人教版高中化学选修四第二章化学反应速率和化学平衡(知识梳理-综合复习试题)教师版.docx

1、高中化学学习材料金戈铁骑整理制作第二章 化学反应速率和化学平衡复习知识梳理复习知识要点：1化学反应速率2影响化学反应速率的因素3化学平衡4化学反应进行方向复习目标：通过知识点内容梳理及例题练习，回忆并巩固相关知识点内容及应用。根据化学反应速率表示方法，掌握具体反应速率的计算；明白化学平衡的概念，根据化学平衡移动原理，准确判断化学平衡的具体移动方向；根据化学平衡的特征，清楚知道平衡常数、转化率等具体计算。知识点一、化学反应速率1概念：化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。表示方法：单位时间内用反应物 浓度 的 减少量 或生成物 浓度 的 增加量 来表示化学反应速率。2计算公式：

2、v =c/t单位： mol/（Ls）或mol/（Lmin）【注意事项】概念中的反应速率实际上是某段时间间隔内的 平均 反应速率，且反应速率不取负值，用任何一种物质的变化来表示反应速率都不取负值。对某一具体化学反应来说，各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的 化学计量数（即系数） 之比。不适用于固体或纯液体。【例题1】反应4NH3+5O2 4NO+6H2O在2 L的密闭容器中进行，0.5 min后，NO的物质的量增加了0.12 mol，则此反应的平均速率为(molL-1s-1)（ B ）A.v(O2)=0.01 B.v(H2O)=0.003 C.v(NO)=0.008 D.v

3、(NH3)=0.004【例题2】某温度时，在2 L的容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示，由图中数据分析，该反应的化学方程式和反应开始至2 min时Z的平均速率分别是（ D ）A. 3X+Y 2Z 0.05 molL-1min-1B. 2X+Y 2Z 0.1 molL-1min-1C. X+2Y Z 0.1 molL-1min-1D. X+3Y 2Z 0.05 molL-1min-1知识点二、影响化学反应速率的因素1内因：物质本身的结构和性质是化学反应速率大小的决定因素。2 外界条件对化学反应速率的影响 （条件大速率大）（1）浓度：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以 加快

4、 反应速率；减小反应物的浓度，可以 减慢 化学反应的速率。【注意】此规律只适用于 气体 或 溶液 的反应，不适用固体或纯液体的反应物。（2）压强：对于有 气体 参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率 增大 ；减小压强，反应速率 减小 。原因：对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，单位体积内 活化分子数 增多，因而可以增大化学反应的速率。（3）温度：其他条件不变时，升高温度，可以 加快 反应速率，降低温度，可以 减慢 反应速率。原因：浓度一定时，升高温度，增加了 活化分子百分数 ，反应速率增大。温度升高，使分子运动的速度加快，单位时

5、间内反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应的加快。前者是主要原因。（4）催化剂：催化剂可以改变化学反应的速率。有正负催化剂之分，如不特意说明，指正催化剂。原因：在其他条件不变时，使用催化剂可以降低 活化能 ，会使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加 活化分子百分数 ，因而使反应速率加快。（5）其他因素：如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响（6）有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞。活化分子：能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。活化能：活化分子的平均能量与所有分子平均能量之差。活化分子百分数：(活化分子数/反应物分子数)100%【注意】惰性

6、气体对于速率的影响（1）恒温恒容时：充入惰性气体总压增大，但参与反应的各物质浓度不变反应速率不变（2）恒温恒压时：充入惰性气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢【例题3】反应2A B+3C，在20进行时，vA=5 molL-1s-1，已知温度每升高10，此反应速率增大到原来的2倍，则其他条件不变时，温度升高至50，此反应的速率vC是（ C ）A.20 molL-1s-1 B.40 molL-1s-1 C.60 molL-1s-1 D.15 molL-1s-1【例题4】在恒温恒容的密闭容器中进行反应A(g) B(g)+C(g)。若反应物的浓度由3 molL-1降到1.8 mol L-1需30

7、s，那么反应物浓度由0.8 molL-1降至0.2 molL-1所需反应时间为（ B ）A. 15 s B.大于15 s C.小于15 s D.无法判断知识点三、化学平衡1.可逆反应（1）定义：在 同一 条件下，能 同时 向正、逆反应方向进行的反应。 （2）特点：相同条件下，正反应和逆反应 同时 发生反应物、生成物同时存在可逆反应有一定的限度(反应 不能 进行到底)2.化学平衡（1）定义：指在一定条件下的 可逆 反应里，正反应和逆反应的速率 相等 ，反应混合物中各组分的浓度保持 不变 的状态。3.化学平衡状态的标志（1）正 = 逆 （本质特征）同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。不同

8、的物质：速率之比等于方程式中各物质的 化学计量数 之比，但必须是 不同 方向的速率。（2）反应混合物中各组成成分的含量保持 不变 （外部表现）：各(任一)组成成分的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、物质的量浓度均保持 不变 。各(任一)组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持 不变 。反应物的转化率、产物的产率 不变 。若反应前后的物质都是气体，且反应方程式中左右两边 气体 的系数 不同 ，则气体的总物质的量、总压强（恒温、恒容）、平均摩尔质量、混合气体的密度（恒温、恒压）均 不变 。【例题5】在一定温度下，反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是（ C ）A

9、.单位时间内生成n mol的A2同时生成n mol AB。B.容器内的总压强不随时间变化C.单位时间内生成2n mol的AB，同时生成n mol的B2D.单位时间内生成n mol A2同时生成n mol B2【例题6】对于一定条件下的可逆反应：A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（ A ）A.A、B、C的浓度不再变化B.容器内总质量不再改变C.单位时间内生成n mol A，同时生成3n mol BD.A、B、C的分子数之比为132例题7在2NO2(g) N2O4(g)的可逆反应中，下列不属于平衡状态的是（ A ）A.反应物的转化率等于生成物的产率B.NO2在混合气体中体积分数保持不

10、变C.平衡体系的颜色不再改变D.单位时间内有1 mol N2O4变为NO2的同时，有2 mol NO2变为N2O43.化学平衡常数与转化率（1）化学平衡常数在一定 温度 下，当一个可逆反应达到 平衡 时，生成物 浓度 系数幂之积与反应物 浓度 系数幂之积 比 值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数。用 K 表示。表达式：反应aA(g)+bB(g) cC(g)+ dD(g)cc(C).cd(D)ca(A).cb(B) K = K的意义： K 值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越 大 ，它的正反应进行的程度 越大 ,反应物的转化率也越 大 。因此，平衡常数的大小能够衡量一个化学反应进行

11、的程度，又叫反应的限度。一定温度时，同一个反应,其化学方程式书写方式、配平计量数不同，平衡常数表达式 不同 。在平衡常数的表达式中，物质的浓度必须是 气体或溶液 浓度（固体、纯液体不表达）。K105 时,可认为反应进行基本完全。K只与 温度 有关，与反应物或生成物 浓度 变化无关，温度一定时，K值为 定值 。（2）平衡转化率物质在反应中已转化的量与该物质总量的比值。表达式：平衡转化率越大表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度越大。（3）产品的产率4.化学平衡的移动（1）定义：可逆反应中旧的化学平衡的破坏，新化学平衡的建立过程叫化学平衡的移动。（2）移动的原因：外界 条件 发生变化。一段时

12、间后条件改变v正v逆（3）移动的方向：由v正和v逆的相对大小决定。若V正V逆，则平衡向 正 方向移动；若V正=V逆，则平衡向 不 移动；若V正p+q改变压强增大压强减小压强m+nAB不变不变不变AB=不移动不变=不移动不变=不移动不变【例题8】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ A ）A.由H2、碘蒸气、HI组成的平衡体系加压后颜色变深B.黄绿色的氯水光照后颜色变浅C.加压可加快SO2转化为SO3的速率D.在含有Fe(SCN)2+的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶液颜色变浅或褪去。【例题9】完全相同的两个容器A、B，已知A装有SO2和O2各1 g，B中装有SO2和O2各2 g，在相同温度下，反

13、应达到平衡，设A中SO2转化率为a %，B中SO2转化率为b %，则A、B两个容器中SO2的转化率关系是（ C ）A.a %b % B.a %=b % C.a %b % D. 无法判断【例题10】在一密闭容器中，反应aA(g) bB(g)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，达新平衡时，B的浓度是原来的60%，则（ C ）A.平衡向逆反应方向移动了B.物质A的转化率减小了C.B的质量分数增加了D.ab知识点四、化学反应的方向1自发反应：在一定条件下，无需外界帮助就能自动进行的反应。2能量判据：体系趋向于从高能状态转变为低能状态（H 0）。对于化学反应而言，绝大多数的放热反应能自发进行，焓

14、变（H）是决定反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一因素。3熵判据：体系趋向于由 有序状态转变为 无序 状态，即混乱度增加（S0）。且S越大，越有利于反应自发进行。对于同一物质：S（g）_ S（l） S（s）反应的熵变（S）越大,越有利于反应自发进行正确判断一个化学反应是否能够自发进行：必须综合考虑反应的焓变（H）和熵变（S）。判断依据：G =HTS 0.06011在一定温度不同压强（P1P2）下，可逆反应2X(g) 2Y(g) + Z(g)中，生成物Z在反应混合物中的体积分数（）与反应时间（t）的关系有以下图示，正确的是（ B ）12. 反应：L(s)+aG(g)bR(g)达到平衡，温度和压

15、强对该反应的影响如右图所示，图中：压强p1p2,x轴表示温度，y轴表示平衡混合气体中G的体积分数。据此可判断（ ）A. 上述反应是放热反应B. 上述反应是吸热反应C. abD. 无法确定a、b的大小13.下图为可逆反应A(g)2B(g)nC(g)(正反应放热)生成物C的浓度随压强变化并建立平衡的关系图,则n值与压强p1、p2的关系正确的是（ ）A. p2p1，n3B. p2p1，n3C. p1p2，n3D. p1p2，n314.在容积固定的密闭容器中充入一定量的X、Y两种气体，一定条件下发生可逆反应3X(g)+Y(g)2Z(g)，并达到平衡。已知正反应是放热反应，测得X的转化率为37.5%，Y

16、的转化率为25%，下列有关叙述正确的是（ ）A. 若X的反应速率为0.2 molL-1s-1,则Z的反应速率为0.3 molL-1s-1B. 若向容器中充入氦气，压强增大，Y的转化率提高C. 升高温度，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动D. 开始充入容器中的X、Y物质的量之比为2115.在373 K时，把0.5 mol N2O4通入体积为5 L的真空密闭容器中，立即出现棕色。反应进行到2 s时，NO2的浓度为0.02 molL-1。在60 s时，体系已达平衡，此时容器内压强为开始的1.6倍。 下列说法正确的是（ ）A.前2 s，以N2O4的浓度表示的平衡反应速率为0.01 molL1s1B.

17、在2 s时体系内的压强为开始时的1.1倍C.在平衡时体系内含N2O4 0.25 molD.平衡时，如果压缩容器体积，则可提高N2O4的转化率16.某温度下，C和H2O(g)在密闭容器里发生下列反应：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)， CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)；当反应达到平衡时，c(H2)=1.9 molL1,c(CO)=0.1 molL-1。则下列叙述正确的有（ ）A.CO在平衡时转化率为10%B.平衡浓度c(CO2)=c(H2)C.平衡时气体平均相对分子质量约为23.3D.其他条件不变时，缩小体积，H2O(g)的转化率随之降低二、非选择题17.在密闭容器中

18、发生下列反应： I2(g)+H2(g)2HI(g)(正反应吸热),起始时，n(H2)=a mol，n(I2)=b mol。只改变表中列出的条件，其他条件不变，试将化学反应速率的改变(“增大”“减小”或“不变”)填入相应的表格。编号反应条件反应速率(1)升高温度(2)加入催化剂(3)再充入a mol H2(4)将容器容积扩大为原来2倍(5)通入b mol Ne(g)18.在一个固定体积的密闭容器中，加入2 mol A和1 mol B，发生反应：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)，达到平衡时，C的浓度为W molL-1。若维持容器体积和温度不变，用下列物质作为起始反应物时，经反应达到平衡后C

19、的浓度(用“大于”“小于”或“等于”表示)。(1)加入1 mol A和1 mol B时，C的平衡浓度_W molL-1。(2)加入2mol A、1mol B、3mol C、1mol D时，C的平衡浓度_W molL-1。(3)加入3 mol C和1 mol D时，C的平衡浓度_W molL-1。(4)加入2 mol B、3 mol C、1 mol D时，C的平衡浓度_W molL-1。19.现有反应：mA(g)+nB(g)pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小，则:(1)该反应的逆反应为_热反应，且m+n_p(填“”“”或“=”)。(2

20、)减压时，A的质量分数_。(填“增大”“减小”或“不变”，下同)(3)若加入B(体积不变)，则A的转化率_，B的转化率_。(4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比 c(B)/c(C)将_。(5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量_。(6)若B是有色物质，A、C均无色，则加入C(体积不变)时混合物颜色_，而维持容器内压强不变，充入氖气时，混合物颜色_(填“变深”“变浅”或“不变”)。20.将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合，发生如下反应：aAbBcC(s)dD，当反应进行一定时间后，测得A减少了n mol，B减少了n/2 mol，C增加了 3n/2 mol，D增加了n mol，此

21、时达到化学平衡。(1)该化学方程式中各物质的化学计量数为：a =_，b =_，c =_,d =_。(2)若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不移动，该反应中各物质的聚集状态：A_，B_，C_，D_。(3)若只升高温度，反应一段时间后，测得四种物质的物质的量又达到相等，则该反应为_反应(填“放热”或“吸热”)。21. 一定条件下，将SO2和O2充入一密闭容器中，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热),反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示：回答下列问题：(1)降低温度，SO2的转化率_，化学反应速度_。(填“增大”“减小”或“不变”)(2)反应处于平衡

22、状态的时间是_。(3)反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是_(用文字表达)。10 min到15 min的曲线变化的原因可能是_(填写编号)。a.加了催化剂 b.缩小容器体积c.降低温度 d.增加SO3的物质的量【答案】15 A D C A D D 610 D A A C C 1115 B B D D B 16 D 17.【解析】(1)不论正反应吸热，还是放热，升高温度都能使化学反应速率加快，v(正)也加快，v(逆)也加快，但增加幅度不相同。若正反应吸热，升高温度时，v(正)v(逆)；若正反应放热，升高温度时，v(正)v(逆)。(2)若无特别声明，通常所说的催化剂即为“正催化剂”，加入

23、催化剂，可同等程度地提高正、逆化学反应速率。(3)再充入a mol H2，c(H2)浓度增大，化学反应速率加快。(4)扩大容器的容积，容器内各物质浓度(或压强)均减小，化学反应速率降低。(5)通入Ne(g)，并未改变反应物的浓度和压强，化学反应速率不变。【答案】(1)增大 (2)增大 (3)增大 (4)减小 (5)不变18.【解析】此题为等效平衡问题，2 mol A和1 mol B反应达到平衡时，与3 mol C和1 mol D反应达到平衡时是等效的，即两者在平衡时C的浓度为W molL1，再根据平衡移动原理加以判断即可。【答案】(1)小于 (2)大于 (3)等于 (4)大于19.【解析】升高

24、温度，B的转化率变大，说明此反应的正反应为吸热反应；减小压强，混合体系中wc减小，说明减压平衡向逆反应方向移动，即m+np。【答案】(1)放； (2)增大 (3)增大；减小 (4)变小 (5)不变 (6)变深；变浅20.【解析】(1)因变化的物质的量之比等于化学计量数比，所以abcdn（n/2）: (3/2)nn2132，故a=2，b=1，c=3，d=2。(2)因改变压强，速率发生变化说明有气态物质参加反应，使平衡不移动，说明等号两边气态物质的化学计量数相等，据此可判知：A为气态，B为固态或液态，C为固态，D为气态。(3)升温时，反应一段时间后，四种物质的量又达到相等，说明平衡向逆反应方向移动，所以逆反应为吸热反应。【答案】(1)2；1；3;2(2)气态；固态或液态；固态；气态(3)放热21.【解析】(1)降温，平衡向正反应方向移动，SO2的转化率增大，化学反应速率降低。(2)反应进行15 min时，SO2、O2、SO3的物质的量均不发生变化，说明反应达到了平衡状态。(3)反应进行至20 min，O2的物质的量发生突变，说明此时增加了O2的量。【答案】(1)增大；减小(2)1520 min，2530 min(3)增加了O2的量；ab