限分析法推斷：假設(shè)反應(yīng)不可逆，則最多生成產(chǎn)物多少，有無反應(yīng)物剩余，余多少。這樣的極值點(diǎn)是不可能達(dá)到的，故可用確定某些范圍或在范圍中選擇合適的量。 (2)“一邊倒”原則 可逆反應(yīng)，在條件相同時(如等溫等容)，若達(dá)到等同平衡，其初始狀態(tài)必須能互變，從極限角度看，就是各物質(zhì)的物質(zhì)的量要相當(dāng)。因此，可以采用“一邊倒”的原則來處理以下問題：化學(xué)平衡等同條件(等溫等容) 可逆反應(yīng) aA(g) + bB(g) ＝ cC(g) ①起始量 a b 0 平衡態(tài)Ⅰ ②起始量 0 0 c 平衡態(tài)Ⅱ ③起始量 x y z 平衡態(tài)Ⅲ 為了使平衡Ⅰ=平衡Ⅱ=平衡Ⅲ，根據(jù)“一邊倒”原則，即可得：x+a/cz=a得x/a+z/c=1； y+b/cz=b得y/b+z/c=1 。 六 化學(xué)平衡移動與圖像 總結(jié)：①只要增大濃度、增大壓強(qiáng)、升高溫度，新平衡都在原平衡的上方，v′正=v′逆>v正=v逆；只要減小濃度、降低壓強(qiáng)、降低溫度，新平衡都在原平衡下方，v″正＝v″逆b)粉末狀碳酸鈣與同濃度鹽酸反應(yīng)，則相應(yīng)的曲線(圖中虛線所示)正確的是(　　) 解析：粉末狀碳酸鈣的表面積比塊狀碳酸鈣的表面積大，故在相同條件下，與同濃度的鹽酸反應(yīng)時化學(xué)反應(yīng)速率快，即單位時間內(nèi)損失的CaCO3的質(zhì)量大，可排除A、B；由于a>b，用粉末狀CaCO3的消耗量大于塊狀CaCO3，故當(dāng)粉末狀CaCO3完全消耗時，塊狀CaCO3尚有剩余，此后單位時間內(nèi)CaCO3的損失量又大于粉末狀CaCO3。 答案：C 題型五 平衡狀態(tài)的判斷 【例5】一定溫度下，可逆反應(yīng)2NO2(g) △ 2NO(g)＋O2(g)在體積固定的密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 (　　) ①單位時間內(nèi)生成n mol O2，同時生成2n mol NO2 ②單位時間內(nèi)生成n mol O2，同時生成2n mol NO ③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1 ④混合氣體的壓強(qiáng)不再改變 ⑤混合氣體的顏色不再改變 ⑥混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變　　　　　　　　　　　　　　　 A．①④⑤⑥ B．①②③⑤ C．②③④⑥ D．以上全部 解析：①生成n mol O2，就是消耗2n mol NO2，即生成NO2的速率等于消耗NO2的速率，能表示v正＝v逆，正確。②表示同一方向的反應(yīng)速率，不能表示v正＝v逆，不正確。③只要發(fā)生反應(yīng)，或者說不論反應(yīng)是否達(dá)到平衡，NO2、NO、O2的速率之比就為2∶2∶1，它不能反映可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡，不正確。④溫度、體積一定，混合氣體壓強(qiáng)不再改變，對于反應(yīng)前后氣體體積不相等的反應(yīng)，說明氣體的總物質(zhì)的量不變，表明已達(dá)平衡。⑤顏色的深淺決定于有色物質(zhì)NO2的濃度，混合氣體顏色不變，說明NO2的濃度不再改變，能說明已達(dá)到平衡，正確。⑥混合氣體的平均相對分子質(zhì)量(＝)不變，說明氣體的總物質(zhì)的量(n)不變，表明已達(dá)平衡，正確。 答案：A 題型六 化學(xué)平衡圖象 【例6】反應(yīng)aM(g)＋bN(g) cP(g)＋dQ(g)達(dá)到平衡時，M的體積分?jǐn)?shù)y(M)與反應(yīng)條件的關(guān)系如圖所示．其中z表示反應(yīng)開始時N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比．下列說法正確的是(　　) A．同溫同壓同z時，加入催化劑，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加 B．同壓同z時，升高溫度，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加 C．同溫同z時，增加壓強(qiáng)，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加 D．同溫同壓時，增加z，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加 解析：可逆反應(yīng)中，催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，A錯；由兩個圖象可知，M的體積分?jǐn)?shù)隨著溫度升高而降低，即溫度升高，平衡右移，故平衡時生成物Q的體積分?jǐn)?shù)增加，B正確；同為650℃、z＝2.0，壓強(qiáng)為1.4 MPa時，y(M)＝30%，而壓強(qiáng)為2.1 MPa時，y(M)＝35%，即增大壓強(qiáng)，平衡左移，故平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)減小，C錯；由圖象可知，同溫、同壓時，若N的物質(zhì)的量增加，而M的物質(zhì)的量不變，則盡管z越大，y(M)減小，平衡右移，但Q增加的物質(zhì)的量遠(yuǎn)小于加入的N的物質(zhì)的量，此時Q的體積分?jǐn)?shù)減小，D錯。 答案：B 題型七 等效平衡 【例7】在一定溫度下，把2mol SO2和1mol O2通入一定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)，，當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)?，F(xiàn)在該容器中維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始時加入的的物質(zhì)的量（mol），如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達(dá)到平衡狀態(tài)時，反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡完全相同。請?zhí)羁眨? （1）若a=0，b=0，則c=___________。 （2）若a=0.5，則b=___________，c=___________。 （3）a、b、c的取值必須滿足的一般條件是___________，___________。（請用兩個方程式表示，其中一個只含a和c，另一個只含b和c） 解析：通過化學(xué)方程式：可以看出，這是一個化學(xué)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng)，在定溫、定容下建立的同一化學(xué)平衡狀態(tài)。起始時，無論怎樣改變的物質(zhì)的量，使化學(xué)反應(yīng)從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，或者從正、逆反應(yīng)同時開始，但它們所建立起來的化學(xué)平衡狀態(tài)的效果是完全相同的，即它們之間存在等效平衡關(guān)系。我們常采用“等價轉(zhuǎn)換”的方法，分析和解決等效平衡問題。 （1）若a=0，b=0，這說明反應(yīng)是從逆反應(yīng)開始，通過化學(xué)方程式可以看出，反應(yīng)從2mol SO3開始，通過反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成和的物質(zhì)的量（即等價轉(zhuǎn)換），恰好跟反應(yīng)從2mol SO2和1mol O2的混合物開始是等效的，故c=2。 （2）由于a=0.5<2，這表示反應(yīng)從正、逆反應(yīng)同時開始，通過化學(xué)方程式可以看出，要使0.5 mol SO2反應(yīng)需要同時加入0.25mol O2才能進(jìn)行，通過反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成SO3的物質(zhì)的量（即等價轉(zhuǎn)換）與0.5 mol SO3是等效的，這時若再加入1.5 mol SO3就與起始時加入2 mol SO3是等效的，通過等價轉(zhuǎn)換可知也與起始時加入2 mol SO2和1mol O2是等效的。故b=0.25，c=1.5。 （3）題中要求2mol SO2和1mol O2要與a mol SO2、b mol O2和c mol SO3建立等效平衡。由化學(xué)方程式可知，c mol SO3等價轉(zhuǎn)換后與c mol SO2和等效，即是說，和與a mol SO2、b mol O2和c mol SO3等效，那么也就是與2mol SO2和1mol O2等效。故有。 題型八 化學(xué)平衡與轉(zhuǎn)化率 【例8】在密閉容器中進(jìn)行N2＋3H22NH3反應(yīng)，起始時N2和H2分別為10 mol 和30 mol，當(dāng)達(dá)到平衡時，N2的轉(zhuǎn)化率為30%。若以NH3作為起始反應(yīng)物，反應(yīng)條件與上述反應(yīng)相同時，要使其反應(yīng)達(dá)到平衡時各組成成分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與前者相同，則NH3的起始物質(zhì)的量和它的轉(zhuǎn)化率正確的是 (　　) A．40 mol 35%　　　　 B．20 mol 30% C．20 mol 70% D．10 mol 50% 解析：根據(jù)題意：可推算出反應(yīng)達(dá)到平衡時各組成成分的物質(zhì)的量。 　　　　N2＋　　　　　　3H2 2NH3 起始量10 mol　　　　 　30 mol　　　 0 變化量1030%＝3 mol　 9 mol　　　 6 mol 平衡量7 mol　　　　　　21 mol　　　 6 mol 從逆向思維考慮，若正反應(yīng)進(jìn)行到底，可求得生成NH3 20 mol，此NH3的物質(zhì)的量就是從逆向進(jìn)行上述反應(yīng)時，NH3的起始反應(yīng)量。 在同溫和同一容器中進(jìn)行逆向反應(yīng)達(dá)到平衡時，各組成成分的物質(zhì)的量與上述反應(yīng)相同。 N2＋　　　3H2　 　 2NH3 起始量0　　　　　　0　　　　 　20 mol 平衡量7 mol　　　21 mol　　 20－14＝6 mol 可見NH3起始量20 mol NH3的轉(zhuǎn)化率： 100%＝70%。 答案：C 【高考真題精解精析】 【xx高考試題解析】 1.（天津）向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，在一定條件下使反應(yīng)SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)達(dá)到平衡，正反應(yīng)速率隨時間變化的示意圖如下所示。由圖可得出的正確結(jié)論是 A.反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài) B.反應(yīng)物濃度：a點(diǎn)小于b點(diǎn) C.反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量 D.△t1＝△t2時，SO2的轉(zhuǎn)化率：a～b段小于b～c段 解析：這是一個反應(yīng)前后體積不變的可逆反應(yīng)，由于容器恒容，因此壓強(qiáng)不影響反應(yīng)速率，所以在本題中只考慮溫度和濃度的影響。由圖可以看出隨著反應(yīng)的進(jìn)行正反應(yīng)速率逐漸增大，因?yàn)橹灰_始反應(yīng)，反應(yīng)物濃度就要降低，反應(yīng)速率應(yīng)該降低，但此時正反應(yīng)卻是升高的，這說明此時溫度的影響是主要的，由于容器是絕熱的，因此只能是放熱反應(yīng)，從而導(dǎo)致容器內(nèi)溫度升高反應(yīng)速率加快，所以選項C不正確；但當(dāng)?shù)竭_(dá)c點(diǎn)后正反應(yīng)反而降低，這么說此時反應(yīng)物濃度的影響是主要的，因?yàn)榉磻?yīng)物濃度越來越小了。但反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，所以選項A、B均不正確；正反應(yīng)速率越快，消耗的二氧化硫就越多，因此選項D是正確的。 答案：D 2.（四川）可逆反應(yīng)①X(g)＋2Y(g )2Z(g) 、②M(g)N(g)＋p(g)分別在密閉容器的兩個反應(yīng)室中進(jìn)行，反應(yīng)室之間有無摩擦，可滑動的密封隔板。反應(yīng)開始和達(dá)到平衡狀態(tài)時有關(guān)物理量的變化如圖所示： 下列判斷正確的是( ) A．反應(yīng)①的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B．達(dá)平衡(I)時體系的壓強(qiáng)與反應(yīng)開始時體系的壓強(qiáng)之比為14:15 C．達(dá)平衡(I)時，X的轉(zhuǎn)化率為 D．在平衡(I)和平衡(II)中，M的體積分?jǐn)?shù)相等 【答案】B 【解析】降溫由平衡(I)向平衡(II)移動，同時X、Y、Z的物質(zhì)的量減少，說明平衡向右移動，正反應(yīng)放熱，A項錯誤。達(dá)平衡(I)時的壓強(qiáng)于開始時的體系的壓強(qiáng)之比為：2.8:3=14:15，B項正確。達(dá)平衡(I)時，反應(yīng)①的總物質(zhì)的量由3.0 mol減小為2.8 mol，設(shè)反應(yīng)的X的物質(zhì)的量為△n(X)，利用差量可得：1:1=△n(X)：(3.0－2.8)，解之得：△n(X)=0.2 mol，則X的轉(zhuǎn)化率為：100%=20%，C項錯誤。由平衡(I)到平衡(II)，化學(xué)反應(yīng)②發(fā)生移動，M的體積分?jǐn)?shù)不會相等的，D項錯誤。 3.（江蘇）下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是 A.圖5表示某吸熱反應(yīng)分別在有、無催化劑的情況下反應(yīng)過程中的能量變化 B.圖6表示0.1000 molL－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000 molL－1CH3COOH溶液所得到的滴定曲線 C.圖7表示KNO3的溶解度曲線，圖中a點(diǎn)所示的溶液是80℃時KNO3的不飽和溶液 D.圖8 表示某可逆反應(yīng)生成物的量隨反應(yīng)時間變化的曲線，由圖知t時反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率最大 【答案】C 【解析】本題考查學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)、酸堿中和滴定、溶解度曲線、平衡轉(zhuǎn)化率等角度的理解能力。是基本理論內(nèi)容的綜合。高三復(fù)習(xí)要多注重這一方面的能力訓(xùn)練。 A.圖5表示反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，是放熱反應(yīng)。 B.圖6中起始點(diǎn)0.1000 molL－1CH3COOH溶液pH值不會在1以下；當(dāng)NaOH與CH3COOH等物質(zhì)的反應(yīng)時，溶液因鹽類水解而呈堿性，突躍會提前；終點(diǎn)pH值也不會是13。 C.圖7通過a作一條輔助線，與KNO3的溶解度曲線有一交點(diǎn)在a點(diǎn)之上，說明a點(diǎn)溶液是不飽和溶液。 D.圖8 表示某可逆反應(yīng)生成物的量隨反應(yīng)時間變化的曲線，由圖知t時曲線并沒有達(dá)到平衡，所以反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率并不是最大。 4.（江蘇）下列說法正確的是 A.一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(1)＝Mg(1)＋ Cl2(g)的 △H＞0 △S＞0 B.水解反應(yīng)NH4＋＋H2ONH3H2O＋H＋達(dá)到平衡后，升高溫度平衡逆向移動 C.鉛蓄電池放電時的負(fù)極和充電時的陽極均發(fā)生還原反應(yīng) D.對于反應(yīng)2H2O2＝2H2O＋O2↑, 加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率 【答案】AD 【解析】本題是化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)、電化學(xué)等的簡單綜合題，著力考查學(xué)生對熵變、焓變，水解反應(yīng)、原電池電解池、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素等方面的能力。 A.分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，熵變、焓變都大于零，內(nèi)容來源于選修四化學(xué)方向的判斷。 B.水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度越高越水解，有利于向水解方向移動。 C.鉛蓄電池放電時的負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。 D.升高溫度和加入正催化劑一般都能加快反應(yīng)速率。 5.（江蘇）700℃時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應(yīng)： CO(g)＋H2O(g) CO2＋H2(g) 反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表（表中t1＞t2）: 反應(yīng)時間/min n(CO)/mol H2O/ mol 0 1.20 0.60 t1 0.80 t2 0.20 下列說法正確的是 A.反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為v(H2)＝0.40/t1 molL－1min－1 B.保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O，到達(dá)平衡時，n(CO2)＝0.40 mol。 C.保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20molH2O，與原平衡相比，達(dá)到新平衡時CO轉(zhuǎn)化率增大，H2O的體積分?jǐn)?shù)增大 D.溫度升至800℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 【答案】BC 【解析】本題屬于基本理論中化學(xué)平衡問題，主要考查學(xué)生對速率概念與計算，平衡常數(shù)概念與計算，平衡移動等有關(guān)內(nèi)容理解和掌握程度。高三復(fù)習(xí)要讓學(xué)生深刻理解一些基本概念的內(nèi)涵和外延。 A.反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率應(yīng)該是t1min內(nèi)H2濃度變化與t1的比值，而不是H2物質(zhì)的量的變化與t1的比值。 B.因?yàn)榉磻?yīng)前后物質(zhì)的量保持不變，保持其他條件不變，平衡常數(shù)不會改變，起始時向容器中充入議0.60molCO和1.20 molH2O，似乎與起始時向容器中充入0.60molH2O和1.20 molCO效果是一致的，到達(dá)平衡時，n(CO2)＝0.40 mol。 C.保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20molH2O，與原平衡相比，平衡向右移動，達(dá)到新平衡時CO轉(zhuǎn)化率增大，H2O轉(zhuǎn)化率減小，H2O的體積分?jǐn)?shù)會增大。 D.原平衡常數(shù)可通過三段式列式計算（注意濃度代入）結(jié)果為1，溫度升至800℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，說明溫度升高，平衡是向左移動的，那么正反應(yīng)應(yīng)為放熱反應(yīng)。 6.（安徽）電鍍廢液中Cr2O72－可通過下列反應(yīng)轉(zhuǎn)化成鉻黃(PbCrO4)： Cr2O72－（aq）+2Pb2＋（aq）+H2O（l）2 PbCrO4（s）+2H＋（aq） ΔH< 0 該反應(yīng)達(dá)平衡后，改變橫坐標(biāo)表示的反應(yīng)條件，下列示意圖正確的是 解析：由題意知該反應(yīng)是一個放熱的可逆反應(yīng)，升高溫度平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動，依據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式可知K應(yīng)該減小，A正確；pH增大溶液堿性增強(qiáng)，會中和溶液中H＋，降低生成物濃度平衡向正方應(yīng)方向移動，Cr2O72－的轉(zhuǎn)化率會增大，B不正確；溫度升高，正、逆反應(yīng)速率都增大，C錯誤；增大反應(yīng)物Pb2＋的濃度，平衡向正方應(yīng)方向移動，Cr2O72－的物質(zhì)的量會減小，D不正確。 答案：A 7.（北京）已知反應(yīng)：2CH3COCH3(l) CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3，分別在0℃和20℃下，測得其轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù)隨時間變化的關(guān)系曲線（Y－t）如下圖所示。下列說法正確的是 A.b代表0℃下CH3COCH3的Y－t曲線 B.反應(yīng)進(jìn)行到20min末，H3COCH3的 C.升高溫度可縮短反應(yīng)達(dá)平衡的時間并能提高平衡轉(zhuǎn)化率 D.從Y=0到Y(jié)=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的 解析：溫度高反應(yīng)速率就快，到達(dá)平衡的時間就短，由圖像可與看出曲線b首先到達(dá)平衡，所以曲線b表示的是20℃時的Y－t曲線，A不正確；根據(jù)圖像溫度越高CH3COCH3轉(zhuǎn)化的越少，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，即正方應(yīng)是放熱反應(yīng)，C不正確；當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到反應(yīng)進(jìn)行到20min時，從圖像中可以看出b曲線對應(yīng)的轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù)高于a曲線對應(yīng)的轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù)，這說明b曲線即20℃時對應(yīng)的反應(yīng)速率快，所以，B不正確；根據(jù)圖像可以看出當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到66min時a、b曲線對應(yīng)的轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù)均相同，都是0.113，這說明此時生成的CH3COCH2COH(CH3)2一樣多，所以從Y=0到Y(jié)=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的，即選項D正確。 答案：D 8.（福建）25℃時，在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中，加入過量金屬錫（），發(fā)生反應(yīng)：，體系中C(Pb2+)和C（Sn2）變化關(guān)系如右圖所示。下列判斷正確的是 A. 往平衡體系中加入少量金屬鉛后，c（Pb2+）增大 B. 往平衡體系中加入少量固體后，c（Sn2）變小 C.升高溫度，平衡體系中c（Pb2+）增大，說明該反應(yīng) D. 25℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.2 【答案】D 【解析】金屬活潑性Sn＞Pb，向平衡體系中加入鉛后，c(Pb2+)不變，A錯誤；加入少量Sn(NO3)2固體，c(Sn2+)增大，平衡逆向移動，c(Pb2+)增大，B錯誤；升溫c(Pb2+)增大，說明平衡逆向移動，正反應(yīng)放熱，C錯誤；由方程式和圖示數(shù)據(jù)得平衡常數(shù)K===2.2，D正確。 9.（大綱版）在容積可變的密閉容器中，2molN2和8molH2在一定條件下反應(yīng)，達(dá)到平衡時，H2的轉(zhuǎn)化率為25％，則平衡時氨氣的體積分?jǐn)?shù)接近于 A.5％ B.10％ C.15％ D.20％ 【解析】同溫同壓下，物質(zhì)的量之比等于體積之比，由化學(xué)平衡計算的三階段式有可知：反應(yīng)消耗n(H2)=2mol，n(N2)=2/3mol，生成n(NH3)=4/3mol，平衡時n(H2)=6mol，n(N2)=4/3mol，n(NH3)=4/3mol，體積分?jǐn)?shù)等于物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則平衡時(4/3)/(6+8/3)100%≈15% 【答案】C 10、（廣東）（15分）利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時，在不同催化劑（I，II，III）作用下，CH4產(chǎn)量隨光照時間的變化如圖13所示。 （1）在0-30小時內(nèi)，CH4的平均生成速率vI、vII和vIII從大到小的順序?yàn)? ； 反應(yīng)開始后的12小時內(nèi)，在第 種催化劑的作用下，收集的CH4最多。 （2）將所得CH4與H2O(g)通入聚焦太陽能反應(yīng)器，發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)，該反應(yīng)的△H=+206 kJ?mol-1 ①在答題卡的坐標(biāo)圖中，畫出反應(yīng)過程中體系的能量變化圖（進(jìn)行必要的標(biāo)注） ②將等物質(zhì)的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密閉容器，某溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡常數(shù)K=27，此時測得CO的物質(zhì)的量為0.10mol，求CH4的平衡轉(zhuǎn)化率（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） （3）已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) △H=－802kJ?mol-1 寫出由CO2生成CO的化學(xué)方程式 解析：此題綜合考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡和熱化學(xué)知識。（1）分析圖13,可知在0-30小時內(nèi)，CH4的平均生成速率是：vIII>vII>vI，在反應(yīng)開始后的12小時內(nèi)，在第II種催化劑作用下，收集的CH4最多；（2）①見答案；②根據(jù)反應(yīng)方程式：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)，假設(shè)起始時CH4和H2O的物質(zhì)的量均為x， CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) 開始值： x x 0 0 變化值： 0.1 0.1 0.1 0.3 平衡值：x-0.1 x-0.1 0.1 0.3，根據(jù)平衡常數(shù)K=27，可列式得：0.1（0.3）3/(x-0.1)2=27，解之得x=0.11mol，可知CH4的平衡轉(zhuǎn)化率=（0.1/0.11）100%=91%；（3）根據(jù)反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H=+206 kJ?mol-1 ①；CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) △H=－802kJ?mol-1 ②；將反應(yīng)①-反應(yīng)②得：CO2(g)＋3H2O(g) === CO(g)+ 3H2(g)+2O2(g) △H=+1008kJ?mol-1。 答案：（1）vIII>vII>vI，II；（2）①；②91%；（3）CO2(g)＋3H2O(g) === CO(g)+ 3H2(g)+2O2(g) △H=+1008kJ?mol-1。 11.（全國新課標(biāo)）科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJmol-1、-283.0kJmol-1和-726.5kJmol-1。請回答下列問題： （1）用太陽能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ； （2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_____________； （3）在溶積為2L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變得情況下，考察溫度對反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示（注：T1、T2均大于300℃）； 下列說法正確的是________（填序號） ①溫度為T1時，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為：v(CH3OH)=molL-1min-1 ②該反應(yīng)在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小 ③該反應(yīng)為放熱反應(yīng) ④處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2，達(dá)到平衡時增大 （4）在T1溫度時，將1molCO2和3molH2充入一密閉恒容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO2轉(zhuǎn)化率為a,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為______； （5）在直接以甲醇為燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的反應(yīng)式為________、正極的反應(yīng)式為________。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1kJ,則該燃料電池的理論效率為________（燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比） 解析：（1）氫氣的燃燒熱是-285.8kJmol-1，即每生成1mol的水就放出285.8kJ的能量，反之分解1mol的水就要消耗285.8kJ的能量，所以用太陽能分解10mol水消耗的能量是2858kJ； （2）由CO（g）和CH3OH（l）燃燒熱的熱化學(xué)方程式 ①CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g) △H＝-283.0kJmol-1； ②CH3OH(l) ＋3/2O2(g)＝CO2(g)+2 H2O(l) △H＝-726.5kJmol-1； 可知②－①得到CH3OH(l) ＋O2(g)＝CO(g)+2 H2O(l) △H＝-443.5kJmol-1； （3）CO2和H2合成甲醇的化學(xué)方程式為CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)。由圖像可知B曲線先得到平衡，因此溫度T2＞T1，溫度高平衡時甲醇的物質(zhì)的量反而低，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，不利于甲醇的生成，平衡常數(shù)減小，即②錯③正確；溫度為T1時，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的物質(zhì)的量為mol，此時甲醇的濃度為，所以生成甲醇的平均速率為：v(CH3OH)= molL-1min-1，因此①不正確；因?yàn)闇囟萒2＞T1，所以A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2時，平衡會向逆反應(yīng)方向移動，即降低生成物濃度而增大反應(yīng)物濃度，所以④正確。 。 (5)在甲醇燃料電池中，甲醇失去電子，氧氣得到電子，所以負(fù)極的電極反應(yīng)式是CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋，正極的電極反應(yīng)式是3/2O2＋6e－＋6H＋=3H2O；甲醇的燃燒熱是-726.5kJmol-1，所以該燃料電池的理論效率為。 答案：（1）2858； （2）CH3OH(l) ＋O2(g)＝CO(g)+2 H2O(l) △H＝-443.5kJmol-1； （3）③④； （4）1－a/2； （5）CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋、3/2O2＋6e－＋6H＋=3H2O、96.6% 12.（大綱版）（15分）（注意：在試題卷上作答無效）反應(yīng)aA（g）+bB（g）cC（g）（△H＜0）在等容條件下進(jìn)行。改變其他反應(yīng)條件，在I、II、III階段體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化的曲線如下圖所示： 回答問題： （1）反應(yīng)的化學(xué)方程式中，a：b：c為 ； （2）A的平均反應(yīng)速率（A）、（A）、（A）從大到小排列次序?yàn)? ； (3)B的平衡轉(zhuǎn)化率中最小的是 ，其值是 ； （4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移動的方向是 ，采取的措施是 ； （5）比較第II階段反應(yīng)溫度（）和第III階段反應(yīng)速度（）的高低： 填“＞、＝、＜”判斷的理由是 ； （6）達(dá)到第三次平衡后，將容器的體積擴(kuò)大一倍，假定10min后達(dá)到新的平衡，請在下圖中用曲線表示IV階段體系中各物質(zhì)的濃度隨時間變化的趨勢（曲線上必須標(biāo)出A