高考化学易错点16化学反应速率和化学平衡知识点讲解.docx

1、高考化学易错点16化学反应速率和化学平衡知识点讲解易错点16 化学反应速率和化学平衡瞄准高考1 (2017天津）常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s) +4CO(g)Ni(CO)4(g)。230时，该反应的平衡常数K=2105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50C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

2、)4=4v生成(CO)【答案】B2（2017江苏）温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g) 2NO(g) +O2 (g)（正反应吸热）。实验测得：v正=v (NO2)消耗=k正c2(NO2 )，v逆=v(NO) 消耗=2v(O2) 消耗=k逆c2(NO) c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是 容器编号 物质的起始浓度（molL1） 物质的平衡浓度（molL1） c（NO2）c（NO） c（O2） c（O2） 0.6 0 0 0.2 0.3 0.5 0.2 00.5 0.35 A达平衡时，容器与容器中的总压强之比为 4：5B达平衡时，容

3、器中 c(O2 )/c(NO2)比容器中的大C达平衡时，容器中 NO 的体积分数小于50%D当温度改变为 T2时，若 k正=k逆，则 T2T1【答案】C D【解析】AI中的反应: 2NO2(g) 2NO(g) +O2 (g)开始（mol/L）0.6 0 03（2018课标）CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) H=-75 kJmol1C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-394 kJmol1C

4、(s)+1/2O2(g)=CO(g) H=-111 kJmol1该催化重整反应的H=_ kJmol1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是_（填标号）。A高温低压 B低温高压 C高温高压 D低温低压某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_mol2L2。（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：积碳反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)消碳反应CO2(g)+C(s)=2CO(g)H/(kJmol1)75172活化能/(kJmol1)催化剂X3

5、391催化剂Y4372由上表判断，催化剂X_Y（填“优于”或“劣于”），理由是_。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是_填标号）。AK积、K消均增加 Bv积减小，v消增加 CK积减小，K消增加 Dv消增加的倍数比v积增加的倍数大在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=kp(CH4)p(CO2)-0.5（k为速率常数）。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的

6、顺序为_。【答案】247 A 劣于 相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大 AD pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)4（2018课标）三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：（1）SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等，写出该反应的化学方程式_。（2）SiHCl3在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+ SiCl4(g) H1=48 kJmol13SiH2Cl2(g)SiH4(g)+2SiHCl3 (g) H2=30 kJm

7、ol1则反应4SiHCl3(g)SiH4(g)+ 3SiCl4(g)的H=_ kJmol1。（3）对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K时反应的平衡转化率=_%。平衡常数K343 K=_（保留2位小数）。在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_、_。比较a、b处反应速率大小：a_b（填“大于”“小于”或“等于”）。反应速率=正逆=，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，

8、计算a处=_（保留1位小数）。【答案】 2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl 114 22 0.02 及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强（浓度） 大于 1.35（2018北京）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：（1）反应：2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) H1=+551 kJmol1反应：S(s)+O2(g)SO2(g) H3=297 kJmol1反应的热化学方程式：_。（2）对反应，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2_p 1（填“”或“”），得出

9、该结论的理由是_。（3）I可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。iSO2+4I+4H+S+2I2+2H2OiiI2+2H2O+_+_+2 I（4）探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。（已知：I2易溶解在KI溶液中）序号ABCD试剂组成0.4 molL1 KIa molL1 KI0.2 molL1 H2SO40.2 molL1 H2SO40.2 molL1 KI0.0002 mol I2实验现象溶液变黄，一段时间后出现浑浊溶液变黄，出现浑浊较A快无明显现象溶液由

10、棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快B是A的对比实验，则a=_。比较A、B、C，可得出的结论是_。实验表明，SO2的歧化反应速率DA，结合i、ii反应速率解释原因：_。【答案】 3SO2(g)+2H2O (g)2H2SO4 (l)+S(s) H2=254 kJmol1 反应是气体物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强使反应正向移动，H2SO4 的物质的量增大，体系总物质的量减小，H2SO4的物质的量分数增大 SO2 SO42 4H+ 0.4 I是SO2歧化反应的催化剂，H+单独存在时不具有催化作用，但H+可以加快歧化反应速率 反应ii比i快；D中由反应ii产生的H+使反应i加快锁定考点一

11、、化学反应速率1. 化学反应速率 化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。 无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以化学反应速率一般为正值。 由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。其化学反应速率与其表面积大小有关，而与其物质的量的多少无关。通常是通过增大该物质的表面积来加快反应速率。 对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。因此，表示化学反应速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准。 对于在一个容器中的一般反应 aA + bB = c

12、C + dD来说有： VA ：VB ：VC ：VD = CA ：CB ：CC ：CD = nA ：nB ：nC ：nD= a ：b ：c ：d2. 化学反应速率大小的比较方法 看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。 比较反应速率大小时，不仅需看反应速率数值的大小，且要结合化学方程式中物质的化学计量数及单位,化归到同一物质，再进行比较。 对于一般反应aAbB=cCdD，比较与，若，则A表示的反应速率比B的大。3. 化学反应速率的计算方法（1）概念法：（2）化学计量数法：一般是先用概念法计算出一种物质的反应速率，再用化学计量数法算出其他物质的化学反应速率。4. 影响化学反应的因素 浓度对化学

13、反应速率的影响： 一个反应的速率主要取决于反应物的浓度，与产物的浓度关系不大 。 物质为固体或纯液体时，浓度为常数，改变固体或纯液体的量，不改变浓度，不影响化学反应速。 .若参加反应的物质为固体、液体或溶液，由于 压强对化学反应速率的影响 压强的变化对它们的浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。 改变压强的涵义，一般是指：气体物质的量不变，改变容器的容积。比如像a. N2 + 3H2 2NH3，反应物为气体的反应，缩小体积，压强增大，反应物气体的浓度增大，反应速率加快。如果增大体积，压强减小，反应物气体的浓度减小，反应速率减小。b. 气体的容器容积不变，充入不相关的气体。比如像 N2 + 3H

14、2 2NH3的反应，充入Ne，压强增大，但各反应物的浓度没有变化，反应速率不变。如果充入Ne，压强不变，必然是容器的容积增大，而气体容积的增大，一定引起反应物浓度的减小，所以化学反应速率减小。 像化学反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2生成物中有气体，反应物中没有气体，增大压强，速率不增大；减小压强，速率也不减小。 温度对化学反应速率的影响不管是吸热反应还是放热反应，只要是升高温度一定加快反应速率，降低温度一定减慢反应速率。 催化剂对化学反应速率的影对可逆反应来说使用催化剂，可同时加快正逆反应速率 二、化学平衡化学平衡状态的判断方法1直接判断法(1) v正v逆0(即同一物质的消耗速率与生成

15、速率相等)。(2 )各物质的浓度保持不变。2间接判断法(1) 各物质的百分含量保持不变。(2) 各物质的物质的量不随时间的改变而改变。(3) 各气体的体积不随时间的改变而改变。例如：我们以密闭容器中的反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)为例来说明：化学反应mA(g) + nB(g) pC(g)+ qD(g)是否平衡混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或物质的质量分数一定平衡各物质的质量或质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率之间的关系在单位时间内消耗了m mol A，同时也生成了m mol A，即v(正) v(逆)平衡

16、在单位时间内消耗了n mol B，同时也消耗了p mol C，即v(正) v(逆)平衡v() : v(B) : v(C) : v(D) m : n : p : q ，v(正) 不一定等于v(逆)不一定平衡在单位时间内生成了n mol B，同时也消耗了q mol D，即叙述的都是v(逆)不一定平衡压强其它条件一定、总压强一定，且m + n p + q平衡其它条件一定、总压强一定，且m + n p + q不一定平衡混合气体的平均相对分子质量平均相对分子质量一定，且m + n p + q平衡平均相对分子质量一定，且m + n p + q不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时平衡

17、气体的密度密度一定不一定平衡颜色反应体系内有色物质的颜色稳定不变平衡三、化学平衡图像图像题解题方法（1）分析反应速度图像：看起点：分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数以原点为起点。看变化趋势：分清正反应和逆反应，分清放热反应和吸热反应。升高温度时，V吸热V放热。看终点：分清消耗浓度和增生浓度。反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中各物质的计量数之比。对于时间速度图像，看清曲线是连续的，还是跳跃的。分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”。增大反应物浓度V正 突变，V逆 渐变。升高温度，V吸热 大增，V放热 小增。（2）化学平衡图像问题的解答方

18、法：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。四要素分析法：看曲线的起点；看曲线的变化趋势；看曲线的转折点；看曲线的终点。先拐先平：对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) ，在转化率时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡。它所代表的温度高、压强大。这时如果转化率也较高，则反应中m+np+q。若转化率降低，则表示m+np+q。定一议二：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。强调：不管是速率图像还是平衡图像，都要搞清纵、横坐标的含义，都要与化学原理相联系，特别是与平衡移动原理相联系。小题快练1I2

19、在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)+I(aq) I3(aq)。某I2、KI混合溶液中，I3的物质的量浓度c(I3)与温度T的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。下列说法都正确的是反应I2(aq) +I(aq) I3(aq)的H0若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1K2若反应进行到状态D时，一定有v正v逆状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大保持温度不变，在该混合液中加水，c(I3)/c(I2)将变大A 只有 B 只有 C D 【答案】B【解析】根据图像分析，温度升高，I3(aq)的浓度减小，说明升温，平衡逆向移动，则该反应为放热反应，故错误；若温度为T1、

20、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，温度升高，平衡逆向移动，则平衡常数减小，故正确；若反应进行到状态D时，c(I3)比平衡状态时的浓度小，则反应正向进行，则一定有v正v逆，故正确；状态A与状态B相比，状态A的c(I3)大，说明状态A的c(I2)小，故错误；保持温度不变，在该混合液中加水，平衡逆向移动，c(I3)/c(I2)将变小，故错误。2一定温度下,密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H t3时平衡混合气的D t1时平衡混合气中的SO3的体积分数等于t3时平衡混合气中SO3的体积分数【答案】D3某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.1

21、0和0.06，发生化学反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)，在其他条件相同时，测得实验数据如下表：压强/(105Pa)温度/NO达到所列转化率需要时间/s50%90%98%1.030122502830902551057608.0300.23.936900.67.974根据表中数据，下列说法正确的是A 升高温度，反应速率加快B 增大压强，反应速率变慢C 在1.0105Pa、90条件下，当转化率为98%时的反应已达到平衡D 若进入反应塔的混合气体为amol，反应速率以v=n/t表示，则在8.0105Pa、30条件下转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370mol/s4K2Cr

22、2O7溶液中存在平衡：Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：结合实验，下列说法不正确的是A 若向中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色B 中C2H5OH被Cr2O72-氧化成CH3COOHC 对比和可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强D 中溶液橙色加深，中溶液变黄【答案】A【解析】若向溶液中加入70%的硫酸到过量，溶液为酸性，平衡向逆方向移动，Cr2O72-可以氧化乙醇，溶液变绿色，故A错误；中C2H5OH被Cr2O72-氧化成CH3COOH，故B正确；对比和可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强，故C正确；滴加硫酸溶液时，平衡向左移

23、动，Cr2O72-(橙色)浓度增大，橙色加深；滴加氢氧化钠溶液，平衡向右移动，CrO42-(黄色)浓度增大，溶液变黄，故D正确。5在容积为2 L的密闭容器中发生反应xA(g)yB(g)zC(g)。图甲表示200 时容器中A、B、C物质的量随时间的变化关系，图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)n(B)的变化关系。则下列结论正确的是 A 200时，反应从开始到平衡的平均速率v(A)v(B)B 200时，该反应的平衡常数为25C 当外界条件由200降温到100，原平衡一定被破坏，且正逆反应速率均增大D 由图乙可知，反应xA（g）yB（g）zC（g）的H0B 若其他条件不变，升高温度，正

24、、逆反应速率均增大，X的转化率增大C 温度分别为T1和T2时的平衡常数大小关系为K2K1D 达到平衡后，若其他条件不变，减小体积，平衡向逆反应方向移动【答案】C7在一定温度下的恒压容器中，进行可逆反应A（g）+B（g）C（g）+2D（g）；下列能说明该反应达到平衡状态的是反应混合物的密度不再改变 混合气体的平均相对分子质量不再改变 C和D的物质的量之比为1：2 体系压强不再改变 C的质量分数不再改变 v（A）：v（C）=1：1A B C D 【答案】B【解析】一定温度下的恒压容器中，反应混合物的密度不再改变，说明气体的物质的量不变，故能确定该反应达到平衡状态；因为A（g）+B（g）C（g）+2

25、D（g）反应前后计量数不等，所以混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明气体的物质的量不变，正逆反应速率相等，达平衡状态；C和D的物质的量之比为1：2，平衡时可能是，也可能不，与始起投料方式有关，故不选；体系压强不再改变，因为在一定温度下的恒压容器中，压强一直不变，故不选；C的质量分数不再改变，说明气体的物质的量不变，正逆反应速率相等，达平衡状态，故选；v（A）：v（C）=1：1，未体现正逆的关系，故不选，所以能说明该反应达到平衡状态的是；A. 不符合题意，B. 符合题意；C. 不符合题意；D. 不符合题意。8丁烯（C4H8）是制备线性低密度聚乙烯（LLDPE）的原料之一，可由丁烷（C4H10

26、）催化脱氢制备，C4H10(g) C4H8(g)+H2(g)H=+123kJ/mol。该工艺过程中生成的副产物有（C）、C2H6、C2H4、C4H6等。进料比和温度对丁烯产率的影响如图1、图2所示。已知原料气中氢气的作用时活化固体催化剂。下列分析正确的是A 氢气的作用是活化固体催化剂，改变氢气量不会影响丁烯的产率B 丁烷催化脱氢是吸热反应，丁烯的产率随温度升高而不断增大C 随温度升高丁烯裂解生成的副产物增多，会影响丁烯的产率D 一定温度下，控制进料比越小，越有利于提高丁烯的产率【答案】C于1左右时，丁烯的产率最高，并不是进料比越小，越有利于提高丁烯的产率，故D分析错误。9生产硫酸的主要反应：2

27、SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0。图中L（L1、L2）、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是A X代表压强B 推断L1L2C A、B两点对应的平衡常数相同D 一定温度下，当混合气中n（SO2）：n（O2）:n(SO3)=2:1:2，则反应一定达到平衡【答案】B10将5 mL 0.005 mol/L FeCl3溶液和5 mL 0.015 mol/L KSCN溶液混合，达到平衡后呈红色。再将混合液分为5份，分别进行如下实验：下列说法不正确的是A 对比实验和，为了证明增加反应物浓度，平衡发生正向移动B 对比实验和，为了证明增加反应物浓度，平衡发生逆向移动C 对比实验和，为了证明增加反应物浓度，平衡发生正向移动D 对比实验和，为了证明减少反应物浓度，平衡发生逆向移动【答案】B11反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一密闭容器中进行。下列说法或结论正确的是A 当v(CO)(正)=v(H2)(正)，时，反应达到平衡状态B 其他条件不变，适当增加C(s)的质量会使平衡正向移动C 保持容器体积不