知识讲解—速率和平衡的综合(提高)

高考总复习速率和平衡的综合

【高考展望】

化学反应速率和化学平衡理论的初步知识是中学化学的重要基本理论。从历年高考经典聚焦也不难看出，这是每年高考都要涉及的内容。从高考试题看，考查的知识点主要是：①有关反应速率的计算和比较；②条件对反应速率影响的判断；③确定某种情况是否是化学平衡状态的特征；④平衡移动原理的应用；⑤转化率的计算或比较；⑥速率、转化率、平衡移动等多种图象的分析。要特别注意本单元知识与图象结合的试题比较多。从题型看主要是选择题和填空题，其主要形式有：⑴根据化学方程式确定各物质的反应速率；⑵根据给定条件，确定反应中各物质的平均速率；⑶理解化学平衡特征的含义，确定某种情况下化学反应是否达到平衡状态；⑷应用等效平衡的方法分析问题；⑸应用有关原理解决模拟的实际生产问题；

⑹平衡移动原理在各类平衡中的应用；⑺用图象表示外界条件对化学平衡的影响或者根据图象推测外界条件的变化；⑻根据条件确定可逆反应中某一物质的转化率、消耗量、气体体积、平均式量的变化等。预计以上考试内容和形式在今后的高考中不会有太大的突破。

从考题难度分析，历年高考题中，本单元的考题中基础题、中档题、难题都有出现。因为在高考中前些年出现了这方面的难题，所以各种高难度的练习题较多。但从新大纲的要求预测命题趋势，这部分内容试题往往和其它知识综合，难度应该趋于降低，平衡方面的题目起点水平并不是太高，尤其是出现复杂的等效平衡题的可能性更不大。在今后的复习中应该抓牢基础知识，掌握基本方法，提高复习效率。

【方法点拨】

一、复习思路：

1．复习化学反应速率，宜从准确把握概念的内涵入手，抓住概念的应用条件，对概念的内容进行拓宽，仔细分析外界条件对化学反应速率的影响情况，为化学平衡内容的复习打好基础。从内容框架的构建上看，可建立如下复习思路：概念—→定量表示—→内在因素—→外在因素。同时要强调概念的内涵外延。

2．有关化学反应速率的计算类型有几种，但难度都不大。在计算中首先要注意把握好时间、体积、物质的量、物质的量浓度等几个因素的运用以及单位换算。对于化学反应速率、化学平衡的计算的模式一般要进行分段设计，必经过“三态”，即起始态、变化态和最终态，如能根据反应方程式，对应地列出“三态”的变化，便可使问题变得一目了然。

【高清课堂：ID:363530 转化率】

二、转化率的概念剖析：

1．适用物质：只针对反应物而言。 2．表达式：

％（或浓度）反应物起始的物质的量（或浓度）

反应物转化的物质的量反应物的转化率＝100

3．反应物转化率的变化规律：

①对于有两种反应物的，增加其中一种反应物的浓度，另一种反应物的转化率升高。 如：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)（增加A 的浓度，A 的转化率降低，B 的转化率升

高）

②对于只有一种反应物的，增加反应物的浓度，其转化率变化与方程式中反应前后气体系数大小有关： A(g)B(g)＋C(g) （增加A 的浓度，A 的转化率降低） 2A(g)B(g)＋C(g) （增加A 的浓度，A 的转化率不变） 3A(g)B(g)＋C(g) （增加A 的浓度，A 的转化率升高）

要点诠释：

在恒温恒容条件下，对反应物只有一种的可逆反应来说，增大反应物浓度，同时反应体系的压强也增大了(这是一个隐含结果)，讨论如下：①若压强增大能使平衡移动，且移动方向与增大反应物浓度使平衡移动方向一致，则反应物转化率增大，若方向不一致，则反应转化率减小。②若压强增大不能使平衡移动，则反应物的转化率不变。再结合题目的反应即可判断。 ③N 2＋3H 2

2NH 3，△H ＜0（升高温度，反应物的转化率降低，增大压强，反应物的转化率升高）

④在不同条件下进行的可逆反应，A ：定温定压容器，B ：定温定容容器，反应物的转化率与方程式中反应前后气体系数大小有关。如，对气体系数和缩小的反应：N 2＋3H 22NH 3，若起始反应物浓度相同，达平衡时，A 中反应物的转化率高于B ，因为B 中压强相对较小。

【典型例题】

类型一：转化率问题 例1．反应：①PCl 5(g)

PCl 3(g)＋Cl 2(g)；②2HI(g) H 2(g)＋I 2(g) ；③2NO 2(g)

N 2O 4(g) 。在一定条件下，达到化学平衡时，反应物的转化率均是a%。若保持各反应的温度和容器的体积都不改变，分别再加入一定量的各自的反应物，则转化率( )。 A ．均不变 B ．①增大，②不变，③减小 C ．均增大 D ．①减小，②不变，③增大

【思路点拨】注意三个反应前后气体体积变化特点。 【答案】D

【解析】对于可逆反应：aA(g) bB(g)＋cC(g)，增加A 的量，平衡向正方向移动，但该反应物A 的转化率的变化与化学方程式中气体的系数有关：Ⅰ.若a ＝b ＋c ，A 的转化率不

变，如题给反应②；Ⅱ.若a>b ＋c ，A 的转化率增大，相当于题给反应③，Ⅲ.若a

【总结升华】对于只有一种反应物的，增加反应物的浓度，其转化率变化与方程式中反应前后气体系数大小有关。

举一反三：

【变式1】 α1和α2分别表示两个恒容容器中的平衡体系：A(g)

2B(g)和2A(g)

B(g)

的A 的转化率。在温度不变的情况下，起始时均增加A 的物质的量，下列判断正确的是

A ．α1降低，α2增大

B ．α1、α2均降低

C ．α1增大，α2降低

D ．α1、α2均增大 【答案】A

【变式2】（2014 石家庄质检）在相同容积的4个密闭容器中进行同一可逆反应2A(g)＋B(g)

3C(g)＋2D(g)，起始时4个容器所盛A 、B 的量如下表所示

容器 甲 乙 丙 丁 A 2 mol 1 mol 2 mol 1 mol B

1 mol

1 mol

2 mol

2 mol

在相同温度下，建立平衡时，4个容器中A 或B 的转化率的大小关系是 ( ) A ．A 的转化率为：甲＜丙＜乙＜丁 B ．A 的转化率为：甲＜乙＜丙＜丁 C ．B 的转化率为：甲＞丙＞乙＞丁 D ．B 的转化率为：丁＞乙＞丙＞甲 【答案】A

【解析】以乙为标准，甲相当于又加入1 mol A ，平衡右移，所以A 的转化率，甲＜乙，B 的转化率，甲＞乙，丙相当于压缩体积，平衡左移，A 、B 转化率均小于乙中A 、B 转化率。甲、丁比较A 转化率，甲＜丁，B 转化率甲＞丁，乙、丁比较A 转化率乙＜丁，B 转化率，乙＞丁。甲、丙比较，A 转化率甲＜丙，B 转化率甲＞丙。丙、丁比较B 的转化率丙＞丁。综上所述，A 转化率，甲＜丙＜乙＜丁，B 转化率甲＞乙＞丙＞丁。

类型二：化学平衡与反应热

例2．已知常温常压下，2N （g ）+32H （g ）

2 3NH （g ）；△H = -92.4 kJ/ mol ．在

同温同压下，向密闭容器中通入1 mol 2N 和3 mol 2H ，达到平衡时，放出热量为1Q kJ ；向另一体积相同容器中通入0.5 mol 2N 、1.5 mol 2H 和1 mol 3NH ，相同条件下达到平衡时放出热量为2Q kJ ．则下列关系式中正确的是