【考綱點(diǎn)擊】
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(jì)算化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率(α)。2.了解反應(yīng)活化能的概念，了解催化劑的重要作用。3.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性及化學(xué)平衡的建立。4.掌握化學(xué)平衡的特征。了解化學(xué)平衡常數(shù)(K)的含義，能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。5.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對(duì)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。6.了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。
考點(diǎn)1　化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素

1.化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算方法
(1)公式法：v(B)＝＝
用上式進(jìn)行某物質(zhì)反應(yīng)速率計(jì)算時(shí)需注意以下幾點(diǎn)：
①濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì)，不適用于固體和純液體。
②化學(xué)反應(yīng)速率是某段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，而不是瞬時(shí)速率，且計(jì)算時(shí)取正值。
③對(duì)于可逆反應(yīng)，通常計(jì)算的是正、逆反應(yīng)抵消后的總反應(yīng)速率，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，總反應(yīng)速率為零。(注：總反應(yīng)速率也可理解為凈速率)
④如題目中投料量以物質(zhì)的量形式給出，一定要關(guān)注容器的容積。
(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)來說，則有＝＝＝。
利用比值法比較反應(yīng)速率的快慢一定要統(tǒng)一物質(zhì)、統(tǒng)一單位。
2.影響反應(yīng)速率的因素的易錯(cuò)點(diǎn)
(1)純液體、固體對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
在化學(xué)反應(yīng)中，純液體和固態(tài)物質(zhì)的濃度為常數(shù)，故不能用純液體和固態(tài)物質(zhì)的濃度變化來表示反應(yīng)速率，但是固態(tài)反應(yīng)物顆粒的大小是影響反應(yīng)速率的條件之一，如煤粉由于表面積大，燃燒就比煤塊快得多。
(2)“稀有氣體”對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
①恒容：充入“稀有氣體”總壓增大―→物質(zhì)濃度不變(活化分子濃度不變)―→反應(yīng)速率不變。
②恒壓：充入“稀有氣體”體積增大物質(zhì)濃度減小(活化分子濃度減小)反應(yīng)速率減小。


1.(2017·江蘇化學(xué)，10)H2O2分解速率受多種因素影響。實(shí)驗(yàn)測(cè)得70 ℃時(shí)不同條件下H2O2濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說法正確的是(　　)

A.圖甲表明，其他條件相同時(shí)，H2O2濃度越小，其分解速率越快
B.圖乙表明，其他條件相同時(shí)，溶液pH越小，H2O2分解速率越快
C.圖丙表明，少量Mn2＋存在時(shí)，溶液堿性越強(qiáng)，H2O2分解速率越快
D.圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，Mn2＋對(duì)H2O2分解速率的影響大
解析　A項(xiàng)，濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響是濃度越大，反應(yīng)速率越快，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，NaOH濃度越大，即pH越大，H2O2分解速率越快，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由圖可知，Mn2＋存在時(shí)，0.1 mol·L－1的NaOH時(shí)H2O2的分解速率比1 mol·L－1的NaOH時(shí)快，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由圖可知，堿性條件下，Mn2＋存在時(shí)，H2O2分解速率快，正確。
答案　D
2.(2016·課標(biāo)全國Ⅲ，27節(jié)選)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NO，形成酸雨、污染大氣，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝。
在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣，反應(yīng)溫度323 K，NaClO2溶液濃度為5×10－3 mol·L－1。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。
離子
SO
SO
NO
NO
Cl－
c/(mol·L－1)
8.35×10－4
6.87×10－6
1.5×10－4
1.2×10－5
3.4×10－3
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，脫硫反應(yīng)速率________脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是____________________________________________________________。
解析　由表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中SO的濃度大于NO的濃度，說明脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率。影響反應(yīng)速率的因素①內(nèi)因：反應(yīng)本身，②外因：溶液中對(duì)應(yīng)物質(zhì)的濃度——SO2、NO二者在水中溶解度差別較大。
答案　大于　二者溶解度不同或反應(yīng)的活化能不同

1.(2017·浙江4月選考)對(duì)水樣中溶質(zhì)M的分解速率影響因素進(jìn)行研究。在相同溫度下，M的物質(zhì)的量濃度(mol·L－1)隨時(shí)間(min)變化的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表：
　　　　時(shí)間
水樣　　　　
0
5
10
15
20
25
Ⅰ(pH＝2)
0.40
0.28
0.19
0.13
0.10
0.09
Ⅱ(pH＝4)
0.40
0.31
0.24
0.20
0.18
0.16
Ⅲ(pH＝4)
0.20
0.15
0.12
0.09
0.07
0.05
Ⅳ(pH＝4，含Cu2＋)
0.20
0.09
0.05
0.03
0.01
0
下列說法不正確的是(　　)
A.在0～20 min內(nèi)，Ⅰ中M的分解速率為0.015 mol·L－1·min－1
B.水樣酸性越強(qiáng)，M的分解速率越快
C.在0～25 min內(nèi)，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大
D.由于Cu2＋存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快
解析　分解速率＝M濃度的變化量/時(shí)間＝(起點(diǎn)濃度－時(shí)刻濃度)/時(shí)間，分解百分率＝(M濃度的變化量/起點(diǎn)濃度)。在0～20 min內(nèi)，Ⅰ中M的分解速率為(0.4－0.1) mol·L－1/20 min＝0.015 mol·L－1·min－1，A正確；Ⅰ和Ⅱ比較可以得出B結(jié)論正確；Ⅱ分解百分率＝0.24/0.4＝0.6，Ⅲ分解百分率＝0.15/0.2＝0.75，后者大，C正確；Ⅳ20分鐘內(nèi)M變化量為0.19 mol/L，Ⅰ中為0.3 mol/L，后者大，D錯(cuò)誤。
答案　D
2.碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3，簡稱DMC)是一種應(yīng)用前景廣泛的新材料，用甲醇、CO2在常壓、70～120 ℃和催化劑條件下合成DMC。相關(guān)反應(yīng)方程式為2CH3OH(g)＋CO2(g)CH3OCOOCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－15.5 kJ·mol－1
在密閉容器中按n(CH3OH)∶n(CO2)＝2∶1投料直接合成DMC，一定條件下，平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率如圖所示，則：

(1)v(A)、v(B)、v(C)由快到慢的順序?yàn)開______________________；
(2)K(A)、K(B)、K(C)由大到小的順序?yàn)開_____________________；
(3)下列能說明在此條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________。
A.2v正(CH3OH)＝v逆(CO2)
B.CH3OH與CO2的物質(zhì)的量之比保持不變
C.容器內(nèi)氣體的密度保持不變
D.各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持改變
解析　(1)由圖可知p2>p1，故pAvA。(2)K只與溫度有關(guān)，溫度相同，K值相等，故KA＝KB，又該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡左移，K值減小，故KA＝KB>KC。(3)A項(xiàng)v正＝v逆，可說明反應(yīng)達(dá)到平衡，v正(CH3OH)＝v逆(CH3OH)＝2v逆(CO2)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)投料時(shí)n(CH3OH)∶n(CO2)＝2∶1，反應(yīng)中消耗的CH3OH、CO2的物質(zhì)的量比為2∶1，故剩余n(CH3OH)∶n(CO2)＝2∶1，即n(CH3OH)∶n(CO2)＝2∶1為恒量，恒量不變不能說明平衡建立，錯(cuò)誤；C項(xiàng)ρ＝，該反應(yīng)中全部為氣體，故m不變，反應(yīng)為縮體反應(yīng)，在常壓下進(jìn)行時(shí)，容器體積縮小，故未達(dá)平衡時(shí)，V減小，ρ增大，ρ為變量，變量不變說明平衡建立，正確；D項(xiàng)各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為變量，變量不變說明平衡建立，但物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持改變，說明平衡未建立，錯(cuò)誤。
答案　(1)vC>vB>vA　(2)KA＝KB>KC　(3)C
3.(2019·山東泰安一模)資源化利用碳及其化合物具有重要意義。CO是高爐煉鐵的重要還原劑，煉鐵時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)有：
Ⅰ.Fe2O3(s)＋3C(s)2Fe(s)＋3CO(g)
ΔH＝＋489 kJ·mol－1
Ⅱ.Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)
ΔH＝－27 kJ·mol－1
Ⅲ.C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH＝172 kJ·mol－1
(1)T1 ℃，向某恒溫密閉容器中加入一定量的Fe2O3和C，發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，反應(yīng)達(dá)到平衡后，在t1時(shí)刻改變某條件，v(逆)隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如圖1所示，則t1時(shí)刻改變的條件可能是________(填序號(hào))。
a.保持溫度、體積不變，使用催化劑
b.保持體積不變，升高溫度
c.保持溫度不變，壓縮容器體積
d.保持溫度、體積不變，充入CO


(2)在一定溫度下，向某體積可變的恒壓(p總)密閉容器中加入1 mol CO2與足量的碳發(fā)生反應(yīng)Ⅲ，平衡時(shí)體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖2所示。
T ℃時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)下列說法不正確的是________(填序號(hào))。
a.氣體密度保持不變
b.2v正(CO2)＝v正(CO)
c.若保持其它條件不變?cè)俪淙氲润w積的CO2和CO，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
d.若保持其它條件不變?cè)俪淙胂∮袣怏w，v正、v逆均減小，平衡不移動(dòng)
e.若其他條件不變將容器體積壓縮至一半并維持體積不變，再次達(dá)平衡時(shí)壓強(qiáng)小于原平衡的2倍
解析　(1)由圖1分析知t1為平衡點(diǎn)，條件改變v逆增大后逐漸減小，可判斷出平衡發(fā)生了移動(dòng)，a錯(cuò)誤；但v逆與原平衡狀態(tài)相同，b錯(cuò)；由K＝c3(CO)可知溫度不變，K不變，平衡時(shí)c(CO)不變，v逆不變，故c、d正確。(2)a.平衡時(shí)，氣體密度不變，正確；b.由反應(yīng)Ⅲ可知2v(CO2)＝v(CO)，正確；c.原平衡時(shí)，CO、CO2的體積分?jǐn)?shù)相等，再充入等體積的CO2、CO，CO、CO2的體積分?jǐn)?shù)仍相等，平衡不移動(dòng)，錯(cuò)誤；d.再充入稀有氣體，恒壓容器，體積增大，各物質(zhì)濃度減小，v正、v逆減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，錯(cuò)誤；e.其他條件不變，將容器體積壓縮至一半的瞬間，壓強(qiáng)變?yōu)樵胶獾?倍，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氣體物質(zhì)的量減小，壓強(qiáng)減小，正確。
答案　(1)c、d　(2)c、d
題后悟道
利用“控制變量法”的解題策略

考點(diǎn)2　化學(xué)平衡及其影響因素

1.判斷平衡狀態(tài)的兩種方法
(1)動(dòng)態(tài)標(biāo)志v正＝v逆≠0
①同一物質(zhì)：v生成＝v消耗
②不同物質(zhì)：a.必須是異向速率；b.速率數(shù)值比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)比；
③v正或v逆不變
(2)靜態(tài)標(biāo)志：各種“變量”不變
①混合氣體中各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量、濃度不變
②混合氣體中各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù))不變
③溫度、壓強(qiáng)、密度、顏色不變
總之，若“變量”不變，則該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，若該量為“恒量”，則不能判斷。
④靜態(tài)標(biāo)志分析判斷平衡狀態(tài)要注意關(guān)注以下幾點(diǎn)：
a.關(guān)注反應(yīng)容器特點(diǎn)：恒容恒溫、恒壓恒溫、絕熱恒容
b.關(guān)注反應(yīng)本身特點(diǎn)：等體積還是非等體積反應(yīng)、反應(yīng)中是否有固體、反應(yīng)中只有一端有氣體
c.關(guān)注投料比：投料比是否等于化學(xué)計(jì)量數(shù)比
2.化學(xué)平衡移動(dòng)的判斷方法
(1)依據(jù)勒夏特列原理判斷：通過比較平衡破壞瞬時(shí)的正、逆反應(yīng)速率的相對(duì)大小來判斷平衡移動(dòng)的方向。
①若外界條件改變，引起v正＞v逆，則化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向(或向右)移動(dòng)；
②若外界條件改變，引起v正＜v逆，則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向(或向左)移動(dòng)；
③若外界條件改變，雖能引起v正和v逆變化，但變化后新的v′正和v′逆仍保持相等，則化學(xué)平衡沒有發(fā)生移動(dòng)。
(2)依據(jù)濃度商(Q)規(guī)則判斷：通過比較濃度商(Q)與平衡常數(shù)(K)的大小來判斷平衡移動(dòng)的方向。
①若Q＞K，平衡逆向移動(dòng)；
②若Q＝K，平衡不移動(dòng)；
③若Q＜K，平衡正向移動(dòng)。
3.不能用勒夏特列原理解釋的問題
(1)若外界條件改變后，無論平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)或向逆反應(yīng)方向移動(dòng)都無法減弱外界條件的變化，則平衡不移動(dòng)。
(2)催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，所以催化劑不會(huì)影響化學(xué)平衡。
(3)當(dāng)外界條件的改變對(duì)平衡移動(dòng)的影響與生產(chǎn)要求不一致時(shí)，不能用勒夏特列原理解釋。


1.(2019·江蘇化學(xué)，15)在恒壓、NO和O2的起始濃度一定的條件下，催化反應(yīng)相同時(shí)間，測(cè)得不同溫度下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖中實(shí)線所示(圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)。下列說法正確的是(　　)

A.反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)的ΔH>0
B.圖中X點(diǎn)所示條件下，延長反應(yīng)時(shí)間能提高NO轉(zhuǎn)化率
C.圖中Y點(diǎn)所示條件下，增加O2的濃度不能提高NO轉(zhuǎn)化率
D.380 ℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4 mol·L－1，NO平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡常數(shù)K>2 000
解析　A項(xiàng)，實(shí)線表示不同溫度下相同時(shí)間內(nèi)NO的轉(zhuǎn)化率，虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率，由題圖知，隨著溫度升高，NO的平衡轉(zhuǎn)化率減小，即溫度升高，反應(yīng)2NO＋O22NO2的平衡逆向移動(dòng)，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔHK3，容器1和容器2中溫度相同，投料量不同，平衡時(shí)p22c1，c1>c3，故c2>2c3，假設(shè)容器2中投入2 mol SO3且保持容器2和容器3的反應(yīng)溫度相同，則兩容器中的反應(yīng)達(dá)到的平衡完全等效，則有α2(SO3)＋α3(SO2)＝1，現(xiàn)在相當(dāng)于對(duì)容器2加壓并降低溫度，該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，加壓、降溫均會(huì)使平衡正向移動(dòng)，則α2(SO3)減小，所以α2(SO3)＋α3(SO2)vb>vc，結(jié)合沉積碳的生成速率方程v＝k·p(CH4)·[p(CO2)]－0.5，在p(CH4)相同時(shí)，隨著p(CO2)增大，反應(yīng)速率逐漸減慢，即可判斷：pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)。
答案　(1)＋247　A　
(2)①劣于　相對(duì)于催化劑X，催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大，積碳反應(yīng)的速率小；而消碳反應(yīng)活化能相對(duì)小，消碳反應(yīng)速率大　AD　②pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)
2.[2019·天津理綜，10Ⅱ(2)(3)(4)]將SiCl4氫化為SiHCl3有三種方法，對(duì)應(yīng)的反應(yīng)依次為：
①SiCl4(g)＋H2(g)SiHCl3(g)＋HCl(g)　ΔH1＞0
②3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)4SiHCl3(g)　ΔH2＜0
③2SiCl4(g)＋H2(g)＋Si(s)＋HCl(g)3SiHCl3(g)　ΔH3

(2)已知體系自由能變?chǔ)＝ΔH－TΔS，ΔG＜0時(shí)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。三個(gè)氫化反應(yīng)的ΔG與溫度的關(guān)系如圖1所示，可知：反應(yīng)①能自發(fā)進(jìn)行的最低溫度是________；相同溫度下，反應(yīng)②比反應(yīng)①的ΔG小，主要原因是____________________________________________________________
____________________________________________________________。
(3)不同溫度下反應(yīng)②中SiCl4轉(zhuǎn)化率如圖2所示。下列敘述正確的是________(填序號(hào))。
a.B點(diǎn)：v正＞v逆 b.v正：A點(diǎn)＞E點(diǎn)
c.反應(yīng)適宜溫度：480～520 ℃
(4)反應(yīng)③的ΔH3＝________(用ΔH1，ΔH2表示)。溫度升高，反應(yīng)③的平衡常數(shù)K________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
解析　(2)ΔGc2－2.75，故c2b>c。②同一投料比時(shí)T越高，α(CO)越小，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
答案　(1)D　(2)0.6?。健?3)①a＞b＞c
②溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，α(CO)減小，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
2.(2019·大聯(lián)盟教育二模)(1)373 K時(shí)，向1 L密閉容器中充入2 mol CO2和一定量H2的混合氣體，發(fā)生反應(yīng)CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＜0，兩種氣體的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與起始的物質(zhì)的量之比的關(guān)系如圖所示：

①能表示CO2的平衡轉(zhuǎn)化率的曲線是________(填“L1”或“L2”)，a的值是________。
②已知該溫度下b＝0.5，則化學(xué)平衡常數(shù)K＝________。
③反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，某一時(shí)刻的瞬時(shí)速率計(jì)算公式如下：正反應(yīng)速率為v正＝k正·ca(A)·cb(B)；逆反應(yīng)速率為v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，其中k正、k逆為速率常數(shù)。合成甲醇的反應(yīng)在上述條件下k正∶k逆＝________。
(2)一定溫度下，向1 L密閉容器中充入2 mol CO2和6 mol H2的混合氣體，發(fā)生反應(yīng)CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，如圖是該反應(yīng)平衡常數(shù)的pK(pK＝－lg K)與溫度的變化關(guān)系圖。

A點(diǎn)的數(shù)值為________(已知lg3＝0.5)，當(dāng)升溫到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，A點(diǎn)可能變化為________點(diǎn)。
解析　(1)①當(dāng)＝時(shí)，二者的轉(zhuǎn)化率相同。繼續(xù)加CO2、αCO2減小，故L2表示CO2的平衡轉(zhuǎn)化率。②充入CO2的物質(zhì)的量為2 mol，由a＝知此時(shí)充入H2的物質(zhì)的量為6 mol，

故K＝＝＝
③當(dāng)反應(yīng)建立平衡時(shí)v正＝v逆，即v正＝k正c(CO2)·c3(H2)＝v逆＝k逆·c(CH3OH)·c(H2O)
k正∶k逆＝＝K＝
(2)373 K時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝，pK＝－lg＝1.5
放熱反應(yīng)升溫時(shí)平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，K值減小，pK值增大，故A點(diǎn)可能變化為C、D。
答案　(1)①L2　?、凇、邸?2)1.5　C、D
題后悟道
化學(xué)平衡圖像的解題模型

題組二　根據(jù)圖像選擇最佳反應(yīng)條件
3.(2016·全國卷Ⅱ節(jié)選)以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學(xué)方程式如下：
①C3H6(g)＋NH3(g)＋O2(g)===C3H3N(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－515 kJ·mol－1
②C3H6(g)＋O2(g)===C3H4O(g)＋H2O(g)　ΔH＝－353 kJ·mol－1
丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與的關(guān)系如圖所示。由圖可知，最佳約為________。

解析　由圖可知，當(dāng)＝1時(shí)，丙烯腈的產(chǎn)率最高，而丙烯醛的產(chǎn)率已趨近于0，如果再增大，丙烯腈的產(chǎn)率反而降低，故最佳約為1。
答案　1
4.用催化轉(zhuǎn)化裝置凈化汽車尾氣，裝置中涉及的反應(yīng)之一為2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。探究上述反應(yīng)中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系，得到如圖所示的曲線。催化裝置比較適合的溫度和壓強(qiáng)是________。

解析　從圖中看出400 K，1 MPa時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率已比較高。結(jié)合再加壓，動(dòng)力能源成本較高，故選400 K、1 MPa。
答案　400 K、1 MPa
題組三　解釋圖像的變化趨勢(shì)
5.6NO(g)＋4NH3(g)5N2(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 807.0 kJ·mol－1；NO和NH3在Ag2O催化劑表面的反應(yīng)活性隨溫度的變化曲線見下圖。

隨著反應(yīng)溫度的進(jìn)一步升高，在有氧的條件下NO的轉(zhuǎn)化率明顯下降的可能原因是____________________________________________________________。
解析　可逆反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的變化一般可以從平衡移動(dòng)的角度去分析，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度反應(yīng)更有利于向逆反應(yīng)方向進(jìn)行；也可從高溫條件下會(huì)發(fā)生4NH3＋5O2===4NO＋6H2O副反應(yīng)，使NO轉(zhuǎn)化率降低。
答案　①溫度升高， 平衡逆向移動(dòng)
②有氧條件下，高溫發(fā)生4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，生成NO
6.NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。在氨氣足量的情況下，不同c(NO2)/c(NO)、不同溫度對(duì)脫氮率的影響如圖所示(已知氨氣催化還原氮氧化物的正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，請(qǐng)回答溫度對(duì)脫氮率的影響：____________________________________________________________。

解析　根據(jù)圖示信息：300 ℃之前，溫度升高脫氮率逐漸增大；300 ℃之后，溫度升高脫氮率逐漸減小。說明300 ℃之前，反應(yīng)未平衡，反應(yīng)向右進(jìn)行，脫氮率增大；300 ℃時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后，升溫平衡逆向移動(dòng)，脫氮率減小。
答案　300 ℃前反應(yīng)未達(dá)平衡，300 ℃后升溫平衡逆向移動(dòng)，脫氮率減小
考點(diǎn)5　基元反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率常數(shù)

1.基元反應(yīng)
基元反應(yīng)又稱為簡單反應(yīng)。是指反應(yīng)中反應(yīng)物一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng)，沒有中間產(chǎn)物。
2.速率方程
基元反應(yīng)的反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度計(jì)量數(shù)冪的乘積成正比。
如A→產(chǎn)物v＝kc(A)　A＋B→產(chǎn)物v＝kc(A)c(B)
2A→產(chǎn)物v＝kc2(A)
3.速率常數(shù)
上述速率方程中的k即為速率常數(shù)。影響因素：溫度、催化劑，與反應(yīng)濃度無關(guān)
4.應(yīng)用
反應(yīng)速率的比較與計(jì)算，k值的計(jì)算。


1.(1)[2018·全國Ⅰ，28(3)]對(duì)于反應(yīng)2N2O5(g)―→4NO2(g)＋O2(g)，R.A.Ogg提出如下反應(yīng)歷程：
第一步　N2O5NO2＋NO3　　　　　快速平衡
第二步　NO2＋NO3―→NO＋NO2＋O2 慢反應(yīng)
第三步　NO＋NO3―→2NO2 快反應(yīng)
其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是________(填標(biāo)號(hào))。
A.v(第一步的逆反應(yīng))>v(第二步反應(yīng))
B.反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3
C.第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效
D.第三步反應(yīng)活化能較高
解析　A對(duì)：第一步反應(yīng)快速平衡，說明正、逆反應(yīng)速率很大，極短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到平衡。C對(duì)：第二步反應(yīng)慢，說明有效碰撞次數(shù)少。B錯(cuò)：由題給三步反應(yīng)可知，反應(yīng)的中間產(chǎn)物有NO3和NO。D錯(cuò)：反應(yīng)快，說明反應(yīng)的活化能較低。
答案　AC
(2)(2018·全國Ⅲ)對(duì)于反應(yīng)2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)，采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑，在323 K和343 K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。

比較a、b處反應(yīng)速率大?。簐a________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反應(yīng)速率v＝v正－v逆＝k正x2SiHCl3－k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，計(jì)算a處的＝________(保留1位小數(shù))。
解析　溫度越高，反應(yīng)速率越大，a點(diǎn)所在曲線對(duì)應(yīng)的溫度高于b點(diǎn)所在曲線對(duì)應(yīng)的溫度，所以a點(diǎn)反應(yīng)速率大于b點(diǎn)反應(yīng)速率。a點(diǎn)所在曲線達(dá)到平衡時(shí)，v正＝v逆，即k正x2SiHCl3＝k逆xSiH2Cl2xSiCl4，從題圖上可知a點(diǎn)所在曲線平衡時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率為22%，設(shè)投入SiHCl3 y mol，則根據(jù)三段式法得

代入k正x2SiHCl3＝k逆xSiH2Cl2xSiCl4得，k正0.782＝k逆0.112，＝　①
在a處SiHCl3的轉(zhuǎn)化率為20%，根據(jù)三段式法得

則＝＝×，將①代入計(jì)算得出v正/v逆≈1.3。
答案　大于　1.3
2.(1)(2015·課標(biāo)全國Ⅰ，28節(jié)選)碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途?；卮鹣铝袉栴}：
Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g)H2(g)＋I(xiàn)2(g)在716 K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表：
t/min
0
20
40
60
80
120
x(HI)
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x(HI)
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正＝k正x2(HI)，逆反應(yīng)速率為v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為______________________(以K和k正表示)。若k正＝0.002 7 min－1，在t＝40 min時(shí)，v正＝________min－1。
解析　到達(dá)平衡時(shí)，v正＝v逆，即k正x2(HI)＝k逆x(H2)x(I2)，k逆＝k正·＝k正/K，在t＝40 min時(shí)，x(HI)＝0.85，v正＝k正x2(HI)＝0.002 7 min－1×(0.85)2＝1.95×10－3 min－1。
答案　　1.95×10－3
(2)(2016·海南化學(xué)，16)順－1，2－二甲基環(huán)丙烷和反－1，2－二甲基環(huán)丙烷可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化：

該反應(yīng)的速率方程可表示為：v(正)＝k(正)c(順)和v(逆)＝k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定溫度時(shí)為常數(shù)，分別稱作正、逆反應(yīng)速率常數(shù)。回答下列問題：
已知：t1溫度下，k(正)＝0.006 s－1，k(逆)＝0.002 s－1，該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)值K1＝________；該反應(yīng)的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，則ΔH________0(填“小于”“等于”或“大于”)。
解析　根據(jù)v(正)＝k(正)c(順)，k(正)＝0.006 s－1，則v(正)＝0.006 c(順)，v(逆)＝k(逆)c(反)，k(逆)＝0.002 s－1，v(逆)＝k(逆)c(反)＝0.002 c(反)，化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等，則0.006 c(順)＝0.002 c(反)，K＝c(反)/c(順)＝0.006÷0.002＝3；該反應(yīng)的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，說明斷鍵吸收的能量小于成鍵釋放的能量，即該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則ΔH小于零。
答案　3　小于

1.(2019·大教育聯(lián)盟二模)在反應(yīng)H2(g)＋2ICl(g)2HCl(g)＋I(xiàn)2(g)中，反應(yīng)速率方程為v＝k·cn(H2)·cm(ICl)(其中，k為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)，m、n為反應(yīng)級(jí)數(shù))。某溫度下，測(cè)得速率與濃度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：
實(shí)驗(yàn)
c(H2)/mol·L－1
c(ICl)/mol·L－1
v/(mol·L－1·min－1)
Ⅰ
0.10
0.10
2.0×10－4
Ⅱ
0.20
0.10
4.0×10－4
Ⅲ
0.10
0.30
6.0×10－4
(1)該反應(yīng)的總級(jí)數(shù)(n＋m)為________。
(2)如果化學(xué)反應(yīng)分步進(jìn)行，由較慢的一步反應(yīng)控制總反應(yīng)速率。研究工作者對(duì)上述反應(yīng)提出如下4個(gè)可能的歷程：
A.2ICl(g)＋H2(g)2HCl(g)＋I(xiàn)2(g)
B.H2(g)＋I(xiàn)Cl(g)HI(g)＋HCl(g)(慢)，HI(g)＋I(xiàn)Cl(g)HCl(g)＋I(xiàn)2(g)(快)
C.H2(g)＋I(xiàn)Cl(g)HI(g)＋HCl(g)(快)，HI(g)＋I(xiàn)Cl(g)HCl(g)＋I(xiàn)2(g)(慢)
D.H2(g)＋I(xiàn)Cl(g)HClI(g)＋H(g)(慢)，H(g)＋I(xiàn)Cl(g)HCl(g)＋I(xiàn)(g)(快)，HClI(g)HCl(g)＋I(xiàn)(g)(快)，I(g)＋I(xiàn)(g)I2(g)(快)
上述歷程中，可能是________(填字母)。
(3)慢反應(yīng)的活化能________快反應(yīng)的活化能(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)在該溫度下，向2 L恒容密閉容器中充入1.6 mol H2(g)和2 mol ICl(g)發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)體系中c(HCl)＝0.8 mol·L－1時(shí)，該反應(yīng)速率v＝________ mol·L－1·min－1。
解析　(1)由表中數(shù)據(jù)分析知v＝k·c(H2)·c(ICl)，故n＝1，m＝1，n＋m＝2；(2)由于較慢的反應(yīng)控制總反應(yīng)速率，又反應(yīng)速率方程為v＝k·c(H2)·c(ICl)，可知H2、ICl為慢反應(yīng)中的反應(yīng)物且計(jì)量系數(shù)均為1，故上述歷程可能為B、D。(3)慢反應(yīng)活化能大，活化分子百分?jǐn)?shù)小，有效碰撞次數(shù)少。
(4)由三段式知

v＝k×0.4×0.2＝0.08k
由實(shí)驗(yàn)Ⅰ知v＝k×0.1×0.1＝2.0×10－4，k＝2.0×10－2
v＝2.0×10－2×0.08＝1.6×10－3(mol·L－1·min－1)
答案　(1)2　(2)B、D　(3)大于　(4)1.6×10－3
2.(2019·山東威海二模)(1)對(duì)于反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反應(yīng)歷程如下：
第一步：2NO(g)N2O2(g)(快速平衡)
第二步：N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)(慢反應(yīng))
其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡，第一步反應(yīng)中：v正＝k1正·c2(NO)，v逆＝k1逆·c(N2O2)，k1正、k1逆為速率常數(shù)，僅受溫度影響。下列敘述正確的是________(填標(biāo)號(hào))
A.整個(gè)反應(yīng)的速率由第一步反應(yīng)速率決定
B.同一溫度下，平衡時(shí)第一步反應(yīng)的k1正/k1逆越大，反應(yīng)正向程度越大
C.第二步反應(yīng)速率低，因而轉(zhuǎn)化率也低
D.第二步反應(yīng)的活化能比第一步反應(yīng)的活化能高
(2)汽車排氣管裝有的三元催化裝置，可以消除CO、NO等的污染，反應(yīng)機(jī)理如下：
Ⅰ：NO＋Pt(s)===NO(*)　[Pt(s)表示催化劑，NO(*)表示吸附態(tài)NO，下同]
Ⅱ：CO＋Pt(s)===CO(*)
Ⅲ：NO(*)===N(*)＋O(*)
Ⅳ：CO(*)＋O(*)===CO2＋2Pt(s)
Ⅴ：N(*)＋N(*)===N2＋2Pt(s)
Ⅵ：NO(*)＋N(*)===N2O＋2Pt(s)
尾氣中反應(yīng)物及生成物濃度隨溫度的變化關(guān)系如下圖。

①330 ℃以下的低溫區(qū)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是
____________________________________________________________。
②反應(yīng)V的活化能________反應(yīng)Ⅵ的活化能(填“＜”、“＞”或“＝”)，理由是____________________________________________________________
____________________________________________________________。
解析　(1)A項(xiàng)，反應(yīng)的反應(yīng)速率取決于慢反應(yīng)，即第二步反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，v正＝k1正·c2(NO)，v逆＝k1逆·c(N2O2)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，v正＝v逆，故k1正c2(NO)＝k1逆·c(N2O2)，＝＝K，K越大，反應(yīng)正向進(jìn)行的程度越大，正確；C項(xiàng)，第二步反應(yīng)為慢反應(yīng)，為限速反應(yīng)，但反應(yīng)時(shí)間較長，則反應(yīng)物轉(zhuǎn)化量大，轉(zhuǎn)化率高，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，慢反應(yīng)的活化能大，正確。答案為B、D。(2)①由圖可知反應(yīng)物為CO、NO，生成物為CO2，330 ℃以下為N2O，330 ℃以上為N2。故低溫區(qū)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO＋2NOCO2＋N2O。②由圖知330 ℃以下生成N2O的選擇性高，說明此條件下反應(yīng)Ⅵ的反應(yīng)速率快，故活化能小，小于反應(yīng)Ⅴ的活化能。
答案　(1)B、D
(2)①CO＋2NOCO2＋N2O?、冢尽∩蒒2O的選擇性高，說明反應(yīng)Ⅵ的化學(xué)反應(yīng)速率大，該反應(yīng)的活化能就小

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