届高考化学一轮复习专题五化学反应速率与化学平衡专题提升学案.docx

1、届高考化学一轮复习专题五化学反应速率与化学平衡专题提升学案专题五 化学反应速率与化学平衡专题提升有关化学平衡图像问题的分析化学反应速率和化学平衡图像类试题是化学试题中的一种特殊题型，其特点是：图像是题目的主要组成部分，把所要考查的化学知识寓于图中曲线上，具有简明、直观、形象的特点。该类试题以选择题为主要题型，偶尔也会在非选择题中出现。因为图像是用二维坐标表示的，所以该类试题包含的信息量比较大，随着高考的不断改革以及对学科能力要求的不断提高，这种数形结合的试题将频频出现。【思维展示】臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)O3(g)N2O5(g)O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行

2、，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是()选项图像判断思维过程结论A升高温度，平衡常数减小图像特点：放热反应性质特点：温度升高，平衡左移，K值减小B03 s内，反应速率为v(NO2)0.2 molL1s1图像特点：时间：3 s平衡浓度：0.4 molL1计算公式：vCt1时仅加入催化剂，平衡不移动图像特点：平衡不移动结论：加入催化剂，正逆反应速率增大倍数相等但平衡不移动D达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)图像特点：横坐标增大，NO2转化率升高结论：增大O2浓度平衡左移，NO2转化率降低【技巧点拨】解答化学反应速率和化学平衡图像题的常用方法和技巧(1)紧扣特征。弄清可逆反应的正反应是吸热还是

3、放热，反应前后气体体积增大、减小还是不变，有无纯液体或固体物质参与反应等。(2)“先拐先平”。在含量(转化率)时间图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。(3)“定一议二”。当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，必要时可作辅助线。(4)三步分析法。一看反应速率是增大还是减小；二看v(正)、v(逆)的相对大小；三看化学平衡移动的方向。以下均以反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)Hpq为例。速率时间(或速率压强)图像该类图像一般有两种表现形式，如图甲和图乙：图乙交点是平衡状态，平衡后升温，平衡逆向移动；平衡后加

4、压，平衡正向移动。例1向某密闭容器中加入0.6 mol A、0.2 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图甲所示其中t0t1阶段c(B)未画出。t2时刻后改变条件反应体系中反应速率随时间变化的情况如图乙所示，且四个阶段都只改变一种条件并且改变的条件均不相同。下列说法正确的是()A反应的方程式为3A(g)B(g)2C(g)Bt3t4，t4t5，t5t6各阶段改变的条件依次为：加催化剂，降低反应温度，增大压强CB的起始物质的量为0.08 molDt0t1阶段A的转化率为40%解析反应中A的浓度变化为0.15 mol/L0.06 mol/L0.09 mol/L，

5、C的浓度变化为0.11 mol/L0.05 mol/L0.06 mol/L，反应中A与C的计量数之比为0.090.0632，t3t4阶段与t4t5阶段正逆反应速率都相等，而t3t4阶段为使用催化剂，则t4t5阶段应为减小压强，则该反应中气体的化学计量数之和前后相等，则有：3A(g)B(g)2C(g)，A项错误；如t4t5阶段改变的条件为降低反应温度，平衡发生移动，则正逆反应速率不相等，应为降低压强，B项错误；根据方程式可知消耗0.09 mol/L的A，则生成0.03 mol/L的B，由于A的起始物质的量为0.6 mol 而其浓度为0.15 mol/L，所以容器的体积为4 L，生成B的物质的量为

6、0.12 mol，平衡时B的物质的量为0.2 mol，所以起始时B的物质的量为0.2 mol0.12 mol0.08 mol，C项正确；t0t1阶段A的转化率为100%60%，D项错误。答案C变式1对达到平衡状态的可逆反应：ABCD，若t1 时增大压强，正、逆反应速率变化如图所示(v代表反应速率，t代表时间)，下列有关 A、B、C、D 的状态叙述中正确的是()AA、B、C 是气体，D不是气体BA、B 是气体， C、D 有一种是气体CC、D 是气体，A、B 有一种是气体DC、D 有一种是气体，A、B 都不是气体解析由图可知t1时增大压强，正、逆反应速率都增大，而且逆反应速率增大程度更大，说明该反

7、应反应物和生成物都存在气体，而且气体化学计量数之和增大。气体物质化学计量数之和减小，A项错误；气体物质化学计量数之和减小，B项错误；气体化学计量数之和增大，C项正确；反应物中存在气体，D项错误。答案C转化率(或百分含量)时间温度(压强)图像图像图像条件信息“先拐先平”T2T1“先拐先平”p1p2a使用催化剂根据图像推断反应特点T2T1，升高温度，(A)降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应p1p2，增大压强，(A)升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积缩小的反应反应速率加快，但平衡不移动例2可逆反应：aA(g)bB(s)cC(g)dD(g)，其他条件不变，C的物质的量分数和温度(T)或压强(P)

8、关系如图，其中正确的是()A根据图像无法确定改变温度后平衡移动方向B使用催化剂，C的物质的量分数增加C化学方程式系数acdD升高温度，平衡向逆反应方向移动解析可逆反应，当其他条件一定时，温度越高，反应速率越大，达到平衡所用的时间越短。由图像(1)可知T2T1，温度越高，平衡时C的物质的量分数n(C)%越小，故此反应的正反应为放热反应；当其他条件一定时，压强越高，反应速率越大，达到平衡所用的时间越短。由图(2)可知p2p1，压强越大，平衡时C的物质的量分数n(C)%越小，可知正反应为气体物质的量增大的反应，即acd。据上述分析，得到T1T2，温度越高，n(C)%越小，则平衡向逆反应方向移动，A项

9、错误；催化剂只改变化学反应速率，对平衡移动没有影响，C的质量分数不变，B项错误；压强越大，平衡时C的物质的量分数n(C)%越小，可知正反应为气体物质的量增大的反应，即acd，C项错误；T2T1，温度越高，平衡时C的物质的量分数n(C)%越小，故此反应的正反应为放热反应，升温平衡逆向移动，D项正确。答案D变式2某可逆反应mA(g)nB(g)qC(g)，H在密闭容器中进行。如图表示在不同时刻t、温度T和压强p下B物质在混合气体中的体积分数(B)的变化情况。下列推断正确的是()Ap1p2，T1T2，mnq，H0Bp1p2，T1T2，mnq，H0Cp1p2，T1T2，mnq，H0Dp1p2，T1T2，

10、mnq，H0解析由时间体积分数(B)图中拐点说明在不同条件下达到平衡时温度、压强的大小，T1大于T2，p2大于p1；同温度时，p2大于p1，体积分数(B)增大，说明平衡逆向移动，mnq，又同一压强时，T1大于T2，体积分数(B)降低，说明平衡正向移动，H0；D项正确。答案D恒温线(或恒压线)恒温或恒压曲线上的任意点均表示平衡状态。分析方法：a.分析任一条曲线走势，如图丙中，温度为T1时(即恒温)，(A)随压强(p)的增大而增大，故正反应是气体分子数减小的反应；b.任取一点向横坐标作垂线为辅助线进行分析，如图丁中，过p3任作一条垂直于x轴(即恒温)的辅助线，若p1p2pqB正反应吸热：mnpqD

11、正反应放热：mnCBA、C两点气体的颜色：A深，C浅CA、B两点气体的平均相对分子质量：ABDB、C两点化学平衡常数：BA，C项错误；A、B两点压强相同，B点到A点NO2体积分数增大，平衡正向移动，所以B点的平衡常数小于A点的平衡常数，A、C两点温度相同，A、C两点平衡常数相同，所以B点的平衡常数小于C点的平衡常数，D项正确。答案D其他几种特殊图像如图戊，该类图像隐含随着温度升高的同时，反应时间也在变化。曲线表示化学反应从反应物开始，M点为刚达到的平衡点。M点前表示反应向正反应方向进行，M点后是因温度改变而使平衡移动，即升温，A%增大，平衡左移。如图己，曲线表示平衡时A的百分含量(纵坐标也可换

12、成平衡转化率A)。该类图像隐含的几个信息：a曲线上所有的点都处于平衡状态。b曲线上方的点，表示反应还没有达到平衡状态，即必须朝正反应方向进行才能达到平衡状态，v(正)v(逆)。c曲线下方的点，表示反应向逆反应方向进行才能达到平衡状态，v(正)v(逆)。 例4在催化剂作用下，用乙醇制乙烯，乙醇转化率和乙烯选择性(生成乙烯的物质的量与乙醇转化的物质的量的比值)随温度、乙烯进料量(单位：mLmin1)的关系如图所示(保持其他条件相同)。()在410440 温度范围内，下列说法不正确的是()A当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性升高B当乙醇进料量一定，随温度的升高，乙烯选择性不一定增大C当温

13、度一定，随乙醇进料量增大，乙醇转化率减小D当温度一定，随乙醇进料量增大，乙烯选择性增大解析根据图像，当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性逐渐升高，但温度高于430 后，乙烯选择性逐渐降低，A项错误；根据图像，当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性逐渐升高，但温度高于430 后，乙烯选择性逐渐降低，因此，随温度的升高，乙烯选择性不一定增大，B项正确；根据左图，当温度一定，随乙醇进料量增大，乙醇转化率减小，C项正确，根据右图，当温度一定，随乙醇进料量增大，乙烯选择性增大，D项正确。答案A变式4有一反应：2A(g)B(g)2C(g)，下图中的曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线，则下

14、列描述正确的是()A该反应是放热反应Bb点时混合气体的平均摩尔质量不再变化CT1时若由a点达到平衡，可以采取增大压强的方法Dc点v正v逆，D项错误。答案B专题测试(五)一、单项选择题1下列说法不正确的是()A能量较高、有可能发生有效碰撞的分子称为活化分子B活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能C催化剂能参与反应，可降低原反应所需活化能D非活化分子也有可能发生有效碰撞解析活化分子发生有效碰撞，要求能量高、碰撞方向正确，发生有效碰撞的分子是活化分子，A项正确；活化能是活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差，B项正确；催化剂参加反应，能够降低活化分子的活化能，C项正确；有效碰撞是活

15、化分子发生反应时的碰撞，要求具有一定能量和取向，D项错误。答案D2汽车净化的主要原理为2NO(g)2CO(g) 2CO2(g)N2(g)H0它是非自发反应BW(g)xG(g)=2Q(g)H0解析M(s)=X(g)Y(s)，反应气体系数增大，为熵增大的反应，S0，H0，在高温条件下能自发进行，A项错误；W(g)xG(g)2Q(g)H0，x为1，2，3时，若熵增，任何温度都能自发进行，若熵减，在低温下能自发进行，B项正确；4X(g)5Y(g)4W(g)6G(g)反应为气体系数增大的反应，S0，所以当H0，一定满足HTS0，反应一定能够自发进行，当H0时，当高温时，HTS0，成立，可以自发进行，C项

16、错误；4M(s)N(g)2W(l)=4Q(s)为气体系数减小的反应，S0，当H0时，HTS0，一定不能自发进行，D项错误。答案B6已知HI在催化剂作用下分解速率会加快，其能量随反应进程的变化如图所示。下列说法正确的是()A加入催化剂，减小了反应的活化能B加入催化剂，可提高HI的平衡转化率C降低温度，HI的分解速率加快D反应物的总能量大于生成物的总能量解析催化剂通过改变活化能来改变反应速率，A项正确；催化剂只改变反应速率不改变化学平衡，反应体系中加入催化剂不改变HI的平衡转化率，B项错误；降低温度，反应速率减慢，HI的分解速率减慢，C项错误；图像分析反应是吸热反应，所以反应物的总能量低于生成物的

17、总能量，D项错误。答案A7在50 mL过氧化氢溶液中加入1 g MnO2粉末，标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示，下列说法不正确的是()A标准状况下，实验放出一半气体所需的时间为1 minBA、B、C、D各点反应速率中A点最慢，D点快C02 min内产生O2的平均反应速率为22.5 mLmin1D本实验中影响反应速率的因素只有催化剂和H2O2的浓度解析放出一半气体，即V(O2)30 mL时，t1 min，A项正确；因为随着反应的进行，c(H2O2)逐渐降低，所以反应逐渐变慢，即反应速率：DCBA，B项正确；02 min内产生O2的体积是45 mL，平均反应速率为45 mL2 min2

18、2.5 mLmin1，C项正确；影响反应速率的因素还有温度，D项错误。答案D8在2 L密闭容器中进行反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H0，测得c(H2O)随反应时间(t)的变化如图。下列判断正确的是()A05 min内，v(H2)0.05 mol/(Lmin)B5 min时该反应的K值一定小于12 min时的K值C10 min时，改变的外界条件可能是减小压强D5 min时该反应的v(正)大于11 min 时的v(逆)解析根据题图可知，前5 min内H2O的浓度由1.00 mol/L减小为0.50 mol/L，根据vc/t(1 mol/L0.5 mol/L)/5 min0.1 mol

19、/(Lmin)，由化学计量数之比等于反应速率之比，则v(H2)0.1 mol/(Lmin)，A项错误；由图可知，10 min时H2O的浓度继续减小，反应向正反应方向移动，该反应正反应是吸热反应，所以是升高温度，所以5 min时该反应的K值一定小于12 min时的K值，B项正确，C项错误；根据B的判断，11 min时的温度高于5 min时，根据温度越高反应速率越快，所以5 min时该反应的v(正)小于11 min时的v(逆)，D项错误。答案B9在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)H0，下列说法正确的是

20、()A保持容器容积不变，向其中加入1 mol H2(g)，反应速率一定加快B保持容器容积不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)，反应速率一定加快C保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol N2(N2不参加反应)，反应速率一定加快D保持容器内气体压强不变，向其中加入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，再次平衡时反应速率一定加快解析增加反应物的浓度，反应速率加快，A项正确；加入氮气，因为容器体积不变，反应体系中各气体的浓度不变，故反应速率不变，B项错误；保持压强不变，加入氮气，容器体积增大，反应体系中各气体的浓度减小，反应速率减小，C项错误；保持压强不变，再次充入1 m

21、ol H2(g)和1 mol I2(g)，则容器容积增大为原来的2倍，再次平衡反应体系中各气体的浓度不变，反应速率不变，D项错误。答案A10向密闭容器中充入物质的量浓度均为 0.1 molL1的CH4和CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。下列说法不正确的是()A平衡时CO与H2的物质的量之比为11Bp1、p2、p3、p4由大到小的顺序为p1p2p3p3p2p1，B项正确；v(CO2)0.008 molL1min1，C项正确；升温，CH4的转化率增大，正反应为吸热反应，K应增大，D项错误。答案D二、不定项

22、选择题11硫化氢分解制取氢气和硫磺的反应原理为2H2S(g)S2(g)2H2(g)，在2.0 L恒容密闭容器中充入0.1 mol H2S，不同温度下测得H2S的转化率与时间的关系如下图所示。下列说法正确的是()A正反应为放热反应B图中P点：v(正)v(逆)C950 时，01.25 s生成H2的平均反应速率为0.016 molL1s1D950 时，该反应的平衡常数的值小于3.125104解析据题图知，温度越高，硫化氢的平衡转化率也越高，说明正反应为吸热反应，A项错误；P点反应仍在正向进行，还没有达到平衡，即v(正)v(逆)，B项正确；据图得950 时，01.25 s生成H2的平均反应速率为0.0

23、08 molL1s1，C项错误；据P点数据计算出该点的浓度熵为3.125104，由于反应将继续正向进行达到平衡，则950 时，该反应的平衡常数的值大于3.125104，D项错误。 答案B12(2017江苏通扬泰淮三模)下列图示与对应的叙述符合的是()A图甲实线、虚线分别表示某可逆反应未使用催化剂和使用催化剂的正、逆反应速率随时间的变化B图乙表示反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0的平衡常数K与温度和压强的关系C图丙表示向0.1 mol/L的NH4Cl溶液中滴加0.1 mol/L的HCl溶液时，溶液中随HCl溶液体积变化关系D图丁表示常温下向20 mL pH3的醋酸中滴加pH11的NaOH溶液，溶液的pH随NaOH溶液体积的变化关系解析A项，加入催化剂，正、逆反应的速率均会加快，且达到平衡的时间会缩短，错误；B项，平衡常数K仅与温度有关，而图乙中，相同温度、不同压强时，K不相同，错误；C项，NH水解：NHH2ONH3H2OH，水解平衡常数Kc(NH3H2O)c(H)/c(NH)，在NH4Cl中加入HCl，c(NH3H2O)减小，而K不变，所以c(H)/c(NH)增大，正确；D项，当加入NaOH为20 mL时，醋酸是过量的，溶液显酸性，a7，错误。答案C13反应MoS2(s)2Na2CO3(s)4H2(g)Mo(s)2CO(g)4H2O(g)2Na2S(s)