2019高考化学二轮复习 第1部分 第8讲 化学反应速率和化学平衡学案.docx

第8讲化学反应速率和化学平衡知考点明方向满怀信心正能量设问方式化学反应速率影响分析及计算例(2018全国卷，10)，(2018北京卷，9)化学平衡移动原理应用例(2018全国卷，27)，(2017江苏卷，15)，(2018天津卷，5)平衡常数、转化率等相关计算例(2018全国卷，28)，(2018全国卷，27)，(2018天津卷，6)，(2018全国卷，28)反应速率与化学平衡图像问题例(2018全国卷，27)，(2018北京卷，10)，(2018江苏卷，10)知识点网络线引领复习曙光现释疑难研热点建模思维站高端考点一化学反应速率及其影响因素命题规律：1题型：选择题、填空题。2考向：历年高考都有所涉及，属于高频考点，主要有以下考查角度：化学反应速率的定量计算；化学反应速率的大小比较；外界条件对化学反应速率的影响及其图像、数据表格分析。方法点拨：1化学反应速率计算公式的理解与灵活运用v(B)(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，而不是瞬时速率。(3) 同一化学反应中不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，如反应：aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g)v(A)v(B)，v(C)v(B)，v(D)v(B)(4)计算反应速率时，物质的量的变化值要转化为物质的量浓度的变化值。2活化分子、有效碰撞与反应速率的关系实质3影响反应速率的因素、方式与结果(1)气体反应体系中充入“惰性气体”(不参加反应)时的影响恒温恒容：充入“惰性气体”p总增大ci不变v不变。恒温恒压：充入“惰性气体”V增大ci减小v减小。(2)温度对反应速率的影响升高温度，v(正)、v(逆)均增大，但吸热反应正方向速率比逆方向速率增大幅度大。降低温度，v(正)、v(逆)均减小，但放热反应正方向速率比逆方向速率减小幅度小。(3)压强对反应速率的影响增大压强，v(正)、v(逆)均增大，但气体分子总数减小方向速率增大的幅度更大。减小压强，v(正)、v(逆)均减小，但气体分子总数增大方向的反应速率减小的幅度相对更小。(4)浓度对反应速率的影响增大(减小)反应物的浓度，正反应速率增大(减小)，逆反应速率该瞬间不变增大(减小)生成物的浓度，逆反应速率增大(减小)，正反应速率该瞬间不变(5)催化剂对反应速率的影响使用催化剂，v(正)、v(逆)同等程度增大。1(1)下列说法正确的是_AB_(填标号)。A(2018全国卷)用稀硫酸和锌粒制取H2时，加几滴CuSO4溶液以加快反应速率B(2018江苏卷)如图是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2 )随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小C(2018江苏卷)在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快D(2018全国卷)向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5%H2O2溶液，观察实验现象，探究浓度对反应速率的影响E(2016天津卷)金属发生吸氧腐蚀时，被腐蚀的速率和氧气浓度无关(2)(2018全国卷)对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)，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。在343 K下：要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_改进催化剂_、_提高反应物压强_。a、b处反应速率大小：va_大于_vb(填“大于”“小于”或“等于”)。(2018全国卷)对于反应2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程：第一步N2O5NO3NO2快速平衡第二步NO2NO3NONO2O2慢反应第三步NONO32NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_AC_(填标号)。Av(第一步的逆反应)v(第二步反应)B反应的中间产物只有NO3C第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D第三步反应活化能较高突破点拨(1)原电池可加快反应速率；(2)催化剂有最适活性温度；(3)决定反应速率快慢的主要原因是活化能大小解析(1)加入CuSO4溶液后，Zn置换出Cu形成原电池可以加快反应速率，选项A正确；据图像，随着时间的推移，c(H2O2)变化趋于平缓，表示H2O2分解速率逐渐减小，选项B正确；酶是一类具有催化作用的蛋白质，酶的催化特点是：条件温和、不需加热，具有高度的专一性、高效催化作用，温度越高酶会发生变性，催化活性降低，选项C错误；反应的方程式为HSOH2O2=SOHH2O，反应过程中没有明显的实验现象，因此无法探究浓度对反应速率的影响，选项D错误；吸氧腐蚀中氧气为反应物，浓度越大速率越快，选项E错误。 (2)缩短达到平衡的时间，就是加快反应速率，所以可以采取的措施是增大压强(增大反应物浓度)、加入更高效的催化剂(改进催化剂)；a、b两点的转化率相等，可以认为各物质的浓度对应相等，而a点的温度更高，所以速率更快，即vavb。第一步反应快，所以第一步的逆反应速率大于第二步的逆反应速率，选项A正确；根据第二步和第三步可知中间产物还有NO，选项B错误；根据第二步反应生成物中有NO2，可知NO2与NO3的碰撞仅部分有效，选项C正确；第三步反应快，所以第三步反应的活化能较低，选项D错误。【变式考法】(1)(2018武汉新起点)已知：CH2CH3(g)CHCH2(g)H2(g)H124 kJmol1，若反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下(只改变一种条件)的变化状况如图所示(第10 min到14 min的浓度变化曲线未表示出)：比较产物苯乙烯在23 min、56 min和1213 min时平均反应速率分别以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小_v(56)v(23)v(1213)_。(2)(2016全国卷)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5103molL1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子SOSONONOClc/(molL1)8.351046.871061.51041.21053.4103由实验结果可知，脱硫反应速率_大于_脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是_NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高_。(3)(2018皖江名校联考)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率，为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积气体所需的时间。实验混合溶液ABCDEF4 molL1 H2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100其中：V1_30_mL_，V6_10_mL_，V9_17.5_mL_。(4)(2018 石家庄二模)如图所示，A是由导热材料制成的密闭容器，B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊。关闭K2，将1 mol NO2通过K1充入真空A中，再关闭K1，反应起始时A 的体积为a L(忽略导管中的气体体积)。若容器A中到达平衡所需时间t s，达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍，则平均化学反应速率v(NO2)_mol/(Ls)_。解析(1)23 min和1213 min均处于平衡状态，苯乙烯的平均反应速率均为0，而56min时，苯乙烯的浓度不断增大，故56 min苯乙烯的反应速率最大。(2)由实验结果可知，在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多，因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是二氧化硫的还原性强，易被氧化且比较易溶于水。(3)要对比实验效果，那么除了硫酸铜的物质的量不一样以外，要保证其他条件相同，而且是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同，A组中硫酸为30 mL，那么其他组硫酸量也都为30 mL，而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F组中硫酸铜20 mL，水为0 mL，V530 mL，那么总量为50 mL，所以V130 mL，V610 mL，V950 mL30 mL2.5 mL17.5 mL。(4)根据“三段式”求解：设生成的四氧化二氮为x，2NO2(g)N2O4(g)起始量10变化量2xx平衡量12xx12xx0.81，解得：x0.2 mol，则平均化学反应速率v(NO2) mol/(Ls)。2(1)(2018北京卷)磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)v逆平衡正向移动；bv正v逆0平衡不移动；cv正K平衡逆向移动；b若QK平衡不移动；c若QK平衡正向移动。(3)平衡移动规律勒夏特列原理3不能用勒夏特列原理解释的问题(1)不存在平衡状态的问题就不能用勒夏特列原理解释；(2)存在平衡状态，但是平衡未移动的问题也不能用勒夏特列原理解释：如加压平衡体系H2(g)Br2(g)2HBr(g)颜色加深、工业合成氨使用催化剂等；(3)工业生产中条件的选择从实际出发：如合成氨工业选择500比室温对生产有利、硫酸工业二氧化硫转化三氧化硫时选择常压而不是高压。1下列说法正确的是_(3)_(填标号)。(1)(2017海南卷)已知反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0。在一定温度和压强下于密闭容器中，反应达到平衡，若减小压强，n(CO2)增加；充入一定量的氮气，n(H2)不变(2)(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)，该反应达到平衡时，v生成Ni(CO)44v生成(CO)(3)(2016天津卷)在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)yH2(g)MHx2y(s)H0，若容器内气体压强保持不变，达到化学平衡(4)(2016天津卷)在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)yH2(g)MHx2y(s)Hv(吸氢)(5)(2015重庆卷)在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡： CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g) ，若通入CO后，正反应速率逐渐增大(6)(2015安徽卷)汽车尾气中，产生NO的反应为：N2(g)O2(g)2NO(g)，一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的H0(7)(2016北京卷)K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O(橙色)H2O2CrO(黄色)2H。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：若向中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色。突破点拨(1)外界条件改变时，要注意条件改变的瞬间和达到新平衡的过程中正逆反应速率的变化，是两种不同情形；(2)平衡移动方向应从勒夏特列原理进行分析：平衡向着“削弱这种改变”方向移动。解析(1)减压平衡不移动，n(CO2)不变，错误；恒压充入氮气，体积增大，效果等同于减压，但是平衡不移动，n(H2)不变，正确；(2)平衡时，4v生成Ni(CO)4v生成(CO)，错误；(3)该反应是气体压强减小的反应，所以压强不变可以说明达到了平衡状态，正确；(4)加入氢气正反应速率增大，v(放氢)v(吸氢)，错误；(5)通入CO反应物浓度增大，该瞬间正反应速率增大，但随着反应进行，反应物浓度减小，正反应速率减小，错误；(6)若曲线b对应的条件是改变温度，达到平衡较快，说明温度升高，由图可知平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理可知，该反应为吸热反应，错误；(7)中加入过量硫酸与结果应该相同，也变为绿色；错误。【变式考法】下列说法正确的是_(7)_(填标号)。(1)(2018运城二模)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)。若氨气的体积分数不变可以说明反应已经达到平衡(2)(2018运城二模) 在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：a(g)b(g)2c(g)H10，等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变 (3)(2018江苏四市二调)为了证明FeCl3溶液和KI溶液的反应有限度，设计实验：取1 mL 0.1 mol/L的KI溶液于试管中，滴入5 mL 0.1 mol/L的FeCl3溶液充分反应，再将反应后溶液均分在两只试管中，分别滴入淀粉溶液和KSCN溶液(4)(2018江苏四市二调)往平衡体系FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl中加入KCl固体，平衡将向逆反应方向移动，溶液颜色将变浅(5)(2018永州二模)某温度下，在容积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)Y(g)Z(g)W(g)H0，在容器中加入氩气，压强增大，反应速率加快(6)(2018永州二模)对于H0的可逆反应，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 (7)(2018遂宁三模)恒容绝热体系中CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)H108 kJmol1，若压强或温度不再改变，均可说明反应已达平衡。 (8)(2018遂宁三模)一定温度下，将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，发生反应：N2O42NO2H68 kJmol1，图像中abcd均正确且能说明反应达到平衡状态解析(1)因为该反应为固体的分解反应，所以NH3、CO2的体积分数始终为定值错误，错误；(2)不导热的密闭容器中，等压时，通入惰性气体，体积增大，x(g)3y(g)2z(g)平衡逆向移动，放出热量，体系温度升高，a(g)b(g)2c(g)平衡逆向移动，c的物质的量减少，错误；(3)要证明该反应有限度，则要证明反应物和生成物均存在，而且要证明的反应物少量；而本方案中铁离子过量，错误；(4)反应FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl的离子方程式为：3SCNFe3Fe(SCN)3，加入KCl固体不影响平衡，溶液的颜色不变，错误；(5)恒容时加入稀有气体，因为物质浓度不变，所以反应速率不变，错误；(6)升高温度正逆反应速率均增大，错误；(7)由于是绝热体系，若发生正反应，反应放热会使温度升高，压强增大，因此若温度或压强不再改变，可以说明已达平衡，正确；(8)反应方程式两边气体的质量不相等，密度不变，说明达到了平衡状态，a正确；反应过程中，反应热不会变化，不是变量，无法判断是否达到平衡状态，b错误；根据正反应速率大小，无法判断正逆反应速率是否相等，c错误；四氧化二氮的转化率不变，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，d正确。2(2018葫芦岛三模)下列不能用勒夏特列原理解释的事实是_BH_(填标号)。A 棕红色的NO2加压后颜色先变深后变浅B氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深C黄绿色的氯水光照后颜色变浅D合成氨工业使用高压以提高氨的产量E加热可以提高纯碱溶液的去污能力F在含有Fe(SCN)2的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶液颜色变浅或褪去G实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气H .500 左右比室温更有利于合成氨反应解析对2NO2N2O4平衡体系增加压强，体积变小，颜色变深，平衡正向移动，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，选项A正确；氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压，体积变小，颜色变深，平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释，选项B错误；Cl2H2OHClHClO，次氯酸见光分解，平衡正向移动，氯气浓度减小，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，选项C正确；合成氨反应：N23H22NH3，增大压强，平衡正向移动，氨的产率提高，能用勒夏特列原理解释，选项D正确；碳酸钠水解吸热，加热水解程度增大，碱性增强，去污能力增强，选项E正确；溶液中存在平衡Fe3SCNFe(SCN)2，加铁粉，铁与Fe3反应，Fe3浓度降低，则平衡向左移动进行，溶液颜色变浅或褪去，能用勒夏特利原理来解释，选项F正确；氯气溶于水的反应是一个可逆反应，Cl2H2OClO2HCl，由于饱和食盐水中含有大量的氯离子，相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，氯气溶解量减小，可以勒夏特列原理解释，选项G正确；合成氨为放热反应，从平衡移动的角度考虑，应使用低温，但实际采用500 左右的温度是为了提高催化剂的催化效率和加快反应速率，选项H错误；3(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：(1)CH4CO2催化重整反应为：CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)H247 kJmol1有利于提高CH4平衡转化率的条件是_A_(填标号)。A高温低压B低温高压C高温高压D低温低压某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_mol2L2。(2)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：积碳反应CH4(g)C(s)2H2(g)消碳反应 CO2(g)C(s)2CO(g)H/(kJmol1)75172活化能/(kJmol1)催化剂X3391催化剂Y4372由上表判断，催化剂X_劣于_Y(填“优于”或“劣于”)，理由是_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；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大_。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_AD_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所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为_pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)_。解析(1) 正反应是体积增大的吸热反应，所以有利于提高CH4平衡转化率的条件是高温低压，选项A正确；某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，根据方程式可知CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)起始浓度(mol/L)10.500转化浓度(mol/L)0.250.250.50.5平衡浓度(mol/L)0.750.250.50.5所以其平衡常数为 mol2L2。(2)根据表中数据可知相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大，所以催化剂X劣于Y。正反应均是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，因此K积、K消均增加，选项A正确、C错误；升高温度反应速率均增大，选项B错误；积碳量达到最大值以后再升高温度积碳量降低，这说明v消增加的倍数比v积增加的倍数大，选项D正确。根据反应速率方程式可知在p(CH4)一定时，生成速率随p(CO2)的升高而降低，所以根据图像可知pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。解答化学平衡移动类试题的一般思路考点三化学平衡常数与转化率命题规律：1题型：选择题(次)、填空题(主)。2考向：该部分内容通常是在化学反应原理综合题目中，通过与平衡浓度、转化率的计算、图像的分析等相结合，同时联系生产生活实际考查学生知识运用能力。方法点拨：1化学平衡常数(1)可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)K和Kp表达式KKp(2)K(Kp)的特点：只与温度有关；K(Kp)越大，反应越彻底；单位不确定，答题时最好带单位。(3)化学方程式的变化对K的影响：同一可逆反应中，K正K逆1；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与原平衡常数K间的关系是KKn或K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。(4)平衡常数的应用利用化学平衡常数判断可逆反应的热效应利用化学平衡常数K与浓度熵Q相对大小判断化学平衡移动的方向利用相同温度下的平衡常数相同进行计算：可以利用一组条件已知的数据求出K，再以K进行未知情况的求算。2转化率()涵义及应用(1)表达式：反应物转化率100%(2)变化规律：在一恒容密闭容器中通入a mol A、b mol B发生反应aA(g)bB(g)cC(g)，达到平衡：再通入b mol B，(A)增大，(B)减小。再通入a mol A、b mol B：若abc，(A)增大、(B)增大；若abc，(A)不变、(B)不变；若abc，(A)减小、(B)减小。1(1)(2018全国卷)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25时N2O5(g)分解反应：其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡，体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t时，N2O5(g)完全分解)：t/min0408016026013001700p/kPa35.840.342.5.45.949.261.262.363.125时N2O4(g)2NO2(g) 反应的平衡常数Kp_13.4_kPa(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留一位小数)。(2)(2018全国卷)对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)SiCl4(g)，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。343 K时反应的平衡转化率_22_%。平衡常数K343 K_0.02_(保留两位小数)。(3)(2017全国卷卷)H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)CO2(g)COS(g)H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。H2S的平衡转化率1_2.5_%，反应平衡常数K_2.8103_。在620 K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率2_1，该反应的H_0。(填“”“1。温度升高，平衡向吸热反应方向移动，故H0。A项，充入H2S，H2S的转化率反而减小；B项，充入CO2，增大了一种反应物的浓度，能够提高另一种反应物的转化率，故H2S的转化率增大；C项，充入COS，平衡左移，H2S的转化率减小；D项，充入N2，对平衡无影响，不改变H2S的转化率。【变式考法】(1)(2018云南适应考试)用焦炭还原NO2的反应为2NO2(g)2C(s)N2(g)2CO2(g)，在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)_Kc(B)(填“” 或“”)A、B、C三点中NO2的转化率最低的是_B_(填“A” “B” 或“C”)点。计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(c)_2_Mpa_(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。(2)(2018葫芦岛期末)850 时在一体积为10 L的容器中通入一定量的CO和H2O(g)发生反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H41.2kJ/mol，CO(g)和H2O(g)浓度变化如图所示。若温度不变，向该容器中加入4 mol CO(g)、2 mol H2O(g)、3 mol CO2(g)和3 mol H2(g)，起始时v正(CO)_v逆(H2)(填“”或“”)，请结合必要的计算说明理由。_Qc(0.3mol/L0.3mol/L)/(0.4_mol/L0.2_mol/L)9/8，K(0.12_mol/L0.12_mol/L)/(0.08mol/L0.18_mol/L)1.0，因为QcK，平衡左移，所以v正K，平衡左移，所以v正_v逆(填“”“v逆、NO的平衡转化率增大。(3)在2 L恒容密闭容器中充入0.8 mol ClNO(g)，则c(ClNO)0.4 mol/L。由图1可知，在300时达到平衡后，c(Cl2)0.1 mol/L，由发生的反应2ClNO(g)Cl2(g)2NO(g)可知，另外两组分的平衡浓度均为0.2 mol/L，所以该反应在此温度下的平衡常数K0.1，algK1。由图1可知，在400，氯气的平衡浓度较高，说明温度升高后，化学平衡向正反应方向移动，所以该反应为吸热反应，温度越高，其化学平衡常数越大，lgK就越小。因此，图2中符合题意的曲线为。平衡“三步曲”及“一边倒”思想(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。例：mAnBpCqD起始量：ab00变化量：mxnxpxqx平衡量：amxbnxpxqx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”思想口诀：始转平，平转始，欲求范围找极值。例：mAnBpC起始：abc变化极限：aaa平衡极限：0baca享资源练类题弯道超越显功力化学反应速率和平衡的图像问题考向预测化学反应速率和平衡的图像问题是将抽象的理论知识图像化，既能考查学生化学反应速率和平衡的相关知识，又能考查学生读图、识图，并应用知识解决综合问题的能力解决关键失分防范(1)从“断点”着手，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，都可能使速率时间图像的曲线出现不连续的情况，即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断；(2)从“拐点”入手，同一可逆反应，若反应条件不同，达到平衡所用的时间也可能不同，反映到图像出现“拐点”的时间也就有差异。根据外界条件对化学反应速率的影响，即可判断出温度的高低、压强或浓度的大小及是否使用催化剂；(3)从曲线的变化趋势着手，对于速率温度(或压强)图像，由于随着温度逐渐升高或压强逐渐增大，反应速率会逐渐增大，因此图像上出现的是平滑的递增曲线，注意温度或压强的改变对正、逆反应速率的影响是一致的，即要增大都增大，要减小都减小，反映到图像上，就是v(正)、v(逆)两条曲线的走势大致相同【预测】高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H2、CO2等气体，利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇，是减少污染、节约能源的一种新举措，反应原理为：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1 mol CO和2 mol H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。(1)在如图A、B、C三点中，选填下表物理量对应最大的点。反应速率v平衡常数K平衡转化率(2)在300 时，向C点平衡体系中再充入0.25 mol CO、0.5 mol H2和0.25 mol CH3OH，该反应_(填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“不移动”)。(3)一定温度下，CO的转化率与起始投料比的变化关系如图所示，测得D点氢气的转化率为40%，则x_。思维导航 |规范答题：(1)CO(g)2H2(g)CH3OH(g)是气体分子数减小的反应，在温度不变的条件下，增大压强，平衡正向移动，CH3OH(g)的体积分数增大，所以p2p1。A、B、C三点中，C点的压强大、温度最高，所以反应速率v最大。A、B两点温度相同，所以平衡常数K相等，由题图知，升高温度，CH3OH(g)的体积分数减小，说明该反应是放热反应，则升高温度，平衡常数K减小。故平衡常数K：ABC。A点CH3OH(g)的体积分数最大，故A点的平衡转化率最大。(2)C点CH3OH(g)在平衡时的体积分数为50%，设发生转化的CO为x mol，根据三段式法进行计算：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)起始/mol120转化/molx2xx平衡/mol1x22xx则有100%50%，解得x0.75，即平衡时CO(g)、H2(g)、CH3OH(g)的物质的量分别为0.25 mol、0.5 mol、0.75 mol。由此平衡体系中再充入0.25 mol CO、0.5 mol H2和0.25 mol CH3OH，由于充入的CH3OH(g)的量相对于平衡时较少，所以该反应必定向正反应方向进行。(3)设起始时CO(g)、H2(g)的物质的量分别为1 mol、x mol，根据图像可知，D点转化的CO的物质的量为0.6 mol，则转化的H2(g)的物质的量为1.2 mol，故有100%40%，解得x3。答案：(1)CABA(2)向正反应方向进行(3)3【变式考法】(1)(2018三明质检)升高温度能让绝大多数的化学反应加快反应速率，但是研究发现2NO(g)O2(g)=2NO2(g)H0存在一些特殊现象。现有某化学小组通过实验测得不同温度下该反应速率常数k(代表反应速率的一个常数)的数值如下表：T(K)kT(K)kT(K)k1431.48 1052731.04 1045143.00 1031952.58 1043335.50 1036132.80 1032541.30 1044144.00 1036632.50 103由实验数据测到v(正)c(O2)的关系如图所示，当