2015高考化学二轮复习专题五__化学反应速率与化学平衡.doc

专题五 化学反应速率与化学平衡
考纲再读
1.了解化学反应速率的概念，反应速率的表示方法，外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响。
2.了解化学反应的可逆性，理解化学平衡的含义，把握化学平衡与反应速率之间的内在联系。
3.理解浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。
主干知识整合
1．化学反应速率
（1）化学反应速率的表示方法
①表示方法：用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示。
②表达式： ＝
③单位：mol/L·h、mol/L·min、mol/L·s等
注意：
①化学反应速率是平均速率，且均取正值。
②同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率，数值可能不同，但表示的意义相同。
③各物质表示的速率比等于该反应方程式的系数比。
（2）影响化学反应速率的因素：
内因：反应物的性质
外因：
①浓度：在其它条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快；反之则慢。
注意：固体，纯液体的浓度均可视作常数。因固体物质间的反应只与接触面积有关，故固体物质的量的改变对反应速率无影响。
②压强：在其它条件不变时，增大气体反应体系压强，化学反应速率加快；反之则慢。
注意：改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变。所以，在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。
对于气体反应体系，充入“惰气”时反应速率变化情况：
a恒容时：充入“惰气” 总压增大，但各物质浓度不变，反应速率不变。
b恒压时：充入“惰气” 体积增大 各反应物浓度减少 反应速率减慢。
③温度：其它条件不变时，升高温度，反应速率加快。
温度每升高10℃，化学反应速率增大到原来的2—4倍。升高反应体系的温度，是提高反应速率的有效途径。
④催化剂：一般使用催化剂，能加快化学反应速率。
2、化学平衡
（1）、化学平衡状态的概念、特征
（2）、化学平衡移动
（3）、可逆反应进行程度的描述方法——转化率、产率。
①反应物的转化率＝反应物的转化量/该反应物起始量×100%
②产物的产率＝产物的实际量/该产物的理论量×100%
(4).外界条件对化学平衡的影响。
①浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度都会使平衡向正反应方向移动。
②压强：其它条件不变时，增大压强，会使平衡向气体体积缩小的方向移动。
③温度：在其它条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动。降低温度，平衡向放热反应方向移动。
(5).合成氨适宜条件的选择。
①选择原则：能加快反应速率；提高原料的利用率；提高单位时间的产量；对设备条件要求不能太高。
②合成氨的适宜条件：使用催化剂；500℃；2×107～5×107Pa。
例题讲解
例1、 将 4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A（g）＋B（g）2C（g）若经 2 s（秒）后测得 C 的浓度为 0.6 mol•L－1 ，现有下列几种说法：
① 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol•L－1•s－1
② ②用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol•L－1•s－1
③ ③2 s 时物质 A 的转化率为70％
④ ④2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol•L－1
其中正确的是（ ） A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
例2、. 对于可逆反应4 NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6 H2O（g）下列叙述正确的是（ ）
A.达到化学平稳时，4υ正（O2）= 5υ逆（NO ）
B.若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3 ，则反应达到平稳状态
C.达到化学平稳时，若增加容器体积，则正反应速率减少，逆反应速率增大
D.化学反应速率关系是：2υ正（NH3）= 3υ正（H2O）
例3. 反应2X(g)+Y(g) 2Z(g) △H，在不同温度（T1和T2）及压强（P1和P2）下，产物Z 的物质的量n(Z)与反应时间t的关系如图所示，下述判断正确的是（ ）
A．T1＜T2,P1＜P2
B．T1＜T2,P1＞P2
C．T1＞T2,P1＞P2
D．T1＞T2,P1＜P2

考题再现
1．在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下w_w w. k#s5_u.c o*m

（已知 kJ·mol）：
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1mol N2、3mol H2
2mol NH3
4mol NH3
NH3的浓度（mol·L）
c1
c2[
c3
反应的能量变化
放出akJ
吸收bkJ
吸收ckJ
体系压强（Pa）
p1
p2
p3
反应物转化率

下列说法正确的是
A． B． C． D．
2．低温脱硫技术可用于处理废气中的氮氧化物。发生的化学反应为：
2NH3(g) + NO(g) 2N2(g) + 3H2O(g) ΔH<0
在恒容密闭容器中，下列有关说法正确的是
A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小
C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时，反应达到平衡
D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大

3．某温度下， 的平衡常数．该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入Ｈ２（ｇ）和ＣＯ２（ｇ），其起始浓度如右表所示。下列判断不正确的是w_w w. k#s5_u.c o*m

Ａ．平衡时，乙中ＣＯ２的转化率大于60%
Ｂ．平衡时，甲中和丙中Ｈ２的转化率均是60％
Ｃ．平衡时，丙中ｃ(CO２)是甲中的2倍，是0.012mol/L
Ｄ．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
4、废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末。
（1）下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中，不符合环境保护理念的是 （填字母）。
A.热裂解形成燃油 B.露天焚烧
C.作为有机复合建筑材料的原料 D.直接填埋
（2）用的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：
====
====
H2(g)+1/2O2(g) ====
在溶液中与反应生成和的热化学方程式为 。
（3）控制其他条件相同，印刷电路板的金属粉末用10℅和3.0mol/lH2SO4的混合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率（见下表）。
温度（℃）
20
30
40
50
60
70
80
铜平均溶解速率
（）
7.34
8.01
9.25
7.98
7.24
6.73
5.76
当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，其主要原因是 。
（4）在提纯后的溶液中加入一定量的和溶液，加热，生成沉淀。制备的离子方程式是 。
跟踪训练
1. 可逆反应N2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是
A．3υ正（N2）＝υ正（H2） B．υ正（N2）＝υ逆（NH3）
C．2υ正（H2）＝3υ逆（NH3） D．υ正（N2）＝3υ逆（H2）
2. 对已达化学平衡的下列反应 2X（g）＋Y（g）2Z（g），减小压强时，对反应产生的影响是
A．逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动
B．逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动
C．正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动
D．正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动
3.某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应A(g)+xB(g) 2C(g)，
达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的如下
2.0
1.5
1.0
0.5
0.75
40
30
A、B
C
C
8
20
54
v(正)
30
40
54
v(逆)
t(min)
t(min)
v
c
(mol/L)
1.36
0
0
A、B
v(逆)
v(正)
图所示。下列说法中正确的
A．30min时降低温度，40min时升高温度
B．8min前A的平均反应速率为0.08mol/(L·min)
C．反应方程式中的x＝1，正反应为吸热反应
D.20min～40min间该反应的平衡常数均为4
4.在一定温度下，反应1/2H2(g)+ 1/2X2(g) 的平衡常数为9。若将1.0 mol
的HX(g)通入体积为1.0 L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于
A． 10% B．18% C．20% D．40%
5.某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(s) △H＞0。下列叙述正确的是
A．加入少量W，逆反应速率增大 B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡
C．升高温度，平衡逆向移动 D．平衡后加入X，上述反应的△H增大
6. 某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：
X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(s) △H＞0
下列叙述正确的是
A．加入少量W，逆反应速率增大 B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡
C．升高温度，平衡逆向移动 D．平衡后加入X，上述反应的△H增大
7. 某温度下，反应ClF(g)＋F2(g)ClF3(g) △H= —268 kJ/mol，在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是
A. 温度不变，缩小体积，ClF的转化率增大
B. 温度不变，增大体积，ClF3产率提高
C. 升高温度，增大体积，有利于平衡向正反应方向移动
D. 降低温度，体积不变，F2转化率降低
8. 某温度下，反应N2O4(g)2NO2(g) △H>0，在密闭容器中达到平衡。下列说法不正确的是
A. 加压时(体积变小)，将使正反应速率增大
B. 保持体积不变，加入少许NO2，将使正反应速率减小
C. 保持体积不变，加入少许N2O4，再达到平衡时，颜色变深
D. 保持体积不变，升高温度，再达平衡时颜色变深
9. 某温度下在密闭容器中发生如下反应：2M(g)+N(g)2E(g)， 若开始时只充入2mol E（g），达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2mol M和1mol N的混合气体达平衡时M的转化率为( )
A．20% B．40% C．60% D．80%
10、近年来，某些自来水厂用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨，NH3+HClOH2O+NH2Cl（一氯氨）。NH2Cl比HClO稳定，试分析加液氨能延长液氯杀菌消毒时间的原因？！
11. 一氧化碳与水蒸气的反应为CO(g) + H2O(g) 　CO2(g) + H2(g)
　在密闭容器中，将1.0 mol CO与1.0mol H2O混合
加热到434℃，在434℃的平衡常数K1 =9
（1）跟踪测定H2O的物质的量浓度，如图所示，
则0 —20 min ，H2O的反应速率是
（2）请在图中用实线绘制出在该温度下加入正催化剂后，H2O的物质的量浓度变化图线。
（3）从434℃升温至800℃，800℃的平衡常数K2 =1，则正反应为_____________（填“放 热反应”或“吸热反应”或“不能确定”）。
（4）求在800℃反应达平衡时，CO转化为CO2的转化率（写出必要的计算过程）

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