考向分析
近年来考察的热点：化学反应速率和平衡的计算；影响化学反应速率和平衡的因素；化学平衡常数的计算及影响因素。近年来，计算化学平衡常数变得更加困难。
热点例析
热点一、外界条件对化学反应速率及化学平衡的影响
[例1]水蒸气通过炽热的碳可以产生水煤气。反应的热化学方程式为：C(S)H2O(G)Co(G)H2(G)h=131.5 kJmol-1。
(1)在下列措施中，_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _是指
A.容器的体积不变，水蒸气的量增加。
B.减少容器的体积，增加压力。
c .扩大容器的容积，降低压力
D.其他条件不变，温度升高。
E.以恒定压力充入氦气。
F.及时排除容器内的水煤气。
G.添加催化剂
H.采取措施增加化学平衡常数k。
(2)改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列说法正确的是_ _ _ _ _ _(填字母数)。
a. co的质量分数必须增加。
B.b.CO的产量必须增加。
C.反应物的转化率必须增加。
D.反应物的浓度必须降低。
E.一氧化碳生成的速率必须大于H2O生成的速率。
F.阳性反应率必须增加。
G.逆反应速率必须降低。
H.可以增加碳的质量，使平衡向正反应方向移动。
I. c (H2O)/c(一氧化碳)的值必须降低。
J.化学平衡常数k必须增加
答案：(1)a、c、d、e、f、h (2)b、e
解析：(1)根据转化率= 100%，A、C、D、F都能使天平右移，碳转化物质的量增加，符合；b将天平向左移动，碳转化物质的量减少，不一致；e相当于减压，使平衡右移，碳转化物的量增加，符合要求；g平衡不动，不符合；h的化学平衡常数k只随温度的变化而变化，所以采取的措施一定是提高温度，符合要求。(2)加入水蒸气时，平衡右移，水的转化率降低，水蒸气的浓度增加，化学平衡常数不变，所以C、D、J都错了；co的质量分数=，降低CO的浓度，将天平右移，CO的质量和气体总质量都减小，但CO的质量减小得多，所以a是错的；随着水蒸气的加入，平衡向右移动，c(H2O)和c(CO)都增加，但c(H2O)增加得多，I是错的；向右移位的均衡产品产量必然增加，B是正确的；在平衡中向正反应方向移动，所以V(正)>v(逆)，而E是正确的；如果压强减小，平衡会向正反应方向移动，但正负反应速率都减小，F是错的；增加温度平衡向正方向移动，正负反应速率增加，所以G是错的；从碳是固体这一事实可以知道误差。
1.注意点 .把影响化学反应速率的因素常与影响化学平衡运动的因素结合起来进行考查。学生在做习题时必须注意排除化学平衡运动的干扰，如：
(1)温度：
因为任何反应都伴随着热效应，只要温度变化，平衡必然移动。
当温度升高时，V(正)和V(负)都会增大，吸热反应方向的次数大于放热反应方向的次数，会使平衡向吸热反应方向移动。不能错，正反应率增加，逆反应率减少。类似地，降低温度平衡向放热反应方向移动，但是V(正)和V(负)都降低。
(2)催化剂：
催化剂只能以相同的量改变正向和反向反应速率，并改变所需的时间
加压(减少容器的容积)对于气体参与并生成的反应，气体浓度增加，V(正)和V(负)都增加。气体体积之和大的一侧增加的次数大于气体体积之和小的一侧，天平向气体体积减少的方向移动。同样，增大体积，减小压力，V(正)和V(负)都减小。
等容反应加压只能改变正、逆反应速率相同的量，改变达到平衡所需的时间，不影响化学平衡。
无气体反应。
，压强变化对反应速率及平衡均无影响。2．注意压强的变化一定要归结到浓度的变化。
(1)如果压强改变但浓度不变，化学反应速率及平衡也不变化，如恒容时：充入惰性气体容器内气体总压增大，但反应物浓度不变，反应速率不变，化学平衡不移动。
(2)如果压强不变，但浓度变化，那么化学反应速率及平衡也相应发生变化，如恒压时，充入惰性气体容器容积增大气体反应物浓度减少反应速率减小，平衡向气体体积增大的方向移动(反应前后气体体积不变的反应除外)。
3．注意平衡移动的方向与转化率、浓度、体积分数等之间的关系。
如恒温恒容条件下向N2＋3H2
2NH3中充入N2，平衡右移N2的转化率降低，H2的转化率增大，NH3的体积分数减小，N2的浓度增大。
热点二、化学平衡的建立及平衡常数
【例2】(2012北京东城期末，20)一定条件下，体积为1 L的密闭容器中发生如下反应：
SiF4(g)＋2H2O(g) SiO2(s)＋4HF(g) ΔH＝＋148.9 kJmol－1
(1)下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是________(填序号)。
a．v(SiF4)消耗＝4v(HF)生成
b．容器内气体压强不再变化
c．容器内气体的总质量不再变化
d．HF体积分数不再变化
(2)反应过程中测定的部分数据如下表(表中t2＞t1)：
通过a或b的值及化学平衡原理说明t1时反应是否达到化学平衡状态：____________________________。
(3)若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反应________(填序号)。
a．一定向正反应方向移动
b．一定向逆反应方向移动
c．一定是减小压强造成的
d．一定是升高温度造成的
e．SiF4的平衡转化率一定增大
(4)反应进行2 min时，容器内气体的密度减小了0.03 gL－1，则这2 min内该反应的反应速率v(HF)＝______ mol(Lmin)－1。
答案：(1)bcd
(2)通过计算a＝1.60(或b＝0.80)，说明在一定条件下，t1→t2时各组分浓度(或物质的量)均已不再发生改变，所以t1时反应已经达到化学平衡状态
(3)ade (4)0.001
解析：(1)a均是正反应速率；此反应不是等体积反应，b可以。(3)平衡常数变大，只能通过升高温度，使平衡右移，b、c错误。(4)减小气体的质量＝生成SiO2的质量＝0.03 gL－1×1 L＝0.03 g，n(SiO2)＝0.000 5 mol，所以生成n(HF)＝0.000 5 mol×4＝0.002 mol，v(HF)＝ ＝0.001 molL－1min－1。
方法归纳1.可逆反应达到平衡状态的标志
(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、气体的总体积、气体的总物质的量不变时，当是等体积反应时，不平衡；当是不等体积反应时，平衡。
②气体的密度、气体的平均相对分子质量不变时，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平衡体系中的颜色不变，如果平衡体系中的物质有色则可以判断平衡。
2．化学平衡常数
(1)平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度、反应速率无关，但与转化率有关。
(2)平衡常数越大，平衡向右进行的程度越大。
(3)浓度商Q与平衡常数K关系：
①Q＞K，反应向逆反应方向移动；
②Q＝K，反应处于平衡状态；
③Q＜K，反应向正反应方向移动。
热点三、化学平衡图像
【例3】(2012江西南昌一模，12)合成氨的热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJmol－1。现将1 mol N2(g)、3 mol H2(g)充入一容积为2 L的密闭容器中，在500 ℃下进行反应，10 min时达到平衡，NH3的体积分数为w，下列说法中正确的是( )。
A．若达到平衡时，测得体系放出9.24 kJ热量，则H2反应速率变化曲线如图a所示
B．反应过程中，混合气体平均相对分子质量为M，混合气体密度为d，混合气体压强为p，三者的变化趋势如图b
C．如图c所示，容器Ⅰ和Ⅱ达到平衡时，NH3的体积分数为w，则容器Ⅰ放出热量与容器Ⅱ吸收热量之和为92.4 kJ
D．若起始加入物料为1 mol N2、3 mol H2，在不同条件下达到平衡时，NH3的体积分数变化如图d所示
答案：C 解析：随着反应进行，c(H2)逐渐降低，所以H2反应速率也逐渐减小，A错误；依据M＝ 、d＝ ，气体总质量、总体积不变，而气体的总物质的量减小，所以M逐渐增大至平衡后保持不变、p逐渐减小至平衡后保持不变，d始终不变，B选项错误；Ⅰ和Ⅱ达到平衡时是“等效平衡”，Ⅰ生成的n(NH3)与Ⅱ剩余的n(NH3)相等，即Ⅰ生成的n(NH3)＋Ⅱ消耗的n(NH3)＝2 mol，所以C正确；温度越高达到平衡的时间越短，且升高温度平衡左移，氨气的体积分数减小，D错误。
思路点拨 有关化学平衡图像题常见的思维途径
热点四、化学反应速率及化学平衡的计算
【例4】某温度下H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)的平衡常数K＝2.25。(1)该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2O(g)和CO(g)，发生反应H2O(g)＋CO(g)H2(g)＋CO2(g)，三个容器中反应物的起始浓度如下表所示：
起始浓度/(molL－1)
甲
乙
丙
c(H2O)
0.010
0.020
0.020
c(CO)
0.010
0.010
0.020
(1)该反应的平衡常数表达式为____________；反应开始时，容器________中反应速率最快；5 min时甲中反应达到平衡状态，达到平衡后甲中的CO的转化率为________，则5 min内甲中CO2的平均生成速率为______________。
(2)在该温度下，在体积为2 L的容器中加入物质的量均为2 mol的H2O、CO、H2、CO2，则H2O(g)＋CO(g) H2(g)＋CO2(g)平衡开始向__________(填“左”“右”“不移动”或“无法确定”)。
【例4】 答案： 丙 40% 0.000 8 molL－1min－1 左
解析：(1)根据题意，可以利用“三部曲”求解，
H2O(g)＋CO(g)H2(g)＋CO2(g)
始态/(molL－1): 0.010 0.010 0 0
反应/(molL－1): x x x x
终态/(molL－1): 0.010－x 0.010－x x x
K＝ ，所以x＝0.004 molL－1，CO的转化率＝×100%＝40%，v(CO2)＝0.004 molL－1÷5 min＝0.000 8 molL－1min－1。
(2)H2O、CO、H2、CO2各物质的浓度均为1 molL－1，所以反应开始时 ＝1大于平衡常数1/2.25，平衡向左移动。
方法技巧 有关化学反应速率及平衡的计算，如果我们不能一步得出答案，一般可用“三部曲”(始态、反应、终态)进行求解，但应该注意：
①参加反应(消耗或生成)的各物质的浓度比值一定等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比，由于始态时，是人为控制的，故不同物质的始态、终态各物质的量的比值不一定等于化学方程式中的化学计量数之比；若反应物始态时浓度成计量数比，则各反应物的转化率相等，且终态时，反应物的浓度也成计量数比。
②始态、反应、终态中的物理量要统一，要么都用物质的量，要么都用物质的量浓度，要么都用气体的体积。
③计算化学平衡常数时，一定要运用各物质的“平衡浓度”来计算，勿利用各物质的“物质的量”或“非平衡时的浓度”进行计算。
④平衡常数的表达式与化学方程式的书写形式有关，对于同一个反应，当化学方程式的计量数发生变化时，平衡常数的数值及单位均发生变化，当化学方程式逆写时，此时平衡常数是原平衡常数的倒数。
误区警示
1．混淆化学反应速率变化与化学平衡的移动的关系。
化学平衡移动，则化学反应速率一定改变，但化学反应速率改变，化学平衡不一定移动，如催化剂对化学平衡的影响，另外平衡正向移动，不可错误地认为逆反应速率减小，正反应速率就增大。
2．忽视物质的状态。
我们在分析压强大小或物质的量的多少对化学反应速率的影响时，一定要注意物质的状态，最后归结到浓度的变化，用浓度的变化分析化学反应速率的变化。
3．混淆勒夏特列原理中的“减弱”。
勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动，此处的“减弱”是在改变后的基础上减弱，并不能抵消，更不能超越。
4．分析达到平衡所需时间时不从速率的角度分析，而从化学平衡的角度分析。
一般我们比较时间长短，要从反应速率的大小进行比较，和化学平衡移动无关，化学反应速率越大，所需时间越短。
5．混淆化学平衡移动与转化率的关系。
化学平衡正向移动，反应物转化率不一定增大。
6．混淆影响化学平衡常数的因素。
