2020届二轮复习化学反应速率化学平衡课件（118张）（全国通用） 118页

化　学 大二轮复习 新课标导学 第一部分 专题整合突破 专题二　化学基本理论 第九讲　化学反应速率　化学平衡 1 高考点击 2 高频考点、分层突破 3 课后热点强化 高 考 点 击 [ 最新考纲 ] [ 考向分析 ] 1. 了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法 2. 了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用 3. 了解化学反应的可逆性 4. 了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算 5. 理解外界条件 ( 浓度、温度、压强、催化剂等 ) 对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律 6. 了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用 化学反应速率和化学平衡是高考的必考内容，其主要命题内容有： ① 化学反应速率影响因素及计算； ② 化学平衡状态的判断及影响因素； ③ 应用平衡原理判断反应进行的方向； ④ 化学反应速率和化学平衡的图像分析； ⑤ 转化率、平衡常数的含义及简单计算。 将化学反应速率和化学平衡移动的原理与化工生产、生活实际相结合的题目是最近几年的高考命题的热点。特别是化学平衡常数的影响因素及其计算是新教材增加的内容，应引起同学们的关注。 高频考点、分层突破 1 ． (2017 · 江苏， 10)H 2 O 2 分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃ 时不同条件下 H 2 O 2 浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) 考点一　化学反应速率及其影响因素 D 真 题 感 悟 —— 悟真题、明方向 A ．图甲表明，其他条件相同时， H 2 O 2 浓度越小，其分解速率越快 B ．图乙表明，其他条件相同时，溶液 pH 越小， H 2 O 2 分解速率越快 C ．图丙表明，少量 Mn 2 ＋ 存在时，溶液碱性越强， H 2 O 2 分解速率越快 D ．图丙和图丁表明，碱性溶液中， Mn 2 ＋ 对 H 2 O 2 分解速率的影响大 [ 解析 ] 　 本题考查反应条件对反应速率的影响。由图甲可知，起始时 H 2 O 2 的浓度越小，曲线下降越平缓，说明反应速率越慢， A 项错误； OH － 的浓度越大， pH 越大，即 0.1 mol · L － 1 NaOH 对应的 pH 最大，曲线下降最快，即 H 2 O 2 分解最快， B 项错误；由图丙可知，相同时间内， 0.1 mol · L － 1 NaOH 条件下 H 2 O 2 分解最快， 0 mol · L － 1 NaOH 条件下 H 2 O 2 分解最慢，而 1.0 mol · L － 1 NaOH 条件下 H 2 O 2 的分解速率处于中间， C 项错误；由图丁可知， Mn 2 ＋ 越多， H 2 O 2 的分解速率越快，说明 Mn 2 ＋ 对 H 2 O 2 分解速率影响较大， D 项正确。 容器 1 容器 2 容器 3 反应温度 T /K 700 700 800 反应物投入量 2 mol SO 2 、 1 mol O 2 4 mol SO 3 2 mol SO 2 、 1 mol O 2 平衡 v 正 (SO 2 )/mol · L － 1 · s － 1 v 1 v 2 v 3 平衡 c (SO 3 )/mol · L － 1 c 1 c 2 c 3 平衡体系总压强 p /Pa p 1 p 2 p 3 物质的平衡转化率 α α 1 (SO 2 ) α 2 (SO 3 ) α 3 (SO 2 ) 平衡常数 K K 1 K 2 K 3 下列说法正确的是 ( 　　 ) A ． v 1 < v 2 ， c 2 <2 c 1 B ． K 1 > K 3 ， p 2 >2 p 3 C ． v 1 < v 3 ， α 1 (SO 2 )> α 3 (SO 2 ) D ． c 2 >2 c 3 ， α 2 (SO 3 ) ＋ α 3 (SO 2 ) < 1 [ 解析 ] 　 由题中表格信息可知，容器 2 建立的平衡相当于容器 1 建立平衡后再将容器的容积缩小为原来的 1/2( 相当于压强增大为原来的 2 倍 ) 后平衡移动的结果。由于加压，化学反应速率加快，则 v 1 ＜ v 2 ；题给平衡右移，则 α 1 (SO 2 ) ＜ α 2 (SO 2 ) ，根据勒夏特列原理可得 c 2 ＞ 2 c 1 ， p 1 ＜ p 2 ＜ 2 p 1 。 容器 3 中建立的平衡相当于容器 1 建立的平衡升温后平衡移动的结果。升高温度，化学反应速率加快，则 v 1 ＜ v 3 ；题给平衡左移，则 α 1 (SO 2 ) ＞ α 3 (SO 2 ) ， c 1 ＞ c 3 。由于温度升高，气体物质的量增加，故 p 3 ＞ p 1 。 CD 对于特定反应，平衡常数仅与温度有关，温度升高，题给平衡左移，平衡常数减小，则 K 1 ＝ K 2 ＞ K 3 。 C 对：由以上分析可得结论 v 1 ＜ v 3 ， α 1 (SO 2 ) ＞ α 3 (SO 2 ) 。 D 对：因为 c 2 ＞ 2 c 1 ， c 1 ＞ c 3 ，则 c 2 ＞ 2 c 3 。若容器 2 的容积是容器 1 的 2 倍，则两者建立的平衡完全相同，根据平衡特点，此时应存在 α 1 (SO 2 ) ＋ α 2 (SO 3 ) ＝ 1 ，由于容器 2 的平衡相当于容器 1 的平衡加压，故 α 2 (SO 3 ) 将减小，则 α 1 (SO 2 ) ＋ α 2 (SO 3 ) ＜ 1 ，结合 α 1 (SO 2 ) ＞ α 3 (SO 2 ) ，则 α 2 (SO 3 ) ＋ α 3 (SO 2 ) ＜ 1 。 A 错：因为 c 2 ＞ 2 c 1 。 B 错：因为 p 1 ＜ p 2 ＜ 2 p 1 ， p 3 ＞ p 1 ，则 p 2 ＜ 2 p 3 。 3 ． (2019 · 全国 Ⅰ ， 28) 水煤气变换 [CO(g) ＋ H 2 O(g)===CO 2 (g) ＋ H 2 (g)] 是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题： (1)Shibata 曾做过下列实验：①使纯 H 2 缓慢地通过处于 721 ℃ 下的过量氧化钻 CoO(s) ，氧化钴部分被还原为金属钴 Co(s) ，平衡后气体中 H 2 的物质的量分数为 0.025 0 。 ②在同一温度下用 CO 还原 CoO(s) ，平衡后气体中 CO 的物质的量分数为 0.019 2 。根据上述实验结果判断，还原 CoO(s) 为 Co(s) 的倾向是 CO_______ H 2 ( 填 “ 大于 ” 或 “ 小于 ” ) 。 大于 (2)721 ℃ 时，在密闭容器中将等物质的量的 CO(g) 和 H 2 O(g) 混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中 H 2 的物质的量分数为 _____( 填标号 ) 。 A ． <0.25 B ． 0.25 C ． 0.25 ～ 0.50 D ． 0.50 　　 E ． >0.50 C (3) 我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。 可知水煤气变换的 Δ H _______0( 填 “ 大于 ”“ 等于 ” 或 “ 小于 ” ) 。该历程中最大能垒 ( 活化能 ) E 正 ＝ ___________eV ，写出该步骤的化学方程式 ______________________________________________________________ 。 小于 2.02 COOH* ＋ H* ＋ H 2 O*===COOH* ＋ 2H* ＋ OH*( 或 H 2 O*===H* ＋ OH*) (4)Shoichi 研究了 467 ℃ 、 489 ℃ 时水煤气变换中 CO 和 H 2 分压随时间变化关系 ( 如图所示 ) ，催化剂为氧化铁，实验初始时体系中的 pH 2 O 和 p CO 相等、 pCO 2 和 pH 2 相等。 0.004 7 b c a d 核 心 突 破 —— 补知能、学方法 3 ．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。 1 ．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。 易 错 警 示 【 例 】 按要求填空。 (1) 形状大小相同的铁块、铝块分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率：铁 _______ 铝。 (2) 对于 Fe ＋ 2HCl===FeCl 2 ＋ H 2 ↑ ，改变下列条件对生成氢气的速率有何影响？ ( 填 “ 增大 ”“ 减小 ” 或 “ 不变 ” ) ① 升高温度： _______ ； ②增大盐酸浓度： _______ ； ③增大铁的质量： _______ ； ④增加盐酸体积： _______ ； 小于 增大 增大 不变 不变 ⑤ 把铁片改成铁粉： _______ ； ⑥滴入几滴 CuSO 4 溶液： _______ ； ⑦加入 NaCl 固体： _______ 。 (3) 若把 (2) 中的稀盐酸改成 “ 稀硝酸 ” 或 “ 浓硫酸 ” _______( 填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” ) 产生 H 2 ，原因是 ______________________________________________ _____________________________________ 。 增大 增大 不变 不能 稀硝酸和浓硫酸具有强氧化性， Fe 与稀硝酸反应生 成 NO ；常温下， Fe 在浓硫酸中“钝化” C 备 考 验 证 —— 练典题、重应用 D C A ．该反应在 15 ℃ ， 120 ～ 180 s 区间的 v (O 2 NC 6 H 4 COOC 2 H 5 ) 平均反应速率 7.33×10 － 4 mol · L － 1 · s － 1 B ．由数据可知，随着反应的进行，反应物的浓度降低，反应速率减慢 C ． 530 s 时，表格中 35 ℃ 对应的数据一定是 0.135 D ．由数据可知，温度升高反应速率加快 考点二　化学平衡状态及影响因素 D 真 题 感 悟 —— 悟真题、明方向 [ 解析 ] 　 D 错：温度提高至 60 ℃ ，化学反应速率虽然加快，但溴乙烷的沸点较低，会挥发出大量的溴乙烷，导致逆反应速率减小，故无法判断达到平衡的时间。 A 对：加入 NaOH ，消耗 HBr ，平衡左移，乙醇的物质的量增大。 B 对：增大 HBr 浓度，平衡右移，有利于生成溴乙烷。 C 对：原反应物按物质的量之比 1 ∶ 1 加入，又按物质的量之比 1 ∶ 1 反应，两者的平衡转化率之比为 1 ∶ 1 ；若将反应物均增大至 2 mol ，其平衡转化率之比仍为 1 ∶ 1 。 2 ． (2018 · 全国 Ⅰ · 28) 采用 N 2 O 5 为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题： (1)1840 年 Devil 用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到 N 2 O 5 。该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为 _______ 。 (2)F.Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了 25 ℃ 时 N 2 O 5 (g) 分解反应： O 2 53.1 30.0 6.0 × 10 － 2 大于 温度提高，体积不 变，总压强提高； NO 2 二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量 增加，总压强提高 13.4 AC 反应①的 Δ H 1 为 ___________ kJ · mol － 1 。图 (a) 是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图， x _______0.1( 填 “ 大于 ” 或 “ 小于 ” ) ；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是 _______( 填标号 ) 。 A ．升高温度　　　 B ．降低温度　　　 C ．增大压强　　　 D ．降低压强 ＋ 123 小于 AD (2) 丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器 ( 氢气的作用是活化催化剂 ) ，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图 (b) 为丁烯产率与进料气中 n ( 氢气 )/ n ( 丁烷 ) 的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是 __________________________________________________________ 。 (3) 图 (c) 为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在 590 ℃ 之前随温度升高而增大的原因可能是 ___________________________________ 、 _______________________ ； 590 ℃ 之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是 ___________________________ 。 氢气是产物之一，随着 n ( 氢气 )/ n ( 丁烷 ) 增大，逆反应速率增大 升高温度有利于反应向吸热方向进行 温度升高反应速率加快 丁烯高温裂解生成短链烃类 [ 解析 ] 　 本题主要考查盖斯定律和化学平衡知识的应用。 (1) 根据盖斯定律，可得 ① ＝ ② － ③ ，则 Δ H 1 ＝ Δ H 2 － Δ H 3 ＝－ 119 kJ · mol － 1 ＋ 242 kJ · mol － 1 ＝ 123 kJ · mol － 1 。反应 ① 为气体总体积增大的反应，在温度相同时降低压强有利于提高平衡转化率，故 x <0.1 。反应 ① 为吸热反应，升高温度有利于平衡正向移动， A 项正确；降低压强平衡向气体总体积增大的方向移动， D 项正确。 (2) 结合图 (b) 可看出随着 n ( 氢气 )/ n ( 丁烷 ) 增大，丁烯产率先升高后降低，这是因为氢气是生成物，当 n ( 氢气 )/ n ( 丁烷 ) 逐渐增大时，逆反应速率加快，故丁烯的产率逐渐降低。 (3) 在 590 ℃ 之前随温度升高丁烯产率逐渐增大，这是因为温度升高不仅能加快反应速率，还能促使平衡正向移动；但温度高于 590 ℃ 时，丁烯高温裂解生成短链烃类，导致丁烯产率快速降低。 核 心 突 破 —— 补知能、学方法 (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，即 “ 变量 ” 不变可说明达到平衡状态。 ①平衡体系中各物质的质量、物质的量、浓度及百分含量等保持不变。 ②一定条件下的气体密度、总压强、气体的平均相对分子质量不变等。 ③有色体系的颜色保持不变。 (3) 依 Q ( 浓度商 ) 与 K 关系判断：若 Q ＝ K ，反应处于平衡状态。 2 ．分析化学平衡移动的一般思路 注意： (1) 反应起始时，反应物和生成物可能同时存在。 (2) 由于起始浓度是人为控制的，故不同的物质起始浓度比不一定等于化学计量数之比。若反应物起始浓度之比等于化学计量数之比，则隐含着各反应物转化率相等，且平衡时各反应物的浓度之比等于化学计量数之比。 (3) 起始浓度、平衡浓度不一定等于化学计量数之比，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。 C 备 考 验 证 —— 练典题、重应用 2 ．温度为 T 时，向 2.0 L 恒容密闭容器中充入 1.0 mol PCl 5 ，发生反应： PCl 5 (g)===PCl 3 (g) ＋ Cl 2 (g) 　 Δ H ＝ a kJ · mol － 1 ( a >0) 。 0 ～ 10 min 内保持容器温度不变， 10 min 时改变一种条件，整个过程中 PCl 5 、 PCl 3 、 Cl 2 的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) D A ． 0 ～ 4 min 的平均速率 v (Cl 2 ) ＝ 0.05 mol · L － 1 · min － 1 B ． 10 min 时改变的条件是分离出一定量的 PCl 5 C ．起始时向该容器中充入 2.0 mol PCl 3 和 2.0 mol Cl 2 ，保持温度为 T ，反应达平衡时放出的热量小于 1.6 a kJ D ．温度为 T ，起始时向该容器中充入 1.0 mol PCl 5 、 0.10 mol PCl 3 和 0.10 mol Cl 2 ，反应达到平衡前， v ( 正 )> v ( 逆 ) 已知：气体分压 ( p 分 ) ＝气体总压 ( p 总 )× 体积分数。下列说法正确的是 ( 　　 ) A ． 550 ℃ 时，若充入惰性气体， v ( 正 ) 、 v ( 逆 ) 均减小，平衡不移动 B ． 650 ℃ 时，反应达平衡后 CO 2 的转化率为 25.0% C ． T ℃ 时，若充入等体积的 CO 2 和 CO ，平衡向正反应方向移动 D ． 925 ℃ 时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 K p ＝ 24.0 p 总 B 1.(2019 · 江苏， 15) 在恒压、 NO 和 O 2 的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下 NO 转化为 NO 2 的转化率如图中实线所示 ( 图中虚线表示相同条件下 NO 的平衡转化率随温度的变化 ) 。下列说法正确的是 ( 　　 ) 考点三　化学平衡常数与转化率相关计算 BD 真 题 感 悟 —— 悟真题、明方向 A ．反应 2NO(g) ＋ O 2 (g)===2NO 2 (g) 的 Δ H >0 B ．图中 X 点所示条件下，延长反应时间能提高 NO 转化率 C ．图中 Y 点所示条件下，增加 O 2 的浓度不能提高 NO 转化率 D ． 380 ℃ 下， c 起始 (O 2 ) ＝ 5.0×10 － 4 mol · L － 1 ， NO 平衡转化率为 50% ，则平衡常数 K >2000 2 ． (2017 · 全国 Ⅰ 卷 · 28) 近期发现， H 2 S 是继 NO 、 CO 之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题： H 2 S 与 CO 2 在高温下发生反应： H 2 S(g) ＋ CO 2 (g)  COS(g) ＋ H 2 O(g) 。在 610 K 时，将 0.10 mol CO 2 与 0.40 mol H 2 S 充入 2.5 L 的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为 0.02 。 ① H 2 S 的平衡转化率 α 1 ＝ _________% ，反应平衡常数 K ＝ ________________ 。 2.5 2.8 × 10 － 3 ② 在 620 K 重复试验，平衡后水的物质的量分数为 0.03 ， H 2 S 的转化率 α 2 _____α 1 ，该反应的 Δ H _____0 。 ( 填“ >”“<” 或 “ ＝ ” ) ③ 向反应器中再分别充入下列气体，能使 H 2 S 转化率增大的是 _____( 填标号 ) 。 A ． H 2 S 　　　　　　 B ． CO 2 C ． COS D ． N 2 > > B ② 总物质的量不变， H 2 O 的物质的量分数增大，说明平衡向右移动， H 2 S 的转化率增大。即升高温度，平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应。③平衡之后，再充入 H 2 S ，则 CO 2 的转化率增大， H 2 S 的转化率减小， A 项错误；充入 CO 2 ，平衡向右移动， H 2 S 的转化率增大， B 项正确；充入 COS ，平衡向左移动，硫化氢的转化率减小， c 项错误；充入氮气，无论体积是否变化，对于气体分子数相等的反应，平衡不移动，硫化氢的转化率不变， D 项错误。 3 ． (2019 · 全国 Ⅲ ， 28) 近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题： (1)Dearon 发明的直接氧化法为： 4HCl(g) ＋ O 2 (g)===2Cl 2 (g) ＋ 2H 2 O(g) 。如图为刚性容器中，进料浓度比 c (HCl)∶ c (O 2 ) 分别等于 1∶1 、 4∶1 、 7∶1 时 HCl 平衡转化率随温度变化的关系： 可知反应平衡常数 K (300 ℃)_______ K (400 ℃)( 填 “ 大于 ” 或 “ 小于 ” ) 。设 HCl 初始浓度为 c 0 ，根据进料浓度比 c (HCl)∶ c (O 2 ) ＝ 1∶1 的数据计算 K (400 ℃) ＝ ___ __ _ __ _ __ _ ____ _ _ _ __ _ ____ __( 列出计算式 ) 。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比 c (HCl)∶ c (O 2 ) 过低、过高的不利影响分别是 _____________________ 、 ___________________ 。 大于 O 2 和 Cl 2 分离能耗较高 HCl 转化率较低 － 116 增加反应体系压强、及时除去产物 (4) 在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示： 负极区发生的反应有 _______________________________________________ ________( 写反应方程式 ) 。电路中转移 1 mol 电子，需消耗氧气 _________L( 标准状况 ) 。 Fe 3 ＋ ＋ e － ===Fe 2 ＋ ， 4Fe 2 ＋ ＋ O 2 ＋ 4H ＋ ===4Fe 3 ＋ ＋ 2H 2 O 5.6 核 心 突 破 —— 补知能、学方法 (2) 与反应热的关系，一般情况下： (3) 与物质状态的关系 由于固体或纯液体浓度视为一常数，所以在平衡常数表达式中不再写出。 ①稀溶液中进行的反应，如有水参加反应，由于水的浓度视为常数而不必出现在表达式中； ②非水溶液中进行的反应，若有水参加或生成，则应出现在表达式中。 2 ．化学平衡常数的应用 (1) 利用 K 可以推测可逆反应进行的程度 K 的大小表示可逆反应进行的程度， K 大说明反应进行的程度大，反应物的平衡转化率大； K 小说明反应进行的程度小，反应物的平衡转化率小。 (2) 利用 K 可判断反应的热效应 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) 利用 K 的表达式确定化学反应方程式 根据平衡常数的书写原则确定出反应物、生成物以及各物质的化学计量数。 ► 方法指导 一、有效解答化学平衡的 “ 万能钥匙 ” —— “ 三段式法 ” 1 ． 解题步骤： (1) 写出涉及的可逆反应的化学方程式。 (2) 找出起始量、转化量和平衡量中哪些是已知量，哪些是未知量，按 “ 三段式 ” 列出。 (3) 根据问题建立相应的关系式进行计算。 C 备 考 验 证 —— 练典题、重应用 C ．常温下， NO 、 H 2 O 、 CO 2 三种物质分解放出 O 2 的倾向顺序为 NO>H 2 O>CO 2 D ．温度升高，上述三个反应的平衡常数均增大 D 下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．该反应的 Δ H <0 B ．该反应在较低温度下能自发进行 C ． 25 ℃ 时平衡常数的值 K ≈1.6×10 － 8 D ．再加入少量 NH 2 COONH 4 平衡正向移动 [ 解析 ] 　 A 项，由表中数据可知，升高温度，平衡气体总浓度增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应， Δ H >0 ，错误； B 项，该反应前后气体分子数增大，则 Δ S >0 ，在较低温度下， Δ H － T Δ S >0 ，反应不能自发进行，错误； C 项， 25 ℃ 时， NH 3 、 CO 2 的平衡浓度分别为 3.2 × 10 － 3 mol · L － 1 、 1.6 × 10 － 3 mol · L － 1 ，因此 K ＝ c 2 (NH 3 ) × c (CO 2 )≈1.6 × 10 － 8 ，正确； D 项， NH 2 COONH 4 为固体，加入少量 NH 2 COONH 4 平衡不移动，错误。 C 下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．反应在 0 ～ 4 min 内容器内气体的密度没有变化 B ． 0 ～ 2 min 内的平均速率为 v (CO) ＝ 0.6 mol · L － 1 · min － 1 C ．其他条件不变，若升高温度，反应的平衡常数变为 1.0 ，则正反应为吸热反应 D ．其他条件不变，若起始时容器中 MgSO 4 、 CO 均为 1.0 mol ，则平衡时， n (SO 2 ) ＝ 0.6 mol C 考点四　化学反应速率平衡图象 真 题 感 悟 —— 悟真题、明方向 ① 反应 Ⅰ 的 Δ H 1 _____( 填 “ ＞ ”“ ＜ ” 或 “ ＝ ” )0 ；理由是 __________________________________________________________________________________________ 。 ②温度过低或过高均不利于反应 Ⅰ 的进行，原因是 _________________________________________________________________________________ 。 ③ 350 ℃ 时，反应 Ⅰ 的平衡常数 K p ＝ _____________________( 用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压 × 物质的量分数 ) 。 ④为减少 CO 在产物中的比率，可采取的措施有 ______________________ ( 列举一条 ) 。 < 反应 Ⅰ 在 350 ℃ 达到平衡状态后，随温度升高 CO 2 的平衡转化率降低，所以该 反应是放热反应 温度过低，化学反应速率慢；温度过高，反应 Ⅰ 向逆反应方向进行且 CH 4 的选 择性减小 2.89 × 10 4 (MPa) － 2 降低温度或增大压强 (3) 为探究反应 Ⅰ 的反应速率与浓度的关系，向恒容密闭容器中通入浓度均为 1.0 mol · L － 1 的 H 2 与 CO 2 。根据相关数据绘制出反应速率与浓度的关系曲线： v 正 ～ c (CO 2 ) 和 v 逆 ～ c (H 2 O) 。 则曲线 v 正 ～ c (CO 2 ) 对应的是图 3 中的曲线 ______( 填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” ) ；该反应达到平衡后，某一时刻降低温度，反应重新达到平衡，则此时曲线甲对应的平衡点可能为 ______( 填字母，下同 ) 。曲线乙对应的平衡点可能为 ______ 。 乙 D C ④ 降低温度或增大压强都能减少 CO 在产物中的比率。 (3) 由题意及题图 3 可知，曲线乙为 v 正 ～ c (CO 2 ) ；降低温度反应速率减小，平衡正向移动，重新达到平衡时， H 2 O 的浓度增大， CO 2 的浓度减小，则此时曲线甲对应的平衡点可能为 D ，曲线乙对应的平衡点可能为 C 。 900 ℃ 时，合成气产率已经较高，再升高温度 产率增幅不大，但能耗升高，经济效益降低 ► 知能补漏 化学平衡图像题的解题步骤：有关化学平衡、化学反应速率的图表题一直是高考关注的热点，在审题时，一般采用 “ 看特点，识图像，想原理，巧整合 ” 四步法。 第一步：看特点。即分析可逆反应化学方程式，观察物质的状态、气态物质分子数的变化 ( 正反应是气体分子数增大的反应，还是气体分子数减小的反应 ) 、反应热 ( 正反应是放热反应，还是吸热反应 ) 等。 核 心 突 破 —— 补知能、学方法 第二步：识图像。即识别图像类型，横坐标和纵坐标的含义、线和点 ( 平台、折线、拐点等 ) 的关系。利用规律 “ 先拐先平，数值大 ” 判断，即曲线先出现拐点，先达到平衡，其温度、压强越大。 第三步：想原理。联想化学反应速率、化学平衡移动原理，特别是影响因素及使用前提条件等。 第四步：巧整合。图表与原理整合。逐项分析图表，重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡原理。即： C 备 考 验 证 —— 练典题、重应用 (1) 压强 p 1 _____ p 2 ( 填 “ > ” 或 “ < ” ) ； (2) 压强为 p 2 时，在 y 点： v ( 正 )_____ v ( 逆 )( 填 “ > ”“ < ” 或 “ ＝ ” ) 。 (3) 求 x 点对应温度下的该反应的平衡常数 K ＝ ___________ 。 ( 计算结果保留两位小数 ) < > 2.56 [ 解析 ] 　 (1) 在横坐标上取一点作横坐标的垂直线，可见 CH 4 的转化率： p 1 > p 2 ；该反应的正反应为气体分子数增加的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动， CH 4 的转化率减小，则 p 1 < p 2 。 (2) y 点不在曲线上， y 点没有达到平衡状态， y 点 CH 4 的转化率小于该条件下的平衡值，反应正向进行， y 点： v ( 正 )> v ( 逆 ) 。 (3) x 点对应温度下达到平衡时 CH 4 的转化率为 80% ，列三段式 K 1 · K 2 · K 3 b 、 c a ．容器内混合物的质量不变 b ． H 2 与 H 2 O(g) 的物质的量之比不再变化 c ．混合气体的密度不再变化 d ．形成 a mol H — H 键的同时断裂 2 a mol H — O 键 (2) 对于反应 Ⅰ ，不同温度和压强对 H 2 产率影响如下表。 由表中数据判断： p 1 _____ p 2 ( 填 “ > ”“ < ” 或 “ ＝ ” ) > 下列图象正确的是 _______ 。 BD (3) 已知反应 Ⅱ 的 Δ H ＝－ 41.1 kJ · mol － 1 ， C===O 、 O — H 、 H — H 的键能分别为 803 kJ · mol － 1, 464 kJ · mol － 1 、 436 kJ · mol － 1 ，则 CO 中碳氧键的键能为 ___________kJ · mol － 1 。 (4) 对于反应 Ⅲ ，若平衡时再充入 CO 2 ，使其浓度增大到原来的 2 倍，则平衡向 _________( 填 “ 正反应 ” 或 “ 逆反应 ” ) 方向移动；当重新平衡后， CO 2 浓度 _______( 填 “ 变大 ”“ 变小 ” 或 “ 不变 ” ) 。 1 072.9 正反应 不变