化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡是高考的必考內(nèi)容，是命題的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，常以科技前沿或化學(xué)史話或生產(chǎn)環(huán)保為試題情景，考查速率、平衡有關(guān)的計(jì)算、圖像圖表。在考查方式上更加偏向與模塊的融合，不再單一考查這章節(jié)的內(nèi)容，體現(xiàn)了知識(shí)的銜接性。側(cè)重考查學(xué)生的理解與辨析能力；從圖像中提取有效信息的能力；結(jié)合反應(yīng)原理進(jìn)行分析判斷、遷移應(yīng)用的能力；化學(xué)定量計(jì)算能力。預(yù)測(cè)2025年高考在這一專題的考點(diǎn)還是化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、碰撞理論、催化劑、反應(yīng)速率、平衡常數(shù)轉(zhuǎn)化率、多重平衡的選擇性，考查信息獲取與加工能力、讀圖能力、計(jì)算能力、概念理解與遷移能力、理論分析與文字表述能力?？疾樽兓^念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、宏觀辨識(shí)與微觀探析的學(xué)科素養(yǎng)。
【思維導(dǎo)圖】
【高分技巧】
1．影響化學(xué)反應(yīng)速率的外因
2．影響化學(xué)平衡的因素
3．化學(xué)平衡狀態(tài)的快速判斷法——“逆向相等，變量不變”
(1)“逆向相等”：反應(yīng)速率必須一個(gè)是正反應(yīng)的速率，一個(gè)是逆反應(yīng)的速率，且經(jīng)過換算后同一種物質(zhì)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等。
特別注意：同一反應(yīng)方向的反應(yīng)速率不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。
(2)“變量不變”：如果一個(gè)量是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的，當(dāng)不變時(shí)為平衡狀態(tài)；一個(gè)隨反應(yīng)的進(jìn)行保持不變的量，不能作為是否是平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。
(3)不能作為“標(biāo)志”的四種情況
①反應(yīng)組分的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。
②恒溫恒容下的體積不變的反應(yīng)，體系的壓強(qiáng)或總物質(zhì)的量不再隨時(shí)間而變化，如2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)。
③全是氣體參加的體積不變的反應(yīng)，體系的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再隨時(shí)間而變化，如2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)。
④全是氣體參加的反應(yīng)，恒容條件下體系的密度保持不變。
4．化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)拓展
(1)概念：對(duì)于一個(gè)基元反應(yīng)：αA＋βD===γG＋hH
其化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)數(shù)學(xué)表達(dá)式為：v＝kcα(A)cβ(D)
上式中的k稱為反應(yīng)速率常數(shù)又稱速率常數(shù)。
(2)k的物理意義：在一定的條件下(溫度、催化劑)，反應(yīng)物濃度為1 ml·L－1時(shí)的反應(yīng)速率。k與反應(yīng)物濃度無關(guān)。
= 1 \* GB3 ①反應(yīng)不同，k值不同。
= 2 \* GB3 ②同一反應(yīng)，溫度不同k值不同。
= 3 \* GB3 ③同一反應(yīng)，溫度一定時(shí)，有無催化劑k也是不同的。
= 4 \* GB3 ④不同反應(yīng)有不同的速率常數(shù)，速率常數(shù)與反應(yīng)溫度、反應(yīng)介質(zhì)(溶劑)、催化劑等有關(guān)，甚至?xí)S反應(yīng)器的形狀、性質(zhì)而異。與濃度無關(guān)，但受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響。
3.速率常數(shù)與平衡常數(shù)的關(guān)系
= 1 \* GB3 ①兩者的關(guān)系：對(duì)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(shí)
v正＝v逆，故K＝ eq \f(k正,k逆) 。
= 2 \* GB3 ②兩者的區(qū)別：①反應(yīng)速率常數(shù)通過量化化學(xué)反應(yīng)速率，來表示反應(yīng)的快慢；其影響因素包括溫度和反應(yīng)物性質(zhì)等。②平衡常數(shù)屬于平衡程度的標(biāo)志，表示反應(yīng)進(jìn)行的最大限度；平衡常數(shù)只受溫度的影響，而與反應(yīng)物的濃度無關(guān)。
5．速率與平衡計(jì)算模式——“三段式”
(1)步驟：書寫(寫出有關(guān)化學(xué)平衡的化學(xué)反應(yīng)方程式)→列變量(列出各物質(zhì)的起始、變化、平衡量)→計(jì)算(根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算)。
(2)模式：如反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A(yù)、B起始物質(zhì)的量(ml)分別為a、b，達(dá)到平衡后，A的消耗量為mx，容器容積為1 L。
mA(g)＋ nB(g) pC(g)＋ qD(g)
起始/ml a b 0 0
變化/ml mx nx px qx
平衡/ml a－mx b－nx px qx
①求平衡常數(shù)：K＝ eq \f(（px）p·（qx）q,（a－mx）m·（b－nx）n)
②求轉(zhuǎn)化率
轉(zhuǎn)化率＝ eq \f(某參加反應(yīng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化的量,某參加反應(yīng)的物質(zhì)起始的量) ×100%，如α(A)平＝ eq \f(mx,a) ×100%。
(建議用時(shí)：25分鐘)
1．(2025·上海市奉賢中學(xué)年高三期中)硫酰氯(SO2Cl2)常用作氯化劑和氯磺化劑，合成原理為SO2(g)＋Cl2 (g) SO2Cl2 (g) △H＜0。
(1)下列關(guān)于該反應(yīng)自發(fā)性的判斷正確的是_______。
A．高溫自發(fā)B．低溫自發(fā)C．任何溫度都自發(fā)D．任何溫度都不自發(fā)
(2)保持一定溫度，向體積為1.5L的恒容密閉容器中充入1.5ml SO2和1ml Cl2。
①下列說法能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是 。
A．SO2Cl2的體積分?jǐn)?shù)不再變化
B．混合氣體的密度不再變化
C．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化
D．v(SO2)=v(SO2Cl2)
②測(cè)得體系初始?jí)簭?qiáng)P0=72 MPa，達(dá)到平衡時(shí)體系壓強(qiáng)減小了14.4MPa。計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)K= 。(寫出計(jì)算過程)
③其他條件不變時(shí)，將起始投料改為3ml2和2ml Cl2，達(dá)到新平衡時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率將 。
A．增大 B．不變 C．減小
2．(2025·上海市奉賢中學(xué)高三上學(xué)期期中)1874年，Deacn提出可利用以下反應(yīng)實(shí)現(xiàn)HCl向Cl2的轉(zhuǎn)化： 。
(1)下列措施中既能提高HCl的平衡轉(zhuǎn)化率，又能縮短反應(yīng)時(shí)間的是_______。
A．升高溫度B．縮小體積以增大壓強(qiáng)
C．改變催化劑種類D．液化H2O (g)
(2)工業(yè)上使用CuO催化上述反應(yīng)，已知催化過程分為兩步，其中第一步反應(yīng)為
CuO+2HCl= CuCl2+H2O，則第二步反應(yīng)方程式為 。
3．(2025·上海市七寶中學(xué)高三期中考試)NH3是一種重要的工業(yè)原料在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。以鐵為主的催化劑在400~500℃和20~50MPa的條件下，由N2和H2合成氨?；卮鹣铝袉栴}：
(1)下列有關(guān)合成氨工業(yè)的說法中，正確的是___________
A．從合成塔出來的混合氣體，其中NH3只占15%，所以生產(chǎn)氨的工廠的效率很低
B．由于氨易液化，N2、H2是循環(huán)使用，所以總體來說氨的產(chǎn)率很高
C．依據(jù)勒夏特列原理，加熱是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
D．合成氨廠采用的壓強(qiáng)是20~50MPa，因?yàn)樵搲簭?qiáng)下鐵觸媒的活性最大
(2)該反應(yīng)放熱，但仍選擇較高溫度400~500℃，其原因是___________。
A．適當(dāng)提高NH3的合成速率B．適當(dāng)提高H2的轉(zhuǎn)化率
C．提高NH3的產(chǎn)率D．催化劑在500℃左右活性最大
(3)某溫度下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)達(dá)到平衡時(shí)，N2、H2和NH3物質(zhì)的量分別為4ml、2ml和4ml。保持溫度和壓強(qiáng)不變，對(duì)平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整，可使平衡右移的是___________。
A．均增加1mlB．均減半C．均減少1mlD．均加倍
4．(2025·上海市三林中學(xué)高三期中考試)在4 L恒容密閉容器中投入2 ml N2和5 ml H2發(fā)生合成氨反應(yīng)：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) (ΔH＜0)
(1)該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K= 。若在某條件下合成氨反應(yīng)2 min后達(dá)到平衡，H2變?yōu)?.8 ml·L?1，則這2 min內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率為v(NH3)= 。
(2)下列能說明合成氨反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是___________。
A．氣體密度不變
B．每斷裂3根H-H鍵，同時(shí)斷裂1根氮氮叁鍵
C．氣體總壓強(qiáng)不變
D．N2和NH3的分子數(shù)為1：2
(3)如圖為合成氨反應(yīng)速率(ν)與時(shí)間(t)關(guān)系的示意圖，由圖判斷，在t2時(shí)刻曲線發(fā)生變化的原因可能是 。
(4)若恒容通入He氣使容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，則合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率 (填：增大、減小、不變，不確定)。
5．(2025·上海市曹楊第二中學(xué)年高三上期中考試)鎂具有儲(chǔ)氫作用：523K，常壓下鎂和氫氣作用生成MgH2，在低壓或稍高溫下又能釋放氫。
Ⅰ. MgH2熱分解放出H2：MgH2(s)Mg(s)＋H2(g) ΔH＝+75kJ·ml?1。
(1)該反應(yīng)的能量變化如圖，反應(yīng)的活化能為 。
(2)提高H2平衡產(chǎn)率的措施有： 、 (任寫兩條)。
Ⅱ. MgH2水解制備H2：
(3) MgH2與H2O反應(yīng)制備H2的化學(xué)方程式 。
(4) MgH2與H2O反應(yīng)時(shí)，最初生成H2的速率很快，但隨后變得很緩慢，原因可能是： 。
6．(2025·上海復(fù)旦大學(xué)附屬中學(xué)高三化學(xué)期中等級(jí)性考試)CO2的資源化利用是實(shí)現(xiàn)“碳中和、碳達(dá)峰”的途徑。CO2合成甲醇的過程中涉及如下反應(yīng)：
反應(yīng)i．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝-49.4kJ·ml?1 ；
反應(yīng)ii．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41.2kJ·ml?1。
T℃時(shí)，向2L恒容、密閉容器中充入1ml CO2和4mlH2發(fā)生上述反應(yīng)。10min末已達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得容器中CO2的轉(zhuǎn)化率為90%，CO的物質(zhì)的量為0.3ml。
(1)0~10min內(nèi)，平均反應(yīng)速率v(CH3OH)= ml·L－1·min－1 。
(2)T℃時(shí)，反應(yīng)ⅱ的化學(xué)平衡常數(shù)K= 。(保留2位小數(shù))
(3)近日，我國(guó)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，在單原子Cu/ZrO2催化時(shí)，反應(yīng)ⅰ的歷程以及中間體與物質(zhì)的量之比隨時(shí)間變化圖如下：
第一步
第二步
第三步
下列說法正確的是___________。
A．任何溫度下，反應(yīng)ⅰ可自發(fā)進(jìn)行
B．用不同催化劑催化反應(yīng)可以改變反應(yīng)歷程，提高平衡轉(zhuǎn)化率
C．反應(yīng)歷程中，第二步反應(yīng)的活化能最高，是反應(yīng)的決速步驟
D．其他條件相同時(shí)，升高溫度時(shí)，三步反應(yīng)速率均加快
7．(2025·上海復(fù)旦大學(xué)附屬中學(xué)高三化學(xué)期中等級(jí)性考試)脫除汽車尾氣中NO和CO包括以下兩個(gè)反應(yīng)：
反應(yīng)ⅰ. 2NO+CON2O+CO2；
反應(yīng)ⅱ. N2O+CON2+CO2。
將恒定組成的NO和CO混合氣體通入不同溫度的反應(yīng)器，相同時(shí)間內(nèi)檢測(cè)物質(zhì)濃度，結(jié)果如圖。
(1)實(shí)驗(yàn)過程中，高于340℃后N2O濃度逐漸減小，試分析發(fā)生該變化的原因是 。
(2)450℃時(shí)，該時(shí)間段內(nèi)NO的脫除率= (保留2位有效數(shù)字，NO的脫除率)。
8．(2025·上海交通大學(xué)附屬中學(xué)高三期中考試)向容積為2L密閉容器中加入足量活性炭和NO，發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g)，NO和N2的物質(zhì)的量變化如下表所示。
(1)內(nèi)，以CO2表示的該反應(yīng)速v(CO2) ，最終達(dá)平衡的NO轉(zhuǎn)化率= 。
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式： ， ℃下的平衡常數(shù) 。
(3)保持溫度℃不變，向該2L密閉容器中加入該四種反應(yīng)混合物各2ml，該時(shí)刻，正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為：v正 (NO) v逆 (NO) (填“>”“”或“”、“”、“

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