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1、全国卷“速率与平衡的计算”考点的分析与建议一、全国卷“速率与平衡的计算”考点的试题2010国标26物质AG有下图所示转化关系（部分反应物、生成物没有列出）。其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应，G为砖红色沉淀。（4）将0.23 mol B和0.11 mol氧气放入容积为1 L的密闭容器中，发生反应，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12 mol D，则反应的平衡常数K= 。若温度不变，再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡，则B的平衡浓度 （填“增大”、“不变”或“减小”），氧气的转化率（填“升高”、“不变”或“降低”），D的体积分数 （填“
2、增大”、“不变”或“减小”）。答案： （4）k=23.8 Lmol-1 减小 降低 减小2011国标27科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热H分别为-285.8kJmol-1、-283.0kJmol-1和-726.5kJmol-1。请回答下列问题：（3）在容积为 2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于 300）；下列说法正确的是_（填序号）； 温度为T1时，从反应开始到反应达到平衡，生
3、成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=nA/tAmolL-1min-1 该反应在T1时的平衡常数比T2时的小 该反应为放热反应处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大（4）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为,则容器内的压强与起始压强之比为_；答案：(3)(4)1-/22012国标27光气（COCl2）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl2在活性碳催化下合成。（4）COCl2的分解反应为COCl2(g)= Cl2(g)+ CO(g)H=+108 kJmol-1。反应体系平衡后，各物质的浓度在不同
4、条件下的变化状况如下图所示（第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出）：计算反应在地8min时的平衡常数K=_；比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低：T(2)_ T(8)（填“”、“”或“=”）；若12min时反应与温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)=_molL-1比较产物CO在2-3min、5-6min和12-13min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_；比较反应物COCl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小：v(5-6)_ v(15-16)（填“”、“”或“=”
5、），原因是_答案：（4）0.234molL-1 0.031 v(5-6)v(2-3)=v(12-13) ；在相同温度时，该反应的反应物浓度越高，反应速率越大2013国甲28在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应：A(g)B(g) + C(g )H =+85.1kJmol-1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：（2）由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率（A）的表达式为 ，平衡时A的转化率为 ，列式并
6、计算反应的平衡常数K 。（3）由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n（A）, n总= mol，n（A） mol。下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：a 。反应时间t/h04816c(A)/(molL-1)0.10a0.0260.0065分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(t)的规律，得出的结论是 ，由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为 molL-1。答案：（1）升高温度、降低压强（2）94.1%（3） 0.051 达到平衡前每间隔4h，c(A)减少约一半 0.0132014国甲26在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4
7、，发生反应N2O4(g) 2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：（1）100时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在060s时段，反应速率v(N2O4)为 molL-1s-1反应的平衡常数K1为 。（2）100时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020 molL-1s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。T 100（填“大于”“小于”），判断理由是 。列式计算温度T是反应的平衡常数K2 （3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向 （填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是 。答案：（1）大于 0.0010 0.36 mol
8、L-1（2）大于；该反应正方向吸热，而反应向着吸热方向进行，故温度升高K2= (0.16 molL-1)2/(0.020 molL-1) =1.3 molL-1（3）逆反应；对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动2014国乙28乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题：（3）下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度压强的关系(其中n(H2O)n(C2H4)=11)列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数K_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为：_，理由是：_。气相直接水合法党采用
9、的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度 290，压强 69MPa，n(H2O)n(C2H4)=061。乙烯的转化率为5。若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有_、_。答案：（3）K=0.07(MPa)-1; P1 P2 P3 P4;反应分子数减少，相同温度下，压强升高，乙烯转化率提高； 将产物乙醇液化转移去，增加n(H2O):n(C2H4)的比。2015国乙28碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：（4）Bodensteins研究了下列反应：2HI（g） H2（g）+I2（g）在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分
10、数x（HI）与反应时间t的关系如表：t/min020406080120x（HI）10.910.850.8150.7950.784x（HI）00.600.730.7730.7800.784根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为。上述反应中，正反应速率为v正= k正x2（HI），逆反应速率为v逆=k逆x（H2）x（I2），其中k正、k逆为速率常数，则k逆为（以K和k正表示）。若k正=0.0027min-1，在t=40min时，v正=min-1。由上述实验数据计算得到v正x（HI）和v逆x（H2）的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为 （填字母）。答案：（4
11、） k正/K 1.9510-3 A、E二、全国卷“速率与平衡的计算”考点的考查特点试题编号考点知识、技能要求能力要求2010国标26第（4）问平衡常数K的计算；改变因素，浓度、转化率、体积分数的变化化学平衡常数的含义和表达式；平衡浓度、转化率、体积分数的含义；增大反应物的浓度对于平衡的影响；体积分数的计算；会使用“三段式”法分析反应体系组成；能根据提供的数据分析平衡的建立；能对化学平衡常数表征和计算；能分析浓度的改变对化学平衡的影响；能间接应用平衡常数分析新平衡的建立；2011国标27第（3）（4）问速率的表示；吸热、放热反应的判断；不同温度下，平衡常数的比较；不同温度下，反应物与生成物物质的
12、量之比的比较；反应前后压强比；速率的含义及表达式；温度对化学平衡移动方向的影响与吸热、放热反应的关系；平衡常数的含义和表达式；转化率的含义；阿伏伽德罗定律及推论，压强之比即物质的量之比；会使用“三段式”法分析反应体系组成；能看懂n-t图像，看出达到平衡的快慢和温度的高低；能根据初始反应物物质的量和转化率进行“三段式”法分析反应体系组成；能将物质的量之比转化为压强之比；2012国标27第（4）问平衡常数计算；瞬时反应速率比较；平衡浓度计算；平均反应速率比较及变化原因分析；化学平衡常数的含义和表达式；瞬时反应速率的含义；平均反应速率的含义；影响化学反应速率的因素分析；能看懂化学平衡移动过程中的c-
13、t坐标图；能利用图中平衡浓度计算化学平衡常数；能利用化学平衡常数计算新平衡的物质浓度；2013国甲28第（2）（3）问转化率的表达式和计算；平衡常数计算；物质的量计算；浓度分析；规律分析；转化率的含义、表达式、计算；平衡常数的含义、表达式和计算；阿伏伽德罗定律及推论，压强之比即物质的量之比；会使用“三段式”法分析反应体系组成；会使用压强表示转化率、物质的量；能看懂反映化学平衡建立过程的表格数据；能用“三段式”法分析反应体系组成；能应用阿伏伽德罗定律及推论，压强之比即物质的量之比；能根据反映化学平衡建立过程的c-t表格数据总结规律；2014国甲26第（1）（2）问速率计算；平衡常数计算；温度对化
14、学平衡移动的影响；压强对化学平衡移动的影响；速率的含义、表达式和计算；化学平衡概念，平衡常数的含义、表达式和计算；能看懂反映化学平衡建立过程的c-t图像；2014国乙28平衡常数计算；压强对化学平衡移动的影响；化学平衡移动影响因素；转化率的含义；化学平衡概念，化学平衡常数含义、表达式和计算；分压的概念；压强对化学平衡移动的影响；影响化学平衡移动的因素；能看懂反映化学平衡的乙烯平衡转化率-时间图像；陌生概念的自学和应用能力；2015国乙28第（4）问平衡常数计算；瞬时反应速率计算；不完全作图；物质的量分数的含义；化学平衡概念，化学平衡常数的含义和表达式；正、逆反应速率的含义；温度对反应速率和化学
15、平衡的影响；会使用“三段式”法分析反应体系组成；能看懂反映化学平衡建立过程的表格数据；能将化学平衡移动过程中的各种指标变化用坐标图进行表征；陌生概念的自学和应用能力；全国卷“速率与平衡的计算”考点的考查特点概括如下：1、考查形式是填空，不写计算过程。尽管不要求写出计算过程，但学生同样需要掌握“三段式”法分析反应体系组成，而且会用“三段式”法分析反应体系组成不一定能得分，。2、考查的对象几乎都是气体的反应体系。考查的时候常用压强表示转化率、表示物质的量、平衡常数，要求学生必须熟练掌握阿伏伽德罗定律，明确温度和体积相同的条件下，压强与物质的量之间的关系。3、考查的难度更大。对学生的计算能力明显要求
16、更高，数据的计算比广东卷更繁和难，因为没有计算过程，所以计算必须做到精准，否则无法得分；对于学生陌生概念的自学和应用能力的要求比较高，特别突出的是近三年的试题，只是掌握基本的化学平衡概念和“三段式”分析很难得分。三、全国卷“速率与平衡的计算”考点的一轮复习目标定位建议目标要求生源组备注A；B+B-；C+C-；D；E；F能分析外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响C-；D；E；F仍然要训练简单的速率和平衡常数的计算能根据试题中图或表等，直接获取数据计算化学反应速率和平衡常数能理解转化率概念和用“三段式”法分析反应体系组成；能根据试题中图和表等试题材料，分析平衡建立的过程
17、，总结变化的规律能将压强和各种相关的量联系起来，并进行有关的计算能结合试题陌生信息，完成化学反应速率和平衡常数的复杂计算仅建议重点班、创新班涉及四、全国卷“速率与平衡的计算”考点的一轮复习素材参考【题组一】化学反应速率的概念和计算1.（2014北京12）在一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积（已折算为标准状况）如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计）A06 min的平衡反应速率：v(H2O2)3.310-2 mol/(Lmin)B610 min
18、的平衡反应速率：v(H2O2)3.310-2 mol/(Lmin)C反应到6 min时，c(H2O2)=0.30mol/LD反应到6 min时，H2O2分解了50%答案：C2.（2013四川06）在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入 10L恒容密闭容器中，发生反应X(g) + Y(g) 2Z(g) H v(正)C该温度下此反应的平衡常数K = 1.44D其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大答案：C3.（2011江苏15）700时，向容积为 2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应： CO(g)+H2O(g) CO2+H2(g)， 反应过程中测定的部
19、分数据见下表（表中t2t1）:反应时间/minn(CO)/moln(H2O) / mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1 molL-1min-1B.保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O，到达平衡时 n(CO2)=0.40molC.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大D.温度升至800，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应答案：BC【分析】考查化学反应速率的含义和计算，题中表格
20、中给出的数据都是物质的量和时间，要求学生必须掌握反应速率的概念，速率是单位时间内反应物浓度的减少量。4.（2010福建12）化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如右图所示，计算反应48 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度，结果应是A2.5molL1min1和2.0molL1B2.5molL1min1和2.5molL1C3.0molL1min1和3.0molL1D5.0molL1min1和3.0molL1答案：B【分析】该题考查了看图能力，速率的计算和从图中找出规律，培养学生根据图表发现和寻找规律的能力。【题组二】化学平衡概念
21、和含义及平衡常数的计算1.（2011浙江27）某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（NH2COONH4）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。（1）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表：温度()15.020.025.030.035.0平衡总压强(kPa)5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度(mol/L)2.41033.41034.81036.81039.4103可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是_。A2v(N
22、H3)v(CO2) B密闭容器中总压强不变C密闭容器中混合气体的密度不变 D密闭容器中氨气的体积分数不变根据表中数据，列式计算25.0时的分解平衡常数：_。答案：（1）BC K= c2(NH3) c(CO2)4.810-3 mol/L2/324.810-3 mol/L1/31.6410-8(mol/L)3【分析】考查化学平衡的概念和含义，平衡常数的简单计算。2.（2012海南15）已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：|温度/70090083010001200平衡常数1.71.11.00.60.4回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式K= ，H 0（填“”
23、“ =”)；(2) 830时，向一个 5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0003molL-1s-1。，则6s时c(A)= molL-1，C的物质的量为 mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为 ，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为 ；(3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母)： a压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变c. c(A)不随时问改变 d.单位时间里生成c和D的物质的量相等(4)1200时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。答案：
24、(1) (2)0.022 0.09 80% 80% (3)c (4)2.5【分析】该题是一个综合考查速率与平衡的题，考查了化学平衡的含义，平衡常数的表达和计算，平衡建立过程中物质的量、浓度、转化率等相关的概念。考查了学生看懂表格提供的数据，分析温度对于平衡移动方向的影响并将平衡常数应用于计算。【题组三】涉及平衡压强、压强比、体积分数等有关的计算1.（2012浙江27）甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有：化学方程式焓变H(kJ/mol)活化能Ea(kJ/mol)甲烷氧化CH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(g)
25、802.6125.6CH4(g)O2(g)CO2(g)2H2(g)322.0172.5蒸汽重整CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)206.2240.1CH4(g)2H2O(g)CO2(g)4H2(g)165.0243.9回答下列问题：（2）在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率（填“大于”、“小于”或“等于”）。（3）对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数（记作KP），则反应CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)的KP；随着温度的升高，该平衡常数 （填“增大”、“减小”或“不变”）。答案：（2）小于（3）p3(H
26、2)p(CO)/p(CH4)p(H2O) 增大【分析】该题考查了反应速率的比较、平衡常数的表达式和温度对化学平衡的影响，考查了从表中获取信息的能力。通过这题可以培养让学生获取信息的能力，学会用平衡压强来表示平衡常数。2.（2011四川13）可逆反应 X(g)2Y(g)2Z(g)、 2M(g)N(g)P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：下列判断正确的是A反应的正反应是吸热反应B达平衡()时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为1415C达平衡()时，X的转化率为D在平衡()和平衡()中，M的体积分数相等
27、答案：C【分析】该题考查学生看懂图获取信息的能力，综合考查了压强比、转化率、体积分数的概念和计算，通过该题的训练可以突破全国卷中考查较多的压强比、转化率、体积分数等相关概念。3.（2011山东28）研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理有重要意义。（2）已知：2SO2(g)+ O2 (g)2SO3 (g) H =196.6kJmol1 2NO(g)+ O2 (g) 2NO2 (g)H =113.0kJmol1则反应NO2(g)+ SO2 (g) SO3 (g) +NO(g)的H =_kJmol1 一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明 反应达到平
28、衡状态的是_。 a体系压强保持不变 b混合气体颜色保持不变 cSO3与NO的体积比保持不变 d每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO2 测得上述反应平衡时的NO2与SO2体积比为1：6，则平衡常数K=_。答案：（2）41.8 b 2.67或8/3【分析】该题考查了化学平衡的含义，达到平衡的标志以及平衡常数的计算，通过已知体积比计算平衡常数，通过该题可让学生掌握阿伏伽德罗定律，在温度和压强相同的条件下，体积比等于物质的量之比，而且在计算中也训练了学生应用“三段式”分析平衡的建立过程。【题组四】化学平衡中图像题1.（2012北京26）用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1。利用反应
29、A，可实现氯的循环利用。反应A：4HClO22Cl2+2H2O（2）对于反应A，下图是4种投料比n（HCl）：n(O2) ，分别为1：1、2：1、4：1、6：1下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。曲线b对应的投料比是_。当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是_。投料比为2:1、温度为400时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数是_。答案：（2）4:1 投料比越高，对应的反应温度越低 30.8%【分析】该题考查看图的能力，物质的量之比对于转化率的影响，温度对转化率的影响，物质的量分数的计算。从图中看出转化率，用起始物质的量和转化率进行“三段式
30、”分析。2.（2013福建23）利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气，既价廉又环保。（2）利用H2S废气制取氢气来的方法有多种。 高温热分解法已知：H2S(g) H2(g) + 1/2S2(g)在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c molL1测定H2S的转化率，结果如图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。据图计算985时H2S按上述反应分解的平衡常数K=_；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：_答案：（2） 温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的进间缩短（或其
31、他合理答案）【分析】考查平衡常数的计算，温度对于化学反应速率的影响，考查学生获取试题信息，看懂图的能力，并利用转化率进行计算。3.（2014天津10）（2）步骤中制氢气的原理如下：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) H206.4 kJmol1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) H41.2 kJmol1对于反应，一定可以提高平衡体系中H2的百分含量，又能加快反应速率的措施是_。a升高温度 b增大水蒸气浓度 c加入催化剂 d降低压强利用反应，将CO进一步转化，可提高H2的产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18 mol CO
32、、CO2和H2的混合气体，则CO的转化率为_。（3）图1表示 500 、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：_。（4）依据温度对合成氨反应的影响，在图2坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。 答案：（2）a 90%（3）14.5%（4） 【分析】该题考查化学反应速率和平衡的影响因素，转化率的计算，体积分数的计算和作图。其中前两问难度较小，后两问的难度较大，体积的分数的计算用“三段式”分析平衡的建立过程，计算比较复杂，最后一问考查作图能力需要注意到一定温度时才开始反应，而且开始没有达到平衡，n(NH3)的物质量逐渐增大，然后达到平衡后，温度升高平衡向左移动，n(NH3)。又逐渐减小。