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1、版高考化学全国版二轮专题复习配套文档专题二 化学基本理论 第9讲 Word版含答案第9讲化学反应速率和化学平衡最新考纲1了解化学反应速率的概念和定量表示方法。能正确计算化学反应的转化率()。2.了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。3.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。4.掌握化学平衡的特征。了解化学平衡常数(K)的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。5.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。化学反应速率的影响因素1(2014新课标全国卷)已知分解

2、1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I的溶液中，H2O2分解的机理为：H2O2IH2OIO慢H2O2IOH2OO2I快下列有关该反应的说法正确的是()A反应速率与I的浓度有关BIO也是该反应的催化剂C反应活化能等于98 kJ mol1Dv(H2O2)v(H2O)v(O2)解析A项，H2O2的分解速率取决于第一步的慢反应，该反应中I为反应物，故反应速率与I的浓度有关，正确；B项，该反应的催化剂为I，IO只是该反应的中间物质，错误；C项，98 kJ mol1是1 mol H2O2分解的反应热，反应热与活化能无关，错误；D项，将题给两个反应合并可得总反应为2H2O2=2H2OO2，由化学

3、反应速率与其对应物质的化学计量数的关系可知，该反应中不同物质的反应速率关系应为v(H2O2)v(H2O)2v(O2)，错误。答案A2(2017天津理综，10节选)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列各方法中的问题。.H2S的除去方法1：生物脱H2S的原理为：H2SFe2(SO4)3=S2FeSO4H2SO44FeSO4O22H2SO42Fe2(SO4)32H2O(1)硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5105倍，该菌的作用是_。(2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为_。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是_。解析

4、(1)由硫杆菌存在时的反应速率增大5105倍可知，硫杆菌为该反应的催化剂，该反应中硫杆菌改变了反应路径，降低了反应的活化能。(2)由图1可知，温度在30 左右时，速率最快；由图2可知，反应混合液的pH2.0左右时，速率最快。由此可推断使用硫杆菌的最佳条件为温度为30 、混合液的pH2.0。若反应温度过高，硫杆菌蛋白质受热变性失活，导致反应速率下降。答案(1)降低反应活化能(或作催化剂)(2)30 、pH2.0蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)结合信息或图像，判断化学平衡移动方向3(2017天津理综，6)常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)4CO(g) Ni(CO)4(g)。230 时，该反应的

5、平衡常数K2105。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2 ，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230 制得高纯镍。下列判断正确的是()A增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B第一阶段，在30 和50 两者之间选择反应温度，选50 C第二阶段，Ni(CO)4分解率较低D该反应达到平衡时，v生成Ni(CO)44v生成(CO)解析A项，增加c(CO)，平衡向正向移动，因平衡常数大小只与温度有关，与浓度无关，所以反应的平衡常数不变，错误；B项，第一阶段，50 时，Ni(CO)4为气态，易于分离，有利于N

6、i(CO)4的生成，正确；C项，第二阶段，230 制得高纯镍的反应方程式的Ni(CO)4(g) Ni(s)4CO(g)的平衡常数K15106，所以Ni(CO)4分解率较高，错误；D项，因反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，再根据该反应的化学计量数可知，该反应达到平衡时，4v生成Ni(CO)4v生成(CO)，错误。答案B4(2017课标全国，27)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：C4H10(g)=C4H8(g)H2(g)H1已知：C4H10(g)O2(g)=C4H8(g)H2O(g)H2119 k

7、Jmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H3242 kJmol1图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_0.1(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是_(填标号)。A升高温度 B降低温度C增大压强 D降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度

8、升高而增大的原因可能是_、_；590 之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。解析(1)由a图可以看出，温度相同时，由0.1 MPa变化到x MPa，丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，所以x的压强更小，xK，平衡逆向移动，故容器中，1，另解：容器中投料量相当于0.7 mol NO2、0.1 mol NO，容器中投料量为0.6 mol NO2，容器相对于容器相当于多投入0.1 mol NO2，相当于加压，平衡逆向移动，多投入0.1 mol NO，平衡逆向移动，减小，错误；C项，容器达到平衡状态时，NO的体积分数为50%，设容器中平衡时NO的体积分数也为50%，2NO2(g)=2NO(g)O2(

9、g)c(始)/(molL1)00.50.35c(变)/(molL1) x x 0.5xc(平)/(molL1)x 0.5x 0.350.5x则有0.5，x0.1，此时Qc4.8K，平衡逆向移动，NO的体积分数小于50%，另解：容器的投料量改为0.6 mol NO和0.3 mol O2，则建立与容器等效的平衡，现在投料量减少0.1 mol NO，增加0.05 mol O2，造成NO体积分数减小，正确；D项，达到平衡时，v(正)v(逆)，有k正c2(NO2)k逆c2(NO)c(O2)，有K，T1时K0.8，T2时K1，K值增大，说明平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应，说明温度升高，即T2T1，

10、正确。答案CD62017课标全国，28(3)H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)CO2(g) COS(g) H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。H2S的平衡转化率1_%，反应平衡常数K_。在620 K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率2_1，该反应的H_0。(填“”“B72016新课标全国，27(2)CrO和Cr2O在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 molL1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O)随c(H)的变化如图所示。(1)用离子方程式表示

11、Na2CrO4溶液中的转化反应_。(2)由图可知，溶液酸性增大，CrO的平衡转化率_(填“增大”、“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为_。(3)升高温度，溶液中CrO的平衡转化率减小，则该反应的H_0(填“大于”“小于”或“等于”)。解析由图可知，随着溶液酸性增大，溶液中c(Cr2O)逐渐增大，说明CrO逐渐转化为Cr2O，则CrO的平衡转化率逐渐增大，其反应的离子方程式为：2CrO2H Cr2OH2O；由图中A点数据，可知：c(Cr2O)0.25 molL1、c(H)1.0107 molL1，则进一步可知c(CrO)1.0 molL120.25 molL10.5

12、molL1，根据平衡常数的定义可计算出该转化反应的平衡常数为1.01014；升高温度，溶液中CrO的平衡转化率减小，说明化学平衡逆向移动，则正反应为放热反应，即该反应的H小于0。答案(1)2CrO2H Cr2OH2O(2)增大1.01014(3)小于分析评价题型：选择题填空题评析：本部分知识在卷中考查速率及平衡的影响或结合图像分析平衡移动；卷中通常在化学反应原理综合题中，通过图像研究速率、平衡影响，通过获取数据或图像信息计算转化率和平衡常数，同时结合工农业生产实际考查学生运用所学知识解决实际问题的能力。启示：轮复习时，应注意新情景下平衡状态的判定，及化学平衡常数的多种表示形式的书写，同时加强审

13、读图像获取解题信息的强化训练。高频考点一化学反应速率及其影响因素 考点精要1化学反应速率易错知识积累(1)误认为随着化学反应的进行，化学反应速率一定逐渐减小。其实不一定，因为反应速率不仅受浓度影响，而且受温度影响，一般会先增大后减小。(2)误用某物质的物质的量代替物质的量浓度计算化学反应速率。速率大小比较时易忽视各物质的反应速率的单位是否一致，单位书写是否正确。(3)误认为纯固体和纯液体不会改变化学反应速率。实际上不能用纯固体和纯液体物质的变化表示化学反应速率，但若将固体的颗粒变小(增大固体的接触面积)则化学反应速率会加快。(4)误认为只要增大压强，化学反应速率一定增大。实际上反应在密闭固定容

14、积的容器中进行，若充入氦气(或不参与反应的气体)，压强增大，但参与反应的各物质的浓度不变，反应速率不变；若反应在密闭容积可变的容器中进行，充入氦气(或不参与反应的气体)而保持压强不变，容器体积增大，各组分浓度减小，反应速率减小。(5)误认为温度、压强等条件的改变为正、逆反应速率影响不一致。如认为升温既然使化学平衡向吸热方向移动，则对于放热反应，升温时，逆反应速率增大，而正反应速率减小。其实不然，温度升高，正、逆反应速率都增大，只是吸热反应方向速率增大程度大；同理，降温会使吸热反应方向速率减小程度大，而导致化学平衡向放热方向移动。2化学反应速率的求算(1)公式法：v(B)用上式进行某物质反应速率

15、计算时需注意以下几点：浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值。同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比。(2)比值法：同一化学反应，各物质的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比。对于反应：mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g)来说，则有。考法指导化学反应速率的影响因素(难度系数)【考法训练1】 工业上生产水煤气的反应为：C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)H0。在一容积可变的密闭容器中进行该反应，下列条件的改变能够加快反应速

16、率的是()A增加C的量B保持压强不变，充入N2C保持体积不变，充入N2D将容器的体积缩小一半解析C为固体，增加C的量，反应速率不变，A项错误；保持压强不变，充入N2，容器体积增大，体系中气体反应物的浓度减小，反应速率减慢，B项错误；保持体积不变，充入N2，体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，C项错误；将容器的体积缩小一半，体系中气体反应物的浓度增大，反应速率加快，D项正确。答案D【考法训练2】 已知反应：2NO(g)Br2(g)=2NOBr(g)的活化能为a kJmol1，其反应机理如下：NO(g)Br2(g)=NOBr2(g)慢NO(g)NOBr2(g)=2NOBr(g)快下列有关该反应的

17、说法正确的是()A反应的速率主要取决于的快慢B反应速率v(NO)v(NOBr)2v(Br2)CNOBr2是该反应的催化剂D该反应的焓变等于a kJmol1解析A项，反应速率的快慢主要取决于慢反应的速率，错误；B项，反应速率之比等于化学计量数之比，根据总反应式知v(NO)v(NOBr)2v(Br2)，正确；C项，NOBr2是反应的生成物，是反应的反应物，不是催化剂，错误；D项，a kJmol1是总反应的活化能，不是焓变，错误。答案B【当堂指导】解答影响化学反应速率因素题目的解题步骤(1)审清题干：看清题目要求是“浓度”“压强”还是“温度”“催化剂”。(2)审清条件：分清是“恒温恒压”还是“恒温恒

18、容”，或其他限制条件。(3)依据条件，进行判断：增大浓度使化学反应速率加快，但增加固体的量对化学反应速率无影响。压强对化学反应速率的影响必须引起容器的体积发生变化同时有气体参加的化学反应。化学反应速率定量分析(难度系数)【典例演示】 一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)见下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.017.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A06 min的平均反应速率：v(H2O)3.3102 mol/(Lmin)B610 min的平均反应速率：v

19、(H2O2)3.3102mol/(Lmin)C反应至6 min时，c(H2O2)0.30 mol/LD反应至6 min时，H2O2分解了50%解析A项，06 min内，产生n(O2)1103 mol，消耗n(H2O2)2103 mol，则v(H2O2)3.3102 mol/(Lmin)，故A正确；B项，依照A项解题步骤，可知B项正确；C项，反应至6 min时，消耗n(H2O2)为2103 mol，剩余c(H2O2)0.2 mol/L，故C项不正确；D项，反应至6 min时，消耗n(H2O2)为2103 mol，占起始物质的量的50%，故D项正确。答案C【考法训练3】 (2017湖北龙泉中学、襄

20、阳五中、宜昌一中联考)在2 L的密闭容器中，发生反应：2A(g)B(g) 2C(g)D(g)。若最初加入的A和B都是4 mol，在前10 s A的反应速率为0.12 molL1s1，则10 s时容器中B的物质的量是()A1.6 mol B2.8 molC2.4 mol D1.2 mol解析前10 s v(B)v(A)0.06 molL1s1，则消耗的B的物质的量为0.06 molL1s110 s2 L1.2 mol，10 s时容器中B的物质的量为(41.2)mol2.8 mol，B项正确。答案B【考法训练4】 某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影

21、响”。(1)向酸性KMnO4溶液中加入一定量的H2C2O4溶液，当溶液中的KMnO4耗尽后，溶液紫色将褪去。为确保能观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)n(KMnO4)_。(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，该小组设计了如下实验方案：实验序号反应温度/H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液H2OV/mLc/molL1V/mLc/molL1V/mL258.00.205.00.0100256.00.205.00.010x表中x_mL，理由是_。(3)已知50 时，c(H2C2O4)随反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中画出25 时c(H2C2O4)随t的变化曲线示意图。解析(1)2MnO6H5H2C2O4=2Mn210CO28H2O，根据上述方