（9）化学反应速率与化学平衡——2025届高考化学二轮复习易错重难提升【新高考】
一、易错点分析
考点一 外界条件对化学反应速率的影响
1.掌握计算化学反应速率的两种方法
(1)根据定义式及图表中数据计算:
微点拨①计算时一定要注意溶液的体积,不能盲目地把Δn当作Δc代入公式进行计算;②还要注意单位及规范书写。
(2)根据“比例关系”计算。
对于反应“mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)”,则有v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
2.从不同角度认识反应速率常数
(1)假设基元反应(能够一步完成的反应)为aA(g)+bB(g) === cC(g)+dD(g),其速率可表示为v=kca(A)cb(B),式中的k称为反应速率常数或速率常数。
微点拨①反应速率常数(k)表示单位浓度下的化
学反应速率,与浓度无关,但受温度、催化剂、固体表面积等因素的影响;②通常反应速率常数越大,反应进行得越快。
(2)正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系。
3.从“有效碰撞”角度认识外界条件对化学反应速率的影响
(1)活化分子和有效碰撞。
①能够发生有效碰撞的分子叫作活化分子。活化能是指为了能发生化学反应,普通分子(具有平均能量的分子)变成活化分子所需要吸收的最低能量,即活化分子比普通分子多出的那部分能量。
②能够发生化学反应的碰撞叫作有效碰撞。
发生有效碰撞的两个条件:一是反应物分子必须具有足够的能量(即活化分子);二是分子碰撞时要有合适的取向。
PS：活化能是影响化学反应速率的内因。相同条件下,不同化学反应的速率不同,主要是活化能大小不同引起。一般情况,反应的活化能越小,化学反应速率越大,反之,反应的活化能越大,反应速率越小。
(2)影响化学反应速率的外界因素。
(3)“惰性气体”(非反应气体)对化学反应速率的影响。
考点二 化学平衡、化学平衡常数及有关计算
1.判断化学平衡状态的“三要素”
(1)分析反应条件,看清反应体系是恒温恒容、恒温恒压还是绝热容器。
(2)分析反应特点,看清反应前后气体分子总数是否发生变化,确定反应过程中气体总物质的量、总压强是否变化。
(3)巧用“正逆相等,变量不变”作出判断。
PS：分析可逆反应时,要注意反应的特殊情况,看清是否有固体参加或生成,是否存在固体的分解反应等。
2.掌握化学平衡移动的判断方法
(1)根据勒夏特列原理判断。
通过比较改变外界条件,平衡破坏瞬间的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。
(2)根据浓度商(Q)与平衡常数(K)的关系判断(相同温度)。
根据比较浓度商(Q)与化学平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。
①若Q>K,平衡向逆反应方向(或向左)移动;
②若Q=K,平衡不发生移动;
③若Q
②催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,故催化剂不会影响化学平衡,平衡转化率不变。
3.化学平衡常数及计算
(1)平衡常数表达式。
(2)依据化学方程式计算平衡常数。
①同一可逆反应中,K正·K逆=1。
②若几个可逆反应的化学方程式相加,得到总反应的化学方程式,则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数之积。例如,反应①+②=③,则有K3=K1·K2。
4.掌握四种常用计算关系
考点三 化学反应速率与化学平衡的有关图像
1.利用图像“断点”判断化学反应速率的影响因素
(1)当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,使速率(v)-时间(t)图像的曲线出现不连续的情况,根据出现“断点”前后的速率大小,即可对外界条件的变化情况作出判断,如图所示:
t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大
压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。
(2)常见含“断点”的速率变化图像分析:
PS：在速率-时间图像中,外界条件改变时,要判断是否出现“断点”,若出现“断点”,改变的条件可能是改变温度、改变压强或使用催化剂。若只改变反应物的浓度或生成物的浓度,速率-时间图像不会出现“断点”。
二、易错训练
1.在一定温度、容积不变的密闭容器里，下列选项中可用来判断可逆反应达到平衡的有( )
①C的生成速率与C的消耗速率相等
②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB
③A、B、C的浓度不再改变
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的总压强不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
⑦A、B、C、D浓度之比为1:3:2:2
A.两个 B.三个 C.四个 D.五个
2.一定压强下，向10L密闭容器中充入1mol和1mol，发生反应：。和的消耗速率（v）与温度（T）的关系如图所示，以下说法中正确的是( )
A.A、B、C、D四点对应状态下，达到平衡状态的是A
B.正反应的活化能大于逆反应的活化能
C.达到平衡后再加热，平衡向逆反应方向移动
D.在300℃下，达平衡后缩小容器容积，重新达平衡后，的转化率增大
3.下列关于化学反应方向及其判据的说法中正确的是( )
A.1mol在不同状态时的熵值：
B.常温下，反应不能自发进行，则该反应的
C.放热反应都可以自发进行，而吸热反应都不能自发进行
D.能否自发进行与温度无关
4.一定温度下，在两个容积相等的密闭容器中加入一定量的反应物发生如下反应：，有关数据如下表。下列说法错误的是( )
容器 编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡的时间/min 达到平衡时体系能量的变化
CO
① 1 4 0 0 放出热量：32.8 kj
② 2 8 0 0 放出热量：Q
A.容器①中C0的转化率为80%
B.容器②中反应的平衡常数=1
C.若不考虑热量损失，则Q>65.6 kJ
D.平衡反应速率：容器②>容器①
5.已知下列反应的平衡常数：① 。则反应的平衡常数是( )
A. B. C. D.
6.下列关于各图象的解释或得出的结论不正确的是( )
A.由甲图可知，反应在时刻可能改变了压强或使用了催化剂
B.由乙图可知，反应在m点可能达到了平衡状态
C.由丙图可知，反应过程中的点是C点
D.由丁图可知，交点A表示反应一定处于平衡状态，此时
7.某些难溶性铅盐可用作涂料，如秦俑彩绘中使用的铅白（）和黄金雨中黄色的。室温下和在不同的溶液中分别达到溶解平衡时，与或的关系如图所示：
下列说法错误的是( )
A.对应的是与的关系变化
B.p点的结晶速率小于其溶解速率
C.将浸泡到饱和KI溶液中几乎不能转化为
D.q点是对应溶液的悬浊液，通过加水可以使浊液由q点向m点方向移动
8.已知：。试管a中溶液做参照，对试管b中溶液依次进行如下操作：①微热，溶液变为黄色②将其置于冷水中，溶液变为蓝色③滴加氨水至过量，蓝色沉淀增多，后又逐渐消失变为深蓝色溶液。下列说法正确的是( )
A.由步骤①可推知该反应的
B.由步骤②可说明降低温度，该反应平衡正向移动
C.步骤③深蓝色溶液中
D.试管b中生成的中均含配位键
9.某实验室模拟反应，在密闭容器中加入足量的碳和一定量的气体，保持温度不变，测得相同时间内的转化率随压强的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.1100kPa时，的体积分数为50% B.b、e两点的平衡转化率相同
C.平衡常数 D.反应速率
10.化学图像可以综合并直观地反应外界条件对化学反应的影响，如图所示图像是描述外界条件对化学反应的进程或结果的影响，下列说法正确的是( )
A.图①表示在时扩大容器体积，随时间变化曲线
B.若图②中A、B、C三点表示反应在不同温度、压强下NO的平衡转化率，则压强最小的是点B，化学平衡常数最小的是A点
C.图③表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入和进行反应，由图可知
D.图④合成氨平衡时体积分数随起始变曲线，则转化率：
11.将1molCO和2mol充入一容积为1L密闭容器中，分别在250℃、T℃发生反应：，根据图示判断，下列正确的是( )
A.，
B.250℃时，0~10min内
C.CO的平衡转化率在250℃时比T℃时大
D.250℃时，起始时改为向容器中充入2molCO和4mol，恒温达平衡后，的物质的量大于0.30mol
12.一定温度下，在的四氯化碳溶液（100mL）中发生分解反应：。在不同时刻测量放出的体积，换算成浓度如下表：
0 600 1200 1710 2220 2820
1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
下列说法正确的是( )
A.600~1200s，生成的平均速率为
B.反应2220s时，放出的体积为11.8L（标准状况）
C.反应达到平衡时，
D.推测上表中的为3930
13.下列标志可表明对应反应达到平衡状态的是( )
选项 反应条件 可逆反应 标志
A 恒温恒容 混合气体的密度不变
B 恒温恒容 混合气体颜色不变
C 恒温恒压 在混合气体中的 百分含量不变
D 恒温恒压
A.A B.B C.C D.D
14.和CO是环境污染性气体，可利用反应将其转化为无害气体。
（1）在恒容密闭容器中投入适量和，在一定温度下发生上述反应，下列情况表明该反应达到平衡状态的是_________________（填字母）。
A.混合气体的密度保持不变 B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.混合气体的压强保持不变 D.的体积分数保持不变
（2）在和CO投料比一定的条件下，在催化剂作用下发生上述反应，测得单位时间内CO的转化率、催化剂的催化效率与温度的关系如图所示。
图中在_____________（填“450~600℃”或“600~750℃”）温度范围内，温度是影响单位时间内CO转化率的主要因素；450~600℃内随着温度的升高，单位时间内CO的转化率减小，其原因是___________________________________。
（3）时，在体积为2L的恒容密闭容器中加入、和催化剂，发生反应：，10min时反应达到平衡，测得此时。
①其他条件不变，温度升高到，反应达到平衡时，，由此可推知，____________0（填“>”“<”或“=”）。
②时，反应的平衡常数___________（为用各组分的分压计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数）。
③时，向1L恒容密闭容器中投入0.4molCO（g）、、和，此时化学反应将_______（填字母）。
A.向左进行 B.向右进行 C.处于平衡状态 D.无法判断
（4）已知：
请写出CO还原FeO的热化学方程式：___________________________。
15.“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点在化学中有着诸多体现。
Ⅰ.硫和氮两种元素与人们的生活密切相关，自然界中硫、氮的循环是维持生态平衡的重要物质基础。
（1）下列说法错误的是__________（填标号）。
A.合成氨很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题
B.组成生命体的蛋白质中含有硫和氮
C.豆科植物的根瘤菌可实现自然固氮
D.二氧化硫有毒，不可用作食品添加剂
（2）一种具有高弹性的自修复聚氨酯材料（TPU）结构如下：
该聚合物由X（）和Y（）聚合而成，下列说法正确的是____________（填标号）。
A.X中碳氧双键比碳氮双键更容易与Y发生反应
B.生成该聚合物反应的原子利用率为100%
C.其自修复性可能与—S—S—有关
D.废弃的聚合物直接焚烧处理即可
Ⅱ.含硫、氨物质的使用在为人类带来益处的同时，也给人们带来了一些困扰。利用
化学原理处理含硫、氨的废气、废液等具有重要意义。
（3）二氧化氯（）可用于烟气中和NO的脱除。研究发现氧化和NO时涉及以下基元反应。
脱硝：ⅰ.
ⅱ.
脱硫：ⅲ.
ⅳ.
其中k为速率常数。对于基元反应：，其速率方程表达式为
实验测得：分别单独氧化纯、纯NO以及同时氧化二者混合物的氧化率随时间（t）的变化情况如图所示。
①其它因素都相同时，氧化的活化能___（填“>”或“<”）氧化NO的活化能。
②请结合ⅰ、ⅲ、ⅳ的速率常数，判断NO的存在是否会影响氧化的速率并
说明理由：___。
（4）CO也可以与NO反应生成无污染物：。
已知：ⅰ.在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度，可得到相对压力平衡常数
ⅱ.气体的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以。
在某温度下，原料组成，初始总压为100kPa的恒容容器中进行上述反应，达到平衡时的分压为40kPa，则该反应的相对压力平衡常数_______。
（5）污水中的硝基苯可用铁炭混合物在酸性条件下处理。硝基苯转化过程如下：
①的电极反应式为_______。
②其他条件一定，相同时间内，硝基苯的去除率与pH的关系如图所示。pH越大，硝基苯的去除率越低的原因可能是_______。
答案以及解析
1.答案：D
解析：①C的生成速率等于C的消耗速率，正逆反应速率相等，反应达到平衡，①正确；
②单位时间内生成amolA的同时生成3amolB，两者均表示逆反应速率，不能说明反应达到平衡，②错误；
③恒容密闭容器中随着反应进行A、B、C的浓度不断变化，A、B、C浓度不变说明反应达到平衡，③正确；
④反应在恒容密闭容器中进行，且产物中存在固体，混合气体的密度不再改变，说明气体的总质量不再改变，反应达到平衡，④正确；
⑤该反应不是等体积反应，随着反应进行，气体的总压强不断变化，混合气体的总压强不变说明反应达到平衡，⑤正确；
⑥该反应生成物中存在固体且不是等体积反应，混合气体的总物质的量不断变化，混合气体的总物质的量不变时说明反应达到平衡，⑥正确；
⑦A、B、C、D浓度之比为1:3:2:2，首先D为固体没有浓度，其次A、B、C浓度比为1:3:2与初始投料比和反应进行程度有关，不能说明反应达到平衡，⑦错误；
故正确的为①③④⑤⑥，故选D。
2.答案：C
解析：C.据图可知B、D点之后继续升高温度的消耗速率变大的更多，即逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，故C正确。
3.答案：B
解析：B.反应的，常温下不能自发进行，则，即，故B正确。
4.答案：C
解析：容器①中消耗1 mol CO放出41 kJ热量，若放出32.8 kJ热量时，参加反应的，则CO的转化率=，A正确；设容器体积为，容器①中的反应可列如下三段式（单位：mol）：
则容器①中反应的，平衡常数只与温度有关，B正确；由于容器①②中反应的K相等，故二者中CO的转化率相等，则容器②中参加反应的，故,C错误；容器②中反应物浓度较容器①大，则平衡反应速率容器②>容器①，D正确。
5.答案：C
解析：根据盖斯定律，由反应②－反应①，可得，其平衡常数。故选C。
6.答案：D
解析：A项，改变条件后，正逆反应速率增大且相等，可能是加了催化剂；对前后气体分子数相等的化学反应，也可能是加压，故A不符合题意；
B项，已知生成物的百分含量随温度的升高而增大，m为曲线的最高点，生成物的百分含量达到最大值，即建立了相应温度下的平衡状态；继续升温生成物的百分含量减小，说明升温反应向相反方向移动，故B不符合题意；
C项，曲线上B点表示在此温度下反应达到平衡时所能达到的最大转化率，A位于曲线以上，表示超过该温度下的最大转化率，此时平衡会向逆反应方向移动，；C点位于曲线以下，表示未达到该温度下的最大转化率，此时平衡会向正反应方向移动，，故C不符合题意；
D项，A点时c(反应物)=c(生成物)，不一定达到平衡状态，故D符合题意；
故选D。
7.答案：B
解析：结合化学式和题图中曲线数量关系可知，对应的是与的关系变化，A项正确；
p点对于来说是过饱和溶液，析出晶体，结晶速率大于其溶解速率，B项错误；
从题图中可以算出，，将浸泡到饱和KI溶液中，发生反应：，该反应的平衡常数，所以几乎不能转化为，C项正确；
q点是的悬浊液，q点溶液中，，加水稀释减小，增大，所以通过加水可使浊液由q点向m点方向移动，D项正确。
8.答案：A
解析：A.由步骤①可推知，升温，平衡正向移动，则该反应的>0，故A正确；B.由步骤②可说明降低温度，该反应平衡逆向移动，故B错误；C.步骤③深蓝色溶液中，故C错误；D.试管b中生成的中含配位键，中无配位键，故D错误；故选：A。
9.答案：B
解析：B.b点反应未达平衡，此时的转化率不是平衡转化率，延长反应时间，反应物的转化率将增大，e点时反应达平衡，此时的转化率为平衡转化率，则b、e两点的平衡转化率不相同，故B错误；
C.温度一定，则平衡常数不变，即平衡常数，故C正确；
D.由图可知，压强：，温度一定时压强越大，反应速率越快，即反应速率，故D正确；
故选：B。
10.答案：A
解析：A项，图①中时刻在减小，且到新平衡建立的时候，持续减小，说明平衡逆向移动，所以适用于在时扩大容器体积，即减压平衡逆向移动。
B项，由图②中图像可知，随着温度的升高NO的转化率下降，说明平衡逆向移动，则该反应的正向为放热反应。A、B、C三点A点温度最低，此时平衡正向程度最大，K值最大。
C项，图③表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入和进行反应，可计算知。
D项，图④中A、B两点是平衡时体积分数相同的点，图中的最高点是和恰好按照方程式系数1∶3开始反应的平衡点，A点过量，B点过量，故压的转化率不会相同。
11.答案：D
解析：A.依据先拐先平衡的判断法可知，，升高温度甲醇的物质的量减少，平衡逆向移动，所以正反应为放热反应，，即，故A错；
B.0~10min内甲醇的物质的量增加了0.5mol，根据方程式氢气的变化量为：，所以，故B错；
C.已知该反应，而且，温度越低CO的转化率越大，所以CO的转化率：T℃时大于250℃时，故C错；
答案选D。
12.答案：D
解析：A项，600～1 200g，，则，不正确；B项，起始至反应2220s时，，，放出的在标准状况下体积，不正确；C项，反应达到平衡时，，不正确；D项，根据题表中数据可知，浓度每减少一半所用时间均为1110s，所以2820+1110=3930，正确；故选D。
13.答案：B
解析：A.反应前后气体的总质量不变，容器容积不变，故容器内混合气体的密度始终不变，故混合气体的密度不变无法判断反应是否达到平衡状态，故A错误；
B.二氧化氮为红棕色气体，容器内混合气体的颜色不变，二氧化氮浓度不变，正反应速率想等，化学反应达到平衡状态，故B正确；
C.反应中氨气和二氧化碳的生成量之比始终为2:1，故在混合气体中的百分含量始终保持不变，故在混合气体中的百分含量不变无法判断反应是否达到平衡状态，故C错误；
D.，无法判断正反应速率想等，故无法判断化学反应是否达到平衡状态，故D错误；
故选：B。
14.答案：（1）D
（2）600~750℃；450~600℃内随着温度的升高，催化剂的催化效率不断降低，最后趋近于0，反应速率逐渐减慢
（3）<；0.375；A
（4）
解析：（1）A.混合气体的质量和体积都不变，密度始终不变，则密度不变时不一定达平衡状态；
B.混合气体的质量和物质的量都不变，平均摩尔质量始终不变，则平均相对分子质量不变时，不一定达平衡状态；
C.混合气体的体积、物质的量都不变，压强始终不变，则压强不变时不一定达平衡状态；
D.的体积分数保持不变，则物质的量不变，反应达平衡状态。综合以上分析，只有D符合题意；
故选：D；
（2）从图中可以看出，温度高于600℃时，催化效率接近0，所以在600~750℃温度范围内，温度是影响单位时间内CO转化率的主要因素；450~600℃内随着温度的升高，单位时间内CO的转化率减小，从图中可以看出，温度升高，催化效率降低，其原因是450~600℃内随着温度的升高，催化剂的催化效率不断降低，最后趋近于0，反应速率逐渐减慢；
（3）其他条件不变，温度升高到，反应达到平衡时，，由此可推知，升高温度，平衡逆向移动，。
15.答案：（1）D
（2）BC
（3）①>；②会影响，显示单独氧化时产生ClO过慢，同时氧化时由反应ⅰ产生的ClO部分与作用，使的氧化率提高明显
（4）320
（5）①；②反应生成的，随着pH增大，转化为沉淀覆盖在铁炭混合物表面，阻碍了反应的进行，降低了反应速率
解析：（1）食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用。
（2）X中碳氮双键比碳氧双键更容易与Y发生反应，废弃的聚合物直接焚烧处理，可能会产生氮氧化物、硫氧化物等有毒气体。
（3）①根据表中数据，与NO的两步反应的、均大于与反应的、，说明，与NO反应更快，因此氧化的活化能大于与NO反应的活化能
②根据图像可知，单独氧化时，氧化率较低，同时氧化和NO时，氧化的氧化率有明显上升，结合ⅰ、ⅲ、ⅳ的速率常数可知，显示单独氧化时产生ClO过慢，同时氧化时由反应ⅰ产生的ClO部分与作用，使的氧化率提高明显。
（4）相同条件下，气体压强之比等于其物质的量之比，起始时，CO、NO的分压均为50KPa，达到平衡时的分压为40KPa，则的分压为20KPa，CO、NO的分压均为（50-40）KPa=10KPa，该反应的相对压力平衡常数==320。
（5）在酸性条件下，时，转移电子数为4，电极反应式：。从图中可以看出，pH越大，越大，转化生成的越多，沉积在铁炭表面的固体越多，硝基苯的去除率越低，原因是：反应生成的，随着pH增大，转化为沉淀覆盖在铁炭混合物表面，阻碍了反应的进行，降低了反应速率。
