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高考解密07 化学反应速率与化学平衡
考点热度 ★★★★★
考点1、考查化学反应速率及其影响因素和相关计算
1.(2022·浙江·统考高考真题)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
考点2、考查化学平衡及其影响因素和相关计算
2.(2022·辽宁·统考高考真题)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 0.200~4 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
考点3、考查化学平衡常数及有关计算
3.(2022·湖南·高考真题)向体积均为1L的两恒容容器中分别充入 和 发生反应:
,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所
示。下列说法正确的是
A. B.气体的总物质的量:
C.a点平衡常数: D.反应速率:
考点4、考查图像、图表题的信息提取与应用
4.(2022·河北·高考真题)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①
;② 。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 时,总反应速率由反应②决定
1、对点核心素养
(1)变化观念与平衡思想:认识化学反应是有快慢和限度的,能多角度、动态地分析外因对化学反应速率
和化学平衡状态的影响,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:通过对化学反应速率和化学平衡的深刻讨论,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)科学探究与创新能力:通过探究外界条件(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并设计实验验证。
(4)科学态度与社会责任:能针对具体反应选择合适的条件,能对与化学有关的社会热点问题做出正确的
价值判断。
2、对点命题分析
本讲内容是高考的重点内容,通常与理论综合题结合,以填空题的形式考查化学反应速率和化学平衡
的简单计算,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。预计今后,可能通过表格、图象、数据的分析,
进行化学反应速率计算的考查,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算;还结合外界条件对化学平衡的影响,考查化学平衡常
数的影响因素及应用。
核心考点一 化学反应速率及其影响因素
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。
核心考点二 化学平衡状态与化学反应进行的方向
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 <v ,则化学平衡向逆反应方向(或向左)移动;
正 逆
c.若外界条件改变,虽能引起v 和v 变化,但变化后新的v′ 和v′ 仍保持相等,则化学平衡没有发
正 逆 正 逆
生移动。
②常见外界条件的变化对正、逆反应速率的影响规律
a.增大反应物浓度的瞬间,v 变大,v 不变;减小反应物浓度的瞬间,v 变小,v 不变;增大生成物
正 逆 正 逆
浓度的瞬间,v 不变,v 变大;减小生成物浓度的瞬间,v 不变,v 变小;
正 逆 正 逆
b.压强的变化对气体分子数较大的一边反应速率影响较大;
c.温度的变化对吸热反应速率影响较大;
d.催化剂对正、逆反应速率影响相同。
(2)通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。
①若Q>K,平衡逆向移动;
②若Q=K,平衡不移动;③若Q<K,平衡正向移动。
(3)外界条件对平衡移动影响的规律——勒夏特列原理
①温度的影响:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;降低温度,化学平衡向放热反应方向移动;
②浓度的影响:增大反应物浓度或减小生成物浓度,化学平衡向正反应方向移动;减小反应物浓度或增大
生成物浓度,化学平衡向逆反应方向移动;
③压强的影响:增大压强会使平衡向着气体体积减小的方向移动;减小压强会使平衡向着气体体积增大的
方向移动。
3.化学反应方向
(1)判据
(2)一般规律:
①ΔH<0,ΔS>0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。
核心考点三 化学平衡常数及其影响因素和相关计算
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
Q<K,反应向正反应方向进行。
c
②判断反应的热效应
若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;
若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
(3)在使用化学平衡常数时应注意
①不要把反应体系中固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式中,但非水溶液中,若有水参加或生成,则此时水的浓度不可视为常数,应写进平衡常数表达式中。
②同一化学反应,化学反应方程式写法不同,其平衡常数表达式及数值亦不同。因此书写平衡常数表达式
及数值时,要与化学反应方程式相对应,否则就没有意义。
2.等效平衡思想是解决化学平衡类试题最常用的思维方法
(1)恒温、恒容条件下的等效平衡
对反应前后气体分子数改变的可逆反应,改变起始加入量时,“一边倒”(即通过可逆反应的化学计量数
比换算成方程式同一半边的物质的物质的量)后与原起始加入量相同,则为等效平衡,平衡时各物质的百
分含量相同。
对反应前后气体分子数不变的可逆反应,改变起始加入量时,“一边倒”后,投料时各物质的物质的量之
比与原起始加入量的比值相同,则为等效平衡,平衡时各物质百分含量相同。
(2)恒温、恒压条件下的等效平衡
如果反应在恒温、恒压下进行,改变起始加入量时,只要通过可逆反应的化学计量数比换算成反应物(或
生成物),各物质的物质的量之比与原起始加入量的比值相同,则为等效平衡,平衡时各物质的百分含量
相同。
3、有关化学平衡的计算——三段式计算模式
1)分析三个量:起始量、变化量、平衡量。
2)明确三个关系
(1)对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量。
(2)对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量。
(3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
3)计算方法:三段式法
化学平衡计算模式:对以下反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量浓度分别为a
mol/L、b mol/L,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol/L。
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
起始量(mol/L) a b 0 0
变化量(mol/L) mx nx px qx
平衡量(mol/L) a-mx b-nx px qx
(1)平衡常数:K=。
(2)转化率=×100%,如α(A) =×100%。
平
(3)百分含量:φ(A)=×100%。
(4)平衡前后的压强之比:
=。
(5)平均摩尔质量:M= g/mol。
名师助学:有关化学平衡计算的注意事项
(1)注意反应物和生成物的浓度关系
反应物:c(平)=c(始)-c(变);
生成物:c(平)=c(始)+c(变)。
(2)利用ρ =和M=计算时要注意m 应为气体的总质量,V应为反应容器的体积,n 应为气体的总物质
混 r 总 总的量。
(3)起始浓度、平衡浓度不一定符合化学计量数之比,但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的,故
各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比,这是计算的关键。
(4)凡是气体的压强变化、密度变化均必须转化为物质的量的变化或气体的体积变化才能进行相关计算。
4)计算K 的思路和方法
p
计算平衡常K 的思路和方法与计算浓度平衡常数K完全相同,关键是由平衡时气体的总物质的量和各气体
p
的物质的量确定各气体的物质的量分数,再由总压强和物质的量分数确定各气体的分压,最后由分压计算
K。计算压强平衡常数K 的有效方法仍是列“三段式”和“分三步”。
p p
列“三段式”——列出起饴量、转化量、平衡量,一般应列物质的量。
“分三步”———第一步,得出各物质的平衡量;第二步,计算各气体的体积分数(物质的量分数)和分
压;第三步,代入K 的表达式中进行计算。
p
注:(1)计算中常需运用阿伏加德罗定律的推论——恒温恒容条件下,压强之比等于物质的量之比:p :
始
p =n :n (比如平衡时比起始时压强增大了20%,则平衡时气体总物质的量变为起始时的1.2倍);恒
平 始 平
温恒压条件下,体积比等于物质的量之比:V始:V平=n始:n平;恒温恒压条件下,密案度比等于体积的
5
反比、物质的量的反比:ρ :ρ =n :n (比如,平衡时气体密度变为起始时的 则平衡时混合气体
始 平 平 始 6
6
的平均摩尔质量是起始时混合气体的物质的量是起始时混合气体的 。
5
(2)混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和。
核心考点四 化学反应速率及化学平衡图象
1、速率、平衡图象种类
1)常见基本图像[以反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)为例,已知该反应ΔH>0,m+n>p+q]
(1)速率曲线图:
(2)转化率曲线图:2)几种特殊的图像
(1)对于化学反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),如下图甲、乙,M点之前,表示从反应物开始,v(正)>v(逆);M
点为达到平衡;M点之后为平衡受温度的影响情况,即升温时A的百分含量增加、C的百分含量减少,平衡左
移,故正反应的ΔH<0。
(2)对于化学反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),如上图丙,l曲线上所有的点都是平衡点。l曲线的左上方(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点时v(正)>v(逆);则l曲线的右下方(F
点)v(正)<v(逆)。
2、速率、平衡图像题的分析方法
(1)认清坐标系,弄清纵、横坐标所代表的意义,并与有关原理相结合。
(2)看清起点,分清反应物、生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,一般生成物多数以原
点为起点。
(3)看清曲线的变化趋势,注意渐变和突变,分清正、逆反应曲线,从而判断反应特点。
(4)注意终点。例如,在浓度—时间图像上,一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量,并结
合有关原理进行推理判断。
(5)图像中先拐先平数值大。例如,在转化率—时间图像上,先出现拐点的曲线先达到平衡,此时逆向推
理可得该曲线对应的温度高、浓度大或压强大。
(6)定一议二原则。当图像中有三个量时,先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。
考点1、考查化学反应速率及其影响因素和相关计算
【高考解密】本考点在高考中主要通过表格、图象、数据的分析,进行化学反应速率计算的考查,以选择
题、填空题、图象或图表题形式考查化学反应速率的影响因素。高考中也常运用控制变量法进行化学反应速率的影响因素的考查,试题难度一般中档偏上,在填空题中的情境多侧重与生产实际联系的考查。
例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
12.
p/kPa 13.3 13.9 15.l 17.14 18.58 19.06 a
1
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
【变式训练1】(考查化学反应速率的相关计算)(2022·山东省高三第三次联考)在容积为2L的密闭容器
中进行如下反应:A(s)+2B(g) 3C(g)+nD(g),开始时A为4mol,B为6mol;5min末时测得C的物质
的量为3mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.1 mol/(L·min)。下列说法错误的是( )
A.前5min内用A表示的化学反应速率v(A)为0.1mol/(L·min)
B.化学方程式中n值为1
C.反应达到平衡时3v (B)=2v (C)
正 逆
D.此反应在两种不同情况下的速率分别表示为:①v(B)=6 mol/(L·min),②v(D)=4.5 mol/(L·min),其中反
应速率快的是②
【变式训练2】(考查化学反应速率的大小比较)(2022春·黑龙江牡丹江·高三牡丹江市第三高级中学
校考阶段练习)在 中,表示该反应最快的是
A. B.
C. D.
【变式训练3】(考查外界条件对化学反应速率的影响)(2022·上海金山·统考一模)实验室用盐酸和
二氧化锰制备 ,有关说法正确的是
A.增大盐酸的浓度能加快反应速率 B.用稀盐酸则反应速率较慢
C.增加 的用量可显著加快反应速率 D.升高温度则减慢反应速率
【变式训练4】(考查控制变量法探究影响化学反应速率的因素)(2021·河北石家庄·石家庄市第二十
七中学校考一模)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用 淀粉溶液
等式剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知: (慢)
结合表中数据判断下列说法错误的是
实验编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ10.0 5.0 2.5 10.0 10.0
10.0 10.0 10.0 5.0 2.5
试剂用量/
4.0 4.0 4.0 4.0 4.0
淀粉溶液 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
蒸馏水 0.0 a 7.5 b 7.5
35 21 123 56 107
显色时间
A.
B.实验Ⅰ中,用 表示的反应速率为
C.反应液初始浓度越大,反应时间越短,平均反应速率越大
D.为确保能观察到蓝色,需满足的关系为
【变式训练5】(考查化学反应速率方程)(2022·河南省部分重点高中高三适应性检测)一氧化氮的氢化还
原反应为2NO(g)+2H (g) N(g)+2HO(g) H,其正反应速率方程为 ,T℃时,实
2 2 2
验得到的一组数据如下表所示:
△
实验组 NO起始浓度/ 起始浓度/ 起始时的正反应速率/
别 mol·L-1 mol·L-1 mol·L-1·s-1
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
下列说法正确的是( )
A.正反应一定为吸热反应 B. ,
C.k的数值为 D.升高温度,k的值减小
考点2、考查化学平衡及其影响因素和相关计算
【高考解密】本考点在高考中为高考的常考内容之一,主要考查化学平衡状态的判断,化学平衡移动中相
关量变化分析及相关计算,以图像形式综合考查化学反应速率与化学平衡移动的关系,结合工农业生产、
环保等社会热点问题考查化学平衡理论的应用及相关计算。
例2.(2022·上海·一模)温度为 时,在三个容积均为 的恒容密闭容器中仅发生反应:
正反应吸热 。实验测得:、 为速率常数,受温
度影响。下列说法正确的是
物质的起始浓度
物质的平衡浓度
容器编号
①达平衡时,容器 与容器 中的总压强之比为
②达平衡时,容器 中 比容器 中的大
③达平衡时,容器 中 的体积分数小于
④当温度改变为 时,若 ,则
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
【变式训练1】(考查化学平衡状态的判断)(2022·上海闵行·统考模拟预测)某温度下,恒容密闭容
器中反应:H(g)+CO(g) HO(g)+CO(g)+Q(Q<0)。已知H(g)和CO(g)初始浓度均为0.1mol·L-1,平衡
2 2 2 2 2
时测得H 浓度为0.04mol·L-1,下列说法错误的是
2
A.该反应的体系压强始终保持不变
B.v(CO)保持不变可作为该可逆反应达到平衡状态的标志
2
C.若平衡时移走CO,则平衡向逆反应方向移动,逆反应速率减慢
2
D.若H(g)、CO(g)、HO(g)、CO(g)初始浓度均为0.1mol·L-1,则反应逆向进行
2 2 2
【变式训练2】(考查影响化学平衡移动因素)(2022·浙江·模拟预测) 水溶液中存在电离平衡:
, 。下列说法正确的是
A.若向 溶液中加水,平衡向右移动,溶液中氢离子浓度增大
B.若向 溶液中滴加少量新制氯水,平衡向左移动,溶液pH减小
C.若向 溶液中通入过量 气体,平衡向左移动,溶液pH增大
D.若向 溶液中加入少量硫酸铜固体(忽略溶液体积变化),溶液中所有离子浓度都减小
【变式训练3】(考查影响化学平衡的简单计算)(2022·湖南长沙·校联考模拟预测)甲酸(HCOOH)具
有液氢储存材料和清洁制氢的巨大潜力,产生氢气的反应为: ,在T℃时,
向体积不等的恒容密闭容器中分别加入一定量的 ,反应相同时间,测得各容器中甲酸的转化率
与容器体积的关系如图所示,其中m、n点反应达平衡。下列说法正确的是A.m、p两点中,甲酸的浓度:
B.
C.n点时再充入一定量 ,达平衡时甲酸的转化率升高
D.p点时 的体积分数约为
考点3、考查化学平衡常数及有关计算
【高考解密】化学平衡常数是高考常考内容,常常与化学理论、化工生产、元素化合物知识相结合进行考
查,考查平衡常数的表达式的书写及有关计算;还结合外界条件对化学平衡的影响考查化学平衡常数的影
响因素及应用。
例3.(2022·浙江宁波·镇海中学校考模拟预测)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【变式训练1】(考查化学平衡常数的表达式的书写)(2022·辽宁省葫芦岛市协作校高三第二次联考)在某
一密闭容器中,下列关于可逆反应2NH (g)+CO (g) CO(NH)(s)+HO(1)的平衡常数表达式书写正确
3 2 2 2 2
的是( )
A.K= B.K=
C.K= D.K=
【变式训练2】(考查化学平衡常数的应用)(2022·浙江·模拟预测)在低于100℃时,在活性炭催化作
用下,在1.0L密闭容器中自发进行反应: 。反应过程中的有关数据如表:
0 5 10 15
2 0.6 0.6
1.8 0.4
0 0.6
下列说法正确的是A.该反应在高温下自发进行
B.10min内,用 表示的化学反应速率约为
C.保持其他条件不变,变为绝热容器,平衡时气体总物质的量大于2.4mol
D.若保持温度不变,在第15min向容器中加入三种物质各0.4mol,则平衡逆向移动
【变式训练3】(考查化学平衡常数的计算)(2022·全国·校联考模拟预测)某温度下,将2mol 和
2mol 充入密闭的刚性容器中发生反应 ,该反应的v-t图象如图所示, 时刻测定
容器内HI的物质的量为1mol, 时刻保持等温等容,抽走0.5mol HI。下列有关叙述正确的是
A.该温度下 的平衡常数
B.反应过程中,可以利用气体的总压强保持不变来判断是否达到平衡
C. 时刻,抽取HI的瞬间,v′(逆)在图象上的变化应该是c点
D. 时刻,抽取HI后达到平衡后 的百分含量减少
考点4、考查图像、图表题的信息提取与应用【高考解密】化学反应速率和化学平衡是中学化学的重要基础理论,在每年高考试题中出现的频率也可说
是100%。主要考查:①化学平衡状态的判断;②勒夏特列原理及应用,③等效平衡的应用;④有关化学平
衡的计算,近年来通过图象来考查化学平衡的有关知识逐渐增多,考查学生将化学图表,按题设情境抽象
归纳、逻辑地统摄成规律,并能运用此规律,进行推理(收敛和发散)的创造能力。
例4.(2022·上海金山·统考一模)利用合成气(CO和 )在催化剂作用下合成甲醇:
(Q>0),反应体系中CO的平衡转化率α(CO)与温度、压强的关系如图所
示。下列说法错误的是
A.升高温度,平衡常数减小
B.
C.在不同温度、压强下进行该反应,α(CO)不可能相等
D.若 ,则合成气中
【变式训练1】(考查化学反应速率图象分析)(2022·浙江舟山·舟山中学校考模拟预测)半衰期为反
应物消耗一半所需的时间,某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化剂作用下发生聚合反应生成聚降冰片烯,
反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图所示,下列说法正确的是
A.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
B.条件②,0~125min,降冰片烯反应的平均速率为
C.其他条件相同时,若将钛杂环丁烷催化剂制成蜂窝形状可提高该反应的平衡转化率D.其他条件相同时,将条件①中降冰片烯起始浓度增加为 ,则半衰期为250min
【变式训练2】(考查化学平衡图象分析)(2022·浙江·模拟预测)减少碳排放、控制温室气体排放的
增长已经成为可能。一种由二氧化碳和氢气合成乙醇的反应为
。选择合适的催化剂,相同时间内可以得出温度对合成乙
醇的影响情况如图所示(乙醇选择性 )。下列说法正确的是
A.该反应的
B.增大压强和升高温度都能提高 的平衡转化率
C.温度为 时,乙醇的产率为57.4%
D. 温度下,随温度升高,乙醇的产率降低
【变式训练3】(综合考查化学反应速率和化学平衡图象分析)(2022·上海嘉定·统考一模)T℃时在2
L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示;若保持
其他条件不变,温度分别为T和T时,Y的体积分数与时间的关系如图2所示。则下列结论正确的是
1 2
A.反应进行的前3 min内,用X表示的反应速率v(X)=0.3 mol/(L·min)
B.容器中发生的反应可表示为3X(g)+Y(g) 2Z(g)
C.保持其他条件不变,升高温度,反应的化学平衡常数K减小
D.若改变反应条件,使反应进程如图3所示,则改变的条件是增大压强