【正文】 G 單元 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 目錄 G 單元化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 .................................................................................... 1 G1 化學(xué)反應(yīng)速率 ........................................................................................................ 1 G2 化學(xué)平衡及勒夏特列原理化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向（課標(biāo)中必須有） ........................... 5 G3 速率、平衡圖像 .................................................................................................. 23 G4 等效平衡與化學(xué)平衡計(jì)算 .................................................................................... 35 G5 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡綜合 ............................................................................. 45 G1 化學(xué)反應(yīng)速率 【理綜卷（化學(xué)解析） 2020 屆湖北省八校高三第一次聯(lián)考（ 202012）】 28．（ 14 分）碳、氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中有著重要作用。請(qǐng)回答下列問題： （ 1）用 CH4 催化還原 NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如 ： CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)＋ CO2(g) + 2H2O(g) Δ H1＝－ 574 kJ mol－ 1 CH4(g) + 4NO(g) = 2 N2(g)＋ CO2(g) + 2H2O(g) Δ H2 若 2 mol CH4 還原 NO2 至 N2，整個(gè)過程中放出的熱量為 1734 kJ，則Δ H2＝ ； （ 2）據(jù)報(bào)道，科學(xué)家在一定條件下利用 Fe2O3與甲烷反應(yīng)可制取“納米級(jí)”的金屬鐵。其反應(yīng)如下： Fe2O3(s) + 3CH4(g) 2Fe(s) + 3CO(g) +6H2(g) ⊿ H0 ①若反應(yīng)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行， 1min 后達(dá)到平衡，測(cè)得 Fe2O3在 反應(yīng)中質(zhì)量減少 。則該段時(shí)間內(nèi) CO 的平均反應(yīng)速率為 ________________ 。 ②若該反應(yīng)在恒溫恒壓容器中進(jìn)行，能表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 _____(選填序號(hào) ) a． CH4的轉(zhuǎn)化率等于 CO 的產(chǎn)率 b．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變 c． v（ CO）與 v（ H2）的比值不變 d．固體的總質(zhì)量不變 ③該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)某物理量隨溫度變化如右圖所示，當(dāng)溫度由 T1升高到 T2時(shí)，平衡常數(shù) KAKB（填“ ”、“ ”或“ =”）?？v坐標(biāo)可以表示的物理量有哪些。 a． H2的逆反應(yīng)速率 b． CH4的的體積分?jǐn)?shù) c．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量 d． CO 的體積分?jǐn)?shù) （ 3） 工業(yè)合成氨氣需要的反應(yīng)條件非常高且產(chǎn)量低，而一些科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的 SCY 陶瓷（能傳遞 H+ ）實(shí)現(xiàn)氨的電化學(xué)合成，從而 大大提高了氮?dú)夂?氫氣的轉(zhuǎn)化率。電化學(xué)合成氨過程的總反應(yīng)式為： N2＋ 3H2 2NH3 ， 該過程中還原反應(yīng)的方程式為。 （ 4）若往 20mL Ll的弱酸 HNO2溶液中逐滴加入一定濃度的燒堿 溶液，測(cè)得混合溶液的溫度變化如右圖所示，下列有關(guān)說法正確的是 ①該燒堿溶液的濃度為 L1 ②該燒堿溶液的濃度為 L1 ③ HNO2的電離平衡常數(shù)： b 點(diǎn) a 點(diǎn) ④從 b 點(diǎn)到 c 點(diǎn)，混合溶液中一直存在： c(Na+)c(NO?2 )c(OH? ) c(H+) 【知識(shí)點(diǎn)】 化學(xué)反應(yīng)與能量 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 溶液中的離子濃度 F1 G1 G2 H6 【答案解析】 (1) ① 1160kJ/mol（ 2 分 ） (2) ① ?L1?min1（ 2 分 ， 單位沒寫扣一分 ） ② b d（ 2 分 ） ③ （ 2 分 ） b c（ 2 分 ） (3) N2+6H+ +6e = 2NH3（ 2 分） (4) ②③（ 2 分） 解析 ： (1) ① 若 2 mol CH4 還原 NO2 至 N2， 整個(gè) 過程中放出的熱量為 1734 kJ， 熱化學(xué)方程式為 ： 2CH4(g) + 4NO2(g) =2 N2(g)＋ 2CO2(g) + 4H2O(g) Δ H3＝－ 1734 kJ mol－ 1 利用蓋斯定律Δ H2＝Δ H3－ Δ H1＝ 1160kJ/mol； (2) ① Fe2O3在 反應(yīng)中質(zhì)量減少 即 ,根據(jù)反應(yīng)方程式則 CO 增加 ，濃度增大，該段時(shí)間內(nèi) CO 的平均反應(yīng)速率 v=（ )/5min=?L1?min1； ②a． CH4的轉(zhuǎn)化率和 CO 的產(chǎn)率說的 都是正方向反應(yīng)，不能說明 V 正 =V 逆 ，不能表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)； b．若平衡正向移動(dòng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減小，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變能表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)； c． v（ CO）與 v（ H2）的比值不變 ， 不能說明 V 正 =V 逆 ，不能表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)； d．平衡移動(dòng)時(shí)固體的總質(zhì)量會(huì)發(fā)生變化，固體的總質(zhì)量不變能表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；所以選 b d； ③該反應(yīng)的Δ H0，說明升溫平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大， KAKB； CH4的的體積分?jǐn)?shù)和混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量隨溫度的升高而減小，縱坐標(biāo)可以表示的 物理量有 b c； （ 3）氮元素的化合價(jià)降低被還原， N2+6H+ +6e = 2NH3； (4)b 點(diǎn)放熱最多，說明 b 點(diǎn)酸堿恰好完全反應(yīng)，燒堿溶液的濃度應(yīng)為 L1，由于升溫促進(jìn)弱電解質(zhì)的電離， HNO2的電離平衡常數(shù)： b 點(diǎn) a 點(diǎn)正確；從 b 點(diǎn)到 c 點(diǎn)，混合溶液中還可能會(huì)出現(xiàn)存在：c(Na+)c(OH? )c(NO?2 ) c(H+)，所以正確的說法是 ②③。 【思路點(diǎn)撥】 本題考查了化學(xué)反應(yīng)與能量、化學(xué)反應(yīng)速率和化 學(xué)平衡、溶液中的離子濃度關(guān)系，綜合性強(qiáng)，理解平衡狀態(tài)是關(guān)鍵。 【化學(xué)卷（解析） 2020 屆重慶市巴蜀中學(xué)高三 12 月月考（ 202012）】 3．下列說法中正確的是 A． KClO3和 SO3溶于水后能導(dǎo)電，故 KClO3和 SO3為電解質(zhì) B．升高溫度能降低反應(yīng)活化能，所以反應(yīng)速率加快 C．中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中需要用到的玻璃儀器有燒杯、溫度計(jì)和環(huán)形玻璃棒攪拌棒三種 D．等量的 CH4在氧氣中燃燒放出的熱量與形成燃料電池放出的熱量一樣多 【知識(shí)點(diǎn)】 電解質(zhì)，影響反應(yīng)速率的因素，中和熱的測(cè)量 H1 G1 F1 【答案解析】 C 解析 ： A、 SO3溶于水后能導(dǎo)電， 是 SO3與水發(fā)生反應(yīng)生成了硫酸，硫酸發(fā)生電離而使溶液導(dǎo)電，故 SO3 為 非 電解質(zhì) ，錯(cuò)誤； B．升高溫度使分子的能量升高，使活化分子百分?jǐn)?shù)增多，有效碰撞的幾率加大，反應(yīng)速率加快，錯(cuò)誤； C．中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中需要用到的玻璃儀器有燒杯、溫度計(jì)和環(huán)形玻璃棒攪拌棒三種，正確； D．等量的 CH4 在氧氣中燃燒放出的熱量與比形成燃料電池放出的熱量多，錯(cuò)誤。 【思路點(diǎn)撥】 本題考查了 電解質(zhì)的判斷，影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素，中和熱的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，化學(xué)反應(yīng)中能量的變化等，知識(shí)點(diǎn) 基礎(chǔ)，難度不大。 【化學(xué)卷（解析） 2020 屆河北省衡水中學(xué)高三上學(xué)期四調(diào)考試（ 202012） word 版】 24．在 3個(gè) 2 L 的密閉容器中，在相同的溫度下、使用相同的催化劑分別進(jìn)行反應(yīng)： ．按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下 下列說法不正確的是（） A．容器乙中反應(yīng)從開始到達(dá)平衡的反應(yīng)速率為 v(H2)=() B．在該溫度下甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù) ＜ 1=ρ 2 【知識(shí)點(diǎn)】 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 G1 G2 【答案 解析】 C 解析 ： A、 容器乙中反應(yīng)從開始到達(dá)平衡的反應(yīng)速率為 v(H2)=3v(N2)=3(4mol/)/5min=()，故 A 正確 ； B、 根據(jù)平衡時(shí)氮?dú)鉂舛鹊玫狡胶鈺r(shí)的氫氣濃度為 ，氨氣的濃度為 22C1， 在該溫度下甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)， 故 B 正確 ； C、 假設(shè)甲乙在恒壓的容器中進(jìn)行，可構(gòu)成等效平衡，C1=，恒容時(shí)乙相對(duì)于甲為加壓 ， 所以 C1＞ ， 故 C 錯(cuò)誤 ； D、 由于反應(yīng)物和生成物都是氣體，所以乙是甲中氣體質(zhì)量的 2 倍 ， 兩容器氣體體積相等 ， 故 D 正確 。 故答案選 C 【思路點(diǎn)撥】 本題考查了 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡，理解等效平衡時(shí)解答的關(guān)鍵 . 【化學(xué)卷（解析） 2020 屆河北省衡水中學(xué)高三上學(xué)期四調(diào)考試（ 202012） word 版】 14．某溫度下，密閉容器中，發(fā)生如下可逆反應(yīng)： 2E(g) F(g)+xG(g)（正反應(yīng)放熱）；若起始時(shí)E 濃度為 amol/L， F、 G 濃度均為 0，達(dá)平衡時(shí) E 濃度為 ，若 E 的起始濃度改為2amol/L， F、 G 濃度仍為 0，當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí)，下列說法正確的是（ ） A．升高溫度時(shí)，正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢 B．若 x=1，容器體積保持不變，新平衡下 E 的體積分?jǐn)?shù)為 50% C．若 x=2，容器體積保持不變，新平衡下 F 的平衡濃度為 mol/L D．若 x=3，容器壓強(qiáng)保持不變，新平衡下 E 的物質(zhì)的量為 amol 【知識(shí)點(diǎn)】 化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡 G1 G2 【答案解析】 B 解析 ： A、 升高溫度時(shí)，正逆反應(yīng)速率都加快 ，故 A 錯(cuò)誤 ； B、 若 x=1，則反應(yīng)前后體積不變，所以在這兩種情況下兩平衡是等效的，各相同成分的百分含量都相同 ，故 B正確 ； C、 若 x=2，則反應(yīng)是體積增大的可 逆反應(yīng)。若 E 的起始濃度改為 2 a mol/L，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以新平衡下 F 的平衡濃度小于 mol/L，故 C 錯(cuò)誤；D、不知道容器的體積，無法計(jì)算 E 的物質(zhì)的量，故 D 錯(cuò)誤。 故答案選 B 【思路點(diǎn)撥】 本題考查了 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡，理解等效平衡的含義是關(guān)鍵。 【化學(xué)卷（解析） 2020 屆河北省衡水中學(xué)高三上學(xué)期四調(diào)考試（ 202012） word 版】 6．硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為： Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑ +S↓ +H2O 下列各組實(shí)驗(yàn)中最先出現(xiàn)渾 濁的是（） 【知識(shí)點(diǎn)】 外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 G1 【答案解析】 D 解析 ： 根據(jù)溫度越高，反應(yīng)物的濃度越大化學(xué)反應(yīng)速率越大， 選 D 【思路點(diǎn)撥】 本題考查了 外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，理解溫度越高，反應(yīng)物的濃度越大化學(xué)反應(yīng)速率越大是關(guān)鍵，難點(diǎn)是分析數(shù)據(jù)的能力。 G2 化學(xué)平衡及勒夏特列原理化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向（課標(biāo)中必須有） 【理綜卷（化學(xué)解析） 2020 屆湖北省八校高三第一次聯(lián)考（ 202012）】 28．（ 14 分）碳、氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中有著重要作用。請(qǐng)回答下列問題： （ 1）用 CH4 催化還原 NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如 ： CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)＋ CO2(g) + 2H2O(g) Δ H1＝－ 574 kJ mol－ 1 CH4(g) + 4NO(g) = 2 N2(g)＋ CO2(g) + 2H2O(g) Δ H2 若 2 mol CH4 還原 NO2 至 N2，整個(gè)過程中放出的熱量為 1734 kJ，則Δ H2＝ ； （ 2）據(jù)報(bào)道，科學(xué)家在一定條件下利用 Fe2O3與甲烷反應(yīng)可制取“納米級(jí)”的金屬鐵。其反應(yīng)如下： Fe2O3(s) + 3CH4(g) 2Fe(s) + 3CO(g) +6H2(g) ⊿ H0 ①若反應(yīng)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行， 1min 后達(dá)到平衡，測(cè)得 Fe2O3在 反應(yīng)中質(zhì)量減少 。則該段時(shí)間內(nèi) CO 的平均反應(yīng)速率為 ________________ 。 ②若該反應(yīng)在恒溫恒壓容器中進(jìn)行，能表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 _____(選填序號(hào) ) a． CH4的轉(zhuǎn)化率等于 CO 的產(chǎn)率 b．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變 c． v（ CO）與 v（ H2）的比值不變 d．固體的總質(zhì)量不變 ③該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)某物理量隨溫度變化如右圖所示，當(dāng)溫度由 T1升高到 T2時(shí)， 平衡常數(shù) KAKB（填“ ”、“ ”或“ =”）?？v坐標(biāo)可以表示的物理量有哪些。 a． H2的逆反應(yīng)速率