2022年高考化学冲刺讲义 专题六 化学反应速率与化学平衡
2022年高考化学冲刺讲义 专题六 化学反应速率与化学平衡一、小试能力知多少(判断正误)(1)( 在2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 反应中，t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别是c1、c2，则t1～t2时间内，SO3(g)生成的平均速率为v＝(√)(2)(xx·山东高考)CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g) ΔH<0，在其他条件不变的情况下，升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变(×)(3)(xx·四川高考)对于反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0，降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大 (×)(4) 对于反应：2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或降低温度都能加快O2的生成速率(×)(5)(xx·上海高考)往锌与稀硫酸反应混合液中加入NH4HSO4固体，反应速率不变(×)二、必备知识掌握牢1．化学反应速率的计算公式v(B)＝，注意其单位的表示方法，如mol/(L·s)或mol·L－1·s－1化学反应速率是指某一段时间内的平均速率，而不是瞬时速率2．化学反应速率与化学计量数之间的关系在同一条件下的同一化学反应中，用各物质表示的反应速率之比等于其化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
3．化学反应速率大小的比较表示化学反应速率时要指明具体物质，比较同一反应不同条件下的反应速率时，一般采用“归一”法：①换算成同一种物质，一般换算成化学计量数小的物质；②把各物质的单位进行统一4．“惰性气体”(不参加反应的气体)对反应速率的影响(1)恒容：充入“惰性气体”总压强增大―→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5．纯液体、固体对化学反应速率的影响在化学反应中，纯液体和固体物质的浓度为常数，故不能用固体物质的变化来表示反应速率，但是固体反应物颗粒的大小是影响反应速率的因素之一，如煤粉由于表面积大，其燃烧就比煤块快得多三、常考题型要明了考查化学反应速率大小的比较典例考查反应速率的影响因素演练1考查化学反应速率的计算及影响因素演练2[典例] 对反应A＋3B2C来说，下列反应速率中最快的是( )A．v(A)＝0.3 mol·L－1·min－1B．v(B)＝0.6 mol·L－1·min－1C．v(C)＝0.5 mol·L－1·min－1D．v(A)＝0.01 mol·L－1·s－1[解析] 将D项的反应速率改变为v(A)＝0.01 mol·L－1·s－1×60 s·min－1＝0.6 mol·L－1·min－1则A项，＝＝0.3，B项，＝＝0.2；C项，＝＝0.25；D项，＝＝0.6。
[答案] D————————————————————————————————化学反应速率大小的比较方法——比值法——————————————————————————————————————[演练1] 已知某化学实验的结果如下表：实验序号反应物在相同温度下测得的反应速率大小相同的金属片酸溶液1镁条1 mol·L－1盐酸v12铁片1 mol·L－1盐酸v23铁片0.1 mol·L－1盐酸v3下列结论正确的是( )A．v1>v2>v3 B．v3>v2>v1C．v1>v3>v2 D．v2>v3>v1解析：选A 影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质，由于镁的活动性比铁强，所以与相同浓度的盐酸反应时，镁条放出氢气的速率大，反应物浓度也影响反应速率，在一定范围内，速率与浓度成正比，故v2>v3[演练2] (xx·福建高考)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出，根据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率将浓度均为0.020 mol·L－1NaHSO3(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合，记录10～55℃间溶液变蓝时间，55℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如上图。
据图分析，下列判断不正确的是( )A．40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B．图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等C．图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10－5 mol·L－1·s－1D．温度高于40℃时，淀粉不宜用作该试验的指示剂解析：选B A项，由图像可知40℃ 之前变蓝的时间在加快，40℃之后的变蓝时间在减慢；B 项，虽然变蓝时间都是64 s，但是二者处在不同的阶段，所以反应速率不相等，b 点比c点的反应速率大；C 项，c(NaHSO3)＝×10－3＝0.004 mol·L－1，t＝80 s，所以v(NaHSO3)＝＝5.0×10－5mol·L－1·s－1；D 项，当温度高于40℃，变蓝时间变长以及当温度高于55℃时不出现蓝色，所以此时淀粉不是合适的指示剂一、小试能力知多少(判断正误)(1)(xx·四川高考)恒温恒容下进行的可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时，反应达到平衡(×)(2)(xx·山东高考)CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)ΔH<0，在其他条件不变的情况下改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变(√)(3)(xx·江苏高考)N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g) ΔH<0，其他条件不变时升高温度，反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大(×)(4)(xx·上海高考)对于反应：3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g)Si3N4(s)＋12HCl(g) ΔH＜0。
其他条件不变，增大Si3N4物质的量，平衡向左移动(×)(5)(xx·山东高考)对于反应：N2O4(g)2NO2(g)，升高温度，气体颜色加深，说明该反应的正反应为放热反应(×)二、必备知识掌握牢1．从反应速率来看，化学平衡状态是正反应速率等于逆反应速率时的状态判断v(正)＝v(逆)时，要用同一物质表示的速率来判断2．在一定条件下，平衡混合物中各组分的浓度不变时，可逆反应一定达到平衡平衡混合物中各组分的浓度变化误认为平衡一定移动3．压强对化学平衡的影响，关键是看改变压强时，能否引起浓度的改变若浓度发生改变，则平衡可能发生移动，若浓度不发生改变，则平衡不移动4．化学平衡正向移动，某反应物的转化率不一定增大；向平衡体系中加入某种反应物，该反应物的转化率不一定减小，如容积一定的密闭容器中反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，再加入一定量的NO2，NO2的转化率不是减小而是增大三、常考题型要明了考查化学平衡的图像典例考查外界条件对化学平衡的影响演练1考查化学反应速率及化学平衡状态的判断演练2[典例] (xx·安徽高考)一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料：MgO：MgSO4(s) ＋ CO(g)MgO(s) ＋ CO2(g) ＋SO2(g) ΔH>0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是( )选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比CSO2的浓度平衡常数KDMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率[解析] A项，升高温度，平衡正向移动，气体的质量增加，体积不变，密度增大，正确；B项，CO2与CO的物质的量之比实际等于CO的转化率，增加CO的量，平衡正向移动，根据勒夏特列原理，可得出CO转化率减小，错误；C项，平衡常数只与温度有关，错误；D项，因MgSO4为固体，增加其量，平衡不移动，CO的转化率不变，错误。
[答案] A————————————————————————————————解答化学平衡图像题的“三看”、“两法”—————————————————————————————————————[演练1] (xx·全国大纲卷)反应X(g)＋Y(g)2Z(g)；ΔH＜0，达到平衡时，下列说法正确的是( )A．减小容器体积，平衡向右移动B．加入催化剂，Z的产率增大C．增大c(X)，X的转化率增大D．降低温度，Y的转化率增大解析：选D 本题考查外界因素对化学平衡移动的影响，意在考查考生对化学平衡移动、反应物的转化率及产物的产率等知识的掌握情况以及分析问题、解决问题的能力因为此反应前后气体分子总数没有变化，故减小容器体积，平衡不发生移动，所以A项错误；加入催化剂可同时同倍数改变正、逆反应速率，故平衡不会发生移动，所以B项错误；增大c(X)，平衡将正向移动，但X的转化率减小，所以C项错误；此反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，Y的转化率增大，所以D项正确[演练2] (xx·上海高考)镍具有优良的物理和化学特性，是许多领域尤其是高技术产业的重要原料羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为：①Ni(S)＋4CO(g)Ni(CO)4(g) ΔH＜0②Ni(CO)4(g)Ni(S)＋4CO(g)完成下列填空：(1)在温度不变的情况下，要提高反应(1)中Ni(CO4)的产率，可采取的措施有________、________。
2)已知在一定条件下的2L密闭容器中制备Ni(CO)4，粗镍(纯度98.5%，所含杂质不与CO反应)剩余质量和反应时间的关系如下图所示Ni(CO)4在0～10 min的平均反应速率为________3)若反应(2)达到平衡后，保持其他条件不变，降低温度，重新达到平衡时________a．平衡常数K增大 b．CO的浓度减小c．Ni的质量减小 d．v逆[Ni(CO)4]增大(4)简述羰基法提纯粗镍的操作过程：________________________________________________________________________解析：(1)反应①是正反应气体体积缩小的放热反应，根据平衡移动原理，在温度不变的情况下采取增大CO浓度，增大压强的方法提高产率；(2)根据题意，反应的Ni为1 mol，则生成Ni(CO)4为1 mol，反应速率为1/(2×10)＝0.05 mol·L－1·min－1；(3)反应②是正反应气体体积增大的吸热反应，降低温度平衡逆向移动，平衡常数K、CO的浓度、Ni的质量、v逆[Ni(CO)4]减小；(4)根据反应①②的特点可提纯粗镍。
答案：(1)增大CO浓度 加压(2)0.05 mol·L－1·min－1 (3)bc(4)把粗镍和CO放于一个水平放置的密闭的玻璃容器中，然后在低温下反应，一段时间后在容器的一端加热 一、小试能力知多少(判断正误)(1)(xx·临沂模拟)反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的平衡常数表达式为K＝( × )(2)(xx·山东高考)将1 mol N2O4充入一恒压容器中进行反应N2O4(g)2NO2(g)若在相同温度下，上述反应改在体积为1 L的恒容容器中进行，平衡常数增大 (×)(3)(xx·南京模拟)可逆反应的平衡常数与温度有关，所以升高温度，平衡常数一定增大× )(4)(xx·惠州模拟)在其他条件不变的情况下，对于反应2SO2＋O22SO3，增大压强或增大O2的浓度，K值增大(×)二、必备知识掌握牢1．化学平衡常数表达式的书写对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，K＝注意：①固体、纯液体的浓度视为常数，不包含在化学平衡常数的表达式中；②K只受温度的影响，当温度不变时，K值不变；③化学平衡常数表达式与化学方程式的书写形式有关，对于同一个化学反应，当化学方程式的计量数发生变化时，平衡常数的数值也发生变化；当化学方程式逆向书写时，平衡常数为原平衡常数的倒数。
2．化学平衡常数的应用(1)判断反应进行的程度对于同类型的反应，K值越大，表示反应进行的程度越大；K值越小，表示反应进行的程度越小2)判断反应进行的方向若任意状态下的生成物与反应物的浓度幂之积的比值为Qc，则Qc>K，反应向逆反应方向进行 ；Qc＝K，反应处于平衡状态；Qc [答案] D—————————————————————————————————“三段式法”解答化学平衡计算题1．步骤(1)写出有关化学平衡的反应方程式2)确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度3)根据已知条件建立等式关系并做解答2．方法如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol/L mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始(mol/L) a b 0 0变化(mol/L) mx nx px qx平衡(mol/L) a－mx b－nx px qxK＝3．说明(1)对于反应物：c(平)＝c(始)－c(变)；对于生成物：c(平)＝c(始)＋c(变)2)各物质的转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比3)转化率＝×100%———————————————————————————————————[演练1] (xx·四川高考)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) ΔH＜0，一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列说法正确的是( )A．反应前2 min的平均速率v(Z)＝2.0×10－3 mol·L－1·min－1B．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v(逆)＞v(正)C．该温度下此反应的平衡常数K＝1.44D．其他条件不变，再充入0.2 mol Z，平衡时X的体积分数增大解析：选C A项，Y的反应速率为v(Y)＝(0.16－0.12)mol/(10 L×2 min)＝2.0×10－3 mol·L－1·min－1，v(Z)＝2v(Y)＝4.0×10－3 mol·L－1·min－1；B项， ΔH＜0，反应放热，降温反应正向移动，v(正)＞v(逆)；C项，由平衡常数公式可得K＝1.44；D项，反应前后计量数不变，X体积分数不变。 [演练2] (xx·海南高考)反应A(g)B(g) ＋C(g)在容积为1.0 L的密闭容器中进行，A的初始浓度为0.050 mol·L－1温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示回答下列问题：(1)上述反应的温度T1________T2，平衡常数K(T1) ________K(T2)填“大于”、“小于”或“等于”)(2)若温度T2时，5 min后反应达到平衡，A的转化率为70%，则：①平衡时体系总的物质的量为________②反应的平衡常数K＝________③反应在0～5 min区间的平均反应速率v(A)＝________解析：(1)图中显示T2时达到平衡所用时间少，速率大所以温度高；而温度越高c(A)越小，可判断反应为吸热反应，升温K将增大2)平衡问题的常规计算，略答案：(1)小于 小于 (2)①0.085 mol ②0.082 mol/L③0.007 mol/(L·min)变量探究型实验题常以表格的形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据的变化对反应的影响，或给出影响化学反应的几种因素，让考生设计实验分析各因素对反应的影响该类题目能够很好地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出现频率较高。 [典题] (xx·安徽高考)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O转化为Cr3＋某课题组研究发现，少量铁明矾Al2Fe(SO4)4·24H2O即可对该反应起催化作用为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：(1)在25°C下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL①4601030②5601030③560测得实验①和②溶液中的Cr2O浓度随时间变化关系如图所示2)上述反应后草酸被氧化为________________(填化学式)3)实验①和②的结果表明_________________________________________________；实验①中0～t1时间段反应速率V(Cr3＋)＝__________ mol·L－1·min－1(用代数式表示)4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：Fe2＋起催化作用；假设二：________________；假设三：________________；………(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。 除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等溶液中Cr2O的浓度可用仪器测定)实验方案(不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论[解析] 首先看清实验目的，确定条件改变的唯一变量，再根据图给信息进行综合分析；对于实验方案的设计也主要考虑变量的控制1)要保证其他量不变，草酸用量为唯一变量，必须保证溶液的体积为100 mL，所以加入草酸和水的体积之和应为40 mL，两者的具体体积没有要求，只需与②中数据不同即可2)此反应中铬的化合价由＋6价变为＋3价，化合价降低，所以碳的化合价应升高，草酸中碳的化合价为＋3价，反应后只能变为＋4价，即生成CO23)通过图像可以明显看到，实验①的反应速率比实验②的快，故pH越小，反应速率越快，说明溶液pH对该反应的速率有影响；在0～t1时间段，Cr2O的浓度改变了(c0－c1)mol·L－1，其反应速率为(c0－c1)/t1 mol·L－1·min－1，所以v(Cr3＋)＝2(c0－c1)/t1 mol·L－1·min－14)铁明矾中除结晶水外，共有三种离子，均可能起催化作用，除Fe2＋外，还有Al3＋和SO。 5)要想验证假设一正确，必须确定Al3＋和SO不起催化作用，所以可选择K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O，为了确保Al3＋和SO的浓度与原来的相同，所以取和铁明矾相同物质的量的K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O[答案] (1)实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL③2020(2)CO2 (3)溶液pH对该反应的速率有影响 (4)Al3＋起催化作用 SO起催化作用(5)实验方案(不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论用等物质的量K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验反应进行相同时间后，若溶液中c(Cr2O)大于实验①中的c(Cr2O)，则假设一成立；若两溶液中的c(Cr2O)相同，则假设一不成立[名师支招]变量控制实验题的解题策略1．确定变量解答这类题目时首先要理清影响实验探究结果的因素有哪些2．定多变一在探究时，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；这样确定一种因素以后，再确定另一种因素，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 [针对训练]1．(xx·广东高考)碘在科研与生活中有重要应用某兴趣小组用0.50 mol·L－1KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L－1 K2S2O8、0.10 mol·L－1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响已知：S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)I2＋2S2O===2I－＋S4O(快)(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的________耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为：n(S2O)：n(S2O)＝________.(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表： 实验序号体积V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液①10.00.04.04.02.0②9.01.04.04.02.0③8.0Vx4.04.02.0表中Vx＝________ mL，理由是________3)已知某条件下，浓度c(S2O)～反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其它条件不变，请在图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)～t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。 解析：(1) 淀粉溶液遇I2显蓝色，溶液由无色变为蓝色时，溶液中有I2，说明Na2S2O3消耗尽由题给离子反应可得关系式S2O～I2～2S2O，n(S2O)：n(S2O)＜2时，能观察到蓝色2)对照实验探究浓度对反应速率的影响须保证其他条件完全一致，故应加水2.0 mL以保证溶液体积相同3)温度降低反应速率变慢，加入催化剂，反应速率加快 答案：(1)S2O(其他合理写法也给分) ＜2(2)2.0 保证溶液总体积相同，仅改变S2O的浓度而其他物质浓度不变(其他合理答案给分)(3)2．草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：MnO＋H2C2O4＋H＋——Mn2＋＋CO2↑＋H2O(未配平)用4 mL 0.001 mol/L KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol/L H2C2O4溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响改变的条件如下：组别10%硫酸体积/mL温度/℃其他物质Ⅰ220 Ⅱ22010滴饱和MnSO4溶液Ⅲ230 Ⅳ1201 mL蒸馏水(1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________2)如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验________和________(用Ⅰ～Ⅳ表示，下同)；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验________和________。 3)对比实验Ⅰ和Ⅳ，可以研究______________________对化学反应速率的影响，实验Ⅳ中加入1 mL蒸馏水的目的是_______________________________________________解析：(1)根据电子守恒可得：n(MnO)×(7－2)＝n(H2C2O4)×2×(4－3)，则n(MnO)∶n(H2C2O4)＝2∶52)研究某一因素对化学反应速率的影响时，应使其他条件完全相同3)对比Ⅰ和Ⅳ，反应的温度、溶液的体积等都相同，仅有c(H＋)不同，故可研究c(H＋)对反应速率的影响加1 mL水的目的是确保c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变和总体积不变答案：(1)2∶5 (2)Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅲ(3)c(H＋)(或硫酸溶液的浓度)确保所有实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变和总体积不变A卷(全员必做卷)1．(xx·北京高考)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是( )A.B.t/℃2550100KW/10－141.015.4755.0C.D.c(氨水)/(mol·L－1)0.10.01pH11.110.6解析：选C 本题考查化学平衡移动原理及化学反应速率的影响因素，意在考查考生对相关知识的掌握情况。 选项A可以用温度变化来解释化学平衡的移动，A项正确；选项B说明离子积随着温度的升高而增大，即温度升高，水的电离平衡正向移动，B项正确；选项C是催化剂对化学反应速率的影响，与化学平衡无关，C项错误；选项D中浓度与溶液pH的关系说明浓度对NH3·H2O的电离平衡的影响，D项正确2．无水氯化铝是一种重要的催化剂，工业上由Al2O3制备无水氯化铝的反应为：2Al2O3(s)＋6Cl2(g)4AlCl3(g)＋3O2(g) ΔH>0 下列分析错误的是( )A．增大反应体系的压强，反应速率可能加快B．加入碳粉，平衡向右移动，原因是碳与O2反应，降低了生成物的浓度且放出热量C．电解熔融的Al2O3和AlCl3溶液均能得到单质铝D．将AlCl3·6H2O在氯化氢气流中加热，也可制得无水氯化铝解析：选C 电解氯化铝溶液时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，所以不能得到铝单质，C错误3．在容积不变的密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0下列各图表示当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，其中分析正确的是( )A．图Ⅰ表示温度对化学平衡的影响，且甲的温度较高B．图Ⅱ表示t0时刻使用催化剂对反应速率的影响C．图Ⅲ表示t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响D．图Ⅳ中a、b、c三点中只有b点已经达到化学平衡状态 解析：选B 根据先拐条件高，A错误；改变O2浓度瞬间生成物浓度不变，所以逆反应速率不变，C错误；图Ⅳ中纵坐标表示的是平衡常数，所以各点都是平衡点，D错误；B项符合题意。 4．(xx·上海高考改编)某恒温密闭容器中，可逆反应A(s)B＋C(g) ΔH ＝Q kJ/mol (Q>0)达到平衡缩小容器体积，重新达到平衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等以下分析不正确的是( )A．产物B的状态只能为固态或液态B．平衡时，单位时间内n(A)消耗∶n(C)消耗＝1∶1C．保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动D．若开始时向容器中加入1 mol B和1 mol C，达到平衡时放出热量小于Q解析：选C 若B是气体，平衡常数K＝c(B)·c(C)，若B是非气体，平衡常数K＝c(C)，由于C(g)的浓度不变，因此B是非气体，A正确，C错误，根据平衡的v(正)＝v(逆)可知B正确(注意，不是浓度消耗相等)；由于反应是可逆反应，因此达到平衡时放出热量小于Q，D项正确5．(xx·重庆高考)在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：a(g)＋b(g)2c(g) ΔH1<0x(g)＋3y(g)2z(g) ΔH2>0进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功)，下列叙述错误的是( )A．等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变B．等压时，通入z气体，反应器中温度升高C．等容时，通入惰性气体，各反应速率不变D．等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大解析：选A 等压时，通入惰性气体后，第二个反应平衡向左移动，反应器内温度升高，第一个反应平衡向左移动，c的物质的量减小，选项A错误。 等压下通入z气体，第二个反应平衡向逆反应方向(放热反应方向)移动，所以体系温度升高，选项B正确选项C，由于容器体积不变，通入惰性气体不影响各种物质的浓度，所以各反应速率不变选项D，等容时，通入z气体，第二个反应平衡向逆反应方向移动，y的物质的量浓度增大6．(xx·重庆高考改编)将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)＋F(s)2G(g)忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示： 压强/MPa体积分数/%温度/℃1.02.03.081054.0ab915c75.0d1 000ef83.0① b＜f ② 915℃、2.0 MPa时E的转化率为60%③ 增大压强平衡左移 ④ K(1 000℃)＞K(810℃)上述①～④中正确的有( )A．4个 B．3个C．2个 D．1个解析：选A a与b、c与d、e与f之间是压强问题，随着压强增大，平衡逆向移动，G的体积分数减小，b 而②，可以令E为1 mol，转化率为α，则有2α/(1＋α)＝75%，α＝60%，正确该反应是一个气体分子数增大的反应，增大压强平衡左移，所以③正确因为该反应正向吸热，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，故④正确7．下列说法错误的是( )A．对于A(s)＋2B(g)3C(g) ΔH>0，若平衡时C的百分含量跟条件X、Y的关系如图①所示，则Y可能表示温度，X可能表示压强，且Y3>Y2>Y1B．已知可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 025 kJ·mol－1若反应物起始物质的量相同，则图②可表示温度对NO的百分含量的影响C．已知反应2A(g)B(？)＋2C(？)－Q(Q>0)，满足如图③所示的关系，则B、C可能均为气体D．图④是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图，则该反应的正反应是一个气体体积增大的反应解析：选D 选项A：根据热化学方程式可知正反应为吸热反应，则升高温度，平衡正向移动，C的百分含量增大，所以X不可能表示温度，若Y表示温度，则Y3最大因为物质A为固态，所以正反应为气体体积增大的反应，即增大压强，平衡逆向移动，C的百分含量减小，因此X可能表示压强。 选项B：根据升高温度，平衡向吸热反应方向移动(即逆反应方向移动)，导致NO的百分含量随温度的升高而减少，但达到平衡所需的时间短，可确定该选项正确选项C：由图像可知升高温度，气体的平均摩尔质量减小根据方程式可判断正反应为吸热反应，所以升高温度平衡正向移动若B、C均为气体，符合图③所示的关系8．有甲、乙两个相同的恒容密闭容器，体积均为0.25 L，在相同温度下均发生可逆反应：X2(g)＋3Y2(g)2XY3(g) ΔH＝－92.6 kJ·mol－1实验测得起始、平衡时的有关数据如表所示：容器编号起始时各物质的物质的量/mol平衡时体系能量的变化X2Y2XY3甲130放出热量：23.15 kJ乙0.92.70.2放出热量：Q下列叙述错误的是( )A．若容器甲体积为0.5 L，则平衡时放出的热量小于23.15 kJB．容器乙中达平衡时放出的热量Q＝23.15 kJC．容器甲、乙中反应的平衡常数相等D．平衡时，两个容器中XY3的体积分数均为1/7解析：选B 平衡常数属于温度的函数，相同温度下两容器中反应的平衡常数相同若容器甲的体积增大一倍，平衡逆向移动，故放出的热量小于23.15 kJ根据热量的变化可计算出XY3的生成量。 9．(xx·山东高考)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应：TaS2(s)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g) ΔH＞0 (Ⅰ)反应(Ⅰ)的平衡常数表达式K＝________，若K＝1，向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s)，I2(g)的平衡转化率为________2)如图所示，反应(Ⅰ)在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g)，一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体，则温度T1________T2(填“＞”、“＜”或“＝”)上述反应体系中循环使用的物质是________3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量做法是将钢样中的硫转化成H2SO3，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为________，滴定反应的离子方程式为________________________________________________________________________4)25℃时，H2SO3HSO＋H＋的电离常数Ka＝1×10－2 mol·L－1，则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kb＝________mol·L－1，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 解析：本题考查化学反应速率、化学平衡及相关计算，意在考查考生灵活分析问题的能力1)在有气体参与的反应中，固体和液体的浓度不列入化学平衡常数表达式中设容器的容积是V L，TaS2(s)＋2I2(g)TaI4(g)＋S2(g)起始浓度/ mol·L－1 1/V 0 0转化浓度/ mol·L－1 2x x x平衡浓度/ mol·L－1 (1/V－2x) x x则K＝＝＝1，x＝，则I2(g)的平衡转化率是＝66.7%2)根据平衡移动及物质的提纯，在温度T1端得到纯净的TaS2晶体，即温度T1端与T2端相比，T1端平衡向左移动，则T1＜T2生成物I2(g)遇冷可在管壁上凝结成纯净的I2(s)，从而循环利用3)碘单质遇淀粉溶液变蓝色，当滴入最后一滴I2溶液时溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色，则说明达滴定终点由I2～2e－～2I－，H2SO3～2e－～SO，根据得失电子数相等则有I2～H2SO3，再结合原子守恒和电荷守恒配平4)H2SO3的电离常数表达式为Ka＝，NaHSO3的水解反应的平衡常数Kh＝＝＝＝＝1×10－12。 加入I2后HSO被氧化为H2SO4，c(H＋)增大，c(OH－)减小，Kh不变，由Kh＝得＝，所以该比值增大答案：(1) 66.7% (2)＜ I2 (3)淀粉 I2＋H2SO3＋H2O===4H＋＋2I－＋SO (4)1×10－12 增大10．(xx·新课标全国卷Ⅱ)在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A (g)，在一定温度进行如下反应：A(g)B(g)＋C(g) ΔH＝＋85.1 kJ·mol－1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100 kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为________2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为_____________________________________________________________________，平衡时A的转化率为________，列式并计算反应的平衡常数K_____________________3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A)，n总＝________mol，n(A)＝________mol。 ②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算a＝__________________反应时间t/h04816c(A)/(mol·L－1)0.10a0.0260.006 5分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律，得出的结论是________，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为________mol·L－1解析：本题考查化学平衡知识，意在考查考生对平衡转化率、化学平衡常数及物质浓度计算方法的掌握程度，同时考查考生思维的灵活性1)A(g)B(g)＋C(g)的正向反应是一个气体体积增大的的吸热反应，故可通过降低压强、升温等方法提高A的转化率2)在温度一定、容积一定的条件下，气体的压强之比等于其物质的量(物质的量浓度)之比求解平衡常数时，可利用求得的平衡转化率并借助“三段式”进行，不能用压强代替浓度代入3)n(A)的求算也借助“三段式”进行a＝0.051，从表中数据不难得出：每隔4 h，A的浓度约减少一半，依此规律，12 h时，A的浓度为0.013 moL/L答案：(1)升高温度、降低压强(2)(－1)×100% 94.1% A(g) B(g) ＋ C(g)起始浓度/mol·L－1 0.10 0 0转化浓度/mol·L－1 0.10×94.1% 0.10×94.1% 0.10×94.1%平衡浓度/mol·L－1 0.10×(1－94.1%) 0.10×94.1% 0.10×94.1%K＝＝1.5 mol·L－1(3)①0.10× 0.10×(2－) ②0.051 达到平衡前每间隔4 h，c(A)减少约一半 0.013B卷(强化选做卷)1．(xx·临沂模拟)化学反应4A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，经2 min，B的浓度减少0.6 mol/L。 对此反应速率的表示正确的是( )A．用A表示的反应速率是0.4 mol·(L·min)－1B．分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3∶2∶1C．2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol·(L·min)－1D．2 min内，v正(B)和v逆(C)表示的反应速率的值都是逐渐减小的解析：选B 不能用固体表示化学反应速率，A不正确；化学反应速率是平均速率，而不是即时速率，C不正确；2 min内，v正(B)的速率逐渐减小而v逆(C)逐渐增大，D不正确2．(xx·安徽马鞍山模拟)可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，根据下表中的数据判断下列图像错误的是( )压强转化率温度p1(MPa)p2(MPa)400℃99.699.7500℃96.997.8解析：选C 从表中数据可知，升高温度，转化率降低，故正反应放热，ΔH<0；增大压强，平衡正向移动，转化率增大，故有p1 3．(xx·淮安模拟)已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)恒温恒容下，在10 L的密闭容器中加入0.1 mol SO2和0.05 mol O2，经过2 min达到平衡状态，反应放热0.025 a kJ下列判断正确的是( )A．在2 min内，v(SO2)＝0.25 mol·L－1·min－1B．若再充入0.1 mol SO3，达到平衡后SO3的质量分数会减小C．在1 min时，c(SO2)＋c(SO3)＝0.01 mol·L－1D．若恒温恒压下，在10 L的密闭容器中加入0.1 mol SO2和0.05 mol O2，平衡后反应放热小于0.025a kJ解析：选C A项，在2 min内，v(SO2)＝0.002 5 mol·L－1·min－1；B项，“再充入0.1 mol SO3”等同于“再充入0.1 mol SO2和0.05 mol O2”，此时相当于加压，反应物平衡转化率提高，达到平衡后SO3的质量分数增大；C项，根据硫原子守恒，该反应体系中任何时刻都有c(SO2)＋c(SO3)＝0.01 mol·L－1；D项，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的正反应是一个气体物质的量减小的反应，在恒温恒容条件下，随着反应正向进行，容器内的压强减小，而恒温恒压条件下则相当于在原恒温恒容反应体系的基础上加压，反应物的平衡转化率提高，平衡后反应放热大于0.025a kJ。 4．(xx·郑州模拟)将a L NH3通入某恒压的密闭容器中，在一定条件下让其分解，达到平衡后气体体积增大到b L(气体体积在相同条件下测定)下列说法中正确的是( )A．平衡后氨气的分解率为×100%B．平衡混合气体中H2的体积分数为×100%C．反应前后气体的密度比为D．平衡后气体的平均摩尔质量为 g解析：选B 设分解的NH3为x L，则2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)起始体积(L): a 0 0转化体积(L): x x平衡体积(L): a－x x根据题中信息可知，a－x＋＋x＝b，即x＝b－a，平衡后NH3的分解率为×100%＝×100%A项错误；平衡混合气体中H2的体积分数为×100%＝×100%，B项正确；由于反应前后气体的质量(设为m g)不变，再根据密度的定义可得反应前后气体的密度之比为＝，C项错误；摩尔质量的单位为g/mol，D项错误5．(xx·山东省实验中学模拟)在一定温度下，向a L密闭容器中加入1 mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：X(g)＋2Y(g)2Z(g)，此反应达到平衡的标志是( )A．容器内密度不随时间变化B．容器内各物质的浓度不随时间变化C．容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2D．单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z解析：选B 该反应是一个反应前后气体体积减小的化学反应，达到化学平衡状态时，同一物质的正逆反应速率相等，各种物质的含量不变。 A项，容器的体积不变，混合气体质量不变，其密度始终不变，故错误B项，容器内各种物质的浓度不变即达到平衡状态，故正确C项，各种物质的浓度之比与反应初始量和转化率有关，故错误D项，无论反应是否达到平衡状态，都是单位时间消耗0.1 mol X同时生成0.2 mol Z，故错误6．已知反应①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K则下列说法正确的是( )A．反应①的平衡常数K1＝B．反应③的平衡常数K＝C．对于反应③，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值D．对于反应③，恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小解析：选B在书写平衡常数表达式时，纯固体不能表示在平衡常数表达式中，A错误由于反应③＝反应①－反应②，因此平衡常数K＝，B正确反应③中，温度升高，H2浓度减小，则平衡向左移动，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，应为ΔH<0，C错误对于反应③，在恒温恒容下，增大压强，如充入稀有气体，则平衡不移动，H2的浓度不变，D错误。 7．在某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5 min后达到平衡，已知各物质的平衡浓度的关系为ca(A)·c(B)＝c(C)·c(D)若在温度不变的情况下，将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率没有发生变化，则B的转化率为( )A．60% B．40%C．24% D．4%解析：选B 在温度不变的情况下将容器的体积扩大10倍，A的转化率没有发生改变，说明该反应为反应前后气体体积不变的反应，所以a＝1B的转化率也没有发生变化，所以与没有扩大容器体积前一样设容器的体积为V，转化的A的物质的量为x，则达到平衡时A、B、C、D的物质的量分别为2 mol－x、3 mol－x、x、x根据ca(A)·c(B)＝c(C)·c(D)可知(x/V)2＝(2/V－x/V)(3/V－x/V)，解得x＝1.2 mol，所以B的转化率为1.2 mol/3 mol×100%＝40%，B对8．(xx·大连模拟)在100℃时，将0.40 mol NO2气体充入2 L密闭容器中，每隔一段时间对该容器的物质进行测量，得到的数据如下表：时间(s)020406080n(NO2)(mol)0.40n10.26n3n4n(N2O4)(mol)0.00。
