最新高考化学解密07 化学反应速率与化学平衡（讲义）-【高频考点解密】

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二、怎样查漏。
第一，教师根据一轮复习的基本情况做出预判；第二，通过检测的方式了解学情。
三、怎样补缺。
1、指导学生针对核心考点构建本专题的知识网络，归纳本专题的基本题型和解题思路;
2、结合学情教师要上好核心考点的讲授课;
3、针对学生在检测或考试当中出现的问题，教师要做好系统性讲评;
4、根据学生存在的问题进行跟踪性训练;
5、教育学生在对待错题上一定要做到:错题重做，区别对待，就地正法。
6、抓好“四练”。练基本考点，练解题技巧，练解题速度，练答题规范。
高考解密07 化学反应速率与化学平衡
考点热度 ★★★★★
考点1、考查化学反应速率及其影响因素和相关计算
1．（2022·浙江·统考高考真题）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是
A．实验①，，
B．实验②，时处于平衡状态，
C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大
D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
【答案】C
【解析】A．实验①中，0~20min，氨气浓度变化量为2.4010-3ml/L-2.0010-3ml/L=4.0010-4ml/L，v(NH3)==2.0010-5ml/(L·min)，反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)=v(NH3)=1.0010-5ml/(L·min)，A正确；B．催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为4.0010-4ml/L，则实验①达平衡时氨气浓度也为4.0010-4ml/L，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，氨气浓度减小，因此实验②60min时处于平衡状态，根据等效平衡可以判断x<0.2，即x≠0.4，B正确；C．实验①、实验②中0~20min、20min~40min氨气浓度变化量都是4.0010-4ml/L，实验②中60min时反应达到平衡状态，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍，实验①60min时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，C错误；D．对比实验①和实验③，氨气浓度相同，实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍，实验③先达到平衡状态，实验③的反应速率大，说明相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D正确；答案选C。
考点2、考查化学平衡及其影响因素和相关计算
2．（2022·辽宁·统考高考真题）某温度下，在恒容密闭容器中发生反应，有关数据如下：
下列说法错误的是
A．时，Z的浓度大于
B．时，加入，此时
C．时，Y的体积分数约为33.3%
D．时，X的物质的量为
【答案】B
【解析】A．反应开始一段时间，随着时间的延长，反应物浓度逐渐减小，产物Z的平均生成速率逐渐减小，则内Z的平均生成速率大于内的，故时，Z的浓度大于，A正确；B．时生成的Z的物质的量为，时生成的Z的物质的量为，故反应在时已达到平衡，设达到平衡时生了，列三段式：
根据，得，则Y的平衡浓度为，Z的平衡浓度为，平衡常数，时Y的浓度为，Z的浓度为，加入后Z的浓度变为，，反应正向进行，故，B错误；C．反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2，反应体系中只有Y和Z为气体，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，，故Y的体积分数始终约为33.3%，C正确；D．由B项分析可知时反应处于平衡状态，此时生成Z为，则X的转化量为，初始X的物质的量为，剩余X的物质的量为，D正确；故答案选B。
考点3、考查化学平衡常数及有关计算
3．（2022·湖南·高考真题）向体积均为1L的两恒容容器中分别充入和发生反应：，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．B．气体的总物质的量：
C．a点平衡常数：D．反应速率：
【答案】BC
【解析】A．甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，根据理想气体状态方程PV=nRT可知，刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，则说明上述反应过程放热，即＜0，故A错误；B．根据A项分析可知，上述密闭溶液中的反应为放热反应，图中a点和c点的压强相等，因甲容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，则说明甲容器中气体的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量：na＜nc，故B正确；C．a点为平衡点，此时容器的总压为p，根据理想气体状态方程PV=nRT可知，在恒容条件下进行，气体的物质的量之比等于整体之比，根据A项分析可知，绝热条件下，反应到平衡状态放热，所以Ta＞T始，压强：Pa=P始，则na＜n始，可设Y转化的物质的量浓度为xml∙L−1，则列出三段式如下：，则有＜，计算得到x＞0.75，那么化学平衡常数K=＞，故C正确；D．根据图象可知，甲容器达到平衡的时间短，温度高，所以达到平衡的速率相对乙容器的快，即Va正＞Vb正，故D错误。综上所述，答案为BC。
考点4、考查图像、图表题的信息提取与应用
4．（2022·河北·高考真题）恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为①；②。反应①的速率，反应②的速率，式中为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的曲线。下列说法错误的是
A．随的减小，反应①、②的速率均降低
B．体系中
C．欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间
D．温度低于时，总反应速率由反应②决定
【答案】AB
【解析】由图中的信息可知，浓度随时间变化逐渐减小的代表的是X，浓度随时间变化逐渐增大的代表的是Z，浓度随时间变化先增大后减小的代表的是Y；由图乙中的信息可知，反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的。A．由图甲中的信息可知，随c(X)的减小，c(Y) 先增大后减小，c(Z)增大，因此，反应①的速率随c(X)的减小而减小，而反应②的速率先增大后减小，A说法错误；B．根据体系中发生的反应可知，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量，因此，v (X)= v (Y) +v(Z)，但是，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量，故v (X) + v (Y) = v(Z)，B说法错误；C．升高温度可以可以加快反应①的速率，但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的，且反应②的的速率随着Y的浓度的增大而增大，因此，欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间，C说法正确；D．由图乙信息可知，温度低于T1时，k1＞k2，反应②为慢反应，因此，总反应速率由反应②决定，D说法正确；综上所述，本题选AB。
1、对点核心素养
（1）变化观念与平衡思想：认识化学反应是有快慢和限度的,能多角度、动态地分析外因对化学反应速率和化学平衡状态的影响,并运用化学平衡移动原理解决实际问题。
（2）证据推理与模型认知：通过对化学反应速率和化学平衡的深刻讨论,建立平衡思想,并能广泛应用于一定条件下的可逆过程中,揭示平衡移动的本质与规律。
（3）科学探究与创新能力：通过探究外界条件(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并设计实验验证。
（4）科学态度与社会责任：能针对具体反应选择合适的条件,能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
2、对点命题分析
本讲内容是高考的重点内容，通常与理论综合题结合，以填空题的形式考查化学反应速率和化学平衡的简单计算，结合图表、图像、实验等探究化学反应速率和化学平衡的影响因素及实验设计能力。难度一般中档偏上，在填空题中的情境多侧重与生产实际的联系。预计今后，可能通过表格、图象、数据的分析，进行化学反应速率计算的考查，以选择题、填空题、图象或图表题形式考查化学反应速率和化学平衡的影响因素，考查平衡常数的表达式的书写及有关计算；还结合外界条件对化学平衡的影响，考查化学平衡常数的影响因素及应用。
核心考点一 化学反应速率及其影响因素
1．对化学反应速率计算公式的剖析
v(B)＝eq \f(Δc(B),Δt)＝eq \f(\f(Δn(B),V),Δt)
(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。
(2)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率，且计算时取正值。
(3)同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。同一化学反应中用不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比。
(4)对于可逆反应，反应进行的净速率是正、逆反应速率之差，当达到平衡时，净速率为零。
2．影响反应速率的因素
(1)内因
反应物本身的性质是主要因素，如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为v(Mg)>v(Al)。
(2)外因(只改变一个条件，其他条件不变)
3．理论解释——有效碰撞理论
(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
(2)活化能：如图
图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，E2为逆反应的活化能，反应热为E1－E2。
(3)有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。
4．分析有气体参与的化学反应的反应速率
(1)恒温时，压缩体积eq \(――→,\s\up15(引起))压强增大―→气体反应物浓度增大eq \(――→,\s\up15(引起))反应速率增大。
(2)恒温恒容时
①充入气体反应物eq \(――→,\s\up15(引起))气体反应物浓度增大(压强也增大)eq \(――→,\s\up15(引起))反应速率增大。
②充入“惰性”气体eq \(――→,\s\up15(引起))总压强增大―→气体反应物浓度未改变eq \(――→,\s\up15(引起))反应速率不变。
(3)恒温恒压时，充入“惰性”气体eq \(――→,\s\up15(引起))体积增大eq \(――→,\s\up15(引起))气体反应物浓度减小eq \(――→,\s\up15(引起))反
应速率减小。
5．外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。
(1)当增大反应物浓度时，v(正)瞬间增大，随后逐渐减小；v(逆)瞬间不变，随后逐渐增大；直至v(正)和v(逆)相等时达到平衡。
(2)增大压强，气体分子数减小方向的反应速率变化程度大。
(3)对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率。
(4)升高温度，v(正)和v(逆)都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大。
(5)使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。
6.化学反应速率计算的常见错误
(1)不注意容器的容积。
(2)漏写单位或单位写错。
(3)忽略有效数字。
7.比较化学反应速率大小的注意事项
(1)看单位是否统一,若不统一,要换算成相同单位。
(2)比较不同时间段内的化学反应速率大小时,可先换算成用同一物质表示的反应速率,再比较数值的大小。
(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值。例如,对于一般反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),比较不同时间段内v(A)a与v(B)b的大小,若v(A)a>v(B)b,则用A表示的反应速率比用B表示的大。要注意反应速率的单位要一致。
8．化学反应速率常数拓展
对于一个基元反应：αA＋βD===γG＋hH
其化学反应速率常数数学表达式为：v＝kcα(A)cβ(D)
上式中的k称为反应速率常数又称速率常数。
k的物理意义：在一定的条件下(温度、催化剂)，反应物浓度为1 ml·L－1时的反应速率。k与反应物浓度无关。
(1)反应不同，k值不同。
(2)同一反应，温度不同k值不同。
(3)同一反应，温度一定时，有无催化剂k也是不同的。
不同反应有不同的速率常数，速率常数与反应温度、反应介质(溶剂)、催化剂等有关，甚至会随反应器的形状、性质而异。与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。
核心考点二 化学平衡状态与化学反应进行的方向
1．化学平衡状态判断的“两类标志”及“一角度”
判断化学反应是否达到化学平衡状态，关键是看给定条件下能否推出“变量”达到“不变”。常用到的判断标志有：
(1)绝对标志
(2)相对标志
①有气体参加的反应，气体的总压强、总体积、总物质的量不变时，对于反应前后气体分子数不变的反应来说，不一定达到平衡；对于反应前后气体分子数不相等的反应来说，达到平衡；
②气体的密度(eq \f(气体的总质量,气体的总体积))、气体的平均相对分子质量(eq \f(气体的总质量,气体的总物质的量))不变时，要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况，判断是否平衡；
③如果平衡体系中的物质有颜色，则平衡体系的颜色不变时，达到平衡。
(3)一角度
从微观的角度分析，如反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列各项均可说明该反应达到了平衡状态：
2．化学平衡移动判断的方法和规律
(1)通过比较化学平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。
①外界条件改变对化学平衡的影响
a．若外界条件改变，引起v正>v逆，则化学平衡向正反应方向(或向右)移动；
b．若外界条件改变，引起v正c．若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v′正和v′逆仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。
②常见外界条件的变化对正、逆反应速率的影响规律
a．增大反应物浓度的瞬间，v正变大，v逆不变；减小反应物浓度的瞬间，v正变小，v逆不变；增大生成物浓度的瞬间，v正不变，v逆变大；减小生成物浓度的瞬间，v正不变，v逆变小；
b．压强的变化对气体分子数较大的一边反应速率影响较大；
c．温度的变化对吸热反应速率影响较大；
d．催化剂对正、逆反应速率影响相同。
(2)通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。
①若Q>K，平衡逆向移动；
②若Q＝K，平衡不移动；
③若Q(3)外界条件对平衡移动影响的规律——勒夏特列原理
①温度的影响：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动；
②浓度的影响：增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动；
③压强的影响：增大压强会使平衡向着气体体积减小的方向移动；减小压强会使平衡向着气体体积增大的方向移动。
3.化学反应方向
(1)判据
(2)一般规律：
①ΔH<0，ΔS>0的反应任何温度下都能自发进行；
②ΔH>0，ΔS<0的反应任何温度下都不能自发进行；
③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，温度对反应的方向起决定性作用。当ΔH<0，ΔS<0时低温下反应能自发进行；当ΔH>0，ΔS>0时，高温下反应能自发进行。
说明：对于一个特定的气相反应，熵变的大小取决于反应前后的气体物质的化学计量数大小。
核心考点三 化学平衡常数及其影响因素和相关计算
1．化学平衡常数的全面突破
(1)化学平衡常数的意义
①化学平衡常数可表示反应进行的程度。K越大，反应进行的程度越大，K>105时，可以认为该反应已经进行完全。虽然转化率也能表示反应进行的程度，但转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。
②K的大小只与温度有关，与反应物或生成物的起始浓度的大小无关。
(2)化学平衡常数的两个应用
①判断反应进行的方向
若任意状态下的生成物与反应物的浓度幂之积的比值为Qc，则Qc>K，反应向逆反应方向进行；
Qc＝K，反应处于平衡状态；
Qc②判断反应的热效应
若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；
若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。
(3)在使用化学平衡常数时应注意
①不要把反应体系中固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式中，但非水溶液中，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。
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。因此书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则就没有意义。
2．等效平衡思想是解决化学平衡类试题最常用的思维方法
(1)恒温、恒容条件下的等效平衡
对反应前后气体分子数改变的可逆反应，改变起始加入量时，“一边倒”(即通过可逆反应的化学计量数比换算成方程式同一半边的物质的物质的量)后与原起始加入量相同，则为等效平衡，平衡时各物质的百分含量相同。
对反应前后气体分子数不变的可逆反应，改变起始加入量时，“一边倒”后，投料时各物质的物质的量之比与原起始加入量的比值相同，则为等效平衡，平衡时各物质百分含量相同。
(2)恒温、恒压条件下的等效平衡
如果反应在恒温、恒压下进行，改变起始加入量时，只要通过可逆反应的化学计量数比换算成反应物(或生成物)，各物质的物质的量之比与原起始加入量的比值相同，则为等效平衡，平衡时各物质的百分含量相同。
3、有关化学平衡的计算——三段式计算模式
1)分析三个量：起始量、变化量、平衡量。
2)明确三个关系
(1)对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。
(2)对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。
(3)各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
3)计算方法：三段式法
化学平衡计算模式：对以下反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a ml/L、b ml/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx ml/L。
mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)
起始量(ml/L) a b 0 0
变化量(ml/L) mx nx px qx
平衡量(ml/L) a－mx b－nx px qx
(1)平衡常数：K＝eq \f((px)p·(qx)q,(a－mx)m·(b－nx)n)。
(2)转化率＝eq \f(某反应物转化的量,某反应物起始的量)×100%，如α(A)平＝eq \f(mx,a)×100%。
(3)百分含量：φ(A)＝eq \f(a－mx,(a－mx)＋(b－nx)＋px＋qx)×100%。
(4)平衡前后的压强之比：
eq \f(p平,p始)＝eq \f((a－mx)＋(b－nx)＋px＋qx,a＋b)。
(5)平均摩尔质量：M＝eq \f(a·M(A)＋b·M(B),(a－mx)＋(b－nx)＋px＋qx) g/ml。
名师助学：有关化学平衡计算的注意事项
(1)注意反应物和生成物的浓度关系
反应物：c(平)＝c(始)－c(变)；
生成物：c(平)＝c(始)＋c(变)。
(2)利用ρ混＝eq \f(m总,V)和Mr＝eq \f(m总,n总)计算时要注意m总应为气体的总质量，V应为反应容器的体积，n总应为气体的总物质的量。
(3)起始浓度、平衡浓度不一定符合化学计量数之比，但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比，这是计算的关键。
(4)凡是气体的压强变化、密度变化均必须转化为物质的量的变化或气体的体积变化才能进行相关计算。
4）计算Kp的思路和方法
计算平衡常Kp的思路和方法与计算浓度平衡常数K完全相同，关键是由平衡时气体的总物质的量和各气体的物质的量确定各气体的物质的量分数，再由总压强和物质的量分数确定各气体的分压，最后由分压计算Kp。计算压强平衡常数Kp 的有效方法仍是列“三段式”和“分三步”。
列“三段式”——列出起饴量、转化量、平衡量，一般应列物质的量。
“分三步”———第一步，得出各物质的平衡量；第二步，计算各气体的体积分数（物质的量分数）和分压；第三步，代入Kp的表达式中进行计算。
注：（1）计算中常需运用阿伏加德罗定律的推论——恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比：p始：p平=n始：n平（比如平衡时比起始时压强增大了20%，则平衡时气体总物质的量变为起始时的1.2倍）；恒温恒压条件下，体积比等于物质的量之比：V始：V平=n始：n平；恒温恒压条件下，密案度比等于体积的反比、物质的量的反比：ρ始：ρ平=n平：n始（比如，平衡时气体密度变为起始时的56则平衡时混合气体的平均摩尔质量是起始时混合气体的物质的量是起始时混合气体的65。
（2）混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和。
核心考点四 化学反应速率及化学平衡图象
1、速率、平衡图象种类
1）常见基本图像[以反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例,已知该反应ΔH>0,m+n>p+q]
(1)速率曲线图:
(2)转化率曲线图:
2）几种特殊的图像
(1)对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如下图甲、乙,M点之前,表示从反应物开始,v(正)>v(逆);M点为达到平衡;M点之后为平衡受温度的影响情况,即升温时A的百分含量增加、C的百分含量减少,平衡左移,故正反应的ΔH<0。
(2)对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如上图丙,l曲线上所有的点都是平衡点。l曲线的左上方(E点)A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量,所以E点时v(正)>v(逆);则l曲线的右下方(F点)v(正)2、速率、平衡图像题的分析方法
(1)认清坐标系，弄清纵、横坐标所代表的意义，并与有关原理相结合。
(2)看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点。
(3)看清曲线的变化趋势，注意渐变和突变，分清正、逆反应曲线，从而判断反应特点。
(4)注意终点。例如，在浓度—时间图像上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。
(5)图像中先拐先平数值大。例如，在转化率—时间图像上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该曲线对应的温度高、浓度大或压强大。
(6)定一议二原则。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。
考点1、考查化学反应速率及其影响因素和相关计算
【高考解密】本考点在高考中主要通过表格、图象、数据的分析，进行化学反应速率计算的考查，以选择题、填空题、图象或图表题形式考查化学反应速率的影响因素。高考中也常运用控制变量法进行化学反应速率的影响因素的考查，试题难度一般中档偏上，在填空题中的情境多侧重与生产实际联系的考查。
例1．（2022·浙江·模拟预测）一定温度下，利用测压法在刚性反应器中研究固体催化剂作用下的A的分解反应：。体系的总压强p随时间t的变化如表所示：
下列说法正确的是
A．100～250min，消耗A的平均速率为
B．推测a一定为22.9
C．适当升高体系温度，改用表面积更大的催化剂可加快反应速率
D．其他条件不变，改用容积更小的刚性反应器，反应速率增大
【解析】A．本题考查化学平衡与化学速率。由反应方程式可知反应前后A的消耗量是气体的变化量的，故，消耗A的平均速率为，A错误；B．可能在580min或者580～900min之间的某时刻已经达到平衡，故a应小于等于22.9，B错误；C．适当升高体系温度，改用表面积更大的催化剂可加快化学反应速率，C正确；D．由表中数据可知随着体系压强的增大，反应速率没有发生变化，故该反应的反应速率不受体系压强大小的影响，D错误； 故选D。
【答案】C
【名师点睛】本题考查影响化学反应速率的因素，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意影响反应速率的因素及实验中控制变量的方法测定反应速率，题目难度不大。
【变式训练1】（考查化学反应速率的相关计算）(2022·山东省高三第三次联考)在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(s)+2B(g)3C(g)+nD(g)，开始时A为4ml，B为6ml；5min末时测得C的物质的量为3ml，用D表示的化学反应速率v(D)为0.1 ml/(L·min)。下列说法错误的是( )
A．前5min内用A表示的化学反应速率v(A)为0.1ml/(L·min)
B．化学方程式中n值为1
C．反应达到平衡时3v正(B)=2v逆(C)
D．此反应在两种不同情况下的速率分别表示为：①v(B)=6 ml/(L·min)，②v(D)=4.5 ml/(L·min)，其中反应速率快的是②
【解析】A项，A 为固体，不能用浓度变化表示化学反应速率，A错误；B项，

n(C) : n(D)=3: 1，为方程式化学计量系数比，B正确；C项，平衡时正反应速率等于逆反应速率，不同物质表示速率等于计量数之比，C正确；D项，当v(D)=4.5 ml/(L·min)，若用B的浓度变化表示应为v(B)=4.5× 2=9 ml/(L ·min)，D正确；故选A。
【答案】A
【变式训练2】（考查化学反应速率的大小比较）（2022春·黑龙江牡丹江·高三牡丹江市第三高级中学校考阶段练习）在中，表示该反应最快的是
A．B．
C．D．
【解析】同一化学反应，用不同物质表示的速率比等于系数比。A．； B．；C．；D．，表示该反应最快的是，故选C。
【答案】C
【变式训练3】（考查外界条件对化学反应速率的影响）（2022·上海金山·统考一模）实验室用盐酸和二氧化锰制备，有关说法正确的是
A．增大盐酸的浓度能加快反应速率B．用稀盐酸则反应速率较慢
C．增加的用量可显著加快反应速率D．升高温度则减慢反应速率
【解析】A．浓度越大则反应速率越快，增大盐酸的浓度能加快反应速率，A正确；B．稀盐酸和二氧化锰不反应，B错误；C．二氧化锰固体，增加的用量不会显著加快反应速率，C错误；D．升高温度会加快反应速率，D错误。故选A。
【答案】A
【变式训练4】（考查控制变量法探究影响化学反应速率的因素）（2021·河北石家庄·石家庄市第二十七中学校考一模）碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用淀粉溶液等式剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：(慢)
结合表中数据判断下列说法错误的是
A．
B．实验Ⅰ中，用表示的反应速率为
C．反应液初始浓度越大，反应时间越短，平均反应速率越大
D．为确保能观察到蓝色，需满足的关系为
【解析】A．为了控制溶液总体积不变，故a=b=5，A项正确；B．由v=，，，则，B项错误；C．对比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知反应物初始浓度越大，反应时间越短，平均速率越大，C项正确；D．由反应，是慢反应，而为快反应，为能看到蓝色，应更多，则，D项正确；答案选B。
【答案】B
【变式训练5】（考查化学反应速率方程）(2022·河南省部分重点高中高三适应性检测)一氧化氮的氢化还原反应为2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) △H，其正反应速率方程为，T℃时，实验得到的一组数据如下表所示：
下列说法正确的是( )
A．正反应一定为吸热反应 B．，
C．k的数值为 D．升高温度，k的值减小
【解析】正反应属于系数减小的熵减反应，故只有正反应为放热反应时该反应才能自发进行，A项错误；对比Ⅰ、Ⅱ数据可知a=2，对比Ⅰ、Ⅲ数据可知b=1，B项错误；将Ⅰ组数据代入速率方程可求得，C项正确；温度升高，速率常数增大，D项错误；故选C。
【答案】C
考点2、考查化学平衡及其影响因素和相关计算
【高考解密】本考点在高考中为高考的常考内容之一，主要考查化学平衡状态的判断，化学平衡移动中相关量变化分析及相关计算，以图像形式综合考查化学反应速率与化学平衡移动的关系，结合工农业生产、环保等社会热点问题考查化学平衡理论的应用及相关计算。
例2．（2022·上海·一模）温度为时，在三个容积均为的恒容密闭容器中仅发生反应：正反应吸热。实验测得：、为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是
①达平衡时，容器与容器中的总压强之比为
②达平衡时，容器中比容器中的大
③达平衡时，容器中的体积分数小于
④当温度改变为时，若，则
A．①②B．①③C．②③D．③④
【解析】，可以求出平衡常数K==0.8，平衡时气体的总物质的量为0.8ml，其中NO占0.4ml，所以NO的体积分数为50%，=1。在平衡状态下，v正=v(NO2)消耗=v逆=v(NO)消耗，所以k正·c2(NO2)=k逆·c2(NO)·c(O2)，进一步求出=K=0.8；
①由表中数据可知，容器II起始时Q≈0.56＜K，反应正向进行，气体物质的量增大、容器II在平衡时气体的总物质的量一定大于1ml，两容器的物质的量之比=压强之比，比值一定小于0.8∶1=4∶5，①错误；
②结合A选项可知容器I中平衡时，容器Ⅱ中反应为：， 假设容器II中 =1， ，解之得x=，求出此时的浓度商Qc=，所以容器II达平衡时，一定小于1，②错误；③容器III：，在某时刻，若NO的体积分数为50%，由0.5-2x=2x+0.35-x，解之得，x=0.05，求出此时浓度商Qc=＞K，说明此时反应未处于平衡，超逆反应方向移动，则达平衡时，容器中的体积分数小于，③正确；④温度为T2时，，说明平衡右移，因为正反应是吸热反应，升高温度后化学平衡常数变大，所以T2＞T1，④正确；综上，③④正确，答案选D。
【答案】D
【名师点睛】本题考查化学平衡的计算，解题关键：正确构建等效平衡，注意熟练掌握化学平衡及其影响，易错点为将容器I和容器II对比。
【变式训练1】（考查化学平衡状态的判断）（2022·上海闵行·统考模拟预测）某温度下，恒容密闭容器中反应：H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)+Q(Q＜0)。已知H2(g)和CO2(g)初始浓度均为0.1ml·L-1，平衡时测得H2浓度为0.04ml·L-1，下列说法错误的是
A．该反应的体系压强始终保持不变
B．v(CO2)保持不变可作为该可逆反应达到平衡状态的标志
C．若平衡时移走CO2，则平衡向逆反应方向移动，逆反应速率减慢
D．若H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)初始浓度均为0.1ml·L-1，则反应逆向进行
【答案】D
【解析】A．反应为气体分子数不变的反应，反应的体系压强始终保持不变，A正确；B．v(CO2)保持不变，说明平衡不再移动，可作为该可逆反应达到平衡状态的标志，B正确；C．若平衡时移走CO2，则平衡向逆反应方向移动，物质浓度减小，逆反应速率减慢，C正确；D．
则K=，若H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)初始浓度均为0.1ml·L-1，则Q=1【答案】D
【变式训练2】（考查影响化学平衡移动因素）（2022·浙江·模拟预测）水溶液中存在电离平衡：，。下列说法正确的是
A．若向溶液中加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度增大
B．若向溶液中滴加少量新制氯水，平衡向左移动，溶液pH减小
C．若向溶液中通入过量气体，平衡向左移动，溶液pH增大
D．若向溶液中加入少量硫酸铜固体(忽略溶液体积变化)，溶液中所有离子浓度都减小
【解析】A．加水稀释，促进电离，但氢离子浓度减小，A错误；B．滴加少量新制氯水，发生反应，减小，生成强电解质HCl，平衡向左移动，溶液酸性增强，pH减小，B正确；C．通入二氧化硫发生反应，过量时将完全消耗且溶液中存在，亚硫酸的酸性比强，但的通入量未知，过量的产生的未知，故不能确定溶液pH变化情况，C错误；D．加入固体，发生反应，溶液中增大，D错误;故选B。
【答案】B
【变式训练3】（考查影响化学平衡的简单计算）（2022·湖南长沙·校联考模拟预测）甲酸(HCOOH）具有液氢储存材料和清洁制氢的巨大潜力，产生氢气的反应为：，在T℃时，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入一定量的，反应相同时间，测得各容器中甲酸的转化率与容器体积的关系如图所示，其中m、n点反应达平衡。下列说法正确的是
A．m、p两点中，甲酸的浓度：
B．
C．n点时再充入一定量，达平衡时甲酸的转化率升高
D．p点时的体积分数约为
【解析】A．m、p两点甲酸的转化率相等，p点容器体积更大，所以甲酸浓度：，故A正确；B．在T℃时，假设充入的物质的量为1ml，m点甲酸的转化率为40%，n点甲酸的转化率为80%，由于温度一样，所以平衡常数K相等，则存在K=，，故B错误；C．n点反应达平衡，再充入一定量，平衡正向移动，但是甲酸的转化率降低，故C错误；D．在T℃时，假设充入的物质的量为1ml，m点反应达平衡，甲酸的转化率为40%，则平衡时的体积分数为，p点体积大于m点，平衡正向移动，还未达到平衡，此时的体积分数应该大于，故D错误；故选A。
【答案】A
考点3、考查化学平衡常数及有关计算
【高考解密】化学平衡常数是高考常考内容，常常与化学理论、化工生产、元素化合物知识相结合进行考查，考查平衡常数的表达式的书写及有关计算；还结合外界条件对化学平衡的影响考查化学平衡常数的影响因素及应用。
例3．（2022·浙江宁波·镇海中学校考模拟预测）T℃时，向容积为的刚性容器中充入和一定量的发生反应：，达到平衡时，的分压(分压=总压×物质的量分数)与起始的关系如图所示。已知：初始加入时，容器内气体的总压强为。下列说法正确的是
A．时反应到达c点，
B．随增大，的百分含量不断增大
C．b点时反应的平衡常数
D．c点时，再加入和，使二者分压均增大，平衡正向移动
【解析】根据c点的三段式分析：
则平衡时容器气体的压强为：p(平衡)=×1.2pkPa，故有：p(HCHO)=×p(平衡)= ××1.2pkPa═0.2pkPa，解得：x=0.5ml，故p(平衡)=pkPa。
A．起始时容器内气体总压强为1.2pkPa，若5min时反应到达c点，由分析可知，则υ(H2)==0.1ml/(L•min)，A错误；B．随增大， 平衡正向移动，CO2的转化率增大，若H2的物质的量无限制增大，则HCHO的百分含量肯定减小，即HCHO的百分含量不是不断增大，B错误；C．温度不变，化学平衡常数不变，故b点时反应的化学平衡常数与c点对应的平衡常数相等，由分析可知，c点平衡下，p(CO2)=×pkPa=0.2pkPa，同理：p(H2)=0.4pkPa，p(HCHO)=p(H2O)=0.2pkPa，故Kp==(kPa)-1=p(kPa-1)=1.25p(kPa-1)，C正确；D．c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.2pkPa，则此时Qp═==p=Kp，平衡不移动，D错误；故选：C。
【答案】C
【技巧点拨】“三段式法”解答化学平衡计算题的步骤
(1)写出涉及的可逆反应的化学方程式。
(2)找出起始量、转化量和平衡量中哪些是已知量，哪些是未知量，按“三段式”列出。
(3)根据问题建立相应的关系式进行计算。
【变式训练1】（考查化学平衡常数的表达式的书写）(2022·辽宁省葫芦岛市协作校高三第二次联考)在某一密闭容器中，下列关于可逆反应2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(1)的平衡常数表达式书写正确的是( )
A．K=B．K=
C．K=D．K=
【解析】化学平衡常数是生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值，当反应中有固体物质或液体物质参加时，分子间的碰撞只能在固体或液体表面进行，固体或液体的物质的量浓度对反应速率和平衡没有影响，因此，固体或液体的“浓度”作为常数，在平衡常数表达式中，不必写出，所以化学方程式2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(1) 的平衡常数表达式为K=，故选C。
【答案】C
【变式训练2】（考查化学平衡常数的应用）（2022·浙江·模拟预测）在低于100℃时，在活性炭催化作用下，在1.0L密闭容器中自发进行反应：。反应过程中的有关数据如表：
下列说法正确的是A．该反应在高温下自发进行
B．10min内，用表示的化学反应速率约为
C．保持其他条件不变，变为绝热容器，平衡时气体总物质的量大于2.4ml
D．若保持温度不变，在第15min向容器中加入三种物质各0.4ml，则平衡逆向移动
【解析】A．反应是一个熵减的反应，低于100℃时反应能自发进行，说明正反应为放热反应，，当时，反应能自发进行，高温下熵减的反应可能为非自发反应，A错误；B．根据反应速率之比等于化学计量数之比，则，根据表中数据可知，0～10min内用CO表示的化学反应速率为，换算后可知速率约为，则，B错误：
C．由表中第10min与15min数据可知，10min时反应已经达到平衡，根据反应方程式，此时体系内、、，平衡时气体总物质的量为2.4ml，如果变为绝热容器，由于该反应，随反应的进行，容器内温度升高，平衡逆向移动，故重新达到平衡时气体总物质的量大于2.4ml，C正确；D．若保持温度不变，由表中数据可知，平衡时、、，则平衡常数，在第15min向体系中加入三种物质各0.4ml，则，平衡正向移动，D错误；故选C。
【答案】C
【变式训练3】（考查化学平衡常数的计算）（2022·全国·校联考模拟预测）某温度下，将2ml和2ml充入密闭的刚性容器中发生反应，该反应的v-t图象如图所示，时刻测定容器内HI的物质的量为1ml，时刻保持等温等容，抽走0.5ml HI。下列有关叙述正确的是
A．该温度下的平衡常数
B．反应过程中，可以利用气体的总压强保持不变来判断是否达到平衡
C．时刻，抽取HI的瞬间，v′(逆)在图象上的变化应该是c点
D．时刻，抽取HI后达到平衡后的百分含量减少
【解析】A． 时刻测定容器内HI的物质的量为1ml，根据反应方程式的系数可知，和各剩下1.5ml，该反应前后气体物质的系数之和不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，故该温度下的平衡常数，故A错误；B． 该反应前后气体总物质的量不变，恒温恒容下，气体的总压强始终不变，故反应过程中，不能利用气体的总压强保持不变来判断是否达到平衡，故B错误；C． 时刻，抽取HI的瞬间，生成物的浓度瞬间减小，则v′(逆)瞬间减小，则在图象上的变化应该是c点，故C正确；D． 时刻，抽取HI后的百分含量增大，平衡正向移动，根据勒夏特列原理可知，达到平衡后的百分含量还是增大，故D错误；故选C。
【答案】C
考点4、考查图像、图表题的信息提取与应用
【高考解密】化学反应速率和化学平衡是中学化学的重要基础理论，在每年高考试题中出现的频率也可说是100%。主要考查：①化学平衡状态的判断；②勒夏特列原理及应用，③等效平衡的应用；④有关化学平衡的计算，近年来通过图象来考查化学平衡的有关知识逐渐增多，考查学生将化学图表，按题设情境抽象归纳、逻辑地统摄成规律，并能运用此规律，进行推理（收敛和发散）的创造能力。
例4．（2022·上海金山·统考一模）利用合成气(CO和)在催化剂作用下合成甲醇：(Q>0)，反应体系中CO的平衡转化率α(CO)与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是
A．升高温度，平衡常数减小
B．
C．在不同温度、压强下进行该反应，α(CO)不可能相等
D．若，则合成气中
【解析】反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小；反应为气体分子数减小的反应，相同条件下，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，故；
A．由分析可知，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，A正确； B．由分析可知，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，故，B正确；C．温度、压强均会改变平衡移动，由图可知，不同温度、压强下进行该反应，α(CO)可能相等，C错误；D．若，则反应中投料比等于反应的系数比，故合成气中，D正确；故选C。
【答案】C
【名师点睛】解答化学速率与平衡图像题时，可采取“先拐先平数值大”原则对反应速率进行初步分析。再进一步判断过程的变化趋势。具体方法可总结为：
（1）看坐标系，确定纵、横坐标所代表的具体含义；
（2）分析反应的特征，搞清正反应方向是吸热还是放热；气体体积增大、减小还是不变；有无固体或纯液体参加或生成等；
（3）分析自变量和因变量，弄明白始末状态，结合勒夏特列原理进行分析；
（4）看清起点、拐点和终点，分清极值和斜率的一对一，把握曲线变化规律，得出结论。
【变式训练1】（考查化学反应速率图象分析）（2022·浙江舟山·舟山中学校考模拟预测）半衰期为反应物消耗一半所需的时间，某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化剂作用下发生聚合反应生成聚降冰片烯，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图所示，下列说法正确的是
A．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大
B．条件②，0～125min，降冰片烯反应的平均速率为
C．其他条件相同时，若将钛杂环丁烷催化剂制成蜂窝形状可提高该反应的平衡转化率
D．其他条件相同时，将条件①中降冰片烯起始浓度增加为，则半衰期为250min
【解析】A．根据①和③的曲线变化可知，降冰片烯的反应速率相等，则降冰片烯浓度与反应速率没有关系，A错误；B．0-125min，降冰片烯的浓度变化量为3ml/L，则平均反应速率为，B错误；C．催化剂只能改变反应速率，不能改变反应的平衡转化率，C错误；D．条件①中反应速率为，且根据A中分析可知，降冰片烯浓度对反应速率没有影响，则将条件①的降冰片烯起始浓度增加为6ml/L，其浓度降为3ml/L需要250min，半衰期为250min，D正确；故答案选D。
【答案】D
【变式训练2】（考查化学平衡图象分析）（2022·浙江·模拟预测）减少碳排放、控制温室气体排放的增长已经成为可能。一种由二氧化碳和氢气合成乙醇的反应为。选择合适的催化剂，相同时间内可以得出温度对合成乙醇的影响情况如图所示(乙醇选择性)。下列说法正确的是
A．该反应的
B．增大压强和升高温度都能提高的平衡转化率
C．温度为时，乙醇的产率为57.4%
D．温度下，随温度升高，乙醇的产率降低
【解析】A．根据图像，后随着温度的升高，乙醇的选择性和转化率均减小，说明升高温度，反应平衡逆向移动，即正反应放热，所以该反应的，A错误；B．该反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，的平衡转化率增大，该反应的，随着温度升高，平衡逆向移动，的平衡转化率降低，B错误；C．由图像可知，温度为时，乙醇的产率=乙醇选择性转化率，C正确；D．温度下，随温度升高，乙醇的选择性变大，二氧化碳的转化率下降，转化率的变化程度未知，无法确定乙醇产率的变化情况，D错误。
故选C。
【答案】C
【变式训练3】（综合考查化学反应速率和化学平衡图象分析）（2022·上海嘉定·统考一模）T℃时在2 L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积分数与时间的关系如图2所示。则下列结论正确的是
A．反应进行的前3 min内，用X表示的反应速率v(X)=0.3 ml/(L·min)
B．容器中发生的反应可表示为3X(g)＋Y(g)2Z(g)
C．保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数K减小
D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是增大压强
【解析】A．根据图1所示可知反应进行的前3 min内，X的浓度减小了△c(X)=2.0 ml/L-1.4 ml/L=0.6 ml/L，则用X表示的化学反应速率v(X)=，A错误；B．根据图示可知：在反应过程中X、Y浓度减小，Z浓度增加，反应进行到3 min时三种物质都存在，且它们的浓度不再发生变化，说明该反应是可逆反应，其中X、Y是反应物，Z是生成物，在前3 min内X、Y、Z三种物质的浓度变化分别是0.6 ml/L、0.2 ml/L、0.4 ml/L，三种物质的变化变化的比为3：1：2，故反应方程式可表示为3X(g)+Y(g)2Z(g)，B正确；C．在其它条件不变时，温度升高，化学反应速率加快，达到平衡所需时间缩短。根据图2可知温度：T2＞T1。升高温度，Y的体积分数减少，说明升高温度，化学平衡正向移动，导致反应的化学平衡常数K增大，C错误；D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，反应达到平衡所需时间缩短，但各种物质的含量不变，说明化学平衡不移动。由于反应3X(g)+Y(g)2Z(g)是反应前后气体体积改变的反应，则改变的条件应该是使用了催化剂，而不可能是增大体系的压强，D错误；故合理选项是B。
【答案】B
时间段/
产物Z的平均生成速率/
0～2
0.20
0～4
0.15
0～6
0.10
t/'min
0
100
150
250
420
540
580
900
p/kPa
12.1
13.3
13.9
15.l
17.14
18.58
19.06
a
实验编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
试剂用量/
10.0
5.0
2.5
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
5.0
2.5
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
淀粉溶液
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
蒸馏水
0.0
a
7.5
b
7.5
显色时间
35
21
123
56
107
实验组别
NO起始浓度/ ml·L－1
起始浓度/ ml·L－1
起始时的正反应速率/ ml·L－1·s-1
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
容器编号
物质的起始浓度
物质的平衡浓度
0
5
10
15
2
0.6
0.6
1.8
0.4
0
0.6