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专题十 化学反应速率和化学平衡
考点 化学反应速率 化学平衡 化学反应进行的方向 化学平衡的相关计算
了解化学反应速率的概念和
１． 了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立
课 定量表示方法 １．
掌握化学平衡的特征
标 了解反应活化能的概念 了解 ２． 能正确计算化学反应的转化率 α
２． ， 理解外界条件 浓度 温度 压强 催化剂等 对 １． （ ）
解 解读 催化剂的重要作用 ３． 化学平衡的影 （ 响 能 、 用相 、 关理论 、 解释其一 ） 般 ２． 了解化学平衡常数 （ Ｋ ） 的含义 ，
读 理解外界条件 浓度 温度 压 ， 能利用化学平衡常数进行相关
３． （ 、 、 规律
强 催化剂等 对反应速率的 计算
、 ） 了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活
影响 能用相关理论解释其一 ４． 、
， 生产和科学研究领域中的重要作用
般规律
本专题主要结合实际生产命题 以定性 定量相结合的方式综合考查化学反应速率和化学平衡 包括化学反应速率的计
， 、 ，
考情分析 算 影响化学平衡的因素及规律 平衡状态的判断 平衡常数和转化率的计算 同时渗透对计算能力 数形结合能力 语言
、 、 、 ， 、 、
组织能力等的考查
年高考备考应在熟练掌握本专题基础知识的同时 加强对分析问题能力 数形结合能力 知识迁移能力的训练 同时
备考指导 ２０２２ ， 、 、 。
要重点关注分压平衡常数 Ｋ 的计算以及化学反应速率和化学平衡图像在解题中的应用
（ ｐ）
命题立意 解题指导 拓展延伸
本专题命题立意一直是稳中有变 不断创 化学平衡的判断要注意 三关注 一要关 在温度 压强不变的体系中加入某种气体
， “ ”： 、
新 化学平衡有很广阔的创新空间 如化 注反应条件 是恒温恒容 恒温恒压还是 反应物 或生成物 的平衡移动问题
。 ， ， 、 （ ） ：
学反应速率和化学平衡的实验分析和设 绝热 二要关注反应特点 三要关注特殊 对于ａ ｂ ｃ 或ｂ
； ； Ａ（ｇ） Ｂ（ｇ）＋ Ｃ（ｇ） Ｂ（ｇ）＋
计 灵活多变的化学平衡图像 新颖的化 情况 是否有固体参加反应或生成等 ｃ ａ 当Ｔ ｐ不变时 加入
、 、 ， 。 Ｃ（ｇ） Ａ（ｇ）， 、 ， Ａ
学反应速率和平衡有关计算等 特别是在 气体 平衡移动的最终结果是与原平衡等
， ，
情境 取材上创新 在图像上创新 化学平 效 相当于平衡不移动 而加入 或 则
、 ， ， ， ； Ｂ Ｃ，
衡的思想和勒夏特列原理在其他平衡体 平衡的移动由浓度决定
。
系中的应用等值得关注
。
专题十 化学反应速率和化学平衡 ５１５２ ５年高考３年模拟 Ａ版 高考化学
相等 时 反应混合物中各组分的浓度 保持一定 的状态
① ， ② ，
叫化学平衡状态 简称化学平衡
， 。
２化学平衡的移动
．
考点一 化学反应速率 一个可逆反应达到平衡状态以后 反应条件 如温度 浓度
， （ 、 、
压强等 改变了 原平衡体系中各组分的含量也随着改变而达到
一、化学反应速率
） ，
新的平衡状态 这个过程叫化学平衡的移动
ｃ ， 。
化 表示方法 ｖ Δ （Ａ） 平衡移动的原因 条件改变 引起ｖ 正 ｖ 逆 发生不等量
（Ａ） ＝ ｔ ： ， （ ）、 （ ）
学 Δ 改变 即ｖ 正 ｖ 逆 时平衡才能移动
， （ ）≠ （ ） 。
反 －１ －１ 或 －１ －１ 或 二、外界条件对化学平衡移动的影响
单位 ｍｏｌ·Ｌ ·ｓ ｍｏｌ·Ｌ ·ｍｉｎ
应 －１ －１ 等 １浓度：在其他条件不变时 增大反应物的浓度或减小生成
ｍｏｌ·Ｌ ·ｈ ． ，
速 物的浓度可使平衡向着 正反应方向 移动
率 化学反应速率为 ① 正值 ２ 压强：在有气体参 ③ 加 的可逆反应 里 其 。 他条件不变时 增
． ， ，
特 选用不同物质表示同一反应的反应速率时 大压强 压缩容器体积 平衡向气体总体积 减小 的方向
， （ ）， ④
点 所得的数值可能不同 但表示的意义相同 移动
， 。
压强对平衡的影响 实际上就是浓度对平衡的影响 只有当
在同一条件下的同一化学反应中 各物质的 ， ，
， 压强的改变能改变反应物或生成物的浓度时 平衡才可能移动
反应速率之比等于它们的化学计量数之比 ， 。
由于压强对固态 液态物质的体积影响非常小 压强的改变几乎
、 ，
二、影响化学反应速率的因素 不影响这类体系的平衡 因此在考虑压强对不均匀体系平衡的
，
内因 反应物本身的性质 影响时 只需考虑对参加反应的气态物质的影响即可
（１） ： 。 ， 。
外因 ３温度：在其他条件不变的情况下 升高温度 平衡向
（２） ： ． ， ，
吸热 反应方向移动 降低温度 平衡向放热反应方向移动
影响因素 速率变化 ⑤ ； ， 。
４催化剂：使用催化剂能 同等程度 地改变正 逆反应速率
增大反应物的浓度 增大 ． ⑥ 、 ，
即正 逆反应速率相对不变 所以催化剂对平衡移动无影响
浓度
、 ， 。
减小反应物的浓度 减小
三、勒夏特列原理
压强（有气体 增大压强 增大 如果改变影响平衡的条件之一 如温度 压强 以及参加反
参加的反应） 减小压强 减小 应的化学物质的浓度 平衡将向着 （ 能够减弱 、 这种 ， 改变的方向
），
升高温度 增大 移动
温度 ② 。
降低温度 减小 四、化学反应进行的方向
③
使用催化剂 一般可加快反应速率 影响反应自发性的因素是焓变 Ｈ 熵变 Ｓ 和温度
（Δ ）、 （Δ ）
Ｔ 要正确判断一个化学反应能否自发进行 必须综合考虑
其他影响因素 固体反应物的表面积 超声波 溶剂 放射线 （ ）。 ，
： 、 、 、 Ｈ Ｓ和Ｔ这三个因素 在恒温恒压时 有如下判据
辐照 电弧 强磁场 高速研磨等 Δ 、Δ 。 ， ：
、 、 、 。 { Ｈ Ｔ Ｓ 反应能自发进行
活化分子 有效碰撞与反应速率的关系 Δ － Δ ＜０，
（３） 、 Ｈ Ｔ Ｓ 反应达到平衡状态
Δ － Δ ＝０，
Ｈ Ｔ Ｓ 反应不能自发进行
Δ － Δ ＞０，
这个判据用文字可表述为 在温度 压强一定的条件下 自
： 、 ，
发反应总是向 Ｈ Ｔ Ｓ 的方向进行 直到达到平衡状态
Δ － Δ ＜０ ， 。
考点三 化学平衡的相关计算
１化学平衡常数
．
概念
（１）
在一定温度下 可逆反应达到平衡状态时 生成物的浓度幂
考点二 化学平衡 化学反应进行的方向 ， ，
之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数 这个常数叫该反
，
一、化学平衡 应的化学平衡常数 简称平衡常数 用符号Ｋ表示
（ ）， 。
１化学平衡状态 表达式
． （２）
在一定条件下的可逆反应里 当正反应速率与逆反应速率 对于可逆反应 ｍ ｎ ｐ ｑ
， Ａ（ｇ） ＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ） ＋ Ｄ（ｓ），
乙醚的发现 一天，一位中年男子喊着牙痛进医院让莫顿拔牙，奇怪的是，他说没拔牙时痛得
要命，拔牙时反而觉得不痛。 莫顿也觉得奇怪，环顾四周，莫顿看见装乙醚的瓶子没盖，后来莫顿发现，患
者的确是因为闻了乙醚而不会感到疼痛了。 后经过多次试验证明，乙醚可以用于多种外科手术，从此以
后，乙醚麻醉法便走向世界并一直使用到今天。
专题十 化学反应速率和化学平衡 ５３
ｃｐ ２平衡转化率
Ｋ （Ｃ） ．
＝ｃｍ ｃｎ 。 平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前
（Ａ）· （Ｂ）
化学平衡常数的理解和应用 该反应物的量之比 用来表示反应限度 对于反应ａ ｂ
（３） ， 。 Ａ＋ Ｂ
平衡常数表达式中 使用的各物质的浓度为平衡浓度而 ｃ ｄ 反应物 的平衡转化率可以表示为
① ， Ｃ＋ Ｄ， Ａ ：
不是初始浓度 另外固体和纯液体一般不写入表达式 的初始浓度 的平衡浓度
。 。 α Ａ －Ａ
Ｋ值越大 反应物的转化率越大 正反应进行的程度 （Ａ）＝ 的初始浓度 ×１００％
② ， ， Ａ
越大 ３生成物的产率
。 ．
Ｋ只受温度影响 与反应物或生成物的浓度无关 生成物的产率是实际产量占理论产量的百分数 一般来
③ ， 。 。
化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数 若反应方 说 转化率越高 原料利用率越高 产率越高
④ 。 ， ， ， 。
向改变 则平衡常数改变 若方程式中各物质的化学计量数等倍 产物实际质量
， 。 产率
扩大或缩小 尽管是同一反应 平衡常数也会改变 ＝ 理论产量 ×１００％
， ， 。
催化剂
例 Ｋ
：Ｎ２＋３Ｈ２ 高温 、 高压２ＮＨ３ １ 考点一 正值 增大 减小
：① ② ③
催化剂
１ ３ Ｋ 考点二 相等 保持一定 正反应方向 减小 吸热
２ Ｎ２＋ ２ Ｈ２ 高温 、 高压 ＮＨ３ ２ 同等程 ：① 度 ② ③ ④ ⑤
⑥
催化剂
Ｋ
２ＮＨ３ 高温高压 Ｎ２＋３Ｈ２ ３
、
Ｋ Ｋ２ １
１＝ ２＝Ｋ
３
苯酚的发现 医生利斯特开门时发现阳光中有灰尘，病人的伤口、手术器械、手术服、医生双
手等裸露在空气会受到灰尘污染，而灰尘中含大量细菌。 这让他想起了很多伤口感染失去生命的病人，医
生最痛苦的事情莫过于眼巴巴地看着自己的病人死去而束手无策。 于是，他翻阅了大量的资料，寻找一种
既防腐又消毒的东西。 最终他找到了提炼煤焦油的一种副产品———苯酚，手术前，用来喷洒手术器械、手
术服、医生的双手等，感染的现象很少发生，而且伤口恢复得很快。
６惰性气体对化学平衡的影响
．
若容器恒温 恒容 充入惰性气体虽改变了容器内气体
（１） 、 ，
的总压强 但却没有改变各反应气体的浓度 化学反应速率不
， ，
一、浓度、压强影响化学平衡的几种特殊情况 变 故平衡不移动
， ；
１当反应混合物中存在与其他物质不混溶的固体或纯液体 若容器恒温 恒压 充入惰性气体就会使容器的容积增
． （２） 、 ，
物质时 由于其 浓度 是恒定的 不随其量的增减而变化 故改 大 虽未减小容器内气体的总压强 但却降低了各反应气体的分
， “ ” ， ， ， ，
变这些固体或纯液体的量 对平衡基本无影响 压和浓度 正 逆反应速率均减小 化学平衡会向气体体积增大
， 。 ， 、 ，
２压强的变化对非气态物质的浓度基本无影响 因此 当反 的方向移动
． ， ， 。
应混合物中不存在气态物质时 压强的变化对平衡无影响 可见 改变容器内气体的压强 能否使平衡发生移动 取决
， 。 ， ， ，
３对于气体分子数无变化的反应 如 于是否改变了气体物质的浓度
． ， Ｈ２（ｇ）＋Ｉ２（ｇ） 。
压强的变化对其平衡无影响 因为在这种情况下 压强 二、判断可逆反应达到化学平衡状态的标志
２ＨＩ（ｇ）， 。 ，
的变化对正 逆反应速率的影响程度是等同的 故平衡不移动
１ｖ ｖ 指的是同一物质的正反应速率与逆反应速率相
、 ， 。 ． 正＝ 逆（
４同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度 应视为压强
等
． ，
）。
对平衡的影响 ， 如某平衡体系中 ， ｃ （Ｎ２）＝ ０．１ ｍｏｌ·Ｌ －１ 、 ｃ （Ｈ２）＝ ２
．
反应混合物中各组分的含量
（
如质量分数
、
体积分数
、
物
－１ ｃ －１ 当浓度同时增大一倍时 即让 质的量分数 保持不变
０．３ｍｏｌ·Ｌ 、（ＮＨ３）＝０．２ ｍｏｌ·Ｌ ， ， ） 。
ｃ －１ ｃ －１ ｃ －１ ３对于密闭容器中的反应ｍ ｎ ｐ ｑ 根
（Ｎ２）＝０．２ｍｏｌ·Ｌ 、 （Ｈ２）＝０．６ ｍｏｌ·Ｌ 、 （ＮＨ３）＝０．４ｍｏｌ·Ｌ ， ． Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ），
此时相当于压强增大一倍 平衡向生成 的方向移动 据对化学平衡概念的理解 判断下列各情况是否达到平衡
， ＮＨ３ 。 ， 。
５在恒容的密闭容器中 当改变其中一种气体的浓度时 必 是否达
． ， ， 可能的情况举例
然同时引起压强改变 但判断平衡移动的方向时 仍应从浓度对 到平衡
， ，
平衡的影响角度去考虑 如 平衡后 若
向容器中再通入反应物
。 ２
使
ＮＯ
ｃ
２（ｇ）
增
大
Ｎ２Ｏ
平
４（
衡
ｇ）
正
，
向移动
，
若 混合物体
各
分
物
数
质
一
的
定
物质的量或各物质的物质的量
平衡
ＮＯ２， （ＮＯ２） ， ；
向容器中再通入生成物 则使 ｃ 增大 平衡逆向移 系中各成
Ｎ２Ｏ４， （Ｎ２Ｏ４） ， 各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡
动 但由于上述两种情况下 容器内的压强都增大 重新达到平 分的含量
。 ， ， 各气体的体积或体积分数一定 平衡
衡后 的百分含量都比原平衡时要小 总压强 总体积 总物质的量一定 不一定平衡
，ＮＯ２ 。 、 、
５４ ５年高考３年模拟 Ａ版 高考化学
续表
是否达
可能的情况举例
到平衡
在单位时间内消耗了ｍ 的同时生成了
ｍｏｌＡ 平衡
ｍ 即ｖ ｖ
ｍｏｌＡ， 正＝ 逆
正、逆反 在单位时间内消耗了ｎ 的同时生成
ｍｏｌＢ 不一定平衡
应速率 了ｐ
ｍｏｌＣ
的关系
ｖ ｖ ｖ ｖ ｍ ｎ ｐ ｑ 不一定平衡
（Ａ） ∶ （Ｂ） ∶ （Ｃ） ∶ （Ｄ）＝ ∶ ∶ ∶
Ｈ Ｖ
在单位时间内生成了ｎ 同时消耗 Ａ．Δ ＞０， ＝２
ｍｏｌ Ｂ， 不一定平衡 Ｔ 时 容器在 点时的压强与起始压强之比为
了ｑ
ｍｏｌＤ
Ｂ．
Ｔ
１℃
时
，
反应
ｂ
后到达 点 内用
７ ∶ ６
表示
压强 压强不再变化 ， 当ｍ ＋ ｎ ≠ ｐ ＋ ｑ时 平衡 的平均
Ｃ．
反
２℃
应速
，
率ｖ （Ｃ
１
Ｏ
０
）
ｍ
＝
ｉｎ
０．３ ｍｏｌ·
ａ
Ｌ －１ ·
，０
ｍ
～
ｉｎ
１
－
０
１
ｍｉｎ ＣＯ
压强不再变化 当ｍ ｎ ｐ ｑ时 不一定平衡 Ｔ 时反应达到平衡后 向该平衡体系中再充入
， ＋ ＝ ＋ Ｄ． ２℃ ， ０．５ ｍｏｌ
混
平
合
均
气
相
体
对
的
分
Ｍ
ｒ
一定
，
当ｍ
＋
ｎ
≠
ｐ
＋
ｑ时 平衡 ＣＨ４、
解
０．５
析
ｍｏｌ
反
Ｃ
应
Ｏ２
在
、１
Ｔ
ｍｏｌ
下
Ｈ２
先
和
达
１
到
ｍ
平
ｏｌ
衡
ＣＯ
，说
， 平
明
衡
反
正
应
向
速
移
率
动
更快，因此
子质量 Ｍ ｒ 一定 ， 当ｍ ＋ ｎ ＝ ｐ ＋ ｑ时 不一定平衡 温度Ｔ ２＞ Ｔ １ ，升高温度 ２ ， ℃ ＣＯ２ 的平衡浓度减小，说明平衡正向移动，因
气体的密度 密度一定 不一定平衡 此正反应的 Ｈ ， 的初始物质的量为 ，从题图中可以看
Δ ＞０ ＣＯ２ ４ ｍｏｌ
反应体系的颜色不变 即有色物质的浓度 出 的初始浓度为 · －１，因此Ｖ ， 正确；由 点列三段
颜色 ， 平衡 ＣＯ２ ２ｍｏｌ Ｌ ＝２ Ａ ｂ
不变 式得 点气体总物质的量为 ，起始气体总物质的量为
ｂ ７ ｍｏｌ
，恒温恒容条件下，气体的物质的量之比等于压强之比，故
三、平衡常数的应用 ６ ｍｏｌ
压强之比为 ， 正确；由题图可知反应到达 点时， 的
１Ｋ应用于判断平衡移动的方向 ７ ∶ ６ Ｂ ａ ＣＯ２
． 物质的量浓度减小了 · －１，ｖ（ ） ｖ（ ）
对于可逆反应ｍ ｎ ｐ ｑ 在一定 ０．５ ｍｏｌ Ｌ ＣＯ ＝ ２ ＣＯ２ ＝ ２×
Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ）， · －１
ｃｐ ｃｑ ０．５ ｍｏｌ Ｌ · －１· －１， 错误；Ｔ 反应达平衡后，由
温度下的任意时刻 Ｑ （Ｃ）· （Ｄ） ＝０．１ｍｏｌ Ｌ ｍｉｎ Ｃ ２℃
： ｃ＝ｃｍ ｃｎ 。 １０ ｍｉｎ
（Ａ）· （Ｂ） 题图列三段式：
{Ｑ Ｋ 反应向正反应方向进行
ｃ＜ ， （ ） （ ） （ ） （ ）
当 Ｑ Ｋ 反应处于平衡状态 ＣＨ４ ｇ ＋ＣＯ２ ｇ ２Ｈ２ ｇ ＋２ＣＯ ｇ
ｃ＝ ， 初始浓度 · －１
２ ． 正
Ｑ
、
ｃ＞
逆
Ｋ
反
， 反
应
应
的
向
速
逆
率
反
常
应
数
方
与
向
平
进
衡
行
常数的关系 平
转
衡
化
浓
浓
度
度
／
／
ｍ
ｍ
ｏ
ｏ
ｌ
ｌ
·
·
Ｌ
Ｌ
－
－
１
１
０
１
．７５
２
０．７５
０
１．５
０
１．５
对于基元反应 ａ ｂ ｃ ｄ ｖ ／ｍｏｌ Ｌ ０．２５ １．２５ １．５ １．５
ｋ 正 ｃａ （Ａ）· ｃｂ （Ｂ）， ｖ Ａ 逆 （ ＝ ｇ ｋ ） 逆 ＋ ｃ Ｂ ｃ （ （ Ｃ ｇ） ） · ｃｄ （ Ｃ Ｄ （ ） ｇ ， ） 平 ＋ 衡 Ｄ（ 常 ｇ） 数 ， 正 Ｋ ＝ ＝ Ｋ ＝ ０ １ ． ． ２ ５ ５ ２ × × １ １ ． ． ２ ５ ５ ２ ＝１６．２ ，向该平衡体系中再充入 ０．５ ｍｏｌ ＣＨ４ 、
ｃ ｃ ａ ｃ （ （ Ｃ Ａ ） ） · · ｃ ｃ ｄ ｂ （ （ Ｄ Ｂ ） ） ＝ｋ ｋ 逆 正 · · ｖ ｖ 正 逆 ， 反应达到平衡时ｖ 正＝ ｖ 逆， 故Ｋ ＝ ｋ ｋ 正 逆 。 ０ ｃ（ ．５ ＣＯ ｍ ２ ｏ ） ｌ ＝ ＣＯ １． ２ ５ 、 １ ｍ ｍ ｏｌ ｏ · ｌ Ｈ Ｌ － ２ １， 和 ｃ（ １ Ｈ ｍ ２ ） ｏ ＝ ｌ Ｃ ２ Ｏ ｍ ， ｏ 此 ｌ · 时 Ｌ ｃ －１ （ ， Ｃ ｃ Ｈ （ Ｃ ４ ） Ｏ ＝ ） ＝ ０． ２ ５ ｍ ｍ ｏ ｏ ｌ ｌ · · Ｌ Ｌ － － １ １ ， ，
例 （２０２０山东历城二中质检，１５） 双选 和
２ ２
（ ）ＣＯ２ ＣＨ４ Ｑ ２ ×２ Ｋ，因此平衡应该逆向移动， 错误。
的反应为 Ｈ 向Ｖ 恒 ｃ＝ ≈２１．３＞ Ｄ
ＣＨ４（ｇ）＋ＣＯ２（ｇ）２Ｈ２（ｇ）＋２ＣＯ（ｇ） Δ 。 Ｌ ０．５×１．５
容密闭容器中通入 和 测得 的物质的量 答案 ＣＤ
２ｍｏｌ ＣＨ４ ４ｍｏｌ ＣＯ２， ＣＯ２
浓度随温度 时间的变化关系如图所示 下列说法不正确的是
、 。
（ ）
不锈钢的诞生 布雷尔利受英国政府委托研究武器，他研制了很多合金，发现都不好用，把它
们全都丢进了垃圾堆，一场暴雨过后，他发现垃圾堆里所有的合金都生锈了，只有一种合金却熠熠生辉，他
带着疑问将它带进实验室，发现这种合金含有金属铬。 他又把这块合金放在水里和酸、碱溶液里进行观
察，却没有发现丝毫的被腐蚀现象。 此后，不锈钢便诞生了。
一、化学反应速率及化学平衡图像的分析方法
１图像类型及特点
．
速率 压强 或温度 图像
（１） — （ ） 特点 曲线表示的是外界条件 如温度 压强等 对正 逆反
： （ 、 ） 、
专题十 化学反应速率和化学平衡 ５５
应速率的影响 图中交点是平衡状态 压强 或温度 增大后正 图 是增大压强的变化情况
。 ， （ ） Ｃ． Ⅲ
反应速率增大的程度大 平衡正向移动 图 是升高温度的变化情况
， 。 Ｄ． Ⅲ
平衡转化率 或质量分数等 压强 温度图像 解析 项，升高温度，正、逆反应速率均增大，从平衡右
（２） （ ）— — Ａ
移可知，正反应速率更大， 项正确； 项，扩大容器体积，即减小
Ａ Ｂ
体系压强，正、逆反应速率均减小，因是气体分子数不变的反应，
故平衡不移动， 项错误； 项，增大压强，反应速率加快，到达平
Ｂ Ｃ
衡的时间缩短，但平衡不移动， 项错误； 项，升高温度，反应速
Ｃ Ｄ
率加快，到达平衡的时间缩短，平衡右移，新平衡时 应增
ＸＹ％
大， 项错误。
Ｄ
特点 表示两个外界条件同时变化时 的平衡转化率的变
： ，Ａ 答案 Ａ
化规律 解决这类图像题 采用 定一议二法 即把自变量 温
。 ， “ ”， （ 二、化学平衡的计算方法———“三段式”法
度 压强 之一设为恒量 讨论另外两个变量的关系
、 ） ， 。 １计算模式
．
反应 ｍ ｎ ｐ ｑ 令 起始的物
： Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ）， Ａ、Ｂ
质的量分别为ａ ｂ 达到平衡后 的消耗量为ｍｘ
ｍｏｌ、 ｍｏｌ， ，Ａ ｍｏｌ，
容器容积为Ｖ
Ｌ。
ｍ ｎ ｐ ｑ
Ａ（ｇ） ＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ） ＋ Ｄ（ｇ）
起始 ａ ｂ
（ｍｏｌ） ０ ０
特点 曲线上的点表示平衡状态 而 点未达平衡状态 变化 ｍｘ ｎｘ ｐｘ ｑｘ
： ， Ｘ、Ｙ ， （ｍｏｌ）
使反应由 点达到平衡状态 反应需向 的百分含量减小的方 平衡 ａ ｍｘ ｂ ｎｘ ｐｘ ｑｘ
Ｘ ， Ｂ （ｍｏｌ） － －
向进行 要使反应由 点达到平衡状态 反应需向 的百分含量
ｐｘ ｑｘ
； Ｙ ， Ｂ ｐ ｑ
增大的方向进行 （ Ｖ） ·（ Ｖ）
。 则有 平衡常数Ｋ
质量分数 时间图像 ：（１） ＝ ａ ｍｘ ｂ ｎｘ 。
（３） — － ｍ － ｎ
（ Ｖ ） ·（ Ｖ ）
反应物 ｎ 平 ｎ 始 ｎ 变
（２） ： （ ）＝ （ ）－ （ ）；
生成物 ｎ 平 ｎ 始 ｎ 变
： （ ）＝ （ ）＋ （ ）。
ａ ｍｘ
（３） 平衡时 Ａ 的物质的量浓度 ： ｃ 平（Ａ）＝ － Ｖ ｍｏｌ·Ｌ －１ 。
特点 表示不同条件下反应速率的快慢以及平衡混合物中
： ｍｘ
的质量分数大小 解题方法是 先拐先平数值大 即曲线先 的转化率 α 的转化率之比
Ｄ 。 “ ”， （４）Ａ ： 平（Ａ）＝ ａ ×１００％，Ａ、Ｂ
拐的首先达到平衡 反应速率快 以此判断温度或压强的高低
， ， ， ｍｘ ｎｘ
再依据外界条件对平衡的影响进行分析 α α
。 （Ａ） ∶ （Ｂ）＝ ａ ∶ ｂ 。
２一般解题思路———“四看”
ａ ｍｘ
． 平衡时 的体积分数 φ －
一看面 即看清坐标所代表的意义 （５） Ａ ： 平（Ａ）＝ａ ｂ ｐ ｑ ｍ ｎ ｘ×１００％。
： 。 ＋ ＋（ ＋ － － ）
二看线 看准线的走向 变化趋势及量的变化 需作辅助线 若反应在恒温恒容条件下进行 平衡时和开始时的压强
： 、 （ 、 （６） ，
等温线 等压线等 ｐ 平 ａ ｂ ｐ ｑ ｍ ｎ ｘ
、 ）。 比 （ ） ＋ ＋（ ＋ － － ）
三看点 弄懂曲线上点的意义 特别是一些特殊点 如起点 ：ｐ 始 ＝ ａ ｂ 。
： ， （ 、 （ ） ＋
交点 转折点 极值点等 ａ Ｍ ｂ Ｍ
、 、 ）。 混合气体的密度 ρ 混 · （Ａ）＋ · （Ｂ） －１
四看量 看横坐标和纵坐标所表示的物理量的变化 （７） ： （ ）＝ Ｖ ｇ·Ｌ 。
： 。
例１ （２０１９安徽定远重点中学月考，１１）在密闭容器 ａ Ｍ ｂ Ｍ
混合气体的平均摩尔质量 Ｍ · （Ａ）＋ · （Ｂ）
（８） ： ＝ ａ ｂ ｐ ｑ ｍ ｎ ｘ ｇ·
中 反应 Ｈ 达到甲平衡 在仅 ＋ ＋（ ＋ － － ）
改
，
变某一
Ｘ
条
２（
件
ｇ）
后
＋Ｙ
达
２（
到
ｇ）
乙
平
衡
２ＸＹ
对
（ｇ
此
）
过 程
Δ
的
＞
分
０，
析正确的是
。
ｍｏｌ －１ 。
， ， （ ） ２基本步骤
．
写出有关化学平衡的化学反应方程式
① 。
确定反应物或生成物的起始加入量
② 。
确定反应过程的变化量
③ 。
确定平衡量
④ 。
列比例式求解
⑤ 。
例２ （２０１９河北邢台期末，２１）有 个体积均
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ３
图 是升高温度的变化情况 为 的恒容密闭容器 在 中按不同投料比 Ｚ 充入
Ａ． Ⅰ ０．５ Ｌ ， Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ （ ）
图 是扩大容器体积的变化情况 和 如下表 加入催化剂发生反应
Ｂ． Ⅱ ＨＣｌ Ｏ２（ ）， ：４ＨＣｌ（ｇ）＋Ｏ２（ｇ）
硼化氢纳米片可用作轻质安全的储氢材料 日本研究人员发现，硼和氢的组成比为
１ ∶ １
的硼化氢纳米片在紫外线照射下可大量释放出氢，甚至在常温常压下通过光照也能释放出氢，操作起来非
常方便，有望用作高效的氢载体材料。 该研究小组首次成功合成了硼化氢薄膜，其氢质量密度高达 以
８％
上，作为一种高质量密度储氢材料，有望作为轻质安全氢载体材料应用，替代具有爆炸风险的高压储氢罐。
５６ ５年高考３年模拟 Ａ版 高考化学
Ｈ 的平衡转化率与Ｚ和Ｔ的关系如 若容器 反应某时刻处于 点 则 点的反应速率
２Ｃｌ２（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ 。 ＨＣｌ Ｃ． Ⅲ Ｒ ， Ｒ
图所示 下列说法不正确的是 ｖ ｖ
。 （ ） 正＞ 逆
时 该反应平衡常数的值为
起始时 Ｄ．３００ ℃ ， ３２０
容器 解析 项，由图可知， 平衡转化率随温度升高而减小，
Ｔ ｎ Ｚ Ａ ＨＣｌ
／ ℃ （ＨＣｌ）／ｍｏｌ
说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应，则 Ｈ ，故 正
ａ Δ ＜０ Ａ
Ⅰ ３００ ０．２５ 确； 项，增大氧气的物质的量，可促进 的转化，即投料比越
ｂ Ｂ ＨＣｌ
Ⅱ ３００ ０．２５ 小， 转化率越大，故ａ ｂ，故 正确； 项， 点温度与 点
ＨＣｌ ＜４＜ Ｂ Ｃ Ｒ Ｑ
相同，但转化率小于平衡时转化率，可知反应正向进行，则 点
Ⅲ ３００ ０．２５ ４
Ｒ
ｖ ｖ ，故 正确； 项， 时，Ｚ ，ｎ（ ） ，
正＞ 逆 Ｃ Ｄ ３００ ℃ ＝４ ＨＣｌ ＝ ０．２５ ｍｏｌ
ｎ（ ） ，即ｃ（ ） ，ｃ（ ） ，
Ｏ２ ＝０．０６２５ ｍｏｌ ＨＣｌ ＝０．５ ｍｏｌ／Ｌ Ｏ２ ＝ ０．１２５ ｍｏｌ／Ｌ
平衡转化率为 ，则
ＨＣｌ ８０％
（ ） （ ） （ ） （ ）
４ＨＣｌ ｇ ＋Ｏ２ ｇ ２Ｃｌ２ ｇ ＋２Ｈ２Ｏ ｇ
起始（ ）
ｍｏｌ／Ｌ ０．５ ０．１２５ ０ ０
转化（ ）
ｍｏｌ／Ｌ ０．４ ０．１ ０．２ ０．２
平衡（ ）
ｍｏｌ／Ｌ ０．１ ０．０２５ ０．２ ０．２
（ ）２ （ ）２
Ｋ ０．２ × ０．２ ，故 错误。
Ｈ
＝ （
０．１
）４
×０．０２５
＝６４０ Ｄ
Ａ．Δ ＜０
答案 Ｄ
ａ ｂ
Ｂ． ＜４＜
廉价电催化水分解研究获重要进展 作为一种重要的可持续新能源技术，开发高效、廉价
的水分解电催化剂具有重要意义。 中南大学在廉价电催化材料领域取得了系列进展，其团队开发了一种
负载氧化镍纳米晶粒的聚合物氮化碳二维纳米材料，通过构建具有金属性的镍氮键形成高导电界面，大幅
提高其催化效率。 用铁、钴、镍等廉价金属化合物替代贵金属基催化剂，实现高效电催化裂解水反应，这为
未来电解水产氢技术的广泛应用起到重要的推动作用。
第一步 慢反应
Ａ２ →２Ａ·
第二步 快反应
２Ａ·＋Ｂ →Ａ２Ｂ
对于总反应来说 决定反应速率的是第一个基元步骤 即这
， ，
速率常数的应用 种前一步的产物作为后一步的反应物的连串反应 决定速率的
，
速率常数是近几年高考的热点之一
，
考查时稳中有变
，
变中 步骤是最慢的一个基元步骤 。 故速率方程是ｖ ＝ ｋｃ （Ａ２）， 而不是
ｖ ｋｃ ｃ
有新意
，
旨在考查考生的迁移运用能力
，
体现了证据推理与模型 ＝
４
（Ａ
反
２）
应
（
级
Ｂ
数
）。
认知 变化观念与平衡思想两大学科素养 考生需理解化学反 ．
、 。 某化学反应ａ ｂ ｃ ｄ 若其速率方程的形式为
应速率常数 学会灵活变通 举一反三 Ａ＋ Ｂ Ｃ＋ Ｄ， ：
， ， 。 ｖ ｋ ｃａ ｃｂ 则该反应的反应级数为ａ ｂ 即速率方程中
１速率常数含义 正＝ 正 （Ａ） （Ｂ）， ＋ ，
． 幂指数之和 或该反应为ａ ｂ级反应
大多数化学反应都是分几步完成的 其中的每一步反应称 ， ＋ 。
， ５速率常数与化学平衡常数的关系
为基元反应 假设基元反应为ａ ｂ ｃ ｄ ．
。 Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ）， 一定温度下 对于基元反应 ａ ｂ ｇ
其速率可表示为ｖ ｋｃａ ｃｂ 式中的ｋ称为反应速率常数或 ， Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｇ（ｇ）＋
＝ （Ａ） （Ｂ）， ｈ 达到平衡状态时 ｖ ｋ ｃａ ｃｂ ｖ ｋ
速率常数 反应速率常数ｋ表示单位浓度下的化学反应速率 Ｈ（ｇ）， ， 正＝ 正· （Ａ）· （Ｂ）， 逆＝ 逆·
。 ， ｃｇ ｃｈ 因平衡时ｖ ｖ 则ｋ ｃａ ｃｂ ｋ
在恒温下 不因反应物浓度的改变而变化 但受温度 催化剂 固 （Ｇ）· （Ｈ）， 正＝ 逆， 正· （Ａ）· （Ｂ）＝ 逆·
， ； 、 、 ｋ ｃｇ ｃｈ
体表面性质等因素的影响 通常反应速率常数越大 反应进行 ｃｇ ｃｈ 正 （Ｇ） （Ｈ） Ｋ
。 ， （Ｇ）· （Ｈ），ｋ ＝ｃａ ｃｂ ＝ 。
得越快 逆 （Ａ） （Ｂ）
。 例１ （２０２０福建一模，１４）反应 在
２
．
基元反应的速率方程 ２ＮＯ＋Ｃｌ２ ２ＮＯＣｌ
时其反应物浓度与反应速率关系的数据如表
基元反应ａ ｂ ｃ ｄ 的速率方程可写为 ２９５ Ｋ ：
Ａ＋ Ｂ Ｃ＋ Ｄ ：
ｖ 正＝ ｋ 正 ｃａ （Ａ）· ｃｂ （Ｂ）（ ｋ 正 为正反应的速率常数 ） ｃ （ＮＯ）／（ｍｏｌ·Ｌ －１ ） ｃ （Ｃｌ２）／（ｍｏｌ·Ｌ －１ ） ｖ （Ｃｌ２）／（ｍｏｌ·Ｌ －１ ·ｓ －１ ）
ｖ ｋ ｃｃ ｃｄ ｋ 为逆反应的速率常数
逆＝ 逆 （Ｃ）· （Ｄ）（ 逆 ） ① ０．１００ ０．１００ ８．０×１０ －３
基元反应的化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数
－１
的幂的乘积成正比 ② ０．５００ ０．１００ ２．０×１０
。
３复杂反应的速率方程 ③ ０．１００ ０．５００ ４．０×１０ －２
．
许多化学反应不是基元反应 而是由两个或多个基元步骤 注 反应物浓度与反应速率关系式为ｖ ｋ ｃｍ
， ：① （Ｃｌ２）＝ · （ＮＯ）·
完成的复杂反应 假设反应 是分两个基元步骤 ｃｎ 式中速率常数ｋ Ａｅ－Ｒ Ｅ Ｔａ 其中Ｅ 为活化能 Ａ Ｒ均为大
。 Ａ２＋Ｂ →Ａ２Ｂ （Ｃｌ２）（ ＝ ， ａ ， 、
完成的 于 的常数 Ｔ为温度 反应级数是反应速率方程式中各反
： ０ ， ）；②
专题十 化学反应速率和化学平衡 ５７
应物浓度的指数之和 下列说法不正确的是 Ｅ 正 小于Ｅ 逆 则 Ｈ 填 小于 等于 或 大
。 （ ） ａ（ ） ａ（ ）， Δ ０（ “ ”“ ” “
ｍ ｎ 反应级数为 级 于
Ａ． ＝２， ＝１， ３ ”）。
当ｃ －１ ｃ －１时 ｔ 温度下 图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变
Ｂ． （ＮＯ）＝ ０．２００ ｍｏｌ·Ｌ ， （Ｃｌ２）＝ ０．３００ ｍｏｌ·Ｌ ， （２） ２ ，
ｖ
（ＮＯ）＝０．１９２ ｍｏｌ·Ｌ
－１
·ｓ
－１ 化的曲线是
（
填曲线编号
），
平衡常数值Ｋ
２＝ ；
温度
加入催化剂可以改变反应途径 也可以增大速率常数ｋ ｔ ｔ 填 小于 等于 或 大于 判断理由是
Ｃ． ， ， ２ １（ “ ”“ ” “ ”），
而加快反应速率
。
升高温度 可以增大反应的活化能 Ｅ 从而使速率常数
Ｄ． ， ａ，
ｋ增大
解析 由表中 组数据可知４．０×１０
－２
（０．５００）ｎ，ｎ ，由
①③ －３ ＝ ＝１
８．０×１０ ０．１００
组数据可知２．０×１０
－１
（０．５００）ｍ，ｍ ，由 数据可知 ｋ 解析 （ ）由题可知ｖ（正） ｋ（正）ｃ（顺），ｖ（逆） ｋ（逆）ｃ（反），
①② －３ ＝ ＝２ ① ＝ １ ＝ ＝
８．０×１０ ０．１００ 反应达到平衡状态时正、逆反应速率相等，则 ｋ（正）ｃ（顺）
－３ ＝
（
８．０
）
×
２
１０
＝８．０
；
Ａ
项，由以上分析可知ｍ
＝２
，ｎ
＝１
，反应级
ｋ（逆）ｃ（反），ｔ 温度下反应的平衡常数值Ｋ
ｃ（反） ｋ（正）
数 ０ 为 ．１００ 级 × ， ０ 故 ．１ 正 ００ 确。 项，当ｃ（ ） · －１，ｃ（ ） １ １＝ｃ（顺）＝ｋ（逆）＝
３ Ｂ ＮＯ ＝ ０．２００ ｍｏｌ Ｌ Ｃｌ２ ＝
－１
· －１时，ｖ（ ） ｖ（ ） （ ）２ ０．００６ ｓ ；该反应的活化能Ｅ （正）小于Ｅ （逆），说明断键吸
０．３００ ｍｏｌ Ｌ ＮＯ ＝ ２ Ｃｌ２ ＝ ２×８．０× ０．２００ × －１ ＝３ ａ ａ
· －１· －１ · －１· －１，故正确。 项，催化 ０．００２ ｓ
０．３００ ｍｏｌ Ｌ ｓ ＝０．１９２ ｍｏｌ Ｌ ｓ Ｃ 收的能量小于成键释放的能量，即该反应为放热反应，则 Ｈ小
剂可降低反应的活化能，增大速率常数ｋ，增大反应速率，故正 Δ
于 。
确。 项，升高温度，活化能不变，故错误。 ０
Ｄ （ ）随着时间的推移，顺式异构体的质量分数不断减小，正
答案 Ｄ ２
反应速率变慢，单位时间内ω（顺）的变化量减小，则符合条件的
例２ （２０１６海南单科，１６，９分）顺 二甲基环丙烷 曲线是 ；设顺式异构体的起始浓度为ｘ，由题图可知，平衡时顺
－１，２－ Ｂ
和反 二甲基环丙烷可发生如下转化 式异构体的浓度为 ｘ，反式异构体的浓度为 ｘ，所以平衡常
－１，２－ ： ０．３ ０．７
ｘ
数Ｋ ０．７ ７ ，因为Ｋ Ｋ ，放热反应升高温度时平衡逆向移
２＝ ｘ＝ １＞ ２
０．３ ３
动，所以温度ｔ ｔ 。
２＞ １
答案 （ ） 小于
该反应的速率方程可表示为 ｖ 正 ｋ 正 ｃ 顺 和ｖ 逆 １ ３
： （ ）＝ （ ） （ ） （ ）＝
ｋ 逆 ｃ 反 ｋ 正 和ｋ 逆 在一定温度时为常数 分别称作正 （ ） ７ 大于 放热反应升高温度时平衡向逆反应方
（ ） （ ）， （ ） （ ） ， 、 ２ Ｂ
逆反应速率常数 回答下列问题 ３
。 ： 向移动
已知 ｔ 温度下 ｋ 正 －１ ｋ 逆 －１
（１） ：１ ， （ ）＝ ０．００６ ｓ ， （ ）＝ ０．００２ ｓ 。
该温度下反应的平衡常数值 Ｋ 该反应的活化能
１＝ ；
青霉素过敏反应 青霉素过敏反应较常见，发生率为 ，在各种药物中居首位。
０．７％～１０％
其中，严重的过敏反应———过敏性休克的发生率为 ，不及时抢救病死率很高。 另外，青霉
０．００４％～０．０１５％
素过敏反应发生时间因人而异，有的在用青霉素时即刻就会出现过敏反应，有的甚至在持续用药的情况
下， 天后才出现过敏反应，这种迟发型的过敏反应往往容易被忽视。 而我们做皮试则是为了检测患
２～２０
者是否对青霉素过敏，皮试结果呈阴性才可继续使用。
