【復(fù)習(xí)目標(biāo)】
1．了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和定量表示方法，能正確計算平衡轉(zhuǎn)化率(α)。
2．了解溫度、濃度、壓強和催化劑等對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。
3．掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征。
【重點突破】
1．化學(xué)反應(yīng)速率的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。
2．可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的判斷方法。
【真題再現(xiàn)】
例1．（2023·湖南卷）向一恒容密閉容器中加入1mlCH4和一定量的H2O，發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比χeq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(χ
＝\f(n(CH4),n(H2O)))) 隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是
A．x1＜x2
B．反應(yīng)速率：vb正＜vc正
C．點a、b、c對應(yīng)的平衡常數(shù)：Ka＜Kb=Kc
D．反應(yīng)溫度為T1，當(dāng)容器內(nèi)壓強不變時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
解析：

結(jié)合圖像分析可知，A項正確，B項錯誤；該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡常數(shù)增大，結(jié)合圖像可知平衡常數(shù)Ka＜Kb=Kc，C項正確；該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等，恒溫恒容時，容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化，即達(dá)到平衡狀態(tài)，D項正確。
答案：B
例2．（2023·江蘇卷）金屬硫化物(MxSy)催化反應(yīng)CH4(g)+2H2S(g)===CS2(g)+4H2(g)，既可以除去天然氣中的H2S，又可以獲得H2。下列說法正確的是
A．該反應(yīng)的△S＜0
B．該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=eq \f(c?CH4?·c2?H2S?, c?CS2?·c4?H2?)
C．題圖所示的反應(yīng)機理中，步驟Ⅰ可理解為H2S中帶部分負(fù)電荷的S與催化劑中的M之間發(fā)生作用
D．該反應(yīng)中每消耗1ml H2S，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約為2×6.02×1023
解析：A項，左側(cè)反應(yīng)物氣體計量數(shù)之和為3，右側(cè)生成物氣體計量數(shù)之和為5，△S＞0，錯誤；B項，由方程形式知，K=eq \f(c?CH4?·c2?H2S?, c?CS2?·c4?H2?) ，錯誤；C項，由題圖知，經(jīng)過步驟Ⅰ后，H2S中帶部分負(fù)電荷的S與催化劑中的M之間形成了作用力，正確；D項，由方程式知，消耗1ml H2S同時生成2 ml H2，轉(zhuǎn)移4mle－，數(shù)目為4×6.02×1023，錯誤。
答案：C
例3．（2022·江蘇卷）用尿素水解生成的NH3催化還原NO，是柴油機車輛尾氣凈化的主要方法。反應(yīng)為4NH3(g)+O2(g)+4NO(g) 4N2(g)+6H2O(g)，下列說法正確的是
A．上述反應(yīng)△S＜0
B．上述反應(yīng)平衡常數(shù)
C．上述反應(yīng)中消耗1ml NH3，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為2×6.02×1023
D．實際應(yīng)用中，加入尿素的量越多，柴油機車輛排放的尾氣對空氣污染程度越小
解析：A項，由方程式可知，該反應(yīng)是一個氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，即熵增的反應(yīng)，反應(yīng)△S＞0，錯誤；B項，由方程式可知，反應(yīng)平衡常數(shù)，正確；C項，由方程式可知，反應(yīng)每消耗4ml氨氣，反應(yīng)轉(zhuǎn)移12ml電子，則反應(yīng)中消耗1ml氨氣轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為3ml×4××6.02×1023=3×6.02×1023，錯誤；D項，實際應(yīng)用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨氣過量，柴油機車輛排放的氨氣對空氣污染程度增大，錯誤。
答案： B
例4．（2022·北京卷）CO2捕獲和轉(zhuǎn)化可減少CO2排放并實現(xiàn)資源利用，原理如圖1所示。反應(yīng)①完成之后，以N2為載氣，以恒定組成的N2、CH4混合氣，以恒定流速通入反應(yīng)器，單位時間流出氣體各組分的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化如圖2所示。反應(yīng)過程中始終未檢測到CO2，在催化劑上有積碳。
下列說法不正確的是
A．反應(yīng)①為CaO+CO2===CaCO3；反應(yīng)②為CaCO3+CH4eq \(=====,\s\up9(催化劑))CaO+2CO+2H2
B．t1～t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不變，可能有副反應(yīng)CH4eq \(=====,\s\up9(催化劑))C+2H2
C．t2時刻，副反應(yīng)生成H2的速率大于反應(yīng)②生成H2速率
D．t3之后，生成CO的速率為0，是因為反應(yīng)②不再發(fā)生
解析：A項，由題干圖1所示信息可知，反應(yīng)①為CaO+CO2===CaCO3，結(jié)合氧化還原反應(yīng)配平可得反應(yīng)②為CaCO3+CH4eq \(=====,\s\up9(催化劑))CaO+2CO+2H2，正確；B項，由題干圖2信息可知，t1～t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不變，且反應(yīng)過程中始終未檢測到CO2，在催化劑上有積碳，故可能有副反應(yīng)CH4eq \(=====,\s\up9(催化劑))C+2H2，反應(yīng)②和副反應(yīng)中CH4和H2的系數(shù)比均為1︰2，B正確；C項，由題干反應(yīng)②方程式可知，H2和CO的反應(yīng)速率相等，而t2時刻信息可知，H2的反應(yīng)速率未變，仍然為2mml·min?1，而CO變?yōu)?~2m ml·min?1之間，故能夠說明副反應(yīng)生成H2的速率小于反應(yīng)②生成H2速率，錯誤；D項，由題干圖2信息可知，t3之后，CO的速率為0，CH4的速率逐漸增大，最終恢復(fù)到1，說明生成CO的速率為0，是因為反應(yīng)②不再發(fā)生，而后副反應(yīng)逐漸停止反應(yīng)，D正確。
答案：C
小結(jié)：主要考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素，培養(yǎng)學(xué)生閱讀圖形、提取信息的能力。
【知能整合】
1．化學(xué)反應(yīng)速率計算的一般方法
（1）定義式法：找出各物質(zhì)的起始量、某時刻量，求出轉(zhuǎn)化量，利用定義式v＝eq \f(Δc,Δt)＝eq \f(Δn,V·Δt)來計算。
（2）用已知物質(zhì)的反應(yīng)速率，計算其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率——關(guān)系式法。
化學(xué)反應(yīng)速率之比＝物質(zhì)的量濃度變化之比＝物質(zhì)的量變化之比＝化學(xué)計量數(shù)之比。
2．比較反應(yīng)速率大小的常用方法：換算成同一物質(zhì)、同一單位表示，再比較數(shù)值的大小。
3．核心素養(yǎng)之“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”——速率常數(shù)概念模型
（1）假設(shè)基元反應(yīng)(能夠一步完成的反應(yīng)）為aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g)， 其速率可表示為v=kca(A)cb(B)，式中的k稱為反應(yīng)速率常數(shù)（或速率常數(shù)），它表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率，與濃度無關(guān)，但受溫度、催化劑等因素的影響，通常速率常數(shù)越大，反應(yīng)進行得越快。不同反應(yīng)有不同的速率常數(shù)。
（2）正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)與平衡常數(shù)的關(guān)系：對于基元反應(yīng)aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g)， v正=k正·ca(A)·cb(B)，v逆=k逆·cc(C)·cd(D)，平衡常數(shù)K=eq \f(cc?C?·cd?D?, ca?A?·cb?B?) = eq \f(k?正?·v?逆?, k?逆?·v?正?)，反應(yīng)達(dá)到平衡時v正=v逆，故K=eq \f(k?正?, k?逆?)。
4．外因?qū)Ψ磻?yīng)速率的影響
5．判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的兩種方法
（1）動態(tài)標(biāo)志：v正＝v逆≠0：
①同種物質(zhì)：同一物質(zhì)的生成速率等于消耗速率。
②不同物質(zhì)：必須標(biāo)明是“異向”的反應(yīng)速率關(guān)系。如aA＋bB===cC＋dD，eq \f(v正?A?,v逆?B?)＝eq \f(a,b)時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
（2）靜態(tài)標(biāo)志：各種“量”不變：
①各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變。
②各物質(zhì)的百分含量（物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等）不變。
③溫度、壓強（化學(xué)反應(yīng)方程式兩邊氣體體積不相等）或顏色（某組分有顏色）不變。
【體系再構(gòu)】
【隨堂反饋】
基礎(chǔ)訓(xùn)練
1．X(g)＋3Y(g)2Z(g) ΔH＝－akJ·ml-1。一定條件下，將1 mlX和3 mlY通入2L的恒容密閉容器，反應(yīng)10 min，測得Y的物質(zhì)的量為2.4 ml。下列說法正確的是
A．10 min內(nèi)，Y的平均反應(yīng)速率為0.03 ml·L-1·s-1
B．10 min內(nèi)，消耗0.2 mlX，生成0.4 mlZ
C．第10 min時，X的反應(yīng)速率為0.01 ml·L-1·min-1
D．10 min內(nèi)，X和Y反應(yīng)放出的熱量為a kJ
2．在1 L 恒溫恒容的密閉容器中投入一定量N2O5，發(fā)生反應(yīng)：
反應(yīng)1：N2O5(g) == N2O4(g)+ 1/2O2(g) 反應(yīng)2：N2O4(g) 2NO2(g)
現(xiàn)有下列情況：①混合氣體的密度保持不變；②氣體壓強保持不變；③ 保持不變；④氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變； ⑤O2的物質(zhì)的量保持不變；⑥v正(N2O4)︰v逆(NO2)=1︰2。
能表明反應(yīng)2一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是
A．②③④⑥B．①②③⑥C．①③⑤⑥D(zhuǎn)．②③④⑤
3．已知反應(yīng)2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－752 kJ/ml的反應(yīng)機理如下：
①2NO(g)N2O2(g) (快)
②N2O2(g)＋H2(g)N2O(g)＋H2O(g) (慢)
③N2O(g)＋H2(g)N2(g)＋H2O(g) (快)
下列有關(guān)說法錯誤的是
A．①的逆反應(yīng)速率大于②的正反應(yīng)速率
B．②中N2O2與H2的碰撞僅部分有效
C．N2O2和N2O是該反應(yīng)的催化劑
D．總反應(yīng)中逆反應(yīng)的活化能比正反應(yīng)的活化能大
4．Ni可活化C2H6放出CH4，其反應(yīng)歷程如圖所示。下列關(guān)于活化歷程的說法錯誤的是
A．涉及非極性鍵的斷裂和生成
B．Ni—H鍵的形成有利于氫原子的遷移
C．總反應(yīng)為：Ni＋C2H6―→NiCH2＋CH4
D．決速步驟：中間體2―→中間體3
拓展訓(xùn)練
5．一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng)：C(s)＋CO2(g) 2CO(g)。平衡時，體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示：
已知：氣體分壓(p分)＝氣體總壓(p總)×體積分?jǐn)?shù)。下列說法正確的是
A．550℃時，若充入惰性氣體，v正，v逆均減小，平衡不移動
B．650℃時，反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%
C．T℃時，若充入等體積的CO2和CO，平衡向逆反應(yīng)方向移動
D．925℃時，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp＝24.0p總
6．利用液化石油氣中的丙烷脫氫可制取丙烯：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)ΔH。向起始體積為2L的恒壓密閉容器中充入1ml丙烷，在不同溫度、壓強下測得平衡時反應(yīng)體系中丙烷與丙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如圖所示（已知p1為0.1MPa）。下列說法錯誤的是
A．反應(yīng)的ΔH>0
B．壓強p2＜0.1MPa
C．升高溫度有利于丙烯的生成
D．556℃壓強p1時，容器中通入
1.2mlC3H8、0.8mlC3H6、0.6mlH2，此時v(正)＞v(逆)
7．丙烷脫氫是制備丙烯的一種常見方法，如圖是某催化劑催化該過程的能量變化，“*”表示吸附在催化劑表面的物種。下列有關(guān)說法不正確的是
A．1 ml丙烷中的總鍵能小于1 ml丙烯及1 ml氫氣的總鍵能之和
B．在該條件下，所得丙烯中還含有其他有機物
C．該過程中未發(fā)生碳碳鍵的斷裂
D．相同條件下在該催化劑表面，*CH3CH2CH3比*CH3CH== CH2脫氫更容易
8．將3%NO、6%NH3、21%O2和70%N2的混合氣體（N2為平衡氣）以一定流速通過裝有Cu基催化劑的反應(yīng)器，NO去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖所示。
（1）在150～225 ℃范圍內(nèi)，NO去除率隨溫度的升高而迅速上升的原因是_____________。
（2）燃煤煙氣中伴有一定濃度的HCl氣體，它會造成NO去除率下降，其原因可能是_______。
【隨堂反饋】答案
1．B 2．A 3．C 4．A 5．B 6．D 7．A
8．（1）隨著溫度的升高，催化劑的活性增大，且與溫度升高共同作用，使NO的去除反應(yīng)速率迅速上升。
（2）煙氣中的HCl與NH3反應(yīng)生成NH4Cl，使得還原劑NH3的量減少，NH4Cl固體覆蓋在Cu基催化劑表面，使催化劑失去活性。
【課后作業(yè)】
1．一定溫度下，在容積恒定的密閉容器中，進行如下可逆反應(yīng)：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，下列敘述能表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
①混合氣體的密度不再變化時
②容器內(nèi)氣體的壓強不再變化時
③混合氣體的總物質(zhì)的量不再變化時
④B的物質(zhì)的量濃度不再變化時
⑤混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
⑥當(dāng)v正(B)＝2v逆(C)
A．①④⑤⑥ B．②③⑥ C．②④⑤⑥ D．只有 = 4 \* GB3 ④
2．對于反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝－kJ·ml-1，下列說法不正確的是
A．反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K＝
B．反應(yīng)活化能：Ea(正)

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