2019版高考化学大一轮复习 专题7 化学反应速率和化学平衡课件（打包5套）苏教版.zip

化学平衡内容是高中基础理论知识中最难理解的部分之一，要求学生具备平衡的思想，要有很强的逻辑思维能力，同学们在学习时感到特别的困难，若在平时的学习中，形成一定的解题思路则可达到事半功倍的效果。如对于某些化学平衡问题，在解答过程中若建立 “ 虚拟过程 ” 模型，然后进行参照对比，可以使看似复杂的问题简单化。过程虚拟法：就是在分析或解决问题时，根据需要和可能，虚拟出能方便解题的对象，并以此为中介，实现由条件向结论转化的思维方法。极端假设法：是科学研究中常用的一种思维方法。极端假设是指根据已知的条件，把复杂问题假设为处于理想的极端状态，站在极端的角度去分析、考虑问题，使其因果关系显得十分明显、简单，从而迅速地作出正确判断的方法。[知 识查补 ]增分点 1 对 反 应过 程 进 行 “ 虚 拟 ”许 多情况下， 对 已 处 于平衡状 态 的同一个可逆反 应 ，改 变 某些条件 时 ，平衡移 动的 趋势 并不那么容易地得出 结论 。此 时 可以 转换为 效果相同，但 结论 可明 显 得出的另一种方式 进 行 讨论 ，从而使 问题 得以 较 容易的解决。在解 这类题时 ，可以假 设 一个中 间转 化 过 程，以便于比 较 。[增分 题 例 ]【过程虚拟】解析 第 ① 步两容器平衡后状态一模一样。第 ② 步撤去隔板没有任何变化。第 ③ 步压缩时平衡逆向移动，故 N2O4的转化率变小，选 B。注意：加入 N2O4，该平衡正向移动，这是真实存在的。运用过程假设法，推导平衡逆向移动，逆向移动是虚拟的，不是真实存在的，这一点要特别注意。答案 B解析 第 ③ 步压缩时平衡正向移动，故 SO2的转化率增大。答案 增大[知 识查补 ]增分点 2 对 反 应 体系所 处 状 态进 行 “ 虚 拟 ”外界条件改 变时 ，假 设 平衡 暂时 不 发 生移 动 ，将分析 获 得的 结 果和 题 目相 应 数据 对 比，就可知道 实际 平衡的移 动 情况， 这 种方法 类 似于数学中的反 证 法。[增分 题 例 ]解析 反应达到平衡时，将容器体积增大一倍，我们先假设平衡不发生移动，则体系中各个物质的物质的量是不变的，由于体积增大一倍，那么 B物质的浓度应该是原来的 50% ，而题目中 B的浓度达到了 60% ，就说明体积增大有更多 B物质生成，平衡是向正反应方向移动的。答案 C【例 4】 在 带 活塞的 圆 筒内装入 NO2气体，慢慢 压缩 ，下列叙述正确的是 ( )A.体 积 减半， 压 强 为 原来的 2倍B.体 积 减半， 压 强 大于原来的 2倍C.体 积 减半， 压 强 增大，但小于原来的 2倍D.体 积 减半，达到平衡后， n(NO2)变为 原来的一半答案 C[知 识查补 ]增分点 3 对 物 质 的聚集状 态 或化学 计 量数 进 行 “ 虚 拟 ”解析 题目中的正反应吸热，则温度升高，平衡向正反应方向移动，气体的平均摩尔质量变小，则 B、 C肯定不会都是固体或液体。我们对物质的状态进行虚拟：若 B、 C都是气体，符合题意，若 B为气体， C不为气体也可以，而若 B不是气体， C为气体则不符合题意。答案 B解析 解题时可对方程式中的化学计量数进行虚拟：分 x＝ 3和 x≠ 3两种情况进行分析。由题给条件和等效平衡理论可知，若 x＝ 3，符合等体反应， “ 一边倒，判比例 ” 若 x＝ 2，符合非等体反应，恒温恒容 “ 一边倒，判量等 ” 。答案 C[知 识查补 ]增分点 4 物 质转 化中的 “ 虚 拟 ”可逆反 应 中的各个物 质 只能在某一范 围 内 变 化，很 难 达到极限 值 100% 或 0，但是，当我 们 假 设 物 质 反 应 到一个极限 值 后，就可能 产 生一种特殊的解决 问题 的思路，我 们 称之 为 极端假 设 法。[增分 题 例 ]解析 采取极端假设法，假设 SO2和 O2全部转化为 SO3，此时， SO2和 O2的物质的量浓度都是 0，而 c(SO3)＝ 0.4 mol·L－ 1，再假设 SO3全部转化为 SO2和 O2，此时，SO2和 O2的物质的量浓度分别是 0.4 mol·L－ 1， 0.2 mol·L－ 1，而 c(SO3)＝ 0，故三物质的浓度范围分别为： 0c(SO2)0.4 mol·L－ 1， 0c(SO3)0.4 mol·L－ 1， 0c(O2)0.2 mol·L－ 1，故选项 A、 D是不可能的； C项数据表明 SO2、 SO3的浓度都是在原浓度基础上减少了 0.05 mol·L－ 1，这也是不可能的。答案 B解析 采取极端假设法。将备选项中 O2完全转化后 (即等效转化 )，得如下数据：A.1.0 mol SO2＋ 1.0 mol SO3B.2.0 mol SO2＋ 2.0 mol SO3C.4.0 mol SO3D.1.0 mol SO2＋ 3.0 mol SO3依据恒温恒容下建立等效平衡的条件，两组量若为等效平衡，进行等效转化后对应量要相等。答案 B学案六 化学速率平衡图表分析与数据处理【教学目标】1.理解化学平衡图像的意义，掌握化学平衡图像题的解法。2.借助速率和平衡的图像，了解平衡在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。3.通过对 “化学反应速率和化学平衡 ”的图表以及 “化学反应的过程图像 ”的分析，提高学生对图表信息进行综合处理和加工的能力。4.通过同学之间对图像题的解题方法的讨论分析，体会同伴间互助学习的必要性。【教学重点】 阅读表格数据、图像，对化学平衡的综合分析，解决实际问题。【教学难点】 平衡 图 像解 题 思路、方法与技巧。【考情分析】 从近几年看，化学反 应 速率和化学平衡的考 查 ， 试题 的 创 新性、探究性逐年提升，如：考 查问题 多 样 化的平衡 图 像 问题 ，通 过设计 新 颖 的速率、平衡 计 算以及通 过图 像、表格 获 取信息、数据等 试题 在情境上、取材上都有所创 新，而且化学反 应 速率与化学平衡 还 与元素化合物知 识 相互 联 系， 综 合考 查 ，并且两者的 结 合也日 趋紧 密。如 2015·全国卷 Ⅰ ·28， 2016·全国卷 Ⅱ ·27， 2017·全国卷 Ⅰ ·28等。1.常见速率、平衡图像(1)物 质 的量 (或 浓 度 )－ 时间图 像例如，某温度 时 ，在定容 (V L)容器中， X、 Y、 Z三种物 质 的物 质 的量随 时间 的 变化曲 线 如 图 所示。(2)含量 — 时间 — 温度 (压 强 )常 见 形式有如下几种。 (C% 指生成物的 质 量分数； B% 指某反 应 物的 质 量分数 )(3)恒 压 (温 )的 图 像分析该类图 像的 纵 坐 标为 物 质 的平衡 浓 度 (c)或反 应 物的 转 化率 (α)，横坐 标为 温度 (T)或压 强 (p)，常 见类 型如下所示：如 图 2所示曲 线 是其他条件不 变时 ，某反 应 物的最大 转 化率 (α)与温度 (T)的关系曲 线， 图 中 标 出的 1、 2、 3、 4四个点，表示 v正 ＞ v逆 的点是 3，表示 v正 ＜ v逆 的点是 1，而 2、 4点表示 v正 ＝ v逆 。2.解答化学平衡图像题二个原则和三个步骤(1)二个原 则① 先拐先平。例如，在 转 化率 — 时间图 上，先出 现 拐点的曲 线 先达到平衡，此 时 推理可得 该变 化的温度高、 浓 度大、 压 强 高。② 定一 论 二。当 图 像中有三个量 时 ，先确定一个量不 变 再 讨论 另外两个量的关系。(1)三个步 骤① 看懂 图 像：看 图 像要五看。一看面，即看清横坐 标 和 纵 坐 标 ；二看 线 ，即看 线 的走向、 变 化 趋势 ；三看点，即看曲 线 的起点、 终 点、交点、拐点、原点、极 值 点等；四看要不要作 辅 助 线 、如等温 线 、等 压线 ；五看定量 图 像中有关量的多少。 ② 联想 规 律： 联 想外界条件 对 化学反 应 速率和化学平衡的影响 规 律。 ③ 推理判断： 结 合题 中 给 定的化学反 应 和 图 像中的相关信息，根据有关知 识规 律分析作出判断。考点指 导 1 化学平衡中的表格数据 处 理(3)该 温度下，此反 应 的平衡常数 K＝ _______；若在 2 L恒容 绝热 (与外界没有 热 量交换 )密 闭 容器中 进 行 该 反 应 ， 则该 反 应 K将 ________(填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不 变” )。(4)保持其他条件不 变 ，起始 时 向容器中充入 1.2 mol COCl2、 0.60 mol Cl2和 0.60 mol CO，反 应 达到平衡前的速率： v(正 )________(填 “ ＞ ” 、 “ ＜ ” 或 “ ＝ ” )v(逆 )。(5)若起始 时 向 该 容器中充入 2.0 mol COCl2(g)， 经过 一段 时间 后达到平衡，n(Cl2)________(填 “ ＞ ” 、 “ ＜ ” 或 “ ＝ ” )0.8 mol。(6)保持其他条件不 变 ，起始向容器中充入 1.0 mol Cl2和 1.2 mol CO，达到平衡 时 ， Cl2的 转 化率 ________(填 “ ＞ ” 、 “ ＜ ” 或 “ ＝ ” )60% 。(7)若 该 反 应 是在恒温恒 压 下 进 行， 则 达到平衡 时 反 应 物的 转 化率将 ________(填 “ ＞” 、 “ ＜ ” 或 “ ＝ ” )40% 。答案 (1)0.075 mol·L－ 1·s－ 1 (2)＞ (3)0.133 mol·L－ 1 减小 (4)＜ (5)＜ (6)＞ (7)＞【课堂对点训练】1.某同学学 习 了化学反 应 速率后， 联 想到曾用 H2O2制 备 氧气，于是 设计 了下面的 实验 方案并 进 行 实验 探究。实验编号 反应物 催化剂甲 试 管中加入 3 mL 2% H 2O2溶液和 3滴蒸 馏 水 无乙 试 管中加入 3 mL 5% H 2O2溶液和 3滴蒸 馏 水 无丙 试 管中加入 3 mL 5% H 2O2溶液和 3滴蒸 馏 水 1 mL 0.1 mol·L－ 1 FeCl3溶液丁 试 管中加入 3 mL 5% H 2O2溶液和 3滴稀 盐 酸溶液 1 mL 0.1 mol·L－ 1 FeCl3溶液戊 试 管中加入 3 mL 5% H 2O2溶液和 3滴 NaOH溶液 1 mL 0.1 mol·L－ 1 FeCl3溶液(1)上述 实验发 生反 应 的化学方程式 为 ________________________________。(2)实验 甲和 实验 乙的 实验 目的是 ______________________________________；实验 丙、 实验 丁和 实验 戊的 实验 目的是 ______________________________。(3)分析 H2O2的性 质 ，解 释实验 甲和 实验 乙能否达到 实验 目的： ________________。(4)实验过 程中 该 同学 对实验 丙、丁、戊中 产 生的气体 进 行收集，并在 2 min内 6个 时间 点 对 注射器内气体 进 行 读 数， 记录 数据如表。时间 /s 20 40 60 80 100 120气体体积 /mL实验 丙 9.5 19.5 29.0 36.5 46.0 54.5实验 丁 8.0 16.0 23.5 31.5 39.0 46.5实验 戊 15.5 30.0 44.5 58.5 71.5 83.0① 对实验 戊， 0～ 20 s的反 应 速率 v1＝ ________ mL·s－ 1， 100～ 120 s的反 应 速率 v2＝________ mL·s－ 1。不考 虑实验测 量 误 差，二者速率存在差异的主要原因是________________________________________________________________________。② 如 图 是根据 实验 收集到最大体 积 的气体 时 所用 时间绘 制的 图 像。曲 线 c表示的是实验 ________(填 “ 丙 ” 、 “ 丁 ” 或 “ 戊 ” )。解析 (1)过氧化氢在催化剂作用下分解生成氧气和水。 (2)对比实验甲和乙，可知不同的是过氧化氢的浓度；对比实验丙、丁、戊，可知不同的是 H2O2溶液的酸碱性。 (3)过氧化氢在不加热且没有催化剂作用的条件下性质比较稳定，故实验甲和乙尽管 H2O2浓度不同，但 H2O2均不会分解生成氧气。 (4)由于实验戊产生氧气的速率最快，实验丁产生氧气的速率最慢，可推知图像中曲线 a、 b、 c对应的分别为实验戊、丙、丁。考点指 导 2 速率、平衡 图 像分析温度 /K 反应 Ⅰ 反应 Ⅱ 已知：K2K1K′2K′1298 K1 K2398 K′1 K′2(1)推 测 反 应 Ⅲ 是 ________反 应 (填 “ 吸 热 ” 或 “ 放 热 ” )(2)相同条件下，反 应 Ⅰ 在 2 L密 闭 容器内， 选 用不同的催化 剂 ，反 应产 生 N2的量随时间变 化如 图 所示。① 计 算 0～ 4分 钟 在 A催化 剂 作用下，反 应 速率 v(NO)＝ ________。② 下列 说 法正确的是 ________。A.该 反 应 的活化能大小 顺 序是： Ea(A)Ea(B)Ea(C)B.增大 压 强 能使反 应 速率加快，是因 为 增加了活化分子百分数C.单 位 时间 内 H—O 键 与 N—H 键 断裂的数目相等 时 ， 说 明反 应 已 经 达到平衡D.若在恒容 绝热 的密 闭 容器中 发 生反 应 ，当 K值 不 变时 ， 说 明反 应 已达到平衡(3)一定条件下，反 应 Ⅱ 达到平衡 时 体系中 n(NO)∶ n(O2)∶ n(NO2)＝ 2∶ 1∶ 2。在其他条件不 变时 ，再充入 NO2气体，分析 NO2体 积 分数 —— φ(NO2)的 变 化情况：恒温恒 压 容器， φ(NO2)________；恒温恒容容器， φ(NO2)________(填 “ 变 大 ” 、 “ 变 小” 或 “ 不 变 ” )。(4)一定温度下，反 应 Ⅲ 在容 积 可 变 的密 闭 容器中达到平衡，此 时 容 积为 3 L， c(N2)与反 应时间 t变 化曲 线 X如 图 所示，若在 t1时 刻改 变 一个条件，曲 线 X变为 曲 线 Y或曲 线 Z。 则 ：① 变为 曲 线 Y改 变 的条件是 ___________________________________。变为 曲 线 Z改 变 的条件是 ______________________________________。② 若 t2时 降低温度， t3时 达到平衡， 请 在 图 中画出曲 线 X在 t2～ t4内 c(N2)的 变 化曲 线。(3)恒温恒压容器中的平衡是等效平衡， φ(NO2)不变；恒温恒容容器，再充入 NO2气体，等效于增大压强，平衡正向移动， φ(NO2)变大。 (4)① 曲线 Y比曲线 X先达到平衡，但平衡状态相同，改变的条件是加入催化剂；曲线 Z条件下， N2的浓度由 2 mol·L－ 1瞬间增大到 3 mol·L－ 1，容器体积应由 3 L减小到 2 L，改变的条件是：将容器的体积快速压缩至 2 L。 ② 该反应是吸热反应，降低温度时，平衡逆向移动，c(N2)在原有基础上逐渐减小，直到达到新的平衡。答案 (1)吸热(2)① 0.375 mol·L－ 1·min－ 1 ② CD(3)不变 变大(4)① 加入催化剂 将容器的体积快速压缩至 2 L② 图像如图(2)600 ℃ 时 ，在 1 L的密 闭 容器中，将二氧化硫和氧气混合，反 应过 程中 SO2、 O2、SO3物 质 的量 变 化如 图 所示。据 图 判断：① 0～ 10 min， v(O2)＝ ________。② 10 min到 15 min内曲 线变 化的原因可能是 ________(填写 编 号 )。a.使用了催化 剂b.缩 小容器体 积c.降低温度d.增加 SO3的物 质 的量答案 (1)1 600 L·mol－ 1 减小(2)① 0.000 5 mol·L－ 1·min－ 1 ② ab考点指 导 3 平衡 图 表 题综 合 应 用回答下列 问题 ：(1)物 质 的 标 准生成 热 是常用的化学 热 力学数据，可以用来 计 算化学反 应热 。即化学反 应热 ： ΔH＝生成物 标 准生成 热总 和－反 应 物 标 准生成 热总 和。已知四种物 质 的 标 准生成 热 如下表：物质 CO CO2 H2 CH3OH(g)标准生成热 (kJ/ mol ) － 110.52－393.51 0 － 201.25A.计 算 ΔH1＝ ________kJ/ mol B.ΔH3________0(填 “ ＝ ” “”)下列 说 法正确的是 ________。A.该 反 应 的正反 应为 放 热 反 应B.达到平衡 时 ，容器 a中的 CH3OH体 积 分数比容器 b中的小C.容器 a中反 应 到达平衡所需 时间 比容器 c中的 长D.若起始 时 向容器 a中充入 CH3OH 0.15 mol 、 CH3OCH3 0.15 mol 和 H2O 0.10 mol， 则 反 应 将向正反 应 方向 进 行(3)合成气的 组 成 n(H2)/n(CO＋ CO2)＝ 2.60时 ，体系中的 CO平衡 转 化率 (α)与温度和压 强 的关系如 图 所示。① α(CO)值 随温度升高而 ________(填 “ 增大 ” 或 “ 减小 ” )，其原因是 _____________。② 图 中 p1、 p2、 p3的大小关系 为 ________，其判断理由是 __________________。(4)甲醇可以制成燃料 电 池，与合成气制成燃料 电 池相比 优 点是 ________；若以硫酸作 为电 解 质 其 负 极反 应为 ______________________________________。第 1讲 化学反应速率【 2019·备考】最新考纲 ： 1.了解化学反 应 速率的概念、反 应 速率的定量表示方法。 2.了解催化 剂 在生 产 、生活和科学研究 领 域中的重大作用。 3.理解外界条件 (浓 度、温度、 压 强 、催化 剂 等 )对 反 应 速率的影响， 认识 并能用相关理 论 解 释 其一般 规 律。 4.了解反 应 活化能的概念。 5.了解化学反 应 速率的 调 控在生活、生 产 和科学研究 领 域中的重要作用。 考点一 化学反 应 速率(频数： ★★ 难度： ★ )1.化学反应速率 快慢增加2.0 mol·L－ 1·min－ 12.化学反应速率与化学计量数的关系(1)内容： 对 于已知反 应 mA(g)＋ nB(g)===pC(g)＋ qD(g)，其化学反 应 速率可用不同的反 应 物或生成物来表示，当 单 位相同 时 ，化学反 应 速率的数 值 之比等于方程式中各物 质 的 _____________之比，即 v(A)∶ v(B)∶ v(C)∶ v(D)＝ _____________。(2)实 例：一定温度下，在密 闭 容器中 发 生反 应 ： 3A(g)＋ B(g) 2C(g)。已知 v(A)＝0.6 mol·L－ 1·s－ 1， 则 v(B)＝ ______ mol·L－ 1·s－ 1， v(C)＝ ______ mol·L－ 1·s－ 1。化学 计 量数 m∶ n∶ p∶ q0.2 0.4化学反应中各物质浓度的计算模式 —— “ 三段式 ”(1)写出有关反应的化学方程式；(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；(3)根据已知条件列方程式计算。1.教材基 础 知 识 判断答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√答案 B(1)列式 计 算 实验 a从反 应 开始至达到平衡 时 的反 应速率 v(AX5)＝ _______________________________________________________________________。(2)图 中 3组实验 从反 应 开始至达到平衡 时 的反 应速率 v(AX5)由大到小的次序 为 ________(填 实验 序号 )。探源： 本考题源于教材 SJ选修 4 P32“ 观察与思考 ” 及其拓展，对化学反应速率的有关计算进行考查。题组一 化学反应速率概念理解及应用1.(2018·东城区期末 )在 2CH4(g)＋ 2NH3(g)＋ 3O2(g)===2HCN(g)＋ 6H2O(g)反 应 中，已知 v(HCN)＝ n mol·L－ 1·min－ 1，且 v(O2)＝ m mol·L－ 1·min－ 1， 则 m与 n的关系正确的是 ( )A.m＝ 1/2n B.m＝ 2/3n C.m＝ 3/2n D.m＝ 2n解析 已知： v(HCN)＝ n mol·L－ 1·min－ 1， v(O2)＝ m mol·L－ 1·min－ 1，反应速率之比等于对应计量数之比，故 n∶ m＝ 2∶ 3，即 m＝ 3/2n。答案 C答案 C题组二 化学反应速率的比较与计算3.反应 A(g)＋ 3B(g)===2C(g)＋ 2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为 ① v(A)＝ 0.45 mol·L－ 1·s－ 1 ② v(B)＝ 0.6 mol·L－ 1·s－ 1 ③ v(C)＝ 0.4 mol·L－ 1·s－ 1 ④ v(D)＝ 0.45 mol·L－ 1·s－ 1。下列有关反 应 速率的比 较 中正确的是 ( )A.④ ＞ ③ ＝ ② ＞ ① B.① ＞ ④ ＞ ② ＝ ③C.① ＞ ② ＞ ③ ＞ ④ D.④ ＞ ③ ＞ ② ＞ ①答案 B4.一定温度下， 10 mL 0.40 mol·L－ 1 H2O2溶液 发 生催化分解。不同 时 刻 测 得生成 O2的体 积 (已折算 为标 准状况 )如下表：下列叙述不正确的是 (溶液体 积变 化忽略不 计 )( )A.0～ 6 min的平均反 应 速率： v(H2O2)≈ 3.3× 10－ 2 mol·(L·min)－ 1B.6～ 10 min的平均反 应 速率： v(H2O2)＜ 3.3× 10－ 2 mol·(L·min)－ 1C.反 应 至 6 min时 ， c(H2O2)＝ 0.30 mol·L－ 1D.反 应 至 6 min时 ， H2O2分解了 50%t/min 0 2 4 6 8 10V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9解析 根据题目信息可知， 0～ 6 min，生成 22.4 mL(标准状况 )氧气，消耗 0.002 mol H2O2，则 v(H2O2)≈ 3.3× 10－ 2 mol·(L·min)－ 1， A项正确；随反应物浓度的减小，反应速率逐渐降低， B项正确；反应至 6 min时，剩余 0.002 mol H2O2，此时 c(H2O2)＝0.20 mol·L－ 1， C项错误；反应至 6 min时，消耗 0.002 mol H2O2，转化率为 50% ， D项正确。答案 C【规律方法】定量法比较化学反应速率的大小考点二 影响化学反 应 速率的因素(频数： ★★★ 难度： ★★ )v(Mg)v(Al)2.外因 (其他条件不变，只改变一个条件 )3.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 ____________________，使用催化 剂时 的活化能 为 ______， E2为____________________，反 应热为 __________。(3)有效碰撞：活化分子之 间 能 够 引 发 化学反 应 的碰撞。正反 应 的活化能 E3逆反 应 的活化能 E1－ E2活化分子、有效碰撞与反应速率的关系1.(SJ选修 4·P601改编 )中国首条 “ 生 态马 路 ” 在上海复 兴 路隧道建成，它运用了 “ 光触媒 ” 技 术 ，在路面涂上一种光催化 剂 涂料，可将汽 车 尾气中 45% 的 NO和 CO转化成 N2和 CO2。下列 对 此反 应 的叙述中正确的是 ( )A.使用光催化 剂 不改 变 反 应 速率B.使用光催化 剂 能增大 NO的 转 化率C.升高温度能加快反 应 速率D.改 变压 强 对 反 应 速率无影响答案 C2.教材知 识 拓展答案 (1)增大 (2)增大 (3)不变 (4)减小总结 (1)恒容：充入 “ 惰性气体 ” ―→ 总压增大 ― → 物质浓度不变 (活化分子浓度不变 )― → 反应速率不变(2)恒压：充入 “ 惰性气体 ”―→ 体积增大 ―→ 物质浓度减小 (活化分子浓度减小)―→ 反应速率减小3.(溯源题 )(全国卷节选 )COCl2的分解反 应为 COCl2(g)===Cl2(g)＋ CO(g) ΔH＝＋ 108 kJ·mol－ 1。反 应 体系达到平衡后，各物 质 的 浓 度在不同条件下的 变 化状况如下 图 所示 (第 10 min到 14 min的 COCl2浓 度 变 化曲 线 未示出 )：(1)比 较 第 2 min反 应 温度 T(2)与第 8 min反 应 温度 T(8)的高低： T(2)________T(8)(填 “＜ ”“ ＞ ” 或 “ ＝ ” )。(2)比 较产 物 CO在 2～ 3 min、 5～ 6 min和 12～ 13 min时 平均反 应 速率 [平均反 应 速率分 别 以 v(2～ 3)、 v(5～ 6)、 v(12～ 13)表示 ]的大小 ________。(3)比 较 反 应 物 COCl2在 5～ 6 min和 15～ 16 min时 平均反 应 速率的大小： v(5～6)________v(15～ 16)(填 “ ＜ ”“ ＞ ” 或 “ ＝ ” )，原因是 _______________________________________________________________________________________。解析 (1)2 min和 8 min时反应都处于平衡状态，在 4 min时生成物浓度都增大，反应物浓度减小，则改变的条件是升高温度，故 T(2)＜ T(8)。(2)分析图像表示的意义，根据图像可得出平均反应速率为 v(5～ 6)＞ v(2～ 3)＝ v(12～13)。(3)分析图像可知反应在 5～ 6 min和 15～ 16 min时，反应温度相同，因为在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大，故 v(5～ 6)＞ v(15～ 16)。答案 (1)＜ (2)v(5～ 6)＞ v(2～ 3)＝ v(12～ 13)(3)＞ 在相同温度 时 ， 该 反 应 的反 应 物 浓 度越高，反 应 速率越大探源： 本高考题组源于教材 SJ选修 4 P35～ 38“ 活动与探究 ” 及其拓展对外界条件对化学反应速率的影响进行了考查。题组 影响化学反应速率的因素1.一定温度下，反应 ① C(s)＋ CO2(g)===2CO(g) ΔH＞ 0，反应 ② 2SO2(g)＋ O2(g)===2SO3(g) ΔH＜ 0。下列有关以上两个反应的说法正确的是 ( )A.降低温度反 应 ① 的速度减小，反 应 ② 的速率增大B.增大 压 强 反 应 ① 的速率不 变 ，反 应 ② 的速率增大C.增大 压 强 反 应 ① 的速率增大，反 应 ② 的速率增大D.升高温度反 应 ① 的速率增大，反 应 ② 的速率减小解析 降低温度反应速率减小，升高温度反应速率增大， A、 D错；对于有气体参加的可逆反应，增大压强，反应速率增大，减小压强反应速率减小， B错， C对。答案 C下列有关 说 法正确的是 ( )A.X的 浓 度越大，反 应 速率越大B.X的 浓 度越大，消耗一半 时 所用的 时间 越短C.X分解的速率与其 浓 度无关D.X的分解速率先快后慢解析 X的分解速率是匀速的，与其浓度无关， A、 D错误， C正确； X的分解速率不变； X的浓度越大，消耗一半时所用的时间越长， B项错误。答案 C第 2讲 化学平衡常数 化学反应进行的方向【 2019·备考】最新考纲 ： 1.了解化学平衡常数的含 义 ，能利用化学平衡常数 进 行相关 计 算。 2.能正确 计 算化学反 应 的 转 化率。考点一 化学平衡常数 转 化率(频数： ★★★ 难度： ★★ )正平衡逆① 计算化学平衡常数利用的是物质的平衡浓度，而不是任意时刻浓度，也不能用物质的量。② 催化剂能加快化学反应速率，但对化学平衡无影响，也不会改变平衡常数的大小。解析 化学反应方向改变或化学计量数改变，化学平衡常数均发生改变。(2)水的物质的量分数增大，说明平衡正向移动， H2S的转化率增大；温度升高，平衡正向移动，说明正反应是吸热反应。 (3)增大 H2S浓度，平衡正向移动， CO2转化率增大， H2S转化率降低， A错误；同理，增大 CO2浓度， H2S转化率增大， CO2转化率降低， B正确；增大 COS浓度，平衡向逆反应方向移动， H2S转化率降低， C错误；加入不反应的 N2，反应物、生成物浓度均不变，平衡不移动， H2S转化率不变， D错误。答案 (1)2.5 2.8× 10－ 3 (2) (3)B探源： 本考题源于教材 SJ选修 4 P49“ 例 1” 及拓展，对化学平衡常数的理解及运用进行了考查。题组一 化学平衡常数的理解及表示方法1.(2018·邢台期末联考 )只改 变 一个影响化学平衡的因素，平衡常数 K与化学平衡移 动的关系叙述不正确的是 ( )A.K值 不 变 ，平衡可能移 动B.平衡向右移 动时 ， K值 不一定 变 化C.K值 有 变 化，平衡一定移 动D.相同条件下，同一个反 应 的方程式的化学 计 量数增大 2倍， K值 也增大两倍解析 因改变压强或浓度引起化学平衡移动时， K值不变， K只与温度有关， A项和 B项均正确； K值只与温度有关， K值发生了变化，说明体系的温度改变，则平衡一定移动， C项正确；相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍， K值应该变为 [K(原 )]2， D项错误。答案 D答案 B解析 A.前 2 min的平均反应速率 v(X)＝ v(Y)＝ (0.04/10/2) mol/(L·min)＝ 2.0× 10－ 3 mol/(L·min)，故 A错误； B.其他条件不变，再充入 0.1 mol X和 0.1 mol Y，相当于加压，加压平衡不移动，再次平衡时 Y的转化率不变，故 B正确； C.当 v逆 (Y)＝ 2v正 (Z)时，反应未达到平衡，故 C错误； D.该反应在 300 ℃ 时，平衡常数为 1.44，降温平衡右移， 250 ℃ 时的平衡常数大于 1.44，故 D错误。答案 B[审读说明 ]题目类型：类 型一：从表格信息 总结规 律类 型二：从 图 中信息 总结规 律类 型三：从 题 中信息 总结规 律并作 图类 型四：从 题 中信息 总结规 律并分析原因分析方法：1.提取什么？审清题，明确目标，并做好标注。2.怎么提取？分析变化趋势和斜率变化。3.答题模板：其他条件不变，随着自变量 (横坐标 )变化 (增大或减少 )， XX因变量 (纵坐标 )逐渐 (增大 /减少 )。或者就横坐标、自变量分区作答 (非单调曲线 )。写规律时的原则：先整体后局部。分析原因型分析方法：答题模板：什么因素的改变使什么平衡向什么方向移动，结果是什么。作图策略：分析 图 表信息，确定横 竖 坐 标 ，做好 “ 三点一 变 化 ” ：起点、 终 点、 转 折点和 变 化趋势 。[模型解 题 ]审读指导 1.审题 (图 )时目标是什么？2.K的含义？ lgK的含义？哪些量与 K变化趋势一致？ (以反应 ① 为例 )3.该反应的自变量？因变量？4.变化趋势和斜率变化如何？受什么因素影响？答案 a)放 热 反 应 的 lgK随温度升高而下降b)放出或吸收 热 量越大的反 应 ，其 lgK受温度影响越大第 3讲 化学平衡状态及其移动【 2019·备考】最新考纲 ： 1.了解化学反 应 的可逆性。 2.了解化学平衡建立的 过 程，掌握化学平衡的概念。 3.理解外界条件 (浓 度、温度、 压 强 、催化 剂 等 )对 化学平衡的影响， 认识并能用相关理 论 解 释 其一般 规 律。 4.了解化学平衡的 调 控在生活、生 产 和科学研究 领 域中的重要作用。考点一 可逆反 应 与化学平衡状 态(频数： ★★ 难度： ★★ )相等 不 变(2)建立 过 程在一定条件下，把某一可逆反 应 的反 应 物加入固定容 积 的密 闭 容器中。反 应过 程如下：以上 过 程可用下 图 表示：(3)平衡特点可逆v(正 )＝ v(逆 )浓 度或百分含量答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√答案 B答案 (3)探源： 本考题源于教材 SJ选修 4 P46“ 化学平衡状态 ” ，对化学平衡状态的特征及其判断依据进行了考查。解析 A项，可逆反应则反应物不可能完全转化为生成物； B项，达平衡时， v(正 )、 v(逆 )相等但不为零； C项，从正向开始的反应，正反应速率随反应物浓度降低而减小，逆反应速率随生成物浓度升高而增大，达平衡时， v(正 )＝ v(逆 )； D项，工业生产上既要提高原料的转化率，又要提高生产效率，应同时考虑反应的限度和化学反应速率两方面的问题。答案 B2.在密 闭 容器中 进 行反 应 ： X2(g)＋ Y2(g) 2Z(g)，已知 X2、 Y2、 Z的起始 浓 度分 别为0.1 mol·L－ 1、 0.3 mol·L－ 1、 0.2 mol·L－ 1，在一定条件下，当反 应 达到平衡 时 ，各物 质 的 浓 度可能是 ( )A.Z为 0.3 mol·L－ 1 B.Y2为 0.4 mol·L－ 1C.X2为 0.2 mol·L－ 1 D.Z为 0.4 mol·L－ 1解析 若 X2完全转化为 Z，则 X2、 Y2、 Z的浓度分别是 0 mol·L－ 1、 0.2 mol·L－ 1、0.4 mol·L－ 1；若 Z完全转化为 X2、 Y2，则 X2、 Y2、 Z的浓度分别是 0.2 mol·L－ 1、 0.4 mol·L－ 1、 0 mol·L－ 1；反应为可逆反应，反应物不能完全转化，所以， 0＜ c(X2)＜0.2 mol·L－ 1， 0.2 mol·L－ 1＜ c(Y2)＜ 0.4 mol·L－ 1， 0＜ c(Z)＜ 0.4 mol·L－ 1。答案 A【练后归纳】极端假设法确定各物质浓度范围上述题目 2可根据极端假设法判断，假设反应正向或逆向进行到底，求出各物质浓度的最大值和最小值，从而确定它们的浓度范围。平衡体系中各物质的浓度范围为 X2∈ (0， 0.2)， Y2∈ (0.2， 0.4)， Z∈ (0， 0.4)。解析 生成 CO的物质的量等于生成 CO2的物质的量，但是时间不一定相等，故 CO正、逆反应速率不一定相等， A项错误；气体总质量由小到大，当保持不变时达到平衡， B项正确；气体总物质的量始终不变，故气体压强始终不变， C项错误；氧化铜为固态，其浓度始终不变， D项错误。答案 B4.(2018·湖北宜昌模拟 )苯乙 烯 是 现 代石油化工 产 品中最重要的 单 体之一。在工 业 上，苯乙 烯 可由乙苯和 CO2催化脱 氢 制得：在温度 为 T1时 ，此反 应 的平衡常数 K＝ 0.5。在 2 L密 闭 容器中加入乙苯 (g)与 CO2，反 应 到某 时 刻 测 得混合物中各 组 分的物 质 的量均 为 1.0 mol， 请 回答下列 问题 ：(1)该时 刻的化学反 应 ________(填 “ 已达到 ” 或 “ 未达到 ” )平衡状 态 。(2)下列能 说 明乙苯与 CO2在 该 条件下反 应 已达到平衡状 态 的是 ________(填字母 )。a.v正 (CO2)＝ v逆 (CO2) b.c(CO2)＝ c(CO)＝ 0.5 mol/Lc.混合气体的密度不 变 d.CO2的体 积 分数保持不 变(3)若将反 应 改 为 恒 压绝热 条件下 进 行，达到平衡状 态时 ， 则 乙苯的物 质 的量 浓 度________(填字母 )。a.大于 0.5 mol/L b.小于 0.5 mol/Lc.等于 0.5 mol/L d.无法确定答案 (1)已达到 (2)ad (3)d【方法总结】判断化学平衡状态的两方法和两标志1.两方法 —— 逆向相等、变量不变(1)“ 逆向相等 ” ：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。(2)“ 变量不变 ” ：如果一个量是随反应进行而改变的，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。2.两标志 —— 本质标志、等价标志考点二 化学平衡移 动 与等效平衡(频数： ★★★ 难度： ★★ )1.化学平衡的移动平衡移 动 就是由一个 “ 平衡状 态 → 不平衡状 态 → 新平衡状 态 ” 的 过 程。一定条件下的平衡体系，条件改 变 后，平衡可能 发 生移 动 ，如下所示：＝≠2.化学平衡移动与化学反应速率的关系v正 v逆 ，平衡向 ______________移 动 ；v正 ＝ v逆 ，反 应 达到平衡状 态 ， __________平衡移 动 ；v正 v逆 ，平衡向 ______________移 动 。正反 应 方向不 发 生逆反 应 方向3.外界因素对化学平衡移动的影响正逆减小增大不移 动吸 热放 热不能4.勒夏特列原理如果改 变 影响化学平衡的条件之一 (如温度、 压 强 、以及参加反 应 的化学物 质 的 浓度 )，平衡将向着能 够 ______________的方向移 动 。化学平衡移动的目的是 “ 减弱 ” 外界条件的改变，而不是 “ 抵消 ” 外界条件的改变，改变是不可逆转的。新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。5.等效平衡定 义 ：在一定条件下 (恒温恒容或恒温恒 压 )下，同一可逆反 应 体系，不管是从正反应 开始， 还 是从逆反 应 开始， 还 是正、逆反 应 同 时 投料，达到化学平衡状 态时 ，任何相同 组 分的百分含量 (质 量分数、物 质 的量分数、体 积 分数等 )均相同。减弱 这 种改 变等效平衡分类及规律等效类型 ① ② ③条件 恒温、恒容 恒温、恒容 恒温、恒压反应的特点 任何可逆反应 反应前后气体分子数相等 任何可逆反应起始投料换算为化学方程式同一边物质，其 “ 量 ” 相同换算为化学方程式一边物质，其 “ 量 ” 符合同一比例换算为化学方程式同一边物质，其 “量 ” 符合同一比例平衡特点质量分数 (w%) 相同 相同 相同浓度 (c) 相同 成比例 相同 (气体 )物质的量 (n) 相同 成比例 成比例1.教材基 础 知 识 判断(1)化学平衡 发 生移 动 ，化学反 应 速率一定改 变 ；化学反 应 速率改 变 ，化学平衡也一定 发 生移 动 ( )(2)升高温度，平衡向吸 热 反 应 方向移 动 ，此 时 v放 减小， v吸 增大 ( )(3)合成氨反 应 需要使用催化 剂 ， 说 明催化 剂 可以促 进该 平衡向生成氨的方向移 动，所以也可以用勒夏特列原理解 释 使用催化 剂 的原因 ( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√解析 反应达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，最终测得 A的物质的量的浓度变为原来的一半，说明减小压强，平衡没有发生移动，即 a＝ b＋ c，由于平衡不发生移动，故物质 B的质量分数不变， D项符合题意。答案 D