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专题十一 化学反应速率和化学平衡
基础篇
考点 一 化学反应速率 催化剂 使用催化剂 一般可加快反应速率
④ ： ， 。
1.
解释 升温、使用催化剂时，体系中活化分子百分数
化学反应速率
增加，有效碰撞次数增加，化学反应速率增大。
表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的
１） ： 其他因素 如反应物的接触面积增大 反应
减少或生成物浓度的增加来表示 ⑤ ： ，
。 速率增大 构成原电池 反应速率增大
ｃ ； ， 。
表达式为ｖ Δ 单位为 －１ －１ 或
＝ ｔ， ｍｏｌ·Ｌ ·ｓ ｍｏｌ·
Δ 考点 二 化学平衡
－１ －１
Ｌ ·ｍｉｎ 。 1.
化学平衡研究的对象——可逆反应
注意 不能用固体或纯液体表示化学反应速率，因为
固体或纯液体的浓度视为常数。
与化学计量数的关系 对于反应 ｍ
２） ： Ａ（ｇ）＋
ｎ ｐ ｑ 用不同物质表示
Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ），
的反应速率的数值不同 但意义相同 单位
， 。
相同时 各物质化学反应速率的数值之比等
，
于方程式中各物质的化学计量数之比
。
2. 影响化学反应速率的因素 2. 化学平衡状态
内因 主要因素 反应物本身的性质 特征
１） （ ）——— 。 １）
外因
２）
浓度 增大反应物浓度 反应速率增大 反之
① ： ， ，
减小
。
压强 对于有气体参加的反应 增大压强 反
② ： ， ，
应速率增大 反之减小
， 。
解释 增大反应物浓度或增大压强，单位体积内活化
判断 正 逆相等 变量不变
分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增多，化学反应 ２） ———“ 、 ， ”
速率增大。
注意 充入无关气体（不参与反应的气体）的影响
恒温恒容时：充入无关气体 总压强增大，各反应物浓
5 →
年 度不变 反应速率不变。
→
高
考 恒温恒压时：充入无关气体 总体积增大，各反应物浓
→
3
年
度减小 反应速率减小。 以反应 ｍ ｎ ｐ ｑ
→ Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ）
模
拟 温度 升高温度 反应速率增大 反之减小 为例
③ ： ， ， ， ：
A 与反应吸热还是放热无关
版 。
高
考 【生产环保情境】 碳替代 碳替代就是用清洁能源来替代传统的化石能源，主要包括用电替代、用热替代和用
化
学 氢替代等。 用电替代指利用水电、光电、风电等“绿电”替代火电；用热替代指利用光热、地热等替代化石燃料
２７４ 供热；用氢替代指用“绿氢”替代“灰氢”。
化学平衡移动方向与化学反应速率的关系
是否达
２）
类别 可能的情况举例
到平衡 ｖ ｖ 平衡向正反应方向移动
① 正＞ 逆： 。
各物质的物质的量或各物质的 ｖ ｖ 平衡向逆反应方向移动
平衡 ② 正＜ 逆： 。
物质的量分数一定 勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个因素
３） ：
混合物中 各物质的质量或各物质的质量 如温度 压强及参加反应的物质的浓度 平衡
平衡 （ 、 ），
各成分的 分数一定 将向着能够减弱这种改变的方向移动
。
含量 各气体的体积或体积分数一定 平衡
改变条件对化学平衡的影响
４）
总压强 总体积 总物质的量 不一定
、 、 改变的条件 平衡移动方向
一定 平衡
增大反应物浓度或
正向移动
在单位时间内消耗了ｍ 的 减小生成物浓度
ｍｏｌ Ａ 平衡
同时生成了ｍ 即ｖ ｖ 浓度
ｍｏｌ Ａ， 正＝ 逆
减小反应物浓度或
逆向移动
增大生成物浓度
在单位时间内消耗了 ｎ
ｍｏｌ Ｂ 平衡
正 逆反 的同时消耗了ｐ
、 ｍｏｌ Ｃ 向气体分子数减小的
应速率的 反应前后 增大压强
方向移动
关系 ｖ ｖ ｖ ｖ 不一定 气体分子
（Ａ） ∶ （Ｂ） ∶ （Ｃ） ∶ （Ｄ）＝ 压强 对
（ 向气体分子数增大的
ｍ ∶ ｎ ∶ ｐ ∶ ｑ 平衡 于有气体 数不等 减小压强
方向移动
参加的反
在单位时间内生成了 ｎ 不一定
ｍｏｌ Ｂ， 应 反应前后
）
同时消耗了ｑ 平衡
气体分子 改变压强 平衡不移动
ｍｏｌ Ｄ
数相等
恒容时压强不再变化 当ｍ ｎ
， ＋ ≠ 平衡
ｐ ｑ时 升高温度 向吸热反应方向移动
压强 ＋ 温度
降低温度 向放热反应方向移动
恒容时压强不再变化 当ｍ ｎ 不一定
， ＋ ＝
ｐ ｑ时 平衡 同等程度地改变 ｖ
＋ 催化剂 正、
ｖ 平衡不移动
混合气体 逆，
Ｍ 一定 当ｍ ｎ ｐ ｑ时 平衡
的平均相 ｒ ， ＋ ≠ ＋ 注意 充入无关气体的影响
对分子 不一定 恒温恒容时：充入无关气体 总压强增大，各组分浓
Ｍ 一定 当ｍ ｎ ｐ ｑ时 ① →
质量 ｒ ， ＋ ＝ ＋ 平衡 度不变，反应速率不变 平衡不移动。
→
气体的 不一定 恒温恒压时：充入无关气体 总体积增大，各组分浓
恒容时气体密度一定 ② →
密度 平衡 度等比例减小（相当于减压） 平衡向气体分子数增大
→
反应体系的颜色不变 即有色 的方向移动。
颜色 ， 平衡
4.
物质的浓度不变 浓度、压强对平衡移动影响的几种特殊情况
3. 化学平衡移动 当反应体系中不存在气态物质时 压强的改 专
１） ， 题
化学平衡移动的过程 变对平衡无影响 十
１） 。 一
对于反应前后气体分子数相等的反应 压强
化
２） ，
学
的改变对平衡无影响 但增大 或减小 压强 反
， （ ） 应
会使气态物质的浓度增大 或减小 速
（ ）。 率
和
化
【生产环保情境】 碳减排 对于尚未实现碳替代的某些领域，减少碳排放、节约能源、提高能效就成为了碳减排 学
平
主要的途径。 例如建筑、基础建设、交通等行业，在建材和钢材的生产中减少碳排放。 衡
２７５
对于有气体参加的反应在恒容时 同等程度 温度
３） ， ③ ：４００～５００ ℃。
地改变反应体系中各物质的浓度时 应视为 解释 从平衡移动的角度考虑 温度越高越
， ： ，
压强的影响 同等程度地增大 或减小 浓度 不利于氨气的合成 但考虑到反应的速率和
， （ ） ，
相当于增大 或减小 压强
催化剂的活性 故采用
（ ） 。
， ４００～５００ ℃。
在恒容容器中 若用 α 表示物质的转化率 φ
催化剂 铁触媒
４） ， ，
④ ： 。
表示气体的体积分数 则
， ： 注意 为防止催化剂中毒，原料气必须净化除去杂质。
对于 ａ ｂ ｃ ｄ 类反
① Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ）
应 达到平衡后 保持温度 容积不变 加入 考点 三 化学平衡常数及其相关计算 化学
， ， 、 ，
一定量的 则平衡正向移动 α 增大而 反应的方向
Ａ， ， （Ｂ）
α 减小 φ 减小而 φ 增大
（Ａ） ， （Ｂ） （Ａ） 。 1. 化学平衡常数
对于 ａ ｂ 或 ａ
② Ａ（ｇ） Ｂ（ｇ） Ａ（ｇ） 表达式 对于反应ｍ ｎ ｐ
ｂ ｃ 类反应 达到平衡后 保持温 １） ： Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋
Ｂ（ｇ）＋ Ｃ（ｇ） ， ，
ｃｐ ｃｑ
度 容积不变 加入一定量的 是指反应中 ｑ Ｋ （Ｃ）· （Ｄ） 固体和纯液体的
、 ， Ａ（ Ｄ（ｇ）， ＝ｃｍ ｃｎ 。
某一边存在的唯一气体 可以有其他非气态 （Ａ）· （Ｂ）
，
浓度视为常数 通常不计入平衡常数表达
物质 α 和 φ 的变化可从压强增大 ，
）， （Ａ） （Ａ）
式中
的角度分析 分为以下三种情况 ｎ 表示气
。
， （Δ
平衡常数与化学方程式的关系
体分子数的变化
２）
）：
相同温度下 对于可逆反应 正 逆反应的平
平衡移 ① ， ， 、
特点 示例 改变 结果
动方向
衡常数互为倒数 即 Ｋ １
， 正＝Ｋ 。
充入 α 减小 逆
ｎ ＰＣｌ５ （ ｇ） （ＰＣｌ５） ， 化学方程式乘以系数 ｎ 则平衡常数变为原
Δ ＞０ φ 增大 ② ，
ＰＣｌ３（ｇ）＋Ｃｌ２（ｇ） ＰＣｌ５ （ＰＣｌ５）
来的 ｎ 次方 即 Ｋ Ｋｎ
充入 正向 α φ ， ２ ＝ １。
ｎ ２ＨＩ （ ｇ） （ＨＩ）、 （ＨＩ） 反应 和反应 相加得反应 则 Ｋ Ｋ
Δ ＝０ 移动 不变 ③ １ ２ ３， ３ ＝ １·
Ｈ２（ｇ）＋Ｉ２（ｇ） ＨＩ
Ｋ
Ｋ 反应 减去反应 得反应 则 Ｋ １
ｎ ２ＮＯ２ （ｇ） 充入 α （ＮＯ２） 增大 ， ２； １ ２ ３， ３ ＝Ｋ 。
Δ ＜０ φ 减小 ２
Ｎ２Ｏ４（ｇ） ＮＯ２ （ＮＯ２） 意义及影响因素
３）
5.
化学反应的调控（以合成氨为例） Ｋ 越大 反应物的转化率越大 正反应进行
① ， ，
反应原理 的程度越大
１） ：Ｎ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ）２ＮＨ３（ｇ） 。
Ｈ －１ Ｋ 只受温度的影响
Δ ＝－９２．４ ｋＪ·ｍｏｌ 。 ② 。
反应特点 可逆 正向放热 气体分子数减小 应用
２） ： ， ， 。 ４）
反应条件的选择 判断可逆反应进行的程度
３） ① 。
5 浓度 ｃ ｃ 略大于 判断化学反应进行的方向
年 ① ： （Ｎ２） ∶ （Ｈ２） １ ∶ ３。 ② 。
高
压强 对于可逆反应 ａ ｂ ｃ
考
② ：１０ ＭＰａ～３０ ＭＰａ。 Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋
3
年 解释 从平衡移动的角度考虑 压强越大越 ｄ 在一定温度下的任意时刻 反应物与
： ， Ｄ（ｇ）， ，
模
拟 有利于氨气的合成 但考虑到压强增大对设 ｃｃ ｃｄ
， 生成物浓度有如下关系 （Ｃ）· （Ｄ） 称为
A 备的要求也提高 故采用 ｃａ ｃｂ ，
版 ， １０ ＭＰａ～３０ ＭＰａ。 （Ａ）· （Ｂ）
高
考 【生产环保情境】 碳封存 在一些集中碳排放的场景中，比如大型火力发电厂、炼钢厂、化工厂，在二氧化碳集
化
学 中收集后，利用技术手段使碳以其他形式与大气隔绝并封存，彻底将这部分碳隔绝在大气碳循环之外。
２７６
浓度商 常用Ｑ表示 生成物 ｎ 平 ｎ 始 ｎ 变
， 。 ： （ ）＝ （ ）＋ （ ）。
ì ï Ｋ 反应向正反应方向进行 ｖ ｖ ｍｘ
＜ ， 正＞ 逆 的转化率 α 的转
ïï
（３）Ａ ： （Ａ）＝ ａ ×１００％，Ａ、Ｂ
Ｑí Ｋ 反应处于化学平衡状态 ｖ ｖ
ï＝ ， 正＝ 逆
ï ｍｘ ｎｘ
î Ｋ 反应向逆反应方向进行 ｖ ｖ 化率之比为α α
＞ ， 正＜ 逆 （Ａ） ∶ （Ｂ）＝ ａ ∶ ｂ 。
判断可逆反应的热效应
③ 平 衡 时 的 体 积 分 数 φ
（４） Ａ ： （ Ａ） ＝
ａ ｍｘ
－
ａ ｂ ｐ ｑ ｍ ｎ ｘ×１００％。
＋ ＋（ ＋ － － ）
ｐ 平
平衡时和开始时的压强比 （ ）
2. （５） ：ｐ 始 ＝
化学平衡的计算方法——“三段式”法 （ ）
ａ ｂ ｐ ｑ ｍ ｎ ｘ
反应 ｍ ｎ ｐ ｑ 令 ＋ ＋（ ＋ － － ）
： Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ）， ａ ｂ 。
起始物质的量分别为 ａ ｂ 达到 ＋
Ａ、Ｂ ｍｏｌ、 ｍｏｌ， 3. 化学反应进行方向的判据
平衡后 的消耗量为 ｍｘ 容器容积为
，Ａ ｍｏｌ，
Ｖ
Ｌ。
ｍ ｎ ｐ ｑ
Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ）
起始 ａ ｂ
（ｍｏｌ） ０ ０
变化 ｍｘ ｎｘ ｐｘ ｑｘ
（ｍｏｌ）
平衡 ａ ｍｘ ｂ ｎｘ ｐｘ ｑｘ
（ｍｏｌ） － －
ｐｘ ｑｘ
ｐ ｑ
（ Ｖ） ·（ Ｖ）
则有 平衡常数 Ｋ
：（１） ＝ ａ ｍｘ ｂ ｎｘ 。
－ ｍ － ｎ
（ Ｖ ） ·（ Ｖ ）
反应物 ｎ 平 ｎ 始 ｎ 变
（２） ： （ ）＝ （ ）－ （ ）。
专
题
十
一
化
学
反
应
速
率
和
化
【生产环保情境】 碳循环 利用化学和生物手段实现大气中 的吸收，并让这部分 产生作用。 主要包括 学
ＣＯ２ ＣＯ２ 平
人工碳转化和森林碳汇。 前者指利用化学或生物手段将 转化为化学品或燃料；后者指植物通过光合作用 衡
ＣＯ２
将大气中的 吸收并固定在植被与土壤中。 ２７７
ＣＯ２
综合篇
3. 综合 分压平衡常数（Ｋ ）的计算 计算流程
ｐ
1.
分压平衡常数的含义
在化学平衡体系中 用各气体物质的分压代
，
替浓度进行计算 得到的平衡常数称为分压
，
平衡常数 Ｋ 例如对于
（ ｐ）。 Ｎ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ）
ｐ２
Ｋ （ＮＨ３） 某气体
２ＮＨ３（ｇ）， ｐ ＝ｐ ｐ３ 。
（Ｎ２）· （Ｈ２）
的分压 总压 该气体的物质的量分数 或体 例 （ 贵州遵义三模， 节选）（ ）在某
＝ × （ ２０２２ ２８ ２
积分数 催化剂表面可发生反应： （ ） （ ）
）。 ＣＯ２ ｇ ＋３Ｈ２ ｇ
2. 影响因素 Ｋ 只受温度影响 （ ） （ ）。 利用该反应可减少
： ｐ 。 ＣＨ３ＯＨ ｇ ＋Ｈ２Ｏ ｇ ＣＯ２
排放，并合成清洁能源。 一定条件下，在一密 需计算出平衡时的总压强。
闭容器中充入 和 发生反 解析 （ ）题给反应为气体分子数减小的反
２ ｍｏｌ ＣＯ２ ６ ｍｏｌ Ｈ２ ２
应，下图表示压强为 和 下 应，故压强增大，平衡正向移动，转化率增大，
０．１ ＭＰａ ５．０ ＭＰａ
的平衡转化率随温度的变化关系。 由题图可知温度相同时， 对应的 的平衡
ＣＯ２ ① ＣＯ２
转化率大。 根据题给条件可得三段式：
（ ） （ ） （ ） （ ）
ＣＯ２ ｇ ＋３Ｈ２ ｇ ＣＨ３ＯＨ ｇ ＋Ｈ２Ｏ ｇ
开始量
２ ｍｏｌ ６ ｍｏｌ ０ ｍｏｌ ０ ｍｏｌ
转化量
１ ｍｏｌ ３ ｍｏｌ １ ｍｏｌ １ ｍｏｌ
平衡量
１ ｍｏｌ ３ ｍｏｌ １ ｍｏｌ １ ｍｏｌ
平衡时气体总物质的量 ｎ（总）
＝ １ ｍｏｌ＋３ ｍｏｌ＋
其中表示压强为 下 的平衡转化 ， 点对应的总压为
５．０ ＭＰａ ＣＯ２ １ ｍｏｌ ＋ １ ｍｏｌ ＝ ６ ｍｏｌ ｂ
率随温度的变化曲线为 （填“ ”或 ，则平衡时各物质的分压分别为
① ０．１ ＭＰａ
“ ”）； 点对应的平衡常数 Ｋ
② ｂ ｐ ＝ ｐ（ ） ｐ（ ） ｐ（ ） ０．１ ，
－２（Ｋ 为以平衡分压代替平衡浓度表示的
ＣＯ２ ＝ ＣＨ３ＯＨ ＝ Ｈ２Ｏ ＝
６
ＭＰａ
ＭＰａ ｐ
平衡常数。 分压 总压 物质的量分数）。
ｐ（ ） ３ ， Ｋ
＝ × Ｈ２ ＝ ０． １ ＭＰａ × ＝ ０． ０５ ＭＰａ ｐ ＝
解题导引 审题时要注意反应前后压强是否发 ６
ｐ（ ） ｐ（ ）
生变化，如果题目指出是在一定压强下发生反 ＣＨ３ＯＨ × Ｈ２Ｏ ４００。
ｐ（ ） ｐ３（ ） ＝
应（即恒压条件），则反应前后压强保持不变； ＣＯ２ × Ｈ２ ３
如果是恒容条件，告知反应的起始压强且反应 答案 （ ） ４００
２ ①
３
前后气体分子数不相等，则压强会发生变化，
5
年
高
考
3
年
模
拟
A
版
高
考 【生产环保情境】 珊瑚礁的形成 珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，在生长过程中能吸收海水中的钙和二氧化
化
学 碳，然后分泌出石灰石，变为自己生存的外壳。 这些石灰石经过压实、石化，形成岛屿和礁石，也就是所谓的珊
２７８ 瑚礁。
应用篇
2. 应用 化学反应速率和化学平衡图像分析 常见的反应速率和平衡图像
速率 时间图像 注意断点
1.
分析反应速率和平衡图像题的思维流程—— １） — ———
以 Ｈ 为例
“三看一判断” Ａ（ｇ）＋Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ） Δ ＞０
一看面 看清横 纵坐标所表示的物理量 理
１） ： 、 ，
解曲线的整体含义
。
二看线 看曲线的变化趋势 有时需作等温
２） ： （
线 等压线等辅助线
、 ）。
三看点 分析曲线上点的意义 特别是特殊 ｔ 时增大反应物的浓度 正反应速率瞬间增
３） ： ， １ ，
大 然后逐渐减小 而逆反应速率逐渐增大
点 起点 终点 交点 极值点等
， ， ；
（ 、 、 、 ）。
ｔ 时升高温度 正 逆反应速率均增大 吸热
作判断 根据图像中的信息和化学反应速
４） ： ２ ， 、 ，
反应的正反应速率增大程度较大 ｔ 时减小
率 化学平衡的相关规律 结合题目中具体 ； ３
、 ，
压强 容器容积增大 浓度减小 正 逆反应
反应的特征 吸热或放热 气体分子数变化 ， ， ， 、
（ 、 速率均减小 ｔ 时使用催化剂 正 逆反应速
等 作出相应判断 ； ４ ， 、
）， 。 率均瞬间增大
。
含量 或转化率 时间 温度 或压强 图像 第一幅图中任取一条恒温线进行研究 温度
２） （ ）— — （ ） ，
先拐先平 数值大 原则 在含量 或转化 相同时 随着压强增大 α 增大 平衡正向移
“ ， ” ： （ ， ， Ａ ，
率 时间图像中 先出现拐点的先达到平 动 故正反应为气体分子数减小的反应 再
）— ， ， ；
衡 说明该曲线对应的反应速率较大 表明 作一条垂直线与两条恒温线相交 压强相同
， ， ，
反应温度较高或压强较大或使用催化剂等 时 温度升高 α 增大 平衡正向移动 故正
。 ， ， Ａ ， ，
以可逆反应 ａ ｂ ｃ 反应为吸热反应 第二幅图可采用类似的
Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ） 。
为例 方法进行分析
： 。
反应过程中含量 温度图像
４） —
对于反应ａ ｂ ｃ ｄ
Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ），
不同温度下反应相同时间后测定 或 的
Ａ Ｃ
含量 如图所示 点前由于温度较低 反
， 。 Ｍ 、
Ｔ Ｔ Ｈ Ｔ Ｔ Ｈ 应速率较慢 体系尚未达到平衡 点时体
（ ２＞ １，Δ ＞０） （ ２＞ １，Δ ＜０） ， ；Ｍ
系恰好达到平衡 点后为平衡的移动 升
；Ｍ ，
高温度 增大 减小 平衡逆向移动
，Ａ％ 、Ｃ％ ， ，
故 Ｈ
Δ ＜０。
ｐ ｐ ａ ｂ ｃ ｐ ｐ ａ ｂ ｃ
（ １＞ ２， ＋ ＞ ） （ １＞ ２， ＋ ＜ ）
平衡曲线外非平衡点的分析
５）
对于反应 ａ ｂ ｃ
Ａ（ｇ） ＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ） ＋
ｄ 曲线 上所有的点都是平衡点
曲线 用催化剂 不用催化剂 或ａ ｂ ｃ Ｄ（ｇ）， Ｌ 。 Ｅ
（ １ 、２ ， ＋ ＝
点位于曲线 上方 其 大于此压强或温
时曲线 的压强大于 的压强 Ｌ ， Ａ％
１ ２ ）
度下平衡时的 点必须向正反应方向
恒温 压 线 Ａ％，Ｅ
３） （ ） 移动才能达到平衡状态 故 点ｖ ｖ 同理
定一议二 原则 当图像中有两个变量时 ， Ｅ 正＞ 逆；
“ ” ： ， 可知曲线 下方的 点 ｖ ｖ
先确定一个量不变 再讨论另一个量的影 Ｌ Ｆ 正＜ 逆。
，
响 有时需在图像中作辅助线 以可逆反
。 。
应 ａ ｂ ｃ 为例 纵坐标
Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ） ，
α 为 的平衡转化率
Ａ Ａ ：
例1 用 合成甲醇（ ）的化学方程式 专
ＣＯ ＣＨ３ＯＨ 题
为 （ ） （ ） （ ） Ｈ ， 十
ＣＯ ｇ ＋２Ｈ２ ｇ ＣＨ３ＯＨ ｇ Δ ＜０ 一
按照相同的物质的量投料，测得 在不同温
化
ＣＯ
学
若 Ｔ Ｔ 则 Ｈ 若 ａ ｂ ｃ 则 ｐ 度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。 反
（ １＞ ２， Δ ＞ （ ＋ ＞ ， １＞ 应
ａ ｂ ｃ ｐ ｐ Ｈ 下列说法不正确的是 （ ） 速
０， ＋ ＞ ） ２＞ ３，Δ ＜０） 率
和
化
【日常生活情境】 除锈消渍 不少金属制品使用时间一长，表面就会出现锈渍，这些锈渍的主要成分是氧化物， 学
平
其能溶于酸溶液，也能溶于水解后呈酸性的盐溶液。 人们常使用强酸弱碱盐的溶液来除去金属锈渍，其中 衡
、 等溶液是最常使用的除锈剂。 ２７９
ＺｎＣｌ２ ＮＨ４Ｃｌ
答案
Ｄ
例2 （ 湖南， ， 分）（双选）已知：
２０２１ １１ ４ Ａ
（ ） （ ） （ ） Ｈ ，向一恒温恒容
ｇ ＋２Ｂ ｇ ３Ｃ ｇ Δ ＜０
的密闭容器中充入 和 发生反
１ ｍｏｌ Ａ ３ ｍｏｌ Ｂ
应，ｔ 时达到平衡状态 ，在 ｔ 时改变某一条
１ Ⅰ ２
温度：Ｔ Ｔ Ｔ 件，ｔ 时重新达到平衡状态 ，正反应速率随
Ａ． １＜ ２＜ ３ ３ Ⅱ
正反应速率：ｖ（ ） ｖ（ ）、ｖ（ ） ｖ（ ） 时间的变化如图所示。 下列说法正确的是
Ｂ． ａ ＜ ｃ ｂ ＞ ｄ
平均摩尔质量：Ｍ（ ） Ｍ（ ）、Ｍ（ ） Ｍ（ ） （ ）
Ｃ． ａ ＞ ｃ ｂ ＞ ｄ
平衡常数：Ｋ（ ） Ｋ（ ）、Ｋ（ ） Ｋ（ ）
Ｄ． ａ ＜ ｃ ｂ ＝ ｄ
解题导引 此题属于恒温线类型图像题，可采
用“定一议二”原则进行分析，对于需要比较的
两个或多个数值，先找到它们对应的相同变
量，再讨论另一变量的影响。
解析 压强相同时，从 Ｔ 到 Ｔ ， 的平衡转 容器内压强不变，表明反应达到平衡
１ ３ ＣＯ Ａ．
化率减小，说明平衡逆向移动，且该反应为放 ｔ 时改变的条件：向容器中加入
Ｂ． ２ Ｃ
热反应，则 Ｔ 到 Ｔ 温度升高，即 Ｔ Ｔ Ｔ ， 平衡时 的体积分数 φ：φ（ ） φ（ ）
１ ３ １＜ ２＜ ３ Ａ Ｃ． Ａ Ⅱ ＞ Ⅰ
正确。 、 两点压强相同，根据 项分析可知 平衡常数 Ｋ：Ｋ（ ） Ｋ（ ）
ａ ｃ Ａ Ｄ． Ⅱ ＜ Ⅰ
Ｔ Ｔ ，故 ｖ（ ） ｖ（ ）； 、 两点温度相同， 点 解题导引 项，在 ｔ 时改变某一条件，ｖ 没有
１＜ ３ ａ ＜ ｃ ｂ ｄ ｂ Ｂ ２ 正
压强大于 点，故ｖ（ ） ｖ（ ）， 正确。 平均摩 发生突变，而是不断增大，说明平衡向逆反应
ｄ ｂ ＞ ｄ Ｂ
尔质量 气体总质量 气体总物质的量，该反 方向移动，则进一步说明容器中加入了 。
＝ ÷
Ｃ
应正向为气体分子数减小的反应，投料相同 解析 项，容器内反应是气体分子数不变
Ａ
时， 的平衡转化率越大，气体总物质的量越 的可逆反应，压强不变不能说明反应达到平
ＣＯ
小，而气体总质量保持不变，则平均摩尔质量 衡； 项，最初加入体系中的 和 的物质的
Ｃ Ａ Ｂ
将会越大，因此根据各点的 平衡转化率的 量的比值为 ，ｔ 时向体系中加入 ，平衡
ＣＯ １ ∶ ３ ２ Ｃ
大小，可知平均摩尔质量 Ｍ（ ） Ｍ（ ）、Ｍ（ ） 逆向移动，最终 和 各自的物质的量增加的
ａ ＞ ｃ ｂ ＞ Ａ Ｂ
Ｍ（ ）， 正确。 温度相同时平衡常数相等，故 比例为 ，因此，平衡时 的体积分数 φ：φ
ｄ Ｃ １ ∶ ２ Ａ
Ｋ（ ） Ｋ（ ）； 、 温度不同，平衡常数不相等， （ ） φ（ ）； 项，该反应在恒温条件下进
ｂ ＝ ｄ ａ ｃ Ⅱ ＞ Ⅰ Ｄ
点 的平衡转化率较大，反应正向进行的 行，平衡常数 Ｋ 保持不变。
ａ ＣＯ
程度较大，故 Ｋ（ ） Ｋ（ ）， 错误。 答案
ａ ＞ ｃ Ｄ ＢＣ
5
年
高
考
3
年
模
拟
A
版
高
考 【学术探索情境】 五氮阴离子 － 南京理工大学胡炳成教授团队成功合成了世界上首个室温下稳定存在的五
化 Ｎ５
学 氮阴离子盐（ ） （ ） （ ） ，占领了超高能材料研究的国际制高点。 全氮阴离子盐为一种超级炸药，其
Ｎ５ ６ Ｈ３Ｏ ３ ＮＨ４ ４Ｃｌ
２８０ 爆炸威力相当于数十倍质量的 。
ＴＮＴ
创新篇
创新 反应速率常数的应用 ａ ｂ ｃ ｄ 其速率可
Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ），
表示为ｖ ｋｃａ ｃｂ 式中的ｋ称为反应
1.
速率常数含义 ＝ （Ａ）· （Ｂ），
速率常数 或速率常数 反应速率常数ｋ 在恒
大多数化学反应都是分几步完成的 其中的 （ ）。
， 温下 不因反应物浓度的改变而变化 但受温
每一步反应称为基元反应 假设基元反应为 ， ，
。 度 催化剂 固体表面性质等因素的影响
、 、 。
2. 基元反应的速率方程 （ ）已知：ｔ 温度下，ｋ（正） －１，ｋ（逆）
１ １ ＝ ０．００６ ｓ ＝
基元反应 ａ ｂ ｃ ｄ －１。 该温度下反应的平衡常数值 Ｋ
Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ） ０．００２ ｓ １ ＝
的速率方程可写为 ；该 反 应 的 活 化 能 Ｅ （正） 小 于
ａ
ｖ ｋ ｃａ ｃｂ ｖ ｋ ｃｃ ｃｄ Ｅ （逆），则 Ｈ （填“小于” “等
正＝ 正 （Ａ）· （Ｂ）， 逆＝ 逆 （Ｃ）· （Ｄ） ａ Δ ０
ｋ 为正反应的速率常数 ｋ 为逆反应的速率 于”或“大于”）。
（ 正 ， 逆
常数 基元反应的化学反应速率与反应物浓 （ ）ｔ 温度下，图中能表示顺式异构体的质量
）。 ２ ２
度以其化学计量数为指数的幂的乘积成正比 分数随时间变化的曲线是 （填曲线编
。
3. 复杂反应的速率方程 号）， 平 衡 常 数 值 Ｋ ； 温 度
２
＝
许多化学反应不是基元反应 而是由两个或 ｔ ｔ （填“小于”“等于”或“大于”），判
， ２ １
多个基元反应组成的复杂反应 假设反应 断理由是 。
。
是由两个基元反应组成的
Ａ２ ＋Ｂ →Ａ２Ｂ ：
第一步 慢反应
Ａ２ →２Ａ·
第二步 快反应
２Ａ·＋Ｂ →Ａ２Ｂ
对于总反应来说 决定速率的步骤是最慢的
， 解题导引 平衡时 ｖ（正） ｖ（逆），将 ｖ（正）、
一个基元反应 故速率方程是 ｖ ｋｃ 而 ＝
。 ＝ （Ａ２）， ｖ（逆）的表达式代入并整理，即可得到 Ｋ 与
不是 ｖ ｋｃ ｃ １
＝ （Ａ２）· （Ｂ）。 ｋ（正）、ｋ（逆）的关系。
4.
反应级数
解析 （ ）反应达到平衡状态时正、逆反应
某化学反应ａ ｂ ｃ ｄ １
Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ）， 速率相等，结合题给反应速率表达式，得ｋ（正）
若其速率方程的形式为 ｖ ｋ ｃａ
正＝ 正 （Ａ） · ｃ（顺） ｋ（逆）ｃ（反），ｔ 温度下反应的平衡常
＝
ｃｂ 则该反应的反应级数为ａ ｂ 即速率方程 １
（Ｂ）， ＋ ， ｃ（反） ｋ（正）
数值 Ｋ ０．００６ ；该反应的
中指数之和或称该反应为ａ
＋
ｂ级反应
。 １
＝ ｃ（顺）＝ ｋ（逆）＝ ＝３
０．００２
5.
速率常数与化学平衡常数的关系 活化能Ｅ （正）小于 Ｅ （逆），说明断键吸收的
ａ ａ
一定温度下 对于基元反应 ａ ｂ 能量小于成键释放的能量，为放热反应， Ｈ 小
， Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Δ
ｇ ｈ ｖ ｋ ｃａ 于 。 （ ）随着时间的推移，顺式异构体的质
Ｇ（ｇ） ＋ Ｈ（ｇ）， 正 ＝ 正 · （Ａ） · ０ ２
ｃｂ ｖ ｋ ｃｇ ｃｈ 平衡时 ｖ 量分数不断减小，正反应速率变慢，单位时间
（Ｂ）， 逆＝ 逆· （Ｇ）· （Ｈ）， 正＝
ｖ 则 ｋ ｃａ ｃｂ ｋ ｃｇ 内ω（顺）的变化量减小，则符合条件的曲线是
逆， 正· （Ａ）· （Ｂ）＝ 逆· （Ｇ）·
ｋ ｃｇ ｃｈ ；设顺式异构体的起始浓度为 ｘ，由题图可知，
ｃｈ 正 （Ｇ）· （Ｈ） Ｋ Ｂ
（Ｈ），ｋ ＝ｃａ ｃｂ ＝ 。 平衡时顺式异构体的浓度为 ｘ，反式异构体
逆 （Ａ）· （Ｂ） ０．３
例 （ 海南单科， ， 分）顺 ， 二甲基环 ｘ
２０１６ １６ ９ －１ ２－ 的浓度为 ｘ，所以平衡常数 Ｋ ０．７ ７；因
丙烷和反 ， 二甲基环丙烷可发生如下转化： ０．７ ２ ＝ ０．３ ｘ＝ ３
－１ ２－
为 Ｋ Ｋ ，对于放热反应，升高温度时平衡逆向
１＞ ２
移动，所以温度 ｔ ｔ 。
２＞ １
答案 （ ） 小于 专
题
１ ３
十
该反 应 的 速 率 方 程 可 表 示 为 ｖ （ 正） 一
＝ （ ） ７ 大于 对于放热反应，升高温度时
ｋ（正）ｃ（顺）和 ｖ（逆） ｋ（逆）ｃ（反），ｋ（正）和 ２ Ｂ 化
＝ ３ 学
平衡向逆反应方向移动
ｋ（逆）在一定温度时为常数，分别称作正、逆反 反
应
应速率常数。 回答下列问题： 速
率
和
化
【学术探索情境】 全氮类物质 全氮含能物质爆炸后的产物主要是氮气，清洁无污染，在军事上具有低信号 学
Ｎ１０ 平
的优点。 全氮类物质具有高密度、超高能量及爆轰产物无污染等优点。 中国科学家成功合成全氮阴离子 －， 衡
Ｎ５
－ 是制备全氮类物质 （ ＋ －）的重要中间体。 ２８１
Ｎ５ Ｎ１０ Ｎ５Ｎ５
