化學反應速率和平化學衡復習

1、化學反應速率和平化學衡【命題規(guī)律】化學反應速率和化學平衡是高考的必考內容，其主要命題內容有：化學反應速率影響因素及計算；化學平衡狀態(tài)的判斷及影響因素；應用平衡原理判斷反應進行的方向；化學反應速率和化學平衡的圖象分析；轉化率、平衡常數(shù)的含義及簡單計算。將化學反應速率和化學平衡移動的原理與化工生產、生活實際相結合的題目是最近幾年的高考命題的熱點。特別是化學平衡常數(shù)的影響因素及其計算是新教材增加的內容，應引起同學們的關注 ?！局R網(wǎng)絡】【重點知識梳理】一 物質狀態(tài)和濃度對反應速率的影響1對于有固體參加的化學反應而言，由于在一定條件下，固體的濃度是固定的，所以固體物質在化學反應中濃度不改變，因此在表示

2、化學反應速率時，不能用固體物質。但因為固體物質的反應是在其表面進行的，故與其表面積有關，當固體顆粒變小時，會增大表面積，加快反應速率。2對于有氣體參加的反應而言，改變壓強，對化學反應速率產生影響的根本原因是引起濃度改變所致。所以，在討論壓強對反應速率的影響時，應區(qū)分引起壓強改變的原因，這種改變對反應體系的濃度產生何種影響，由此判斷出對反應速率產生何種影響。對于氣體反應體系，有以下幾種情況：(1)恒溫時：增加壓強體積縮小濃度增大反應速率加快。(2)恒容時：充入氣體反應物濃度增大總壓增大速率加快充入“惰氣”總壓增大，但各分壓不變，即各物質的濃度不變，反應速率不變。(3)恒壓時：充入：“惰氣”體積增

3、大各反應物濃度減少反應速率減慢。二 外界條件對化學反應速率的影響 影響因素分子總數(shù)活化分子百分數(shù)活化分子總數(shù)活化分子濃度（單位體積活化分子數(shù)）增大濃度增加  不變 增加 增加增大壓強 不變 不變 不變 增加升高溫度不變  增加 增加 增加正催化劑不變  增加 增加 增加三 化學反應速率的圖象圖象也是一種表達事物的語言符號，化學反應速率圖象是將化學反應速率變化的狀況在直角坐標系中以圖的形式表達的結果，是化學反應速率變化規(guī)律的反映。認識和應

4、用化學反應速率圖象時，要立足于化學方程式，應用化學反應速率變化的規(guī)律，分析直角坐標系及其圖象的涵義。1化學反應CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O(1)其他條件一定，反應速率隨著c(HCl)的增大而增大，如圖。(2)其他條件一定，反應速率隨著溫度的升高而增大，如圖。(3)隨著反應時間的延長，c(HCl)逐漸減小，化學反應速率逐漸減小，如圖。2化學反應2H2S(g)SO2(g)=3S(s)2H2O(g)(1)其他條件一定，增大氣態(tài)反應物的壓強(縮小氣體容器的容積)，反應速率隨著壓強的增大而增大。如圖。(2)其他條件一定，減小氣態(tài)反應物的壓強(擴大氣體容器的容積)，反應速率隨著壓強的減小而減

5、小，如圖。(3)溫度、氣體容器的容積都一定，隨著時間的增加，SO2、H2S物質的量逐漸減少，氣體的壓強逐漸減小，反應速率逐漸減小，如圖。(4)分別在較低溫度T1和較高溫度T2下反應，氣態(tài)反應物的壓強都是逐漸增大(縮小容器容積)，反應速率隨著壓強的增大而增大及隨著溫度的升高而增大，如圖。四 化學平衡狀態(tài)的特征和判斷方法1化學平衡狀態(tài)的特征化學平衡狀態(tài)的特征可以概括為：逆、等、動、定、變。(1)“逆”研究對象是可逆反應。(2)“等”化學平衡狀態(tài)建立的條件是正反應速率和逆反應速率相等，即v正v逆，這是可逆反應達到平衡狀態(tài)的重要標志。(3)“動”指化學反應已達到化學平衡狀態(tài)時，反應并沒有停止，實際上正

6、反應與逆反應始終在進行，只是正反應速率等于逆反應速率，即v正v逆0，所以化學平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡狀態(tài)。(4)“定”在一定條件下可逆反應一旦達到平衡(可逆反應進行到最大的程度)狀態(tài)時，在平衡體系的混合物中，各組成成分的含量(即反應物與生成物的物質的量、物質的量濃度、質量分數(shù)、體積分數(shù)等)保持一定而不變(即不隨時間的改變而改變)。這是判斷體系是否處于化學平衡狀態(tài)的重要依據(jù)。(5)“變”任何化學平衡狀態(tài)均是暫時的、相對的、有條件的(與濃度、壓強、溫度等有關)，而與達到平衡的過程無關(化學平衡狀態(tài)既可從正反應方向開始達到平衡，也可以從逆反應方向開始達到平衡)。當外界條件變化時，原來的化學平衡也會發(fā)生相應

7、的變化。2化學平衡狀態(tài)的判斷方法(1)直接判定：v正v逆(實質)同一物質：該物質的生成速率等于它的消耗速率。不同的物質：速率之比等于方程式中的系數(shù)比，但必須是不同方向的速率。(2)間接判定：各組成成分的質量、物質的量、分子數(shù)、體積(氣體)、物質的量濃度保持不變。各組成成分的質量分數(shù)、物質的量分數(shù)、氣體的體積分數(shù)保持不變。若反應前后的物質都是氣體，且系數(shù)不等，總物質的量、總壓強(恒溫、恒容)、平均摩爾質量、混合氣體的密度(恒溫、恒壓)保持不變。反應物的轉化率、產物的產率保持不變?？傊?，能變的量保持不變說明已達平衡。(如下表所示)例舉反應mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)是否平衡狀態(tài)混合物

8、體系中各成分的量各物質的物質的量或各物質的物質的量分數(shù)一定是各物質的質量或各物質的質量分數(shù)一定是各氣體的體積或體積分數(shù)一定是總體積、總壓強、總物質的量、總濃度一定不一定正反應速率與逆反應速率的關系在單位時間內消耗了m mol A，同時生成m mol A，即v正v逆是在單位時間內消耗了n mol B，同時消耗了p mol C，則v正v逆是vAvBvCvDmnpq，v正不一定等于v逆不一定在單位時間內生成n mol B，同時消耗q mol D，均指v逆，v正不一定等于v逆不一定壓強若mnpq，總壓強一定(其他條件不變)是若mnpq，總壓強一定(其他條件不變)不一定平均相對分子質量r一定，只有當mn

9、pq時是r一定，但mnpq時不一定溫度任何化學反應都伴隨著能量變化，在其他條件不變的情況下，體系溫度一定時是體系的密度密度一定不一定特別提醒：化學平衡的實質是v(正)v(逆)0時，表現(xiàn)為平衡體系中各組分的物質的量或物質的量分數(shù)不再變化，因此v(正)v(逆)0是化學平衡判斷的充要條件。運用v(正)v(逆)0時，注意方向和數(shù)量關系。學會“變”與“不變”判斷。“變”就是到達平衡過程中量“變”，而到達平衡后“不變”。否則，不一定平衡。五 等效平衡1等效平衡在一定條件（恒溫恒容或恒溫恒壓）下，同一可逆反應體系，不管是從正反應開始，還是從逆反應開始，在達到化學平衡狀態(tài)時，任何相同組分的百分含量（體積分數(shù)、

10、物質的量分數(shù)等）均相同，這樣的化學平衡互稱等效平衡（。概念的理解：（1）外界條件相同：通?？梢允呛銣亍⒑闳?，恒溫、恒壓。 （2）“等效平衡”與“完全相同的平衡狀態(tài)”不同：“完全相同的平衡狀態(tài)” 是指在達到平衡狀態(tài)時，任何組分的物質的量分數(shù)（或體積分數(shù)）對應相等，并且反應的速率等也相同，但各組分的物質的量、濃度可能不同。而“等效平衡”只要求平衡混合物中各組分的物質的量分數(shù)（或體積分數(shù)）對應相同，反應的速率、壓強等可以不同（3）平衡狀態(tài)只與始態(tài)有關，而與途徑無關，（如：無論反應從正反應方向開始，還是從逆反應方向開始投料是一次還是分成幾次反應容器經過擴大縮小或縮小擴大的過程，）只要起始濃度相當，就達

11、到相同的平衡狀態(tài)。2.等效平衡的分類在等效平衡中比較常見并且重要的類型主要有以下三種： 第一類：對于恒溫、恒容條件下反應前后氣體體積改變的可逆反應如果按方程式的化學計量關系轉化為方程式同一半邊的物質，其物質的量與對應組分的起始加入量相同，則建立的化學平衡狀態(tài)是等效的。例如，恒溫恒容下的可逆反應：2SO2 O2 2SO32 mol1 mol 0 mol0 mol0 mol 2 mol0.5 mol0.25 mol 1.5 mol上述三種配比，按方程式的計量關系均轉化為反應物，則SO2均為2 mol 、O2均為1 mol，三者建立的平衡狀態(tài)完全相同。第二類：對于恒溫、恒容條件下為反應前后氣體體積不

12、變的可逆反應如果按方程式的化學計量關系轉化為方程式同一邊的物質，其物質的量比與對應組分的起始加入量比相同，則建立的化學平衡是等效的。例如，恒溫恒容條件下，對于可逆反應： H2(g) I2(g) 2HI(g)1 mol1 mol0 mol2 mol2 mol1 mol上述兩種配比，按方程式中化學計量關系均轉化為反應物，兩種情況下H2與I2(g)的物質的量比均為1:1，因此上述兩種情況建立的化學平衡狀態(tài)是等效的。第三類：對于恒溫、恒壓條件下的任何氣體參加的可逆反應(無論反應前后氣體體積可變或不變)。如果按方程式的化學計量關系轉化為方程式同一邊的物質，其物質的量比與對應組分的起始加入量比相同，則建立

13、的化學平衡是等效的。例如，恒溫、恒壓條件下，對于可逆反應：N2 3H2 2NH31 mol3 mol0 mol2 mol6 mol1 mol0 mol0 mol0.5mol上述三種配比，按方程式中化學計量關系均轉化為反應物，三種情況下，N2與H2的物質的量比均 1 3，因此上述三種情況建立的化學平衡狀態(tài)是等效的。3.化學平衡的思維方法：(1)可逆反應“不為零”原則可逆性是化學平衡的前提，達到平衡時，反應物和生成物共存，每種物質的物質的量不為零。一般可用極限分析法推斷：假設反應不可逆，則最多生成產物多少，有無反應物剩余，余多少。這樣的極值點是不可能達到的，故可用確定某些范圍或在范圍中選擇合適的量

14、。 (2)“一邊倒”原則可逆反應，在條件相同時(如等溫等容)，若達到等同平衡，其初始狀態(tài)必須能互變，從極限角度看，就是各物質的物質的量要相當。因此，可以采用“一邊倒”的原則來處理以下問題：化學平衡等同條件(等溫等容)可逆反應 aA(g) + bB(g) cC(g)起始量 a b 0 平衡態(tài)起始量 0 0 c 平衡態(tài)起始量 x y z 平衡態(tài)為了使平衡=平衡=平衡，根據(jù)“一邊倒”原則，即可得：x+a/cz=a得x/a+z/c=1； y+b/cz=b得y/b+z/c=1 。六 化學平衡常數(shù)1概念：對于一定條件下的可逆反應(aAbBcCdD)，達到化學平衡時，生成物濃度的乘冪的乘積與反應物濃度的乘冪

15、的乘積之比為一常數(shù)，記作Kc，稱為化學平衡常數(shù)(濃度平衡常數(shù))。2平衡常數(shù)的意義平衡常數(shù)的大小反映了化學反應進行的程度(也叫反應的限度)。(1)K值越大，表示反應進行得越完全，反應物轉化率越大；一般認為，K105時，該反應進行得就基本完全了。(2)K值越小，表示反應進行得越不完全，反應物轉化率越小。3注意事項(1)化學平衡常數(shù)只與溫度有關，與反應物或生成物的濃度無關。(2)化學平衡常數(shù)是指某一具體反應的平衡常數(shù)。若反應方向改變，則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質的系數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一反應，平衡常數(shù)也會改變。 (3)在平衡常數(shù)表達式中：反應物或生成物中固體、純液體、稀溶液中水的濃度不寫。

16、C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)，Kc(CO)·c(H2)/c(H2O)FeO(s)CO(g) Fe(s)CO2(g)，Kc(CO2)/c(CO)4化學平衡常數(shù)的應用(1)化學平衡常數(shù)值的大小是可逆反應進行程度的標志，它能夠表示可逆反應進行的完全程度。一個反應的K值越大，表明平衡時生成物的濃度越大，反應物的濃度越小，反應物的轉化率也越大，可以說，化學平衡常數(shù)是在一定溫度下一個反應本身固有的內在性質的定量體現(xiàn)。(2)可以利用平衡常數(shù)的值，判斷正在進行的可逆反應是否平衡以及不平衡時向何方進行建立平衡。如對于可逆反應：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)在任意時刻反應物與生成

17、物的濃度有如下關系：Qc，Qc叫做該反應的濃度商。(3)利用K可判斷反應的熱效應若升高溫度，K值增大，則正反應為吸熱反應。若升高溫度， K值減小，則正反應為放熱反應。七 化學平衡移動與圖像總結：只要增大濃度、增大壓強、升高溫度，新平衡都在原平衡的上方，v正=v逆>v正=v逆；只要減小濃度、降低壓強、降低溫度，新平衡都在原平衡下方，v正v逆<v正v逆。只要是濃度改變，一個速率一定是在原平衡的基礎上改變；兩個速率同時增大或減小(中間斷開)一定是壓強或溫度改變。 加入催化劑能同等程度地增大正、逆反應速率，平衡不移動。化學反應速率和化學平衡復習專題一、選擇題（每小題有1-2個答案符合題意，

18、請將答案寫在題號）1. 某溫度下，密閉容器中發(fā)生反應 a X (g) b Y (g) c Z (g)，達到平衡后，保持溫度不變，將容器的容積壓縮到原來容積的一半，當達到新平衡時，物質Y和Z的濃度均是原來的1.8倍。則下列敘述正確的是 A. 可逆反應的化學計量數(shù)：abc B. 壓縮容器的容積時，正增大，逆減小C. 達到新平衡時，物質X的轉化率減小 D. 達到新平衡時，混合物中Z的質量分數(shù)增大2. 對于可逆反應，A2(g)+3B2(g) 2AB3（g）H<0，下列圖像不正確的是3一定溫度下，反應2SO2+O2 2SO3，達到平衡時，n（SO2）n（O2）n（SO3）= 234?？s小體積，反應

19、再次達到平衡時，n（O2）=0.8mol, n（SO3）=1.4mol，此時SO2的物質的量應是A0.4molB0.6molC0.8molD1.2mol4在一密閉容器中充入2molA和lmolB發(fā)生反應：2A(g)+B(g) xC(g)，達到平衡后，C的體積分數(shù)為W，若維持容器的容積和溫度不變，按起始物質的量A 0.6mol、B 0.3mol、C 1.4mol充入容器達到平衡后，C的體積分數(shù)仍為W。則下列敘述中正確的是 A平衡時A 、B的物質的量之比一定為2：1 Bx的值可能是2，也可能是3 C平衡時A 的物質的量與原平衡一定相等 DC的體積分數(shù)不可能為W5一定條件下，某容積不變的密閉容器內存

20、在下列平衡：2HIH2+I2(g)；則下列有關說法正確的是： A.如僅僅改變濃度這一條件，使得體系顏色加深，則上述平衡在條件改變之后的移動方向無法判斷：即可以正移或逆移，還可以不移動B.如改變體系溫度，體系顏色一定發(fā)生變化 C.繼續(xù)充入HI氣體，則HI的轉化率將減小D. 溫度不變時，當體系顏色變淺，則正反應速率和逆反應速率都將減小6. 在其他條件一定時，反應2AB2C中，A的最大轉化率與溫度的關系曲線如圖，下列敘述正確的有 AX或Y兩點相應的v(正)v(逆)，吸熱反應BZ、N兩點表示未達平衡狀態(tài)，且都是v(正) > v(逆)CW點表示非平衡狀態(tài)，v(正) > v(逆)D相應反應速率

21、大小的點：W>Y>N7.某溫度下，在一容積可變的容器中，反應2A（g）B（g） 2C（達到平衡時，A、B和C的物質的量分別為4mol、2mol和4mol。保持溫度和壓強不變，對平衡混合物中三者的物質的量做如下調整，可使平衡右移的是 A.均減半 B.均加倍 C.均增加1mol D.均減少1mol8. 某可逆反應L(s) + G(g) 3R(g)H>0（正反應為吸熱反應）， 右圖表示外界條件溫度、壓強的變化對上述反應的影響。試判斷圖中Y軸可以表示 A平衡混合氣中R的質量分數(shù) B達到平衡時G的轉化率C平衡混合氣中G的質量分數(shù) D達到平衡時L的轉化率T2P1T2P2T1P1t0n（Z

22、）9反應2X（g）+Y（g）2Z（g）；H<0(正反應為放熱反應)。在不同溫度（T1和T2）及壓強（P1和P2）下，產物Z的物質的量n（Z）與反應時間（t）的關系如圖所示。則下列判斷正確的是AT1<T2，P1<P2BT1<T2，P1>P2CT1>T2，P1>P2 DT1>T2，P1<P210.在容積可變的密閉容器中存在如下反應：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H<0下列分析中不正確的是A、圖研究中的是t0時升高溫度對反應速率的影響B(tài)、圖研究的是t0時增大壓強（縮小體積）或使用催化劑對反應速率的影響C、圖研究的是催化

23、劑對化學平衡的影響，且甲使用了催化劑D、圖研究的是溫度對化學平衡的影響，且乙的溫度較高11在一個1L的的密閉容器中，加入2molA 和1molB，發(fā)生下述反應：2A（g）+B(g)=3C(g)+D(s)，達到平衡時，C的濃度為1.2mol/L。（1）維持容器的溫度不變，若縮小容器的體積，則平衡_移動。（填正向、逆向或不）（2）維持容器的體積和溫度不變，按下列四種配比作為起始物質，達到平衡時，C的濃度仍為1.2mol/L的是_。A 4molA+2molB B 3molC+1molD C 2molA+1molB+1molD D 1molA+0.5molB+1.5molC+0.2molD(3)若維持

24、容器的體積和溫度不變，反應從逆反應開始 （反應物只有C和D ），按不同的配比作為起始物質，達到平衡時，C的濃度仍為1.2mol/L，則D的起始物質的量應滿足的條件是_。12A是由導熱材料制成的密閉容器，B是一耐化學腐蝕且 易 于傳熱的氣球。關閉K2，將等量且少量的NO2通過K1、K3分別充人A、B中，反應起始時，A、B的體積均為VL。(已知：2NO2 N2O4；H<0。忽略氣球材料對平衡移動的影響 ) （1）一段時間后，反應達到平衡，此時A、B中生成的N2O4的速率是v(A) v(B)。(填“>”、“<”、“=”)；若打開活塞K2，氣球B將 (填：變大、變小、不變)。（2）若

25、在A、B中再充人與初始量相等的NO2，則達到平衡時，NO2的轉化率(A)將 (填增大或減小、不變，下同)；若通人等量的Ne氣，則達到平衡時，A中NO2的轉化率將 ，B中NO2的轉化率將 。（3）室溫下，若A、B都保持體積不變，將A套上一個絕熱層，B與外界可以進行熱傳遞，則達到平衡時， 中的顏色較深。13.已知t、101kPa時容積可變的密閉容器中充入2molA和1molB,此時容器的體積為V L,發(fā)生反應2A(g)+B(g) 2C(g),達平衡時，C的體積分數(shù)是0.4。（1）若恒溫恒壓時，開始充入4molC，達平衡時C的體積分數(shù)是 ,容器的體積為 L。（2）若另選一容積不變的密閉容器，仍控制溫

26、度為t，開始充入4molA和2molB,反應達平衡時C 的體積分數(shù)是0.4，壓強為101kPa。則該容器的體積為 L。14如圖所示A、B兩容器，A容積固定，B容積可變。在一定溫度下，在A中加入2molN2，3molH2，當N2（g）+3H2（g）2NH3（g）反應達到平衡時生成的NH3的物質的量為m。（1）相同的溫度下，在B中加入4molN2和6molH2。反應達平衡時，當B的壓強與A的壓強相等，生成的NH3的物質的量 （填“”、“”或“”多少m，下同）；反應達平衡時，當B的容積與A的容積相等，生成的NH3的物質的量 。（2）相同的溫度下，保持B 的容積為A的一半，并加入1 mol NH3，當

27、B中反應達平衡時，要使B中的各物質的質量分數(shù)與上述A容器中達平衡時間相同，則起始時應加入 molN2和 molH2。 A B 15在一個固定體積的密閉容器中，向容器中充入2 mol A和1 mol B，發(fā)生如下反應：2A(g) + B(g) 3C(g) + D(s)，反應達到平衡時C的濃度為1.2 mol/L。若使容器溫度升高，平衡時混合氣體的平均相對摩爾質量減小，則正反應為_（填“吸熱”或“放熱”）反應。若維持容器體積和溫度不變，按下列方法加入起始物質，達到平衡時C的濃度仍為1.2 mol/L的是_（用序號填空）4 mol A+2 mol B 3mol C+1 mol D+l mol B3

28、mol C+2 mol D 1.6 mol A+0.8 mol B+0.6 mol C向容器中加入3 mol C和0.8 mo1 D，反應達到平衡時C的濃度仍為1.2 mol/L，則容器的容積V應大于_L，小于_L。16在一個1L的可變容積的密閉容器中，在某溫度下加入一定量的C（足量）和H2O（g）發(fā)生下列反應：C（s）+ H2O（g） CO（g）+H2（g）、（1）若保持容器容積不變，通入一定量氖氣，則達到新平衡時H2O的轉化率 。保持壓強不變，通入氖氣使體系的容積增大一倍，則達到新平衡時H2O的轉化率 。（填“增大”或“減小”或“不變”）（2）在反應達平衡后，保持容器容積不變，通入一定量H

29、2O（g），則達到新平衡時H2O百分含量 。保持容器容積不變，通入一定量物質的量比為11的CO和H2，則達到新平衡時H2O百分含量 。（填“增大”或“減小”或“不變”）（3）若保持壓強不變，通入一定量H2O（g），則達到新平衡時H2O百分含量 。保持容器壓強不變，通入一定量物質的量比未11的CO和H2，則達到新平衡時H2O百分含量 。（填“增大”或“減小”或“不變”）、若保持容器容積不變，開始時充入容器中的起始物質是C（足量）、2mol H2O（g）；C（足量）、2mol H2O（g）、1molCO；C（足量）、2mol H2O（g）、1molCO、1molH2；達到平衡時容器中H2O（g）濃

30、度由小到大排列順序是 。（填序號）17373K時，某1L密閉容器中發(fā)生如下可逆反應：A(g)2B(g)。其中物質B的物質的量變化如圖所示：t(s)n(mol)0600.50.40.30.20.10.620400.8FE試填空： 已知373K時60s達到平衡，則前60s內A的平均反應速率為 。 若373K時B的平衡濃度為是A的3倍，473K時（其他條件不變），B的平衡濃度為A的2倍，請在上圖中畫出473K時A的物質的量隨時間的變化曲線。 若反應在373K進行，在1L密閉容器中加入1mol B、0.2molHe，達到平衡時B的轉化率應 。A等于60 B等于40 C小于40 D介于4060之間 已知曲線上任意兩點之間連線的斜率表示該時段內B的平均反應速率（例如直線EF的斜率表示20s60s內B的平均反應速率），試猜想曲線上任意一點的切線斜率的意義 。18.在密閉容