当前位置:首页>文档>专题09化学反应速率与化学平衡(讲义)(原卷版)_05高考化学_2024年新高考资料_2.2024二轮复习_高频考点2024年高考化学二轮复习高频考点追踪与预测(新高考专用)

专题09化学反应速率与化学平衡(讲义)(原卷版)_05高考化学_2024年新高考资料_2.2024二轮复习_高频考点2024年高考化学二轮复习高频考点追踪与预测(新高考专用)

  • 2026-03-27 10:39:43 2026-03-27 10:26:41

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专题09化学反应速率与化学平衡(讲义)(原卷版)_05高考化学_2024年新高考资料_2.2024二轮复习_高频考点2024年高考化学二轮复习高频考点追踪与预测(新高考专用)
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文档信息

文档格式
docx
文档大小
2.862 MB
文档页数
50 页
上传时间
2026-03-27 10:26:41

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专题 09 化学反应速率与化学平衡 01专题网络·思维脑图 02考情分析·解密高考 03高频考点·以考定法 考点一 化学反应速率及其影 考点二 化学平衡及其影响因 考点三 化学平衡常数及 响因素和相关计算 素 化学平衡相关计算 【高考解密】 【高考解密】 【高考解密】 命题点01 化学反应速率及相关计 命题点01 化学平衡状态及其判 命题点01 化学平衡常数 算 断 命题点02 化学平衡相关计 命题点02 外界条件对化学反应速 命题点02 影响化学平衡移动因 算 率的影响 素 命题点03 化学反应速率常数 命题点03 化学反应方向的调控 【技巧解密】 【技巧解密】 【技巧解密】 【考向预测】 【考向预测】 【考向预测】 04核心素养·微专题 微专题 图像、图表题的信息提取与应用考点 考查内容 考情预测 1、化学反应速率及相关计算 化学反应速率与化学平衡是高考的重点内 容,通常与理论综合题结合,以填空题的 化学反应速率及其影 2、外界条件对化学反应速率的影响 形式考查化学反应速率和化学平衡的相关 响因素和相关计算 3、化学反应速率常数 计算,结合图表、图像、实验等探究化学 反应速率和化学平衡的影响因素及实验设 计能力。难度一般中档偏上,在填空题中 的情境多侧重与生产实际的联系。预计今 1、化学平衡状态及其判断 后,高考对本专题的考查仍会以选择题和 化学平衡及其影响因 2、影响化学平衡移动因素 综合题为主,可能通过表格、图象、数据 素 的分析,进行化学反应速率计算的考查, 3、化学反应方向的调控 以选择题、填空题、图象或图表题形式考 查化学反应速率和化学平衡的影响因素, 考查平衡常数的表达式的书写及有关计 化学平衡常数及化学 1、化学平衡常数 算;还结合外界条件对化学平衡的影响, 平衡相关计算 考查化学平衡常数的影响因素及应用。侧 2、化学平衡相关计算 重考查考生分析问题能力,信息整合应用能力等,试题难度有逐渐加大的趋势。 考点一 化学反应速率及其影响因素和相关计算 命题点01 化学反应速率及相关计算 典例01(2022·辽宁卷)某温度下,在 恒容密闭容器中 发生反应2X(s) Y(g)+2Z(g),有 关数据如下: 时间段/ min 产物Z的平均生成速率/ mol·L-1·min-1 0~2 0.20 0~4 0.15 0~6 0.10 下列说法错误的是( ) A.1 min时,Z的浓度大于 B.2 min时,加入 ,此时 C.3 min时,Y的体积分数约为33.3% D.5 min时,X的物质的量为 典例02(2021·辽宁卷)某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时 间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大 B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大 C.条件①,反应速率为 D.条件②,降冰片烯起始浓度为 时,半衰期为 典例03(2021·浙江卷)一定温度下:在NO 的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应:2NO 2 5 2 5 4NO +O 。在不同时刻测量放出的O 体积,换算成NO 浓度如下表: 2 2 2 2 5 222 0 600 1200 1710 2820 x 0 c(N O)/(mol·L-1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 2 5 下列说法正确的是( ) A.600~1200 s,生成NO 的平均速率为5.0×10-4mol·L-1·s-1 2 B.反应2220 s时,放出的O 体积为11.8L(标准状况) 2 C.反应达到平衡时,v (N O)=2v (NO ) 正 2 5 逆 2 D.推测上表中的x为3930 命题点02 外界条件对化学反应速率的影响 典例01(2023·辽宁卷)一定条件下,酸性KMnO 溶液与HC O 发生反应,Mn (Ⅱ)起催化作用,过程 4 2 2 4 中不同价态含 粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是( )A.Mn (Ⅲ)不能氧化HC O 2 2 4 B.随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小 C.该条件下, (Ⅱ)和 (Ⅶ)不能大量共存 D.总反应为:2MnO -+5C O2-+16H+=2Mn2++10CO ↑+8H O 4 2 4 2 2 典例02(2022·广东卷)在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应 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, 内, 典例03(2022·河北卷)恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量X,发生反应的方程式为①X Y;②Y Z。反应①的速率 ,反应②的速率 ,式中 为速率常数。图 甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线,图乙为反应①和②的 曲线。下列说法错误的是 ( )A.随 的减小,反应①、②的速率均降低 B.体系中 C.欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间 D.温度低于T 时,总反应速率由反应②决定 1 命题点03 化学反应速率常数 典例01(2021·重庆卷)甲异腈(CHNC)在恒容密闭容器中发生异构化反应: CHNC(g) →CH CN(g),反 3 3 应过程中甲异腈浓度c随时间t的变化曲线如图所示(图中T为温度)。该反应的反应速率v与c的关系为 v=kc,k为速率常数(常温下为常数),a点和b点反应速率相等,即v(a)=v(b)。下列说法错误的是 A.bf段的平均反应速率为1.0 × 10 -4mol(L·min) B.a点反应物的活化分子数多于d点 C.T>T 1 2 D.3v(d)=2v(e)1.对化学反应速率计算公式的剖析 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,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。同一化学反应中用不同物质表示 的反应速率之比等于其化学计量数之比。 (4)对于可逆反应,反应进行的净速率是正、逆反应速率之差,当达到平衡时,净速率为零。 2.影响反应速率的因素 (1)内因 反应物本身的性质是主要因素,如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为v(Mg)>v(Al)。 (2)外因(只改变一个条件,其他条件不变) 3.理论解释——有效碰撞理论 (1)活化分子:能够发生有效碰撞的分子。 (2)活化能:如图 图中:E 为正反应的活化能,使用催化剂时的活化能为E,E 为逆反应的活化能,反应热为E-E。 1 3 2 1 2 (3)有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。 活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。4.分析有气体参与的化学反应的反应速率 (1)恒温时,压缩体积――→压强增大―→气体反应物浓度增大――→反应速率增大。 (2)恒温恒容时 ①充入气体反应物――→气体反应物浓度增大(压强也增大)――→反应速率增大。 ②充入“惰性”气体――→总压强增大―→气体反应物浓度未改变――→反应速率不变。 (3)恒温恒压时,充入“惰性”气体――→体积增大――→气体反应物浓度减小――→反 应速率减小。 5.外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的,但影响程度不一定相同。 (1)当增大反应物浓度时,v(正)瞬间增大,随后逐渐减小;v(逆)瞬间不变,随后逐渐增大;直至v(正)和 v(逆)相等时达到平衡。 (2)增大压强,气体分子数减小方向的反应速率变化程度大。 (3)对于反应前后气体分子数不变的反应,改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率。 (4)升高温度,v(正)和v(逆)都增大,但吸热反应方向的反应速率增大的程度大。 (5)使用催化剂,能同等程度地改变正、逆反应速率。 6.化学反应速率计算的常见错误 (1)不注意容器的容积。 (2)漏写单位或单位写错。 (3)忽略有效数字。 7.比较化学反应速率大小的注意事项 (1)看单位是否统一,若不统一,要换算成相同单位。 (2)比较不同时间段内的化学反应速率大小时,可先换算成用同一物质表示的反应速率,再比较数值的大小。 (3)比较化学反应速率与化学计量数的比值。例如,对于一般反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),比较不同时间 v(A) v(B) v(A) v(B) 段内 与 的大小,若 > ,则用A表示的反应速率比用B表示的大。要注意反应速 a b a b 率的单位要一致。 8.化学反应速率常数拓展 对于一个基元反应:αA+βD===γG+hH 其化学反应速率常数数学表达式为:v=kcα(A)cβ(D)上式中的k称为反应速率常数又称速率常数。 k的物理意义:在一定的条件下(温度、催化剂),反应物浓度为1 mol·L-1时的反应速率。k与反应物浓度无 关。 (1)反应不同,k值不同。 (2)同一反应,温度不同k值不同。 (3)同一反应,温度一定时,有无催化剂k也是不同的。 不同反应有不同的速率常数,速率常数与反应温度、反应介质(溶剂)、催化剂等有关,甚至会随反应器的 形状、性质而异。与浓度无关,但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。 考向01 化学反应速率及相关计算 1.(2023·辽宁·校联考三模)氨基甲酸铵( )主要用作磷化铝中间体,也用于医药。在T℃时, 将足量的 固体置于恒温恒容容器中,存在如下化学平衡: ,经t min达到平衡状态,平衡时体系的总浓度为 。下列 叙述正确的是 A.当混合气体的平均摩尔质量不变时,说明反应达到平衡状态 B.T℃时,向平衡体系中加入适量 , 增大 C.在0~t min时间段内,平均反应速率 D.向平衡体系中充入适量的 ,逆反应速率增大 2.(2023·河北唐山·统考三模)在2L恒容密闭容器中加入一定量A和B,发生反应 。 100℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化关系如图一所示。不同温度下平衡时C的体积分数与A、 B起始时的投料比的变化关系如图二所示。则下列结论正确的是A.100℃时前5min平均化学反应速率 B.100℃时达平衡的体系中充入少量C(g),达新平衡前v(逆)>v(正) C. D.某温度下平衡时B的转化率随起始 的增大而先增大后减小 3.(2023·广东佛山·统考二模)在催化剂作用下,向容积为1L的容器中加入1molX和3molY,发生反应: ,平衡时和反应10min时X的转化率 (X)随温度的变化分别如曲线I、Ⅱ所示。 下列说法错误的是 A.该反应 B.200℃时,前10min的平均反应速率 C.400℃时,反应的平衡常数K=2 D.bc段变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致 4.(2023·全国·模拟预测)在恒温恒容密闭容器中发生反应2H(g)+2NO(g) 2HO(g)+N (g),N 的瞬时 2 2 2 2 生成速率v=k·cm(H )·c2(NO)。控制NO起始浓度为0.5mol•L-1,N 的瞬时生成速率和H 起始浓度的关系如 2 2 2 图所示,下列说法正确的是A.该反应的速率常数k为15L2·mol-2•s-1 B.随着H 起始浓度增大,达平衡时N 的物质的量分数增大 2 2 C.反应达平衡后,H 和NO的浓度均增加一倍,则NO转化率减小 2 D.H 起始浓度为0.2mol•L-1,某时刻NO的浓度为0.4mol•L-1,则此时N 的瞬时生成速率为0.24mol•L-1 2 2 5.(2023·全国·模拟预测)T℃时,含等浓度 与 的溶液中发生反应: , 时刻,改变某一外界条件继续反应至 时刻,溶液 中 ( 、 )随时间的变化关系如图所示(已知:T℃时,该反应的化学平衡常数 ,忽 略水解)。下列说法正确的是 A.若 时未改变外界条件,则此时该反应未达到平衡状态 B.若 时反应达到平衡,则 时改变的条件可能为升温 C.若始终保持温度不变,则逆反应速率:D. 内 的平均反应速率为 考向02 外界条件对化学反应速率的影响 1.(2024·广东省新高三摸底联考)氨基甲酸铵HNCOONH 能用作磷化铝中间体,也能用于医药。在 时, 2 4 将足量的HNCOONH 固体置于真空恒容容器中,发生如下反应:HNCOONH (s) 2NH (g)+ 2 4 2 4 3 CO(g),经 达到平衡状态,平衡时体系的总浓度为c mol·L-1 。下列说法正确的是( ) 2 0 A.当混合气体平均摩尔质量不变时,说明反应达到平衡状态 B.向平衡体系加入适量HNCOONH ,c(CO)增大 2 4 2 C. 内,平均反应速率 为 D.向平衡体系中充入适量的CO,逆反应速率增大 2 2.选择不同的反应探究化学反应速率的影响因素,所用试剂不合理的是( ) a.CaCO +2H+=Ca2++CO ↑+H O (观察气泡产生的快慢) 3 2 2 b.SO2-+2H+=S↓+SO +H O (观察浑浊产生的快慢) 2 3 2 2 反应 影响因素 所用试剂 块状CaCO 、0.5 mol/L HCl 3 A a 接触面积 粉末状CaCO 、0.5 mol/L HCl 3 块状CaCO 、0.5 mol/L HCl 3 B a H+浓度 块状CaCO 、3.0 mol/LHCl 3 0.1 mol/L Na SO、稀HSO 2 2 3 2 4 C b H+浓度 0.1mol/L Na SO、浓HSO 2 2 3 2 4 0.1 mol/L Na SO、0.1 Na SO HSO 、冷水 2 2 3 2 2 3 2 4 D b 温度 0.1 mol/L Na SO、0.1 Na SO HSO 、热水 2 2 3 2 2 3 2 4 3.(2024·河北邢台五岳高三联考)三氯乙烯(C HCl )是某市地下水中有机污染物的主要成分,研究显示,在 2 3 该地下水中加入HO 可将其中的三氯乙烯除去,发生的反应如下:3HO+ C HCl =2H O+2CO↑+3HCl。 2 2 2 2 2 3 2 2 常温下,在某密闭容器中进行上述反应,测得c(H O)随时间的变化如表所示: 2 2 时间/min 0 2 4 6 8 … /(mol·L-1) 1.20 0.90 0.70 0.60 0.55 … 已知:在反应体系中加入Fe2+,可提高反应速率。下列说法错误的是( )A.Fe2+为该反应的催化剂 B.反应过程中可能产生O 2 C.HO 与CO 的空间结构相同 2 2 2 D.0~4 min内,v(H O)=0.125 mol·L-1·min-1 2 2 4.(2024·河南省普高联考高三测评)某研究性学习小组探究影响反应速率的因素及反应速率的大小,测得的 实验数据如表所示(忽略溶液体积变化),下列说法错误的是( ) 参加反应的物质 组号 反应温度/℃ Na 2 S 2 O 3 H 2 SO 4 H 2 O V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL ① 10 2 0.1 1 0.4 3 ② 30 2 0.1 2 0.2 2 ③ 30 1 0.2 2 0.1 3 ④ 30 1 0.1 2 0.1 3 A.实验①②探究温度对反应速率的影响 B.实验②④探究NaSO 浓度对反应速率的影响 2 2 3 C.四组实验中实验②的反应速率最大 D.实验③完全反应需要tmin,平均反应速率v(Na SO)= mol/(L•min) 2 2 3 5.(2024·广东湛江高三毕业班调研考试)我国科学家团队打通了温和条件下草酸二甲酯【(COOCH )】催化 3 2 加氢制乙二醇的技术难关,反应为(COOCH ) (g)+ 4H(g) HOCH CHOH (g)+ 2CHOH(g) ΔH。如 3 2 2 2 2 3 图所示,在恒容密闭容器中,反应温度为T 时,c(HOCH CHOH)和c(H)随时间t的变化分别为曲线I和Ⅱ, 1 2 2 2 反应温度为T 时,c(H)随时间t的变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是( ) 2 2 A.ΔH>0 B.a、b两时刻生成乙二醇的速率:v(a)=v(b)C.在T 温度下,反应在0~t 内的平均速率为 2 2 D.其他条件相同,在T 温度下,起始时向该容器中充入一定量的氮气,则反应达到平衡的时间小于t 1 1 考向03 化学反应速率常数 1.(2023·吉林长春·东北师大附中校考三模)反应 的速率方程为 (k为速率常数,其中 , A、R为常数, 为活化能,T为开氏温 度,其半衰期反应物消耗一半所需的时间)为0.8/k。改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示。下列 说法正确的是 / 0.25 0.5 1 0.5 1 / 0.05 0.05 0.1 0.1 0.2 v/ 1.6 3.2 3.2 A. B. C.升温、加入催化剂,缩小容积(加压),均能使k增大,导致反应的瞬时速率加快 D.在过量的B存在时,A剩余12.5%所需的时间是 2.(2024·河北·校联考模拟预测)在水溶液中进行的反应: ,已知该反应速率方程为 (k 为常数),为探究反应速率(v)与反应物浓度的关系,在20℃进行实验,所得的数据如下表: ① ② ③ ④ ⑤ 0.008 0.008 0.004 0.008 0.0080.001 0.001 0.001 0.002 0.001 0.10 0.20 0.20 0.10 0.40 v 1 下列结论正确的是 A.反应体系的三种物质中,H+(aq)的浓度对反应速率影响最大 B.速率常数 的数值为0.03 C.a、b、c的值分别为1、5、6 D.实验⑤中, 3.(2023上·北京东城·高三汇文中学校考期中)某温度时,两个恒容密闭容器中仅发生反应 , 。 实验测得: , , 、 为化学反应速率常数,只受温 度影响。 起始浓度( ) 平衡浓度( ) 容器编号 I 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.6 0.1 0 下列说法不正确的是 A.I中 的平衡转化率约为66.7% B.升高温度,该反应的化学平衡常数增大 C.Ⅱ中达到平衡状态时, D.该反应的化学平衡常数可表示为 4.(2023上·黑龙江哈尔滨·高三尚志市尚志中学校考期中)一定温度下,在恒容反应器中发生反应,化学反应速率 (k为化学反应速率常数,其数值 与温度有关)。实验测得该温度下反应物浓度与化学反应速率的关系如表所示: 0.01 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0.015 0.015 x 根据表中的测定结果,下列结论不正确的是 A.表中x的值为 B.化学反应速率 C.升高温度,各物质浓度不变,化学反应速率不变 D.催化剂影响k的大小 5.(2023·天津河北·统考一模)某温度时,两个恒容密闭容器中仅发生反应2NO (g) 2NO(g) +O (g) ΔH 2 2 > 0。实验测得:υ (NO )=k c2(NO ),υ (NO)=k c2(NO)·c(O),k 、k 为化学反⇌应速率常数,只受温 正 2 正 2 逆 逆 2 正 逆 度影响。 起始浓度(mol·L−1) 平衡浓度(mol·L−1) 容器 编号 c(NO ) c(NO) c(O) c(O) 2 2 2 Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.6 0.1 0 下列说法不正确的是 A.Ⅰ中NO 的平衡转化率约为66.7% 2 B.Ⅱ中达到平衡状态时,c(O)<0.2mol·L−1 2 C.该反应的化学平衡常数可表示为 D.升高温度,达到平衡状态时 Ⅰ中c(O)<0.2mol·L−1 2 考点二 化学平衡及其影响因素命题点01 化学平衡状态及其判断 典例01(2022·天津卷)向恒温恒容密闭容器中通入2mol 和1mol ,反应 达到平衡后,再通入一定量 ,达到新平衡时,下列有关判断错误的是 A. 的平衡浓度增大 B.反应平衡常数增大 C.正向反应速率增大 D. 的转化总量增大 典例02(2019·浙江卷)下列说法正确的是 A.H(g)+I(g) 2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变 2 2 B.C(s)+HO(g)⇌ H(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡 2 2 C.若压强不再随时⇌间变化能说明反应2A(?)+B(g) 2C(?)已达平衡,则A、C不能同时是气体 D.1 mol N 和3 mol H 反应达到平衡时H 转化率为⇌10%,放出的热量为Q;在相同温度和压强下,当2 2 2 2 1 mol NH 分解为N 和H 的转化率为10%时,吸收的热量为Q,Q 不等于Q 3 2 2 2 2 1 典例03(2018·浙江卷)反应N(g)+3H(g) 2NH (g)ΔH<0,若在恒压容器中发生,下列选项表明反应 2 2 3 一定已达平衡状态的是( ) A.容器内气体的密度不再变化 B.容器内压强保持不变 C.相同时间内,生成N-H键的数目与断开H-H键的数目相等 D.容器内气体的浓度之比c(N)∶c(H)∶c(NH )=1∶3∶2 2 2 3 命题点02 影响化学平衡移动因素 典例01(2023·广东卷)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应 。反应历程(下图)中,M为中间产物。 其它条件相同时,下列说法不正确的是A.使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行 B.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大 C.使用Ⅱ时,反应体系更快达到平衡 D.使用Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大 典例02(2022·广东卷)恒容密闭容器中, 在不同温度下达平 衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是 A.该反应的 B.a为 随温度的变化曲线 C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动 D.向平衡体系中加入 ,H 的平衡转化率增大 2 典例03(2021·辽宁卷)某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应 ,一 段时间后达到平衡。下列说法错误的是 A.升高温度,若 增大,则 B.加入一定量Z,达新平衡后 减小C.加入等物质的量的Y和Z,达新平衡后 增大 D.加入一定量氩气,平衡不移动 命题点03 化学反应方向的调控 典例 01(2022·浙江卷)AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)=An+(aq)+Bn- (aq),其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质,下列说法正确的是 A.ΔH和ΔS均大于零 B.ΔH和ΔS均小于零 C.ΔH可能大于零或小于零,ΔS大于零 D.ΔH和ΔS均可能大于零或小于零 典例02(2022·湖南卷·节选)(1)已知ΔG= ΔH-TΔS, 的值只决定于反应体系的始态和终态,忽略 、 随温度的变化。若ΔG<0,则该反应可以自发进行。根据下图判断:600℃时,下列反应不能自 发进行的是_______。 A.C(s)+O(g)=CO (g) 2 2 B.2C(s)+O(g)=2CO(g) 2 C.TiO (s)+2Cl(g)= TiCl (g)+O(g) 2 2 4 2 D.TiO (s)+C(s)+2Cl(g)= TiCl (g)+CO(g) 2 2 4 2 典例03(2021·海南卷)制备水煤气的反应 ,下列说法正确 的是 A.该反应 B.升高温度,反应速率增大C.恒温下,增大总压,HO(g)的平衡转化率不变 2 D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大 1.化学平衡状态判断的“两类标志”及“一角度” 判断化学反应是否达到化学平衡状态,关键是看给定条件下能否推出“变量”达到“不变”。常用到的判 断标志有: (1)绝对标志 (2)相对标志 ①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,对于反应前后气体分子数不变的反应 来说,不一定达到平衡;对于反应前后气体分子数不相等的反应来说,达到平衡; ②气体的密度()、气体的平均相对分子质量()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; ③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。 (3)一角度 从微观的角度分析,如反应N(g)+3H(g)2NH(g),下列各项均可说明该反应达到了平衡状态: 2 2 3 2.化学平衡移动判断的方法和规律 (1)通过比较化学平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。 ①外界条件改变对化学平衡的影响 a.若外界条件改变,引起v >v ,则化学平衡向正反应方向(或向右)移动; 正 逆 b.若外界条件改变,引起v K,平衡逆向移动; ②若Q=K,平衡不移动; ③若Q0的反应任何温度下都能自发进行; ②ΔH>0,ΔS<0的反应任何温度下都不能自发进行; ③ΔH和ΔS的作用相反,且相差不大时,温度对反应的方向起决定性作用。当ΔH<0,ΔS<0时低温下反应 能自发进行;当ΔH>0,ΔS>0时,高温下反应能自发进行。 说明:对于一个特定的气相反应,熵变的大小取决于反应前后的气体物质的化学计量数大小。 (每个考向5-8题,最新模拟题) 考向01 化学平衡状态及其判断1.(2023·贵州黔东南·统考一模)我国科学家研制钯催化剂高效选择性实现苯乙炔与氢气反应制备苯乙烯: (g,苯乙炔) (g,苯乙烯)。在恒温恒容条件下发生该反应,下列不能说明该反 应达到平衡状态的是 A.混合气体密度不随时间变化 B.混合气体平均摩尔质量不随时间变化 C.混合气体总压强不随时间变化 D.氢气消耗速率等于苯乙烯消耗速率 2.(2023·河北唐山·统考模拟预测)某温度下,在1L恒容密闭容器中2.0molX发生反应 ,有关数据如下: 时间段/min 产物Z的平均生成速率/mol·L-1·min-1 0-2 0.20 0-4 0.15 0-6 0.10 下列说法错误的是 A.1min时,Z的浓度大于0.20mol·L-1 B.3min时,Y的体积分数约为33.3% C.5min时,v (Z)>v (Z) 正 逆 D.体系压强不变时,反应达到平衡状态 3.(2023·河北保定·校联考三模)恒温密闭容器发生可逆反应:Z(?) +W(?) X(g)+Y(?) H,在t 1 时刻反应达到平衡,在t 时刻缩小容器体积,t 时刻再次达到平衡状态后不再改变条件。下列有△关说法中 2 3 不正确的是 A.该条件下,Z和W中的都不可能为气态 B.t~t 时间段与t 时刻后,两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量相等 1 2 3 C.若该反应△H<0,则该反应的平衡常数K随温度升高而减小D.若在该温度下此反应平衡常数表达式为K=c(X),则t~t 时间段与t 时刻后的X浓度不相等 1 2 3 4.(2022·广东广州·校考一模)研究发现,在牙膏中添加氟化物能起到预防龋齿的作用,这是因为氟离子 能与牙齿表面的釉质层{主要成分是羟基磷灰石[ ]}发生反应生成氟磷灰石: ,下列说法正确的是 A.该反应的平衡常数表达式为 B.常温下,氟磷灰石的 比羟基磷灰石的大 C.羟基磷灰石和氟磷灰石相比,羟基磷灰石更能够抵抗有机酸对牙齿的侵蚀 D.羟基磷灰石的溶解速率等于氟磷灰石的生成速率时,反应达到平衡 5.(2023·江苏徐州·统考三模)铁和钛是重要的金属材料,铁及其化合物在生活中常用于净水、制作颜料、 食品保鲜等。Ti-Fe合金是优良的储氢合金。一种利用钛铁矿( ,含 杂质)制备钛的工艺流程如 下。 下列关于 △H<0的说法正确的是 A.上述反应△S<0 B.上述反应平衡常数 C.及时分离 可加快反应达到平衡状态 D.上述反应中每生成1mol CO,转移电子的数目为 考向02 影响化学平衡移动因素1.(2023·海南省直辖县级单位·嘉积中学校联考二模)“绿水青山就是金山银山”,研究 、CO等大 气污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。已知反应 ,该反应达到平衡后,为同时提高反应速率和NO的转 化率,可采取的措施是 A.缩小容器的体积 B.改用高效催化剂 C.增加NO的浓度 D.升高温度 2.(2023·海南·校联考一模)利用CH 能消除有害气体NO,其反应原理为 4 ,一定温度下,该反应在密闭容器中达到平衡状态。 下列说法正确的是 A.加入催化剂,活化分子百分数不变 B.恒容下,再通入适量CH,CH 的平衡转化率减小 4 4 C.适当增大压强,化学平衡常数增大 D.升高温度,逆反应速率增大,正反应速率减小 3.(2023·河北秦皇岛·昌黎一中校考模拟预测)在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g) +yB(g) zC(g),平衡时测得A的浓度为0.50mol•L﹣1,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍, 再达平⇌衡时,测得A的浓度降低为0.30mol•L﹣1,下列有关判断正确的是 A.x+y0,ΔS<0的反应 4.(2023·全国·模拟预测)在合成氨工业中,原料气(N 、H 及少量CO、NH 的混合气)在进入合成塔前需 2 2 3 经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,其反应为[Cu(NH )]++CO+NH [Cu(NH )CO]+ H<0。下 3 2 3 3 3 列说法不正确的是 △ A.上述反应属于氧化还原反应 B.上述反应△S<0 C.铜氨液处理过程中Cu+的配位数增多 D.低温高压有利于铜氨液吸收CO 5.(2023·天津·校联考一模)对于可逆反应 ,下列说法错误的是 A.当 时,该反应达到平衡状态B.该反应在一定条件下能自发进行,则 C.恒温恒容条件下,若混合气体的颜色保持不变,则该反应达到平衡状态 D.恒温恒容条件下,达平衡状态后,再充入一定量的 , 转化率将减小 考点三 化学平衡常数及化学平衡相关计算 (解密高考命题点,每个命题点下面2-3道高考真题,近三年) 命题点01 化学平衡常数 典例01(2023·重庆卷)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应: 反应Ⅰ: 反应Ⅱ: 在恒容条件下,按 投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所 示。下列说法正确的是 A.反应Ⅰ的 ,反应Ⅱ的 B. 点反应Ⅰ的平衡常数 C. 点 的压强是 的3倍 D.若按 投料,则曲线之间交点位置不变典例02(2022·江苏卷)用尿素水解生成的 催化还原 ,是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反 应为 ,下列说法正确的是 A.上述反应 B.上述反应平衡常数 C.上述反应中消耗 ,转移电子的数目为 D.实际应用中,加入尿素的量越多,柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小 典例03(2021·江苏卷)N 是合成氨工业的重要原料,NH 不仅可制造化肥,还能通过催化氧化生产 2 3 HNO;HNO 能溶解Cu、Ag等金属,也能与许多有机化合物发生反应;在高温或放电条件下,N 与O 反 3 3 2 2 应生成NO,NO进一步氧化生成NO 。2NO(g)+O (g)=2NO (g) ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NO 和 2 2 2 x 水体中过量的NH 、NO 均是污染物。通过催化还原的方法,可将烟气和机动车尾气中的NO转化为 N,也可将水体中的NO -转化为N。对于反应2NO(g)+O (g) 2NO (g),下列说法正确的是 2 3 2 2 2 A.该反应的ΔH<0,ΔS<0 B.反应的平衡常数可表示为K= C.使用高效催化剂能降低反应的焓变 D.其他条件相同,增大 ,NO的转化率下降 命题点02 化学平衡相关计算 典例01(2023·湖北卷)两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p 和p。 1 2 反应1:NH HCO (s) NH (g)+HO(g)+CO(g) p=3.6×104Pa 4 3 3 2 2 1 反应2:2NaHCO (s) NaCO(s)+HO(g)+CO(g) p=4×103Pa 3 2 3 2 2 2 该温度下,刚性密闭容器中放入NH HCO 和NaCO 固体,平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错 4 3 2 3误的是 A.反应2的平衡常数为4×106Pa2 B.通入NH ,再次平衡后,总压强增大 3 C.平衡后总压强为4.36×105Pa D.缩小体积,再次平衡后总压强不变 典例02(2021·浙江卷)一定温度下:在 的四氯化碳溶液( )中发生分解反应: 。在不同时刻测量放出的 体积,换算成 浓度如下表: 0 600 1200 1710 2220 2820 x 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 下列说法正确的是 A. ,生成 的平均速率为 B.反应 时,放出的 体积为 (标准状况) C.反应达到平衡时, D.推测上表中的x为3930 典例03(2020·浙江卷)一定温度下,在2 L的恒容密闭容器中发生反应:A(g)+2B(g) 3C(g)反应过程 中的部分数据如下表所示: 物质的量(n/mol) 时间(t/min) n(A) n(B) n(C) 0 2.0 2.4 0 5 0.9 10 1.6 15 1.6 下列说法正确的是 A.0~5 min用A表示的平均反应速率为0. 09 mol·L-1·min-1 B.该反应在10 min后才达到平衡C.平衡状态时,c(C)=0.6 mol·L-1 D.物质B的平衡转化率为20% 1.化学平衡常数的全面突破 (1)化学平衡常数的意义 ①化学平衡常数可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。虽然转化率也能表示反应进行的程度,但转化率不仅与温度有关,而且与起始条件有关。 ②K的大小只与温度有关,与反应物或生成物的起始浓度的大小无关。 (2)化学平衡常数的两个应用 ①判断反应进行的方向 若任意状态下的生成物与反应物的浓度幂之积的比值为Q,则Q>K,反应向逆反应方向进行; c c Q=K,反应处于平衡状态; c Q0)。某科研小组研究: 2 2 3 在其他条件不变的情况下,改变起始时氢气的物质的量对合成NH 反应的影响。实验结果如图所示:(图中 3 T表示温度,n表示起始时H 物质的量)。下列说法错误的是 2 A.由图可知,T>T 1 2 B.a、b、c三点中,b点时H 的转化率最大 2 C.a、b、c三点的平衡常数K值相等,c点化学反应速率最快 D.若容器容积为2 L,b点对应的n=0.15 mol,测得平衡时H、N 的转化率均为60%,则平衡时N 的物 2 2 2 质的量浓度为0.01mol·L-1微专题 图像、图表题的信息提取与应用 命题点01 “图像型”化学反应速率与平衡信息提取与应用 典例01(2023·湖南卷)向一恒容密闭容器中加入 和一定量的 ,发生反应: 。 的平衡转化率按不同投料比 随温度的变化曲线 如图所示。下列说法错误的是 A. B.反应速率: C.点a、b、c对应的平衡常数: D.反应温度为 ,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态 典例02(2022·浙江卷)在恒温恒容条件下,发生反应A(s)+2B(g) 3X(g),c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是 A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率 B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率 C.在不同时刻都存在关系:2v(B)=3v(X) D.维持温度、容积、反应物起始的量不变,向反应体系中加入催化剂,c(B)随时间变化关系如图中曲线 乙所示 典例03(2021·河北卷)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v=kc2(M),反应②的速率可表示为v=kc2(M) (k 、 1 1 2 2 1 k 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 2 A.0~30min时间段内,Y的平均反应速率为6.67×10-8mol•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 命题点02 “表格型”化学反应速率与平衡信息提取与应用 典例01(2022·辽宁卷)某温度下,在 恒容密闭容器中 发生反应 ,有关数据如下: 时间段/ 产物Z的平均生成速率/ 0~2 0.20 0~4 0.15 0~6 0.10 下列说法错误的是 A. 时,Z的浓度大于 B. 时,加入 ,此时 C. 时,Y的体积分数约为33.3% D. 时,X的物质的量为 典例02(2022·浙江卷)恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应: ,测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化,如下表所示,下 列说法不正确的是 A.实验①, , B.实验②, 时处于平衡状态, C.相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大 D.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大 典例03(2021·浙江卷)取50 mL过氧化氢水溶液,在少量I- 存在下分解:2HO=2H O+O↑。在一定温 2 2 2 2 度下,测得O 的放出量,转换成HO 浓度(c)如下表: 2 2 2t/min 0 20 40 60 80 c/(mol·L-1) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050 下列说法不正确的是 A.反应20min时,测得O 体积为224mL(标准状况) 2 B.20~40min,消耗HO 的平均速率为0.010mol·L-1·min-1 2 2 C.第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率 D.HO 分解酶或Fe O 代替I-也可以催化HO 分解 2 2 2 3 2 2 一、化学平衡图像题的特点: 1.化学平衡图像题,一是以时间为自变量(横坐标)的图像;二是以压强或温度为自变量(横坐标)的图 像;三是以投料量或投料比为自变量(横坐标)的图像,变量(纵坐标)可以是①速率②某种物质的浓度、 含量或物质的量③某反应物的转化率④某生成物的产率。 2.从知识载体角度看,其一判断化学平衡特征;其二应用勒夏特列原理分析平衡移动过程;其三逆向思维 根据图像判断可逆反应的有关特征;其四综合运用速率与平衡知识进行有关计算。 二、化学平衡图象的种类 1、经典图像的分类 (1)化学反应速率图像[反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH>0] 反应速率 时间(v t)图像中,在平衡后的某时刻t 改变某一条件后,v(正)与v(逆)的变化有两种情况: 1 ①v(正)、v(逆)同时突变 ②v(正)、v(逆)之一渐变(2)化学平衡图像[反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),m+n>p+q ΔH>0] ①速率 时间图像: t 时增大反应物的浓度,正反应速率瞬间增大,然后逐渐减小,而逆反应速率从 t 开始逐渐增大;t 时升高 1 1 2 温度,对任何反应,升高温度,正反应和逆反应速率均增大;t 时减小压强,容器容积增大,浓度变小, 3 正反应速率和逆反应速率均减小;t 时加催化剂,正反应速率和逆反应速率均增大。 4 ②转化率(或含量) 时间图像: 已知不同温度或压强下,反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线,推断温度的高低及反应的 热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。[以反应aA(g)+bB(g) cC(g)中反应物的转 化率α 为例说明] A 图甲表示压强对反应物转化率的影响,对于反应后气体体积减小的反应,压强越大,反应物的转化率 越大;图乙表示温度对反应物转化率的影响,对于吸热反应,温度越高,反应物的转化率越大;图丙表示 催化剂对反应物转化率的影响,催化剂只能改变化学反应速率,不能改变反应物的转化率。 解答这类图像题时应注意以下两点: 1)“先拐先平,数值大”原则 分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。a.若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短,如甲中T>T。 2 1 b.若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短,如乙中p>p。 1 2 c.若是使用催化剂引起,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短,如丙中a使用催化剂。 2)正确掌握图像中反应规律的判断方法 a.图甲中,T>T,升高温度,α 降低,平衡逆移,则正反应为放热反应。 2 1 A b.图乙中,p>p,增大压强,α 升高,平衡正移,则正反应为气体体积缩小的反应。 1 2 A c.若纵坐标表示A的百分含量,则甲中正反应为吸热反应,乙中正反应为气体体积增大的反应。 ③恒压(温)线: 已知不同温度下的转化率-压强图像或不同压强下的转化率-温度图像,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。[以反应aA(g)+bB(g) cC(g)中反应物的转化率α 为例说明] A 分析时可沿横轴做一条平行于纵轴的虚线,即为等压线或等温线,然后分析另一条件变化对该反应的影响。 解答这类图像题时应遵循的原理——“定一议二”原则: 1)可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率变化来判断平衡移动的方向,从而确定反应方程式 中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如甲中任取一条温度曲线研究,压强增大,α 增大, A 平衡正移,正反应为气体体积 减小 的反应;乙中任取横坐标一点作横坐标垂直线,也能得出结论。 2)可通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应的热 效应。如利用上述分析方法,在甲中作垂直线,乙中任取一曲线,即能分析出正反应为 放 热反应。 ④速率-压强(或温度)图像 特点:曲线的意义是外界条件(温度、压强)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是平 衡状态,压强增大(或温度升高)后正反应速率增大得快,平衡正向移动。 (3)“点-线-面”三维度分析几种特殊图像1)对于化学反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),M点前,表示化学反应从反应物开始,则 v >v ;M 正 逆 点为刚达到的平衡点。M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A%增大(C%减小),平衡逆向移动,ΔH <0。 [来源:学&科&网Z&X&X&K] 2)对于化学反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),L线上所有的点都是平衡点。 左上方(E点),A%大于此压强时平衡体系中的A%,E点必须向正反应方向移动才能达到平衡状态, 所以E点v >v ;则右下方(F点)v <v 。 正 逆 正 逆 2、创新型图像: 新型图像往往根据实际工业生产,结合图像,分析投料比、转化率、产率的变化。此类题目信息量较 大,能充分考查学生读图、提取信息、解决问题的能力,在新课标高考中受到命题者的青睐。因为涉及到 工业生产问题。一般纵轴为产率(转化率),横轴为影响平衡速率的外界因素如温度、压强、投料比等单一 因素,或多因素组合,考查实际工业生产中适宜条件的选择。解题时除通过图像获取有用信息和对获取的 信息进行加工处理外,还要注意以下4点: (1)曲线上的每个点是否都达到平衡 往往需要通过曲线的升降趋势或斜率变化来判断,如果还未达到平衡则不能使用平衡移动原理,只有 达到平衡以后的点才能应用平衡移动原理。 如图中虚线表示单位时间内A的产率随温度的升高先增大后减小,先增大的原因是 P点之前反应尚未 达到平衡,随温度的升高,反应速率增大,故单位时间内A的产率增大。 (2)催化剂的活性是否受温度的影响 不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同。一般来说,催化剂的活性在一定温度下最高,低 于或高于这个温度都会下降。如图,250~300 ℃时,温度升高而B的生成速率降低的原因是温度超过250 ℃时,催化剂的催化效率降低。 (3)不同的投料比会对产率造成影响 可以采用定一议二的方法,根据相同投料比下温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改 变投料比时平衡移动的方向进行判断,确定反应的吸放热或系数和的大小。 如图,对于反应2CO(g)+6H(g) CHOCH (g)+3HO(g)。 2 2 3 3 2 当投料比一定时,温度越高,CO 的转化率越低,所以升温,平衡左移,正反应为放热反应。若温度 2 不变,提高投料比[n(H )/n(CO)],则提高了二氧化碳的转化率。 2 2 (4)考虑副反应的干扰或影响 往往试题会有一定的信息提示,尤其温度的改变影响较大。 三、思维建模: 四、化学平衡图像题解答步骤 第一步,看反应,找特点:即分析可逆反应化学方程式,观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反 应是气体分子数增大的反应,还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应,还是吸热反应) 等。第二步,析图像,得信息:即识别图像类型,横坐标和纵坐标的含义、线和点(平台、折线、拐点等)的 关系。利用规律“先拐先平,数值大”判断,即曲线先出现拐点,先达到平衡,其温度、压强越大。 第三步:理信息,找思路:联想化学反应速率、化学平衡移动原理,特别是影响因素及使用前提条件等。 第四步:巧整合,得解答:图表与原理整合,逐项分析图表,重点看图表是否符合可逆反应的特点、化 学反应速率和化学平衡原理。 考向01 “图像型”化学反应速率与平衡信息提取与应用 1.(2023·河北保定·校联考三模)CO 催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术,该过程主要发 2 生下列反应: 反应①:CO(g)+3H(g)=CH OH(g)+H O(g) ΔH=-49.5kJ•mol-1 2 2 3 2 反应②:CO(g)+H(g)=CO(g)+HO(g) ΔH=41.2kJ•mol-1 2 2 2 在0.5MPa条件下,将n(CO)∶n(H )为1∶3的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器,实验测得 2 2 CO 的转化率、CHOH的选择性[ ×100%]与温度的关系如图所示。下列有关说法不正确的是 2 3 A.图中曲线①表示CHOH的选择性随温度的变化 3 B.一定温度下,增大起始n(CO)∶n(H )的比值,可提高H 的平衡转化率 2 2 2 C.升高温度时,CO的选择性升高 D.一定温度下,选用高效催化剂可提高CHOH的平衡产率 3 2.(2023·湖南衡阳·校联考三模)已知 催化加氢合成乙醇的反应原理为。设 为起始时的投料比,即 。 的平衡转化 率与压强、温度和投料比的关系如图所示,下列有关说法错误的是 A.图1中投料比相同,温度从高到低的顺序为 B.图2中投料比由大到小的顺序为 C.若图1中投料比 ,a点时乙醇的分压为 D.若图2中投料比 ,随着温度的升高,该平衡体系中 的百分含量逐渐减小 3.(2022·浙江绍兴·校联考模拟预测)常温下某同学将一定量的 充入注射器中后封口,测得拉伸和压 缩注射器的活塞过程中气体透光率随时间的变化如图所示(已知气体颜色越深,透光率越小; )。下列说法正确的是 A. 点操作为压缩针管,因此 B. 点的操作为拉伸注射器到任意位置 C. 点平均相对分子质量与 点相等D.若注射器绝热, 4.(2023·全国·统考模拟预测)在恒容绝热的密闭容器中,按物质的量之比为1:2充入X和Y,发生反 应X(s)+2Y(g) 2Z(g)+W(g),测得体系温度与反应时间的关系如图所示,30min时测得Y的体积分数为 25%。下列说法正确的是 A.该反应的逆反应为放热反应 B.达平衡后,K=2(K 为以气体体积分数表示的平衡常数) v v C.加入催化剂不影响X的平衡转化率,会提高Y的平衡转化率 D.平衡常数不变时达到了反应的限度 5.(2023·湖北黄冈·黄冈中学校考二模)T℃时,向容积为 的刚性容器中充入 和一定量的 发生反应: ,达到平衡时, 的分压(分压=总压×物质的量分 数)与起始 的关系如图所示。已知:初始加入 时,容器内气体的总压强为 。下列 说法正确的是 A. 时反应到达c点, B.随 增大, 的百分含量不断增大C.b点时反应的平衡常数 D.c点时,再加入 和 ,使二者分压均增大 ,平衡正向移动 考向02 “表格型”化学反应速率与平衡信息提取与应用 1.(2023·浙江·校联考模拟预测)甲胺( )是合成太阳能敏化剂的原料。一定温度下,在三个体积均 为2.0L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应 ,测得有关实验数据如下: 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol 温 容器编号 度/K Ⅰ 530 0.40 0.40 0 0 0.30 Ⅱ 530 0.80 0.80 0 0 Ⅲ 500 0 0 0.20 0.20 0.16 下列说法正确的是 A.正反应的平衡常数 B.达到平衡时,体系中 关系: C.达到平衡时,转化率: D.向容器Ⅲ中加入高效催化剂,能增大反应活化能,提高反应转化率 2.(2023·河北邯郸·统考一模)一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中通入一定量NO,发生反应 2 4 NO(g) 2NO (g) H>0,反应起始时容器内气体的总压强为p,体系中各组分的物质的量随时间(t)的 2 4 2 变化如表。 △ t/s 0 20 40 60 80 n(N O)/mol 0.100 0.062 0.048 0.040 0.040 2 4 n(NO )/mol 0 0.076 0.104 0.120 0.120 2下列说法正确的是 A.20~60s内,NO 的平均反应速率υ=1.1×10−3 mol∙L−1∙s−1 2 B.NO 的平衡转化率为40% 2 4 C.该温度下,反应的压强平衡常数K= p p D.80s时,再充入0.03molNO 、0.01molNO,平衡逆向移动 2 2 4 3.(2023·北京东城·统考一模)某温度下,H(g)+I (g) 2HI(g)的平衡常数K=4。该温度下,在甲、乙、 2 2 丙、丁4个相同的恒容密闭容器中进行该反应,起始浓度如表所示。 甲 乙 丙 丁 c(H )/(mol•L-1) 0.01 0.02 0.01 0.02 2 c(I)/(mol•L-1) 0.01 0.01 0.01 0.01 2 c(HI)/(mol•L-1) 0 0 0.02 0.02 下列判断不正确的是 A.化学反应速率:乙>甲 B.平衡时,甲中I 的转化率为50% 2 C.平衡时,丙中c(I)=0.01mol•L-1 D.平衡时,乙和丁中 相等 2 4.(2023·上海奉贤·统考二模)向一容积可变密闭容器中充入等物质的量的A、B,发生反应:2A(g) +2B(g) 3C(s)+4D(g)在不同压强下,该反应平衡常数随温度变化如下表所示。下列判断正确的是 1.0 1.5 2.0 300 a b 16 516 c 64 d 800 160 f g A.g>f B.正反应是放热反应 C.2.0MPa、800℃时,A的转化率最小 D.1.5MPa、300℃时,B的转化率为50%5.(2023·上海静安·统考二模)已知:H(g)+I (g) 2HI(g)+Q(Q>0)。现将三份物质的量相同的H(g)和 2 2 2 I(g) 分别投入三个恒容密闭容器中,平衡前后容器的温度无变化。相关数据见下表。 2 容器 容器 容器 1 2 3 容器体积(mL) 200 100 200 反应温度(°C) 400 400 500 平衡常数 K K K 1 2 3 HI的平衡浓度 c c c (molL-1) 1 2 3 ⋅ 达平衡的时间(s) t t t 1 2 3 H 的平衡转化率 α α α 2 1 2 3 下列说法错误的是 A.c t C.K = K