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第七章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡1.1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及定量表示方法。2.了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)領(lǐng)域中的重大作用。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應(yīng)速率的影響,生疏其一般規(guī)律。第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素考點一eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,))化學(xué)反應(yīng)速率[教材學(xué)問層面]1.表示方法:通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的削減或生成物濃度的增加表示。2.表達(dá)式:v=Δc/Δt,單位:mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1。如在密閉容器中,合成氨的反應(yīng)N2+3H22NH3,開頭時c(N2)=8mol/L,2min后c(N2)=4mol/L,則用N2表示的化學(xué)反應(yīng)速率為2_mol·L-1·min-1。3.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)關(guān)系對于已知反應(yīng)mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),其化學(xué)反應(yīng)速率可用不同的反應(yīng)物或生成物來表示,當(dāng)單位相同時,化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。[高考考查層面]命題點1化學(xué)反應(yīng)速率的理解與計算1.理解化學(xué)反應(yīng)速率要留意以下幾點(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,由于固體或純液體的濃度視為常數(shù)。2.計算化學(xué)反應(yīng)速率的常用方法(1)定義式法:依據(jù)“v=Δc/Δt”進行計算。(2)比例式法:依據(jù)“化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比”進行計算。(3)三段式法:具體步驟如下。①寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。②找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量。③依據(jù)已知條件列方程式計算。例如,反應(yīng)mA+nBpCt0時刻濃度/mol·L-1ab轉(zhuǎn)化濃度/mol·L-1xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)t1時刻濃度/mol·L-1a-xb-eq\f(nx,m)eq\f(px,m)則:v(A)=eq\f(x,t1-t0)mol/(L·s)、v(B)=eq\f(nx,mt1-t0)mol/(L·s)、v(C)=eq\f(px,mt1-t0)mol/(L·s)。[典題示例]1.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是()A.化學(xué)反應(yīng)速率是指單位時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物或生成物的濃度變化量B.化學(xué)反應(yīng)速率是指某一時刻,某種反應(yīng)物的瞬時速率C.在反應(yīng)過程中,反應(yīng)物的濃度漸漸削減,所以用反應(yīng)物表示的化學(xué)反應(yīng)速率為負(fù)值D.同一反應(yīng),用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比解析:選D化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的削減量或生成物的濃度增加量來表示。固體和純液體的濃度為常數(shù),不用來表示速率,所以A錯。反應(yīng)物濃度的削減量或生成物的濃度增加量,都為正值,所以反應(yīng)速率都為正值,C錯?;瘜W(xué)反應(yīng)速率是指某一時間段內(nèi)的平均反應(yīng)速率,所以B錯。2.將4molA氣體和2molB氣體在2L容器中混合,確定條件下發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g),若經(jīng)2s后測得C的濃度為0.6mol·L-1,①用物質(zhì)A表示的反應(yīng)速率為0.3mol·L-1·s-1②用物質(zhì)B表示的反應(yīng)速率為0.6mol·L-1·s-1③2s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%④2s時物質(zhì)B的濃度為0.7mol·L-1。其中正確的是()A.①③ B.①④C.②③ D.③④解析:選B由題意知,2s時C的濃度為0.6mol·L-1,依據(jù)化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比可知,B的變化濃度為0.3mol·L-1,進而確定2s時B的濃度是1mol·L-1-0.3mol·L-1=0.7mol·L-1,④正確;A的變化濃度為0.6mol·L-1,從而求出A的轉(zhuǎn)化率為30%,③錯誤;用C表示的反應(yīng)速率為0.3mol·L-1·s-1,可推知用A表示的反應(yīng)速率為0.3mol·L-1·s-1,①正確;用B表示的反應(yīng)速率為0.15mol·L-1·s-1,②錯誤。命題點2化學(xué)反應(yīng)速率的比較由于同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)值可能不同,所以比較反應(yīng)的快慢不能只看數(shù)值的大小,而要進行確定的轉(zhuǎn)化。(1)先看單位是否統(tǒng)一,若不統(tǒng)一,換算成相同的單位。(2)再用轉(zhuǎn)化同一物質(zhì)法(或比值法)進行比較。①轉(zhuǎn)化同一物質(zhì)法:將同一反應(yīng)中的不同物質(zhì)的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率,再進行速率的大小比較。②比值法:用各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率除以對應(yīng)各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù),然后再對求出的數(shù)值進行大小排序,數(shù)值大的反應(yīng)速率快。如反應(yīng)mA+nB=pC+qD,若eq\f(vA,m)>eq\f(vB,n),則反應(yīng)速率A>B。[典題示例]1.已知反應(yīng)4CO+2NO2N2+4CO2在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下,其中表示反應(yīng)速率最快的是()A.v(CO)=1.5mol·L-1·min-1B.v(NO2)=0.7mol·L-1·min-1C.v(N2)=0.4mol·L-1·min-1D.v(CO2)=1.1mol·L-1·min-1解析:選C換算成同一物質(zhì)再比較,如以N2為標(biāo)準(zhǔn),A、B、D項分別換算為0.375mol·L-1·min-1、0.35mol·L-1·min-1、0.275mol·L-1·min-1,所以最快的為C項。2.(2021·長沙模擬)反應(yīng)A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四種不同狀況下的反應(yīng)速率分別為①v(A)=0.45mol/(L·s)②v(B)=0.6mol/(L·s)③v(C)=0.4mol/(L·s)④v(D)=0.45mol/(L·s)。下列有關(guān)反應(yīng)速率的比較中正確的是()A.④>③=②>① B.①>④>②=③C.①>②>③>④ D.④>③>②>①解析:選B可用比值法進行反應(yīng)速率大小比較,eq\f(vA,1)=0.45mol/(L·s);eq\f(vB,3)=eq\f(0.6,3)=0.2mol/(L·s);eq\f(vC,2)=eq\f(0.4,2)=0.2mol/(L·s);eq\f(vD,2)=eq\f(0.45,2)=0.225mol/(L·s),故①>④>②=③,B項正確。[考點達(dá)標(biāo)層面]1.對于反應(yīng)A2+3B2=2AB3來說,下列反應(yīng)速率中表示該反應(yīng)進行得最快的是()A.v(A2)=0.6mol/(L·s)B.v(B2)=2.7mol/(L·min)C.v(AB3)=12mol/(L·min)D.v(A2)=6mol/(L·min)解析:選AA項,可表示為v(A2)=36mol/(L·min);B項,經(jīng)轉(zhuǎn)化可表示為v(A2)=0.9mol/(L·min);C項,經(jīng)轉(zhuǎn)化可表示為v(A2)=6mol/(L·min),故A項符合要求。2.(2021·安慶質(zhì)檢)將等物質(zhì)的量的A、B混合放于2L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。經(jīng)5min后達(dá)到平衡,平衡時測得D的濃度為0.5mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,v(C)=0.1mol/(L·min)。(1)x=________。(2)前5min內(nèi)B的反應(yīng)速率v(B)=________。(3)平衡時A的轉(zhuǎn)化率為________________。(4)若用①v(A)=12mol/(L·min)、②v(C)=0.1mol/(L·s)分別表示該反應(yīng)速率,則反應(yīng)速率較快的是________(填序號)。解析:(1)v(D)=eq\f(0.5mol/L,5min)=0.1mol/(L·min)=v(C),由此推知x=2。(2)v(B)=eq\f(vC,2)=eq\f(0.1mol/L·min,2)=0.05mol/(L·min)。(3)3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)起始(mol/L)aa00轉(zhuǎn)化(mol/L)0.750.250.50.5平衡(mol/L)a-0.75a-0.250.50.5(a-0.75)∶(a-0.25)=3∶5,解得:a=1.5,A的轉(zhuǎn)化率=eq\f(0.75mol/L×2L,1.5mol/L×2L)×100%=50%。(4)v(C)=0.1mol/(L·s)×60=6mol/(L·min),依據(jù)速率之比等于計量數(shù)之比可知:該狀況下v(A)=9mol/(L·min)<12mol/(L·min),①較快。答案:(1)2(2)0.05mol/(L·min)(3)50%(4)①考點二eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,))化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素[教材學(xué)問層面]1.內(nèi)因反應(yīng)物本身的性質(zhì)是主要因素。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系為Mg>Al。2.外因(其他條件不變,只轉(zhuǎn)變一個條件)3.理論解釋——有效碰撞理論(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子:能夠發(fā)生有效碰撞的分子。②活化能:如圖圖中:E1為反應(yīng)的活化能,使用催化劑時的活化能為E3,反應(yīng)熱為E1-E2。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。(2)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系[高考考查層面]命題點1外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響1.理解外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)反應(yīng)物本身的性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素。(2)壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是通過轉(zhuǎn)變濃度實現(xiàn)的,所以分析壓強的轉(zhuǎn)變對反應(yīng)速率的影響時也可以從濃度是否發(fā)生轉(zhuǎn)變的角度來分析,若轉(zhuǎn)變總壓強而各物質(zhì)的濃度不轉(zhuǎn)變,則反應(yīng)速率不變。(3)轉(zhuǎn)變溫度,使用催化劑,反應(yīng)速率確定發(fā)生變化,其他外界因素的轉(zhuǎn)變,反應(yīng)速率不愿定發(fā)生變化。(4)固體反應(yīng)物量的增減,不能轉(zhuǎn)變化學(xué)反應(yīng)速率,固體的表面積轉(zhuǎn)變才能轉(zhuǎn)變化學(xué)反應(yīng)速率。2.氣體反應(yīng)體系中充入惰性氣體(不參與反應(yīng))對反應(yīng)速率的影響(1)恒溫恒容:充入“惰性氣體”→總壓增大→物質(zhì)濃度不變(活化分子濃度不變)→反應(yīng)速率不變。(2)恒溫恒壓:充入“惰性氣體”→體積增大→物質(zhì)濃度減小(活化分子濃度減小)→反應(yīng)速率減小。[典題示例]1.下列說法中正確的是()A.增大反應(yīng)物濃度,能增大活化分子百分?jǐn)?shù),所以反應(yīng)速率增大B.使用合適的催化劑,能增大活化分子百分?jǐn)?shù),所以反應(yīng)速率增大C.對于任何反應(yīng),增大壓強都可加快反應(yīng)速率D.上升溫度,只能增大吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率解析:選B增大濃度和增大氣體反應(yīng)的壓強(縮小體積),不能增大活化分子百分?jǐn)?shù),只能增大活化分子濃度;升溫存使用催化劑才能增大活化分子百分?jǐn)?shù);增大壓強只能增大有氣體參與的反應(yīng)的反應(yīng)速率。2.(2021·煙臺質(zhì)檢)反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進行,下列條件的轉(zhuǎn)變對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是()①增加C的量②將容器的體積縮小一半③保持體積不變,充入N2使體系壓強增大④保持壓強不變,充入N2使容器體積變大A.①④ B.②③C.①③ D.②④解析:選C增大固體的量、恒容時充入惰性氣體對速率無影響。命題點2把握變量法探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素在爭辯影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素時,由于外界影響因素較多,故為搞清某個因素的影響均需把握其他因素相同或不變時,再進行試驗。因此,常用把握變量思想解決該類問題。1.常見考查形式(1)以表格的形式給出多組試驗數(shù)據(jù),讓考生找出每組數(shù)據(jù)的變化對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(2)給出影響化學(xué)反應(yīng)速率的幾種因素,讓考生設(shè)計試驗分析各因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。2.解題策略(1)確定變量。解答這類題目時首先要認(rèn)真審題,理清影響試驗探究結(jié)果的因素有哪些。(2)定多變一。在探究時,應(yīng)當(dāng)先確定其他的因素不變,只變化一種因素,看這種因素與探究的問題存在怎樣的關(guān)系;這樣確定一種以后,再確定另一種,通過分析每種因素與所探究問題之間的關(guān)系,得出全部影響因素與所探究問題之間的關(guān)系。(3)數(shù)據(jù)有效。解答時留意選擇數(shù)據(jù)(或設(shè)置試驗)要有效,且變量統(tǒng)一,否則無法作出正確推斷。[典題示例]1.硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各組試驗中最先毀滅渾濁的是()試驗反應(yīng)溫度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/mol·L-1V/mLc/mol·L-1V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210解析:選D結(jié)合選項知混合液的體積都為20mL,但選項D中反應(yīng)溫度最高、反應(yīng)物Na2S2O3的濃度最大,其反應(yīng)速率最大,故最先看到渾濁(有硫單質(zhì)生成)。2.某試驗小組以H2O2分解為例,爭辯濃度、催化劑、溶液的酸堿性對反應(yīng)速率的影響。在常溫下依據(jù)如下方案完成試驗。編號反應(yīng)物催化劑①10mL2%H2O2溶液無②10mL5%H2O2溶液無③10mL5%H2O2溶液1mL0.1mol/LFeCl3溶液④10mL5%H2O2溶液+少量HCl溶液1mL0.1mol/LFeCl3溶液⑤10mL5%H2O2溶液+少量NaOH溶液1mL0.1mol/LFeCl3溶液(1)催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率的緣由是_________________________________。(2)常溫下5%H2O2溶液的pH約為6,H2O2的電離方程式為_________________。(3)試驗①和②的目的是________________________________________________________________________。試驗時由于沒有觀看到明顯現(xiàn)象而無法得出結(jié)論。資料顯示,通常條件下H2O2穩(wěn)定,不易分解。為了達(dá)到試驗?zāi)康?,你對原試驗方案的改進是________________________________________________________________________。(4)試驗③、④、⑤中,測得生成氧氣的體積隨時間變化的關(guān)系如圖所示。分析圖示能夠得出的試驗結(jié)論是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:加入催化劑可降低反應(yīng)的活化能,反應(yīng)速率增大;因過氧化氫顯示出弱酸性,因此為部分電離;試驗①和②過氧化氫的濃度不同,試驗?zāi)康氖翘骄繚舛葘Ψ磻?yīng)速率的影響,但可能因過氧化氫性質(zhì)穩(wěn)定,反應(yīng)速率太慢,現(xiàn)象不明顯,可以給不同濃度的過氧化氫供應(yīng)相同的溫度或催化劑,然后探究濃度對反應(yīng)速率的影響。分析試驗③、④、⑤表中的反應(yīng)物和催化劑結(jié)合圖像知道,酸堿性環(huán)境影響反應(yīng)速率,對平衡移動沒有影響。答案:(1)降低了反應(yīng)的活化能(2)H2O2H++HOeq\o\al(-,2)(3)探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響向反應(yīng)物中加入等量同種催化劑(或?qū)⑹⒂蟹磻?yīng)物的試管放入同一熱水浴中)(4)堿性環(huán)境能增大H2O2分解的速率,酸性環(huán)境能減小H2O2分解的速率,但酸堿性環(huán)境對平衡移動無影響[考點達(dá)標(biāo)層面]某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的試驗中,發(fā)覺加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題:(1)上述試驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________;(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________;(3)試驗室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液,可與試驗中CuSO4溶液起相像作用的是___________________________________________________________;(4)要加快上述試驗中氣體產(chǎn)生的速率,還可實行的措施有________________________________________________________________________(答兩種);(5)為了進一步爭辯硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,該同學(xué)設(shè)計了如下一系列試驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時間。試驗混合溶液ABCDEF4mol·L-1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100①請完成此試驗設(shè)計,其中:V1=________,V6=________,V9=________;②反應(yīng)一段時間后,試驗A中的金屬呈________色,試驗E中的金屬呈________色;③該同學(xué)最終得出的結(jié)論為:當(dāng)加入少量CuSO4溶液時,生成氫氣的速率會大大提高。但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過確定量時,生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要緣由:______________________________________________________________。解析:(1)鋅在溶液中發(fā)生的反應(yīng)有:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。(2)鋅置換出CuSO4溶液中的銅后,銅附著在鋅表面,形成原電池加快反應(yīng)速率。(3)K、Na、Mg都比鋅活潑,4種溶液中只有硫酸銀與鋅反應(yīng),置換出銀后與銀形成原電池。(4)分析時,可先回顧教材中加快化學(xué)反應(yīng)速率的因素有濃度、溫度、壓強、催化劑和表面積等因素,依據(jù)實際反應(yīng)選擇適宜的條件。(5)為保證明驗的可比性,試驗中H2SO4的體積應(yīng)固定不變,還要保證溶液的總體積相等,這樣才能保證硫酸和鋅的因素固定不變,爭辯CuSO4對反應(yīng)的影響,所以飽和硫酸銅與水的體積和可以由F組試驗來確定,為20mL。則V1=30、V6=10、V9=17.5。鋅參與反應(yīng)后表面變?yōu)榛液谏?,在銅的量很大的F組中,鋅表面附著了一層紅色的銅,減小了鋅與溶液的接觸面積,反應(yīng)速率減慢。答案:(1)Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(2)CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成Cu-Zn微電池,加快了氫氣產(chǎn)生的速率(3)Ag2SO4(4)上升反應(yīng)溫度,適當(dāng)增加硫酸的濃度,增加鋅粒的比表面積等(答兩種即可)(5)①301017.5②灰黑暗紅③當(dāng)加入確定量的CuSO4后,生成的單質(zhì)Cu會沉積在Zn的表面,降低了Zn與溶液的接觸面積考點三eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,))化學(xué)反應(yīng)速率圖像及其應(yīng)用[高考考查層面]命題點1全程速率-時間圖像如Zn與足量鹽酸的反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)速率隨時間的變化毀滅如圖所示狀況。緣由解釋:AB段(v增大),因反應(yīng)為放熱反應(yīng),隨反應(yīng)的進行,溫度漸漸上升,導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)速率漸漸增大;BC段(v減小),則主要由于隨反應(yīng)的進行,溶液中c(H+)減小,導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)速率減小。[典題示例]1.把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器里,產(chǎn)生H2的速率可由圖表示。在下列因素中:①鹽酸的濃度;②鎂條的表面積;③溶液的溫度;④Cl-的濃度。影響反應(yīng)速率的因素是()A.①④ B.③④C.①②③ D.②③解析:選C鎂條和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的離子方程式為Mg+2H+=Mg2++H2↑,是鎂與H+間的置換反應(yīng),與Cl-無關(guān)。在鎂條的表面有一層氧化膜,當(dāng)將鎂條投入鹽酸中時,隨著氧化膜的不斷溶解,鎂與鹽酸接觸面積不斷增大,產(chǎn)生H2的速率會加快;溶液的溫度對該反應(yīng)也有影響,反應(yīng)放出熱量,使溫度上升,反應(yīng)速率也會加快;隨著反應(yīng)的進行,c(H+)不斷減小,反應(yīng)速率會漸漸減慢。2.用純潔的CaCO3與100mL稀鹽酸反應(yīng)制取CO2,試驗過程記錄如圖所示(CO2的體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。下列分析正確的是()A.OE段表示的平均速率最快B.EF段,用鹽酸表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.4mol/(L·min)C.OE、EF、FG三段中,該反應(yīng)用二氧化碳表示的平均反應(yīng)速率之比為2∶6∶7D.F點收集到的CO2的量最多解析:選BOE段、EF段、FG段中生成的CO2分別為0.01mol、0.02mol、0.005mol,則消耗HCl的量分別為0.02mol、0.04mol、0.01mol,用HCl表示的反應(yīng)速率分別為0.2mol/(L·min)、0.4mol/(L·min)、0.1mol/(L·min),所以EF段平均反應(yīng)速率最快,G點收集到的CO2的量最多。命題點2物質(zhì)的量(或濃度)-時間圖像例如:某溫度時,在定容(VL)容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。(1)由圖像得出的信息是:①X、Y是反應(yīng)物,Z是產(chǎn)物;②t3時反應(yīng)達(dá)平衡,X、Y沒有全部反應(yīng)。(2)依據(jù)圖像可進行如下計算:①某物質(zhì)的平均速率、轉(zhuǎn)化率,如v(X)=eq\f(n1-n3,V·t3)mol/(L·s);Y的轉(zhuǎn)化率=eq\f(n2-n3,n2)×100%。②確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比,如X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比為(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2。[典題示例]1.(2021·廊坊模擬)如圖所示為800℃時A、B、C三種氣體在密閉容器中反應(yīng)時濃度的變化,A.發(fā)生的反應(yīng)可表示為:2A(g)2B(g)+C(g)B.前2minA的分解速率為0.1mol·L-1·min-1C.開頭時,正逆反應(yīng)同時開頭D.2min時,A、B、C的濃度之比為2∶3∶1解析:選C依據(jù)圖像,反應(yīng)過程中A的濃度減小,B、C濃度增大,因此A為反應(yīng)物,B、C為生成物,依據(jù)濃度的變化量可以確定反應(yīng)為2A(g)2B(g)+C(g),A說法正確。前2min,v(A)=eq\f(0.4mol·L-1-0.2mol·L-1,2min)=0.1mol·L-1·min-1,B說法正確。開頭時加入的物質(zhì)為A和B,沒有C,C說法錯誤。依據(jù)圖像,2min時,A、B、C的濃度分別為0.2mol·L-1、0.3mol·L-1、0.1mol·L-1,因此D說法正確。2.確定溫度下,向容積為2L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示,A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3B+4D6A+2CB.反應(yīng)進行到1s時,v(A)=v(D)C.反應(yīng)進行到6s時,B的平均反應(yīng)速率為0.05mol/(L·s)D.反應(yīng)進行到6s時,各物質(zhì)的平均反應(yīng)速率相等解析:選CA中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比,Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)=(1.2-0)mol∶(1.0-0.4)mol∶(1.0-0.2)mol∶(0.4-0)mol=6∶3∶4∶2,所以化學(xué)方程式為3B+4C6A+2D,A錯誤;不論在什么時刻,用各物質(zhì)表示的速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,B、D錯誤。命題點3速率-外界條件圖像及應(yīng)用以N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol為例。1.速率-濃度(c)圖像條件變化速率變化速率變化曲線增大反應(yīng)物的濃度v正、v逆均增大,且v′正>v′逆減小反應(yīng)物的濃度v正、v逆均減小,且v′逆>v′正增大生成物的濃度v正、v逆均增大,且v′逆>v′正減小生成物的濃度v正、v逆均減小,且v′正>v′逆2.速率-溫度(T)圖像條件變化速率變化速率變化曲線上升溫度v正、v逆均增大,且v′逆>v′正降低溫度v正、v逆均減小,且v′正>v′逆3.速率-壓強(p)圖像條件變化速率變化速率變化曲線增大壓強v正、v逆均增大,且v′正>v′逆減小壓強v正、v逆均減小,且v′逆>v′正4.速率-催化劑圖像使用催化劑,v正、v逆同等倍數(shù)增大,圖像為說明:(1)條件增加,曲線在原圖像的上方;條件減弱,曲線在原圖像的下方。(2)濃度轉(zhuǎn)變時,圖像曲線一條連續(xù),一條不連續(xù);其他條件轉(zhuǎn)變,圖像曲線不連續(xù)。(3)對于反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計量數(shù)之和相等的反應(yīng),轉(zhuǎn)變壓強時,v正、v逆同等倍數(shù)增大或減小。[典題示例]1.對于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0已達(dá)平衡,假如其他條件不變時,分別轉(zhuǎn)變下列條件,對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡產(chǎn)生影響,下列條件與圖像不相符的是(O~t1:v正=v逆;t1時轉(zhuǎn)變條件,t2時重新建立平衡)()解析:選C分析時要留意轉(zhuǎn)變條件瞬間v正、v逆的變化。增加O2的濃度,v正增大,v逆瞬間不變,A正確;增大壓強,v正、v逆都增大,v正增大的倍數(shù)大于v逆,B正確;上升溫度,v正、v逆都瞬間增大,C錯誤;加入催化劑,v正、v逆同時同倍數(shù)增大,D正確。2.合成氨反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1,在反應(yīng)過程中,正反應(yīng)速率的變化如圖:下列說法正確的是()A.t1時上升了溫度B.t2時使用了催化劑C.t3時增大了壓強D.t4時降低了溫度解析:選B升溫,正逆反應(yīng)速率同時上升,但由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng),平衡向左移動,達(dá)到新的平衡之前,正反應(yīng)速率應(yīng)增大,A不對;加壓,正逆反應(yīng)速率同時增加,C不對;降溫,正逆反應(yīng)速率瞬間即降低,D不對。[考點達(dá)標(biāo)層面]1.某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B,確定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)+xB(g)2C(g),達(dá)到平衡后,在不同的時間段內(nèi),下列說法中正確的是()A.30~40min間該反應(yīng)使用了催化劑B.化學(xué)方程式中的x=1,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.30min時降低溫度,40min時上升溫度D.8min前A的平均反應(yīng)速率為0.08mol/(L·min)解析:選DA項,若使用催化劑,則化學(xué)反應(yīng)速率加快,故錯誤;由物質(zhì)的量濃度-時間圖像可知,A、B的濃度變化相同,故A、B的化學(xué)計量數(shù)相同,都為1;由反應(yīng)速率-時間圖像可知,30min時轉(zhuǎn)變的條件為減小壓強,40min時轉(zhuǎn)變的條件為上升溫度,且上升溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。8min前A的平均反應(yīng)速率為(2.00mol/L-1.36mol/L)/8min=0.08mol/(L·min)。2.確定溫度下,在2L的密閉容器中,X、Y、(1)從反應(yīng)開頭到10s時,用Z表示的反應(yīng)速率為________,X的物質(zhì)的量濃度削減了________,Y的轉(zhuǎn)化率為________。(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________。(3)10s后的某一時刻(t1)轉(zhuǎn)變了外界條件,其速率隨時間的變化圖像如圖所示。則下列說法符合該圖像的是________。A.t1時刻,增大了X的濃度B.t1時刻,上升了體系溫度C.t1時刻,縮小了容器體積D.t1時刻,使用了催化劑解析:(1)分析圖像知:Δc(Z)=eq\f(1.58mol-0,2L)=0.79mol/L,v(Z)=eq\f(0.79mol/L,10s)=0.079mol/(L·s),Δc(X)=eq\f(1.20mol-0.41mol,2L)=0.395mol/L。Y的轉(zhuǎn)化率α(Y)=eq\f(1.00mol-0.21mol,1.00mol)×100%=79.0%。(2)由各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的量:X為0.79mol,Y為0.79mol,Z為1.58mol可知化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比為1∶1∶2,則化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)2Z(g)。(3)由圖像可知,外界條件同等程度地增大了該反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率。增大X的濃度,上升體系溫度均不會同等程度地轉(zhuǎn)變正、逆反應(yīng)速率,A、B錯誤。由(2)中的解析可知,該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),縮小容器體積或增大壓強,均可同等程度地增大正、逆反應(yīng)速率,C正確。D使用催化劑可同等程度地轉(zhuǎn)變正、逆反應(yīng)速率,D正確。答案:(1)0.079mol/(L·s)0.395mol/L79.0%(2)X(g)+Y(g)2Z(g)(3)CD以“草酸處理工業(yè)廢水中Cr2Oeq\o\al(2-,7)的影響因素”為載體串聯(lián)化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素學(xué)問高考載體(2021·安徽高考T28改編)某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2Oeq\o\al(2-,7)轉(zhuǎn)化為Cr3+,反應(yīng)的離子方程式為:Cr2Oeq\o\al(2-,7)+3H2C2O4+8H+=2Cr3++6CO2↑+7H2OΔH<0某課題組爭辯發(fā)覺,少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可對該反應(yīng)起催化作用。為進一步爭辯有關(guān)因素對該反應(yīng)速率的影響,探究如下:在25試驗編號初始pH廢水樣品體積/mL草酸溶液體積/mL蒸餾水體積/mL①4601030②5601030③5602020測得試驗①和②溶液中的Cr2Oeq\o\al(2-,7)濃度隨時間變化關(guān)系如圖所示。[學(xué)問串聯(lián)設(shè)計](1)從圖中可以看出,試驗①中O~t1時間段的Cr3+的化學(xué)反應(yīng)速率[v(Cr3+)]是多少?________________________________________________________________________,H2C2O4的化學(xué)反應(yīng)速率[v(H2C2O4)]________________________________________________________________________。eq\a\vs4\al(〖考查化學(xué)反應(yīng)速率的計算〗)(2)上升溫度,試驗①中,Cr3+化學(xué)反應(yīng)速率如何變化?________________________________________________________________________。eq\a\vs4\al(〖考查溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響〗)(3)試驗①中加入鐵明礬,對化學(xué)反應(yīng)速率有何影響?________________________________________________________________________。eq\a\vs4\al(〖考查催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響〗)(4)試驗②、③中,試驗③的化學(xué)反應(yīng)速率較試驗②大,其緣由是什么?________________________________________________________________________。eq\a\vs4\al(〖考查濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響〗)(5)從圖中可以看出試驗①、②反應(yīng)進行的哪一個快?影響反應(yīng)快慢的因素是什么?________________________________________________________________________。eq\a\vs4\al(〖考查外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響〗)答案:(1)v(Cr3+)=eq\f(2cn-c1,t1),v(H2C2O4)=eq\f(3cn-c1,t1)(2)增大Cr3+的化學(xué)反應(yīng)速率(3)增大化學(xué)反應(yīng)速率(4)H2C2O4的濃度越大,(5)試驗①的反應(yīng)進行的快;溶液的酸堿性,pH越小,化學(xué)反應(yīng)速率越大。1.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的生疏正確的是()A.對于任何化學(xué)反應(yīng)來說,化學(xué)反應(yīng)速率越大,反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯B.化學(xué)反應(yīng)速率是指確定時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的削減或任何一種生成物濃度的增加C.選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?,分子運動加快,增加了碰撞頻率,故化學(xué)反應(yīng)速率增大D.H+和OH-的反應(yīng)活化能接近于零,反應(yīng)幾乎在瞬間完成解析:選D反應(yīng)速率的大小與反應(yīng)現(xiàn)象是否明顯沒有直接關(guān)系,如H+和OH-的反應(yīng)幾乎在瞬間完成,沒有明顯現(xiàn)象,A項錯誤,D項正確;固體或純液體的濃度是常數(shù),即Δc=0,所以一般不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率,B項錯誤;催化劑不轉(zhuǎn)變分子的能量,分子運動沒有加快,C項錯誤。2.用鋅片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時,下列措施使氫氣生成速率變化最小的是()A.加入少量硫酸銅晶體 B.不用稀硫酸而用濃硫酸C.滴加少量BaCl2晶體 D.用鋅粉代替鋅片解析:選CA選項,形成原電池化學(xué)反應(yīng)速率加快;B選項,濃硫酸不生成氫氣;C選項,依據(jù)BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl可知,溶液中c(H+)不變;所以C選項反應(yīng)速率不變。3.對于化學(xué)反應(yīng)3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g),下列化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系中,正確的是()A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z)C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)解析:選C對于任一化學(xué)反應(yīng),用不同的物質(zhì)表示該反應(yīng)的速率,其數(shù)值之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比,v(W)︰v(X)︰v(Y)︰v(Z)=3︰2︰4︰3。v(W)=v(Z),A錯誤;3v(X)=2v(Z),B錯誤;2v(X)=v(Y),C正確;2v(W)=3v(X),D錯誤。4.把0.6mol氣體X和0.4mol氣體Y混合于2.0L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g),測得5min末生成0.2molW,又知以Z表示的平均反應(yīng)速率為0.01mol/(L·min),則nA.1 B.2C.3 D.4解析:選Av(W)=eq\f(0.2mol,2.0L×5min)=0.02mol/(L·min),又因v(Z)=0.01mol/(L·min),即v(W)∶v(Z)=0.02∶0.01=2∶1,故n=1。5.確定溫度下,在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2HI(g)H2(g)+I2(s)ΔH>0,若0~15s內(nèi)c(HI)由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1,則下列說法正確的是()A.0~15s內(nèi)用I2表示的平均反應(yīng)速率為v(I2)=0.001mol·L-1·s-1B.c(HI)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1所需的反應(yīng)時間小于10sC.上升溫度正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢D.減小反應(yīng)體系的體積,化學(xué)反應(yīng)速率加快解析:選DI2為固態(tài),故不能用它表示化學(xué)反應(yīng)速率,A錯誤;v(HI)=eq\f(0.1mol·L-1-0.07mol·L-1,15s)=0.002mol·L-1·s-1,若反應(yīng)仍以該速率進行,則t=eq\f(0.07mol·L-1-0.05mol·L-1,0.002mol·L-1·s-1)=10s,但隨著反應(yīng)的進行,反應(yīng)物濃度降低,反應(yīng)速率減慢,所用時間應(yīng)大于10s,B錯誤;上升溫度,正、逆反應(yīng)速率均加快,C錯誤;減小反應(yīng)體系的體積,從而增大了壓強,化學(xué)反應(yīng)速率將加快,D正確。6.(2021·南昌模擬)已知某化學(xué)試驗的結(jié)果如下表:試驗序號反應(yīng)物在相同溫度下測得的化學(xué)反應(yīng)速率v/mol·(L·min)-1大小相同的金屬片酸溶液1鎂條1mol·L-1鹽酸v12鐵片1mol·L-1鹽酸v23鐵片0.1mol·L-1鹽酸v3下列結(jié)論正確的是()A.v1>v2>v3 B.v3>v2>v1C.v1>v3>v2 D.v2>v3>v1解析:選A影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物自身的性質(zhì),由于鎂的活動性比鐵強,所以與相同濃度的鹽酸反應(yīng)時,鎂條放出氫氣的速率大,反應(yīng)物濃度也影響反應(yīng)速率,在確定范圍內(nèi),速率與濃度成正比,故v2>v3。7.對反應(yīng)A+B=AB來說,常溫下按以下狀況進行反應(yīng):①20mL溶液中含A、B各0.01mol②50mL溶液中含A、B各0.05mol③0.1mol·L-1的A、B溶液各10mL④0.5mol·L-1的A、B溶液各50mL反應(yīng)速率大小關(guān)系是()A.②>①>④>③ B.④>③>②>①C.①>②>④>③ D.①>②>③>④解析:選A濃度對反應(yīng)速率的影響為溶液混合后的濃度,故A、B濃度①中都為0.5mol·L-1,②中都為1mol·L-1,③中都為0.05mol·L-1,④中都為0.25mol·L-1;濃度越大,反應(yīng)速率越大,故反應(yīng)速率大小挨次為②>①>④>③。8.(2022·北京高考)確定溫度下,10mL0.40mol/LH2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時刻測得生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽視不計)()A.0~6min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol/(L·min)B.6~10min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol/(L·min)C.反應(yīng)至6min時,c(H2O2)=0.30mol/LD.反應(yīng)至6min時,H2O2分解了50%解析:選C依據(jù)題目信息可知,0~6min,生成22.4mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣,消耗0.002molH2O2,則v(H2O2)≈3.3×10-2mol/(L·min),A項正確;隨反應(yīng)物濃度的減小,反應(yīng)速率漸漸降低,B項正確;反應(yīng)至6min時,剩余0.002molH2O2,此時c(H2O2)=0.20mol/L,C項錯誤;反應(yīng)至6min時,消耗0.002molH2O2,轉(zhuǎn)化率為50%,D項正確。9.NH3和純潔的O2在確定條件下發(fā)生反應(yīng):4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g),現(xiàn)向一容積不變的2L密閉容器中充入4molNH3和3molO2,4min后,測得生成的H2O占混合氣體體積的40%,則下列表示此段時間內(nèi)該反應(yīng)的平均速率不正確的是()A.v(N2)=0.125mol·L-1·min-1B.v(H2O)=0.375mol·L-1·min-1C.v(O2)=0.225mol·L-1·min-1D.v(NH3)=0.250mol·L-1·min-1解析:選C設(shè)4min時,生成6xmolH2O(g)4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)n(總)起始4mol3mol007mol變化4xmol3xmol2xmol6xmol4min4-4x3-3x2x6x7+x據(jù)題意,則有:eq\f(6x,7+x)=0.4解得:x=0.5則4min內(nèi)H2O的變化濃度為:Δc(H2O)=eq\f(3mol,2L)=1.5mol·L-1,v(H2O)=eq\f(1.5mol·L-1,4min)=0.375mol·L-1·min-1,再由各物質(zhì)表示的速率之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比,可得各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率分別為v(N2)=0.125mol·L-1·min-1,v(NH3)=0.250mol·L-1·min-1,v(O2)=0.1875mol·L-1·min-1。10.確定溫度下,在2L密閉容器中加入納米級Cu2O并通入0.1molH2O(g),發(fā)生反應(yīng):2H2O(g)eq\o(,\s\up7(Cu2O),\s\do5(光照))2H2(g)+O2(g)ΔH=+484kJ·mol-1,不同時間產(chǎn)生O2的物質(zhì)的量見下表:時間/min20406080n(O2)/mol0.00100.00160.00200.0020下列說法不正確的是()A.前20min內(nèi)的反應(yīng)速率v(H2O)=5.0×10-5mol·L-1·min-1B.達(dá)到平衡時,至少需要從外界吸取能量0.968kJC.增大c(H2O),可以提高水的分解率D.催化效果與Cu2O顆粒的大小有關(guān)解析:選C由題意知,v(H2O)=2v(O2)=2×eq\f(\f(0.0010mol,2L),20min)=5.0×10-5mol·L-1·min-1,A正確;熱化學(xué)方程式表示的含義是2molH2O(g)完全分解生成2molH2(g)和1molO2(g),吸取484kJ的能量,所以生成O20.0020mol時,吸取的能量為0.0020mol×484kJ·mol-1=0.968kJ,正確;C項,由于反應(yīng)物只有1種,增大c(H2O),相當(dāng)于壓強增大,平衡向氣體體積減小的方向移動,所以水的分解率降低,錯誤;D項,若Cu2O顆粒小,則接觸面積大,反應(yīng)速率快,催化效果好,正確。11.合成氨反應(yīng)是“將空氣變成面包”的反應(yīng),假如沒有合成氨反應(yīng),地球?qū)o法養(yǎng)活現(xiàn)在這么多的人。已知合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1。Ⅰ.在體積為5L的恒溫、恒容密閉容器甲中,起始時投入2molN2、3molH2,經(jīng)過10s達(dá)到平衡,測得平衡時NH3的物質(zhì)的量為0.8Ⅱ.在容器乙中,起始時投入3molN2、bmolH2,維持恒溫、恒壓達(dá)到平衡,測得平衡時NH3的物質(zhì)的量為1.2mol。此時與容器甲中平衡狀態(tài)溫度相同,相同組分的體積分?jǐn)?shù)都相同。(1)容器甲10s內(nèi)用H2表示的平均反應(yīng)速率v(H2)=________,達(dá)平衡時N2的轉(zhuǎn)化率=________。(2)甲容器中反應(yīng)的逆反應(yīng)速率隨時間變化的關(guān)系如圖。t2時轉(zhuǎn)變了某一種條件,轉(zhuǎn)變的條件可能是________、________(填寫兩項)。(3)b=________。解析:(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)起始量(mol)230轉(zhuǎn)化量(mol)0.41.20.8平衡量(mol)1.61.80.8v(H2)=eq\f(1.2mol,5L×10s)=0.024mol·L-1·s-1,平衡時,氮氣的轉(zhuǎn)化率=eq\f(0.4mol,2mol)×100%=20%。(2)t2時,逆反應(yīng)速率突然增大,緣由可能是使用了催化劑、上升了溫度、增大了壓強、增大了氨的濃度,而后逆反應(yīng)速率減小,平衡逆向移動,則只能是t2時增大了氨的濃度或上升了溫度。(3)依據(jù)平衡時容器甲與容器乙中各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)相等,可求出b=4.5。答案:(1)0.024mol·L-1·s-120%(2)上升了溫度增大了氨的濃度(3)4.512.(2022·廣東高考節(jié)選)碘在科研與生活中有重要應(yīng)用。某愛好小組用0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等試劑,探究反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。已知:S2Oeq\o\al(2-,8)+2I-=2SOeq\o\al(2-,4)+I2(慢)I2+2S2Oeq\o\al(2-,3)=2I-+S4Oeq\o\al(2-,6)(快)(1)向KI、Na2S2O3與淀粉的混合溶液中加入確定量的K2S2O8溶液,當(dāng)溶液中的________耗盡后,溶液顏色將由無色變?yōu)樗{(lán)色。為確保能觀看到藍(lán)色,S2Oeq\o\al(2-,3)與S2Oeq\o\al(2-,8)初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為:n(S2Oeq\o\al(2-,3))∶n(S2Oeq\o\al(2-,8))________。(2)為探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,設(shè)計的試驗方案如下表:試驗序號體積V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液①10.00.04.04.02.0②9.01.04.04.02.0③8.0Vx4.04.02.0表中Vx=________mL,理由是____________________________________________________________________________________。(3)已知某條件下,濃度c(S2Oeq\o\al(2-,8))~反應(yīng)時間t的變化曲線如圖,若保持其他條件不變,請在坐標(biāo)圖中,分別畫出降低反應(yīng)溫度和加入催化劑時c(S2Oeq\o\al(2-,8))~t的變化曲線示意圖(進行相應(yīng)的標(biāo)注)。解析:(1)淀粉溶液遇I2顯藍(lán)色,溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色時,溶液中有I2,說明Na2S2O3消耗盡。由題給離子反應(yīng)可得關(guān)系式:S2Oeq\o\al(2-,8)~I2~2S2Oeq\o\al(2-,3),n(S2Oeq\o\al(2-,3))∶n(S2Oeq\o\al(2-,8))<2時,能觀看到藍(lán)色。(2)對比試驗探究濃度對反應(yīng)速率的影響須保證其他條件完全全都,故應(yīng)加水2.0mL以保證溶液體積相同。(3)溫度降低反應(yīng)速率變慢,加入催化劑,反應(yīng)速率加快。答案:(1)S2Oeq\o\al(2-,3)(其他合理寫法也可)<2(2)2.0保持溶液總體積相同,僅轉(zhuǎn)變S2Oeq\o\al(2-,8)的濃度而其他物質(zhì)濃度不變(其他合理答案也可)(3)如圖13.向一容積不變的密閉容器中充入確定量A和B,發(fā)生如下反應(yīng):xA(g)+2B(s)yC(g)ΔH<0。在確定條件下,容器中A、C的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如下圖。請回答下列問題:(1)用A的濃度變化表示該反應(yīng)0~10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(A)=________;(2)依據(jù)圖示可確定x∶y=________;(3)0~10min容器內(nèi)壓強________(填“變大”“不變”或“變小”);(4)推想第10min引起曲線變化的反應(yīng)條件可能是________;第16min引起曲線變化的反應(yīng)條件可能是________;①減壓;②增大A的濃度;③增大C的量;④升溫;⑤降溫;⑥加催化劑解析:(1)v(A)=(0.45mol/L-0.25mol/L)÷10min=0.02mol/(L·min)。(2)依據(jù)圖像分析及物質(zhì)反應(yīng)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比得知,x∶y=1∶2。(3)依據(jù)(2)得知,正反應(yīng)方向是體積增大的,故壓強變大。(4)10min后化學(xué)反應(yīng)速率加快直到到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài),反應(yīng)條件可能為升溫存加催化劑,故選④⑥。16min后是化學(xué)平衡逆向移動,結(jié)合正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故反應(yīng)條件可能是升溫,故選④。答案:(1)0.02mol/(L·min)(2)1∶2(3)變大(4)④⑥④1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。2.了解化學(xué)平衡建立的過程。1.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。2.了解化學(xué)平衡建立的過程。3.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學(xué)平衡的影響,生疏其一般規(guī)律。其次節(jié)化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡的移動考點一eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,))化學(xué)平衡[教材學(xué)問層面]1.化學(xué)平衡爭辯的對象——可逆反應(yīng)(1)概念:在相同條件下既可以向正反應(yīng)方向進行,同時又可以向逆反應(yīng)方向進行的化學(xué)反應(yīng)。(2)特點:三同一小。①三同:a.相同條件下;b.正逆反應(yīng)同時進行;c.反應(yīng)物與生成物同時存在。②一?。喝我唤M分的轉(zhuǎn)化率都小于100%。(3)表示方法:在化學(xué)方程式中用“”表示。2.化學(xué)平衡狀態(tài)(1)概念:確定條件下的可逆反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)進行到確定程度時,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度不再轉(zhuǎn)變,我們稱為“化學(xué)平衡狀態(tài)”,簡稱化學(xué)平衡。(2)建立過程:在確定條件下,把某一可逆反應(yīng)的反應(yīng)物加入固定容積的密閉容器中。反應(yīng)過程如下:以上過程可用如圖表示:(3)特征:[高考考查層面]命題點1化學(xué)平衡狀態(tài)的推斷1.兩方法——逆向相等、變量不變(1)“逆向相等”:反應(yīng)速率必需一個是正反應(yīng)的速率,一個是逆反應(yīng)的速率,且經(jīng)過換算后同一種物質(zhì)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等。(2)“變量不變”:假如一個量是隨反應(yīng)進行而轉(zhuǎn)變的,當(dāng)不變時為平衡狀態(tài);一個隨反應(yīng)的進行保持不變的量,不能作為是否是平衡狀態(tài)的推斷依據(jù)。2.兩標(biāo)志——本質(zhì)標(biāo)志、等價標(biāo)志(1)本質(zhì)標(biāo)志:v(正)=v(逆)≠0。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:以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例:類型推斷依據(jù)平衡狀態(tài)混合物體系中各成分的含量①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)確定平衡②各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)確定平衡③各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)確定平衡正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系①在單位時間內(nèi)消耗了mmolA,同時生成mmolA,即v(正)=v(逆)平衡②在單位時間內(nèi)消耗了nmolB,同時生成pmolC,則v(正)不愿定等于v(逆)不愿定③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q,v(正)不愿定等于v(逆)不愿定④在單位時間內(nèi)生成nmolB,同時消耗qmolD,二者變化均表示v(逆)不愿定[典題示例]1.確定溫度下,可逆反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()A.混合氣體的壓強不再變化B.混合氣體的顏色不再變化C.反應(yīng)速率v(H2)=eq\f(1,2)v(HI)D.c(H2)∶c(I2)∶c(HI)=1∶1∶2解析:選B該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體總體積不變的反應(yīng),無論是否達(dá)到平衡,只要溫度不變,其混合氣體的壓強就不會轉(zhuǎn)變,A錯誤;C項沒有給出表示的化學(xué)反應(yīng)速率是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率,不能確定是否達(dá)到平衡,C錯誤;濃度具體比值還與投入起始量有關(guān),不能作為平衡建立的標(biāo)志,D錯誤;由于三種氣體中只有I2是有顏色的,顏色不變說明I2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,已達(dá)到了平衡,B正確。2.確定溫度下在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)2X(g)Y(g)+Z(s),以下不能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的密度不再變化B.反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變C.X的分解速率與Y的消耗速率相等D.單位時間內(nèi)生成1molY的同時生成2molX解析:選CX的分解速率與Y的消耗速率之比為2∶1時,才能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故C項說明反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)。命題點2“極值”思想在化學(xué)平衡計算中的應(yīng)用極端假設(shè)法確定各物質(zhì)濃度范圍假設(shè)反應(yīng)正向或逆向進行到底,求出各物質(zhì)濃度的最大值和最小值,從而確定它們的濃度范圍。假設(shè)反應(yīng)正向進行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)起始濃度/(mol·L-1)0.10.30.2轉(zhuǎn)變濃度/(mol·L-1)0.10.10.2終態(tài)濃度/(mol·L-1)00.20.4假設(shè)反應(yīng)逆向進行到底:X2(g)+Y2(g)2Z(g)起始濃度/(mol·L-1)0.10.30.2轉(zhuǎn)變濃度/(mol·L-1)0.10.10.2終態(tài)濃度/(mol·L-1)0.20.40平衡體系中各物質(zhì)的濃度范圍為X2∈(0,0.2),Y2∈(0.2,0.4),Z∈(0,0.4)。[典題示例]1.可逆反應(yīng)N2+3H22NH3,在容積為10L的密閉容器中進行,開頭時加入2molN2和3molH2,達(dá)平衡時,NH3A.0.1mol/L B.0.2mol/LC.0.05mol/L D.0.15mol/L解析:選B2molN2和3molH2反應(yīng),假設(shè)反應(yīng)能夠進行到底,則3molH2完全反應(yīng),生成2molNH3,此時NH3濃度為0.2mol/L,但由于反應(yīng)是可逆反應(yīng),不能完全反應(yīng),所以NH3濃度達(dá)不到0.2mol/L。2.確定條件下,對于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零),達(dá)到平衡時,X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,則下列推斷正確的是()A.c1∶c2=3∶1B.平衡時,Y和Z的生成速率之比為2∶3C.X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等D.c1的取值范圍為0mol·L-1<c1<0.14mol·L-1解析:選D平衡濃度之比為1∶3,轉(zhuǎn)化濃度亦為1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C不正確;平衡時Y生成表示逆反應(yīng),Z生成表示正反應(yīng)且v(Y)生成∶v(Z)生成應(yīng)為3∶2,B不正確;用極值法來確定c1的濃度范圍是0<c1<0.14mol·L-1。[考點達(dá)標(biāo)層面]1.(2021·衡水模擬)在一個不傳熱的固定容積的密閉容器中,發(fā)生可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),當(dāng)m、n、p、q為任意整數(shù)時,反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是()①體系的壓強不再轉(zhuǎn)變②體系的溫度不再轉(zhuǎn)變③各組分的濃度不再轉(zhuǎn)變④各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再轉(zhuǎn)變⑤反應(yīng)速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q⑥單位時間內(nèi)mmolA斷鍵反應(yīng),同時pmolC也斷鍵反應(yīng)⑦體系的密度不再變化A.③④⑤⑥ B.②③④⑥C.①③④⑤ D.③④⑥⑦解析:選B由于m+n與p+q的關(guān)系不確定,故容器內(nèi)的壓強隨時間的變化不愿定是變量,故①不愿定是平衡狀態(tài);因容器是“不傳熱的固定容積的密閉容器”,反應(yīng)過程中,體系中的溫度應(yīng)隨時間發(fā)生變化,當(dāng)溫度不變時是平衡狀態(tài);各組分的濃度不再轉(zhuǎn)變和各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再轉(zhuǎn)變,反應(yīng)都確定是平衡狀態(tài);速率之比等于方程式的化學(xué)計量數(shù)之比是恒定的,不論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)都存在這一關(guān)系,故⑤不愿定是平衡狀態(tài);單位時間內(nèi)mmolA斷鍵反應(yīng),則說明有pmolC生成(同時pmolC也斷鍵反應(yīng)),故⑥能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài);⑦體系的總質(zhì)量和總體積始終不變,體系的密度始終不變化,故⑦不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。2.確定溫度下,在密閉容器中N2O5可發(fā)生下列反應(yīng):①2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)②2NO2(g)2NO(g)+O2(g)若達(dá)平衡時,c(NO2)=0.4mol/L,c(O2)=1.3mol/L,則反應(yīng)②中NO2的轉(zhuǎn)化率為________,N2O5(g)的起始濃度應(yīng)不低于________mol/L。解析:利用反應(yīng)①和②可以求出當(dāng)c(NO2)=0.4mol/L,c(O2)=1.3mol/L時,①2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)4xx②2NO2(g)2NO(g)+O2(g)2y2yyx+y=1.3mol/L,4x-2y=0.4mol/L,解得:x=0.5mol/L,y=0.8mol/L。所以反應(yīng)②中NO2的轉(zhuǎn)化率為80%。由①反應(yīng)生成的O2的濃度為0.5mol/L,知N2O5的起始濃度應(yīng)大于1mol/L。答案:80%1考點二eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,))化學(xué)平衡移動的影響因素[教材學(xué)問層面]1.化學(xué)平衡移動的過程2.化學(xué)平衡移動方向與化學(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(dá)到平衡狀態(tài),平衡不移動。(3)v正<v逆:平衡向逆反應(yīng)方向移動。3.外界因素對化學(xué)平衡的影響4.勒夏特列原理假如轉(zhuǎn)變影響化學(xué)平衡的條件(濃度、壓強、溫度等)之一,平衡將向著減弱這種轉(zhuǎn)變的方向移動。[高考考查層面]命題點1外界條件對化學(xué)平衡移動的影響1.外界條件對化學(xué)平衡的具體影響轉(zhuǎn)變影響平衡的一個條件化學(xué)平衡移動方向化學(xué)平衡移動結(jié)果濃度增大反應(yīng)物濃度向正反應(yīng)方向移動反應(yīng)物濃度減小,但比原來大減小反應(yīng)物濃度向逆反應(yīng)方向移動反應(yīng)物濃度增大,但比原來小增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動生成物濃度減小,但比原來大減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動生成物濃度增大,但比原來小壓強增大體系壓強向氣體體積減小的反應(yīng)方向移動體系壓強減小,但比原來大減小體系壓強向氣體體積增大的反應(yīng)方向移動體系壓強增大,但比原來小溫度上升溫度向吸熱反應(yīng)方向移動體系溫度降低,但比原來高降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動體系溫度上升,但比原來低2.幾種特殊狀況說明(1)轉(zhuǎn)變固體或純液體的量,對化學(xué)平衡沒影響。(2)“惰性氣體”對化學(xué)平衡的影響。①恒溫、恒容條件:原平衡體系eq\o(→,\s\up7(充入惰性氣體),\s\do5())體系總壓強增大→體系中各組分的濃度不變→平衡不移動。②恒溫、恒壓條件:(3)同等程度地轉(zhuǎn)變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時,應(yīng)視為壓強的影響。[典題示例]1.對可逆反應(yīng)2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)ΔH<0,在確定條件下達(dá)到平衡。下列有關(guān)敘述正確的是()①增加A的量,平衡向正反應(yīng)方向移動②上升溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,v(正)減小③壓強增大一倍,平衡不移動,v(正)、v(逆)不變④增大B的濃度,v(正)>v(逆)⑤加入催化劑,B的轉(zhuǎn)化率提高A.①② B.④C.③ D.④⑤解析:選BA是固體,其量的變化對平衡無影響;而增大B的濃度,正反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,v(正)>v(逆);上升溫度,v(正)、v(逆)均增大,但v(逆)增大的程度大,平衡向逆反應(yīng)方向移動;此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),故增大壓強,平衡不移動,但v(正)、v(逆)都增大;催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動,B的轉(zhuǎn)化率不變。2.(2022·大綱卷)合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)多步反應(yīng)制得,其中的一步反應(yīng)為:CO(g)+H2O(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))CO2(g)+H2(g)ΔH<0反應(yīng)達(dá)到平衡后,為提高CO的轉(zhuǎn)化率,下列措施中正確的是()A.增加壓強 B.降低溫度C.增大CO的濃度 D.更換催化劑解析:選B選項A,該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng),壓強對CO的轉(zhuǎn)化率無影響;選項B,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度有利于化學(xué)平衡向右移動,提高CO的轉(zhuǎn)化率;增大CO的濃度會降低CO的轉(zhuǎn)化率;選項D,更換催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動。[方法技巧]解答平衡移動過程分析題的思維模型命題點2勒夏特列原理及其應(yīng)用勒夏特列原理應(yīng)用中的“三”誤區(qū)(1)壓強的影響實質(zhì)是濃度的影響,所以只有當(dāng)這些“轉(zhuǎn)變”造成濃度轉(zhuǎn)變時,平衡才有可能移動。(2)化學(xué)平衡移動的目的是“減弱”外界條件的轉(zhuǎn)變,而不是“毀滅”外界條件的轉(zhuǎn)變,轉(zhuǎn)變是不行逆轉(zhuǎn)的。新平衡時此物理量更靠近于轉(zhuǎn)變的方向。如①增大反應(yīng)物A的濃度,平衡右移,A的濃度在增大的基礎(chǔ)上減小,但達(dá)到新平衡時,A的濃度確定比原平衡大。②若將體系溫度從50℃上升到80℃,則化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,達(dá)到新的平衡狀態(tài)時50℃<T<80℃;③若對體系N2(g)+3H2(g)2NH3(g)加壓,例如從30MPa加壓到60MPa,化學(xué)平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動,(3)不要把平衡向正反應(yīng)方向移動與原料轉(zhuǎn)化率的提高等同起來,當(dāng)反應(yīng)物總量不變時,平衡向正反應(yīng)方向移動,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高;當(dāng)增大一種反應(yīng)物的濃度,使平衡向正反應(yīng)方向移動時,只會使其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高。[典題示例]1.(2021·北京高考)下列試驗事實不能用平衡移動原理解釋的是()A.B.t/℃2550100KW/10-141.015.4755.0C.D.c(氨水)/(mol·L-1)0.10.01pH11.110.6解析:選C選項A可以用溫度變化來解釋化學(xué)平衡的移動;選項B說明離子積隨著溫度的上升而增大,即溫度上升,水的電離平衡正向移動;選項C是催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,與化學(xué)平衡無關(guān);選項D中濃度與溶液pH的關(guān)系說明濃度對NH3·H2O的電離平衡的影響。2.下列有關(guān)合成氨工業(yè)的敘述,可用勒夏特列原理來解釋的是()A.使用鐵做催化劑,可提高合成氨反應(yīng)的速率B.高壓比常壓條件更有利于合成氨的反應(yīng)C.500D.合成氨時接受循環(huán)操作,可提高原料的利用率解析:選B催化劑只能轉(zhuǎn)變反應(yīng)途徑,不能影響平衡的移動,A不符合題意;高壓有利于合成氨反應(yīng)的平衡右移,B符合題意;接受高溫會使合成氨反應(yīng)的平衡左移,但此溫度下催化劑的活性較高,C不符合題意;循環(huán)操作與平衡移動沒有直接關(guān)系,D不符合題意。[考點達(dá)標(biāo)層面]1.(2022·重慶高考)在一個不導(dǎo)熱的密閉反應(yīng)器中,只發(fā)生兩個反應(yīng):a(g)+b(g)2c(g);ΔH1<0x(g)+3y(g)2z(g);ΔH2>0進行相關(guān)操作且達(dá)到平衡后(忽視體積轉(zhuǎn)變所做的功),下列敘述錯誤的是()A.等壓時,通入惰性氣體,c的物質(zhì)的量不變B.等壓時,通入z氣體,反應(yīng)器中溫度上升C.等容時,通入惰性氣體,各反應(yīng)速率不變D.等容時,通入z氣體,y的物質(zhì)的量濃度增大解析:選A等壓時,通入惰性氣體后,其次個反應(yīng)平衡向左移動,反應(yīng)器內(nèi)溫度上升,第一個反應(yīng)平衡向左移動,c的物質(zhì)的量減小,選項A錯誤。等壓下通入z氣體,其次個反應(yīng)平衡向逆反應(yīng)方向(放熱反應(yīng)方向)移動,所以體系溫度上升,選項B正確。選項C,由于容器體積不變,通入惰性氣體不影響各種物質(zhì)的濃度,所以各反應(yīng)速率不變。選項D,等容時,通入z氣體,其次個反應(yīng)平衡向逆反應(yīng)方向移動,y的物質(zhì)的量濃度增大。2.在100℃時,將0.40molNO2氣體充入2L密閉容器中,時間(s)020406080n(NO2)(mol)0.40n10.26n3n4n(N2O4)(mol)0.000.05n20.080.08下列說法中正確的是()A.反應(yīng)開頭20s內(nèi)NO2的平均反應(yīng)速率是0.001mol·L-1·s-1B.80s時混合氣體的顏色與60s時顏色相同,比40s時的顏色深C.80s時向容器內(nèi)加0.32molHe,同時將容器擴大為4LD.若起始投料為0.20molN2O4,相同條件下達(dá)到平衡,則各組分的含量與原平衡相同解析:選D選項A,由表中數(shù)據(jù)可知,從反應(yīng)開頭至20s時,v(N2O4)=0.00125mol·L-1·s-1,則v(NO2)=2v(N2O4)=2×0.00125mol·L-1·s-1=0.0025mol·L-1·s-1,A錯誤;選項B,60s時處于化學(xué)平衡狀態(tài),NO2的物質(zhì)的量不再變化,所以80s時與60s時混合氣體顏色相同,但n3=n4=0.24<0.26,所以比40s時顏色淺,B錯誤;選項C,向該密閉容器中再充入0.32molHe,并把容器體積擴大為4L,He為惰性氣體,不參與反應(yīng),增大體積,對參與反應(yīng)的氣體來說,相當(dāng)于是壓強減小,則平衡向生成NO2的方向移動,C錯誤;選項D,0.40molNO2與0.20molN2O4相當(dāng),若在相同條件下,最初向該容器充入的是0.20molN2O考點三eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,,,))化學(xué)平衡原理在物質(zhì)制備中的應(yīng)用[考點精析]化學(xué)平衡在化工生產(chǎn)中有格外重要的應(yīng)用,尤其是把握合適的反應(yīng)條件使平衡向著抱負(fù)的方向移動,近幾年來涉及面格外廣,如2022年天津卷第10題制備氫氣、2022年新課標(biāo)全國卷Ⅰ第28題制乙烯、2021年山東卷第29題制備TaS2、2021年上海卷第31題制備鎳等。1.化工生產(chǎn)適宜條件選擇的一般原則(1)從化學(xué)反應(yīng)速率分析,既不能過快,又不能太慢。(2)從化學(xué)平衡移動分析,既要留意外界條件對速率和平衡影響的全都性,又要留意二者影響的沖突性。(3)從原料的利用率分析,增加易得廉價原料,提高難得高價原料的利用率,從而降低生產(chǎn)成本。(4)從實際生產(chǎn)力氣分析,如設(shè)備承受高溫、高壓力氣等。(5)留意催化劑的活性對溫度的限制。2.平衡類問題需綜合考慮的幾個方面(1)原料的來源、除雜,尤其考慮雜質(zhì)對平衡的影響。(2)原料的循環(huán)利用。(3)產(chǎn)物的污染處理。(4)產(chǎn)物的酸堿性對反應(yīng)的影響。(5)氣體產(chǎn)物的壓強對平衡造成的影響。(6)轉(zhuǎn)變外界條件對多平衡體系的影響。[專項集訓(xùn)]1.(2022·天津高考)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項重大突破,其反應(yīng)原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1一種工業(yè)合成氨的簡易流程圖如下:(1)自然?氣中的H2S雜質(zhì)常用氨水吸取,產(chǎn)物為NH4HS。確定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質(zhì)硫并使吸取液再生,寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________________________________________
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