高考化學(xué)解題突破專(zhuān)題復(fù)習(xí)7解決化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡問(wèn)題

1、第1頁(yè)（共11頁(yè)） 專(zhuān)題7.解決化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡問(wèn)題 考試說(shuō)明中：了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和平均反應(yīng)速率的定量表示方法。了解溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑等影響化學(xué)反應(yīng)速率的一般規(guī)律。認(rèn)識(shí)催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。能用焓變和熵變說(shuō)明常見(jiàn)簡(jiǎn)單化學(xué)反應(yīng)的方向。理解化學(xué)平衡和化學(xué)平衡常數(shù)的含義。理解濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等對(duì)化學(xué)平衡影響的一般規(guī)律。認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。 高考試卷中：江蘇高考試卷中在選擇題中一道完全是化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡方面試題，另外有一道選擇題與化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡方面相關(guān)的試題。在非選

2、擇題中，化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡方面知識(shí)在化學(xué)反應(yīng)原理綜合題中呈現(xiàn)出來(lái)。由于化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是高中化學(xué)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容, 每年均有該內(nèi)容試題出現(xiàn)，且難度和分值有上升趨勢(shì)，有的題目甚至達(dá)到選拔優(yōu)秀的難度。 答題過(guò)程中：要認(rèn)真審題，合理運(yùn)用平衡移動(dòng)原理、化學(xué)平衡常數(shù)、圖象題的解法與思路、轉(zhuǎn)化率大小變化的判斷、等效平衡各方面知識(shí)，有針對(duì)性、準(zhǔn)確答題。 一 能力展示 1. 下列說(shuō)法正確的是 A. 一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(1) = Mg(1) Cl2(g)的 H0 S0 B. 水解反應(yīng)NH4H2 ONH3H2OH達(dá)到平衡后，升高溫度平衡逆向移動(dòng) C. 鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽(yáng)極均發(fā)生

3、還原反應(yīng) D. 對(duì)于反應(yīng)2H2O2 = 2H2OO2,加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率 2.700時(shí)，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應(yīng)： CO(g)H2 O(g) CO2H2(g) 反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表（表中t1t2）： 反應(yīng)時(shí)間/min n(CO)/mol H2O/ mol 0 1.20 0.60 t1 0.80t2 0.20 下列說(shuō)法正確的是 A. 反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為v(H2)0.40/t1 molL1min1 B. 保持其他條件不變，起始時(shí)向容器中充入0.60 molCO和1.20 molH2O，到達(dá)平衡時(shí)，n(CO2)0.40

4、 mol。 第2頁(yè)（共11頁(yè)） C. 保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20 mol H2O，與原平衡相比，達(dá)到新平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率增大，H2O的體積分?jǐn)?shù)增大 D. 溫度升至800，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 3. 某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨（NH2COONH4）分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測(cè)定。 （1）將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì))，在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡：NH2COONH4 (s)2NH3(g)CO2(g)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表： 溫度() 15.0 20.0 25.0 30

5、.0 35.0 平衡總壓強(qiáng)(kPa) 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡氣體總濃度(103mol/L) 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4 可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是_。 A2v(NH3) v(CO2) B密閉容器中總壓強(qiáng)不變 C密閉容器中混合氣體的密度不變 D密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，列式計(jì)算25.0時(shí)的分解平衡常數(shù)：_。 取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個(gè)帶活塞的密閉真空容器中，在25下達(dá)到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積，氨基甲酸銨固體的質(zhì)量_（填“增加”、“減小”或“不變”）。 氨基甲酸銨分解反應(yīng)的焓變H_0，熵變S_0（填、或）。 （2

6、）已知：NH2COONH42H2ONH4HCO3NH3H2O。該研究小組分別用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨溶液測(cè)定水解反應(yīng)速率，得到c(NH2COO)隨時(shí)間變化趨勢(shì)如圖所示。 計(jì)算25時(shí)，06min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率_。 第3頁(yè)（共11頁(yè)） 根據(jù)圖中信息，如何說(shuō)明水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大：_。 過(guò)程分析： 1.A選項(xiàng)分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，熵變、焓變都大于零。B選項(xiàng)水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度越高水解程度越大，有利于向水解方向移動(dòng)。C選項(xiàng)鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。D選項(xiàng)升高溫度和加入正催化劑一般都能加快反應(yīng)速率。答案：A、D。本題是化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)、電化學(xué)等的簡(jiǎn)單綜合題，

7、著力考查熵變、焓變，水解反應(yīng)、原電池、電解池、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素等方面的能力。 2.A選項(xiàng)反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率應(yīng)該是t1min內(nèi)H2濃度變化與t1的比值，而不是H2物質(zhì)的量的變化與t1的比值。B選項(xiàng)因?yàn)榉磻?yīng)前后物質(zhì)的量保持不變，保持其他條件不變，平衡常數(shù)不會(huì)改變，起始時(shí)向容器中充入0.60 mol CO和1.20 molH2O，與起始時(shí)向容器中充入0.60molH2O和1.20 molCO效果是一致的，到達(dá)平衡時(shí)，n(CO2)0.40 mol。C選項(xiàng)保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20molH2O，與原平衡相比，平衡向右移動(dòng)，達(dá)到新平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率增大，H2O轉(zhuǎn)化率減小，H

8、2O的體積分?jǐn)?shù)會(huì)增大。D選項(xiàng)原平衡常數(shù)可通過(guò)三段式列式計(jì)算（注意濃度代入）結(jié)果為1，溫度升至800，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，說(shuō)明溫度升高，平衡是向左移動(dòng)的，那么正反應(yīng)應(yīng)為放熱反應(yīng)。答案：B、C。本題屬于基本理論中化學(xué)平衡問(wèn)題，主要考查學(xué)生對(duì)速率概念與計(jì)算，平衡常數(shù)概念與計(jì)算，平衡移動(dòng)等有關(guān)內(nèi)容理解和掌握程度。 3.（1）A不能表示正逆反應(yīng)速率相等；B反應(yīng)進(jìn)行則壓強(qiáng)增大；C恒容，反應(yīng)進(jìn)行則密度增大；D反應(yīng)物是固體，NH3的體積分?jǐn)?shù)始終為2/3需將25的總濃度轉(zhuǎn)化為NH3和CO2的濃度；K可不帶單位。加壓，平衡逆移；據(jù)表中數(shù)據(jù)，升溫，反應(yīng)正移，H0，固體分解為氣體，S0。（2）vc/t(2.2

9、1.9) 0.05molL1min1；圖中標(biāo)與標(biāo)的曲線相比能確認(rèn)。答案：（1）B、C； Kc2(NH3)c(CO2)(2c/3)2(1c/3)1.6108（molL1)3 增加； ，。（2）0.05molL1min1；25反應(yīng)物的起始濃度較小，但06min的平均反應(yīng)速率（曲線的斜率）仍比15大。 精要點(diǎn)評(píng)： 1化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷：化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，關(guān)鍵是要看正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率是否相等及反應(yīng)混合物中各組分百分含量是否還隨時(shí)間發(fā)生變化。 2化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算與分析：要充分利用速率之比等于化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)之比。 3化學(xué)平衡移動(dòng)的分析：影響因素主要有：濃度、壓強(qiáng)、溫度，其移動(dòng)可通過(guò)勒沙

10、特列原理進(jìn)行分析?；瘜W(xué)平衡移動(dòng)的實(shí)質(zhì)是濃度、溫度、壓強(qiáng)等客觀因素對(duì)正、逆反應(yīng)速率變化產(chǎn)生不同的影響，使V正V逆，原平衡狀態(tài)發(fā)生移動(dòng)。 4等效平衡的分析：主要有等溫等容和等溫等壓兩種情況。 5速率與平衡的圖象分析：主要要抓住三點(diǎn)，即起點(diǎn)、拐點(diǎn)和終點(diǎn)。 二能力培養(yǎng) 1. 下列各表述與示意圖一致的是 第4頁(yè)（共11頁(yè)） A圖表示25時(shí)，用0.1 molL1鹽酸滴定20 mL 0.1 molL1 NaOH溶液，溶液的pH隨加入酸體積的變化 B圖中曲線表示反應(yīng)2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)；H 0 正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化 C圖表示10 mL 0.01 molL1 KMnO4

11、酸性溶液與過(guò)量的0.1 molL1 H2C2O4溶液混合時(shí)，n(Mn2+) 隨時(shí)間的變化 D圖中a、b曲線分別表示反應(yīng)CH2CH2 (g) + H2(g)?CH3CH3(g)；H p3，D項(xiàng)，a1+b1=1.，而a2 a3,所以a1+ a31.綜上分析可知，本題選BD項(xiàng)。答案：BD 第5頁(yè)（共11頁(yè)） 3.接觸法制硫酸工藝中，其主反應(yīng)在450并有催化劑存在下進(jìn)行： 2232()()2()190SOgOgSOgKJ? （1）該反應(yīng)所用的催化劑是 (填寫(xiě)化合物名稱(chēng))，該反應(yīng)450時(shí)的平衡常數(shù) 500時(shí)的平衡常數(shù)(填“大于”、“小于”或“等于”)。 （2）該熱化學(xué)反應(yīng)方程式的意義是 （3）下列說(shuō)法達(dá)

12、到平衡狀態(tài)的是 a23()2SOvov?正逆（） b容器中氣體的平均分子量不隨時(shí)間而變化 c容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化 d容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化 （4）在一個(gè)固定容積為5L的密閉容器中充入0.20 mol SO2和0.10molSO2，半分鐘后達(dá)到平衡，測(cè)得容器中含SO30.18mol，則2()vo= mol.L-1.min-1：若繼續(xù)通入0.20mol SO2和0.10mol O2，則平衡 移動(dòng)(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向” 或“不”)，再次達(dá)到平衡后， moln(SO3) mol。 分析：（1）工業(yè)制硫酸時(shí)二氧化硫催化氧化使用的催化劑是五氧化二釩；該反應(yīng)正向放熱，故

13、溫度越高化學(xué)平衡常數(shù)越??；（2）熱化學(xué)方程式表示的是450時(shí)，2molSO2氣體和1molO2氣體完全反應(yīng)生成2molSO3氣體時(shí)放出的熱量為190kJ；（3）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間變化、分子總數(shù)不隨時(shí)間變化時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；（4）當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，容器中SO3的物質(zhì)的量為0.18mol，則v（SO3）=0.072mol.L-1.min-1，則v（O2）=0.036mol.L-1.min-1；再繼續(xù)通入0.20molSO2和0.10molO2時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，在此達(dá)到平衡時(shí)，SO3的物質(zhì)的量介于0.36和0.40之間。答案：（1）五氧化二釩（V

14、2O5）；大于；（2）在450時(shí)，2molSO2氣體和1molO2氣體完全反應(yīng)生成2molSO3氣體時(shí)放出的熱量為190kJ；（3）bd；（4）0.036；向正反應(yīng)方向；0.36；0.40。 方法指導(dǎo)： 1.化學(xué)平衡常數(shù)只是和溫度相關(guān)的函數(shù)，其隨溫度變化而變化。若正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高K值增大；若正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高K值減小。 2. 有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算包括：求平衡時(shí)各組分含量、平衡濃度、起始濃度、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率、混合氣體的密度或平均相對(duì)分子質(zhì)量、化學(xué)方程式中某物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)、體系壓強(qiáng)等解這類(lèi)試題的基本方法是“起始”、“轉(zhuǎn)化”“平衡”三段分析法 3.關(guān)于圖像題的解題方法是：（1）看圖像

15、：一看圖(即縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義)，二看線(即線的走向和變化趨勢(shì))，三看點(diǎn)(即起點(diǎn)、折點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn))，四看輔助線(如等溫線、等壓線、平衡線等)，五看量的變化(如濃度變化、溫度變化等)。（2）想規(guī)律、作判斷： 先拐先平：在轉(zhuǎn)化率一時(shí)間曲線第6頁(yè)（共11頁(yè)） 中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先達(dá)到平衡(代表溫度高、壓強(qiáng)大)； 定一議二：圖像中有三個(gè)量時(shí)，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系。 三能力測(cè)評(píng) 1.低脫硝技術(shù)可用于處理廢氣中的氮氧化物，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為： 2NH2（g）NO（g）NH2（g）150?催化劑2H3（g）3H2O（g） ?H”或“ ”）。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250、1.3104kPa

16、左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是 。 解題分析： 1.A選項(xiàng)，放熱反應(yīng)升溫平衡常數(shù)減小，錯(cuò)誤；增大一個(gè)反應(yīng)物濃度另一反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，B錯(cuò)；使用催化劑平衡不移動(dòng)，D錯(cuò)。答案：C 2.分析：由于鉛是固體狀態(tài)，往平衡體系中加入金屬鉛后，平衡不移動(dòng)，c(Pb2)不變；往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體后，平衡向左移動(dòng)，c(Pb2)變大；升高溫度，平衡體系中c(Pb2)增大，平衡向左移動(dòng)，說(shuō)明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即H0；25時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K)c(Pb)c(Sn22?=0.22/0.10=2.2，故D項(xiàng)正確。答案：D 3. 分析：（1）NO2溶于水生成NO和硝酸，反應(yīng)的方程式是3NO2H2O=NO2H

17、NO3；在反應(yīng)6NO。 8NH3 催化劑 加熱 7N512 H2O中NO2作氧化劑，化合價(jià)由反應(yīng)前的+4價(jià)降低到反應(yīng)后0價(jià)，因此當(dāng)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí)，消耗NO2的物質(zhì)的量為molmol3.042.1?，所以標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是LmolLmol72.6/4.223.0?。 （2）本題考察蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷以及平衡常數(shù)的計(jì)算。 2SO2（g）+O2（g）2SO3（g） H1=-196.6 kJmol-1 2NO（g）+O2（g）2NO2（g） H2=-113.0 kJmol-1 。即得出2NO2（g）+2SO2（g）2SO3（g）+2NO（g） H=H2H1=-113.0

18、kJmol-1 +196.6 kJmol-1+83.6 kJmol-1。所以本題的正確答案是41.8；反應(yīng)NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO（g）的特點(diǎn)體積不變的、吸熱的可逆反應(yīng)，因此a不能說(shuō)明。顏色的深淺與氣體的濃度大小有關(guān)，而在反應(yīng)體系中只有二氧化氮是紅棕色氣體，所以混合氣體顏色保持不變時(shí)即說(shuō)明NO2的濃度不再發(fā)生變化，因此b可以說(shuō)明；SO3和NO是生成物，因此在任何情況下二者的體積比總是滿足1：1，c不能說(shuō)明；SO3和NO2一個(gè)作為第8頁(yè)（共11頁(yè)） 生成物，一個(gè)作為反應(yīng)物，因此在任何情況下每消耗1 mol SO3的同時(shí)必然會(huì)生成1 molNO2，因此d也不能說(shuō)明；設(shè)NO2的物

19、質(zhì)的量為1mol，則SO2的物質(zhì)的量為2mol，參加反應(yīng)的NO2的物質(zhì)的量為xmol。 （3）由圖像可知在相同的壓強(qiáng)下，溫度越高CO平衡轉(zhuǎn)化率越低，這說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，因此正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；實(shí)際生產(chǎn)條件的選擇既要考慮反應(yīng)的特點(diǎn)、反應(yīng)的速率和轉(zhuǎn)化率，還要考慮生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)成本。由圖像可知在1.3104kPa左右時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，如果繼續(xù)增加壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率增加不大，但對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)成本的要求卻增加，所以選擇該生產(chǎn)條件。答案：（1）3NO2H2O=NO2HNO3；6.72 （2）41.8；b；8/3；（3） 在1.3104kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高，如果增加壓強(qiáng)CO的

20、轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加，得不償失。 防錯(cuò)機(jī)制： 1. 求解化學(xué)平衡圖象要弄清以下幾點(diǎn)：弄清縱、橫坐標(biāo)所代表的量及各個(gè)量之間的關(guān)系；根據(jù)圖象中曲線的變化趨勢(shì)和特點(diǎn)弄清曲線上點(diǎn)(起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、終點(diǎn)、交點(diǎn))的含義；弄清曲線上“平”與“陡”的含義；弄清曲線函數(shù)的增減性，結(jié)合題目中給定的反應(yīng)數(shù)據(jù)，應(yīng)用規(guī)律、概念準(zhǔn)確的分析出化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的相互關(guān)系，進(jìn)行推理、判斷，得出結(jié)果 2. 化學(xué)平衡的計(jì)算步驟，通常是先寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)方程式，列出反應(yīng)起始時(shí)或平衡時(shí)有關(guān)物質(zhì)的濃度或物質(zhì)的量，然后再通過(guò)相關(guān)的轉(zhuǎn)換，分別求出其他物質(zhì)的濃度或物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)化率。概括為：建立解題模式、確立平衡狀態(tài)方程。 四能力提

21、升 1. 在溶液中，反應(yīng)A+2BC分別在三種不同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行，它們的起始濃度均為c(A)=0.100 molL-1c(B)=0.200 molL-1 c(C)=0 molL-1。 反應(yīng)物A的濃度隨時(shí)間的變化如右圖所示。 A若反應(yīng)、的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1 K2 B反應(yīng)A+2BC的H0 C實(shí)驗(yàn)平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為60% 第9頁(yè)（共11頁(yè)） D減小反應(yīng)的壓強(qiáng)，可以使平衡時(shí)c(A)=0.060 molL-1 2. 在密閉容器中，將1.0 mol CO與1.0 mol H2O混合加熱到800，發(fā)生下列反應(yīng)：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）。一段時(shí)間后該反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得CO的物質(zhì)的量為0.5 mol。則下列說(shuō)法正確的是 A800下，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為0.25 B427時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為9.4，則該反應(yīng)的H0 C800下，若繼續(xù)向該平衡體系中通入1.0 mol的CO（g），則平衡時(shí)CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為33.3% D800下，若繼續(xù)向該平衡體系中通入1.0 mol的H2O（g），則平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率為66.7% 3. 如右圖，采用NH3作還原劑，煙氣以一定的流速通過(guò)兩種不同催化劑，測(cè)量逸出氣體中氮氧化物含量，從而確定煙氣脫氮率，反應(yīng)原理為：NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)，相關(guān)說(shuō)法正確的是 A.上述反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B.催