高考化学二轮复习核心考点逐项突破专题一0二化学反应速率与化学平衡(专讲)(原卷版+解析)

这是一份高考化学二轮复习核心考点逐项突破专题一0二化学反应速率与化学平衡(专讲)(原卷版+解析)，共49页。试卷主要包含了化学反应速率的计算，化学反应速率快慢的比较方法，稀有气体对反应速率的影响等内容，欢迎下载使用。
考点一 化学反应速率及其影响因素
1．化学反应速率的计算
v(B)＝eq \f(Δc（B）,Δt)＝eq \f(Δn（B）,V·Δt)。
用上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点：
(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。
(2)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值。
(3)同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比。
(4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，要转化为物质的量浓度的变化值(计算时一定要除以体积)，再进行计算。
2．化学反应速率快慢的比较方法
首先看用各物质表示的速率单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值的大小，而要进行一定的转化。具体方法有：
(1)归一法：换算成用同一种物质表示的速率，一般换算成化学计量数小的物质。
(2)比值法：用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数，然后再对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应mA＋nB===pC＋qD，在不同情况下测得的反应速率为v(A)和v(B)，若eq \f(v（A）,m)＞eq \f(v（B）,n)，则反应速率v(A)＞v(B)。
3．稀有气体对反应速率的影响
(1)恒容：充入“惰性气体”eq \(――→,\s\up7(引起))总压增大→物质浓度不变(活化分子浓度不变)，反应速率不变。
(2)恒压：充入“惰性气体”eq \(――→,\s\up7(引起))体积增大eq \(――→,\s\up7(引起))物质浓度减小(活化分子浓度减小)eq \(――→,\s\up7(引起))反应速率减慢。
4．纯液体、固体对化学反应速率的影响
在化学反应中，纯液体和固态物质的浓度为常数，故不能用固态物质的变化来表示反应速率，但是固态反应物颗粒的大小是影响反应速率的条件之一，如煤粉由于表面积大，燃烧就比煤块快得多。
【跟踪训练】1．（2022·浙江·模拟预测）一定温度下，利用测压法在刚性反应器中研究固体催化剂作用下的A的分解反应：。体系的总压强p随时间t的变化如表所示：
下列说法正确的是A．100～250min，消耗A的平均速率为
B．推测a一定为22.9
C．适当升高体系温度，改用表面积更大的催化剂可加快反应速率
D．其他条件不变，改用容积更小的刚性反应器，反应速率增大
2．（2023·广东佛山·统考一模）向1L的恒容密闭容器中加入1mlX和3mlY，发生反应X(g)+3Y(g)2Z(g)，X的转化率随温度t的变化如图所示(不同温度下的转化率均为反应第10min数据)。下列说法正确的是
A．a点的反应速率
B．a、b、c点对应的大小关系为：
C．c点时，每消耗的同时，消耗
D．若将容器体积扩大为2倍，则c点对应温度下的增大
3．（2023·河南郑州·统考一模）已知反应 ，在716K时向密闭容器中充入一定量的HI气体，平衡时气体混合物中碘化氢的物质的量分数为78%。测得和的关系如图所示。
下列结论不正确的是
A．该反应的压力平衡常数约为0.02
B．增大体系压强，平衡不发生移动，平衡常数不变
C．温度降低，、均减小，平衡向逆反应方向移动
D．温度升高，反应重新达到平衡时，图中表示平衡的点可能是A和D
4．（2022·浙江·模拟预测）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：①、②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、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表，下列说法错误的是
A．0~30min时间段内，Y的平均反应速率为
B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变，为3∶8
C．分析计算可得
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
考点二 化学平衡及其影响因素
1．判断反应达到平衡状态的方法
(1)等——“逆向相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的减少速率和生成速率相等。
(2)定——“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的(即变量)，当其“不变”时反应就达到平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量(即恒量)，不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据。
(3)依Qc与K关系判断：若Qc＝K，反应处于平衡状态。
2．平衡移动方向的判断
(1)依勒夏特列原理判断。
(2)根据图像中正逆反应速率相对大小判断：若v正>v逆，则平衡向正反应方向移动；反之向逆反应方向移动。
(3)依变化过程中速率变化的性质判断：若平衡移动过程中，正反应速率增大(减小)，则平衡向逆(正)反应方向移动。
(4)依浓度商(Qc)规则判断：若某温度下Qc＜K，反应向正反应方向进行；Qc＞K，反应向逆反应方向进行。
【跟踪训练】1．（2022·上海·统考一模）某温度下，向密闭容器中充入等物质的量的和，发生反应。达到平衡后，下列说法正确的是
A．增大压强，，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时的浓度增大
C．恒温下，移走一定量的，变大，变小
D．恒容下，充入一定量的，平衡时的体积分数一定降低
2．（2022·上海·统考一模）一定温度下，某密闭容器中可逆反应达到平衡，下列操作能使变小的是
A．恒压充入B．恒容充入C．恒容充入D．恒容充入
3．（2022·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测）N2H4、N2O4常用作火箭发射的推进剂。推进剂发生反应：。下列有关说法错误的是
A．反应每生成0.3 ml N2，转移电子的数目为
B．充有N2O4的密闭容器中存在：，增大容器体积，平衡正向移动，容器内气体颜色变浅
C．碱性N2H4－空气燃料电池工作时，正极电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-
D．N2H4的电子式为
4．（2022·浙江温州·统考模拟预测）T℃，反应，在密闭容器中达到平衡时的体积为100mL。已知密度：CaO(s)：、：。下列有关说法正确的是
A．恒温、恒容，体系中再加入56g，平衡不移动
B．恒温、恒压，体系中再加入100g，平衡不移动
C．恒温，压缩容器体积，平衡后，反应速率加快
D．恒温、恒压，体系中通入一定量，平衡正向移动，建立新的平衡状态
5．（2022·上海宝山·上海市行知中学校考模拟预测）往某恒温密闭容器中加入，发生反应：，反应达到平衡后，时缩小容器体积，x随时间(t)变化的关系如图所示。x不可能是
A．B．C．D．ρ(容器内气体密度)
考点三 化学反应速率及化学平衡的计算
1．化学平衡常数
(1)意义：化学平衡常数K表示反应进行的程度，K越大，反应进行的程度越大。K>105时，可以认为该反应已经进行完全。K的大小只与温度有关。
(2)化学平衡常数表达式：对于可逆化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)在一定温度下达到化学平衡时，K＝eq \f(cp（C）·cq（D）,cm（A）·cn（B）)。另可用压强平衡常数表示：
Kp＝eq \f(pp（C）·pq（D）,pm（A）·pn（B）)[p(C)为平衡时气体C的分压]
(3)依据化学方程式计算平衡常数
①同一可逆反应中，K正·K逆＝1；
②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常K间的关系是：K′＝Kn或K′＝eq \r(n,K)。
③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积。
2．转化率、产率及分压的计算
反应物转化率＝eq \f(反应物的变化量,反应物的起始量)×100%
产物的产率＝eq \f(生成物的实际产量,生成物的理论产量)×100%
分压＝总压×物质的量分数
【跟踪训练】1．（2022·四川成都·成都七中校考模拟预测）(s)与CO(g)主要发生如下反应。
①
②
反应的还原产物与温度密切相关。其他条件一定，(s)和CO(g)反应达平衡时，CO(g)的体积分数随温度的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A．反应的焓变为
B．根据图象推测，应当小于0
C．反应温度越高，主要还原产物中铁元素的价态越低
D．温度高于1040℃时，(s)和CO(g)发生的主要反应的化学平衡常数
2．（2022·河南洛阳·校联考模拟预测）某温度下，在3L的恒容密闭容器中，仅充入1mlX(g)和2mlY(g)，发生反应：X(g)+mY(g)3Z(g) △Hv逆
C．该反应从起始至达到平衡的过程中，总是存在c(X)+c)Y)+c(Z)=1ml·L-1
D．反应达到平衡后，若仅升高温度，则该反应的平衡常数增大
3．（2022·上海普陀·统考二模）某温度下，在①、②两个恒容密闭容器中发生反应：H2(g)＋CO2(g)⇌H2O(g)＋CO(g)，K=2.25。物质的起始浓度如下表：
下列说法正确的是
A．反应开始，②中反应逆向进行B．平衡时，①中c(CO2)=0.04ml·L-1
C．①、②均达平衡时，各组分浓度相同D．①中H2的平衡转化率为40%
4．（2022·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考模拟预测）25℃时，恒容密闭容器中只含有X，发生反应：，X的起始压强为，X分解的速率方程为：，其中k定温下为常数。生成的Y可快速建立平衡：，平衡常数。下列说法正确的是
A．当X分解的速率时，W的压强为
B．若升高温度，Z和W的物质的量之比为，则
C．相同时间内，X的平均速率是Y的平均速率的2倍
D．若缩小体积，则单位时间内X的转化率减小
5．（2022·湖南长沙·长沙市明德中学校考二模）常压下羰基化法精炼镍的原理为：。230℃时，该反应的平衡常数。已知：的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与反应转化成气态；
第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是
A．升高温度，该反应的平衡常数减小
B．该反应达到平衡时，
C．第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选30℃
D．第二阶段，分解率较低
考点四 化学反应速率及化学平衡的图像问题探讨
1．化学反应速率、化学平衡图像题的解题思路
(1)看图像：一看轴(即纵坐标与横坐标的意义)，二看点(即起点、拐点、交点、终点)，三看线(即线的走向和变化趋势)，四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等)，五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。
(2)想规律：看清图像后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。
(3)作判断：通过对比分析，作出正确判断。
2．几种特殊图像
(1)对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，如图8­7甲、乙，M点前，表示从反应物开始，v正＞v逆；M点为刚达到平衡点；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH＜0。

图8­7
(2)对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，如图8­7丙，L线上所有的点都是平衡点。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点v正＞v逆；则L线的右下方(F点)，v正＜v逆。
【跟踪训练】1．（2022秋·湖北·高二校联考期末）用活性炭还原NO2可防止空气污染，其反应原理为2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。在恒温的密闭容器中加入1 ml NO2(g)和足量活性炭发生上述反应，测得平衡时NO2(g)和CO2(g)的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示(Kp为以分压表示的平衡常数，分压总压×物质的量分数)。下列说法不正确的是
A．a、c两点的平衡常数：Kp(a)=Kp(c)
B．移除部分活性炭可实现从b点到c点的移动
C．图示的三个点中，b点NO2的转化率最低
D．该温度下，c点的Kp=4 MPa
2．（2023秋·河南·高二校联考期末）一定温度下，向恒容密闭容器中充入一定量发生反应：，测得的物质的量与温度、时间的关系如图所示：
下列叙述正确的是
A．该反应的
B．时温度下的正反应速率相等
C．温度下，内的反应速率
D．温度下反应达到平衡后，再向容器中充入少量甲醇气体，的平衡转化率不变
3．（2023春·河南洛阳·高三孟津县第一高级中学校考开学考试）工业生产硫酸的一步重要反应是，如果该反应在容积不变的密闭容器中进行，下列各图表示当其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，其中结论正确的是
A．图I表示催化剂对化学平衡的影响，且甲使用了催化剂
B．图II表示平衡转化率与温度及压强的关系，可以判断
C．图III表示时刻升高温度或增大压强对反应速率的影响
D．图IV中三点体系对应的温度：
4．（广东省新高考普通高中学科综合素养评价2022-2023学年高三下学期开学调研考试化学试题）工业上利用碳热还原制得BaS，进而生产各种含钡化合物。温度对反应后组分的影响如图。
已知：碳热还原过程中可能发生下列反应。
i.
ii.
iii.
下列关于碳热还原过程的说法中正确的是
A．要想得到更多的BaS，温度应该越高越好
B．对于反应，温度升高，CO的物质的量分数减小
C．400℃后，C、的量减少是由的移动导致的
D．根据原子守恒规律可知生成的和CO的物质的量之和始终等于投入C的物质的量
5．（2022秋·湖南长沙·高二雅礼中学校考期末）已知HF分子在一定条件下会发生二聚反应：。经实验测得，不同压强下，体系的平均相对分子质量()随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是
A．该反应的B．气体的总压强：p(a)甲=丁B．该温度下平衡常数K=400
C．的平衡转化率：D．容器中的物质的量浓度：丙=丁