湖南省高考化学二轮专题 09 化学反应速率与化学平衡

化学反应速率和化学平衡化学反应速率是指化学反应在单位时间内发生的变化量。

它是反应过程中物质转化的快慢程度的量化描述。

化学平衡是指当化学反应达到稳定状态时，反应物和生成物浓度之间的比例关系保持不变的状态。

反应速率和化学平衡是化学反应中两个重要的概念，它们对于我们理解和控制化学反应过程具有重要的意义。

一、化学反应速率化学反应速率的定义是单位时间内反应物消耗量或产物生成量与时间的比值。

它可以用下面的公式来表示：速率= ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物浓度或产物浓度的变化量，Δt表示变化所用的时间。

化学反应速率受到多种因素的影响，其中最主要的有反应物浓度、温度、催化剂和反应物粒子间的碰撞频率等。

当反应物浓度增加时，反应发生的可能性就会增加，因此反应速率也会增大。

温度对于反应速率的影响很大，一般来说，温度升高时，反应速率会迅速增加。

这是因为温度升高会增加反应物的动能，提高粒子的碰撞频率，从而促进反应的进行。

催化剂是一种物质，它可以降低反应的活化能，使反应发生更容易。

催化剂通过提供一个新的反应路径，使反应能够以更低的能量发生。

因此，加入适量的催化剂可以大大加快反应速率。

此外，反应物粒子间的碰撞频率也会影响反应速率。

当反应物的浓度较低时，粒子之间的碰撞次数较少，因此反应速率较低。

二、化学平衡当一个化学反应达到平衡时，反应物和生成物的浓度之间的比例关系将保持不变。

在平衡状态下，反应物的转化速率等于生成物的转化速率。

化学平衡可以用下面的反应判断式来表示：aA + bB ⇌ cC + dD其中，A和B是反应物，C和D是生成物，a、b、c、d分别表示各物质的系数。

化学平衡是一个动态平衡，即反应物和生成物之间的转化一直在进行，但是总的浓度不再改变。

平衡常数K用来描述平衡系统中各组分浓度之间的关系。

当反应达到平衡时，平衡常数K的值将保持不变。

化学平衡可以通过改变反应条件来调节。

通过改变温度、压力或改变反应物浓度可以使平衡位置发生移动，从而改变反应的结果。

化学反应速率化学平衡两个问题：第一、化学反应进行的快慢即化学反应速率问题；第二、化学反应进行的程度即化学平衡问题一、化学反应速率1．表示方法（1）概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示（2）公式：v＝△c/△t单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)（3）注意事项：①由于反应过程中，随着反应的进行，物质的浓度不断地发生变化（有时温度等也可能变化），因此在不同时间内的反应速率是不同的。

通常我们所指的反应速率是指平均速率而非瞬时速率。

②同一化学反应的速率可以用不同物质浓度的变化来表示，其数值不一定相同，但其意义相同。

其数值之比等于化学计量数之比。

对于反应：m A＋n B p C＋q DV A∶V B∶V C∶V D＝m∶n∶p∶q③一般不能用固体物质表示。

④对于没有达到化学平衡状态的可逆反应：v正≠v逆[例1]某温度时，2L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化如图所示。

由图中数据分析，该反应的化学方程式为___3X + Y2Z___；反应开始至2min ，Z的平均反应速率为___0.05 mol/(L·min)__。

[例2]在2A + B = 3C + 4D的反应中, 下列表示该反应的化学反应速率最快的是（B ）A. V(A) = 0.5 mol/(L·s)B. V(B) = 0.3 mol/(L·s)C. V(C) = 0.8 mol/(L·s)D. V(D) = 1 mol/(L·s)练习1反应4A（S）+3B（g）==2C（g）+D（g），经2min，B的浓度减少了0.6mol/L.。

此反应速率的表示正确的是（）A．用A表示的反应速率是0.4mol/L·minB．用C表示的速率是0.2mol/L·minC．在2 min末的反应速率，用B表示是0.3mol/L·minD．在2 min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减少的。

高考化学化学反应速率与平衡考点在高考化学中，化学反应速率与平衡是一个极其重要的考点。

理解和掌握这部分知识，对于在高考中取得优异成绩至关重要。

首先，咱们来聊聊化学反应速率。

化学反应速率，简单来说，就是化学反应进行的快慢程度。

它可以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。

影响化学反应速率的因素有不少。

比如说浓度，反应物浓度越大，反应速率通常就越快。

这就好比一群人干活，人越多，干活的速度可能就越快。

再比如温度，一般温度越高，反应速率也会加快。

就像加热能让水更快地沸腾一样，温度升高能给化学反应提供更多的能量，让分子们更活跃，反应也就进行得更快。

还有压强，对于有气体参与的反应，如果增大压强，相当于把气体分子们挤得更紧了，它们之间碰撞的机会增多，反应速率也就提高了。

催化剂也是个关键因素，它能改变反应的路径，降低反应所需的活化能，从而极大地加快反应速率。

但要注意，催化剂在反应前后自身的质量和化学性质是不变的。

接下来，咱们再谈谈化学平衡。

当一个可逆反应进行到一定程度时，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发生变化，这时就达到了化学平衡状态。

化学平衡具有一些特点。

比如动态平衡，虽然看起来各物质的浓度不再改变，但实际上正逆反应仍在进行，只是速率相等罢了。

还有条件不变性，如果外界条件不变，平衡状态就不会改变。

但如果条件改变了，平衡就会被打破，然后在新的条件下重新建立平衡。

影响化学平衡移动的因素也不少。

浓度的变化会影响平衡，如果增大反应物浓度或者减小生成物浓度，平衡会向正反应方向移动；反之，则向逆反应方向移动。

温度的改变同样重要，升高温度，平衡会向着吸热反应的方向移动；降低温度，平衡会向着放热反应的方向移动。

压强的变化对于有气体参与且反应前后气体分子数发生改变的反应有影响。

增大压强，平衡会向气体分子数减少的方向移动；减小压强，则向气体分子数增加的方向移动。

在解题时，我们常常会遇到有关化学反应速率和平衡的图像问题。

绝密★启用前2020届全国高考化学二轮复习《化学反应速率与化学平衡》测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.在一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol NO2，发生反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH＜ 0，达到平衡状态后，在t1时刻改变条件，化学反应速率随时间变化关系如图。

下列对t1时刻改变条件的推测中正确的是()A．保持压强不变，升高反应温度B．保持温度和容器体积不变，充入1 mol N2(g)C．保持温度和容器体积不变，充入1 mol N2O4(g)D．保持温度和压强不变，充入1 mol N2O4(g)2.反应3Fe(s)＋4H 2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一体积可调的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()A．增加Fe的表面积B．保持体积不变，充入Ne使体系压强增大C．将容器的体积缩小一半D．保持总压强不变，充入Ne使容器的体积增大3.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。

现向一密闭容器中充人1 mol N2和3 mol H2，在一定条件下使该反应发生。

下列有关说法正确的是()A．达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3B．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等C．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化D．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零4.甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及数量如图所示，三个容器最初的容积相等、温度相同，反应中甲、丙的容积不变，乙中的压强不变，在一定温度下反应达到平衡。

下列说法正确的是()A．平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙B．平衡时N2O4的百分含量：乙>甲＝丙C．平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同D．平衡时混合物的平均相对分子质量：甲>乙>丙5.对可逆反应：4NH 3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是()A．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)B．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态C．达到化学平衡时，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D．化学反应速率的关系是2v正(NH3)＝3v正(H2O)6.O3也是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。

2022年高考化学二轮复习特色专题——化学反应速率与化学平衡一、单选题1．（2022·四川·南部县第二中学高二阶段练习）在恒容的密闭容器中发生反应()()()3A g +B s 2C g △H ，不同温度下反应经过相同时间，测得混合体系中A 的体积分数与温度的关系如图所示。

下列推断正确的是A ．X 、Z 两点，A 的逆反应速率相等B ．温度不变，平衡后充入氦气，C 的体积分数减小 C ．降低温度，化学平衡常数增大D ．X 、Y 、Z 三点中，Z 点A 的转化率最大2．（2022·湖北宜昌·高二阶段练习）在催化剂作用下，向体积不变的密闭容器中按物质的量比1△1充入甲醇和异丁烯(用R 表示)，分别在T 1和T 2两个温度下发生反应生成有机物W ：()()()3CH OH g R g W g +ΔH 。

异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示。

下列说法正确的是A ．12T >T ，ΔH>0B ．()()()正正正v M =v B >v AC ．维持2T 不变，再向容器中充入1molW ，新平衡时W 的百分含量增大D ．当()()3n CH OH =n R 时，说明该化学反应已经达到平衡3．（2022·河北保定·高三阶段练习）气相离子催化剂(+Fe 、+Co 、+Mn 等)具有优良的催化效果。

其中在气相+Fe 催化下，乙烷发生氧化反应的机理如图所示(图中虚线为副反应)。

下列说法错误的是A ．主反应为+Fe332322CH CH +2N O CH CHO+2N +H O −−→B ．副反应为+Fe 332252CH CH +N O C H OH+N −−→C ．每生成31mol CH CHO ，消耗2N O 的物质的量为2molD ．+FeO 、()+25C H Fe(OH)⎡⎤⎣⎦、()+24C H Fe ⎡⎤⎣⎦、 均为反应中间体4．（2022·浙江温州·二模）相同的温度和压强下，有关下列两个反应的说法不正确．．．的是 反应1ΔH/kJ mol -⋅Δn11ΔS/J K mol --⋅⋅32MgCO (s)MgO(s)CO (g)=+ 117.6 1a32CaCO (s)CaO(s)CO (g)=+177.91 b注：△其中Δn 表示反应方程式中气体化学计量数差；△ΔH-T ΔS<0的反应方向自发A ．因为Δn 相同，所以a 与b 大小相近 B ．热分解温度：33MgCO (s)CaCO (s)>C ．[][]33a-b=S[MgO(s)]+S CaCO (s)-S MgCO (s)-S[CaO(s)]D ．两个反应在不同温度下的ΔH 和Δn 都大于零5．（2022·江苏江苏·二模）甲烷双重整制备合成气(CO 和H 2)包括了水蒸气重整(反应I)和二氧化碳重整(反应△)两个反应。

化学反应速率和化学平衡1．某化工厂生产硝酸的流程如图l所示；其他条件相同时，装置③中催化剂铂网的成分、温度与氧化率的关系如图2所示。

下列说法不正确的是A．该流程中，装置①③④中发生了氧化还原反应B．装置②中利用氨易液化的性质实现反应物和生成物的分离C．装置③中最佳反应条件是铂网成分为纯铂、温度为900℃D．装置④中通入过量空气可以提高硝酸的产率2．将浓度均为0.01 mol/L的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合，一定时间后溶液变为蓝色。

该实验是一种“碘钟实验”。

某小组同学在室温下对该“碘钟实验”的原理进行探究。

（资料）该“碘钟实验”的总反应：H2O2+2S2O32-+2H+=S4O62-+2H2O反应分两步进行：反应A：H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O反应B：……(1)反应B的离子方程式是______。

对于总反应，I-的作用相当于_____。

(2)为证明反应A、B的存在，进行实验Ⅰ。

A．向酸化的H2O2溶液中加入试剂X的水溶液，溶液变为蓝色B．再向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液，溶液的蓝色褪去。

试剂X是_____。

(3)为探究溶液变蓝快慢的影响因素，进行实验Ⅱ、实验Ⅲ。

（溶液浓度均为0.01 mol/L）溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实验Ⅱ是30 min、实验Ⅲ是40 min。

①实验Ⅲ中，x、y、z所对应的数值分别是_____、_____、_____。

②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ，可得出的实验结论是_____。

(4)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响，进行实验Ⅳ。

（溶液浓度均为0.01 mol/L）实验过程中，溶液始终无明显颜色变化。

试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系，解释实验Ⅳ未产生颜色变化的原因：______。

3．氮、磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途。

回答下列问题：Ⅰ．（1）氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。

下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值。

化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡是化学领域中的重要概念。

本文将从理论角度探讨化学反应速率与化学平衡之间的关系，并结合实际例子加以说明。

一、化学反应速率化学反应速率指的是反应物消耗或生成的速度，通常用物质浓度的变化率来表示。

反应速率的公式可表示为：速率= ΔC/Δt其中，ΔC表示反应物浓度的变化量，Δt表示时间的变化量。

化学反应速率受到多种因素的影响，如温度、浓度、表面积、催化剂等。

一般来说，温度越高，反应速率越快；浓度越高，反应速率越快；表面积越大，反应速率越快；催化剂的存在能够降低反应活化能，从而加快反应速率。

二、化学平衡化学平衡是指在封闭系统中，反应物和生成物浓度保持一定比例的状态。

在化学平衡中，正反应和逆反应同时发生，且速率相等，达到动态平衡。

根据勒夏特列亲和定律，一个化学平衡的反应可以用如下公式表示：aA + bB ⇌ cC + dD其中，A、B为反应物，C、D为生成物，a、b、c、d为化学计量数。

化学平衡的条件包括温度、压力和浓度。

根据利奥·恩希斯的法则，当某一条件发生变化时，系统会自动调整以维持化学平衡。

温度升高会使平衡位置移动到吸热反应的方向，而当温度降低时，则向放热反应方向移动。

三、化学反应速率与化学平衡的关系化学反应速率和化学平衡是反应动力学和反应热力学两个方面的研究对象。

它们之间存在密切的联系。

在反应初期，反应物浓度较高，反应速率也较快。

但随着时间的推移，反应物浓度逐渐降低，反应速率也减慢，最终趋于稳定。

这种情况下，反应尚未达到化学平衡。

在化学平衡时，正反应和逆反应达到动态平衡，速率相等。

这并不意味着反应速率为零，而是表示反应物和生成物的浓度保持稳定，反应速率呈稳定状态。

实际上，反应速率和平衡浓度之间存在着一种动态的关系。

当反应物浓度偏离平衡浓度时，反应势必要重新调整以恢复平衡，从而使反应速率发生变化。

例如，当反应物浓度增加时，反应速率会相应增加，以达到新的平衡状态。

2023年高考化学二轮复习训练之化学反应速率与化学平衡一．选择题（共22小题）1．（2022•常宁市校级三模）在1L的密闭容器中充入2molN2和7molH2，发生反应N2+3H2＝2NH3，保持其他条件不变，相同时间内测得NH3的浓度与温度的关系如图所示。

下列叙述错误的是（）A．该反应是放热反应B．温度为T1K时，再加入1molN2和1molNH3，平衡向正反应方向移动C．温度为T1K时，N2的平衡转化率为50%D．a、c两点对应的压强：p a＜p c2．（2022•苏州模拟）对于可逆反应X（g）+3Y（g）⇌2Z（g），下列叙述正确的是（）A．当X、Y和Z的物质的量之比为1：3：2时，反应一定达到化学平衡B．通过控制反应条件，可以提高该反应进行的程度C．若Y的反应速率为0.3mol/（L•s），则X的反应速率为0.1mol/（L•s）D．若容器体积不变，向容器中充入氨气，压强增大，反应速率增大3．（2022•南通开学）对于反应4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g）ΔH＝﹣905.8kJ ⋅mol﹣1，下列说法正确的是（）A．适当降温加压可提高NH3的平衡转化率B．该反应的平衡常数可表达为K＝C．分离出NO（g），v（正）增大，平衡向正反应方向移动D．1molN﹣H断裂的同时有1molO﹣H断裂，说明反应到达该条件下的平衡状态4．（2022•南宁开学）一定条件下，在恒容密闭容器中，能表示反应2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）一定达到化学平衡状态的是（）A．单位时间内生成2nmolSO3，同时消耗nmolO2B．SO2、O2、SO3的物质的量之比为2：1：2C．SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化D．容器中的气体密度不再发生变化5．（2022•沙坪坝区校级开学）O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间（t）如题所示。

已知：O3的起始浓度为0.0216mol/L。