2018届二轮复习化学反应速率和化学平衡课件（111张）（全国通用）

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第 9 讲　化学反应速率和化学平衡 [ 最新考纲 ] 1. 了解化学反应速率的概念和定量表示方法。能正确计算化学反应的转化率 ( α ) 。 2. 了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。 3. 了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。 4. 掌握化学平衡的特征。了解化学平衡常数 ( K ) 的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。 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，能用相关理论解释其一般规律。 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。 化学反应速率的影响因素 1. (2014· 新课标全国卷 Ⅰ ) 已知分解 1 mol H 2 O 2 放出热量 98 kJ ，在含少量 I － 的溶液中， H 2 O 2 分解的机理为： H 2 O 2 ＋ I － ―→ H 2 O ＋ IO － 慢 H 2 O 2 ＋ IO － ―→ H 2 O ＋ O 2 ＋ I － 快 下列有关该反应的说法正确的是 ( 　　 ) A. 反应速率与 I － 的浓度有关 B.IO － 也是该反应的催化剂 C. 反应活化能等于 98 kJ· mol － 1 D. v (H 2 O 2 ) ＝ v (H 2 O) ＝ v (O 2 ) 解析　 A 项， H 2 O 2 的分解速率取决于第一步的慢反应，该反应中 I － 为反应物，故反应速率与 I － 的浓度有关，正确； B 项，该反应的催化剂为 I － ， IO － 只是该反应的中间物质，错误； C 项， 98 kJ· mol － 1 是 1 mol H 2 O 2 分解的反应热，反应热与活化能无关，错误； D 项，将题给两个反应合并可得总反应为 2H 2 O 2 ===2H 2 O ＋ O 2 ↑ ，由化学反应速率与其对应物质的化学计量数的关系可知，该反应中不同物质的反应速率关系应为 v (H 2 O 2 ) ＝ v (H 2 O) ＝ 2 v (O 2 ) ，错误。 答案　 A 2. (2017· 天津理综， 10 节选 ) H 2 S 和 SO 2 会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列各方法中的问题。 (2) 由图 1 和图 2 判断使用硫杆菌的最佳条件为 _____________________________________________________ 。 若反应温度过高，反应速率下降，其原因是 ____________________________________________________ 。 解析　 (1) 由硫杆菌存在时的反应速率增大 5 × 10 5 倍可知，硫杆菌为该反应的催化剂，该反应中硫杆菌改变了反应路径，降低了反应的活化能。 (2) 由图 1 可知，温度在 30 ℃ 左右时，速率最快；由图 2 可知，反应混合液的 pH ＝ 2.0 左右时，速率最快。由此可推断使用硫杆菌的最佳条件为温度为 30 ℃ 、混合液的 pH ＝ 2.0 。若反应温度过高，硫杆菌蛋白质受热变性失活，导致反应速率下降。 答案　 (1) 降低反应活化能 ( 或作催化剂 ) (2)30 ℃ 、 pH ＝ 2.0 　蛋白质变性 ( 或硫杆菌失去活性 ) 结合信息或图像，判断化学平衡移动方向 第一阶段：将粗镍与 CO 反应转化成气态 Ni(CO) 4 ； 第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至 230 ℃ 制得高纯镍。 下列判断正确的是 ( 　　 ) A. 增加 c (CO) ，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大 B. 第一阶段，在 30 ℃ 和 50 ℃ 两者之间选择反应温度，选 50 ℃ C. 第二阶段， Ni(CO) 4 分解率较低 D. 该反应达到平衡时， v 生成 [Ni(CO) 4 ] ＝ 4 v 生成 (CO) 答案　 B 4. (2017· 课标全国 Ⅱ ， 27) 丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题： 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 (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 ____________________________________________________________________________________________________________ 。 解析　 (1) 由 a 图可以看出，温度相同时，由 0.1 MPa 变化到 x MPa ，丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，所以 x 的压强更小， x <0.1 。由于反应 ① 为吸热反应，所以温度升高时，平衡正向移动，丁烯的平衡产率增大，因此 A 正确、 B 错误。反应 ① 正向进行时体积增大，加压时平衡逆向移动，丁烯的平衡产率减小，因此 C 错误， D 正确。 (2) 反应初期， H 2 可以活化催化剂，进料气中 n ( 氢气 )/ n ( 丁烷 ) 较小，丁烷浓度大，反应向正反应方向进行的程度大，丁烯转化率升高；然后进料气中 n ( 氢气 )/ n ( 丁烷 ) 增大，原料中过量的 H 2 会使反应 ① 平衡逆向移动，所以丁烯转化率下降。 (3)590 ℃ 之前，温度升高时反应速率加快，生成的丁烯会更多，同时由于反应 ① 是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡体系中会含有更多的丁烯。而温度超过 590 ℃ 时，由于丁烷高温会裂解生成短链烃类，所以参加反应 ① 的丁烷也就相应减少。 答案　 (1) 小于　 AD (2) 原料中过量 H 2 会使反应 ① 平衡逆向移动，所以丁烯转化率下降 (3)590 ℃ 前升高温度，反应 ① 平衡正向移动　升高温度时，反应速率加快，单位时间产生丁烯更多　高于 590 ℃ 时温度则有更多的 C 4 H 10 裂解导致产率降低 结合数据或图像定量分析反应进行的限度 5. (2017· 江苏化学， 15) 温度为 T 1 时，在三个容积均为 1 L 的恒容密闭容器中仅发生反应： 2NO 2 (g)  2NO(g) ＋ O 2 (g)( 正反应吸热 ) 。实验测得： v 正 ＝ v (NO 2 ) 消耗 ＝ k 正 c 2 (NO 2 ) ， v 逆 ＝ v (NO) 消耗 ＝ 2 v (O 2 ) 消耗 ＝ k 逆 c 2 (NO)· c (O 2 ) ， k 正 、 k 逆 为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是 ( 双选 ) ( 　　 ) 容器编号 物质的起始浓度 (mol·L － 1 ) 物质的平衡浓度 (mol·L － 1 ) c (NO 2 ) c (NO) c (O 2 ) c (O 2 ) Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.3 0.5 0.2   Ⅲ 0 0.5 0.35   答案　 CD ① H 2 S 的平衡转化率 α 1 ＝ ________% ，反应平衡常数 K ＝ ________ 。 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 ② 水的物质的量分数增大，说明平衡正向移动， H 2 S 的转化率增大；温度升高，平衡正向移动，说明正反应是吸热反应。 ③ 增大 H 2 S 浓度，平衡正向移动， CO 2 转化率增大， H 2 S 转化率降低， A 错误；同理，增大 CO 2 浓度， H 2 S 转化率增大， CO 2 转化率降低， B 正确；增大 COS 浓度，平衡向逆反应方向移动， H 2 S 转化率降低， C 错误；加入不反应的 N 2 ，反应物、生成物浓度均不变，平衡不移动， H 2 S 转化率不变， D 错误。 答案 　 ① 2.5 　 2.8 × 10 － 3 　 ② > 　 > 　 ③ B 分析评价 题型：选择题　填空题 评析：本部分知识在 Ⅰ 卷中考查速率及平衡的影响或结合图像分析平衡移动； Ⅱ 卷中通常在化学反应原理综合题中，通过图像研究速率、平衡影响，通过获取数据或图像信息计算转化率和平衡常数，同时结合工农业生产实际考查学生运用所学知识解决实际问题的能力。 启示 ： Ⅱ 轮复习时，应注意新情景下平衡状态的判定，及化学平衡常数的多种表示形式的书写，同时加强审读图像获取解题信息的强化训练。 高频考点一　化学反应速率及其影响因素 [ 考点精要 ] 1 . 化学反应速率易错知识积累 (1) 误认为随着化学反应的进行，化学反应速率一定逐渐减小。其实不一定，因为反应速率不仅受浓度影响，而且受温度影响，一般会先增大后减小。 (2) 误用某物质的物质的量代替物质的量浓度计算化学反应速率。速率大小比较时易忽视各物质的反应速率的单位是否一致，单位书写是否正确。 (3) 误认为纯固体和纯液体不会改变化学反应速率。实际上不能用纯固体和纯液体物质的变化表示化学反应速率，但若将固体的颗粒变小 ( 增大固体的接触面积 ) 则化学反应速率会加快。 (4) 误认为只要增大压强，化学反应速率一定增大。实际上反应在密闭固定容积的容器中进行，若充入氦气 ( 或不参与反应的气体 ) ，压强增大，但参与反应的各物质的浓度不变，反应速率不变；若反应在密闭容积可变的容器中进行，充入氦气 ( 或不参与反应的气体 ) 而保持压强不变，容器体积增大，各组分浓度减小，反应速率减小。 (5) 误认为温度、压强等条件的改变为正、逆反应速率影响不一致。如认为升温既然使化学平衡向吸热方向移动，则对于放热反应，升温时，逆反应速率增大，而正反应速率减小。其实不然，温度升高，正、逆反应速率都增大，只是吸热反应方向速率增大程度大；同理，降温会使吸热反应方向速率减小程度大，而导致化学平衡向放热方向移动。 2 . 化学反应速率的求算 [ 考法指导 ] A. 增加 C 的量 B. 保持压强不变，充入 N 2 C. 保持体积不变，充入 N 2 D. 将容器的体积缩小一半 化学反应速率的影响因素 ( 难度系数 ☆☆ ) 解析 　 C 为固体，增加 C 的量，反应速率不变， A 项错误；保持压强不变，充入 N 2 ，容器体积增大，体系中气体反应物的浓度减小，反应速率减慢， B 项错误；保持体积不变，充入 N 2 ，体系中各物质的浓度不变，反应速率不变， C 项错误；将容器的体积缩小一半，体系中气体反应物的浓度增大，反应速率加快， D 项正确。 答案 　 D 【考法训练 2 】 已知反应： 2NO(g) ＋ Br 2 (g)===2NOBr(g) 的活化能为 a kJ·mol － 1 ，其反应机理如下： ① NO(g) ＋ Br 2 (g)===NOBr 2 (g) 　慢 ② NO(g) ＋ NOBr 2 (g)===2NOBr(g) 　快 下列有关该反应的说法正确的是 ( 　　 ) A. 反应的速率主要取决于 ② 的快慢 B. 反应速率 v (NO) ＝ v (NOBr) ＝ 2 v (Br 2 ) C.NOBr 2 是该反应的催化剂 D. 该反应的焓变等于 a kJ·mol － 1 解析 　 A 项，反应速率的快慢主要取决于慢反应 ① 的速率，错误； B 项，反应速率之比等于化学计量数之比，根据总反应式知 v (NO) ＝ v (NOBr) ＝ 2 v (Br 2 ) ，正确； C 项， NOBr 2 是反应 ① 的生成物，是反应 ② 的反应物，不是催化剂，错误； D 项， a kJ·mol － 1 是总反应的活化能，不是焓变，错误。 答案 　 B 解答影响化学反应速率因素题目的解题步骤 (1) 审清题干：看清题目要求是 “ 浓度 ”“ 压强 ” 还是 “ 温度 ”“ 催化剂 ” 。 (2) 审清条件：分清是 “ 恒温恒压 ” 还是 “ 恒温恒容 ” ，或其他限制条件。 (3) 依据条件，进行判断： ① 增大浓度使化学反应速率加快，但增加固体的量对化学反应速率无影响。 ② 压强对化学反应速率的影响必须引起容器的体积发生变化同时有气体参加的化学反应。 【当堂指导】 【典例演示】 一定温度下， 10 mL 0.40 mol/L H 2 O 2 溶液发生催化分解。不同时刻测得生成 O 2 的体积 ( 已折算为标准状况 ) 见下表。 化学反应速率定量分析 ( 难度系数 ☆☆☆ ) t /min 0 2 4 6 8 10 V (O 2 )/mL 0.0 9.0 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确的是 ( 溶液体积变化忽略不计 )( 　　 ) A.0 ～ 6 min 的平均反应速率： v (H 2 O) ≈ 3.3 × 10 － 2 mol/(L·min) B.6 ～ 10 min 的平均反应速率： v (H 2 O 2 ) ＜ 3.3 × 10 － 2 mol/(L·min) C. 反应至 6 min 时， c (H 2 O 2 ) ＝ 0.30 mol/L D. 反应至 6 min 时， H 2 O 2 分解了 50% 答案 　 C A.1.6 mol B.2.8 mol C.2.4 mol D.1.2 mol 答案 　 B 【考法训练 4 】 某小组利用 H 2 C 2 O 4 溶液和酸性 KMnO 4 溶液反应来探究 “ 外界条件对化学反应速率的影响 ” 。 (1) 向酸性 KMnO 4 溶液中加入一定量的 H 2 C 2 O 4 溶液，当溶液中的 KMnO 4 耗尽后，溶液紫色将褪去。为确保能观察到紫色褪去， H 2 C 2 O 4 与 KMnO 4 初始的物质的量需要满足的关系为 n (H 2 C 2 O 4 ) ∶ n (KMnO 4 )________ 。 (2) 为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，该小组设计了如下实验方案： 表中 x ＝ ________mL ，理由是 _________________________ 。 实验 序号 反应温度 / ℃ H 2 C 2 O 4 溶液 酸性 KMnO 4 溶液 H 2 O V /mL c /mol·L － 1 V /mL c /mol·L － 1 V /mL ① 25 8.0 0.20 5.0 0.010 0 ② 25 6.0 0.20 5.0 0.010 x (3) 已知 50 ℃ 时， c (H 2 C 2 O 4 ) 随反应时间 t 的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在坐标图中画出 25 ℃ 时 c (H 2 C 2 O 4 ) 随 t 的变化曲线示意图。 答案 　 (1) ≥ 2.5 　 (2)2.0 　保证其他条件不变，只改变反应物 H 2 C 2 O 4 的浓度，从而达到对照实验的目的 (3) 如图所示 利用 “ 控制变量法 ” 的解题策略 1. 确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。 2. 定多变一：在探究时，应该先确定其他因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。 3. 数据有效：解答时注意选择数据 ( 或设置实验 ) 要有效，且变量统一，否则无法做出正确判断。 【当场指导】 高频考点二　化学平衡状态及平衡移动 1 . 化学平衡状态的判断 [ 考点精要 ] (1) 绝对标志 2 . 化学平衡问题易错知识积累 3 . 勒夏特列原理再认识 [ 考法指导 ] A. 平均相对分子质量 B. 密度 C. 容器内的压强 D. 物质的量 平衡状态的建立 ( 难度系数 ☆☆ ) 解析 　升高温度时平衡逆向移动，气体总质量不变，容器体积不变，则混合气体密度不变。又因为平衡逆向移动时气体的总物质的量增大，故混合气体平均相对分子质量减小，容器内压强增大。 答案 　 B 解析 　 ① 达到平衡时， v 正 应保持不变。 ② 由于是放热反应，又是绝热容器，体系温度升高，平衡左移， K 减小。 ③ 图中达到平衡时， CO 、 CO 2 的改变量不是 1 ∶ 1 。 ④ w (NO) 逐渐减小，达到平衡时保持不变。 ⑤ 因正反应放热，容器绝热，故反应开始后体系温度升高，达到平衡状态时，体系温度不再发生变化。 ⑥ Δ H 是一个定值，不能用于判断可逆反应是否达到平衡状态。 答案 　 ②④⑤ 化学平衡标志 “ 三关注 ” 【当场指导】 A. 容器内气体压强保持不变 B. 吸收 y mol H 2 只需 1 mol MH x C. 若降温，该反应的平衡常数减小 D. 若向容器内通入少量氢气，则 v ( 放氢 )> v ( 吸氢 ) 平衡移动及结果判断 ( 难度系数 ☆☆☆ ) 答案 　 A A. 其他条件不变，增大压强，平衡不发生移动 B. 其他条件不变，增大压强，混合气体的总质量不变 C. 该反应式中 n 值一定为 2 D. 原混合气体中 A 与 B 的物质的量之比为 2 ∶ 1 ，且 2 M (A) ＋ M (B) ＝ 3 M (D)( 其中 M 表示物质的摩尔质量 ) 答案 　 D 保持温度不变，测得平衡时的有关数据如下： 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 平衡时容器乙的容积一定比反应前大 B. 平衡时容器甲的压强一定比反应前大 C. n 2 ＞ n 1 D. φ 2 ＞ φ 1   恒容容器甲 恒压容器乙 Y 的物质的量 /mol n 1 n 2 Z 的体积分数 φ 1 φ 2 解析 　容器乙内反应向正反应方向进行，气体的总物质的量减小，恒温恒压下，气体的体积之比等于物质的量之比，故平衡时容器乙的容积一定比反应前小， A 项错误；无法确定容器甲中反应是正向进行，还是逆向进行，故平衡时容器甲的压强不一定比反应前大， B 项错误；容器甲内反应所达到的平衡状态可以等效为开始时投入 3 mol X 、 1 mol Y ，并在相同条件下达到的平衡状态，容器甲中随着反应进行压强减小，容器乙内反应所达到的平衡状态相当于增大容器甲的压强达到的平衡状态，增大压强平衡向气体分子数减小的方向移动，即向正反应方向移动，故 n 1 ＞ n 2 ， φ 2 ＞ φ 1 ， C 项错误， D 项正确。 答案 　 D 【当场指导】 高频考点三　化学平衡常数及转化率 1 . 化学平衡常数表达式 [ 考点精要 ] 但在非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。如： (2) 同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。如： (3) 有气体参与的反应，用平衡分压 ( 总压乘以各自的物质的量分数 ) 表示平衡常数。 2 . 对于化学平衡常数的定性理解 (1) 对于同类型的反应， K 值越大，反应物转化率越大，表示反应进行的程度越大； K 值越小，反应物转化率越小，表示反应进行的程度越小。 (2) 化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 (3) 化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若化学方程式中的化学计量数变化，相应地化学平衡常数也要发生变化。 [ 考法指导 ] 化学平衡常数及转化率的理解和简单应用 ( 难度系数 ☆☆ ) 解析 　加压，化学平衡向逆反应方向移动， A 项错误；平衡常数表达式中应该是生成物浓度的幂之积除以反应物浓度的幂之积， B 项错误；该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，可以提高平衡转化率， C 项错误。 答案 　 D A. 由图像可推知，反应温度 T 2 ＞ T 1 B. 同一温度，增大压强，平衡右移，平衡常数 K 增大 C. 同一温度，当 a ＝ 0.5 时， CO 转化率最高 D. 对于状态 Ⅰ 和 Ⅱ ，若再向体系中充入 He ，重新达到平衡后，两者的平衡体系中 CH 3 OH 的浓度相等 答案 　 D 化学平衡常数及转化率的计算及综合应用 ( 难度系数 ☆☆☆ ) (1) 计算反应在第 8 min 时的平衡常数 K ＝ ________ 。 (2) 比较第 2 min 反应温度 T (2) 与第 8 min 反应温度 T (8) 的高低： T (2)________ T (8)( 填 “ ＜ ” 、 “ ＞ ” 或 “ ＝ ” ) 。 (3) 若 12 min 时反应于温度 T (8) 下重新达到平衡，则此时 c (COCl 2 ) ＝ ________ mol·L － 1 。 (4) 比较产物 CO 在 2 ～ 3 min 、 5 ～ 6 min 和 12 ～ 13 min 时平均反应速率 [ 平均反应速率分别以 v (2 ～ 3) 、 v (5 ～ 6) 、 v (12 ～ 13) 表示 ] 的大小 ____________________________________________ 。 答案 　 (1)0.234 　 (2) ＜　 (3)0.031 　 (4) v (5 ～ 6) ＞ v (2 ～ 3) ＝ v (12 ～ 13) A. 达到平衡时， CH 4 (g) 的转化率为 75% B.0 ～ 10 min 内， v (CO) ＝ 0.075 mol·L － 1 ·min － 1 C. 该反应的化学平衡常数 K ＝ 0.187 5 D. 当 CH 4 (g) 的消耗速率与 H 2 (g) 的消耗速率相等时，反应达到平衡 答案 　 C 【考法训练 4 】 顺 1 ， 2 二甲基环丙烷和反 1 ， 2 二甲基环丙烷可发生如下转化： 该反应的速率方程可表示为： v ( 正 ) ＝ k ( 正 ) c ( 顺 ) 和 v ( 逆 ) ＝ k ( 逆 ) c ( 反 ) ， k ( 正 ) 和 k ( 逆 ) 在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题： (1) 已知： t 1 温度下， k ( 正 ) ＝ 0.006 s － 1 ， k ( 逆 ) ＝ 0.002 s － 1 ，该温度下反应的平衡常数值 K 1 ＝ ________ ；该反应的活化能 E a ( 正 ) 小于 E a ( 逆 ) ，则 Δ H ________0( 填 “ 小于 ”“ 等于 ” 或 “ 大于 ” ) 。 (2) t 2 温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是 ________( 填曲线编号 ) ，平衡常数值 K 2 ＝ ________ ；温度 t 2 ________ t 1 ( 填 “ 小于 ”“ 等于 ” 或 “ 大于 ” ) ，判断理由是 ___________________________________________________ 。 (2) t 2 温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是 ________( 填曲线编号 ) ，平衡常数值 K 2 ＝ ________ ；温度 t 2 ________ t 1 ( 填 “ 小于 ”“ 等于 ” 或 “ 大于 ” ) ，判断理由是 ___________________________________________________________________________________________________________ 。 答案 　 (1)3 　小于 (2)B 　 7/3 　大于　放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动 悟透化学平衡计算题的 2 种解题模式 (1) 化学平衡计算的基本模式 —— 平衡 “ 三步曲 ” 根据反应进行 ( 或移动 ) 的方向，设定某反应物消耗的量，然后列式求解。 【当场指导】 注意 ： ① 变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例； ② 这里 a 、 b 可指：物质的量、浓度、体积等； ③ 弄清起始浓度、平衡浓度、平衡转化率三者之间的互换关系； ④ 在使用平衡常数时，要注意反应物或生成物的状态。 (2) 极限思维模式 —— “ 一边倒 ” 思想 极限思维有如下口诀：始转平、平转始，欲求范围找极值。 [ 模型示例 ] 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 ℃ ，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 ，平衡向逆反应方向移动 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 [ 分析建模 ] (1) 审题：审明各物质的状态 ( 有无固体、液体 ) ，明确气体分子数的变化 ( 变大、变小、不变 ) ，正反应是吸热还是放热。 (2) 析题 —— 找准解题的突破口。 (3) 解题 —— 掌握分析的方法。 ① 三步分析法：一看反应速率是增大还是减小；二看 v ( 正 ) 、 v ( 逆 ) 的相对大小；三看化学平衡移动的方向。 ② 先拐先平数值大。在含量 ( 转化率 )— 时间曲线中，先出现拐点的反应则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。 ③ 定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。 ④ 想规律做判断：联想化学反应速率、化学平衡移动规律，将图表与原理结合，对照得出结论。 [ 模型解题 ] ① 容器的特征：恒压密闭容器； ② 反应的特征：正反应是气体体积增大的反应； ③ 图像的特征：纵坐标是气体体积分数，横坐标是温度； ④ 挖掘图像中的信息：是平衡时的温度与体积分数的关系； 445 ℃ 时才发生反应等； ⑤ 充入惰性气体，相当于减压； ⑥ 利用 “ 三段式 ” 计算； ⑦ T ℃ 时，平衡体系中 CO 2 和 CO 的体积分数相等，则在恒压密闭容器中同时充入等体积的 CO 2 和 CO ，平衡不移动； ⑧ K p 的计算方法和 K 的计算方法类似。 答案 　 B 选项 图像 判断 思维过程 结论 A 升高温度，平衡常数减小 图像特点：放热反应 性质特点：温度升高，平衡左移， K 值减小 √ B 0 ～ 3 s 内，反应速率为 v (NO 2 ) ＝ 0.2 mol·L － 1 图像特点： ① 时间： 3 s ② 平衡浓度： 0.4 mol·L － 1 计算公式： v ＝ × C t 1 时仅加入催化剂，平衡正向移动 图像特点：平衡不移动 结论：加入催化剂，正逆反应速率增大倍数相等但平衡不移动 × D 达平衡时，仅改变 x ，则 x 为 c (O 2 ) 图像特点： x (O 2 ) 增大， NO 2 转化率升高 结论：增大 O 2 浓度平衡左移， NO 2 转化率降低 × [ 当堂应用 ] A.Δ H ＞ 0 B. Y 点对应的正反应速率大于 X 点对应的正反应速率 C. p 4 ＞ p 3 ＞ p 2 ＞ p 1 D.1 100 ℃ ， p 4 条件下该反应的平衡常数 K 约为 1.64 解析 　压强不变，随着温度升高， CH 4 的平衡转化率增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，则正反应是吸热反应， Δ H ＞ 0 ， A 项不符合题意； X 点对应的温度比 Y 点对应的温度高，故 X 点对应的正反应速率越大， B 项符合题意；根据勒夏特列原理，增大压强，平衡向逆反应方向移动， CH 4 的转化率降低，即 p 4 ＞ p 3 ＞ p 2 ＞ p 1 ， C 项不符合题意；达到平衡时， c (CH 4 ) ＝ (0.10 － 0.10 × 80%)mol·L － 1 ＝ 0.02 mol·L － 1 ， c (CO 2 ) ＝ 0.02 mol·L － 1 ， c (CO) ＝ 0.16 mol·L － 1 ， c (H 2 ) ＝ 0.16 mol·L － 1 ， K ＝ 0.16 2 × 0.16 2 ÷(0.02 × 0.02) ≈ 1.64 ， D 项不符合题意。 答案 　 B 反思 　该图为承载 “ 立体 ” 信息的图像，既有相同压强时某反应物的转化率随温度变化的曲线信息，又有相同温度时某反应物的转化率随压强变化的曲线信息。从这种 “ 立体 ” 图像中提取信息时注意固定一个维度，如提取转化率随温度变化的信息时，只需要固定压强这个维度。提取图中一条曲线信息可知温度越高， CH 4 的转化率越大，由此推知正反应为吸热反应。 【应用 2 】 (2017· 江苏化学， 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 ( 　　 ) 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　 A 项，浓度对反应速率的影响是浓度越大，反应速率越快，错误； B 项， NaOH 浓度越大，即 pH 越大， H 2 O 2 分解速率越快，错误； C 项，由图， Mn 2 ＋ 存在时， 0.1 mol·L － 1 的 NaOH 时 H 2 O 2 的分解速率比 1 mol·L － 1 的 NaOH 时快，错误； D 项，由图可知，碱性条件下， Mn 2 ＋ 存在时， H 2 O 2 分解速率快，正确。 答案　 D