人教版高三第九单元化学平衡.docx
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人教版高三第九单元化学平衡
第九单元化学平衡1
§9.1化学反应速率1
§9.2化学平衡19
§9.3影响化学平衡的条件合成氨条件的选择40
第九单元化学平衡
§9.1化学反应速率
知识回顾
1.化学反应速率
（1）概念：
化学反应的速率是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）单位：
mol/（L·s）或mol/（L·min）。
（3）计算公式（用v表示化学反应速率）：
注意事项：
①随着反应的进行，物质浓度不断变化，反应速率也不断变化，因此某一段时间内的反应速率实际上是平均速率，而不是即时速率。
②同一反应里用不同物质的浓度变化来表示反应速率时，其数值不一定相同，故应标明是用哪一种物质表示的化学反应速率，但这些数值表示的意义是相同的，均表示该化学反应的快慢。
③同一反应里，各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，也等于同一时间内各物质的浓度变化之比。
④化学反应速率在不同的时间间隔内不一定相等。
2.影响反应速率的条件
（1）内因
化学反应速率主要是由参加反应的物质本身的性质来决定的。
（2）外因
对同一个化学反应，外界条件不同，反应速率也不相同，温度、浓度、压强、催化剂等条件对化学反应速率都有一定的影响。
①温度的影响
温度升高，会加快反应速率。
一般地说温度每升高10℃，反应速率增大到原来的2~4倍。
而且，升高温度时，吸热反应与放热反应速率都会增大。
②浓度的影响
其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以加快反应速率。
特别提醒：
固体物质的浓度可视为常数，故其反应速率只与其表面积的大小和生成物表面扩散的速率有关，与其用量的多少无关。
③压强的影响
对于有气体参加的化学反应，当其他条件一定时，增大压强，反应速率就增大，因为在一定温度下，一定量气体的体积跟其所受的压强成反比，增大压强就增大了反应物浓度，因此，可以增大反应速率。
说明：
压强对于固体、液体的体积几乎无影响，因此无气体参加的化学反应，压强对化学反应速率无影响。
④催化剂的影响
能改变反应速率而自身在反应前后的质量和化学性质不发生变化的物质叫催化剂。
催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率。
⑤其他因素的影响
增大一定量的固体表面积（增大粉碎程度使反应物颗粒变小），可增大反应速率。
光照一般可以加快某些反应的速率。
另外，超声波、射线、激光、电磁波、扩散速率、溶剂等对反应速率也有影响。
思考探究：
所有的压强变化都能改变化学反应速率吗？
提示：
压强对反应速率的影响是通过改变物质的浓度而引起的，只有改变物质浓度的压强变化才能对化学反应速率产生影响。
如在恒容体系中充入稀有气体，体系压强增大，但体系中各物质的浓度不发生改变，因此反应速率不变。
双基精练
自主探究·基础备考
1.（2009·郑州调研）一定量的锌与过量的稀硫酸反应制氢气。
在一定温度下，为减慢反应速率但不影响H2的量，可向其中加入适量的（）
A.KNO3溶液
B.KCl固体
C.铁粉
D.K2SO4溶液
解析：
加入KNO3溶液后溶液中有H+、
，Zn与HNO3反应，而使H2的量减少；加入KCl固体无影响；加入铁粉形成原电池而使反应速率加快；加入K2SO4溶液相当于加水稀释，速率减慢而H2的量不变。
答案：
D
2.等质量的两份锌粉a、b分别加入到两份相同的过量的稀硫酸中，同时向a中加入少量的CuSO4溶液，下列各图为产生的H2的体积V（L）与时间t（min）的关系，其中正确的是（）
解析：
a中形成Cu-Zn原电池，产生H2的速率加快，但部分Zn置换Cu，使H2的量减少。
答案：
A
3.反应
经过一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol/L，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol/（L·s），则这段时间为（）
A.0.1sB.2.5sC.5sD.10s
解析：
当c（SO3）增加0.4mol/L时，c（O2）减小了0.2mol/L，则
。
答案：
C
4.下列条件一定能使反应速率加快的是（）
①增加反应物的物质的量②升高温度③缩小反应容器体积④加入生成物⑤加入MnO2
A.全部B.①②⑤C.②D.②③
解析：
本题考查学生对影响化学反应速率的条件的掌握，但一定要注意每种条件影响中的特例。
增大固体或纯液体的量不会引起浓度的改变，故不会使反应速率加快，即①④不行；只有有气体参与的反应，压强的改变才能引起其浓度的变化，故③不行；催化剂具有专一性，MnO2是H2O2分解的催化剂，不一定对其他反应起催化作用，故⑤不行。
答案：
C
5.已知：
。
若反应速率分别用v（NH3）、v（O2）、v（NO）、v（H2O）来表示，则下列正确的关系是（）
A.
v（NH3）=v（O2）
B.
v（O2）=v（H2O）
C.
v（NH3）=v（H2O）
D.
v（O2）=v（NO）
解析：
本题考查在同一反应中，各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比。
答案：
D
6.为了根据反应：
Na2S2O3+2HCl===_2NaCl+S↓+SO2↑+H2O来验证浓度对化学反应速率的影响，一同学在下午活动课中，配制了0.2mol/L盐酸置于大烧杯中，并取了3mL0.1mol/LNa2S2O3溶液与3mL该盐酸反应，产生明显浑浊约需时间ts。
由于时间另有安排，停止了继续实验。
第二天又用了3mL0.2mol/L的Na2S2O3溶液与原盐酸3mL反应，产生明显浑浊也需时间ts左右。
于是他得出结论：
浓度对化学反应速率的影响不大。
请你评价该同学的这次实验。
（1）结论是（）
A.可靠的
B.不可靠的
C.基本正确的，但有疑点
D.可能正确，也可能不正确
（2）一般对比实验都要控制条件，且再现性好。
①请评价他实验控制的条件：
。
②请评价他实验现象的对比方法：
。
若他的对比方法不好，请你给出合理的对比方法（若他的对比方法可行，此问不答）：
。
答案：
（1）B
（2）①两次实验温度可能有差异；在敞口烧杯中，盐酸浓度也可能有变化故没有控制好条件②所谓明显浑浊的标准可能不一致，故不能进行严密对比可在进行实验的两支试管的背侧贴同一大小标志，如“+”，并分别记下“+”看不见所需时间
题海采珠
易错点：
“速率”与“平衡”概念混淆
自我诊断：
设C+CO2
2CO（正反应为吸热反应），正反应速率为v1,N2+3H2
2NH3（正反应为放热反应），正反应速率为v2，对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为（）
A.同时增大B.同时减小
C.v1增大，v2减小D.v1减小，v2增大
解题思路：
在讨论外界条件对反应速率的影响时，要注意只有浓度变化对反应速率的影响有选择性，增大反应物浓度则增大正反应速率（在增大的瞬间逆反应速率不变），增大生成物浓度则增大逆反应速率（在增大的瞬间正反应速率不变）。
而温度、压强（对有气体参加的反应有影响）、催化剂的影响是广泛的，无论反应吸热、放热，温度升高都将增大反应速率；无论参加反应的气体体积增大还是缩小，增大压强都将增大反应速率；正催化剂将增大反应速率，负催化剂将减小反应速率。
答案：
A
答后反思：
很多同学在求解时认为温度升高前者化学平衡向正反应方向移动，后者化学平衡向逆反应方向移动，因此v1增大，v2减小，这显然是没有弄清“速率”与“平衡”两者的关系，后者反应逆向移动的原因是正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数。
在求解时没有考虑到试题的落脚点，是分析化学反应速率还是化学平衡问题。
正确的解法是先明确试题讨论什么，然后再利用影响化学反应速率的因素或影响化学平衡移动的因素进行分析。
要点突破
自我提升·能力备考
1.化学反应速率大小的比较
化学反应速率与化学计量数的关系
对于反应
mA+nB===_pC+qD
v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）=m∶n∶p∶q
=Δc（A）∶Δc（B）∶Δc（C）∶Δc（D）
①确定化学方程式中的化学计量数；
②比较化学反应速率的大小（将不同物质的速率换算成用同一种物质的速率后再比较大小）。
2.影响化学反应速率的几种因素
（1）试从物质结构（化学键）去分析认识影响化学反应速率的因素——内因。
化学反应的实质是旧键的断裂、新键的形成，即反应物分子中化学键断裂为原子，原子再重新形成新的化学键而结合成生成物的分子。
若在同样的条件下，反应物分子中化学键键能越大，断裂就越难，其反应速率就越小，反之就越大。
（2）其他条件不变，增大压强一定能增大化学反应速率吗？
压强对化学反应速率的影响是通过改变反应物的浓度来实现的。
对于有气体参加的反应，增大压强，气体体积缩小，即增大了反应物的浓度，可增大反应速率。
但对无气体参加的反应，由于压强的改变对固体或液体的体积影响很小，反应物的浓度可以认为无变化，因而其反应速率也无变化。
（3）升温时吸热反应的速率也增大吗？
温度对化学反应速率的影响，适用于任何化学反应，无论反应物或生成物的状态怎样，也不论反应的热效应怎样，当一个可逆反应达到平衡时，若升高体系的温度，吸热方向增大的幅度更大，即改变温度对吸热反应影响更大。
（4）稀有气体对反应速率的影响
稀有气体或其他非反应气体，充入反应容器中，分以下两种情况来讨论：
①若容器恒温、恒容，则充入稀有气体或其他不反应气体，虽改变了容器内气体的压强，但并没有改变反应物的浓度，不影响化学反应速率；②若容器恒温、恒压，则充入稀有气体或其他不反应气体，就会使容器容积扩大，虽未减小容器内气体的压强，但降低了反应物的浓度，故能使反应速率降低。
题型研练
互动探究·方法备考
题型1tixingyi考查化学反应速率的概念、表示方法和计算
【例1】对可逆反应4NH3（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xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D.化学反应速率关系是2v正（NH3）=3v正（H2O）
解析：
本题综合考查化学平衡的建立及外界条件对化学反应速率的影响。
根据不同物质表示同一反应时的速率关系可知，v逆（O2）∶v逆（NO）=5∶4，v逆（NO）=
v逆（O2），又知化学平衡时v正（O2）=v逆（O2），则A正确；NO的生成与NH3的消耗同时表示正反应在任意时刻都成比例，故B不正确；达到平衡时，增加容器体积，反应物、生成物浓度同时减小，正逆反应速率同时减小，C不正确；在反应的任意状态总有v正（NH3）∶v正（H2O）=4∶6，即3v正（NH3）=2v正（H2O），D不正确。
答案：
A
规律方法：
化学反应速率的计算是高考中的常见题型，解答时要抓住反应速率的概念和意义。
创新预测1可逆反应N2+3H2
2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。
下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（）
A．3v正（N2）=v正（H2）
B．v正（N2）=v逆（NH3）
C．2v正（H2）=3v逆（NH3）
D．v正（N2）=3v逆（H2）
解析：
平衡状态，正逆反应速率相等，各组成成分的含量不变。
正逆反应速率相等是指用同一种物质来表示的反应速率。
可逆反应中用各物质表示的反应速率与化学计量数成正比，需将其转换为同一物质表示速率进行比较。
C正确。
答案：
C
题型2tixinger考查外界条件对反应速率的影响
【例2】在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：
NO（g）+CO（g）
N2（g）+CO2（g）；ΔH=-373.2kJ/mol，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是（）
A.加催化剂同时升高温度
B.加催化剂同时增大压强
C.升高温度同时充入N2
D.降低温度同时增大压强
解析：
提高反应速率的一般做法有：
①升高温度；②增大反应物浓度；③对有气体参加的反应增大压强；④加入催化剂。
要提高NO的转化率，即让平衡向正反应方向移动，可采用的做法有：
①降低温度；②增大压强；③增大CO的浓度。
综合以上的分析，正确答案为B。
答案：
B
规律方法：
对于外界条件对反应速率的影响一定要弄清本质。
如压强对化学反应速率的影响是通过改变物质的浓度引起的。
创新预测2在恒温恒容条件下，能使A（g）+B（g）
C（g）+D（g）正反应速率增大的措施是（）
A．减小C或D的浓度B．增大D的浓度
C．减小B的浓度D．增大A或B的浓度
解析：
在恒温恒容条件下，正反应速率取决于反应物的浓度。
减小C或D的浓度，正反应速率不变；增大D的浓度，正反应速率不变；减小B的浓度，正反应速率减小；增大A或B的浓度，都会使正反应速率增大。
答案：
D
题型3tixingsan化学反应速率的图像
【例3】一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：
下列描述正确的是（）
A.反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/（L·s）
B.反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/L
C.反应开始到10s时，Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为X（g）+Y（g）
Z（g）
解析：
v（Z）=
=0.079［mol/（L·s）］；反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了
=0.395（mol/L）；从反应开始到10s时，Y的转化率为
×100%=79.0%；从反应开始到10s时,Δn（X）=1.20-0.41=0.79（mol）,Δn（Z）=1.58mol,Δn（Y）=1.0-0.21=0.79（mol）。
物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，所以化学方程式为X（g）+Y（g）
2Z（g）。
答案：
C
规律方法：
遇到图像曲线的题目，首先应看懂和理解坐标的含义，然后观察曲线的形状和走向弄清曲线所代表的是哪些量的关系，明确曲线的起点、终点、交点、折点和零点，用以分析其特点和变化趋势，再结合题中给定的化学反应和数据，进行推理和判断。
创新预测3某反应2A（g）
3B（g）其浓度随时间变化的曲线如下图所示，则反应速率表示正确的是（）
A．vA=0.1mol/（L·min）
B．vB=0.2mol/（L·min）
C．vA=vB=0.5mol/（L·min）
D．vA=vB=0.3mol/（L·min）
解析：
vA=
=0.1mol/（L·min）
vB=
=0.15mol/（L·min）
答案：
A
总结投影
化学反应速率这部分的内容整体不难，主要是从以下几个方面进行考查：
速率大小的比较、反应速率的计算、外界因素对反应速率的影响和分析一些vt曲线以加深外界条件对反应速率影响的理解。
另外还要注意题目与实际生活的联系。
精品作业
自我测评·技能备考
1.本题列举的四个选项是4位同学在学习“化学反应速率和化学平衡”一章后，联系工业生产实际所发表的观点，你认为不正确的是（）
A.化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品
B.化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品
C.化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率
D.化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品
答案：
C
解析：
本题考查学生对化学反应速率和化学平衡概念的掌握情况。
2.向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列顺序正确的是（）
甲：
500℃时，10molSO2和6molO2反应
乙：
500℃时，用V2O5做催化剂，10molSO2和5molO2反应
丙：
450℃时，8molSO2和5molO2反应
丁：
500℃时，8molSO2和5molO2反应
A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙D.丁、丙、乙、甲
答案：
C
解析：
反应速率的比较要综合浓度、温度、催化剂三方面的因素。
3.在①加热、②研细、③光照、④配成溶液、⑤掺入MnO2五项中，能使氯酸钾晶体充分释放出氧气的速率达最快的组合是（）
A.①③④
B.②③⑤
C.③④⑤
D.①②⑤
答案：
D
解析：
考查温度、固体表面积、催化剂对反应速率的影响。
4.可逆反应：
4NH3+5O2
4NO+6H2O在5L密闭容器中进行，0.5min后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率为（）
A.v（O2）=0.01mol/（L·s）
B.v（NO）=0.008mol/（L·s）
C.v（H2O）=0.003mol/（L·s）
D.v（NH3）=0.001mol/（L·s）
答案：
C
解析：
v（NO）=
=0.002mol/（L·s）,
v（H2O）=0.002mol/（L·s）×
=0.003mol/（L·s）
v（NH3）=v（NO）=0.002mol/（L·s）,
v（O2）=0.002mol/（L·s）×
=0.0025mol/（L·s）
5.反应aA
bB中，A、B分别为反应物和生成物的化学式，a、b分别为A、B的化学计量数。
已知v（A）=a′mol/（L·min），则v（B）为（）
答案：
D
解析：
在同一反应中，不同物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，另外要注意选项中的单位与题干中的单位不一致。
6.在一定条件下，将8molA和25.7molB两种气体通入容积为wL的密闭容器中发生反应：
mA（g）+nB（g）
2C（g）。
经ts后，A、B、C的物质的量分别为7.5mol、23.7mol、1mol。
则m与n的值应是
（）
A.m=2,n=1B.m=1,n=3
C.m=1,n=4D.m=3,n=1
答案：
C
7.反应A+3B
2C+D在四种不同情况下的反应速率分别为：
①v（A）=0.15mol/（L·min）；
②v（B）=0.6mol/（L·min）；
③v（C）=0.4mol/（L·min）；
④v（D）=0.45mol/（L·min）。
该反应进行得最快的是（）
A.①B.④
C.①④D.②③
答案：
B
解析：
对同一反应来讲，用不同的物质来表示反应速率，数值可能不同，要比较反应的快慢，一定要统一物质、统一单位。
8.在一密闭容器中加入A、B、C三种气体，保持一定温度，在t1~t4（s）时刻测得各物质的浓度如下表。
据此，下列结论正确的是（）
测定时刻/（s）
t1
t2
t3
t4
c（A）（mol/L）
6
3
2
2
c（B）（mol/L）
5
3.5
3
3
c（C）（mol/L）
1
2.5
3
3
A.在t3时刻反应已经停止
B.A的转化率比B的转化率低
C.在容器中发生的反应为：
2A+B
C
D.在t2~t3内A的平均反应速率为［1/（t3-t2）］mol/（L·s）
答案：
CD
解析：
从表中可知,t3时刻反应达平衡，故A错；A的转化率大于B的转化率，故B错；达平衡时A、B、C的浓度变化量分别是：
4mol/L、2mol/L、2mol/L，故C正确；
D正确。
9.下图是198K时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。
下列叙述正确的是（）
A.该反应的热化学方程式为N2+3H2
2NH3；ΔH=-92kJ/mol
B.b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
C.加入催化剂，该化学反应的反应热改变
D.加入催化剂可增大正反应速率，降低逆反应速率
答案：
B
解析：
A选项中应注明各物质的聚集状态。
加入催化剂，该反应的反应热不改变。
加催化剂可同时增大正、逆反应速率。
10.对于一定条件下进行的化学反应：
2SO2+O2
2SO3，改变下列条件，可以提高反应物中活化分子百分数的是（）
①增大压强②升高温度③加入催化剂
④减小反应物浓度
A.①②B.②③
C.①②③D.①④
答案：
B
解析：
活化分子具有比普通分子更高的能量，若想提高活化分子的百分数，可采用的方法：
一是升高温度，提高所有反应物分子的能量，这样能使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而提高活化分子百分数；二是加入催化剂，降低反应所需要的能量，这样也会使更多的反应物分子成为活化分子，大大提高反应物中活化分子的百分数。
11.在10℃时某化学反应速率为0.1mol/（L·s），若温度每升高10℃反应速率增加到原来的2倍，为了把该反应速率提高到1.6mol/（L·s），该反应需在什么温度下进行（）
A.30℃B.40℃
C.50℃D.60℃
答案：
C
解析：
速率从0.1mol/（L·s）提高至1.6mol/（L·s），即增加到原来的16倍，2x=16,x=4,即升高了4个10℃，从10℃提高至50℃。
12.把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中，使它们发生如下反应：
3X（g）+Y（g）===_nZ（g）+2W（g）
在5min时已经生成0.2molW，若测知以Z的浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/（L·min），则在上述反应中Z气体的化学计量数n的值是（）
A．1B．2
C．3D．4
答案：
A
解析：
n（Z）=v·V·t=0.01mol/（L·min）×2L×5min=0.1mol，故n（Z）∶n（W）=1∶2，则n=1。
13.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应3A（g）+B（g）
xC（g）+2D（g），经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L,c（A）∶c（B）=3∶5,C的平均反应速率为0.1mol/（L·min）。
求：
（1）此时A的浓度，c（A）=mol/L，反应开始前容器中的A、B的物质的量：
n（A）=n（B）=mol。
（2）B的平均反应速率：
v（B）=mol/（L·min）。
（3）x的值为。
答案：
（1）0.753
（2）0.05（3）2
解析：
（1）3A（g）+B（g）
xC（g）+2D（g）
n（起始）/molaa00
5min时物质
的量/mola-1.5a-0.5
0.5×2
即得a=3，即n（A）=n（B）=3mol,
c（A）=0.75mol/L
（2）v（B）=
=0.05mol/（L·min）。
（3）v（C）=
=0.1mol/（L·min）,x=2。
14.“碘钟”实验中，
的反应速率可以用
与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。
某探究性学习小组在20℃时进行实验得到的数据如下表：
实验编号
①
②
③
④
⑤
c（I-）
/（mol/L）
0.040
0.080
0.080
0.160
0.120
c（S2O2-8）
/（mol/L）
0.040
0.040
0.080
0.020
0.040
t（s）
88.0
44.0
22.0
44.0
t1
回答下列问题：
（1）该实验目的是。
（2）显色时间t1=。
（3）温度对该反应速率的影响符合一般规律，若在40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为（填字母）。
A.＜22.0sB.22.0~44.0s
C.＞44.0sD.数据不足，无法判断
（4）通过分析比较上表数据，得到的结论是。
答案：
（1）研究反应物I-和
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