【暑假銜接】高中化學(xué)新高三（高二升高三）暑假自學(xué) 第13講化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的綜合考查（教師版+學(xué)生版）講義-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

一、考向分析
本專(zhuān)題主要結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)命題,以定性、定量相結(jié)合的方式綜合考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡，包括化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、影響化學(xué)平衡的因素及規(guī)律、平衡狀態(tài)的判斷、平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算，同時(shí)滲透對(duì)計(jì)算能力、數(shù)形結(jié)合能力、語(yǔ)言組織能力等的考查。考查學(xué)生對(duì)信息的提取、應(yīng)用能力。
二、高頻考點(diǎn)
（一）化學(xué)反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率和平衡常數(shù)的計(jì)算
1．化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算
(1)公式法：v(B)＝eq \f(Δc?B?,Δt)＝eq \f(\f(Δn?B?,V),Δt)。
(2)比值法：同一化學(xué)反應(yīng)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。對(duì)于反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)來(lái)說(shuō)，則有eq \f(v?A?,m)＝eq \f(v?B?,n)＝eq \f(v?C?,p)＝eq \f(v?D?,q)。
2．三段式突破反應(yīng)速率與平衡的有關(guān)計(jì)算
mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)
起始/(ml·L－1) a b 0 0
變化/(ml·L－1) mx nx px qx
平衡/(ml·L－1) a－mx b－nx px qx
(1)反應(yīng)速率v(A)＝eq \f(mx,Δt)
(2)轉(zhuǎn)化率α(A)＝eq \f(mx,a)×100%
(3)平衡常數(shù)K＝eq \f(?px?p·?qx?q,?a－mx?m·?b－nx?n)
①同一可逆反應(yīng)中，K正·K逆＝1；
②幾個(gè)可逆反應(yīng)方程式相加，得總方程式，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步反應(yīng)平衡常數(shù)之積。
(4)分壓平衡常數(shù)(Kp)的計(jì)算(設(shè)平衡總壓為p0)
N2 ＋ 3H2 2NH3
n(平) a b c
p(分壓) eq \f(a,a＋b＋c) p0 eq \f(b,a＋b＋c) p0 eq \f(c,a＋b＋c) p0
Kp＝eq \f(?\f(c,a＋b＋c) p0?2,?\f(a,a＋b＋c) p0??\f(b,a＋b＋c) p0?3)。
(5)生成物的產(chǎn)率：實(shí)際產(chǎn)量占理論產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)。一般來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)化率越高，原料利用率越高，產(chǎn)率越高。
產(chǎn)率＝eq \f(產(chǎn)物實(shí)際質(zhì)量,理論產(chǎn)量)×100%
(6)混合物中某組分的百分含量＝eq \f(平衡量,平衡總量)×100%
（二）化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響因素
1．特殊條件的改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響
(1)純液體和固體濃度視為常數(shù)，它們的量的改變不會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)。但固體顆粒的大小導(dǎo)致接觸面積的大小發(fā)生變化，故影響反應(yīng)速率。但仍不影響平衡移動(dòng)。
(2)對(duì)于有固、液參加的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)不會(huì)影響其反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)。
(3)使用催化劑，反應(yīng)速率增大。但催化劑的改變不影響平衡移動(dòng)。
(4)充入“惰氣”對(duì)反應(yīng)速率和平衡的影響
①恒溫恒容，充入“惰氣”，不改變反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)。
②恒溫恒壓，充入“惰氣”導(dǎo)致體積增大(相當(dāng)于壓強(qiáng)減小，濃度減小)，故v正、v逆均減小，平衡向氣體分子數(shù)增多（氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)增大）的方向移動(dòng)。
2．突破化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志
(1)等——“正逆相等”(三種表述)。
①同一物質(zhì)(兩種表述)：v正＝v逆、斷鍵數(shù)＝成鍵數(shù)。
②不同物質(zhì)：eq \f(v正?X?,X的化學(xué)計(jì)量數(shù))＝eq \f(v逆?Y?,Y的化學(xué)計(jì)量數(shù))
(2)定——“變量不變，平衡出現(xiàn)”：如果一個(gè)量是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的(即變量)，當(dāng)其“不變”時(shí)反應(yīng)就達(dá)到平衡狀態(tài)，即“變量”不變可說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)。
(3)依Q(濃度商)與K關(guān)系判斷：若Q＝K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。
（三）化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像
1．速率——時(shí)間圖像
反應(yīng)mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0
2. 轉(zhuǎn)化率(或含量)——間圖像
反應(yīng)mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0
(1)圖甲表示壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響；
(2)圖乙表示溫度對(duì)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響；
(3)圖丙表示催化劑對(duì)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響，催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
3．恒壓(溫)線(xiàn)
反應(yīng)mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0
分析時(shí)可沿橫軸作一條平行于縱軸的虛線(xiàn)，即為等壓線(xiàn)或等溫線(xiàn)，然后分析另一條件變化對(duì)該反應(yīng)的影響。
4.“五看”分析圖像
一看面(明確縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義)
二看線(xiàn)(看清線(xiàn)的走向和變化趨勢(shì) )
三看點(diǎn)(起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn))
四看輔助線(xiàn)(如等溫線(xiàn)、等壓線(xiàn)、平衡線(xiàn))
五看量的變化( 如濃度變化、溫度變化)
1．（2023·海南?？凇そy(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）消除的反應(yīng)為：。下列說(shuō)法正確的是
A．正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能
B．平衡時(shí)升高溫度，v正增大，v逆減小
C．平衡常數(shù)
D．該反應(yīng)在任何溫度下都可自發(fā)進(jìn)行
【答案】D
【詳解】A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能，故A錯(cuò)誤；
B．平衡時(shí)升高溫度，正逆反應(yīng)速率均加快，故B錯(cuò)誤；
C．平衡常數(shù)等于生成物濃度的系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積之比；由方程式可知平衡常數(shù)，故C錯(cuò)誤；
D．反應(yīng)正向氣體分子數(shù)增加，△S＞0，且ΔH＜0，故△H-T△S＜0，與溫度無(wú)關(guān)，故反應(yīng)在任何溫度下都可自發(fā)進(jìn)行，故D正確；
故選：D。
2．（2023·河北邯鄲·統(tǒng)考三模）在某催化劑作用下，乙炔選擇性加成反應(yīng)C2H2(g)+H2(g)?C2H4(g) ΔHv(正)
C．
D．某溫度下平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率隨起始的增大而先增大后減小
【答案】B
【詳解】A．100℃時(shí)前5min平均化學(xué)反應(yīng)速率，A錯(cuò)誤；
B．C(g)為生成物，加入C(g)后，逆反應(yīng)速率增大，平衡逆向移動(dòng)，達(dá)新平衡前v(逆)>v(正)，B正確；
C．如圖得出信息，溫度越高，C的體積分?jǐn)?shù)越小，平衡逆向移動(dòng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以：，C錯(cuò)誤；
D．起始濃度A越大，越大，B的轉(zhuǎn)化率越大，所以溫度一定時(shí)，B的轉(zhuǎn)化率隨起始的增大而增大，D錯(cuò)誤；
故選B。
13．（2023·湖南長(zhǎng)沙·長(zhǎng)沙一中?？家荒＃mlX、Y混合氣體(物質(zhì)的量之比為1∶1)加入某容積可變的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：，保持一定溫度，改變壓強(qiáng)分別達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得不同壓強(qiáng)下氣體X的物質(zhì)的量濃度如表所示：
下列說(shuō)法正確的是
A．保持一定溫度，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)
B．當(dāng)壓強(qiáng)為3×106Pa時(shí)，此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為
C．2×105Pa時(shí)X的平衡轉(zhuǎn)化率大于5×105Pa時(shí)X的平衡轉(zhuǎn)化率
D．當(dāng)壓強(qiáng)為2×105Pa時(shí)，若再向體系中加入bmlY，重新達(dá)到平衡時(shí)，體系中氣體總物質(zhì)的量為
【答案】D
【分析】保持一定溫度、X(g)和Y(g)起始量相同，容積可變，結(jié)合表格中數(shù)據(jù)可知，在1×106Pa之前，增大壓強(qiáng)為原來(lái)的x倍，X的平衡濃度等于原來(lái)X平衡濃度的x倍，則1×106Pa之前增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，m+n=p，且Z一定為氣體；3×106Pa是1×106Pa的3倍，但X的平衡濃度的值比0.40的3倍小，說(shuō)明此時(shí)Z為非氣態(tài)。
【詳解】A．根據(jù)分析，1×106Pa之前增大壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，3×106Pa之后增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，A錯(cuò)誤；
B．當(dāng)壓強(qiáng)為3×106Pa時(shí)，Z為非氣態(tài)，故此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為，B錯(cuò)誤；
C．由上述分析可得，2×105Pa時(shí)X的平衡轉(zhuǎn)化率與5×105Pa時(shí)X的平衡轉(zhuǎn)化率相等，C錯(cuò)誤;
D．當(dāng)壓強(qiáng)為2×105Pa時(shí)，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，達(dá)到平衡時(shí)，體系共有aml氣體，再向體系中加入bmlY，重新達(dá)到平衡時(shí)，體系中氣體總物質(zhì)的量為，D正確;
故選D。
14．（2023·河北石家莊·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）乙烯可用于制備乙醇：。向10L某恒容密閉容器中通入2ml (g)和m ml (g)發(fā)生上述反應(yīng)，測(cè)得(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與投料比以及溫度的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A．
B．a(chǎn)、b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)
C．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的體系中，反應(yīng)從開(kāi)始到平衡的2min內(nèi)，
D．b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的體系中，m=1.8
【答案】D
【詳解】A．此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，b、c點(diǎn)的投料比相同，溫度低，平衡向著正向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率高。b的轉(zhuǎn)化率高，所以溫度低，A錯(cuò)誤：
B．此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，則平衡常數(shù)減小，則，B錯(cuò)誤；
C．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)，此時(shí)(g)與(g)的物質(zhì)的量相等，即，據(jù)圖中信息列三段式：
，容器容積為10L，反應(yīng)時(shí)間是2min，故，C錯(cuò)誤；
D．由a、b、c點(diǎn)可知，a、c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)相等，b、c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的體系起始通入的反應(yīng)物的物質(zhì)的量相等，將c點(diǎn)對(duì)應(yīng)體系列三段式：
，則，解得m=1.8，b、c點(diǎn)的X投料比相同，所以b點(diǎn)對(duì)應(yīng)體系中，m=1.8，D正確；
故答案選D。
15．（2023·遼寧沈陽(yáng)·統(tǒng)考二模）在起始溫度均為T(mén)℃、容積均為10L的密閉容器A(恒溫)、B(絕熱)中均加入和4mlCO，發(fā)生反應(yīng)。已知：、分別是正、逆反應(yīng)速率常數(shù)，，，A、B容器中的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是
A．Q點(diǎn)與P點(diǎn)的平衡常數(shù)大小為：
B．與濃度比為1∶1時(shí)，標(biāo)志此反應(yīng)已達(dá)平衡
C．T℃時(shí)，
D．用CO的濃度變化表示曲線(xiàn)N在0～100s內(nèi)的平均速率為
【答案】A
【分析】由圖可知，的轉(zhuǎn)化率在達(dá)到平衡時(shí)N比M高，又?HM，故，A正確；
B．與在任何時(shí)刻濃度比均為1∶1，B錯(cuò)誤；
C．T℃時(shí)的平衡轉(zhuǎn)化率為25%，根據(jù)平衡三段式可知，此時(shí)c(N2)=c(CO2)=ml/L=0.025ml/L，c(N2O)=ml/L=0.075ml/L，c(CO)= ml/L=0.375ml/L，故k=== ，故，C錯(cuò)誤；
D．在100s時(shí)，曲線(xiàn)N中的轉(zhuǎn)化率為10%，用CO的濃度變化表示曲線(xiàn)N在0～100s內(nèi)的平均速率為v(CO)==，D錯(cuò)誤。
故答案為：A。
16．（2023·上?！そy(tǒng)考高考真題）在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：，往密閉容器中以的比例通入兩種反應(yīng)物，其中15 min后A在四溫度下的轉(zhuǎn)化率如下表所示，且，則下列說(shuō)法正確的是
A．該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B．T溫度時(shí)()，A的轉(zhuǎn)化率是70%
C．溫度下，在15 min后繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，A的轉(zhuǎn)化率變大
D．溫度反應(yīng)15 min后，若 ml·L，則溫度時(shí)的平衡常數(shù)是4.5
【答案】D
【詳解】A．15 min后A在四溫度下的轉(zhuǎn)化率為單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率，該轉(zhuǎn)化率與速率有關(guān)，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，隨著溫度升高，速率加快，T1、T2溫度下15min未達(dá)平衡，T3、T4溫度下15min時(shí)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，為平衡轉(zhuǎn)化率，平衡轉(zhuǎn)化率隨升高溫度而減小，根據(jù)勒夏特列原理知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；
B．由A中分析和表格數(shù)據(jù)可知T溫度時(shí)()，A的轉(zhuǎn)化率大于70%，B錯(cuò)誤；
C．由A中分析可知T3溫度下15min時(shí)已經(jīng)達(dá)到平衡，在15 min后繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，A的轉(zhuǎn)化率不變，C錯(cuò)誤；
D．溫度反應(yīng)15 min后已建立該條件下的平衡，若 ml·L，設(shè)A、B的起始濃度分別為2c，c，A的轉(zhuǎn)化率為60%：
，
由題意知c-60%c=0.5，故c=ml/L，故，D正確；
故選D。
17．（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）向一恒容密閉容器中加入和一定量的，發(fā)生反應(yīng)：。的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比隨溫度的變化曲線(xiàn)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．
B．反應(yīng)速率：
C．點(diǎn)a、b、c對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)：
D．反應(yīng)溫度為，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
【答案】B
【詳解】A．一定條件下，增大水的濃度，能提高CH4的轉(zhuǎn)化率，即x值越小，CH4的轉(zhuǎn)化率越大，則，故A正確；
B．b點(diǎn)和c點(diǎn)溫度相同，CH4的起始物質(zhì)的量都為1ml，b點(diǎn)x值小于c點(diǎn)，則b點(diǎn)加水多，反應(yīng)物濃度大，則反應(yīng)速率：，故B錯(cuò)誤；
C．由圖像可知，x一定時(shí)，溫度升高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大，說(shuō)明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高平衡正向移動(dòng)，K增大；溫度相同，K不變，則點(diǎn)a、b、c對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)：，故C正確；
D．該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行時(shí)壓強(qiáng)發(fā)生改變，所以溫度一定時(shí)，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確；
答案選B。
18．（2022·天津·統(tǒng)考高考真題）向恒溫恒容密閉容器中通入2ml 和1ml ，反應(yīng)達(dá)到平衡后，再通入一定量，達(dá)到新平衡時(shí)，下列有關(guān)判斷錯(cuò)誤的是
A．的平衡濃度增大B．反應(yīng)平衡常數(shù)增大
C．正向反應(yīng)速率增大D．的轉(zhuǎn)化總量增大
【答案】B
【詳解】A．平衡后，再通入一定量，平衡正向移動(dòng)，的平衡濃度增大，A正確；
B．平衡常數(shù)是與溫度有關(guān)的常數(shù)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，B錯(cuò)誤；
C．通入一定量，反應(yīng)物濃度增大，正向反應(yīng)速率增大，C正確；
D．通入一定量，促進(jìn)二氧化硫的轉(zhuǎn)化，的轉(zhuǎn)化總量增大，D正確；
故選B。
19．（2022·天津·統(tǒng)考高考真題）向恒溫恒容密閉容器中通入2 ml 和1 ml ，反應(yīng)：達(dá)到平衡后，再通入一定量，達(dá)到新的平衡時(shí)，下列有關(guān)判斷不正確的是
A．的平衡轉(zhuǎn)化率增大B．的平衡濃度增大
C．反應(yīng)平衡常數(shù)不變D．正向反應(yīng)速率增大
【答案】A
【詳解】A．平衡后，再通入一定量，平衡正向移動(dòng)，但是的平衡轉(zhuǎn)化率減小，A錯(cuò)誤；
B．平衡后，再通入一定量，平衡正向移動(dòng)，的平衡濃度增大，B正確；
C．平衡常數(shù)是與溫度有關(guān)的常數(shù)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，C正確；
D．再通入一定量，反應(yīng)物濃度增大，正向反應(yīng)速率增大，D正確；
故選A。
20．（2022·海南·統(tǒng)考高考真題）某溫度下，反應(yīng)CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密閉容器中達(dá)到平衡，下列說(shuō)法正確的是
A．增大壓強(qiáng)，，平衡常數(shù)增大
B．加入催化劑，平衡時(shí)的濃度增大
C．恒容下，充入一定量的，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
D．恒容下，充入一定量的，的平衡轉(zhuǎn)化率增大
【答案】C
【詳解】A．該反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，正反應(yīng)速率增大的幅度大于逆反應(yīng)的，故v正> v逆，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但是因?yàn)闇囟炔蛔?，故平衡常?shù)不變，A不正確；
B．催化劑不影響化學(xué)平衡狀態(tài)，因此，加入催化劑不影響平衡時(shí)CH3CH2OH(g)的濃度，B不正確；
C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，H2O(g)的濃度增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，C正確；
D．恒容下，充入一定量的CH2=CH2 (g)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但是CH2=CH2 (g)的平衡轉(zhuǎn)化率減小，D不正確；
綜上所述，本題選C。
21．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）恒溫恒容的密閉容器中，在某催化劑表面上發(fā)生氨的分解反應(yīng)：，測(cè)得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時(shí)間的變化，如下表所示，下列說(shuō)法不正確的是
A．實(shí)驗(yàn)①，，
B．實(shí)驗(yàn)②，時(shí)處于平衡狀態(tài)，
C．相同條件下，增加氨氣的濃度，反應(yīng)速率增大
D．相同條件下，增加催化劑的表面積，反應(yīng)速率增大
【答案】C
【詳解】A．實(shí)驗(yàn)①中，0~20min，氨氣濃度變化量為2.4010-3ml/L-2.0010-3ml/L=4.0010-4ml/L，v(NH3)==2.0010-5ml/(L·min)，反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，v(N2)=v(NH3)=1.0010-5ml/(L·min)，A正確；
B．催化劑表面積大小只影響反應(yīng)速率，不影響平衡，實(shí)驗(yàn)③中氨氣初始濃度與實(shí)驗(yàn)①中一樣，實(shí)驗(yàn)③達(dá)到平衡時(shí)氨氣濃度為4.0010-4ml/L，則實(shí)驗(yàn)①達(dá)平衡時(shí)氨氣濃度也為4.0010-4ml/L，而恒溫恒容條件下，實(shí)驗(yàn)②相對(duì)于實(shí)驗(yàn)①為減小壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，氨氣濃度減小，因此實(shí)驗(yàn)②60min時(shí)處于平衡狀態(tài)，根據(jù)等效平衡可以判斷x

相關(guān)學(xué)案

相關(guān)學(xué)案更多

相關(guān)學(xué)案

相關(guān)學(xué)案 更多

相關(guān)學(xué)案更多