人教版高中化學選修四第二章化學反應速率和化學平衡(知識梳理-綜合復習試題)教師版

高中化學學習材料金戈鐵騎整理制作第二章《化學反應速率和化學平衡》復習知識梳理復習知識要點：1．化學反應速率2．影響化學反應速率的因素3．化學平衡4．化學反應進行方向復習目標：通過知識點內容梳理及例題練習，回憶并鞏固相關知識點內容及應用。根據化學反應速率表示方法，掌握具體反應速率的計算；明白化學平衡的概念，根據化學平衡移動原理，準確判斷化學平衡的具體移動方向；根據化學平衡的特征，清楚知道平衡常數(shù)、轉化率等具體計算。知識點一、化學反應速率1．概念：化學反應速率是用來衡量化學反應進行的快慢程度的物理量。表示方法：單位時間內用反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示化學反應速率。2．計算公式：v=Δc/Δt單位：mol/（L·s）或mol/（L·min）【注意事項】①概念中的反應速率實際上是某段時間間隔內的平均反應速率，且反應速率不取負值，用任何一種物質的變化來表示反應速率都不取負值。②對某一具體化學反應來說，各物質表示的化學反應速率的數(shù)值之比等于化學方程式中各物質的化學計量數(shù)（即系數(shù)）之比。③不適用于固體或純液體。【例題1】反應4NH3+5O24NO+6H2O在2L的密閉容器中進行，0.5min后，NO的物質的量增加了0.12mol，則此反應的平均速率為(mol·L-1·s-1)（B）A.v(O2)=0.01B.v(H2O)=0.003C.v(NO)=0.008D.v(NH3)=0.004【例題2】某溫度時，在2L的容器中，X、Y、Z三種物質的量隨時間的變化曲線如圖所示，由圖中數(shù)據分析，該反應的化學方程式和反應開始至2min時Z的平均速率分別是（D）A.3X+Y2Z0.05mol·L-1·min-1B.2X+Y2Z0.1mol·L-1·min-1C.X+2YZ0.1mol·L-1·min-1D.X+3Y2Z0.05mol·L-1·min-1知識點二、影響化學反應速率的因素1．內因：物質本身的結構和性質是化學反應速率大小的決定因素。外界條件對化學反應速率的影響（條件大速率大）（1）濃度：其他條件不變時，增大反應物的濃度，可以加快反應速率；減小反應物的濃度，可以減慢化學反應的速率。【注意】此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應，不適用固體或純液體的反應物。（2）壓強：對于有氣體參加的反應，若其他條件不變，增大壓強，反應速率增大；減小壓強，反應速率減小。原因：對氣體來說，若其他條件不變，增大壓強，就是增加單位體積的反應物的物質的量，即增加反應物的濃度，單位體積內活化分子數(shù)增多，因而可以增大化學反應的速率。（3）溫度：其他條件不變時，升高溫度，可以加快反應速率，降低溫度，可以減慢反應速率。原因：①濃度一定時，升高溫度，增加了活化分子百分數(shù)，反應速率增大。②溫度升高，使分子運動的速度加快，單位時間內反應物分子間的碰撞次數(shù)增加，反應速率也會相應的加快。前者是主要原因。（4）催化劑：催化劑可以改變化學反應的速率。有正負催化劑之分，如不特意說明，指正催化劑。原因：在其他條件不變時，使用催化劑可以降低活化能，會使更多的反應物分子成為活化分子，大大增加活化分子百分數(shù)，因而使反應速率加快。（5）其他因素：如光照、反應物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波、溶劑的性質等，也會對化學反應的速率產生影響（6）有效碰撞：能夠發(fā)生化學反應的碰撞?；罨肿樱耗芰枯^高、有可能發(fā)生有效碰撞的分子?；罨埽夯罨肿拥钠骄芰颗c所有分子平均能量之差。活化分子百分數(shù)：(活化分子數(shù)/反應物分子數(shù))×100%【注意】惰性氣體對于速率的影響（1）恒溫恒容時：充入惰性氣體→總壓增大，但參與反應的各物質濃度不變→反應速率不變（2）恒溫恒壓時：充入惰性氣體→體積增大→各反應物濃度減小→反應速率減慢【例題3】反應2AB+3C，在20℃進行時，vA=5mol·L-1·s-1，已知溫度每升高10℃，此反應速率增大到原來的2倍，則其他條件不變時，溫度升高至50℃，此反應的速率vC是（C）A.20mol·L-1·s-1B.40mol·L-1·s-1C.60mol·L-1·s-1D.15mol·L-1·s-1【例題4】在恒溫恒容的密閉容器中進行反應A(g)B(g)+C(g)。若反應物的濃度由3mol·L-1降到1.8mol·L-1需30s，那么反應物濃度由0.8mol·L-1降至0.2mol·L-1所需反應時間為（B）A.15sB.大于15sC.小于15sD.無法判斷知識點三、化學平衡1.可逆反應（1）定義：在同一條件下，能同時向正、逆反應方向進行的反應。（2）特點：①相同條件下，正反應和逆反應同時發(fā)生②反應物、生成物同時存在③可逆反應有一定的限度(反應不能進行到底)2.化學平衡（1）定義：指在一定條件下的可逆反應里，正反應和逆反應的速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。3.化學平衡狀態(tài)的標志（1）υ正=υ逆（本質特征）①同一種物質：該物質的生成速率等于它的消耗速率。②不同的物質：速率之比等于方程式中各物質的化學計量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率。（2）反應混合物中各組成成分的含量保持不變（外部表現(xiàn)）：①各(任一)組成成分的質量、物質的量、分子數(shù)、體積（氣體）、物質的量濃度均保持不變。②各(任一)組成成分的質量分數(shù)、物質的量分數(shù)、氣體的體積分數(shù)均保持不變。③反應物的轉化率、產物的產率不變。④若反應前后的物質都是氣體，且反應方程式中左右兩邊氣體的系數(shù)不同，則氣體的總物質的量、總壓強（恒溫、恒容）、平均摩爾質量、混合氣體的密度（恒溫、恒壓）均不變?！纠}5】在一定溫度下，反應A2(g)+B2(g)2AB(g)達到平衡的標志是（C）A.單位時間內生成nmol的A2同時生成nmolAB。B.容器內的總壓強不隨時間變化C.單位時間內生成2nmol的AB，同時生成nmol的B2D.單位時間內生成nmolA2同時生成nmolB2【例題6】對于一定條件下的可逆反應：A(g)+3B(g)2C(g)達到平衡的標志是（A）A.A、B、C的濃度不再變化B.容器內總質量不再改變C.單位時間內生成nmolA，同時生成3nmolBD.A、B、C的分子數(shù)之比為1∶3∶2[例題7]在2NO2(g)N2O4(g)的可逆反應中，下列不屬于平衡狀態(tài)的是（A）A.反應物的轉化率等于生成物的產率B.NO2在混合氣體中體積分數(shù)保持不變C.平衡體系的顏色不再改變D.單位時間內有1molN2O4變?yōu)镹O2的同時，有2molNO2變?yōu)镹2O43.化學平衡常數(shù)與轉化率（1）化學平衡常數(shù)在一定溫度下，當一個可逆反應達到平衡時，生成物濃度系數(shù)冪之積與反應物濃度系數(shù)冪之積比值是一個常數(shù)，這個常數(shù)就是該反應的化學平衡常數(shù)。用K表示。表達式：反應aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)ccc(C).cd(D)ca(A).cb(B)K=————————①K的意義：K值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越大，它的正反應進行的程度越大,反應物的轉化率也越大。因此，平衡常數(shù)的大小能夠衡量一個化學反應進行的程度，又叫反應的限度。②一定溫度時，同一個反應,其化學方程式書寫方式、配平計量數(shù)不同，平衡常數(shù)表達式不同。③在平衡常數(shù)的表達式中，物質的濃度必須是氣體或溶液濃度（固體、純液體不表達）。④K>105時,可認為反應進行基本完全。⑤K只與溫度有關，與反應物或生成物濃度變化無關，溫度一定時，K值為定值。（2）平衡轉化率物質在反應中已轉化的量與該物質總量的比值。表達式：平衡轉化率越大表示在一定溫度和一定起始濃度下反應進行的限度越大。（3）產品的產率4.化學平衡的移動（1）定義：可逆反應中舊的化學平衡的破壞，新化學平衡的建立過程叫化學平衡的移動。（2）移動的原因：外界條件發(fā)生變化。一段時間后條件改變一段時間后條件改變vv正≠v逆（3）移動的方向：由v正和v逆的相對大小決定。①若V正>V逆，則平衡向正方向移動；②若V正=V逆，則平衡向不移動；③若V正<V逆，則平衡向逆方向移動。（4）平衡移動的標志：各物質濃度與原平衡比較發(fā)生改變。（5）影響化學平衡的條件①濃度a.增大反應物或減小生成物的濃度化學平衡向正反應方向移動；b.減小反應物或增加生成物的濃度化學平衡向逆反應方向移動。畫出v-t圖像，例：②溫度a.溫度升高，會使化學平衡向著吸熱反應的方向移動；b.溫度降低，會使化學平衡向著放熱反應的方向移動。畫出v-t圖像，如正反應是放熱反應(畫右邊)③壓強：(對于反應前后氣體體積改變的反應)a.增大壓強，會使化學平衡向著氣體體積減小的方向移動；b.減小壓強，會使化學平衡向著氣體體積增大的方向移動。畫出v-t圖像，如反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)【注意】a.對于反應前后氣體總體積相等的反應，改變壓強不能使化學平衡移動；畫出v-t圖像，如反應H2(g)+I2(g)2HI(g)V逆b.對于只有固體或液體參加的反應，改變壓強不能V逆0t1t2t30t1t2④催化劑只能使正逆反應速率等倍增大，化學平衡0t1t2t30t1t2畫出v-t圖像，如反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)（6）勒夏特列原理如果改變影響平衡的條件之一（如溫度，壓強，以及參加反應的化學物質的濃度），平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。外界條件改變時，正、逆反應速率如何改變？平衡向哪個方向移動？反應物轉化率如何改變呢？方程式MA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)反應特征改變條件改變條件瞬間達到新平衡前平衡移動方向反應物轉化率v正v逆v正與v逆關系氣體反應或溶液中的反應適用改變濃度增大c(A)減小c(C)增大c(C)減小c(A)增c(A)減c(C)正向放熱改變溫度升高溫度降低溫度正向吸熱升高溫度降低溫度m+n>p+q改變壓強增大壓強減小壓強m+n<p+q增大壓強減小壓強m+n=p+q增大壓強減小壓強任一反應催化劑加催化劑v正v逆v正與v逆關系平衡移動轉化率↑不變>→A↓B↑不變↓>→↑不變↑<←↓↓不變<←A↑B↓↑↓>→A↓B↑↑↑<→↓↓↓>→↑↑↑>←↑↓↓<→↓↑↑>→↑↓↓<←↓↑↑<←↓↓↓>→↑↑↑=不移動不變↓↓=不移動不變↑↑=不移動不變【例題8】下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是（A）A.由H2、碘蒸氣、HI組成的平衡體系加壓后顏色變深B.黃綠色的氯水光照后顏色變淺C.加壓可加快SO2轉化為SO3的速率D.在含有Fe(SCN)2+的紅色溶液中加鐵粉，振蕩靜置，溶液顏色變淺或褪去?！纠}9】完全相同的兩個容器A、B，已知A裝有SO2和O2各1g，B中裝有SO2和O2各2g，在相同溫度下，反應達到平衡，設A中SO2轉化率為a%，B中SO2轉化率為b%，則A、B兩個容器中SO2的轉化率關系是（C）A.a%＞b%B.a%=b%C.a%＜b%D.無法判斷【例題10】在一密閉容器中，反應aA(g)bB(g)達平衡后，保持溫度不變，將容器體積增大一倍，達新平衡時，B的濃度是原來的60%，則（C）A.平衡向逆反應方向移動了B.物質A的轉化率減小了C.B的質量分數(shù)增加了D.a＞b知識點四、化學反應的方向1．自發(fā)反應：在一定條件下，無需外界幫助就能自動進行的反應。2．能量判據：體系趨向于從高能狀態(tài)轉變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（△H＜0）。對于化學反應而言，絕大多數(shù)的放熱反應能自發(fā)進行，焓變（△H）是決定反應能否自發(fā)進行的因素之一，但不是唯一因素。

3．熵判據：體系趨向于由有序

狀態(tài)轉變?yōu)闊o序狀態(tài)，即混亂度增加（△S＞0）。且△S越大，越有利于反應自發(fā)進行。對于同一物質：S（g）__>

S（l）

>

S（s）反應的熵變（△S）越大,越有利于反應自發(fā)進行正確判斷一個化學反應是否能夠自發(fā)進行：必須綜合考慮反應的

焓變（△H）

和

熵變（△S）

。判斷依據：△G=△H－T△S

<

0

,反應能自發(fā)進行。第二章《化學反應速率和化學平衡》章末綜合復習題一、選擇題1．在某溫度下，反應ClF(g)+F2(g)ClF3(g)（正反應為放熱反應）在密閉容器中達到平衡。下列說法正確的是（）A．溫度不變，縮小體積，ClF的轉化率增大B．溫度不變，增大體積，ClF3的產率提高C．升高溫度，增大體積，有利于平衡向正反應方向移動D．降低溫度，體積不變，F(xiàn)2的轉化率降低2．在一固定容積的密閉容器中充入氣體A和B，發(fā)生如下可逆反應：A(g)+B(g)xC(g)；△H＝Q。在不同的溫度和壓強下，C在反應混合物中的含量隨反應時間的變化如圖所示。下列判斷正確的是（）A.P1＞P2，x＝1

B.P1＜P2，x≠1

C.T1＜T2，Q＞0

D.T1＞T2，Q＜03．在恒溫時，一固定容積的容器內發(fā)生如下反應：2NO2(g)N2O4(g)，達平衡時，再向容器內通入一定量的NO2(g)，重新達到平衡后，與第一次平衡相比，NO2的體積分數(shù)（）A．不變

B．增大

C．減小

D．無法判斷4．在甲乙兩密閉容器中，分別充入HI、NO2，發(fā)生反應：（甲）2HI(g)

H2(g)+I2(g)；△H＞0，（乙）2NO2(g)N2O4(g)；△H＜0，采用下列措施能使兩個容器中混合氣體顏色加深，且平衡發(fā)生移動的是（）A．增加反應物濃度

B．增大壓強（縮小體積）C．降溫

D．加催化劑5．反應2A(g)2B(g)+E(g)(正反應為吸熱反應)達到平衡時，要使正反應速率降低，A的濃度增大，應采取的措施是（）A.加壓 B.減壓 C.減少E的濃度 D.降溫6．某化工廠生產Z的反應為X(g)+2Y(g)

2Z(g)；△H＜0，溫度、壓強對Y的轉化率的影響如下表所示：壓強/MPa溫度/℃0.10.511040099.299.699.799.950093.596.997.899.360073.785.889.596.4工業(yè)合成Z的適宜條件是（）A．高溫、高壓

B．低溫、高壓

C．常溫、常壓

D．常壓較高溫度7．已知反應，A的轉化率RA與p、T的關系如圖，根據圖示可以得出的正確結論是（）A．正反應吸熱， B．正反應吸熱，C．正反應放熱，D．正反應放熱，8．某溫度下，在固定容積的密閉容器中，可逆反應A(g)+3B(g)2C(g)達到平衡時，各物質的物質的量之比是n(A)∶n(B)∶n(C)=2∶2∶l。保持溫度不變，以2∶2∶1的物質的量之比再充入A，B，C，則（）A．平衡向正方向移動B．平衡不發(fā)生移動 C．C的體積分數(shù)減小D．C的體積分數(shù)不變9．在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應:2X(g)Y(g),溫度T1、T2下X的物質的量濃度c(X)隨時間t變化的曲線如圖所示,下列敘述正確的是()A.該反應進行到M點放出的熱量大于進行到W點放出的熱量B.T2下,在0~t1時間內,v(Y)=(a-b)/t1mol·L-1·min-1C.M點的正反應速率v正大于N點的逆反應速率v逆D.M點時再加入一定量X,平衡后X的轉化率減小10.在10L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g),發(fā)生反應X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得實驗數(shù)據如下表:實驗編號溫度/℃起始時物質的量/mol平衡時物質的量/moln(X)n(Y)n(M)①7000.400.100.090②8000.100.400.080③8000.200.30a④9000.100.15b下列說法正確的是()A.實驗①中,若5min時測得n(M)=0.050mol,則0至5min時間內,用N表示的平均反應速率v(N)=1.0×10-2mol·(L·min)-1B.實驗②中,該反應的平衡常數(shù)K=2.0C.實驗③中,達到平衡時,X的轉化率為60%D.實驗④中,達到平衡時,b>0.06011．在一定溫度不同壓強（P1＜P2）下，可逆反應2X(g)2Y(g)+Z(g)中，生成物Z在反應混合物中的體積分數(shù)（ψ）與反應時間（t）的關系有以下圖示，正確的是（B）12.反應：L(s)+aG(g)bR(g)達到平衡，溫度和壓強對該反應的影響如右圖所示，圖中：壓強p1＞p2,x軸表示溫度，y軸表示平衡混合氣體中G的體積分數(shù)。據此可判斷（）A.上述反應是放熱反應 B.上述反應是吸熱反應C.a＞b D.無法確定a、b的大小13.下圖為可逆反應A(g)＋2B(g)nC(g)(正反應放熱)生成物C的濃度隨壓強變化并建立平衡的關系圖,則n值與壓強p1、p2的關系正確的是（）A.p2＞p1，n＜3B.p2＞p1，n＞3C.p1＞p2，n＜3D.p1＞p2，n＞314.在容積固定的密閉容器中充入一定量的X、Y兩種氣體，一定條件下發(fā)生可逆反應3X(g)+Y(g)2Z(g)，并達到平衡。已知正反應是放熱反應，測得X的轉化率為37.5%，Y的轉化率為25%，下列有關敘述正確的是（）A.若X的反應速率為0.2mol·L-1·s-1,則Z的反應速率為0.3mol·L-1·s-1B.若向容器中充入氦氣，壓強增大，Y的轉化率提高C.升高溫度，正反應速率減小，平衡向逆反應方向移動D.開始充入容器中的X、Y物質的量之比為2∶115.在373K時，把0.5molN2O4通入體積為5L的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)棕色。反應進行到2s時，NO2的濃度為0.02mol·L-1。在60s時，體系已達平衡，此時容器內壓強為開始的1.6倍。下列說法正確的是（）A.前2s，以N2O4的濃度表示的平衡反應速率為0.01mol·L－1·s－1B.在2s時體系內的壓強為開始時的1.1倍C.在平衡時體系內含N2O40.25molD.平衡時，如果壓縮容器體積，則可提高N2O4的轉化率16.某溫度下，C和H2O(g)在密閉容器里發(fā)生下列反應：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)；當反應達到平衡時，c(H2)=1.9mol·L－1,c(CO)=0.1mol·L-1。則下列敘述正確的有（）A.CO在平衡時轉化率為10%B.平衡濃度c(CO2)=c(H2)C.平衡時氣體平均相對分子質量約為23.3D.其他條件不變時，縮小體積，H2O(g)的轉化率隨之降低二、非選擇題17.在密閉容器中發(fā)生下列反應：I2(g)+H2(g)2HI(g)(正反應吸熱),起始時，n(H2)=amol，n(I2)=bmol。只改變表中列出的條件，其他條件不變，試將化學反應速率的改變(“增大”“減小”或“不變”)填入相應的表格。編號反應條件反應速率(1)升高溫度(2)加入催化劑(3)再充入amolH2(4)將容器容積擴大為原來2倍(5)通入bmolNe(g)18.在一個固定體積的密閉容器中，加入2molA和1molB，發(fā)生反應：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，達到平衡時，C的濃度為Wmol·L-1。若維持容器體積和溫度不變，用下列物質作為起始反應物時，經反應達到平衡后C的濃度(用“大于”“小于”或“等于”表示)。(1)加入1molA和1molB時，C的平衡濃度_________Wmol·L-1。(2)加入2molA、1molB、3molC、1molD時，C的平衡濃度_________Wmol·L-1。(3)加入3molC和1molD時，C的平衡濃度_________Wmol·L-1。(4)加入2molB、3molC、1molD時，C的平衡濃度_________Wmol·L-1。19.現(xiàn)有反應：mA(g)+nB(g)pC(g)，達到平衡后，當升高溫度時，B的轉化率變大；當減小壓強時，混合體系中C的質量分數(shù)也減小，則:(1)該反應的逆反應為_________熱反應，且m+n_________p(填“＞”“＜”或“=”)。(2)減壓時，A的質量分數(shù)_________。(填“增大”“減小”或“不變”，下同)(3)若加入B(體積不變)，則A的轉化率_________，B的轉化率_________。(4)若升高溫度，則平衡時B、C的濃度之比c(B)/c(C)將_________。(5)若加入催化劑，平衡時氣體混合物的總物質的量_________。(6)若B是有色物質，A、C均無色，則加入C(體積不變)時混合物顏色_______，而維持容器內壓強不變，充入氖氣時，混合物顏色_______(填“變深”“變淺”或“不變”)。20.將等物質的量的A、B、C、D四種物質混合，發(fā)生如下反應：aA＋bBcC(s)＋dD，當反應進行一定時間后，測得A減少了nmol，B減少了n/2mol，C增加了3n/2mol，D增加了nmol，此時達到化學平衡。(1)該化學方程式中各物質的化學計量數(shù)為：a=_____________，b=_____________，c=_____________,d=____________。(2)若只改變壓強，反應速率發(fā)生變化，但平衡不移動，該反應中各物質的聚集狀態(tài)：A_____________，B_____________，C_____________，D_____________。(3)若只升高溫度，反應一段時間后，測得四種物質的物質的量又達到相等，則該反應為_____________反應(填“放熱”或“吸熱”)。21.一定條件下，將SO2和O2充入一密閉容器中，發(fā)生如下反應：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反應放熱),反應過程中SO2、O2、SO3物質的量變化如圖所示：回答下列問題：(1)降低溫度，SO2的轉化率_________，化學反應速度_________。(填“增大”“減小”或“不變”)(2)反應處于平衡狀態(tài)的時間是_________。(3)反應進行至20min時，曲線發(fā)生變化的原因是______________________(用文字表達)。10min到15min的曲線變化的原因可能是_________(填寫編號)。a.