专题八化学反应速率和化学平衡五年高考
浙江省2021年高考化学真题分类汇编专题07：化学平衡 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 (共1题；共6分) 1. （6分）大气中的SO2是造成酸雨的主要污染物．最新研究表明，[N（CH3）4]2SO4（s）能与SO2进行如下可逆反应，使其可能成为绿色的SO2吸收剂[N（CH3）4]2SO4（s）+SO2（g）?[N（CH3）4]2S2O6（s）△H＜0则用[N（CH3）4]2SO4（s）吸收SO2的适宜条件为（） A . 高温高压 B . 低温高压 C . 高温低压 D . 低温低压 二、多选题 (共1题；共4分) 2. （4分）下列做法的目的与反应速率有关的是（） A . 用冰箱冷藏食物 B . 在糖果制作过程中添加着色剂 C . 向食盐中添加碘酸钾 D . 在化学反应中加入合适的催化剂 三、实验探究题 (共2题；共30分) 3. （15.0分） (2018高二上·广安期末) 某探究性学习实验小组做了如下实验： 实验一：利用H2C2O4 溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：
A29320.0250.13t1 B T120.0230.1V18 C31320.02V20.15t1（1）通过实验A、B，可探究出________ (填外部因素)的改变对反应速率的影响，其中V1=________，T1=________；通过实验________可探究出温度变化对化学反应速率的影响。 （2）若t1＜8，则由此实验可以得出的结论是________；利用实验B 中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)= ________。 （3）实验二：探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。 实验步骤： （a）检查装置的气密性后，添加药品； （b）反应开始后，每隔1min 记录一次生成H2的体积； （c）将所记录的数据转化为曲线图(上图乙)。 根据反应的图像(图乙)分析：0-lmin盐酸与镁反应比1-2min反应快的原因：________。 （4）对照实验：用20mL 水代替酸进行实验。 实验现象：当水滴入锥形瓶中，注射器的活塞________(填“会”或“不会”)向右移动。 问题分析：针对上述现象，上图中气体发生装置是否合理：________(填“合理”或“不合理”)若合理，则忽略下问；若不合理，请改进上述装置使其变成合理的装置图：________ (用必要的文字或装置图进行回答)。 4. （1 5.0分）碳、氮、硫是中学化学重要的非金属元素，在工农业生产中有广泛的应用。 （1） 用于发射“天宫一号”的长征二号火箭的燃料是液态偏二甲肼（CH3）2N－NH2，氧化剂是液态四氧化二氮。二
化学平衡 1．（08年全国理综I ·11）已知：4NH 4(g)＋5O 2(g) = 4NO(g)＋6H 2O(g)，ΔH=－1025kJ ·mol －1 ，该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不． 正确．． 的是C 2．（08年全国理综II ·13）在相同温度和压强下，对反应 CO 2 ( g ) + H 2 ( g ) CO(g ) + H 2O( g ）进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下 表： 上述四种情况达到平衡后， n ( CO ）的大小顺序是 A A ．乙＝丁＞丙＝甲 B ．乙＞丁＞甲＞丙 物质 物质的量 实验 CO 2 H 2 CO H 2O 甲 a mol a mol 0 mol 0 mol 乙 2a mol a mol 0 mol 0 mol 丙 0 mol 0 mol a mol a mol 丁 a mol 0 mol a mol a mol C ． D ． 1200℃ N O 含量 时间 1000℃ N O 含量 时间 1000℃ 催化剂 1000℃ 无催化剂 N O 含量 时间 10×105Pa 1×105Pa A ． B ． N O 含量 时间 1000℃ 1200℃
C ．丁＞乙＞丙＝甲 D ．丁＞丙＞乙＞甲 3．（08年天津理综·8）对平衡CO 2（g ） CO 2（aq ） .△H =-19.75kJ·mol － 1，为增大 二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是D A ．升温增压 B ．降温减压 C ．升温减压 D ．降温增压 4．（08年山东理综·14）高温下，某反应达到平衡，平衡常数) H ()CO () O H ()CO (222c c c c K ??=。恒容 时，温度升高，H 2浓度减小。下列说法正确的是A A ．该反应的焓变为正值 B ．恒温恒容下，增大压强，H 2浓度一定减小 C ．升高温度，逆反应速率减小 D ．该反应的化学方程式为CO ＋H 2O CO 2＋H 2 5．（08年宁夏理综·12）将固体NH 4I 置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应： ①NH 4I(s) NH 3(g)＋HI(g)；②2HI(g) H 2(g)＋I 2(g) 达到平衡时，c (H 2)=0.5mo l ·L -1，c (H I )=4mo l ·L -1，则此温度下反应①的平衡常数为C A ．9 B ．16 C ．20 D ．25 6．（08年四川理综·8）在密闭容器中进行如下反应：H 2(g) ＋I 2(g) 2HI(g)，在温度T 1和T 2时，产物的量与反应时 间的关系如下图所示．符合图示的正确判断是D A ．T 1＞T 2，ΔH ＞0 B ．T 1＞T 2，ΔH ＜0 C ．T 1＜T 2，ΔH ＞0 D ．T 1＜T 2，ΔH ＜0 7．（08年广东理基·36）对于反应2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g)能增大正反应速率的措施是 A ．通入大量O 2 B ．增大容器容积 C ．移去部分SO 3 D ．降低体系温度 8．（08年广东化学·8）将H 2(g)和Br 2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应H 2（g ）+Br 2(g) 2HBr （g ）△H ＜0，平衡时Br 2(g)的转化率为a ；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br 2(g)的转化率为b 。a 与b 的关系是A 催化剂 高温 T 1碘化氢的量 时 间 T 2
等效平衡原理及练习 一、等效平衡概念 等效平衡是指在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达平衡后，任何相同组分的体积分数或物质的量分数均相等的平衡。 在等效平衡中，有一类特殊的平衡，不仅任何相同组分X的含量（体积分数、物质的量分数）均相同，而且相同组分的物质的量均相同，这类等效平衡又称为同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。 如，常温常压下，可逆反应： 2SO2 + O2 2SO2 ①2mol 1mol 0mol ②0mol 0mol 2mol ③0.5mol 0.25mol 1.5mol ①从正反应开始，②从逆反应开始，③从正逆反应同时开始，由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算为①)，因此三者为等效平衡 二、等效平衡规律 判断是否建立等效平衡，根据不同的特点和外部条件，有以下几种情况： ①在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，通过化学计量数计算，把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量，若保持其数值相等，则两平衡等效。此时，各组分的浓度、反应速率等分别与原平衡相同，亦称为同一平衡。 ②在恒温、恒容条件下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，通过化学计量数计算，把投料量换算成与原投料量同一则物质的物质的量，只要物质的量的比值与原平衡相同则两平衡等效。此时，各配料量不同，只导致其各组分的浓度反应速率等分别不同于原平衡，而各组分的百分含量相同。 ③在恒温、恒压下，不论反应前后气体分子数是否发生改变，改变起始时加入物质的物质的量，根据化学方程式的化学计量数换算
可逆反应三段式在化学反应速率与平衡计算中的应用 【方法概述】 三段式法是化学平衡计算的最基本方法，根据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量，再根 据要求进行相关计算。使用该方法时需注意写在各行中的物理量需保持一致。 【方法应用】 【例】把3molA和 2.5molB混合，充入2L密闭容器中，发生下列反应： 3A（g）+B（g）→xC（g）+2D（g） 经5秒钟反应达到平衡，生成1molD，并测得C的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1，则此反应中B的转 化率为，C的化学计量数x为，A的平衡浓度为。 [分析] 在反应方程式下用“三段式”列出各物质的开始、转化、平衡的量 3A（g）+B（g）→xC（g）+2D（g） 开始物质的量3mol 2.5mol 0 0 转化的物质的量 1.5mol 0.5 mol 1mol 平衡时物质的量 1.5mol 2 mol 1mol 1mol 由D的生成量，根据方程式可计算出A、B的转化量分别为1.5mol、0.5mol。 所以，B的转化率为0.5/2.5=20%。 由题意，D的反应速率为1mol/（2L·5s）=0.1mol·L-1·s-1 根据C、D的平均反应速率之比等于化学计量数比，可得x=2。 根据平衡时A的物质的量，A的平衡浓度为 1.5mol/2L=0.75mol/L。 【及时训练】 1、X、Y、Z 为三种气体，把 amolX 和 bmolY 充入一密闭容器中，发生反应 X+2Y 2Z，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)+n(Y)=n(Z)，则Y的转化率为（） a + b （2a+b）（2a+b） a + b A. 5 ?100% B. 5b ?100% C. 5 ?100% D. 5a ?100% 2、在一定条件下，将 N2、H2混合气体 100mL 通人密闭容器内，达到平衡时，容器内的压强比反应前减小 1/5，有测得此时混合气体的平均相对分子质量为 9。试求： ⑴原混合气中N2的体积是_______毫升； ⑵H2的转化率是_______%。 【参考答案】 1.B 2. 20；37.5
专题09 反应速率、化学平衡 1．[2019江苏]在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是 A．反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH>0 B．图中点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率 C．图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率 D．380℃下，c起始(O2)=5.0×10?4 mol·L?1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数>2000 【答案】BD 【解析】A.随温度升高NO的转化率先升高后降低，说明温度较低时反应较慢，一段时间内并未达到平衡，分析温度较高时，已达到平衡时的NO转化率可知，温度越高NO转化率越低，说明温度升高平衡向逆方向移动，根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应，?H<0，故A错误； B.根据上述分析，点时，反应还未到达平衡状态，反应正向进行，所以延长反应时间能提高NO的转化率，故B正确； C.Y点，反应已经达到平衡状态，此时增加O2的浓度，使得正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，可以提高NO的转化率，故C错误； D.设NO起始浓度为amol/L，NO的转化率为50%，则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5amol/L、(5×10-4-0.25a)mol/L、0.5amol/L，根据平衡常数表达式 = 22 2 224 2 c(NO)0.5) c(NO)c(O)0.5)(5100.5) a a a - = ???- ( ( > 4 1 510- ? =2000，故D正确； 故选BD。 【点睛】解本题时需要注意：实线中在最高点之前反应没有达到平衡状态，主要讨论温度对化学反应速率的影响；最高点之后反应达到平衡状态，可以研究温度对化学平衡的影响。
化学反应速率的计算方法归纳 化学反应速率的相关计算，是化学计算中的一类重要问题，常以选择题、填空题得形式出现在各类试题中，也是高考考查的一个重要知识点。本文针对化学反应速率计算题的类型进行归纳总结。 1．根据化学反应速率的定义计算公式： 公式：V=△C/t 【例1】在密闭容器中，合成氨反应N2 + 3H2→2NH3，开始时N2浓度8mol/L，H2浓度20mol/L，5min后N2浓度变为6mol/L，求该反应的化学反应速率。 解：用N2浓度变化表示： V(N2)=△C/t =（8mol/L- 6mol/L)/ 5min =0.4 mol/(L·min) 用H2浓度变化表示： V(H2)= 0.4 mol/(L·min) × 3=1.2mol/(L·min)； 用NH3浓度变化表示： V(NH3)= 0.4 mol/(L·min) × 2= 0.8mol/(L·min) ； 2.根据化学计量数之比，计算反应速率： 在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。对于反应来说，则有。 【例2】反应4NH3＋5O24NO＋6H2O在5 L 密闭容器中进行，半分钟后，NO的物质的量增加了0.3 mol，则此反应的平均速率（X）（表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率）为 A. （O2）＝0.01 mol·L－1·s－1 B. （NO）＝0.008 mol·L－1·s－1 C. （H2O）＝0.003 mol·L－1·s－1 D. （NH3）＝0.002 mol·L－1·s－1 解析：反应的平均速率是指单位时间内某物质浓度的变化量。已知容器体积为5 L，时间半分钟即30 s，NO的物质的量（变化量）为0.3 mol，则c（NO）
化学反应速率练习题及 答案解析 LEKIBM standardization office【IBM5AB- LEKIBMK08- LEKIBM2C】
2-1《化学反应速率》课时练 双基练习 1．反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2 min，B的浓度减少 mol/L，对此反应速率的表示不正确的是() A．用A表示的反应速率是 mol/(L·min) B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3∶2∶1 C．在2 min内的反应速率，用B表示是 mol/(L·min) D．在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减小的 解析：选项A，A为固体，不能用固体或纯液体表示化学反应速率，错误。选项B，用B、C、D表示反应速率之比等于化学方程式中B、C、D的系数之比，正确。选项C，v(B)＝错误!＝ mol/(L·min)，正确。选项D，在这2 min内，无论用B还是用C表示，二者的变化量都是逐渐减小的，则反应速率的值也都是逐渐减小的，正确。 答案：A 2．某温度下，浓度都是1 mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的浓度分别为：c(X2)＝ mol/L，c(Y2)＝ mol/L，c(Z)＝ mol/L。则该反应的反应式可表示为() A．X2＋2Y22XY2 B．2X2＋Y2X2Y C．3X2＋Y2===2X3Y D．X2＋3Y22XY2
解析：本题考查了化学反应速率之比等于系数之比。首先求出三种物质的物质的量浓度变化值，分别为 mol/L、 mol/L、 mol/L。根据物质的量浓度变化之比等于反应速率之比等于系数之比，即可得系数之比为 3∶1∶2。 答案：C 3．下列说法正确的是() A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示 B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比 C．化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定 D．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值 解析：化学反应速率通常用单位时内反应物或生成物的物质的量浓度的变化来表示，化学反应速率是取单位时间内浓度变化的绝对值，所以都为正值。 答案：B 4．在某一化学反应中，反应物A的浓度在15 s内从 mol/L变成 mol/L，在这15 s内A的化学反应速率为() A． mol/(L·s)B． mol/L C． mol/(L·s) D． mol/L 解析：直接根据速率公式计算； 错误!＝ mol/(L·s)。
专题25 化学反应速率 1．对于密闭容器中的反应2SO3(g)O2(g)＋2SO2(g)，在一定条件下n(SO3)和n(O2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是（） A．点c处反应达到平衡B．点b的正反应速率比点a的大 C．点c的逆反应速率比点e的大D．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(SO2)一样大 【答案】D 【解析】A.由图像可以知道，点c处O2和SO3的物质的量相等，但是未必达到平衡状态，故A错误；B.点bSO3的物质的量浓度比a点小，所以点b的的正反应速率比点a的小，故B错误；C.点c为达到平衡且向正反应方向进行，生成物的浓度比平衡时要小，所以逆反应速率比平衡状态小，而点e处于平衡状态，所以点c的逆反应速率比点e的小，故C错误；D.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)都处于同一平衡状态下，所以SO2的物质的量相同，故D正确。 2．下列试管中，不同条件下反应：Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑，判断产生H2的反应速率最小的是 试管盐酸浓度温度铁的状态 A 0.5 mol/L 20 ℃块状 B 0.5 mol/L 20 ℃粉末状 C 2 mol/L 35 ℃粉末状 D 1 mol/L 35 ℃块状 【答案】A 【解析】盐酸浓度越大、温度越高、接触面积越大反应速率越快，根据表中数据可知C中反应速率最快，A 中反应速率最慢，答案选A。 3．某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：
时间(min) 1 2 3 4 5 氢气体积(mL) 50 120 232 290 310 反应速率最大的时间段及其原因是（）。 A．0～1min 盐酸浓度大，反应速率大 B．1～2min 接触面积增大，反应速率大 C．2～3min 反应放热，温度升高，反应速率大 D．3～4min 产生的Zn2+是催化剂，反应速率大 【答案】C 【解析】从表中数据看出：0～1min 收集的氢气小于后一分钟，虽然盐酸浓度较大，但是温度较低，故反应速率不是最大；2 min～3 min收集的氢气比其他时间段多，虽然反应中c（H+）下降，但主要原因是Zn 置换H2的反应是放热反应，温度升高，温度对反应速率影响占主导作用；3～4min 反应速率比前一分钟小，不能由此判断Zn2+是催化剂：4 min～5 min收集的氢气最少，虽然反应放热，但主要原因是c（H+）下降，反应物浓度越低，反应速率越小，浓度对反应速率影响占主导作用，故选C。 4．在一定温度下，10mL 0.40mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成的体积(已折算为标准状况)如下表。 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确 ．．．的是(溶液体积变化忽略不计) A．0~6min的平均反应速率：v(H2O2)=3.3×10-2mol/(L·min) B．6~10min的平均反应速率：v(H2O2)＜3.3×10-2mol/(L·min) C．反应到6min时，c(H2O2)=0.30mol/L D．反应到6min时，H2O2分解了50% 【答案】C 【解析】A.0～6min时间内，生成氧气的物质的量为=0.001mol，由2H2O22H2O+O2，可知 △c(H2O2)==0.2mol/L，所以v(H2O2)=≈0.033mol/(L?min)，故A正确；B．随着反应的
高考试题汇编—化学反应原理 1．(2012海南?15)己知A(g) + B(g) C(g) + D(g)反应的平衡常数和温度的关系 如下： 温度/℃ 700 800 830 1000 1200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 回答下列问题: (1)该反应的平衡常数表达式K= ，△H= 0(填“<”“>”“=”)； (2) 830℃时，向一个5L 的密闭容器中充入0.20 mol 的A 和0.80mol 的B ，如 反应初始6s 内A 的平均反应速率v (A) = 0.003 mol ·L －1·s － 1，则6s 时c(A) = mol ·L － 1，C 的物质的量为 mol ；若反应经一段时间后，达到平衡时A 的转化率为 ，如果这时向该密闭容器中再充入1mol 氩气，平衡时A 的转化率为 ； (3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母)： a ．压强不随时间改变 b ．体系的密度不随时间改变 c ．c(A)不随时间改变 d ．单位时间里生成C 和A 的物质的量相等 (4) 1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。 2．(2012山东?29)偏二甲肼与N 2O 4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应:(CH 3)2NNH 2(l)+2N 2O 4(1)=2CO 2(g)+3N 2(g)+4H 2O(g) (I) (1)反应(I)中氧化剂是 。 (2)火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N 2O 4(g)2NO 2(g) (Ⅱ) 当温度升高时，气体颜色变深，则反应(Ⅱ)为 (填“吸热”或“放热”)反应。 (3)一定温度下，反应(II)的焓变为△H 。现将1molN 2O 4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 。 若在相同沮度下,上述反应改在体积为IL 的恒容密闭容器中进行，平衡常数 (填“增大” “不变”或“减小”)，反应3s 后NO 2的物质的 量为0.6mol ，则0~3s 的平均反应速率v (N 2O 4)= mol·L －1·s － 1。 a 气体密度 b △H /K J ?m o l d N 2O 4转化率 c v (正) NO 2 N 2O 4
等效平衡问题的基本模型 等效平衡问题是高中化学中《化学平衡》这一章的一个难点，也是各级各类考试的重点和热 点。学生如何正确理解并运用相关知识进行解题是非常必要的。经过对大量试题的对比分析， 笔者认为可以归纳为以下三种情形： 完全等效平衡，这类等效平衡问题的特征是在同T、 P、 V 的条件下，同一化学反应经过不 同的反应过程最后建立的平衡相同。解决这类问题的方法就是构建相同的起始条件。下面看例题一： 【例题一】：温度一定，在一个容器体积恒定密闭容器内，发生合成氨反应：N2＋3H2 2NH3。若充入 1molN2 和 3molH2 ，反应达到平衡时NH3 的体积百分含量为W% 。若改变开始时投 入原料的量，加入amolN2，bmolH2 ，cmolNH3 ，反应达到平衡时，NH3 的体积百分含量仍 为 W% ，则： ①若 a=b=0， c= ②若 a=0.75， b= ， c= ③若温度、压强恒定，则a、 b、 c 之间必须满足的关系是 分析：通过阅读题目，可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同 T、 P、 V ，所以可以断定是完全 等效平衡，故可以通过构建相同的起始条件来完成。 N2 ＋ 3H2 2NH3 起始条件Ⅰ：1mol 3mol 0 起始条件Ⅱ：amol bmol cmol （可以把 cmolNH3全部转化为 N2， H2） 转化： 0.5cmol 1.5cmol cmol 构建条件：（ a+0.5c）mol （ b+1.5c） mol 0 要使起始条件Ⅰ和起始条件Ⅱ建立的平衡一样，那么必须是起始条件Ⅰ和构建条件完全相 同。则有：（ a+0.5c） mol = 1mol （ b+1.5c） mol = 3mol 其实这两个等式就是③的答案，①②的答案就是代入数值计算即可。 不完全等效平衡，这类等效平衡问题的特征是在同T、P 不同 V 的条件下，同一化学反应经过不同的反应过程最后建立的平衡中各成分的含量相同。解决这类问题的方法就是构建相似 的起始条件，各量间对应成比例。下面看例题二： 【例题二】：恒温恒压下，在一个可变容积的容器中发生中下反应： A （ g）+B(g) = C(g)（1）若开始时放入1molA 和 1molB ，到达平衡后，生成 a molC，这时 A 的物质的量为 mol 。 （2）若开始时放入3molA 和 3molB ，到达平衡后，生成 C 的物质的量为mol 。 （3）若开始时放入xmolA 、2molB 和 1molC ，到达平衡后， A 和 C 的物质的量分别是y mol 和 3a mol ，则 x=， y= ，平衡时， B 的物质的量（选填一个编号） 甲：大于 2mol 乙：等于 2mol 丙：小于 2mol 丁：可能大于，等或小于2mol 作出判断的理由是。 （4）若在（ 3）的平衡混合物中再加入3molC ，待到达平衡后， C 的物质的量分数是。分析：通过阅读题目，可以知道建立平衡后两次平衡之间满足同T、P 不同 V ，所以可以断定是不完全等效平衡，故可以通过构建相似的起始条件各量间对应成比例来完成。解答过程如下： A （ g） + B(g) = C(g) （1）起始条件Ⅰ：1mol 1mol 0 平衡Ⅰ：（ 1-a ） mol （ 1-a ） mol amol （2）起始条件Ⅱ：3mol 3mol 0 平衡Ⅱ： 3（ 1-a） mol 3 （ 1-a ） mol 3amol （各量间对应成比例）
第三章 化学反应速率和化学平衡 习题3-1 什么是反应的速率常数？它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系？ 答：反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比： υ=k·c α(A)·c β(B)，式中比例常数k 就是速率常数。速率常数在数值上等于反应物浓度均为1 mol·L -1时的反应速率。k 的大小与反应物浓度无关，改变温度或使用催化剂会使速率常数k 的数值发生变化。 习题 3-2 什么是活化能？ 答：Arrhenius 总结了大量实验事实，提出一个经验公式：速率常数k 的对数与1/T 有线形关系：C T R E k a +?-=1ln 式中E a 就是活化能，它表示活化分子具有的最低能量与反应分 子平均能量之差。 习题3-3 什么是催化剂？其特点有哪些？ 答：某些物质可以改变化学反应的速率，它们就是催化剂。催化剂参与反应，改变反应历程，降低反应活化能。催化剂不改变反应体系的热力学状态，使用催化剂同样影响正、逆反应的速率。不影响化学平衡，只能缩短达到平衡的时间。 习题3-4 NOCl 分解反应为2NOCl→2NO+Cl 2实验测得NOCl 的浓度与时间的关系如下： t/s 0 10 20 30 40 50 c （NOCl ）/mol·L -1 求各时间段内反应的平均速率；用作图法求t =25s 时的瞬时速率。 解：t=0-10s 时，10 42 .100.2-= ??= t c υ= ·L -1·s -1 t=10-20s 时，102099 .042.1--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=20-30s 时，203071 .099.0--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=30-40s 时，304056 .071.0--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=40-50s 时，40 5048.056.0--=??=t c υ= ·L -1·s -1 作图法略。 习题3-5 660K 时反应2NO + O 2→2NO 2 ，NO 和O 2的初始浓度c (NO )和c (O 2)及反应的初始速率υ的实验数据： c (NO )/mol·L -1 c (O 2)/mol·L -1 υ/mol·L -1·s -1
《化学反应速率与限度》教材分析 一、单元与课标关系 1.课标里的内容标准：通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。 2.对本单元的内容分析（明线+暗线） 本单元的主要知识线是由化学反应速率与化学反应限度构成的。 化学反应速率主要内容：定量描述化学反应进行的快慢，反应速率的计算，影响反应速率的因素，应用化学反应速率的知识，解释生活中的相关现象。 化学反应的限度主要内容：认识可逆反应，与化学反应限度的含义，通过反应速率判断化学反应所能达到的限度，初步了解什么是化学平衡。 从课标来看，要学习的内容是相对宏观的。根据对化学课程标准及教材的分析，可以确定本单元教学在知识技能的重点是化学反应速率的原理理解和化学反应限度的涵义，在过程与方法方面的重点是通过实验来认识这两方面的内容在化学研究中的作用，学会在实验当中的观察，归纳总结这两块内容的知识。情感态度价值观的重点是感受控制反应条件在科学研究中的作用。 二、教材单元知识分层建构及衔接 化学反应速率及限度涉及初中，高中必修，选修三个学习阶段的内容： 初中：反应的快慢（冷热），反应条件（燃烧是否完全），量的多少会 对生成物产生一些影响等基础的化学反应。 高中必修：化学反应速率描述化学反应的快慢，反应限度（可逆反应）， 化学平衡的初步了解。 高中选修：《化学反应原理》化学平衡的移动，各种因素对化学平衡的 影响，化学反应速率与化学平衡的关系。 这三个学习阶段是呈现螺旋上升的组织特点，三个阶段都是符合中学生的心理发展特点所制定的，所以本单元的知识处于中间地位，起着承上启下的作用，不仅在本书中是学科知识的关键，也是整个化学学习的重要组成部分。 三、教材单元知识结构 本单元在学生接触过大量的化学反应，并且对化学反应有了快与慢的经验的基础上，继续深入对于化学反应快慢的探究，告诉学生可以用定量的方式来描述
化学反应速率 一、化学反应速率 1.定义：衡量化学反应进行快慢程度的物理量。 2.表示方法：单位时间内用反应物的减少量或者生成物的增加量（均取正值）来表示。 表达式：v=Δc/Δt常用单位：mol·(L·min)-1或mol·(L·s)-1 二、化学反应速率的影响因素 1.决定因素：反应物本身的性质。 2.影响因素：（1）在其他条件不变时，增加浓度，可以加快化学反应速率。注意：固体或纯液体的浓度是常数（2）在其他条件不变时，升高温度，可以加快化学反应速率。 （3）在其他条件不变时，加入催化剂，可以改变化学反应速率。 （4）在其他条件不变时，对于有气体参与的反应，增大压强相当于增大气体的浓度，加快化学反应速率。（5）光、反应物接触面积的大小、固体反应物颗粒大小…… 三、同一化学反应速率的比较 1.同一个化学反应中，用不同的物质来表示化学反应的速率，速率之比等于化学计量数之比。 2.比较同一个化学反应在不同条件下的化学反应速率时，应取同一参照物。 四、可逆反应 1.定义：在相同条件下既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的化学反应 正反应：从左往右进行的反应逆反应：从右往左进行的反应 2.特征：任意时刻，反应体系中，同时存在反应物和生成物 3.可逆反应的限度：只能进行到一定程度 五、化学平衡状态： 1.定义：可逆反应在一定的条件下，进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再变化，该反应达到化学平衡状态。 2.化学平衡状态的特征：逆：可逆反应等：v正=v逆动：动态平衡 定：反应混合物中各组分浓度保持不变变：条件改变，平衡被破坏 3.化学平衡状态的判断依据： （1）v正=v逆（2）各组分浓度保持不变 化学反应中的热量变化 三、化学反应中的热效应——反应热 (1)定义：在化学反应中放出或吸收的热量叫反应热。(2)符号：ΔH(3)单位：kJ·mol-1 放热反应：ΔH取负值（ΔH＜0）吸热反应：ΔH取正值（ΔH＞0） (4)ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和 四、热化学方程式 1.定义：表明反应放出或吸收的热量的化学方程式叫热化学方程式。 2.注意事项：①标明聚集状态（g：气体、l：液体、s：固体）。 ②注意ΔH的“+”与“－”，放热反应为“－”，吸热反应为“+”。ΔH的单位是kJ·mol-1。 ③化学计量数只表示物质的量，不表示物质的分子或原子数，单位是“mol”，可用分数、可用小数。④化学计量数与ΔH之间存在正比关系。反应热要与化学计量数相一致。 ⑤同种物质在不同状态下的热效应是不同的。 ⑥注明反应的温度和压强（不注明通常指101 kPa和25 ℃）。 3.意义：不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。 原电池电解池定义将化学能转化成电能的装置将电能转化为化学能的装置 装置举例 硫酸溶液CuCl2形成条件 ①活动性不同的两个电极 ②电解质溶液（电极插入其中） ③形成闭合回路 ①两极接直流电源正、负极 ②两极插入电解质溶液 ③形成闭合回路 电极 正极：电子流入的一极 负极：电子流出的一极 阴极：与电源负极相连的极 阳极：与电源正极相连的极电极反应 正极：得到电子，被还原，发生还原 反应（溶液中的阳离子）； 负极：失去电子，被氧化，发生氧化 反应（通常是金属电极） 阴极：溶液中的阳离子得电子，被还 原，发生还原反应 阳极：溶液中的阴离子失电子，被氧 化，发生氧化反应。 外加电源无有 电子流向，离 子移动方向 负极? ?→ ?-e 导线正极 溶液中的阴离子移向负极，阳离子移 向正极 电源负极? ?→ ?-e 导线阴极 阳离子移向阴极 电源正极? ?→ ?-e 导线阳极 阴离子移向阳极
【十年高考】2006-2015年高考化学试题分类汇编——化学平衡 天津卷.2015.T9．下列说法不正确 ．．．的是 A.Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行 B.饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀，但原理不同 C.FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同 D.Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH－(aq)，该固体可溶于NH4Cl 溶液 【答案】C 【解析】A项，△S＞0、△H＜0有利于反应的自发进行，A选项两条都满足，结合Na与H2O反应的实验常识，选项正确； B项，饱和Na2SO4溶液使蛋白质溶液聚沉，是物理变化，浓硝酸使蛋白质溶液变性而产生沉淀，是化学变化，故原理不一样；C项，控制变量后，结合常识，二氧化锰对双氧水的催化能力较强，故错误；D项，NH4+可以跟Mg(OH)2溶解出的OH- 反应生成弱电解质NH3·H2O，进而促进了Mg(OH)2的溶解，故正确。 天津卷.2015.T12.某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX（g）和2molY（g）发生反应：X （g）+m Y（g）3Z（g），平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系 中加入1molZ（g），再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确 ．．．的是 A.m=2 B.两次平衡的平衡常数相同 C.X与Y的平衡转化率之比为1:1 D.第二次平衡时，Z的浓度为0.4 mol·L－1 【答案】D 【解析】A项，根据题意，在此平衡系中加入1molZ（g），再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，反应又是在恒温恒容条件下进行的，说明此平衡为等效平衡，根据恒温恒容条件下等效平衡的原理，反应前后气体的系数应相等，因此m=2，选项正确； B项，平衡常数的变化只与温度的变化有关，此反应是在恒温条件下进行，故两次平衡的平衡常数相同，选项正确；C项，平衡转化率等于变化量跟起始量之比，根据三段式原理，X与Y的变化量是1:2关系，而题目中给定的X与Y 起始量也是1:2关系，因此X与Y的平衡转化率之比为1:1选项正确，； D项，根据三段式，结合第一次平衡时Z的体积分数为10%，可以计算出c(Z)=0.15 mol·L-1，两次平衡为等效平衡，因此第二次平衡时，Z的浓度也为0.15 mol·L-1 ，选项错误。 四川卷.2015.T7.一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：
化学平衡练习题 【例 1 】将 3 mol A 和 1 mol B 混合于一体积可变的密闭容器P 中，以此时的温度、压强和体 积作为起始条件，发生了如下反应：3A(g)+B(g) 2 C(g)+D(g) 达到平衡时 C 的浓度为 wmol · L -1 。回答⑴～⑸小题： (1) 保持温度和压强不变，按下列四种配比充入容器P 中，平衡后 C 的浓度仍为 -1 wmol · L 的是 () (A)6 mol A+2 mol B (B)3 mol A+1 mol B 十 2 mol C ， (C)2 mol C+1 mol B+1 mol D (D)1 mol C+2mol D (2) 保持原起始温度和体积不变，要使平衡后 C 的浓度仍为wmol · L -1 ，应按下列哪种 配比向容器 Q 中充入有关物质( ) (A)3 mol A+1 mol B (B)4 mol C 十 2 mol D (C)1.5 mol A+0.5mol B+1 mol C +0.5 mol D (D) 以上均不能满足条件， (3)保持原起始温度和体积不变，若仍按3 mol A 和 1 mol B 配比在容器 Q 中发生反应， 则平衡时 C 的浓度和w rml · L-1 的关系是 () (A) ＞ w (B) ＜ w (C)= w (D) 不能确定 (4) 将 2 mol C 和 2 mol D 按起始温度和压强充入容器Q 中，保持温度和体积不变，平 衡时 C 的浓度为 V mol ·L -1 ， V 与 w 和叫的关系是 ( ) (A) V ＞ w (B) V ＜w (C) V= w (D) 无法比较 (5) 维持原起始温度和体积不变，按下列哪种配比充入容器Q 可使平衡时 C 的浓度为 -1 ) V mol · L ( (A)1 mol C+0.5 m01 D．(B)3 mol A+2 mol B (C)3 mol A+1 mol B+1 mol D(D) 以上均不能满足条件 解析⑴（ A ）⑵ (D) ．⑶ (B) ．⑷ (B) ．⑸ (C) ．
化学反应速率的概念及计算 1.表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 2.数学表达式及单位 v ＝Δc Δt ，单位为mol·L －1·min －1或mol·L －1·s －1。 3.化学反应速率与化学计量数的关系 同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。 如在反应a A(g)＋b B(g) c C(g)＋ d D(g)中，存在v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)＝a ∶b ∶c ∶d (1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显(×) (2)对于任何化学反应来说，都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率(×) 解析 对于一些化学反应也可以用单位时间内某物质的质量、物质的量、体积、压强的变化量来表示化学反应速率。 (3)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率，生成物浓度的变化量表示逆反应速率(×) (4)化学反应速率为0.8 mol·L － 1·s － 1是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L － 1(×) (5)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同(√) (6)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快(×) 题组一 化学反应速率的大小比较 1.(2018·郑州质检)对于可逆反应A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速 率如下，其中表示的反应速率最快的是( ) A.v (A)＝0.5 mol·L － 1·min － 1 B.v (B)＝1.2 mol·L － 1·s － 1 C.v (D)＝0.4 mol·L － 1·min － 1 D.v (C)＝0.1 mol·L － 1·s － 1 答案 D
高一必修二化学反应速率和限度 1．可逆反应：3A(g)+ B(g)2C(g)+2D(g)在不同条件下的反应速率如下，其中反应速率最快的是( ) A．v (A) =0.6 mol·L-1·min-1B．v (B) =0.3 mol·L-1·min-1 C．v (C) =0.5 mol·L-1·min-1D．v (D) =0.2 mol·L-1·min-1 【答案】B 【解析】 【分析】 化学反应速率之比等于化学计量数之比，则反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，以此来解答。【详解】 反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则 A.0.6 3 =0.2；B. 0.3 1 =0.3；C. 0.5 2 =0.25；D. 0.2 2 =0.1；显然B中比值最大，反应速率最快，故合理选项是B。 【点睛】 本题考查化学反应速率的比较，把握速率之比等于化学计量数之比为解答的关键，侧重考查学生的分析与应用能力，注意比值法应用及速率单位统一。 2．可逆反应达到化学平衡的标志是 A．正、逆反应不再进行B．反应物的浓度为零 C．正、逆反应都还在继续进行D．正、逆反应的速率相等 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A．反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等但不等于0，反应处于动态平衡状态，错误； B．反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等但不等于0，反应处于动态平衡状态，所以反应物的浓度不为0，错误；C．正逆反应都还在继续进行时，正逆反应速率不一定相等，所以不一定是平衡状态，错误； D．反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等但不等于0，正确。 3．已知某反应aA(g)＋bB(g)cC(g)的各物质浓度数据如下：
影响化学反应速率的因素 一、选择题 1．10mL 浓度为1mol/L 的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成的是( ) A ．K 2SO 4 B ．CH 3COONa C ．CuSO 4 D ．Na 2CO 3 2．将镁带投入盛放在敞口容器内的盐酸里，反应速率用产生氢气的速率表示，在下列因素中：①盐酸的浓度、②镁带的表面积、③溶液的温度、④盐酸的体积、⑤氯离子的浓度，影响反应速率的是( ) A ．①④ B ．③⑤ C ．①②③⑤ D ．①②③ 3．在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是( ) A ．a=6.00 B ．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v 可能不变 C ．b ＜318.2 D ．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 4．100 mL 6 mol·L －1的硫酸跟过量锌粒反应，在一定温度下，为了减慢反应的速率，但又不影响生成氢气的总 量，可向反应物中加入适量的( ) A ．碳酸钠(固体) B ．水 C ．碳酸氢钠溶液 D ．氨水 5．将盐酸滴到Na 2CO 3粉末上，能使反应的最初速率加快的是( ) A ．盐酸浓度不变，使用量增大一倍 B ．盐酸浓度增加一倍，用量减至原来的12 C ．增大Na 2CO 3粉末的量 D ．使反应在较高温度下进行 6．设C+CO 2 2CO(此反应为吸热反应)的反应速率为v 1；N 2+3H 2 2NH 3(此反应为放热反应)的反应速率为v 2，对于上述反应，当温度升高时，v 1和v 2的变化情况为( ) A ．都增大 B ．都减小 C ．v 1增大，v 2减小 D ．v 1减小，v 2增大 7．在N 2+3H 2 2NH 3反应中，使用催化剂的理由是( ) A ．提高反应物的转化率 B ．没有催化剂该反应不能发生 C ．使化学反应速率增大 D ．抑制逆反应的发生 8．在气体反应中，改变条件：①增大反应物的浓度，②升高温度，③增大压强，④移去生成物，⑤加入催化剂。能使反应物中活化分子数和活化分子的百分数同时增大的方法是( ) A ．①⑤ B ．①③ C ．②⑤ D ．③⑤ 9．在A=B+C 的反应中，温度每升高10℃，反应速率增大到原来的4倍。现将反应体系的温度由12℃升高到42℃，反应速率增加的倍数为( ) A ．8 B ．12 C ．24 D ．64 10．飘尘是物质燃烧时产生的粉状漂浮物，颗粒很小，不易沉降，它与空气中SO 2、O 2接触时，SO 2会部分转化为SO 3，使空气的酸度增加，飘尘所起的作用可能是( ) ①氧化剂 ②还原剂 ③催化剂 ④吸附剂 A ．①② B ．① C ．①③ D ．③④