2019-2020年高考化學(xué)二輪 專題訓(xùn)練 專題八 化學(xué)反應(yīng)速率和平化學(xué)衡教案（學(xué)生版）.doc

2019-2020年高考化學(xué)二輪 專題訓(xùn)練 專題八 化學(xué)反應(yīng)速率和平化學(xué)衡教案（學(xué)生版）【命題規(guī)律】化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是高考的必考內(nèi)容，其主要命題內(nèi)容有：化學(xué)反應(yīng)速率影響因素及計算；化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷及影響因素；應(yīng)用平衡原理判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向；化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的圖象分析；轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)的含義及簡單計算。將化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動的原理與化工生產(chǎn)、生活實際相結(jié)合的題目是最近幾年的高考命題的熱點。特別是化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素及其計算是新教材增加的內(nèi)容，應(yīng)引起同學(xué)們的關(guān)注 ?！局R網(wǎng)絡(luò)】 【重點知識梳理】一 物質(zhì)狀態(tài)和濃度對反應(yīng)速率的影響1對于有固體參加的化學(xué)反應(yīng)而言，由于在一定條件下，固體的濃度是固定的，所以固體物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中濃度不改變，因此在表示化學(xué)反應(yīng)速率時，不能用固體物質(zhì)。但因為固體物質(zhì)的反應(yīng)是在其表面進(jìn)行的，故與其表面積有關(guān)，當(dāng)固體顆粒變小時，會增大表面積，加快反應(yīng)速率。2對于有氣體參加的反應(yīng)而言，改變壓強，對化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的根本原因是引起濃度改變所致。所以，在討論壓強對反應(yīng)速率的影響時，應(yīng)區(qū)分引起壓強改變的原因，這種改變對反應(yīng)體系的濃度產(chǎn)生何種影響，由此判斷出對反應(yīng)速率產(chǎn)生何種影響。對于氣體反應(yīng)體系，有以下幾種情況：(1)恒溫時：增加壓強體積縮小濃度增大反應(yīng)速率加快。(2)恒容時：充入氣體反應(yīng)物濃度增大總壓增大速率加快充入“惰氣”總壓增大，但各分壓不變，即各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變。(3)恒壓時：充入：“惰氣”體積增大各反應(yīng)物濃度減少反應(yīng)速率減慢。二 外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 影響因素分子總數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)活化分子總數(shù)活化分子濃度（單位體積活化分子數(shù)）增大濃度增加不變增加增加增大壓強不變不變不變增加升高溫度不變增加增加增加正催化劑不變增加增加增加三 化學(xué)反應(yīng)速率的圖象圖象也是一種表達(dá)事物的語言符號，化學(xué)反應(yīng)速率圖象是將化學(xué)反應(yīng)速率變化的狀況在直角坐標(biāo)系中以圖的形式表達(dá)的結(jié)果，是化學(xué)反應(yīng)速率變化規(guī)律的反映。認(rèn)識和應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率圖象時，要立足于化學(xué)方程式，應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率變化的規(guī)律，分析直角坐標(biāo)系及其圖象的涵義。1化學(xué)反應(yīng)CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O(1)其他條件一定，反應(yīng)速率隨著c(HCl)的增大而增大，如圖。(2)其他條件一定，反應(yīng)速率隨著溫度的升高而增大，如圖。(3)隨著反應(yīng)時間的延長，c(HCl)逐漸減小，化學(xué)反應(yīng)速率逐漸減小，如圖。2化學(xué)反應(yīng)2H2S(g)SO2(g)=3S(s)2H2O(g)(1)其他條件一定，增大氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(縮小氣體容器的容積)，反應(yīng)速率隨著壓強的增大而增大。如圖。(2)其他條件一定，減小氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(擴大氣體容器的容積)，反應(yīng)速率隨著壓強的減小而減小，如圖。(3)溫度、氣體容器的容積都一定，隨著時間的增加，SO2、H2S物質(zhì)的量逐漸減少，氣體的壓強逐漸減小，反應(yīng)速率逐漸減小，如圖。(4)分別在較低溫度T1和較高溫度T2下反應(yīng)，氣態(tài)反應(yīng)物的壓強都是逐漸增大(縮小容器容積)，反應(yīng)速率隨著壓強的增大而增大及隨著溫度的升高而增大，如圖。四 化學(xué)平衡狀態(tài)的特征和判斷方法1化學(xué)平衡狀態(tài)的特征化學(xué)平衡狀態(tài)的特征可以概括為：逆、等、動、定、變。(1)“逆”研究對象是可逆反應(yīng)。(2)“等”化學(xué)平衡狀態(tài)建立的條件是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，即v正v逆，這是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的重要標(biāo)志。(3)“動”指化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，反應(yīng)并沒有停止，實際上正反應(yīng)與逆反應(yīng)始終在進(jìn)行，只是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，即v正v逆0，所以化學(xué)平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡狀態(tài)。(4)“定”在一定條件下可逆反應(yīng)一旦達(dá)到平衡(可逆反應(yīng)進(jìn)行到最大的程度)狀態(tài)時，在平衡體系的混合物中，各組成成分的含量(即反應(yīng)物與生成物的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)等)保持一定而不變(即不隨時間的改變而改變)。這是判斷體系是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)的重要依據(jù)。(5)“變”任何化學(xué)平衡狀態(tài)均是暫時的、相對的、有條件的(與濃度、壓強、溫度等有關(guān))，而與達(dá)到平衡的過程無關(guān)(化學(xué)平衡狀態(tài)既可從正反應(yīng)方向開始達(dá)到平衡，也可以從逆反應(yīng)方向開始達(dá)到平衡)。當(dāng)外界條件變化時，原來的化學(xué)平衡也會發(fā)生相應(yīng)的變化。2化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法(1)直接判定：v正v逆(實質(zhì))同一物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。不同的物質(zhì)：速率之比等于方程式中的系數(shù)比，但必須是不同方向的速率。(2)間接判定：各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、體積(氣體)、物質(zhì)的量濃度保持不變。各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、氣體的體積分?jǐn)?shù)保持不變。若反應(yīng)前后的物質(zhì)都是氣體，且系數(shù)不等，總物質(zhì)的量、總壓強(恒溫、恒容)、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密度(恒溫、恒壓)保持不變。反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變。總之，能變的量保持不變說明已達(dá)平衡。(如下表所示)例舉反應(yīng)mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)是否平衡狀態(tài)混合物體系中各成分的量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定是各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定是各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定是總體積、總壓強、總物質(zhì)的量、總濃度一定不一定正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率的關(guān)系在單位時間內(nèi)消耗了m mol A，同時生成m mol A，即v正v逆是在單位時間內(nèi)消耗了n mol B，同時消耗了p mol C，則v正v逆是vAvBvCvDmnpq，v正不一定等于v逆不一定在單位時間內(nèi)生成n mol B，同時消耗q mol D，均指v逆，v正不一定等于v逆不一定壓強若mnpq，總壓強一定(其他條件不變)是若mnpq，總壓強一定(其他條件不變)不一定平均相對分子質(zhì)量r一定，只有當(dāng)mnpq時是r一定，但mnpq時不一定溫度任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，在其他條件不變的情況下，體系溫度一定時是體系的密度密度一定不一定特別提醒：化學(xué)平衡的實質(zhì)是v(正)v(逆)0時，表現(xiàn)為平衡體系中各組分的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再變化，因此v(正)v(逆)0是化學(xué)平衡判斷的充要條件。運用v(正)v(逆)0時，注意方向和數(shù)量關(guān)系。學(xué)會“變”與“不變”判斷?！白儭本褪堑竭_(dá)平衡過程中量“變”，而到達(dá)平衡后“不變”。否則，不一定平衡。五 等效平衡1等效平衡在一定條件（恒溫恒容或恒溫恒壓）下，同一可逆反應(yīng)體系，不管是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，在達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，任何相同組分的百分含量（體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等）均相同，這樣的化學(xué)平衡互稱等效平衡（。概念的理解：（1）外界條件相同：通?？梢允呛銣?、恒容，恒溫、恒壓。 （2）“等效平衡”與“完全相同的平衡狀態(tài)”不同：“完全相同的平衡狀態(tài)” 是指在達(dá)到平衡狀態(tài)時，任何組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（或體積分?jǐn)?shù)）對應(yīng)相等，并且反應(yīng)的速率等也相同，但各組分的物質(zhì)的量、濃度可能不同。而“等效平衡”只要求平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（或體積分?jǐn)?shù)）對應(yīng)相同，反應(yīng)的速率、壓強等可以不同（3）平衡狀態(tài)只與始態(tài)有關(guān)，而與途徑無關(guān)，（如：無論反應(yīng)從正反應(yīng)方向開始，還是從逆反應(yīng)方向開始投料是一次還是分成幾次反應(yīng)容器經(jīng)過擴大縮小或縮小擴大的過程，）只要起始濃度相當(dāng)，就達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。2.等效平衡的分類在等效平衡中比較常見并且重要的類型主要有以下三種： 第一類：對于恒溫、恒容條件下反應(yīng)前后氣體體積改變的可逆反應(yīng)如果按方程式的化學(xué)計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量與對應(yīng)組分的起始加入量相同，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。例如，恒溫恒容下的可逆反應(yīng)：2SO2 O2 2SO32 mol1 mol 0 mol0 mol0 mol 2 mol0.5 mol0.25 mol 1.5 mol上述三種配比，按方程式的計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，則SO2均為2 mol 、O2均為1 mol，三者建立的平衡狀態(tài)完全相同。第二類：對于恒溫、恒容條件下為反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)如果按方程式的化學(xué)計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量比與對應(yīng)組分的起始加入量比相同，則建立的化學(xué)平衡是等效的。例如，恒溫恒容條件下，對于可逆反應(yīng)： H2(g) I2(g) 2HI(g)1 mol1 mol0 mol2 mol2 mol1 mol上述兩種配比，按方程式中化學(xué)計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，兩種情況下H2與I2(g)的物質(zhì)的量比均為1:1，因此上述兩種情況建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。第三類：對于恒溫、恒壓條件下的任何氣體參加的可逆反應(yīng)(無論反應(yīng)前后氣體體積可變或不變)。如果按方程式的化學(xué)計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量比與對應(yīng)組分的起始加入量比相同，則建立的化學(xué)平衡是等效的。例如，恒溫、恒壓條件下，對于可逆反應(yīng)：N2 3H2 2NH31 mol3 mol0 mol2 mol6 mol1 mol0 mol0 mol0.5mol上述三種配比，按方程式中化學(xué)計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，三種情況下，N2與H2的物質(zhì)的量比均 1 3，因此上述三種情況建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。3.化學(xué)平衡的思維方法：(1)可逆反應(yīng)“不為零”原則可逆性是化學(xué)平衡的前提，達(dá)到平衡時，反應(yīng)物和生成物共存，每種物質(zhì)的物質(zhì)的量不為零。一般可用極限分析法推斷：假設(shè)反應(yīng)不可逆，則最多生成產(chǎn)物多少，有無反應(yīng)物剩余，余多少。這樣的極值點是不可能達(dá)到的，故可用確定某些范圍或在范圍中選擇合適的量。 (2)“一邊倒”原則可逆反應(yīng)，在條件相同時(如等溫等容)，若達(dá)到等同平衡，其初始狀態(tài)必須能互變，從極限角度看，就是各物質(zhì)的物質(zhì)的量要相當(dāng)。因此，可以采用“一邊倒”的原則來處理以下問題：化學(xué)平衡等同條件(等溫等容)可逆反應(yīng) aA(g) + bB(g) cC(g)起始量 a b 0 平衡態(tài)起始量 0 0 c 平衡態(tài)起始量 x y z 平衡態(tài)為了使平衡=平衡=平衡，根據(jù)“一邊倒”原則，即可得：x+a/cz=a得x/a+z/c=1； y+b/cz=b得y/b+z/c=1 。六 化學(xué)平衡移動與圖像總結(jié)：只要增大濃度、增大壓強、升高溫度，新平衡都在原平衡的上方，v正=v逆>v正=v逆；只要減小濃度、降低壓強、降低溫度，新平衡都在原平衡下方，v正v逆<v正v逆。只要是濃度改變，一個速率一定是在原平衡的基礎(chǔ)上改變；兩個速率同時增大或減小(中間斷開)一定是壓強或溫度改變。 加入催化劑能同等程度地增大正、逆反應(yīng)速率，平衡不移動。七 化學(xué)平衡常數(shù)1概念：對于一定條件下的可逆反應(yīng)(aAbBcCdD)，達(dá)到化學(xué)平衡時，生成物濃度的乘冪的乘積與反應(yīng)物濃度的乘冪的乘積之比為一常數(shù)，記作Kc，稱為化學(xué)平衡常數(shù)(濃度平衡常數(shù))。2平衡常數(shù)的意義平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度(也叫反應(yīng)的限度)。(1)K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行得越完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大；一般認(rèn)為，K105時，該反應(yīng)進(jìn)行得就基本完全了。(2)K值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行得越不完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越小。3注意事項(1)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。(2)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)。若反應(yīng)方向改變，則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質(zhì)的系數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，平衡常數(shù)也會改變。 (3)在平衡常數(shù)表達(dá)式中：反應(yīng)物或生成物中固體、純液體、稀溶液中水的濃度不寫。C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)，Kc(CO)c(H2)/c(H2O)FeO(s)CO(g) Fe(s)CO2(g)，Kc(CO2)/c(CO)4化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)化學(xué)平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志，它能夠表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的完全程度。一個反應(yīng)的K值越大，表明平衡時生成物的濃度越大，反應(yīng)物的濃度越小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也越大，可以說，化學(xué)平衡常數(shù)是在一定溫度下一個反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。(2)可以利用平衡常數(shù)的值，判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否平衡以及不平衡時向何方進(jìn)行建立平衡。如對于可逆反應(yīng)：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)在任意時刻反應(yīng)物與生成物的濃度有如下關(guān)系：Qc，Qc叫做該反應(yīng)的濃度商。(3)利用K可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。若升高溫度， K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)?！究键c突破】考點一 化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算【例1】在N2+3H22NH3的反應(yīng)中，在5 s中N2由6 mol/L減至2 mol/L。則NH3的平均反應(yīng)速率是()A. 2.4 mol/(Ls)B. 1.6 mol/(Ls)C. 0.8 mol/(Ls)D. 0.08 mol/(Ls)解析：c(N2)=4 mol/Lc(NH3)=8 mol/Lv(NH3) =1.6 mol/(Ls)。答案：B考點二 比較反應(yīng)速率快慢【例2】對于可逆反應(yīng)A(g)3B(g) 2C(g)，在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下，其中表示反應(yīng)速率最快的是 ()Av(A)0.5 mol/(Lmin)Bv(B)1.2 mol/(Lmin)Cv(C)0.4 mol/(Lmin)Dv(C)1.1 mol/(Lmin)解析：作如下?lián)Q算，A項，v(A)0.5 mol/(Lmin)；B項，v(A)0.4 mol/(Lmin)；C項，v(A)0.2 mol/(Lmin)；D項，v(A)0.55 mol/(Lmin)，數(shù)值大者反應(yīng)速率快答案：D考點三 濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【例3】下列不同條件下的化學(xué)反應(yīng)ABCD，反應(yīng)速率由大到小的順序正確的一組是()常溫下20 mL含A和B各0.001 mol常溫下100 mL含A和B各0.01 mol常溫下0.05 mol/LA，B溶液各10 mL再加入蒸餾水20 mL常溫下100 mL含A0.01 mol和20 mL含B 0.001 molA BC D解析：根據(jù)題意可知，其他條件相同，只有A，B的濃度不同。根據(jù)濃度對反應(yīng)速率的影響，濃度越大，反應(yīng)速率越快。將題目給出的A，B不同的量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度進(jìn)行比較。中A，B物質(zhì)的量濃度均為0.05 mol/L；中A，B物質(zhì)的量濃度均為0.1 mol/L；中A，B物質(zhì)的量濃度均為0.0125 mol/L；中A物質(zhì)的量濃度為0.1 mol/L，B物質(zhì)的量濃度為0.05 mol/L。即濃度的大小順序為，其速率順序與之相同，C選項正確。答案：C考點四 壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響例4.反應(yīng)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變能夠引起反應(yīng)速率增大的是()A增加C的量B將容器的體積縮小一半C保持體積不變，充入N2使體系壓強增大D保持壓強不變，充入N2使容器體積變大解析：炭為固態(tài)反應(yīng)物，增加其用量對反應(yīng)速率幾乎沒有影響；容器體積縮小一半相當(dāng)于壓強增大一倍，濃度增大，正、逆反應(yīng)速率均增大；體積不變，充入N2，體系總壓強增大，但反應(yīng)混合物濃度并未改變，反應(yīng)速率基本不變；充入N2使容器體積增大，總壓強不變，但反應(yīng)混合物濃度同等程度變小，正、逆反應(yīng)速率均變慢。答案：B考點五 溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響例5.設(shè)CCO22CO吸熱反應(yīng)；反應(yīng)速率為1，N23H22NH3，放熱反應(yīng)，反應(yīng)速率為2。對于上述反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時，1和2的變化情況為()A同時增大 B同時減小C1增大2減小 D1減小2增大解析：增大反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度都將增大反應(yīng)速率；溫度、壓強(對有氣體參加的反應(yīng)有影響)、催化劑的影響是廣泛的，不論反應(yīng)吸熱、放熱，溫度升高都將增大反應(yīng)速率(反應(yīng)物能量升高、活化分子百分?jǐn)?shù)升高); 不論氣體體積增大還是縮小的反應(yīng)，增大壓強都將增大反應(yīng)速率(反應(yīng)物濃度增大、活化分子總數(shù)增大)；正催化劑將增大反應(yīng)速率，負(fù)催化劑減小反應(yīng)速率。答案： A考點六 化學(xué)平衡移動【例6】在下列可逆反應(yīng)中，增大壓強或降低溫度，均可使平衡正向移動的是（ ）A. 2SO2O22SO3（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）B. 4NH35O24NO6H2O（g）（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）C. 2NH3N23H2（正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)）D. SO2NO2SO3（g）NO（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）解析：對于反應(yīng)2SO2O22SO3，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，降低溫度，平衡也向正反應(yīng)方向移動。對于反應(yīng)4NH35O24NO6H2O（g），增大壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動；降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動。對于反應(yīng)2NH3N23H2，增大壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動；降低溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動。對于反應(yīng)SO2NO2SO3（g）NO，增大壓強，平衡不移動；降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動。答案：A考點七 化學(xué)平衡常數(shù)【例7】放熱反應(yīng)CO(g)H2O(g) O2(g)H2(g)在溫度t1時達(dá)到平衡，c1(CO)c1(H2O)1.0 mol/L，其平衡常數(shù)為K1。其他條件不變升高反應(yīng)體系的溫度至t2時，反應(yīng)物的平衡濃度分別為c2(CO)和c2(H2O)，平衡常數(shù)為K2，則()A若增大CO濃度，K2和K1都增大 BK2K1Cc2(CO)c2(H2O) Dc1(CO)c2(CO)解析：因放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)變小，平衡左移，故B、D錯誤；改變體系中任一物質(zhì)的濃度，平衡常數(shù)不變，A項錯誤；由于原平衡中c(CO)c(H2O)，兩者在反應(yīng)中計量數(shù)相等，故升高溫度達(dá)到新的平衡，二者濃度依然相等，故C項正確。答案：C【題型分析】題型一 化學(xué)反應(yīng)速率概念的理解和簡單計算【例1】將等物質(zhì)的量的A、B混合放于2 L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)3A(g)B(g)xC(g)2D(g)。經(jīng)5 min后達(dá)到平衡，平衡時測得D的濃度為05 molL1，c(A)：c(B) = 3：5，v(C) = 01 molL1min1。 則：(1)x = 。 (2)前5 min內(nèi)B的反應(yīng)速率v(B) = 。 (3)平衡時A的轉(zhuǎn)化率為 ?！窘馕觥?1)v(D) = = 01 molL1min1 = v(C)，由此推知x = 2。 (2)v(B) = = 005 molL1min1 (3) 3A(g) B(g)2C(g)2D(g) 起始濃度molL1 a a 0 0 轉(zhuǎn)化濃度molL1 075 025 05 05 平衡濃度molL1 075 025 05 05 (a075)：(a025) = 3：5 解得：a = 15 所以，A的轉(zhuǎn)化率為A =100= 50 【答案】(1)2 (2)005 molL1min1 (3)50題型二 化學(xué)反應(yīng)速率與圖像【例2】一定溫度下，在2 L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖的所示下列描述正確的是()A從反應(yīng)開始到10 s末，用Z表示的反應(yīng)速率為0.158 mol/(Ls)B從反應(yīng)開始到10 s末，用X表示的反應(yīng)速率為0.79 mol/(Ls)C從反應(yīng)開始到10 s末，Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%D該反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)Y(g)=Z(g)解析：據(jù)曲線圖可判斷出X、Y為反應(yīng)物、Z為生成物，且該反應(yīng)為可逆反應(yīng)從反應(yīng)開始到10 s末，n(X)1.20 mol0.41 mol0.79 mol, n(Y)1.00 mol 0.21 mol0.79 mol, n(Z)1.58 mol，所以化學(xué)方程式為XY2Z，D錯誤；010 s內(nèi)，v(Z)0.079 mol/(Ls)，所以v(X)v(Z)0.0395 mol/(Ls)，Y的轉(zhuǎn)化率為100%79.0%，故A、B錯誤，C正確。答案：C題型三 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素【例3】對于反應(yīng)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，能增大正反應(yīng)速率的措施是（ ）A通入大量O2B增大容器容積C移去部分SO3D降低體系溫度解析：對于該可逆反應(yīng)欲增大正反應(yīng)速率可采取的措施是：升高溫度；增大壓強；使用催化劑；通入反應(yīng)物(容器體積不變)，選項中B為減壓，D為降溫，C為移出生成物，都是減小正反應(yīng)速率。答案： A 題型四 化學(xué)反應(yīng)速率與圖像【例4】將a g塊狀碳酸鈣跟足量鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)物損失的質(zhì)量隨時間的變化曲線如圖中實線所示。在相同的條件下，將b g(a>b)粉末狀碳酸鈣與同濃度鹽酸反應(yīng)，則相應(yīng)的曲線(圖中虛線所示)正確的是() 解析：粉末狀碳酸鈣的表面積比塊狀碳酸鈣的表面積大，故在相同條件下，與同濃度的鹽酸反應(yīng)時化學(xué)反應(yīng)速率快，即單位時間內(nèi)損失的CaCO3的質(zhì)量大，可排除A、B；由于a>b，用粉末狀CaCO3的消耗量大于塊狀CaCO3，故當(dāng)粉末狀CaCO3完全消耗時，塊狀CaCO3尚有剩余，此后單位時間內(nèi)CaCO3的損失量又大于粉末狀CaCO3。答案：C題型五 平衡狀態(tài)的判斷【例5】一定溫度下，可逆反應(yīng)2NO2(g) 2NO(g)O2(g)在體積固定的密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是 ()單位時間內(nèi)生成n mol O2，同時生成2n mol NO2單位時間內(nèi)生成n mol O2，同時生成2n mol NO用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為221混合氣體的壓強不再改變混合氣體的顏色不再改變混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變A B C D以上全部 解析：生成n mol O2，就是消耗2n mol NO2，即生成NO2的速率等于消耗NO2的速率，能表示v正v逆，正確。表示同一方向的反應(yīng)速率，不能表示v正v逆，不正確。只要發(fā)生反應(yīng)，或者說不論反應(yīng)是否達(dá)到平衡，NO2、NO、O2的速率之比就為221，它不能反映可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡，不正確。溫度、體積一定，混合氣體壓強不再改變，對于反應(yīng)前后氣體體積不相等的反應(yīng)，說明氣體的總物質(zhì)的量不變，表明已達(dá)平衡。顏色的深淺決定于有色物質(zhì)NO2的濃度，混合氣體顏色不變，說明NO2的濃度不再改變，能說明已達(dá)到平衡，正確?；旌蠚怏w的平均相對分子質(zhì)量()不變，說明氣體的總物質(zhì)的量(n)不變，表明已達(dá)平衡，正確。 答案：A題型六 化學(xué)平衡圖象【例6】反應(yīng)aM(g)bN(g) cP(g)dQ(g)達(dá)到平衡時，M的體積分?jǐn)?shù)y(M)與反應(yīng)條件的關(guān)系如圖所示其中z表示反應(yīng)開始時N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比下列說法正確的是()A同溫同壓同z時，加入催化劑，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加B同壓同z時，升高溫度，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加C同溫同z時，增加壓強，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加D同溫同壓時，增加z，平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加 解析：可逆反應(yīng)中，催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，A錯；由兩個圖象可知，M的體積分?jǐn)?shù)隨著溫度升高而降低，即溫度升高，平衡右移，故平衡時生成物Q的體積分?jǐn)?shù)增加，B正確；同為650、z2.0，壓強為1.4 MPa時，y(M)30%，而壓強為2.1 MPa時，y(M)35%，即增大壓強，平衡左移，故平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)減小，C錯；由圖象可知，同溫、同壓時，若N的物質(zhì)的量增加，而M的物質(zhì)的量不變，則盡管z越大，y(M)減小，平衡右移，但Q增加的物質(zhì)的量遠(yuǎn)小于加入的N的物質(zhì)的量，此時Q的體積分?jǐn)?shù)減小，D錯。答案：B題型七 等效平衡【例7】在一定溫度下，把2mol SO2和1mol O2通入一定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)，當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。現(xiàn)在該容器中維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始時加入的的物質(zhì)的量（mol），如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達(dá)到平衡狀態(tài)時，反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡完全相同。請?zhí)羁眨海?）若a=0，b=0，則c=_。（2）若a=0.5，則b=_，c=_。（3）a、b、c的取值必須滿足的一般條件是_，_。（請用兩個方程式表示，其中一個只含a和c，另一個只含b和c）解析：通過化學(xué)方程式：可以看出，這是一個化學(xué)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng)，在定溫、定容下建立的同一化學(xué)平衡狀態(tài)。起始時，無論怎樣改變的物質(zhì)的量，使化學(xué)反應(yīng)從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，或者從正、逆反應(yīng)同時開始，但它們所建立起來的化學(xué)平衡狀態(tài)的效果是完全相同的，即它們之間存在等效平衡關(guān)系。我們常采用“等價轉(zhuǎn)換”的方法，分析和解決等效平衡問題。（1）若a=0，b=0，這說明反應(yīng)是從逆反應(yīng)開始，通過化學(xué)方程式可以看出，反應(yīng)從2mol SO3開始，通過反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成和的物質(zhì)的量（即等價轉(zhuǎn)換），恰好跟反應(yīng)從2mol SO2和1mol O2的混合物開始是等效的，故c=2。（2）由于a=0.5<2，這表示反應(yīng)從正、逆反應(yīng)同時開始，通過化學(xué)方程式可以看出，要使0.5 mol SO2反應(yīng)需要同時加入0.25mol O2才能進(jìn)行，通過反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成SO3的物質(zhì)的量（即等價轉(zhuǎn)換）與0.5 mol SO3是等效的，這時若再加入1.5 mol SO3就與起始時加入2 mol SO3是等效的，通過等價轉(zhuǎn)換可知也與起始時加入2 mol SO2和1mol O2是等效的。故b=0.25，c=1.5。（3）題中要求2mol SO2和1mol O2要與a mol SO2、b mol O2和c mol SO3建立等效平衡。由化學(xué)方程式可知，c mol SO3等價轉(zhuǎn)換后與c mol SO2和等效，即是說，和與a mol SO2、b mol O2和c mol SO3等效，那么也就是與2mol SO2和1mol O2等效。故有。 題型八 化學(xué)平衡與轉(zhuǎn)化率【例8】在密閉容器中進(jìn)行N23H22NH3反應(yīng)，起始時N2和H2分別為10 mol 和30 mol，當(dāng)達(dá)到平衡時，N2的轉(zhuǎn)化率為30%。若以NH3作為起始反應(yīng)物，反應(yīng)條件與上述反應(yīng)相同時，要使其反應(yīng)達(dá)到平衡時各組成成分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與前者相同，則NH3的起始物質(zhì)的量和它的轉(zhuǎn)化率正確的是()A40 mol 35%B20 mol 30%C20 mol 70% D10 mol 50% 解析：根據(jù)題意：可推算出反應(yīng)達(dá)到平衡時各組成成分的物質(zhì)的量。N23H2 2NH3起始量10 mol 30 mol 0變化量1030%3 mol 9 mol 6 mol平衡量7 mol21 mol 6 mol從逆向思維考慮，若正反應(yīng)進(jìn)行到底，可求得生成NH3 20 mol，此NH3的物質(zhì)的量就是從逆向進(jìn)行上述反應(yīng)時，NH3的起始反應(yīng)量。 在同溫和同一容器中進(jìn)行逆向反應(yīng)達(dá)到平衡時，各組成成分的物質(zhì)的量與上述反應(yīng)相同。N23H2 2NH3起始量00 20 mol平衡量7 mol21 mol 20146 mol可見NH3起始量20 mol NH3的轉(zhuǎn)化率： 100%70%。 答案：C 【高考真題精解精析】 【xx高考試題解析】1.（天津）向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，在一定條件下使反應(yīng)SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)達(dá)到平衡，正反應(yīng)速率隨時間變化的示意圖如下所示。由圖可得出的正確結(jié)論是A.反應(yīng)在c點達(dá)到平衡狀態(tài)B.反應(yīng)物濃度：a點小于b點C.反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量D.t1t2時，SO2的轉(zhuǎn)化率：ab段小于bc段解析：這是一個反應(yīng)前后體積不變的可逆反應(yīng)，由于容器恒容，因此壓強不影響反應(yīng)速率，所以在本題中只考慮溫度和濃度的影響。由圖可以看出隨著反應(yīng)的進(jìn)行正反應(yīng)速率逐漸增大，因為只要開始反應(yīng)，反應(yīng)物濃度就要降低，反應(yīng)速率應(yīng)該降低，但此時正反應(yīng)卻是升高的，這說明此時溫度的影響是主要的，由于容器是絕熱的，因此只能是放熱反應(yīng)，從而導(dǎo)致容器內(nèi)溫度升高反應(yīng)速率加快，所以選項C不正確；但當(dāng)?shù)竭_(dá)c點后正反應(yīng)反而降低，這么說此時反應(yīng)物濃度的影響是主要的，因為反應(yīng)物濃度越來越小了。但反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，所以選項A、B均不正確；正反應(yīng)速率越快，消耗的二氧化硫就越多，因此選項D是正確的。答案：D2.（四川）可逆反應(yīng)X(g)2Y(g )2Z(g) 、M(g)N(g)p(g)分別在密閉容器的兩個反應(yīng)室中進(jìn)行，反應(yīng)室之間有無摩擦，可滑動的密封隔板。反應(yīng)開始和達(dá)到平衡狀態(tài)時有關(guān)物理量的變化如圖所示：下列判斷正確的是( )A反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B達(dá)平衡(I)時體系的壓強與反應(yīng)開始時體系的壓強之比為14:15C達(dá)平衡(I)時，X的轉(zhuǎn)化率為D在平衡(I)和平衡(II)中，M的體積分?jǐn)?shù)相等【答案】B【解析】降溫由平衡(I)向平衡(II)移動，同時X、Y、Z的物質(zhì)的量減少，說明平衡向右移動，正反應(yīng)放熱，A項錯誤。達(dá)平衡(I)時的壓強于開始時的體系的壓強之比為：2.8:3=14:15，B項正確。達(dá)平衡(I)時，反應(yīng)的總物質(zhì)的量由3.0 mol減小為2.8 mol，設(shè)反應(yīng)的X的物質(zhì)的量為n(X)，利用差量可得：1:1=n(X)：(3.02.8)，解之得：n(X)=0.2 mol，則X的轉(zhuǎn)化率為：100%=20%，C項錯誤。由平衡(I)到平衡(II)，化學(xué)反應(yīng)發(fā)生移動，M的體積分?jǐn)?shù)不會相等的，D項錯誤。3.（江蘇）下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是A.圖5表示某吸熱反應(yīng)分別在有、無催化劑的情況下反應(yīng)過程中的能量變化B.圖6表示0.1000 molL1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000 molL1CH3COOH溶液所得到的滴定曲線C.圖7表示KNO3的溶解度曲線，圖中a點所示的溶液是80時KNO3的不飽和溶液D.圖8 表示某可逆反應(yīng)生成物的量隨反應(yīng)時間變化的曲線，由圖知t時反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率最大【答案】C【解析】本題考查學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)、酸堿中和滴定、溶解度曲線、平衡轉(zhuǎn)化率等角度的理解能力。是基本理論內(nèi)容的綜合。高三復(fù)習(xí)要多注重這一方面的能力訓(xùn)練。A.圖5表示反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，是放熱反應(yīng)。B.圖6中起始點0.1000 molL1CH3COOH溶液pH值不會在1以下；當(dāng)NaOH與CH3COOH等物質(zhì)的反應(yīng)時，溶液因鹽類水解而呈堿性，突躍會提前；終點pH值也不會是13。C.圖7通過a作一條輔助線，與KNO3的溶解度曲線有一交點在a點之上，說明a點溶液是不飽和溶液。D.圖8 表示某可逆反應(yīng)生成物的量隨反應(yīng)時間變化的曲線，由圖知t時曲線并沒有達(dá)到平衡，所以反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率并不是最大。4.（江蘇）下列說法正確的是A.一定溫度下，反應(yīng)MgCl2(1)Mg(1) Cl2(g)的 H0 S0B.水解反應(yīng)NH4H2ONH3H2OH達(dá)到平衡后，升高溫度平衡逆向移動C.鉛蓄電池放電時的負(fù)極和充電時的陽極均發(fā)生還原反應(yīng)D.對于反應(yīng)2H2O22H2OO2, 加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率【答案】AD【解析】本題是化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)、電化學(xué)等的簡單綜合題，著力考查學(xué)生對熵變、焓變，水解反應(yīng)、原電池電解池、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素等方面的能力。A.分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，熵變、焓變都大于零，內(nèi)容來源于選修四化學(xué)方向的判斷。B.水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，溫度越高越水解，有利于向水解方向移動。C.鉛蓄電池放電時的負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。D.升高溫度和加入正催化劑一般都能加快反應(yīng)速率。5.（江蘇）700時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應(yīng)：CO(g)H2O(g) CO2H2(g) 反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表（表中t1t2）:反應(yīng)時間/minn(CO)/molH2O/ mol01.200.60t10.80t20.20下列說法正確的是A.反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為v(H2)0.40/t1 molL1min1B.保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O，到達(dá)平衡時，n(CO2)0.40 mol。C.保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20molH2O，與原平衡相比，達(dá)到新平衡時CO轉(zhuǎn)化率增大，H2O的體積分?jǐn)?shù)增大D.溫度升至800，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)【答案】BC【解析】本題屬于基本理論中化學(xué)平衡問題，主要考查學(xué)生對速率概念與計算，平衡常數(shù)概念與計算，平衡移動等有關(guān)內(nèi)容理解和掌握程度。高三復(fù)習(xí)要讓學(xué)生深刻理解一些基本概念的內(nèi)涵和外延。A.反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率應(yīng)該是t1min內(nèi)H2濃度變化與t1的比值，而不是H2物質(zhì)的量的變化與t1的比值。B.因為反應(yīng)前后物質(zhì)的量保持不變，保持其他條件不變，平衡常數(shù)不會改變，起始時向容器中充入議0.60molCO和1.20 molH2O，似乎與起始時向容器中充入0.60molH2O和1.20 molCO效果是一致的，到達(dá)平衡時，n(CO2)0.40 mol。C.保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20molH2O，與原平衡相比，平衡向右移動，達(dá)到新平衡時CO轉(zhuǎn)化率增大，H2O轉(zhuǎn)化率減小，H2O的體積分?jǐn)?shù)會增大。D.原平衡常數(shù)可通過三段式列式計算（注意濃度代入）結(jié)果為1，溫度升至800，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，說明溫度升高，平衡是向左移動的，那么正反應(yīng)應(yīng)為放熱反應(yīng)。6.（安徽）電鍍廢液中Cr2O72可通過下列反應(yīng)轉(zhuǎn)化成鉻黃(PbCrO4)：Cr2O72（aq）+2Pb2（aq）+H2O（l）2 PbCrO4（s）+2H（aq） H< 0該反應(yīng)達(dá)平衡后，改變橫坐標(biāo)表示的反應(yīng)條件，下列示意圖正確的是解析：由題意知該反應(yīng)是一個放熱的可逆反應(yīng)，升高溫度平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動，依據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式可知K應(yīng)該減小，A正確；pH增大溶液堿性增強，會中和溶液中H，降低生成物濃度平衡向正方應(yīng)方向移動，Cr2O72的轉(zhuǎn)化率會增大，B不正確；溫度升高，正、逆反應(yīng)速率都增大，C錯誤；增大反應(yīng)物Pb2的濃度，平衡向正方應(yīng)方向移動，Cr2O72的物質(zhì)的量會減小，D不正確。答案：A7.（北京）已知反應(yīng)：2CH3COCH3(l) CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3，分別在0和20下，測得其轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù)隨時間變化的關(guān)系曲線（Yt）如下圖所示。下列說法正確的是A.b代表0下CH3COCH3的Yt曲線B.反應(yīng)進(jìn)行到20min末，H3COCH3的 C.升高溫度可縮短反應(yīng)達(dá)平衡的時間并能提高平衡轉(zhuǎn)化率D.從Y=0到Y(jié)=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的解析：溫度高反應(yīng)速率就快，到達(dá)平衡的時間就短，由圖像可與看出曲線b首先到達(dá)平衡，所以曲線b表示的是20時的Yt曲線，A不正確；根據(jù)圖像溫度越高CH3COCH3轉(zhuǎn)化的越少，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，即正方應(yīng)是放熱反應(yīng)，C不正確；當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到反應(yīng)進(jìn)行到20min時，從圖像中可以看出b曲線對應(yīng)的轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù)高于a曲線對應(yīng)的轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù)，這說明b曲線即20時對應(yīng)的反應(yīng)速率快，所以，B不正確；根據(jù)圖像可以看出當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到66min時a、b曲線對應(yīng)的轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù)均相同，都是0.113，這說明此時生成的CH3COCH2COH(CH3)2一樣多，所以從Y=0到Y(jié)=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的，即選項D正確。答案：D8.（福建）25時，在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中，加入過量金屬錫（），發(fā)生反應(yīng)：，體系中C(Pb2+)和C（Sn2）變化關(guān)系如右圖所示。下列判斷正確的是A. 往平衡體系中加入少量金屬鉛后，c（Pb2+）增大B. 往平衡體系中加入少量固體后，c（Sn2）變小C.升高溫度，平衡體系中c（Pb2+）增大，說明該反應(yīng)D. 25時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.2【答案】D【解析】金屬活潑性SnPb，向平衡體系中加入鉛后，c(Pb2+)不變，A錯誤；加入少量Sn(NO3)2固體，c(Sn2+)增大，平衡逆向移動，c(Pb2+)增大，B錯誤；升溫c(Pb2+)增大，說明平衡逆向移動，正反應(yīng)放熱，C錯誤；由方程式和圖示數(shù)據(jù)得平衡常數(shù)K=2.2，D正確。9.（大綱版）在容積可變的密閉容器中，2molN2和8molH2在一定條件下反應(yīng)，達(dá)到平衡時，H2的轉(zhuǎn)化率為25，則平衡時氨氣的體積分?jǐn)?shù)接近于 A.5 B.10 C.15 D.20【解析】同溫同壓下，物質(zhì)的量之比等于體積之比，由化學(xué)平衡計算的三階段式有可知：反應(yīng)消耗n(H2)=2mol，n(N2)=2/3mol，生成n(NH3)=4/3mol，平衡時n(H2)=6mol，n(N2)=4/3mol，n(NH3)=4/3mol，體積分?jǐn)?shù)等于物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，則平衡時(4/3)/(6+8/3)100%15%【答案】C10、（廣東）（15分）利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時，在不同催化劑（I，II，III）作用下，CH4產(chǎn)量隨光照時間的變化如圖13所示。（1）在0-30小時內(nèi)，CH4的平均生成速率vI、vII和vIII從大到小的順序為 ；反應(yīng)開始后的12小時內(nèi)，在第 種催化劑的作用下，收集的CH4最多。（2）將所得CH4與H2O(g)通入聚焦太陽能反應(yīng)器，發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)，該反應(yīng)的H=+206 kJmol-1在答題卡的坐標(biāo)圖中，畫出反應(yīng)過程中體系的能量變化圖（進(jìn)行必要的標(biāo)注）將等物質(zhì)的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密閉容器，某溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡常數(shù)K=27，此時測得CO的物質(zhì)的量為0.10mol，求CH4的平衡轉(zhuǎn)化率（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H=802kJmol-1寫出由CO2生成CO的化學(xué)方程式 解析：此題綜合考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡和熱化學(xué)知識。（1）分析圖13,可知在0-30小時內(nèi)，CH4的平均生成速率是：vIII>vII>vI，在反應(yīng)開始后的12小時內(nèi)，在第II種催化劑作用下，收集的CH4最多；（2）見答案；根據(jù)反應(yīng)方程式：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)，假設(shè)起始時CH4和H2O的物質(zhì)的量均為x，CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)開始值： x x 0 0變化值： 0.1 0.1 0.1 0.3平衡值：x-0.1 x-0.1 0.1 0.3，根據(jù)平衡常數(shù)K=27，可列式得：0.1（0.3）3/(x-0.1)2=27，解之得x=0.11mol，可知CH4的平衡轉(zhuǎn)化率=（0.1/0.11）100%=91%；（3）根據(jù)反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H=+206 kJmol-1 ；CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H=802kJmol-1 ；將反應(yīng)-反應(yīng)得：CO2(g)3H2O(g) = CO(g)+ 3H2(g)+2O2(g) H=+1008kJmol-1。答案：（1）vIII>vII>vI，II；（2）；91%；（3）CO2(g)3H2O(g) = CO(g)+ 3H2(g)+2O2(g) H=+1008kJmol-1。11.（全國新課標(biāo)）科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱H分別為-285.8kJmol-1、-283.0kJmol-1和-726.5kJmol-1。請回答下列問題：（1）用太陽能分解10mol水消耗的能量是_kJ；（2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_；（3）在溶積為2L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變得情況下，考察溫度對反應(yīng)的影響，實驗結(jié)果如下圖所示（注：T1、T2均大于300）；下列說法正確的是_（填序號）溫度為T1時，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為：v(CH3OH)=molL-1min-1該反應(yīng)在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小該反應(yīng)為放熱反應(yīng)處于A點的反應(yīng)體系從T1變到T2，達(dá)到平衡時增大（4）在T1溫度時，將1molCO2和3molH2充入一密閉恒容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO2轉(zhuǎn)化率為a,則容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為_；（5）在直接以甲醇為燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的反應(yīng)式為_、正極的反應(yīng)式為_。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1kJ,則該燃料電池的理論效率為_（燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比）解析：（1）氫氣的燃燒熱是-285.8kJmol-1，即每生成1mol的水就放出285.8kJ的能量，反之分解1mol的水就要消耗285.8kJ的能量，所以用太陽能分解10mol水消耗的能量是2858kJ；（2）由CO（g）和CH3OH（l）燃燒熱的熱化學(xué)方程式CO(g)1/2O2(g)CO2(g) H-283.0kJmol-1；CH3OH(l) 3/2O2(g)CO2(g)+2 H2O(l) H-726.5kJmol-1；可知得到CH3OH(l) O2(g)CO(g)+2 H2O(l) H-443.5kJmol-1；（3）CO2和H2合成甲醇的化學(xué)方程式為CO2(g)3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)。由圖像可知B曲線先得到平衡，因此溫度T2T1，溫度高平衡時甲醇的物質(zhì)的量反而低，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，不利于甲醇的生成，平衡常數(shù)減小，即錯正確；溫度為T1時，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的物質(zhì)的量為mol，此時甲醇的濃度為，所以生成甲醇的平均速率為：v(CH3OH)= molL-1min-1，因此不正確；因為溫度T2T1，所以A點的反應(yīng)體系從T1變到T2時，平衡會向逆反應(yīng)方向移動，即降低生成物濃度而增大反應(yīng)物濃度，所以正確。 (5)在甲醇燃料電池中，甲醇失去電子，氧氣得到電子，所以負(fù)極的電極反應(yīng)式是CH3OH6eH2O=CO26H，正極的電極反應(yīng)式是3/2O26e6H=3H2O；甲醇的燃燒熱是-726.5kJmol-1，所以該燃料電池的理論效率為。答案：（1）2858； （2）CH3OH(l) O2(g)CO(g)+2 H2O(l) H-443.5kJmol-1；（3）； （4）1a/2； （5）CH3OH6eH2O=CO26H、3/2O26e6H=3H2O、96.6%12.（大綱版）（15分）（注意：在試題卷上作答無效）反應(yīng)aA（g）+bB（g）cC（g）（H0）在等容條件下進(jìn)行。改變其他反應(yīng)條件，在I、II、III階段體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化的曲線如下圖所示：回答問題：（1）反應(yīng)的化學(xué)方程式中，a：b：c為 ；（2）A的平均反應(yīng)速率（A）、（A）、（A）從大到小排列次序為 ；(3)B的平衡轉(zhuǎn)化率中最小的是 ，其值是 ；（4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移動的方向是 ，采取的措施是 ；（5）比較第II階段反應(yīng)溫度（）和第III階段反應(yīng)速度（）的高低： 填“、”判斷的理由是 ；（6）達(dá)到第三次平衡后，將容器的體積擴大一倍，假定10min后達(dá)到新的平衡，請在下圖中用曲線表示IV階段體系中各物質(zhì)的濃度隨時間變化的趨勢（曲線上必須標(biāo)出A