2019届高考化学二轮复习第7讲化学反应速率与化学平衡学案.docx

第7讲化学反应速率与化学平衡考纲要求1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。能正确计算化学反应的转化率()。2.了解反应活化能的概念。了解催化剂的重大作用。3.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。4.掌握化学平衡的特征。了解化学平衡常数(K)的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。5.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，能用相关理论解释其一般规律。6.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。学科素养1.变化观念与平衡思想：认识化学反应是有限度的，能多角度、动态地分析化学平衡状态并运用化学平衡移动原理解决实际问题。2.证据推理与模型认知：通过对化学平衡概念的深刻讨论，建立平衡思想，并能广泛应用于一定条件下的可逆过程中，揭示平衡移动的本质与规律。3.科学精神与社会责任：应具有严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识；赞赏化学对社会发展的重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。 网络构建核心强化1化学反应速率概念的“三个”理解(1)平均速率和瞬时速率：在中学化学中，通常所说的化学反应速率是指平均速率，即某段时间内的平均反应速率，而不是某时刻的瞬时速率。(2)化学反应速率越快不等于化学反应现象越明显，如某些中和反应。(3)同一反应中，同一时间段内用不同物质的物质的量浓度变化表示的反应速率，数值可能不同，但意义相同，其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比。2化学平衡状态判断的两个“标志”(1)v(正)v(逆)。(2)各组分百分含量保持不变。以及能间接说明以上两点的其他“有条件标志”。3用平衡移动原理判断平衡移动的方向如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。(1)升高温度时，平衡向吸热反应方向移动。(2)增加反应物浓度，平衡向反应物浓度减少的方向移动。(3)增大压强时，平衡向气体体积缩小的方向移动。(4)平衡发生移动的根本原因是外界条件的改变破坏了原平衡体系，使v(正)v(逆)。当v(正)v(逆)时，平衡向正反应方向移动。当v(正)v(逆)时，平衡向逆反应方向移动。4化学平衡常数的四大“应用”(1)判断反应进行的程度。(2)判断反应进行的方向。QcK，反应向逆反应方向进行。(3)判断反应的热效应。升高温度，K值增大，正反应为吸热反应。升高温度，K值减小，正反应为放热反应。(4)根据平衡常数进行简单计算。5应用化学平衡常数时应注意的三个问题(1)化学平衡常数只与温度有关。(2)有固体或纯液体参与反应时，浓度可看作“1”。(3)正、逆反应的化学平衡常数互为倒数。6解平衡图象题的两个“策略”(1)“先拐先平数值大”原则：先出现拐点的反应则先达到平衡，其代表的温度越高或压强越大。(2)“定一议二”原则：先确定横坐标(或纵坐标)所表示的数值，再讨论纵坐标(或横坐标)与曲线的关系。7绘图“两个”要领一标：标原点，标横、纵坐标的物理量及单位。二比：比照原图象，画出新图象，并标明。考点一化学反应速率及其影响因素解析(1)硫杆菌的存在加快了FeSO4的氧化速率，故起到催化剂作用。(2)由图1可知30 时氧化速率最快，由图2可知pH2.0时氧化速率最快，故使用硫杆菌的最佳条件为30 、pH2.0。硫杆菌含蛋白质，温度过高会使蛋白质变性，而使硫杆菌失去生理活性，从而丧失催化能力。答案(1)降低反应活化能(或作催化剂)(2)30 、pH2.0蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)解答影响化学反应速率因素题目的解题步骤(1)审清题干：看清题目要求是“浓度”“压强”还是“温度”“催化剂”。(2)审清条件：分清是“恒温恒压”还是“恒温恒容”，或其他限制条件。(3)依据条件，进行判断：增大浓度使化学反应速率加快，但增加固体的量对化学反应速率无影响。压强对化学反应速率的影响必须引起容器的体积发生变化同时有气体参加的化学反应。 分点突破角度一：化学反应速率的影响因素1工业上生产水煤气的反应为：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H0。在一容积可变的密闭容器中进行该反应，下列条件的改变能够加快反应速率的是()A增加C的量B保持压强不变，充入N2C保持体积不变，充入N2D将容器的体积缩小一半解析C为固体，增加C的量，反应速率不变，A项错误；保持压强不变，充入N2，容器体积增大，体系中气体反应物的浓度减小，反应速率减慢，B项错误；保持体积不变，充入N2，体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，C顼错误；将容器的体积缩小一半，体系中气体反应物的浓度增大，反应速率加快，D项正确。答案D2已知反应：2NO(g)Br2(g)=2NOBr(g)的活化能为a kJmol1，其反应机理如下：NO(g)Br2(g)=NOBr2(g)慢NO(g)NOBr2(g)=2NOBr(g)快下列有关该反应的说法正确的是()A反应的速率主要取决于的快慢B反应速率v(NO)v(NOBr)2v(Br2)CNOBr2是该反应的催化剂D该反应的焓变等于a kJmol1解析A项，反应速率的快慢主要取决于慢反应的速率，错误；B项，反应速率之比等于化学计量数之比，根据总反应式知v(NO)v(NOBr)2v(Br2)，正确；C项，NOBr2是反应的生成物，是反应的反应物，不是催化剂，错误；D项，a kJmol1是总反应的活化能，不是焓变，错误。答案B角度二：化学反应速率的定量分析3(2018湖北龙泉中学、襄阳五中、宜昌一中联考)在2 L的密闭容器中，发生反应：2A(g)B(g)2C(g)D(g)。若最初加入的A和B都是4 mol，在前10 s A的反应速率为0.12 molL1s1，则10 s时容器中B的物质的量是()A1.6 mol B2.8 molC2.4 mol D1.2 mol解析前10 s v(B)v(A)0.06 molL1s1，则消耗的B的物质的量为0.06 molL1s110 s2 L1.2 mol,10 s时容器中B的物质的量为(41.2) mol2.8 mol，B项正确。答案B4某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。(1)向酸性KMnO4溶液中加入一定量的H2C2O4溶液，当溶液中的KMnO4耗尽后，溶液紫色将褪去。为确保能观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)n(KMnO4)_。(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，该小组设计了如下实验方案：表中x_mL，理由是_。(3)已知50 时，c(H2C2O4)随反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中画出25 时c(H2C2O4)随t的变化曲线示意图。解析(1)2MnO6H5H2C2O4=2Mn210CO28H2O，根据上述方程式判断，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需满足n(H2C2O4)n(KMnO4)2.5。(2)根据表中提供的数据可知，应控制KMnO4的浓度不变，调节H2C2O4的浓度，所以x2.0(即总体积保持13.0 mL不变)。(3)温度降低，反应速率减慢，反应达到平衡时所用时间变长。答案(1)2.5(2)2.0保证其他条件不变，只改变反应物H2C2O4的浓度，从而达到对照实验的目的(3)如图所示解答“变量控制”实验探究题的方法思路考点二化学平衡的判断、移动及应用类型一化学平衡状态的判断解析(1)溶液的pH不再变化，即OH的浓度不再变化，所以平衡体系中各组分的浓度均不再变化，说明反应达到平衡状态，a项正确；当v正(I)2v逆(AsO)或v逆(I)2v正(AsO)时反应达到平衡状态，选项中的速率未指明是正反应速率还是逆反应速率，故b项错误；反应达到平衡之前，c(AsO)逐渐减小而c(AsO)逐渐增大，故c(AsO)/c(AsO)逐渐增大，当c(AsO)/c(AsO)不变时反应达到平衡状态，c项正确；根据离子方程式可知反应体系中恒有c(I)2c(AsO)，观察图象可知反应达到平衡时c(AsO)y molL1，此时c(I)2y molL1，故d项错误。(2)tm时反应未达到平衡状态，所以v正大于v逆。(3)从tm到tn，反应逐渐趋于平衡状态，反应物浓度逐渐减小而生成物浓度逐渐增大，所以正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，故tm时v逆小于tn时v逆。答案(1)ac(2)大于(3)小于tm时生成物浓度较低判断化学反应达到平衡状态的“2方法”分点突破角度：化学平衡状态的判断1将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡的是()A2v(NH3)v(CO2)B密闭容器中c(NH3)c(CO2)21C密闭容器中混合气体的密度不变D密闭容器中氨气的体积分数不变解析该反应为有固体参与的前后气体体积有变化的反应，且反应容器容积不变，所以压强、密度均可作为判断平衡的标志。该题应特别注意D项，因为该反应为固体的分解反应，NH3、CO2的体积分数始终为定值NH3为，CO2为。答案C2工业废水中常含有一定量的Cr2O和CrO，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法有两种，其中一种是还原沉淀法，工艺流程为CrOCr2OCr3OH,沉淀Cr(OH)3。第步存在平衡2CrO(黄色)2HCr2O(橙色)H2O，下列有关说法正确的是()A改变第步反应的平衡体系中H的浓度，溶液颜色无明显变化B若2v(Cr2O)v(CrO)，说明反应达到平衡状态C反应中还原1 mol Cr2O，需要6 mol Fe2DFeSO4溶液显酸性的原因是Fe22H2O=Fe(OH)22H解析A项，依据化学平衡影响因素分析，H浓度增大平衡正向移动，溶液颜色变为橙色，H浓度减小平衡逆向移动，溶液呈黄色，错误；B项，各物质的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，2v(Cr2O)v(CrO)是正反应速率关系，不能证明反应达到平衡状态，错误；C项，依据氧化还原反应中得失电子守恒知，还原1 mol Cr2O，需要6 mol Fe2，正确；D项，Fe2水解程度微弱，不会有沉淀生成，且应为可逆反应，错误。答案C3(2018江西五校联考)工业上可采用CO和H2合成甲醇，发生的反应为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H0，若该反应在绝热、恒容的密闭容器中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是()解析达到平衡后正、逆反应速率相等，不再变化。A项，t1时刻v正最大，之后随反应进行速率发生变化，说明反应未达到平衡，错误；B项，容器的容积不变，气体的总质量不变，则混合气体的密度始终不变，图象错误，且混合气体的密度不变，不能说明反应达到平衡状态，错误；C项，该反应的正反应为放热反应，在绝热容器中随反应进行，体系温度升高，化学平衡常数减小，达到平衡后，温度不变，平衡常数不变，图象与实际符合，正确；D项，对于固定的反应，焓变是固定不变的，与平衡状态无关，错误。答案C判断化学平衡状态的标志(3)特殊情况有气体参加的反应，气体的总压强、总体积、总物质的量不变时，当是等体积反应时，不一定达到平衡；当是不等体积反应时，达到平衡。气体的密度、气体的平均摩尔质量不变时，要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况，判断是否平衡。如果平衡体系中的物质有颜色，则平衡体系的颜色不变时，达到平衡。类型二外界条件对化学平衡的影响解析A项，此反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向进行，化学平衡常数只受温度的影响，即升高温度，K值减小，错误；B项，反应前后气体计量数之和相等，因此减小压强，平衡不移动，即n(CO2)不变，错误；C项，催化剂对化学平衡移动无影响，因此CO的转化率不变，错误；D项，恒压下，充入N2，容器的体积增大，组分浓度降低，但化学反应前后气体计量数之和不变，因此化学平衡不移动，n(H2)不变，正确。答案D解答化学平衡移动问题的步骤分点突破角度：外界条件对化学平衡的影响4在密闭容器中，一定条件下进行反应：NO(g)CO(g)N2(g)CO2(g)H373.2 kJmol1，达到平衡后，为提高NO的转化率和反应速率，可采取的措施是()A加催化剂同时升高温度B加催化剂同时增大压强C升高温度同时充入N2D降低温度同时增大压强解析催化剂只能提高反应速率，正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，NO转化率降低，A项错误；催化剂能提高反应速率，增大压强平衡向正反应方向移动，NO转化率增大，B项正确；正反应放热，升高温度同时充入N2，平衡向逆反应方向移动，NO转化率降低，C项错误；降低温度同时增大压强平衡向正反应方向移动，但反应速率不一定增大，D项错误。答案B5将等物质的量的F2和ClF混合，在密闭容器中发生反应：F2(g)ClF(g)ClF3(g)Hv(逆)时，才使平衡向正反应方向移动。(3)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。(4)对于缩小体积增大压强，不管是否移动，各成分的浓度均增大，但增大的倍数可能不同也可能相同。考点三化学平衡常数与转化率的计算 解析将题中已知的三个反应依次编号为，由2得催化重整反应的H247 kJmol1；催化重整反应的正方向是气体分子数增大的吸热反应，高温低压有利于平衡向正反应方向移动，提高甲烷的平衡转化率，故选A。“三段式法”计算平衡常数的过程如下：答案247A化学平衡计算题的2种解题模式(1)化学平衡计算的基本模式平衡“三步曲”根据反应进行(或移动)的方向，设定某反应物消耗的量，然后列式求解。注意：变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例；这里a、b可指：物质的量、浓度、体积等；弄清起始浓度、平衡浓度、平衡转化率三者之间的互换关系；在使用平衡常数时，要注意反应物或生成物的状态。(2)极限思维模式“一边倒”思想极限思维有如下口诀：始转平、平转始，欲求范围找极值。分点突破角度一：化学平衡常数的计算1在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知该反应平衡常数与温度的关系如下表：温度/ 2580230平衡常数510421.9105下列说法不正确的是()A上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应B25 时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)的平衡常数为2105C80 达到平衡时，测得n(CO)0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 molL1D在80 时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 molL1，则此时v(正)v(逆)解析A项，根据图表数据分析，平衡常数随温度升高减小，说明平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正向是放热反应，正确；B项，25 时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g)的平衡常数K与Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)的平衡常数K互为倒数，K2105，正确；C项，80 达到平衡时，测得n(CO)0.3 mol，c(CO)1 molL1，依据平衡常数计算式，K2，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 molL1，正确；D项，在80 时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO浓度均为0.5 molL1，Qc82，说明平衡逆向进行，则此时v(正)0，在一定条件下，向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)，测得H2O(g)和H2(g)的浓度随时间变化曲线如图所示，下列说法正确的是()A达平衡时，CH4(g)的转化率为75%B010 min内，v(CO)0.075 molL1min1C该反应的化学平衡常数K0.1875D当CH4(g)的消耗速率与H2(g)的消耗速率相等时，反应到达平衡解析由图可知，10 min时反应到达平衡，平衡时水、氢气的浓度均为0.75 molL1，则：A项，平衡时甲烷转化率100%25%，错误；B项，010 min内，v(CO)0.025 molL1min1，错误；C项，平衡常数K0.1875，正确；D项，同一物质的消耗速率与其生成速率相等时，反应到达平衡，由方程式可知当CH4(g)的消耗速率与H2(g)的消耗速率之比为13时，反应到达平衡，错误。答案C4将4 mol CO(g)和a mol H2(g)混合于容积为4 L的恒容密闭容器中，发生反应：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)，10 min后反应达到平衡状态，测得H2为0.5 molL1。经测定v(H2)0.1 molL1min1。下列说法正确的是()A平衡常数K2BH2起始投入量为a6CCO的平衡转化率为66.7%D平衡时c(CH3OH)0.4 molL12x mol0.1 molL1min110 min4 L4 mol，x2，a2x0.54，a6。平衡时，c(CO)0.5 molL1，c(H2)0.5 molL1，c(CH3OH)0.5 molL1。A项，平衡常数K4，错误；B项，经上述计算，正确；C项，CO的平衡转化率为100%50%，错误；D项，平衡时c(CH3OH)0.5 molL1，错误。答案B5目前工业合成氨的原理是N2(g)3H2(g)2NH3(g)(1)工业合成氨反应中，在其他条件相同时，分别测定N2的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线，如图所示的图示中，正确的是_(填“A”或“B”)；比较p1、p2的大小关系：_。(2)在一定温度下，将1 mol N2和3 mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8 mol。达平衡时，H2的转化率1_。已知平衡时，容器压强为8 MPa，则平衡常数Kp_(保留小数点后两位数，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。解析(1)合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率减小，所以图A正确，B错误；该反应正方向为体积减小的方向，增大压强平衡正向移动，转化率增大，p2的转化率大，则p2大，p2p1。(2)设参加反应的氮气物质的量为x mol，列式可得：(1x)(33x)2x2.8，x0.6；则氮气转化率100%60%，当加入的反应物的物质的量之比等于其化学计量数之比时，反应物的转化率相等，所以氢气转化率也是60%；平衡时各物质的压强之比等于其物质的量之比，所以p(N2)8 MPa MPa，p(H2)8 MPa MPa，p(NH3)8 MPa MPa，化学平衡常数Kp0.26 (MPa)2。答案(1)Ap2p1(2)60%0.26 (MPa)2考向一化学反应速率的影响因素1(2016北京卷)下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是()A抗氧化剂B调味剂C着色剂D增稠剂解析A项，抗氧化剂属于还原剂，比食品更易与氧气反应，从而降低氧气浓度，减缓食品被氧化的反应速率，正确；B项，调味剂是为了增加食品的口感，与反应速率无关，错误；C项，着色剂是为了使食品色泽更能引起食欲，与反应速率无关，错误；D项增稠剂是用于改善和增加食品的粘稠度，保持流态食品、胶冻食品的色、香、味和稳定性，改善食品物理性状，并能使食品有润滑适口的感觉，与反应速率无关，错误。答案A2(2015福建卷)在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是()A.a6.00B同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变Cb318.2D不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同解析A项，根据表中的数据可知：328.2 K时，蔗糖溶液的浓度越大，水解的速率越快。根据浓度与速率的变化关系可知，蔗糖的浓度每减小0.100 molL1，速率减小1.50 mmolL1min1，所以在浓度为0.400 molL1时，蔗糖水解的速率a6.00 mmolL1min1，正确；B项，根据表中的数据可知：温度升高，水解速率越快，浓度越高，水解速率也越快，同时改变反应物的浓度和反应的温度，若二者对反应速率的影响趋势相反，并能相互抵消，反应速率也可能不变，正确；C项，在物质的浓度不变时，温度升高，水解速率加快，温度降低，水解速率减慢。由于在物质的浓度为0.600 molL1时，当318.2 K时水解速率是3.60 mmolL1min1，现在该反应的速率为2.16 mmolL1min1小于3.60 mmolL1min1，所以反应温度低于318.2 K，即b318.2，正确；D项，由于温度不同时，在相同的浓度时的反应速率不同，所以不同温度下，蔗糖浓度减小一半所需的时间不同，错误。答案D3(2018全国卷)CH4CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：(1)由上表判断，催化剂X_Y(填“优于”或“劣于”)，理由是_。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图甲所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是_(填标号)。AK积、K消均增加Bv积减小、v消增加CK积减小、K消增加Dv消增加的倍数比v积增加的倍数大(2)在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为vkp(CH4)p(CO2)0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图乙所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为_。解析(1)表中数据表明催化剂Y的积碳反应活化能大，消碳反应活化能小，故积碳反应速率小，消碳反应速率大；而催化剂X的积碳反应活化能小，消碳反应活化能大，其积碳反应速率大，消碳反应速率小，所以催化剂X劣于Y。由表中积碳反应和消碳反应的H均大于0知，积碳反应和消碳反应均为吸热反应，温度升高，平衡常数增加，A正确，C错误；升高温度，无论是放热反应还是吸热反应，反应速率均增加，故v积、v消均增加，B错误；图中600 后，升高温度积碳量减少，说明升高温度消碳反应速率增加的倍数比积碳反应速率增加的倍数大，D正确。由速率方程可知，p(CH4)一定，p(CO2)越大，p(CO2)0.5越小，催化剂上沉积碳的生成速率越小，积碳量越小，即积碳量随着p(CO2)的增大而减小，故pc(CO2)最大、pa(CO2)最小，即从大到小的顺序为pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。答案(1)劣于相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应的活化能相对小，消碳反应速率大AD(2)pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)考向二结合信息或图象，判断化学平衡的移动方向4(2017天津卷)常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 时，该反应的平衡常数K2105。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2 ，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；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增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B第一阶段，在30 和50 两者之间选择反应温度，选50 C第二阶段，Ni(CO)4分解率较低D该反应达到平衡时，v生成Ni(CO)44v生成(CO)解析增加c(CO)，平衡正向移动，但平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，A项错误；第一阶段，50 时，反应速率较快且Ni(CO)4为气态，能从反应体系中分离出来，B项正确；相同温度下，第二阶段与第一阶段的平衡常数互为倒数，则230 时，第二阶段的平衡常数K5104，反应进行的程度大，故Ni(CO)4分解率较高，C项错误；该反应达到平衡时，4v生成Ni(CO)4v生成(CO)，D项错误。答案B5(2017全国卷)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：C4H10(g)=C4H8(g)H2(g)H1123 kJmol1已知：C4H10(g)O2(g)=C4H8(g)H2O(g)H2119 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H3242 kJmol1图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_(填“大于”或“小于”)0.1；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是_(填标号)。A升高温度 B降低温度C增大压强 D降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590 之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。解析(1)反应为气体总体积增大的反应，在温度相同时，减小压强，平衡正向移动，有利于提高平衡转化率，故xT1解析容器中平衡时，c(NO2)0.2 molL1，c(NO)0.4 molL1，c(O2)0.2 molL1，容器容积为1 L，气体总物质的量为(0.20.40.2)mol0.8 mol，容器中投入量为(0.30.50.2)mol1 mol，若容器中投入量与平衡量相等，则两容器内压强之比为0.8145，根据容器中的相关数据，知该反应的平衡常数K0.8 molL1，容器中Qc0.56 molL1T1，D项正确。答案CD7(2018全国卷)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)H148 kJmol1采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。(1)343 K时反应的平衡转化率_%。平衡常数K343 K_(保留2位小数)。(2)在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_、_。(3)比较a、b处反应速率大小：va_vb(填“大于”、“小于”或“等于”)。反应速率vv正v逆k正x2SiHCl3k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处的_(保留1位小数)。解析(1)利用“先拐先平数值大”可知，a点所在曲线是343 K时SiHCl3转化率变化曲线，由图示可知，343 K下SiHCl3的平衡转化率为22%；假设起始时c(SiHCl3)1 molL1，采用“三段式”可知平衡时SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的浓度分别为0.78 molL1、0.11 molL1、0.11 molL1，故反应的平衡常数K0.02。(2)在343 K下，要提高平衡转化率，可采用不断移去产物的方法，要缩短达到平衡的时间，则需要加快反应速率，所以可采取改进催化剂或缩小反应容器容积以增大反应物的浓度等措施。(3)a、b两点处容器内各物质浓度相同，但a点温度高，故a点反应速率大；在343 K时，K0.02，而a点SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4物质的量分数分别为0.8、0.1、0.1，故0.02641.3。答案(1)220.02(2)及时移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度)(3)大于1.3题型特点：选择题填空题考向评析：本部分知识在卷中考查速率及平衡的影响或结合图象分析平衡移动；卷中通常在化学反应原理综合题中，通过图象研究速率、平衡影响，通过获取数据或图象信息计算转化率和平衡常数，同时结合工农业生产实际考查学生运用所学知识解决实际问题的能力。答题启示：轮复习时，应注意新情景下平衡状态的判定，及化学平衡常数的多种表示形式的书写，同时加强审读图象获取解题信息的强化训练。 “四步”突破化学反应速率与化学平衡图象题题型特点化学反应速率与化学平衡的图象题的设置体现了学科核心素养中的“变化观念与平衡思想”。这类题型在近几年全国卷选择题中极少出现，多在非选择题中以填空的形式出现。根据高考命题轮换的特点，2019年高考试卷中可能会将非选择题中的化学平衡图象题置换到选择题中，变“冷点”为“热点”。名师精讲常考三类图象归纳1有“断点”的平衡图象当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，可以使速率(v)时间(t)图象的曲线上出现不连续的情况，即出现“断点”，根据“断点”前后速率的大小，即可对外界条件的变化作出判断。(1)对于可逆反应：H2(g)I2(g)2HI(g)H0t2时刻改变的条件是加入催化剂或增大压强(2)对于可逆反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HT2；由T1T2，降低温度，(C)增大，说明平衡正向移动，故正反应为放热反应，则Hp1；由p1p2，增大压强，(C)增大，说明平衡正向移动，故正反应为气体分子数减小的反应，则abc。3由“平滑曲线”组成的平衡图象已知不同温度下的转化率(或百分含量)压强图象或不同压强下的转化率(或百分含量)温度图象，推断反应的热效应或反应前后气体物质间化学计量数的关系。如可逆反应：aA(g)bB(g)cC(g)H反应物A的转化率(A)与压强(p)、温度(T)的关系如图所示：(1)图甲中，任意一条等温线，增大压强，A增大，说明增大压强平衡正向移动，正反应为气体分子数减小的反应，则abc，在图中作垂线，与三条线交于M、N、P三点，由MNP，为压强相等时，升高温度，A减小，说明升高温度平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，H0。 (2)图乙中，任意一条等压线，升高温度，A减小，说明升温平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应为放热反应，Hc。 典例示范应用尝试1某密闭容器中发生如下反应：X(g)2Y(g)2Z(g)H0，化学平衡不移动，则t2时加入了催化剂，正确；B项，t3t4时，v逆、v正均减小，且v正v逆，化学平衡逆移，t3时是减小压强，错误；C项，t5t6时，v逆、v正均增大，且v逆v正，化学平衡逆移，t5时是升高温度，错误；D项，由化学平衡移动原理可知：t6时X的转化率最低，错误。答案A2如图1表示反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)H。在不同温度下经过一定时间混合气体体系中C的百分含量与温度T的关系。图2表示在一定条件下达到平衡后，t时刻(温度不变)改变影响平衡的另一个条件，重新建立平衡的反应过程。由此可判断该反应中()Amnpq，Hpq，H0Cmn0Dmnpq，H0解析根据图1可知，在最高点之前是建立平衡的曲线，在最高点之后是平衡受温度影响的曲线，可以看出，温度越高C的质量分数越小，说明平衡逆向移动，说明该反应的正反应是放热反应，即H0；在图2中，t时刻(温度不变)正逆反应速率都同时突然增大，所以改变影响平衡的条件应该是增大压强，而此时逆反应速率大于正反应速率，说明平衡逆向移动，由此可确定该反应的正反应是气体分子数增大的反应，即mnefD达平衡后，若增加A的量，B的转化率增大解析由题左图可知，温度T2到达平衡所用的时间短，故T2T1，温度越高，平衡时C的百分含量(C%)越小，故该反应的正反应为放热反应；由题右图可知，压强p2到达平衡所用的时间短，故p2p1，压强越大，平衡时C的百分含量(C%)越小，故该反应正反应为气体分子数增大的反应。A项，正反应为放热反应，温度升高，化学平衡常数K减小，正确；B项，加入催化剂同等程度增大正、逆反应速率，平衡不移动，C%不变，错误；C项，该反应的正反应为气体分子数增大的反应，则nef，错误；D项，A是固体，增大A的物质的量不能使平衡移动，则不影响B的转化率，错误。答案A4向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：xA(g)B(g)2C(g)。各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别如图和表所示。下列说法正确的是()A由图可知T1T2，且该反应为吸热反应B前10 min内甲、乙、丙三个容器中反应的平均速率：v(A)乙v(A)甲v(A)丙C平衡时A的转化率：乙甲T1，随着温度的升高，C的浓度降低，说明升高温度平衡向逆反应方向进行，即正反应是放热反应，错误；B项，根据图象，前10 min，丙的变化量大于乙中的变化量，因此v(A)丙v(A)乙，甲中变化量等于乙中的变化量，因此v( A)甲v(A)乙，即v(A)甲v(A)乙丙乙，错误；D项，在相同的温度时，根据图中乙和丙两条曲线可知，平衡时曲线丙中C的浓度是乙曲线的2倍，而起始时，容器丙中A和B的浓度是容器乙的2倍，即容器丙中的压强是容器乙中的2倍，而平衡没有移动，说明反应前后气体系数之和相等，即x1，K7.2，正确。答案D5在密闭容器中，对于可逆反应2A3B2C(g)，平衡时C的体积分数与温度(T)和压强(p)的关系如图所示，下列判断正确的是()A若正反应方向H0，则T10，升高温度，平衡向正反应移动，C的含量增大，由图可知，温度T2到达平衡时C的含量较低，故温度T2C在P点，CO转化率为75%D在P点，向容器中再充入CO、