考点6 化学反应速率和化学平衡

考点6 化学反应速率和化学平衡 【2012考纲解读】

1．化学反应速率的表示方法以及简单的计算。

2．掌握温度、压强、浓度以及催化剂对化学反应速率的影响，并能进行定性的判断。 3．掌握化学平衡的概念以及特征，根据所给量的变化判断一个反应是否达到平衡。 4．影响化学平衡的条件以及判断当条件改变时平衡的移动情况 5．掌握等效平衡的含义以及判断依据。

6．由图像的变化情况来判断外界条件的改变对化学平衡的影响。 7．化学反应速率和化学平衡的综合应用。 【考点透视】

一、影响化学反应速率的因素 主要因素为内因：

参加化学反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要原因。反应的类型不同，物质的结构不同，都会导致反应速率的不同。 外因的影响：

1．浓度对化学反应速率的影响

⑴结论：当其他条件不变时，增加物质的浓度可以加快化学反应速率。减小物质的浓度可以使化学反应速率减慢。

⑵理论解释：在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的，当增大反应物的浓度时，活化分子数增多，因此有效碰撞次数增多，，所以化学反应速率加快。因此，增加反应物浓度可以加快化学反应速率。 ⑶注意事项：

①对于纯液体和固体物质，可认为其浓度是一个常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。

②固体反应物颗粒的大小，能够影响物质的接触面积，进而影响化学反应速率。在固体质量相等的情况下，固体的颗粒越小，与物质的接触面积越大，有效碰撞次数越多，化学反应速率越快。

2．压强对化学反应速率的影响

⑴结论：对于有气体参加的化学反应，当其他条件不变时，增大气体的压强，可以加快化学反应速率，减小气体的压强，则减慢化学反应速率。

⑵理论解释：在其他条件不变时，增大压强，则使气体体积减小，气体的浓度增大，单位体积内的活化分子数增多，从而增加了有效碰撞的次数，使化学反应速率加快。因此增大压强，化学反应速率加快。当减小压强时，气体体积增大，单位体积内的活化分子数减少，有效碰撞次数减少，反应速率减慢。 ⑶注意事项：

①在讨论压强对化学反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因，对于气体参加的反应体系来说，有以下几种情况

??体积减小????浓度增大????化学反应速率加快 a．恒温时，增加压强????总压强增大????浓度增大????化学反应速率加快 b．恒容时，充入气体反应物????总压强增大，但各物质的浓度不发生变化，所以化学反应 恒容时，充入稀有气体??引起引起引起引起引起引起引起高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识！

速率不变

??体系体积增大????各反应物浓度减小????反应速率c．恒压时，充入稀有气体??引起引起引起减慢

②由于压强改变时，固体、液体或溶液的体积影响很小，因而它们对浓度改变的影响也很小，可以认为改变压强时对它们的反应速率无影响。 3．温度对化学反应速率的影响

⑴结论：当其他条件不变时，升高温度，可以加快化学反应速率，降低温度，化学反应速率减慢。

⑵理论解释：当其他条件不变时，升高温度，可以增加物质分子的能量，使活化分子的百分含量增加，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快；若降低温度，则减少了活化分子的的百分含量，有效碰撞次数减少，化学反应速率减慢。 ⑶注意事项：

a．由于升高温度直接改变了活化分子的百分含量，所以温度的改变对于化学反应速率的改变比浓度和压强的改变大，一般温度每升高10℃，化学反应速率加快2~4倍。 b．升高温度，可以增加所有分子的能量，所以温度对于所有的反应的有影响。 4．催化剂对化学反应速率的影响

⑴结论：当其他条件不变时，加入催化剂（一般指正催化剂）可以加快化学反应速率。

⑵理论解释：当其他条件不变时，加入催化剂，可以改变化学反应的途径，降低化学反应的活化能，使活化分子的百分含量增加，有效碰撞次数增加，化学反应速率加快。 ⑶注意事项：

a．催化剂：能改变化学反应速率，而本身的组成、质量以及化学性质不发生改变的物质。 b．催化剂的活性往往因接触少量杂质而明显下降，甚至遭到破坏，这种现象叫做催化剂中毒，工业上为了防止催化剂中毒，要把原料进行净化处理以除去杂质。

c．由于加入催化剂可以在很大程度上增加活化分子的百分含量，所以加入催化剂可以成千上万倍的加快化学反应速率。 5．其他因素的影响

光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、扩散速率、溶剂等因素也都能对某些化学反应的反应速率产生一定的影响，另外形成原电池也是加快化学反应速率的一种方法。 6．浓度、压强、温度、催化剂的变化与活化分子的分数、有效碰撞次数及反应速率的关系。 条件变化 反应体系内变化 注意点 活化分子百分数不变，由于单位体积内分子总数增单位体积内分子总数浓度增大 多， 引起 增加，反应速率增大。 单位体积内活化分子总数增多。 单位体积内气体分子压强增大 总数增加，反应速率增大。 无气体物质参加或生成的反应，压强变化不影响反应速率。可逆反应中，增大压强正、逆反应速率都加快，减小压强逆 反应速率都减慢。 温度每升高10℃，反应速率通常增大到原来的2～4分子的平均能量升温度升高 倍。可逆反应中，升高温度正、逆反应速率都增大，高，使反应速率增大。 降低温度正、逆反应速率都减小。 高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识！

使用正催化剂 改变了反应历程，反应易于发生，使反应速率增大。 催化剂降低了活化能，使一部分原先的非活化分子变为活化分子，提高了活化分子的百分数。催化剂对反应速率的影响很大， 是工业生产中改变反应速率的主要手段。正逆反应速率都增大，且正逆反应速率以相同的幅度增大。 二、化学平衡

1. 影响化学平衡的因素

化学平衡移动的实质是外界因素破坏了原平衡状态时v正= v逆的条件，使正、逆反应速率不再相等，然后在新的条件下使正、逆反应速率重新相等，从而达到新的化学平衡。也就是说，化学平衡的移动是：平衡状态→不平衡状态→新平衡状态。 （1）浓度对化学平衡移动的影响：⑴增加反应物的浓度 ①化学反应速率变化情况：在平衡体系中v(正) = v(逆)，达到平衡态Ⅰ。当增加反应物浓度时，正反应速率加快，逆反应速率不变，则v(正) > v(逆)，平衡向正反应方向移动，当时，达到平衡态Ⅱ。 ②图像表示为

=

由图像可知，平衡态Ⅱ的化学反应速率大于平衡态Ⅰ的化学反应速率。

③结论：增加反应物浓度时，平衡向正向移动，且新平衡时的速率大于原来的平衡速率。 ⑵减小反应物的浓度

①化学反应速率的变化情况：在平衡体系中v(正) = v(逆)，达到平衡态Ⅰ。当减小反应物的浓度时，正反应速率减慢，逆反应速率不变，则v(正) < v(逆)，平衡向逆反应方向移动，当=时，达到平衡态Ⅱ。 ②图像表示为：

由图像可知，平衡态Ⅱ的化学反应速率小于平衡态Ⅰ的化学反应速率。

③结论：减小反应物的浓度，平衡向逆向移动，且新的平衡时的速率小于原来的平衡速率， ⑶增加生成物的浓度

①化学反应速率的变化情况：在平衡体系中v(正) = v(逆)，达到平衡态Ⅰ。当增加生成物的浓度时，正反应速率不变，逆反应速率加快，则v(正) < v(逆)，平衡向逆反应方向移动，当=时，达到平衡态Ⅱ。 ②图像表示为：

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由图像可知，平衡态Ⅱ的化学反应速率大于平衡态Ⅰ的化学反应速率。

③增加生成物的浓度，平衡向逆向移动，且新的平衡时的速率大于原来的平衡速率， ⑷减少生成物的浓度

①化学反应速率的变化情况：在平衡体系中v(正) = v(逆)，达到平衡态Ⅰ。当减小生成物的浓度时，正反应速率不变，逆反应速率减慢，则v(正) > v(逆)，平衡向正反应方向移动，当=时，达到平衡态Ⅱ。 ②图像表示为：

由图像可知，平衡态Ⅱ的化学反应速率小于平衡态Ⅰ的化学反应速率。

③结论：减小生成物浓度时，平衡向正向移动，且新平衡时的速率小于原来的平衡速率。 重要结论：在其他条件不变时，增加反应物浓度或减小生成物浓度时，平衡向正向移动；增加生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆向移动。增加物质的浓度，达到新平衡时的化学反应速率大于原平衡时的速率。

注意事项：改变故态或纯液态物质的量的多少，由于速率不变，所以平衡不移动。 （2）压强对化学平衡移动的影响：⑴对于有气体参与的恒容条件下的可逆反应： 若为a A(g) + b B(g) c C(g) +d D(g)，且a+b >c +d， ①增加体系压强。

a．化学反应速率变化情况：在平衡体系中v(正) = v(逆)，达到平衡态Ⅰ。当增加体系压强时，由于反应物和生成物的浓度都增加，所以正逆反应速率都增大，但由于a+b >c +d，系数越大，速率改变也越大，则v(正) > v(逆)，平衡向正向移动，当b．图像表示为：

=

时，达到平衡态Ⅱ。

由图像可知，平衡态Ⅱ的化学反应速率大于平衡态Ⅰ的化学反应速率。

c．结论：增大压强，平衡向气体总体积缩小的方向移动，且新平衡时的速率大于原来的平衡速率。

②减小体系压强

a．化学反应速率变化情况：在平衡体系中v(正) = v(逆)，达到平衡态Ⅰ。当减小体系压强时，由于反应物和生成物的浓度都减小，所以正逆反应速率都减慢，但由于a+b >c +d，系数越大，

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速率改变也越大，则v(正) < v(逆)，平衡向逆向移动，当b．图像表示为：

=时，达到平衡态Ⅱ。

由图像可知，平衡态Ⅱ的化学反应速率小于平衡态Ⅰ的化学反应速率。

c．结论：减小压强，平衡向气体总体积增大的方向移动，且新平衡时的速率小于原来的平衡速率。

⑵对于有气体参与的恒容条件下的可逆反应：若为a A(g) + b B(g) c C(g) +d D(g)，且a+b = c +d，

①增加体系压强。

a．化学反应速率变化情况：在平衡体系中v(正) = v(逆)，达到平衡态Ⅰ。当增加体系压强时，由于反应物和生成物的浓度都增加，所以正逆反应速率都增大，但由于a+b = c +d，系数相等，速率改变也相等，则v(正) = v(逆)，平衡不移动。 b．图像表示为：

由图像可知，平衡态Ⅱ的化学反应速率大于平衡态Ⅰ的化学反应速率。 c．结论：增加压强，化学反应速率加快，但平衡不移动。 ②减小体系压强

a．化学反应速率变化情况：在平衡体系中v(正) = v(逆)，达到平衡态Ⅰ。当减小体系压强时，由于反应物和生成物的浓度都减小，所以正逆反应速率都减慢，但由于a+b = c +d，系数相等，速率改变也相等，则v(正) = v(逆)，平衡不移动。 b．图像表示为：

由图像可知，平衡态Ⅱ的化学反应速率小于平衡态Ⅰ的化学反应速率。 c．结论：减小压强，化学反应速率减慢，但平衡不移动。

重要结论：有气体参加的可逆反应里，在其他条件不变时，增大压强，平衡向气体总体积缩小的方向移动；减小压强，平衡向气体总体积增加的方向移动。若反应过程中气体体积不变化，则平衡不移动。增大压强，化学反应速率加快，减小压强，则化学反应速率减慢。 注意事项：对于无气体参与的反应，压强的改变不会影响平衡的移动。 （3）温度对化学平衡的影响：对于反应：a A(g) + b B(g) c C(g) +d D(g)；ΔH < 0

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⑴升高温度

①化学反应速率的变化情况：在平衡体系中v(正) = v(逆)，达到平衡态Ⅰ。当升高温度时，整个体系中各物质的能量都升高，则正、逆反应速率都加快，而吸热反应方向的速率增加更快，则v(正) < v(逆)，平衡向逆向移动，当②图像表示为：

=

时，达到平衡态Ⅱ。

由图像可知，平衡态Ⅱ的化学反应速率大于平衡态Ⅰ的化学反应速率。

③结论：升高温度。平衡向吸热方向移动，且新平衡的速率大于原来的平衡速率。 ⑵降低温度

①化学反应速率的变化情况：在平衡体系中v(正) = v(逆)，达到平衡态Ⅰ。当降低温度时，整个体系中各物质的能量都降低，则正、逆反应速率都减慢，而吸热反应方向的速率减少更快，则v(正) > v(逆)，平衡向正向移动，当②图像表示为

=

时，达到平衡态Ⅱ。

由图像可知，平衡态Ⅱ的化学反应速率小于平衡态Ⅰ的化学反应速率。

③结论：降低温度。平衡向放热方向移动，且新平衡的速率小于原来的平衡速率。

（4）催化剂：使用催化剂可以同等程度的改变正、逆反应的反应速率，从而改变达到平衡所需要的时间，但对化学平衡没有影响。 速率变化图像为

2.由浓度变化引起平衡正向移动时，反应物的转化率的变化应具体分析：

⑴对于有多个反应物的可逆反应，如果增大某一反应物的浓度，则该物质自身的转化率减小，其他物质的转化率增大；

⑵若按原比例同倍数的增加反应物的量，平衡正向移动，此时反应物的转化率与反应条件和反应前后气体物质的化学计量数的变化有关： ①在恒温恒压下，反应物的转化率不变；

②在恒温恒容的条件下：若反应前后气体物质的化学计量数不变，反应物的转化率不变；若反应后气体物质的化学计量数增大，反应物的转化率减小；若反应后气体物质的化学计量数减小，则反应物的转化率增大。

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⑶对于只有一种物质参加的可逆反应，增大反应物的量，平衡正向移动，反应物的转化率有三种情况：

①若反应前后气体物质的化学计量数不变，反应物的转化率不变； ②若反应后气体物质的化学计量数增大，反应物的转化率减小； ③若反应后气体物质的化学计量数减小，则反应物的转化率增大。 3.勒夏特列原理：

如果改变影响平衡的条件之一（如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。 说明：

（1）改变影响平衡的条件，只能是浓度、压强和温度。 其中压强只针对有气体参加的可逆反应。

（2）原理的适用范围是只有一个条件发生变化时的可逆反应，多项条件改变时的情况比较复杂，一般不考虑。

（3）平衡移动的结果是只能减弱外界条件的变化，但不能抵消。 3.化学平衡的计算

（1）四个量——起始量、变化量、平衡量、差量

①反应物的平衡量=起始量－转化量 ②生成物的平衡量=起始量＋转化量

③各物质转化浓度之比=它们在化学方程式中化学计量数之比。变化浓度是联系化学方程式、平衡浓度、起始浓度、转化率、化学反应速率的桥梁。因此，抓变化浓度是解题的关键。 ④化学平衡前后，同种元素原子的物质的量相等。 （2）三个百分数：

①反应物的转化率：可逆反应达到平衡状态时，某一指定反应物转化的物质的量（或浓度）与起始物质的量（或起始浓度）的比值。转化率的大小，可以说明该反应所进行的程度，即原料利用率的大小。但转化率随着反应物起始浓度的不同而不同，这一点区别于平衡常数K。可见，平衡常数K更能反映出反应的本质。

转化率=n转化/n起始×100%=c转化/c起始×100%

②生成物的产率：实际产量（指生成物）占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，则产率也越大。 产率=产物实际产量/理论产量×100%

平衡量③混合物组分的百分含量＝平衡总量

（3）三个常用公式

①T、V相同时，Ｐ１／Ｐ２＝ｎ１／ｎ２或Ｐ／△Ｐ＝ｎ／△ｎ

②混合气体的相对分子质量M＝m／n（运用质量守恒定律计算混合气体的质量ｍ，运用方程式的计量数计算混合气体的总物质的量ｎ）

③混合气体的密度D＝m／V（运用质量守恒定律计算混合气体的质量ｍ，注意恒容和恒压对

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体积的影响） 4、等效平衡

1.相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，达到平衡时，任何相同物质的含量(体积分数、质量分数或物质的量分数)都相同的化学平衡互称等效平衡。

2．判断方法：使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的数量是否相当。 3．等效平衡的分类：

在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），对同一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，达平衡时的状态规律如下：mA(g)?nB(g)pC(g)?qD(g)

（1）恒温恒容条件下的等效平衡：

①对反应前后气体分子数改变的可逆反应，只改变起始加入量，只要通过可逆反应化学计量数之比换算成方程式左右两边同一半边的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。

②在固定容积的容器内进行的反应前后气体体积改变的反应，如果反应达到平衡时，各组分的体积百分含量相同，则各指定物质的物质的量浓度相同。此时的平衡称为全等效平衡。 ③对反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物或生成物的物质的量的比值与原平衡状态相同，则两平衡等效。此时的等效平衡有两种可能：若所加物质的物质的量换算成方程式同一半边时与原平衡相同，则为全等效平衡；若只是比例相同，则为相似等效。

④在恒温、定容条件下，对于类似H2＋I22HI的反应前后气体体积不变且方程式的一边只有一种物质的反应，只要方程式的另一边的几种反应物质的物质的量与方程式的系数成正比，无论加入多少量的生成物（在方程式的这一侧只有这种物质）；或只加入这种单一反应物质（如HI），而另几种反应物的量为0，都能使反应达到平衡时，各组分的体积百分含量恒定。 ⑤在恒温、定容条件下，对于类似H2＋I22HI的反应前后气体体积不变且方程式的一边只有一种物质的反应：

a.如果不加入单一反应物（HI），而同时加入非单一反应物（例如加入H2和I2），如果这两次的反应物的量成比例，也能使各组分的体积百分含量恒定。 b.如果加入的物质在反应方程式的两侧都有，则把单一反应物按照方程式的系数比转化为方程式一侧的几种反应物，如果能使这些反应物经过配比转化后的物质的量几次成比例，则也能使各组分的体积百分含量恒定。

（2）恒温恒压条件下的等效平衡：在温度、压强不变的条件下，改变起始加入物质的物质的量，只要通过可逆反应化学计量数之比换算成方程式左右两边同一半边的物质的量之比与原平衡相同，则容器内各组分的百分含量相同，各指定物质的物质的量浓度也相同。两平衡等效。此时的等效平衡与反应前后气体的分子数变化没有关系。如：一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行可逆反应：mA＋nBpC＋qD。如果两次反应投入原料物质不同，而反应达到平衡时，指定物质的浓度相同，则经过配比转化后的原料不仅完全成比例，而且物质的量完全相同。 【考题预测】 1．等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容器中进行可逆反应：X(g)＋Y(g) 2Z(g)＋W(s) ΔH＜0，下列叙述正确的是 ( ) A．平衡常数K值越大，X的转化率越大 B．达到平衡时，反应速率v正(X)＝2v逆(Z)

C．达到平衡后，降低温度，正向反应速率减小的倍数大于逆向反应速率减小的倍数

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D．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡向逆反应方向移动 【答案】A

【解析】平衡常数K值越大，反应向正反应进行的程度越大，X的转化率越大，A项正确．达平衡时2v正(X)＝v逆(Z)，B项错误．达平衡后降低温度，正逆反应速率均减小，又因平衡向正反应方向移动，所以正反应速率减小的倍数小于逆反应速率减小的倍数，C项错误．增大压强平衡不移动，升高温度平衡逆向移动，D项错误．

2．在一密闭容器中加入A、B、C三种气体，保持一定温度，在t1～t4时刻测得各物质的浓度如下表．据此判断下列结论正确的是 ( ) 测定时刻/s c(A)/(mol/L) c(B)/(mol/L) c(C)/(mol/L) t1 6 5 1 t2 3 3.5 2.5 t3 2 3 3 t4 2 3 3

A．在t3时刻反应已经停止 B．A的转化率比B的转化率低 C．在容器中发生的反应为：2A＋B2C

D．在t2～t3内A的平均反应速率为：[1/(t3－t2)]mol/(L·s) 【答案】D

【解析】从表中数据可以看出，反应没有进行到底，所以这是一个可逆反应，反应方程式为2A＋BC，t3时刻达到了平衡而不是反应终止，A、C错误；达到平衡时，A转化了2/3而B转化了2/5，B错误．

3．人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力．CO吸入肺中发生反应：CO＋HbO2 O2＋HbCO,37℃时，该反应的平衡常数K＝220.HbCO的浓

度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人智力受损．据此，下列结论错误的是 A．CO与HbO2反应的平衡常数 c(O2)·c(HbCO)K＝c(CO)·c(HbO2) B．人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少

C．当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损 D．把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动 【答案】C

c(O2)·c(HbCO)

【解析】由平衡常数的定义可知该反应的平衡常数K＝c(CO)·c(HbO2)；由平衡移动原理可知吸入CO越多，平衡向右移动，与血红蛋白结合的O2越少，把病人放入高压氧仓中，则平衡向左移动，释放出CO，故可解毒，A、B、D均正确．C项，由平衡常数表达式可知，人智c(O2)c(CO)0.02

力受损时：220＝×0.02，即＝，故C项错误．

c(CO)c(O2)220

4、下列说法正确的是 ( )

①参加反应的物质的性质是影响化学反应速率的主要因素 ②光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 ③决定化学反应速率的主要因素是浓度

④不管什么反应，增大浓度，或加热或加压，或使用催化剂，都可以加快反应速率 A．①② B．②③ C．③④ D．①④

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【答案】A

【解析】影响化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质，①正确③错误；外因包括浓度、温度、催化剂、压强和其他一些条件(光等)，②正确；增大浓度，可以加快反应速率，加压对没有气体物质参加的反应，反应速率影响不大，④错误。答案：A 5、有一化学平衡mA（g）＋nB（g） pC（g）＋qD（g），下图表示的是转化率与压强、温度的关系。

下列叙述正确的是（ ）

A. 正反应是放热反应；m+n > p+q B. 正反应是吸热反应；m+n﹤ p+q C. 正反应是放热反应；m+n > p+q D. 正反应是吸热反应；m+n > p+q 【答案】D

【解析】 对于化学反应速率和化学平衡的有关图像问题，可按以下的方法进行分析： ①认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒夏特列原理挂钩。②紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸热还是放热，体积增大还是减小，有无固体、纯液体物质参加反应。③看清速率的变化及变化量的大小。④看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。 ⑤先拐先平。例如，在转化率—时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。⑥定一议二。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。本题固定压强，讨论T与A的转化率的关系：同一压强下温度越高，A的转化率越高，说明正反应是吸热反应；固定温度，讨论P与A的转化率的关系：同一温度下，压强越大，A的转化率越高，说明正反应是体积缩小的反应，即m+n>p+q。 6、一定温度下，在2 L的密闭容器中发生如下反应：A(s)＋2B(g)xC(g) △H＜0，B、C的物质的量随时间变化的关系如图1，达平衡后在t1、t2、t3、t4时都只改变了一种条件，逆反应速率随时间变化的关系如图2。

下列有关说法正确的是（ ）

A．x＝2，反应开始2 min内，v(B)＝0.1 mol/(L·min) B．t1时改变的条件是降温，平衡逆向移动

C．t2时改变的条件可能是增大c(C)，平衡时B的物质的量分数增大

D．t3时可能是减小压强，平衡不移动；t4时可能是使用催化剂，c(B)不变

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【答案】D

【解析】易错选A或C，错选A，当 x＝2时，v(B)=（0.3-0.1）/2=0.1 mol/(L·min)；错选C，若增大c(C)，反应将向逆反应方向移动，B的物质的量增大，所以B的物质的量分数增大。错选A是没有看清楚图，纵轴表示物质的物质的量，而反应速率的公式中分子是浓度的变化；错选C是模糊了物质的量和物质的量分数之间的关系，物质的量增加并不意味着物质的量分数增加。 7、

达到平衡。为了满足以下要求，可以采取哪些措施。①使B物质的转化率增大，②使A，B物质的转化率都增大，③使A物质的转化率增大，使B物质的转化率降低，④使B的浓度降低。

【答案】 ①增大A的浓度；减小C的浓度；增大压强（减小体积）；降低温度。 ②减小C的浓度；增大压强（减小体积）；降低温度。 ③增大B的浓度。

④增大A的浓度；减小C的浓度；降低温度；减小压强（增大体积）。

8、已建立化学平衡的某可逆反应，当条件改变使化学平衡向正反应方向移动时，下列叙述正确的是：①生成物的质量分数一定增加；②生成物产量一定增加；③反应物的转化率一定增大；④反应物的浓度一定降低；⑤正反应速率一定大于逆反应速率；⑥一定使用催化剂A A．①②③ B．③④⑤ C．②⑤ D．④⑥ 【答案】 C

【解析】化学平衡向正反应方向移动时，生成物的量一定增加，这是毫无异议的。但是生成物的质量分数是由生成物的量与平衡时所有物质的总量相比，其结果就不一定了。若是加压或升温引起正向移动，其结论正确；若是增加某种反应物的浓度引起平衡正向移动，由于增加的多，而移动的少，因此生成物的质量分数会减小。同理当增加某种反应物的浓度，在达到新的平衡时该反应物的浓度一定比未增加前大；其他反应物的转化率增大而本身的转化率降低。因此①③④叙述太绝对而就不正确了。⑥叙述表达平衡移动与催化剂之间的关系，实际上不存在，催化剂只能改变化学反应速率，而不能引起平衡移动。 9．反应N2O4（g）

2NO2（g） ΔH=+57kJ·mol-1，在温度为T1、T2时，平衡体系中

NO2的体积分数随压强变化的曲线如右图所示。下列说法正确的是 （ ）

A．A、C两点的反应速率：A>C

B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅

C．A、B两点气体的平均相对分子质量：A>B D．B、C两点化学平衡常数：B

【解析】 升高温度平衡正向移动，二氧化氮的体积分数增加，因此T1＜T2。平衡常数仅是温度的函数，正向进行的程度越大平衡常数越大，因此B、C两点化学平衡常数：B＜C；相同温度下压强大反应速率快，A、C两点的反应速率：C＞A；相同温度下增大压强最终达到新的平衡，平衡体系中各种气体的浓度均增大，因此A、C两点气体的颜色：A浅，C深；平衡体系中气体的总质量不变，气体的物质的量越小相对分子质量越大，A点对应的气体物质的量大于B点，因此A、B两点气体的平均相对分子质量：A＜B。

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10．人体血液内的血红蛋白（Hb）易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力，CO吸入肺中发生反应：CO＋HbO2

O2＋HbCO，37℃时，该反应的平衡常数K=220。实验证明，

当CO的物质的量浓度占O2浓度的十万分之九时，就会使人智力受损。据此，下列结论错误的是 （ ）

A．人处在含有CO的环境中越久，与O2结合的血红蛋白就越少

B．发现人煤气中毒时，首先要把中毒者转移到通风处，若无力转移，就立即打开窗户，紧接着打120

C．给CO中毒的病人输氧，其原理是使上述平衡向左移动

D．当人的智力受损时，HbCO的物质的量浓度仅占HbO2浓度的十万分之九 【答案】D

【解析】据平衡移动原理，增大反应物（CO）的浓度，平衡右移，HbO2减少，A项正确；B项是紧急处理措施，该项正确；增大生成物（O2）的浓度，平衡左移，所以C项正确；D项，据题意知：K=220=得

c?HbCO?c?HbO2?c?O2??c?HbCO?c?CO??c?HbO2?，人智力受损时

c?CO?c?O2?=9×10-5，所以有

c?HbCO?c?HbO2?÷9×10-5=220，

=0.02，所以D项错。

11．某温度下，密闭容器中X、Y、Z、W四种气体的初始浓度和平衡浓度如下表，下列说法

错误的是 （ ） 物质 初始浓度/mol·L-1 平衡浓度/mol·L-1 X 0.5 0.1 Y 0.6 0.1 Z 0 0.4 W 0 0.6 A．反应达到平衡时，X的转化率为80%

c4?Z??c6?W?45B．该反应的平衡常数表达式为K=c?X??c?Y?

C．增大压强其平衡常数不变，但使平衡向生成Z的方向移动 D．改变温度可以改变此反应的平衡常数 【答案】C

【解析】A项正确，X的转化率=

0.4?100%?80%0.5；B

项，从表中数据可推出其反应比例为

0.4∶0.5∶0.4∶0.6=4∶5∶4∶6，正确；C项，前句对，后句错，因方程式右边系数大，所

以增大压强时平衡向左移动，选项错，D项正确。

12．美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如下图：

（1）此流程的第II步反应为：CO(g)＋H2O(g)

H2(g)＋CO2(g)，该反应的化学平衡常数

表达式为K= ；反应的平衡常数随温度的变化如下表： 温度/℃ 平衡常数K 400 10 500 9 830 1 1000 高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识！

从上表可以推断：此反应是 （填“吸”或“放”）热反应。在830℃下，若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1mo1，则达到平衡后CO的转化率为 。

（2）在830℃，以下表的物质的量（单位为mol）投入恒容反应器发生上述第II步反应，其中反应开始时，向正反应方向进行的有 （填实验编号）； 实验编号 A B C n(CO) 1 2 0.5 n(H2O) 5 2 2 n(H2) 2 1 1 n(CO2) 3 1 1 （3）在一个不传热的固定容积的容器中，判断此流程的第II步反应达到平衡的标志是 。

①体系的压强不再发生变化 ②混合气体的密度不变 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④各组分的物质的量浓度不再改变 ⑤体系的温度不再发生变化 ⑥v(CO2)正＝v(H2O)逆

（4）下图表示此流程的第II步反应，在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况：

图中t2时刻发生改变的条件是 。（写出两种） 【答案】（1）

c(H2)?c(CO2)c(CO)?c(H2O)（1分） 放（1分） 50%（2分） （2）B（2分） （3）

④⑤⑥（2分） （4）降低温度，或增加水蒸汽的量，或减少氢气的量（2分） 【解析】（1）K=

c(H2)?c(CO2)c(CO)?c(H2O)。由表中数据知，升温，平衡常数减小，即平衡逆向移动，说明此

反应的正方向是放热反应。在830℃时，K=1，说明反应物与生成物的浓度相等，故CO的转化率为50%。（2）假设容器体积为1L，实验A，Q= (2×3)/(1×5)=6/5＞1，平衡逆向移动；同理，实验B，Q=1/4＜1，平衡正向移动；实验C，Q=1，反应处于平衡状态。（3）因是绝热容器，在反应时必有热量放出或吸收，即会有温度的升高或降低，若温度不再变化，说明宏观上该反应已属于静止状态，即平衡状态，所以⑤是平衡状态。（4）t2时刻，平衡正向移动，降低温度或增加水蒸汽的量或减少氢气的量均可；压缩或催化剂不能改变此反应的平衡。 13．Ⅰ．在一定条件下，xA＋yB

zC，达到平衡，试填写下列空白：

（1）已知C是气体，且x＋y＝z，加压时平衡如果发生移动，则平衡必向 方向移动。

（2）若B、C是气体，其他条件不变时增加A的用量，平衡不移动，则A的状态为 。

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Ⅱ．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g) ΔH＜0。现将一定量NO2和

N2O4的混合气体通入一定体积为2L的恒温密闭玻璃容器中，反应物浓度随时间变化关系如下图。

（1）图中共有两条曲线X和Y，其中曲线 表示NO2浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是 。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是 。

A．容器内混合气体的压强不随时间变化而改变 B．容器内混合气体的密度不随时间变化而改变 C．容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变

D．容器内混合气体的平均分子量不随时间变化而改变

（2）①前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)= mol/(L·min)。 ②0~15min，反应2NO2(g)

N2O4(g)的平衡常数K(b)= 。

（3）反应25min时，若只改变了某一个条件，使曲线发生如上图所示的变化，该条件可能是 （用文字表达）；其平衡常数K(d) K(b)（填“＞”、“=”或“＜”）。

（4）若要达到使NO2(g)的百分含量与d点相同的化学平衡状态，在25min时还可以采取的措施是 。

A．加入催化剂 B．缩小容器体积 C．升高温度 D．加入一定量的N2O4 【答案】（每空1分）I．（1）逆反应（或向左） （2）固体或纯液体 II．（1）X b和d B （2）①0.04 ②K(b)=10/9 （3）增大NO2的浓度 = （4）B、D

【解析】I．（1）因产物C是气体，且x＋y＝z，加压时若平衡移动，气体的系数只能是“左＜右”，即A、B至少有一种为非气体，所以平衡必逆向移动。（2）因B、C为气体，若增加A的用量，平衡不移动，则A为固体或纯液体，因固体或纯液体的浓度是个常数。 II．（1）由图象看出10 min内，X曲线上物质的变化量为0.4 mol·L-1，Y曲线上物质的变化量为0.2 mol·L-1，所以曲线X表示NO2浓度随时间的变化；平衡状态时，各物质浓度不再变化，所以b、d两点处于平衡状态；容器内混合气体的密度任何时间都不变化，所以不能作为平衡状态的标志。（2）①前10min内，v(NO2)=(0.6mol·L-1-0.2mol·L-1)/10min=0.04mol/(L·min)；②K=c(N2O4)/c2(NO2)=0.4 mol·L-1/(0.6mol·L-1)2=10/9L·mol-1；（3）从图上看，在25min时，只增大了c(NO2)，所以平衡常数不会改变。（4）因该反应是只有一种反应、只有一种生成物，所以在容器体积固定时，只加入反应物N2O4、只加入生成物NO2、或压缩容器，都可达到等效平衡—与NO2(g)在d点的质量分数相同，所以选B、D。

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14．反应mA(g)＋nB(g)pC(g)达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减压后混

合体系中C的百分含量减小。试推测：

（1）逆反应是 热反应（填“放”或“吸”）。

（2）加压后，A的浓度 （填“变大”、“变小”或“不变”）。

（3）若B是有色物质，A、C是无色物质，减小压强，反应混合物的颜色 （填“变深”、“变浅”或“不变”）。 【答案】（1）放 （2）变大 （3）变浅 【解析】（1）升高温度，B的转化率变大，说明平衡正向移动，得出正反应为吸热反应，而逆反应为放热反应。本题易错填吸热。可能原因是没有注意到“逆”字，思维定势所致。（2）根据勒夏特列原理，以最初的人为改变为主—即压缩后，各气体的浓度都是增大的，平衡移动只能减弱、而不能抵消最初的人为改变。本题易对勒夏特例原理理解不到位：因减压后混合体系中C的百分含量减小，平衡逆向移动，说明逆反应是一个气体体积增大的反应；现加压，平衡正向移动，所以A的浓度减小—这是一错误判断。（3）与（2）同理，减小压强，各物浓度减小，颜色变浅。

15．二甲醚（CH3OCH3）和甲醇（CH3OH）被称为21世纪的新型燃料。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：

请填空：

（1）在一定条件下，反应室1中发生反应：CH4(g)＋H2O(g)

CO(g)＋3H2(g) ΔH＞0。

在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。将1.0molCH4和2.0molH2O通入反应室1（假设容积为100 L），10min末有0.1molCO生成，则10min内反应的平均速率v(H2)= mol/(L·min)。

（2）在一定条件下，已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水，其化学方程式为 。

（3）在压强为0.1MPa条件下，反应室3（容积为VL）中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)如下图所示，则：

CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系

①P1 P2（填“＜”、“＞”或“=”）。

②在其它条件不变的情况下，反应室3再增加amolCO与2amolH2，达到新平衡时，CO的转化率 （填“增大”、“减小”或“不变”），平衡常数 （填“增大”、“减小”或“不变”）。

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③在P1压强下，100℃时，CH3OH(g)（用含a、V的代数式表示）。

CO(g)＋2H2(g)反应的平衡常数为

【答案】（1）减小（2分） 0.0003 mol·L-1·min-1（2分） （2）2CO＋4H2CH3OCH3

＋H2O（2分，没写可逆符号扣1分） （3）①＜（2分） ②增大；不变（2分） ③a2/V2（2分） 【解析】（1）降低温度，不论正反应速率还是逆反应速率都减小； v(H2)=3v(CO)=3×0.1mol/(100L×10min)=0.0003mol·L-1·min-1；（2）根据信息可以确定出产物为“CH3OCH3＋H2O”，再根据原子守恒即可推出其反应方程式。（3）①在温度不变时增大压强平衡向正反应方向移动，提高CO的平衡转化率，所以p1＜p2；②在容积不变的条件下，再增加amolCO与2amolH2，相当于原平衡体系加压，达到新平衡时CO的转化率就增大，但温度不变，所以平衡常数就不变。③100℃时，CH3OH(g)c（始）/mol·L-1 0 a/V 2a/V c（转）/mol·L-1 0.5a/V 0.5a/V a/V c（平）/mol·L-1 0.5a/V 0.5a/V a/V

得：K==a2/V2

16．在100℃时，将0.100 mol的四氧化二氮气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内的物质浓度进行分析得到下表数据： 时间(s) c(N2O4)/mol/L c(NO2)/mol/L 0 0.100 0.000 20 c1 0.060 40 0.050 c2 60 c3 0.120 80 c4 0.120 c?CO??c2?H2?c?CH3OH?CO(g)＋2H2(g)

(1)该反应的平衡常数表达式为______________________；从表中数据分析：c1________c2；c3________c4(填“＞”、“＜”或“＝”)．

(2)在下图中画出并标明此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线．

(3)在上述条件下，从反应开始至达到化学平衡时，四氧化二氮的平均反应速率为________mol/(L·s)．

(4)达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是________． A．增大容器的容积 B．再充入一定量的N2O4 C．分离出一定量的NO2 D．再充入一定量的He

(5)若起始时充入NO2气体0.080 mol，则达到平衡时NO2气体的转化率为________． c2(NO2)

【答案】(1)K＝ ＜ ＝

c(N2O4)

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(3)0.001 (4)B (5)25%

【解析】(1)该反应的化学方程式为N2O4(g) 2NO2(g)，其平衡常数表达式为K＝c2(NO2)

；由表中数据可求得c1＝0.070 mol/L，c2＝0.100 mol/L，c1＜c2，反应至60 s时

c(N2O4)

已达到化学平衡状态，因此c3＝c4.

(3)由表中信息得从反应开始至达到化学平衡时NO2的反应速率为

0.120 mol/L

＝0.002

60 s

mol/(L·s)，v(N2O4)＝v(NO2)/2＝0.001 mol/(L·s)．

(4)增大容器的容积不管平衡如何移动，反应物和生成物的浓度均减小，A错误．平衡后再充入一定量的N2O4，平衡正向移动，NO2的浓度增大，B正确．分离出一定量的NO2，虽然平衡正向移动，但NO2气体的浓度减小，C错误．在容器容积不变的情况下再充入稀有气体He，反应物和生成物的浓度均不变，化学平衡不移动，NO2气体的浓度不变，D错误． c2(NO2)0.1202

(5)在题设条件下反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数K＝c(N2O4)＝0.040＝0.36，现充入NO2气体0.080 mol，相当于0.040 mol N2O4，设达平衡时转化了x mol/L的N2O4，则有K＝

c2(NO2)(2x)2

＝＝0.36，解得x＝0.030，即达到平衡时混合气体中有0.060 mol NO2

c(N2O4)(0.040－x)

和0.010 mol N2O4，即NO2的转化率为25%.

17．向一体积不变的密闭容器中加入2 mol A、0.6 mol C和一定量的B三种气体．一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图一所示．图二为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件．已知t3～t4阶段使用了催化剂；图一中t0～t1阶段c(B)未画出．

(1)若t1＝15 min，则t0～t1阶段以C浓度变化表示的反应速率为v(C)＝________. (2)t4～t5阶段改变的条件为________，B的起始物质的量为________．各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示： t1～t2 K1 t2～t3 K2 t3～t4 K3 t4～t5 K4 t5～t6 K5

则K1＝________(保留两位小数)，K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为________(用“＞”、“＜”或“＝”连接)．

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(3)t5～t6阶段保持容器内温度不变，若A的物质的量共变化了0.01 mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ，写出此温度下该反应的热化学方程式：__________________________.

(4)在相同条件下，若起始时容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要达到t1时刻同样的平衡，a、b、c要满足的条件为______________． 【答案】(1)0.02 mol/(L·min) (2)减小压强 1.0 mol 0．84 K1＝K2＝K3＝K4＜K5 (3)2A(g)＋B(g) 3C(g) ΔH＝＋200a kJ/mol (4)a＋2c/3＝2.4，b＋c/3＝1.2 【解析】(1)利用公式求解，

0.6 mol/L－0.3 mol/Lv(C)＝＝0.02 mol/(L·min)． 15 min

(2)t2～t3过程是增加了一种反应物的浓度；t3～t4是加入了催化剂；t4～t5平衡没有移动，只能是减小了压强，由此推断反应前后气体的体积不变，根据速率之比等于化学方程式中各物质的计算数之比得反应方程式2A＋B3C，又可推知，Δc(B)＝0.1 mol/L，B的起始浓度c3(C)0.63

c(B)＝0.5 mol/L，则n(B)＝c(B)·V＝0.5 mol/L·2 L＝1 mol，K1＝c2(A)·＝c(B)0.82×0.4＝0.84；t5～t6过程中升高温度时，正反应速率和逆反应速率都增大．所以，K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为K1＝K2＝K3＝K4＜K5，前四个过程温度不变平衡常数也不变，升温平衡右移，故而平衡常数变大．

(3)书写热化学方程式时要注意化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，ΔH也要加倍．

(4)此时的平衡和t1时刻的平衡是同一个平衡，t1时刻若是全转化为反应物，则A、B、C的物质的量分别是2.4 mol、1.2 mol、0 mol现作同样转化 2A ＋ B 3C 开始(mol) a b c 2c

相当于(mol) a＋c b＋ 0

332c

则a＋c＝2.4，b＋＝1.2.

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