高考化学二轮专题复习30个考点 第二版块 化学基本理论 专题六 化学反应速率 化学平衡 考点14 化学反应速率 化学平衡（含解析）1

考点14 化学反应速率 化学平衡【考点14】 化学反应速率 化学平衡（1）化学反应速率：aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)反应任一时刻：v(A)正v(B)正v(C)正v(D)正abcd v(A)逆v(B)逆v(C)逆v(D)逆abcd 平衡时：v(A)正v(A)逆，v(B)正v(B)逆，v(C)正v(C)逆，v(D)正v(D)逆 （2）外界条件对化学反应速率的影响 固体物质的浓度可以视作常数，故其反应速率与固体的用量无关。 一般温度每升高10，反应速率增大24倍。 压强只影响气体反应的速率。 充入“惰性气体”：恒温、恒容：不影响反应速率；恒温、恒压：反应速率减小。 催化剂可同等程度的改变正、逆反应速率，影响反应到达平衡的时间，而不能改变反应物的平衡转化率。（2）平衡标志 宏观：各组分的浓度相等。 微观：用同一种物质表示的正、逆反应速率相等。 其他：如气体颜色、反应物转化率、产物产率、组分百分含量、气体密度、气体相对分子质量等，若平衡移动时该量改变，则不再改变时即达平衡状态。（3）平衡移动方向v正v逆，平衡正向移动改变条件的瞬间： v正v逆，平衡不移动v正v逆，平衡逆向移动（4）等效平衡 等效平衡类型等效条件(起始投料)等效程度平衡时的结果质量分数（w）浓度（c）物质的量（n）恒温恒容情形：反应前后气体分子数不相等aA(g)+bB(g)cC(g)(n(g)0)投料换算成相同物质表示时为等物质的量的投入全等相同相同相同情形：反应前后气体分子数相等aA(g)+bB(g)cC(g)(n(g)0)投料换算成相同物质表示时为等比例的投入相似（或全等）相同成比例（或相同）成比例（或相同）恒温恒压情形：所有气体可逆反应投料换算成相同物质表示时为等比例的投入相似（或全等）相同相同成比例（或相同）等效平衡的构建：当增加恒容容器中气体组分的物质的量时，该组分的物质的量浓度瞬间增大，同时由于容器中气体物质的量的增加，使容器内压强增大，两个因素同时影响化学平衡，需构建等效平衡来比较转化率、产率、气体相对分子质量等状态量。一般思路为：先构建恒温恒压下的等效平衡（即反应容器与气体物质的量作同等程度的改变），然后改变容器内压强使容器的体积与原平衡时相同，即通过压强改变时平衡的移动情况对转化率、产率、气体相对分子质量等状态量的影响作出判断。值得注意：构建的等效平衡只能判断气体转化率、产率、相对分子质量等状态量，而不能判断平衡移动的方向。【例12】在一定条件下，可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H0达到平衡，当单独改变下述条件后，有关叙述错误的是（ ） A加催化剂，（正）、（逆）都增大，且变化的倍数相等B加压，（正）、（逆）都增大，且（正）增大倍数大于（正）、（逆）增大倍数C降温，（正）、（逆）都减小，且（正）减小倍数大于（逆）减小倍数D增加c（N2），最终（正）、（逆）都将增大，且N2转化率减小，H2转化率增大【答案】C。【解析】改变压强，对化学计量数之和大的反应速率影响较大。改变温度，对吸热反应速率影响较大。降温，可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) （正）、（逆）都减小，且（逆）减小倍数大于（正）减小倍数。【点拨】该题可以考察条件对化学反应速率的影响和化学平衡移动的关系。较好地解决这一问题方法可以画出速率时间关系图象，直观地可以反映出反应速率和化学平衡关系。【例13】E是非金属性最强的元素，M是E的气态氢化物，在一定体积的密闭容器中，气体M存在如下关系：aM(g) bM(g )，反应物和生成物的物质的量随时间的变化关系如下图。下列说法正确的是 （ ）A该反应的化学方程式是2HF （HF）2B平衡时混合气体的平均摩尔质量是33.3C时刻，保持温度不变，再充入5molM，重新达到平衡时，将增大DM的沸点比同主族下一周期元素的气态氢化物沸点低【答案】C。【点拨】平时练习此类题时，较多同学选择了答案B。其实，从摩尔质量应是一个具有单位的物理量的认识出发，B就是不正确的。抓住了这一点，从选择题的角度出发，计算平均摩尔质量就没有必要了。在平时训练中需加大对物理量如H. 、的单位认识的意识，避免得不偿失。【例14】在某容积一定的密闭容器中，有下列的可逆反应：A(g)B(g)xC(g) 有图I所示的反应曲线（T表示温度，P表示压强，C%表示C的体积分数）。试判断对图II的说法中正确的是（ ）AP3P4，y轴表示B的百分含量 BP3P4，y轴表示B的体积分数CP3P4，y轴表示混合气体的密度 DP3P4，y轴表示混合气体的平均摩尔质量【答案】D。【点拨】可逆反应的特征是解答化学平衡移动方向和平衡状态的依据，如何通过图象破解反应特征，是有固定的思维模式的。【例15】有甲、乙两个容积相等的恒容密闭容器，向甲中通入6mol A和2mol B，向乙中通入1.5mol A. 0.5mol B和3molC和2molD，将两容器的温度恒定在770K，使反应3A(g)+B(g)C(g) +D(s)达到平衡，此时测得甲、乙两容器中C的体积分数都为0.2，试回答下列有关问题：（1）若平衡时，甲、乙两容器中A的物质的量相等，则= ；若平衡时，甲、乙两容器中A的物质的量不相等，则= 。（2）平衡时甲、乙两容器中A、B的物质的量之比是否相等 （填“相等”或“不相等”），平衡时甲中A的体积分数为 。（3）若平衡时，甲、乙两容器中A的物质的量相等，改为按不同配比作为乙的起始物质，达到平衡后，C的体积分数都仍为0.2。反应从逆反应方向开始，则D的起始物质的量应满足的条件是 若加入0.6molA和0.2molB，则C和D起始物质的量分别应满足 , （4）若平衡时两容器中的压强不相等，则两容器中压强之比为 。【答案】（1）2，4 （2）相等，0.6 （3） n(D)23 mol n(C)3.6mol n(D) 1.13mol（4）85【解析】（1）两种投入，反应3A(g)+B(g)C(g) +D(s)在等容条件下达到了等效平衡：C的体积分数都为0.2。 3A(g) + B(g) C(g) + D(s)投入I： 6mol 2mol 0 0投入： 1.5mol 0.5mol 3molC 2molD投入折算：（1.5+）mol （0.5+）mol 0 若平衡时，甲、乙两容器中A的物质的量相等，则折算的A投入相等：6=1.5+，=2。若平衡时，甲、乙两容器中A的物质的量不相等，则折算的A、B投入成比例：=4。（2）两种投入的A、B的物质的量和化学计量数比31一致，则达到平衡时甲、乙两容器中A、B的物质的量之比仍是相等的，为31。达到平衡时C的分数是0.2，则A、B的分数共为0.8，A为0.6，B为0.2。（3）由（2）可得，甲容器： 3A(g) + B(g) 2C(g) + D(s)起始（mol） 6 2 0 0转化（mol） 3a a 2a a平衡（mol） 63a 2a 2a a100%=0.2，则a=。甲容器平衡状态为： 3A(g) + B(g) 2C(g) + D(s)平衡（mol） 4 若反应从逆反应方向开始，则起始物质n（A）4mol、n（B）mol，n（C）mol、n（D）mol。若加入0.6molA和0.2molB，则C和D起始物质的量折算相当于5.4molA和1.8molB，也就是起始投入的n（C）=3.6mol、n（D）=1.8mol。考虑到D为固体，反应是逆向进行达到平衡的，则D的投入是可以降低的。D需能够转化生成B（0.2）mol=1.13mol，则起始投入的n（D）1.13mol。（4）若平衡时两容器中的压强不相等，则=4，反应为气体物质的量不变的反应。甲容器投入气体共8mol，乙容器投入气体共5mol，则平衡时甲、乙两容器中气体压强之比为85。【点拨】等效平衡的三种类型与反应特征、反应条件（等容还是等压）是紧密相联的。现在引入了固态物质，使得物质的投入关系有了变数，把握这种变化需要极端思维。