2023 高考化学二轮专题复习 专题8　化学反应速率　化学平衡 专题复习

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专题8　化学反应速率　化学平衡
课标要求
命题角度
1.了解化学反应速率的概念及反应速率的定量表示方法。
2.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。
3.掌握化学平衡的特征,了解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行相关计算。
4.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。
5.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
1.化学反应速率、化学平衡常数、平衡转化率、起始或平衡浓度的简单计算。
2.外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响,化学平衡状态的判断。
3.以图像表格考查化学反应速率、化学平衡的综合应用。
考点1　化学反应速率及影响因素


　　　　化学反应速率计算
1.(2021·浙江6月选考)一定温度下,在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应:2N2O54NO2+O2。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如下表:
t/s
0
600
1 200
1 710
2 220
2 820
x
c(N2O5)/
(mol·L-1)
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
下列说法正确的是 (　　)
A.600~1 200 s,生成NO2的平均速率为5.0×10-4mol·L-1·s-1
B.反应2 220 s时,放出的O2体积为11.8 L(标准状况)
C.反应达到平衡时,v正(N2O5)=2v逆(NO2)
D.推测上表中的x为3 930
2.(2021·河北选择考)室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:①M+N===X+Y;②M+N===X+Z。反应①的速率可表示为v1=k1c2(M),反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是 (　　)

A.0~30 min时间段内,Y的平均反应速率为6.67×10-3 mol·L-1·min-1
B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为Z
D.反应①的活化能比反应②的活化能大

　　　　影响化学反应速率的因素
3.(2022·广东选择考)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则 (　　)

A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)=1.0 mol·L-1·min-1
【命题意图】本题通过化学反应速率的图像考查了催化剂对化学反应速率的影响,考查考生获取相关信息、识别有效证据、科学推理论证等关键能力,发展变化观念与平衡思想等学科核心素养。







加入正催化剂活化能降低普通分子变成活化分子
活化分子百分数增大单位时间内有效碰撞次数增多反应速率加快





　　　　化学反应速率计算
1.已知:氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子能相互反应:
4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)　ΔH>0在恒温条件下,向2 L恒容密闭容器中加入0.4 mol NO2和0.2 mol NaCl,10 min反应达到平衡时n(NaNO3)
=0.1 mol,下列叙述中正确的是 (　　)
A.10 min内用NO浓度变化表示的速率v(NO)=0.01 mol·L-1·min-1
B.反应速率与NaCl浓度有关
C.升高温度,正、逆反应速率均增大
D.4v(NO2)=2v(NO)=v(Cl2)
2.(2022·九江模拟)丙酮的碘代反应CH3COCH3+I2CH3COCH2I+HI的速率方程为v=k·cm(CH3COCH3)·cn(I2),半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为0.7k。改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如下:
c(CH3COCH3)/
(mol·L-1)
c(I2)/
(mol·L-1)
v/(10-3 mol·L-1·
min-1)
0.25
0.050
1.4
0.50
0.050
2.8
1.00
0.050
5.6
0.50
0.100
2.8
下列说法正确的是 (　　)
A.速率方程中的m=1、n=2
B.该反应的速率常数k=2.8×10-3 min-1
C.增大I2的浓度,反应的瞬时速率加快
D.在过量的I2存在时,反应掉87.5%的CH3COCH3所需的时间是375 min

　　　　影响化学反应速率的因素
3.(2022·日照模拟)对于反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),有如下反应历程:
第一步:N2O5NO2+NO3　ΔH1　快速平衡
第二步:NO2+NO3NO+NO2+O2　ΔH2　慢反应
第三步:NO+NO32NO2　ΔH3　快反应
下列说法正确的是 (　　)
A.使用催化剂可以改变第一步中NO2平衡产量
B.第二步NO2和NO3的碰撞都是有效的
C.该过程的总反应速率由第二步决定
D.第二步反应的活化能小于第三步反应的活化能
4.(2022·保定一模)苯亲电取代反应中卤代反应的反应进程与能量变化曲线如图所示,下列说法正确的是 (　　)

A.反应分三步进行,且各步均为吸热反应
B.决速步的能垒是ΔE2
C.总反应的ΔH=ΔE1+ΔE2+ΔE3
D.升温既能加快反应速率,又能提高该卤代反应的平衡转化率
加固训练
　　1.溴水与甲酸可以发生如下反应:Br2+HCOOH2Br-+2H++CO2↑。生成二氧化碳的初始速率与反应物起始浓度关系如下:
序号
起始浓度/mol·L-1
CO2(g)初始速率/
mol·L-1·s-1
c(Br2)
c(HCOOH)
1
0.01
0.02
2.0×10-6
2
0.02
0.04
8.0×10-6
3
0.03
0.02
6.0×10-6
　现将0.02 mol·L-1的溴水和0.02 mol·L-1的HCOOH溶液等体积混合,则生成二氧化碳的初始速率(单位:mol·L-1·s-1)为 (　　)
A.1.0×10-6 B.1.0×10-7
C.4.0×10-6 D.5.0×10-7
2.对于反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),在密闭容器中进行,下列条件能加快反应速率的是 (　　)
A.增大体积压强减小
B.体积不变充入N2使压强增大
C.体积不变充入氦气使压强增大
D.使总压强不变,充入氖气
考点2　化学平衡状态及化学平衡移动

1.(2021·辽宁选择考)某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应2X(s)Y(s)+Z(g),一段时间后达到平衡。下列说法错误的是 (　　)
A.升高温度,若c(Z)增大,则ΔH>0
B.加入一定量Z,达新平衡后m(Y)减小
C.加入等物质的量的Y和Z,达新平衡后c(Z)增大
D.加入一定量氩气,平衡不移动

将上题反应改为2X(g)Y(s)+Z(g)后,则下列说法错误的是 (　　)
A.压缩容器的容积,平衡向正反应方向移动
B.恒容条件下加入一定量X,达新平衡后X的转化率不变
C.加入一定量Y,平衡不移动
D.升高温度,平衡常数增大,则ΔH>0
2.(2021·广东选择考)反应X2Z经历两步:①X → Y;②Y → 2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 (　　)

A.a为c(X) 随t的变化曲线
B.t1时,c(X)=c(Y)=c(Z)
C.t2时,Y的消耗速率大于生成速率
D.t3后,c(Z) = 2c0—c(Y)

平衡移动方向判断的思维模型


1.(2022·张家口一模)反应Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)　ΔH,是工业上制备高纯硅的重要中间过程。一定压强下,起始投入原料n(HCl)n(Si)的值和温度与SiHCl3的平衡产率的变化关系如图所示。下列说法错误的是 (　　)

A.该反应为放热反应,ΔHN
C.n(HCl)n(Si)的值越大,SiHCl3平衡产率越高
D.M、N点的逆反应速率:vM>vN
2.(2022·郑州模拟)NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)N2O4(g)　ΔH0,上述反应达到平衡后保持其他条件不变,下列说法正确的是(　　)
A.加入催化剂,反应的ΔH变大
B.升高温度,混合气体的密度增大
C.压缩容器,反应吸收的热量不变
D.分离出部分MgO,可增大CO的转化率
4.(2022·南昌模拟)北京航空航天大学教授团队与中科院高能物理研究所合作,合成了Y、Sc(Y1/NC,Sc1/NC)单原子催化剂,用于常温常压下的电化学催化氢气还原氮气的反应。反应历程与相对能量模拟计算结果如图所示(*表示稀土单原子催化剂)。下列说法错误的是 (　　)

A.Sc1/NC比Y1/NC更有利于吸附氮气
B.实际生产中将催化剂的尺寸处理成纳米级可提高氮气的平衡转化率
C.使用Sc1/NC单原子催化剂的反应历程中,最大能垒的反应过程可表示为*N2+HNNH
D.升高温度不一定提高氨气单位时间内的产率
加固训练
　　1.反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)　ΔH>0,在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中,不能提高乙烷平衡转化率的是(　　)
A.增大容器容积
B.升高反应温度
C.分离出部分氢气
D.等容下通入惰性气体
2.在密闭容器中投入一定量反应物发生储氢反应:LaNi5(s)+3H2(g)LaNi5H6(s)　ΔH=-301 kJ·mol-1,在某温度下,达到平衡状态后,测得氢气压强为2 MPa。下列说法不正确的　是 (　　)
A.当LaNi5的浓度不再变化时,该反应达到平衡状态
B.若温度不变,缩小容器容积至原来的一半,重新达到平衡时H2的压强仍为2 MPa
C.其他条件不变,扩大容器的容积,重新达到平衡时n(H2)增多
D.增大压强,降低温度,有利于储氢
考点3　化学平衡常数和转化率


　　　　化学平衡常数和转化率
1.(2021·海南等级考)制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)　ΔH>0,下列说法正确的是 (　　)
A.该反应ΔS