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专题十二 化学反应速率与化学平衡
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)＝＝。
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
＞，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”――→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”――→体积增大――→物质浓度减小(活化分子浓度减小)――→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：
t/'min 0 100 150 250 420 540 580 900
p/kPa 12.1 13.3 13.9 15.l 17.14 18.58 19.06 a
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1molX和3molY，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
时间/min
0 30 60
M 0.500 0.300 0.200
Z 0 0.125 x
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Q 与K关系判断：若Q＝K，反应处于平衡状态。
c c
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 >v ，则平衡向正反应方向移动；反之向逆反应方向移动。
正 逆
(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(Q)规则判断：若某温度下Q＜K，反应向正反应方向进行；Q＞K，反应向逆反应方向进行。
c c c
【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）NH、NO 常用作火箭发射的推进剂。推进剂发生反应：
2 4 2 4
。下列有关说法错误的是
A．反应每生成0.3 mol N，转移电子的数目为
2
B．充有NO 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
2 4
色变浅
C．碱性NH－空气燃料电池工作时，正极电极反应式为O+4e-+2H O=4OH-
2 4 2 2
D．NH 的电子式为
2 4
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＝。另可用压强平衡常数表示：
K ＝[p(C)为平衡时气体C的分压]
p
(3)依据化学方程式计算平衡常数
①同一可逆反应中，K ·K ＝1；
正 逆
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′＝。
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＝×100%
产物的产率＝×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1molX(g)和
2molY(g)，发生反应：X(g)+mY(g) 3Z(g) H<0，当反应达到平衡时，测得X、Y、Z的体积分数分
△
别为30%、60%和10%。下列说法正确的是
A．反应起始的总压强与反应达到平衡时的总压强之比为2：3
B．该反应达到平衡后，若再充入0.3molX和0.3molZ，则此时的反应速率：v >v
正 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)=1mol·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：H(g)＋
2
CO(g) HO(g)＋CO(g)，K=2.25。物质的起始浓度如下表：
2 2
⇌ 起始浓度(mol·L-1)
容器编号
H CO HO CO
2 2 2
① 0.1 0.1 0 0
② 0.2 0.1 0.2 0.1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(CO)=0.04mol·L-1
2
C．①、②均达平衡时，各组分浓度相同 D．①中H 的平衡转化率为40%
2
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 ；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
逆
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 ＞v ；则L线的右下
正 逆
方(F点)，v ＜v 。
正 逆
【跟踪训练】1．（2022秋·湖北·高二校联考期末）用活性炭还原NO 可防止空气污染，其反应原理为
2
2C(s)+2NO (g) N(g)+2CO (g)。在恒温的密闭容器中加入1 mol NO (g)和足量活性炭发生上述反应，测得
2 2 2 2
平衡时NO (g)和CO(g)的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示(K 为以分压表示的平衡常数，分压 总
2 2 p
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：K (a)=K (c)
p p
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NO 的转化率最低
2
D．该温度下，c点的K =4 MPa
p
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)乙>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<甲
5．（2022秋·北京石景山·高三统考期末）甲烷催化氧化为合成气的主反应为：
。 转化率、 选择性 和 选择性
随温度变化如图所示。下列说法不正确的是
A． 时，副反应① 进行程度很小
B．对比图中 和 的选择性，推测可能存在副反应②
C． 转化率随温度升高而增大，可以用勒夏特列原理解释
D．增大压强使容器容积减小，可使单位体积内活化分子数增多，化学反应速率增大
6．（2023秋·湖南长沙·高三统考期末）一定温度和压强下，在两个容积均为1L的密闭容器中，充入一定量的A和B，发生反应： 。相关反应数据如下表所示(已知在 、 下，A、B、
C、D都是气态)
容器编
压强 温度 起始物质的量/mol 10s时物质的量/mol
号
A B C
Ⅰ 0.2 0.2 0.05
Ⅱ 0.2 0.2 0.05
Ⅲ 0.2 0.2 0.05
下列说法正确的是A．该反应的
B．在容器Ⅲ中，A、B中至少有一种呈非气态
C．10s时，容器Ⅱ中的反应一定处于平衡状态
D．若起始时，向容器II中充入 、 、 和 ，反应将向正反应方向进行
7．（2023秋·河南驻马店·高三河南省上蔡第一高级中学统考期末）T℃时，含等浓度的 与
的混合溶液中发生反应 ， 时刻，改变某
一外界条件继续反应至 时刻，溶液中 和 随时间的变化关系如图所示。下列说法正
确的是已知：T℃时，该反应的化学平衡常数K=1。
A．若 时刻未改变外界条件，则此时该反应处于平衡状态
B．若 时刻反应达到平衡，则 时刻改变的条件可能为升温
C．若始终保持温度不变，则平均反应速率： ( 表示0~ s内 的平均反应速率， 表示0~ s
内 的平均反应速率)
D． 内 的平均反应速率为
