2022屆新高考化學(xué)沖刺精準(zhǔn)復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

2022屆新高考化學(xué)沖刺精準(zhǔn)復(fù)習(xí)

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

核心素養(yǎng)變化觀念與平衡思想

本專題主要結(jié)合實際生產(chǎn)命題，以定性、定量相結(jié)合的方

式綜合考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡，包括化學(xué)反應(yīng)速率的

計算、影響化學(xué)平衡的因素及規(guī)律、平衡狀態(tài)的判斷、平衡

常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計算，同時滲透對計算能力、數(shù)形結(jié)合能力、

考情預(yù)測語言組織能力等的考查?？疾閷W(xué)生對信息的提取、應(yīng)用能力。

預(yù)計2022年高考中，考查點主要有速率、平衡的影響；

平衡狀態(tài)的判斷；速率、平衡的相關(guān)計算等。特別是一些陌

生圖像的分析，以及涉及速率、平衡的實驗探究更應(yīng)該加以

關(guān)注。

考法1、化學(xué)反應(yīng)速率的計算及影響因素

1、數(shù)學(xué)表達式及單位

Ar,

y=屈，單位為mol-L'min1或mol-L'-sL

2、注意事項

(1)化學(xué)反應(yīng)速率一般指平均速率而不是某一時刻的瞬時速率，且無論用反應(yīng)物

還是用生成物表示均取正值。

(2)同一化學(xué)反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，

但表示的意義相同。

(3)不能用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率，因為固體或純液體的濃度視為常數(shù)。

3、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

(1)內(nèi)因：反應(yīng)物本身的性質(zhì)

(2)外因：

增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快,反之減慢.

對于有氣體參加的反應(yīng)，增大樂強，反應(yīng)

速率加快,反之減慢。

溫度）一升高溫度，反應(yīng)速率加快，反之減慢

《贏沁一使用催化劑,能改變化學(xué)反應(yīng)速率，且正、

7逆反應(yīng)速率的改變程度幽.

反應(yīng)物間的接觸面積、光輜射、放射線箍射、

超聲波等。

［注意】氣體反應(yīng)體系中充入惰性氣體（不參加反應(yīng)）時對反應(yīng)速率的影響

（1）恒溫恒容：充入“惰性氣體”一總壓增大一物質(zhì)濃度不變（活化分子濃度

不變）一反應(yīng)速率不變。

（2）恒溫恒壓：充入“惰性氣體”一體積增大-物質(zhì)濃度減小（活化分子濃度

減?。磻?yīng)速率減小。

4、有效碰撞理論

（1）活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。

（2）活化能：如圖

反應(yīng)過程

圖中：Ei為正反應(yīng)的活化能，使用催化劑時的活化能為田，反應(yīng)熱為⑸一及。

（注：艮為逆反應(yīng)的活化能）

（3）有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。

（4）活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系

增大氣體壓強］

增大反應(yīng)單位體積內(nèi)分子總數(shù)增加，活化分

物的濃度(子數(shù)增加，活化分于仃分?jǐn)?shù)不變

■_______—-

［碰撞幾率社)=>(反應(yīng)速率增大

吸收能量降低活化能

升高反應(yīng)單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變，活化網(wǎng)使用催化劑:

體系的溫度分子百分?jǐn)?shù)增加,活化分子數(shù)增加

考法2、化學(xué)平衡狀態(tài)及化學(xué)平衡移動

1、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征

z@—研究對象是可逆反應(yīng)

?—化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡

化

學(xué)

平

衡

\③―正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率*0

征

特

反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的俄

Y或濃度保持不變

L($)—條件改變，平衡狀態(tài)可能改變.

7新條件下建立新的平衡狀態(tài)

2、化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的“兩標(biāo)志”

(1)本質(zhì)標(biāo)志：%E=V逆加。對于某一可逆反應(yīng)來說，正反應(yīng)消耗掉某反應(yīng)物的速

率等于逆反應(yīng)生成該反應(yīng)物的速率。

(2)等價標(biāo)志

是否已達

反應(yīng)mA(g)+nB(g)-pC(g)+qD(g)

平衡狀態(tài)

各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定平衡

混合物體

各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡

系中各組

各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡

分的含量

總壓強、總體積、總物質(zhì)的量一定不一定平衡

在單位時間內(nèi)消耗nmolB,同時生成mmolA,

正、逆反平衡

BPv正二丫逆

應(yīng)速率的

在單位時間內(nèi)消耗nmolB,同時生成pmolC,

關(guān)系不一定平衡

均指v.

v(A):v(B)：v(C)：v(D)=m：n：p：q,v正不一

不一定平衡

定等于v逆

在單位時間內(nèi)生成了nmolB,同時消耗qmolD,

不一定平衡

均指v逆

壓強不再變化，當(dāng)m+n#p+q時平衡

壓強

壓強不再變化，當(dāng)m+n=p+q時不一定平衡

混合氣體Mr一定，當(dāng)m+n彳p+q時平衡

的平均相

對分子質(zhì)Mr一定，當(dāng)m+n=p+q時不一定平衡

量Mr

任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，在其他條件不

溫度平衡

變的情況下，體系的溫度一定時

反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色不變，即有色物質(zhì)的

顏色平衡

濃度不變

體系的若m+n=p+q,且p一定不一定平衡

密度p若m+nWp+q,恒溫恒壓且p—定平衡

混合體系各組分的濃度一定平衡

中各組分各組分的濃度相等不一定平衡

的濃度c(A)：c(B)：c(C)*c(D)=m:n：p：q不一定平衡

3、化學(xué)平衡移動與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系

（1）v（正）＞v（逆）：平衡向正反應(yīng)方向移動。

（2）v（正）=v（逆）：反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，平衡不發(fā)生移動。

⑶火正）＜v（逆）：平衡向逆反應(yīng)方向移動。

4、外界因素對化學(xué)平衡的影響

名\一增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,平衡正向移動;

減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，平.衡逆向移動

±對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的反應(yīng)，增大壓強，平衡

(城)一向氣體分子數(shù)逋小的方向移動；減小壓強，平衡向氣體

yy分子數(shù)幽的萬向移動。若反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等.

改變壓強平衡丕移動

僦\_升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動;

降低溫度，平衡句放熱反應(yīng)方向移動；

、傕化現(xiàn)一加入催化劑，不能使平衡發(fā)生移動

5、勒夏特列原理

如果改變影響化學(xué)平衡的條件之一(如溫度、壓強、以及參加反應(yīng)的化學(xué)物

質(zhì)的濃度)，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。

改變的條件減弱條件改變平衡移動的方向

升溫阻止體系溫度升高向吸熱反應(yīng)方向移動

加壓阻止氣體分子數(shù)增多向氣體分子數(shù)減小的方向移動

增大反應(yīng)物濃度阻止反應(yīng)物濃度增大向正反應(yīng)方向移動

6、等效平衡判斷“四步曲”

第一步一看：觀察可逆反應(yīng)特點(物質(zhì)狀態(tài)、氣體分子數(shù))，判斷反應(yīng)是反應(yīng)前

后氣體體積不變的可逆反應(yīng)還是反應(yīng)前后氣體體積改變的可逆反應(yīng)；

第二步一挖：挖掘反應(yīng)條件，是恒溫恒容還是恒溫恒壓，注意密閉容器不等于

恒容容器；

第三步一倒：采用一邊倒法，將起始物質(zhì)按可逆反應(yīng)化學(xué)計量數(shù)之比轉(zhuǎn)化成同一

邊的物質(zhì)；

第四步一聯(lián)：聯(lián)系等效平衡判斷依據(jù)，結(jié)合題目條件判斷是否達到等效平衡。

考法3、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像分析

1、速率一時間圖像

反應(yīng)加A(g)+〃B(g)s=tpC(g)+qD(g),〃z+〃>p+q,且△”〉()

V

0力增大c(A)?2升高溫度力減小壓強之加催化劑》

(l)n時增大反應(yīng)物的濃度，正反應(yīng)速率瞬間增大，然后逐漸減小，而逆反應(yīng)速

率逐漸增大；

(2)/2時升高溫度，正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率均增大，吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率增大得快;

(3)/3時減小壓強，容器容積增大，濃度變小，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均減小,

正反應(yīng)的反應(yīng)速率減小得多；

(4)/4時使用催化劑，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均瞬間增大但仍相等。

2.轉(zhuǎn)化率(或含量)一時間圖像

反應(yīng)加A(g)+“B(g);=tpC(g)+qD(g),機+”>〃+<7,且A”>0

(1)圖甲表示壓強對反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響，對于氣體反應(yīng)物化學(xué)計量數(shù)之和大于

氣體生成物化學(xué)計量數(shù)之和的反應(yīng)，壓強越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；

(2)圖乙表示溫度對反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響，對于吸熱反應(yīng)，溫度越高，反應(yīng)物的

轉(zhuǎn)化率越大；

(3)圖丙表示催化劑對反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響，催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不

能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。

3.恒壓(溫)線(。表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，c表示反應(yīng)物的平衡濃度)

圖①，若P1〉P2〉P3,則正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，AHvO;

圖②，若T1>T2,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

分析時可沿橫軸作一條平行于縱軸的虛線，即為等壓線或等溫線，然后分析

另一條件變化對該反應(yīng)的影響。

4.特殊類型圖像

(1)對于化學(xué)反應(yīng)mA(g)+〃B(g)=pC(g)+qD(g),如圖所示，M點前，表示從

反應(yīng)物開始，外〉v逆；M點為剛達到平衡點；M點后為平衡受溫度的影響情況，

即升溫，A的百分含量增加或C的百分含量減少，平衡左移，故正反應(yīng)AHVO。

(2)對于化學(xué)反應(yīng)機A(g)+〃B(g)；=spC(g)+qD(g),如圖所示，L線上所有的點都

是平衡點。L線的左上方(E點)，A的百分含量大于此壓強時平衡體系的A的百分

含量，所以E點燈>丫逆；則L線的右下方(F點)，

(3)曲線的意義是外界條件(如溫度、壓強等)對正、逆反應(yīng)速率影響的變化趨

勢及變化幅度。圖中交點A是平衡狀態(tài)，壓強增大，正反應(yīng)速率增大得快，平衡

正向移動。

OP

5、解題步驟

6、化學(xué)平衡圖像題的解答原則

（1）“定一議二”原則。

在化學(xué)平衡圖像中，包括縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和曲線所表示的三個量，確定橫坐

標(biāo)所表示的量后，討論縱坐標(biāo)與曲線的關(guān)系或確定縱坐標(biāo)所表示的量，討論橫坐

標(biāo)與曲線的關(guān)系。

（2）“先拐先平，數(shù)值大”原則。

在化學(xué)平衡圖像中，先出現(xiàn)拐點的反應(yīng)則先達到平衡，先出現(xiàn)拐點的曲線表示的

溫度較高或表示的壓強較大。

考法4、化學(xué)平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的相關(guān)計算

1、平衡常數(shù)表達式

對于反應(yīng)mA（g）+〃B（g）npC（g）+qD（g）,K=需9黑（固體和純液體

的濃度視為常數(shù)，通常不計入平衡常數(shù)表達式中）。

2、平衡常數(shù)常見應(yīng)用

（1）判斷、比較可逆反應(yīng)進行的程度

一般來說，一定溫度下的一個具體的可逆反應(yīng)：

K值正反應(yīng)進行的程度平衡時生成物濃度平衡時反應(yīng)物濃度反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率

越大越大越大越小越高

越小越小越小越大越低

（2）判斷正在進行的可逆反應(yīng)是否達到平衡或反應(yīng)進行的方向

Qc<K：反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，。正>。逆

■Qc—K：反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，0正=0逆

,Qc>K：反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，。正<0逆

（3）判斷可逆反應(yīng)的熱效應(yīng)

_7K值增大f正反應(yīng)為型反應(yīng)

升圖加度LK值減小-正反應(yīng)為姐反應(yīng)

,.「》K值增大正反應(yīng)為型反應(yīng)

I中7i低T溫度工長值減小一正反應(yīng)為吸於反應(yīng)

【注意】

（1）K的大小只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的起始濃度的大小無關(guān)。

（2）代入平衡常數(shù)表達式的是平衡濃度，而不是任意時刻的濃度，更不能將物質(zhì)

的量代入。

（3）同一化學(xué)反應(yīng)，可以用不同的化學(xué)方程式表示，每個化學(xué)方程式都有自己的

平衡常數(shù)表達式及相應(yīng)的平衡常數(shù)。因此，要注意使用與化學(xué)方程式相對應(yīng)的平

衡常數(shù)。

3、轉(zhuǎn)化率的分析與判斷

反應(yīng)aA（g）+/?B（g）、、cC（g）+6/D（g）的轉(zhuǎn)化率分析

①若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，達到平衡后，它們的轉(zhuǎn)化

率相等。

②若只增加A的量，平衡正向移動，B的轉(zhuǎn)化率提高，A的轉(zhuǎn)化率降低。

③若按原比例同倍數(shù)地增加（或降低）A、B的濃度，等效于壓縮（或擴大）容器體

積，氣體反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與其化學(xué)計量數(shù)有關(guān)。

?—>1II/.、r、

（a+b—c+dA、B的轉(zhuǎn)化率不變

a+b>c+dA、B的轉(zhuǎn)化率增大

[a+b<c+dA、B的轉(zhuǎn)化率減小

考法5、化學(xué)反應(yīng)進行的方向

1、化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)

△HvO的反應(yīng).有自發(fā)①同種物質(zhì)的嫡值：S(g)>S6>S(s)

進行傾向.但②AS>0的反應(yīng)，有自發(fā)進行的傾向，

的反應(yīng)，有些也能自發(fā)ASV0的反應(yīng)，有些也能自發(fā)進行,

進行，故該判據(jù)不全面故該判據(jù)也不全面

,令、

(免判據(jù)(△，))(燧判據(jù)(AS))

復(fù)合判據(jù)(AG=A”-TAS)

0

■

A“_7AS?0,同非自融行

A“_TAS=O,處于平衡狀態(tài)

AH-7AS工0,反應(yīng)自她行

2、復(fù)合判據(jù)應(yīng)用規(guī)律

A//<0ASA”>0

AS>0ASX)

所有溫度下反應(yīng)高溫下反應(yīng)

都能自發(fā)進行能自發(fā)進行

AH<0°\H>0AH

AS<0AS<0

低溫下反應(yīng)所有溫度下反應(yīng)

能自發(fā)進行都不能自發(fā)進行

真題賞析1：(2021?廣東卷，14)反應(yīng)X=2Z經(jīng)歷兩步：①X—Y；②Y—2Z。

反應(yīng)體系中X、Y、Z的濃度。隨時間『的變化曲線如圖4所示。下列說法不正

確的是()

1(

P/

)E

；

A.a為c(X)隨t的變化曲線BJ時，c(X)=c(Y)=c(Z)

C.4時，Y的消耗速率大于生成速率D.G后，c(Z)=2c0-c(Y)

答案：D

解析:

選項正誤原因

反應(yīng)X=2Z經(jīng)歷兩步：①X—Y,②Y—2Z,隨著不斷反應(yīng)，

AqX的濃度逐漸減小，Y的濃度先增加而后減小，Z的濃度逐

漸增大，可判斷曲線。表示c(X)隨t的變化情況

a時，X、Y、Z的物質(zhì)的量濃度交于一點，即三者的物質(zhì)的

Bq

量濃度相等

2時，Y的物質(zhì)的量濃度在減小，即Y的消耗速率大于生成

Cq

速率

4后，X完全反應(yīng)，若完全生成Z,則c(Z)=2c、o,但體系中存

DX

在一定量Y,由②反應(yīng)可知，體系中c(Z)=2co-2c(Y)

真題賞析2：(2021?廣東卷，19節(jié)選)我國力爭于2030年前做到碳達峰，2060

年前實現(xiàn)碳中和。CH4與CO?重整是CO?利用的研究熱點之一。該重整反應(yīng)體系

主要涉及以下反應(yīng):

a)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)

△“2

b)CO2(g)+H2(g)UCO(g)+H2O(g)

△%

c)CH4(g)^C(s)+2H2(g)

d)2co(g)=CC)2(g)+C(s)△“4

△%

e)CO(g)+H2(g)UH2O(g)+C(s)

(1)根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)a的△"產(chǎn)(寫出一個代數(shù)式即可)。

(2)上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后，下列說法正確的有

A.增大CO?與CH’的濃度，反應(yīng)a、b、c的正反應(yīng)速率都增加

B.移去部分C(s),反應(yīng)c、d、e的平衡均向右移動

C.加入反應(yīng)a的催化劑，可提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率

D.降低反應(yīng)溫度，反應(yīng)a~e的正、逆反應(yīng)速率都減小

（3）一定條件下，CH,分解形成碳的反應(yīng)歷程如圖所示。該歷程分步

進行，其中，第步的正反應(yīng)活化能最大。

（4）設(shè)KJ,為相對壓力平衡常數(shù)，其表達式寫法：在濃度平衡常數(shù)表達式中，用

相對分壓代替濃度。氣體的相對分壓等于其分壓（單位為kPa）除以

為（〃o=lOOkPa）。反應(yīng)a、c、e的ln《隨素（溫度的倒數(shù)）的變化如圖所示。

②反應(yīng)C的相對壓力平衡常數(shù)表達式為庫=O

③在圖8中A點對應(yīng)溫度下、原料組成為〃（82）：，?凡）=1:1、初始總壓為1001^

的恒容密閉容器中進行反應(yīng)，體系達到平衡時心的分壓為40kPa,計算CH,的平

衡轉(zhuǎn)化率，寫出計算過程。

答案：（1）迅+阻一兇$或必一"（2分）

（2）AD（2分）

⑶4（1分）；4（1分）

"(%)、2

①ac(2分)；②I，。J(3分)；③迎嘉產(chǎn)-％(2分)

〃(CHJ

A)

解析：(1)根據(jù)題中所給出的熱化學(xué)方程式和蓋斯定律可知，a=b+c-e=c-d,則

有反應(yīng)a的AW,=\H2+AW3-A//5=A/73-AW4。

(2)反應(yīng)a、b、c中CO?與CHJ勻為反應(yīng)物，增大反應(yīng)物濃度，可增加反應(yīng)a、

b、c的正反應(yīng)速率，A項正確；C(s)為固體，移去部分C(s),對化學(xué)平衡無

影響，B項錯誤；催化劑只能改變反應(yīng)速率，不影響化學(xué)平衡的移動，不能提高

C%的平衡轉(zhuǎn)化率，C項錯誤；對于所有反應(yīng)來說降低反應(yīng)溫度，正、逆反應(yīng)速

率均減小，D項正確。

(3)結(jié)合題圖1可知，反應(yīng)過程中能量變化出現(xiàn)了4個峰，即吸收了4次活化

能，經(jīng)歷了4步反應(yīng)，從左往右看4次吸收活化能過程中，第4次對應(yīng)的峰最高,

即第4步正反應(yīng)的活化能最大。

(4)①對于正反應(yīng)為吸熱的反應(yīng)來說，升高溫度，反應(yīng)平衡應(yīng)正向移動，導(dǎo)致相

增大，即吸熱反應(yīng)的相隨溫度的升高而增大，結(jié)合題圖2可知，反應(yīng)a、c均為

吸熱反應(yīng)。②根據(jù)題中所給出的相對壓力平衡常數(shù)與，結(jié)合反應(yīng)c,可表示出c

反應(yīng)的《二總。

Po

f〃(旦)]

③結(jié)合題圖2可知，A點對應(yīng)的反應(yīng)c的lnK；,=O,即與=1P。，代入數(shù)

P(CHJ

Po

據(jù)解得,p(CH4)=16kPa;根據(jù)初始總壓為lOOkPa,且"(CO?)："(CH)=1:1可知,

初始時P(CH4)=50kPa,故平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率=迎黑處1x100%=68%。

50kPa

真題賞析3:(2021?湖南卷，11)已知：A(g)+2B(g)=3C(g)AW<0,向一恒溫

恒容的密閉容器中充入ImolA和3molB發(fā)生反應(yīng)，6時達到平衡狀態(tài)I,在4時

改變某一條件，G時重新達到平衡狀態(tài)H,正反應(yīng)速率隨時間的變化如圖所示。

下列說法正確的是()

A.容器內(nèi)壓強不變，表明反應(yīng)達到平衡B4時改變的條件：向容器中加入C

C.平衡時A的體積分?jǐn)?shù)小秋U)>以I)D.平衡常數(shù)K:K(II)<K⑴

答案：BC

解析：

選項正誤原因

該反應(yīng)為等體積反應(yīng)，所以反應(yīng)過程中壓強不會發(fā)生變化，則壓

AX

強不變，不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)

在「2時，正反應(yīng)速率瞬時不變，然后逐漸增大，則不可能是溫度、

B7壓強和催化劑引起的，應(yīng)為增大了生