化學反應速率和化學平衡復習清單

1、 化學反應速率、化學平衡知識清單1 反應速率 1.1概念化學反應速率是用來衡量化學反應進行_的物理量。定義式 單位：_、_、molL-1h-1 等： 表示化學反應速率時要指明具體物質(zhì),同一個反應選用不同物質(zhì)表示的速率，_可能會不同，但意義相同，其速率數(shù)值之比等于相應反應物_之比。即對于反應 mA(氣)+nB(氣) pC(氣)+qD(氣) 來說，則有反應速率：vAvBvCvD=_。固體或純液體(不是溶液)的濃度可視為_，故不用固體或純液體表示化學反應速率。 一般說在反應過程中都不是等速進行的，因此某一時間內(nèi)的反應速率實際上是這一段時間內(nèi)的_，一般取_值。1.2 外界條件對反應速率的影響 不同的化

2、學反應，具有不同的反應速率，其大小首先取決于反應物的_ (內(nèi)因)，對于同一化學反應，影響化學反應速率的外界條件主要素有濃度、壓強、溫度、催化劑等。濃度 C (增加固態(tài)反應物量不能改變反應速率。固態(tài)反應物速率與其粉碎程度，即表面積大小有關(guān)。)壓強 P (壓強對速率的影響實質(zhì)是_對速率的影響。因此，壓強只能影響有_參與的化學反應的速率，只有能造成反應物氣體濃度發(fā)生變化的壓強改變，才能對化學反應速率有影響。) 溫度 T (此規(guī)律適合任何化學反應。溫度升高10，速率可提高到原來的 2 至 4 倍) 催化劑 使用催化劑可以極大改變反應速率，如無特殊說明均指加快反應速率。其它 對于同一個反應，以原電池方式

3、發(fā)生，其速率比直接的化學反應速率大。此外，光、反應物粒度大小、溶劑等也對反應速率有影響。濃度和壓強的改變僅僅改變了單位體積內(nèi)活化分子的_，溫度的改變和催化劑的存在卻能改變單位體積內(nèi)反應物分子中活化分子所占的_。2 化學平衡2.1 化學平衡態(tài)及其建立如圖，可逆反應進行的過程中，若開始只有反應物，沒有生成物。則(正)最_，（逆)為_。隨著反應的進行，反應物不斷減少，生成物就不斷增加， (正)越來越_，(逆)越來越_，反應進行到某一時刻，(正) _(逆)，就達到了化學平衡。 化學平衡狀態(tài)是指在一定條件下的_反應里，正反應速率和逆反應速率_，反應混合物中各組份的_保持不變的一種狀態(tài)。2.2 化學平衡的

4、特征 逆: 化學平衡研究的對象是_，該反應不能進行到底，即反應達平衡時_不能全部轉(zhuǎn)化為_。 等：指反應體系中的用同種物質(zhì)來表示的正反應速率和逆反應速率_。對于不同種物質(zhì)而言，速率_相等。動：化學平衡是_平衡，當一個可逆反應達到平衡時，正、逆反應_，但_。定：混合物各組份的_不再改變。變：_發(fā)生改變，使 (正)(逆)，各組分物質(zhì)的發(fā)生改變調(diào)整，進而建立新平衡。 同：對于同一可逆反應,在相同條件下,無論反應從正反應開始還是從逆反應開始,或以一定的配比投入反應物或生成物，使正逆反應同時開始，只要起始加入的物料相當，都可以達到相同的平衡態(tài)，既殊途同歸(等效平衡)。2.3 化學平衡的標志例舉反應mA(g

5、)+nB(g) pC(g)+qD(g)混合物體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量的分數(shù)一定平衡各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)質(zhì)量分數(shù)一定平衡各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡總體積、總壓力、總物質(zhì)的量一定不一定平衡正、逆反應速率的關(guān)系在單位時間內(nèi)消耗了m molA同時生成m molA，即V(正)=V(逆)平衡在單位時間內(nèi)消耗了n molB同時消耗了p molC，則V(正)=V(逆)平衡V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q，V(正)不一定等于V(逆)不一定平衡在單位時間內(nèi)生成n molB，同時消耗了q molD，因均指V(逆)不一定平衡壓強m+np+q時，總壓力一定（恒溫恒容

6、容器 其他條件一定 ）平衡m+n=p+q時，總壓力一定（恒溫恒容容器 其他條件一定）不一定平衡混合氣體平均相對分子質(zhì)量MrMr一定時，只有當m+np+q時平衡Mr一定時，但m+n=p+q時不一定平衡溫度任何反應都伴隨著能量變化，當體系溫度一定時（其他不變）平衡體系的密度密度一定不一定平衡其他如體系顏色不再變化等平衡3 影響化學平衡的條件3.1 化學平衡的概念3.1.1 化學平衡移動過程可表示如下：一定時間后條件改變 t1t2 t2t3 t3t4 原平衡態(tài) 平衡破壞 建立新的平衡(正 )(逆 ) (正 )(逆 ) (正 )(逆 ) 各組分含量保持一定 各組分含量發(fā)生變化 各組分含量又保持新的一定

7、3.1.2 化學平衡移動 達到平衡狀態(tài)的可逆反應，在條件改變后，平衡狀態(tài)被破壞， 然后在新的條件下達到新的平衡狀態(tài)的過程，叫做平衡移動。如上圖中 t2t3 時段內(nèi)發(fā)生的變化過程。3.1.3 平衡移動方向的判據(jù) 通過比較平衡破壞瞬時的正逆反應速率的相對大小來判斷平衡移動方向。若外界條件改變，引起(正)(逆)，則稱化學平衡向_反應方向移動； 若外界條件改變，引起(正)(逆)，則稱化學平衡向_反應方向移動。 若外界條件改變，雖能引起原(正)和 (逆)的變化，但變化后新的，(正)和 ，(逆) 仍保持相等，則化學平衡_。下面就通式 ：mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g); H p +

8、q 當M1M2 , 則平衡左移。若 m + n p + q 當M1M2 , 則平衡右移。.若 m + n p + q 無論平衡是否移動，也無論平衡左移還是右移，總有M1M2 保持恒定，因此平均相對分子質(zhì)量就不能作為平衡移動的判據(jù)了。 轉(zhuǎn)化率 在由改變反應物濃度而引起的平衡移動的問題中，轉(zhuǎn)化率變化與平衡移動方向沒有必然的相關(guān)，不能作為平衡移動的判據(jù)。不要誤認為轉(zhuǎn)化率提高，化學平衡一定正向右移。只有在非濃度變化(如改變溫度)而引起的平衡移動中，轉(zhuǎn)化率若提高，平衡才一定是正向右移。3.2 勒夏特列原理 3.2.1 濃度 規(guī)律 增加反應物濃度或減少生成物的濃度，都可以使平衡朝著_移；減少反應物濃度或增

9、加生成物的濃度，都可以使平衡朝著_移。-t圖 注意點 增加或減少固態(tài)物質(zhì)(或液態(tài)純物質(zhì))不能使平衡發(fā)生移動。3.2.2 壓強 規(guī)律 在含有氣態(tài)物質(zhì)的平衡體系里，增大壓強，平衡向著氣體體積_的反應方向移動；降低壓強，平衡向著氣體體積_反應方向移動。 -t圖 注意點 因壓強的影響實質(zhì)是濃度的影響，所以只有當這些“改變”能造成_改變時，平衡才有可能移動。對反應前后氣體體積_的平衡體系，壓強改變不會使平衡態(tài)發(fā)生移動。恒溫恒容下，向容器中充入惰性氣體，平衡_移動。因壓強雖增加，但各反應物和生成物的濃度都不改變。恒溫恒壓下，向容器中充入惰性氣體，平衡會向氣體體積_的反應方向移動。因容器體積要增加，各反應物

10、和生成物的濃度都降低引起平衡移動。3.2.3 溫度規(guī)律 升高溫度，平衡向_反應方向移動；降低溫度，平衡向_反應方向移動。 -t圖 注意點 對任何一個平衡體系，溫度改變都會使平衡發(fā)生移動。 3.2.4 催化劑可以極大改變反應的速率，縮短到達平衡所需的_，因催化劑能同等程度改變正逆反應速率，故對平衡狀態(tài)_，既使用催化劑_改變可逆反應所能達到的最大限度，不能提高反應轉(zhuǎn)化率，不能改變原有平衡的各組份含量。3.2.5勒沙特列原理如果改變影響化學平衡的_條件(濃度、壓強、溫度)平衡就會向著能夠_這種改變的方向移動。學習中要特別注意理解“減弱”的含義。它是指平衡移動的結(jié)果只能減弱外界的變化，而不能完全抵消外

11、界條件的變化，更不能“超越”這種變化。勒沙特列原理又稱_原理，平衡移動原理能判斷平衡移動的方向，但不能推斷建立新平衡所需的時間，它不能用來解釋催化劑改變速率的問題。平衡移動原理適用于所有的動態(tài)平衡(溶解平衡，電離平衡等)，但它不適用末達平衡的體系。3.2.6 平衡移動方向和移動后結(jié)果的關(guān)系(1)如:在一密閉容器進行可逆反應mA(g) + n B(g) Pc(g) + q D(g) 已知 m + n p + q 正反應為放熱反應。設 為組分含量、M為平均分子量、為轉(zhuǎn)化率。平衡移動方向與平衡移動后結(jié)果、M、有如下關(guān)系： = 1 * GB3 壓強：增加壓強，平衡移向減少氣體分子數(shù)的反應； (A) (

12、D) M 溫度：升高溫度，平衡移向吸熱反應有 (A) (D) M 增加某一反應物濃度，另一種反應物的轉(zhuǎn)化率提高，而本身的轉(zhuǎn)化率降低。(2)平衡移動方向和轉(zhuǎn)化率的關(guān)系平衡移動的方向是決定于平衡破壞瞬間的正逆反應速率的相對大小，而不是決定于新舊兩個平衡態(tài)的(A)新 或 (A)新的相對大小。平衡向右正移，新平衡時的轉(zhuǎn)化率不一定比原平衡時的轉(zhuǎn)化率增加；新平衡時的轉(zhuǎn)化率比原平衡時的轉(zhuǎn)化率小，平衡也不一定向左逆移。平衡發(fā)生移動了，新平衡時轉(zhuǎn)化率也不一定改變。(3)增加反應物用量對平衡移動方向及轉(zhuǎn)化率的影響規(guī)律。 首先要明確，增加反應物用量若能引起平衡移動的話,則一定是_移，而增加反應物的用量對轉(zhuǎn)化率的影響

13、則要分別情況討論:（I）若反應物只有一種,如 aA(g)bB(g)+Cc(g) ()若是在恒溫恒壓條件下增加A的量，平衡不會發(fā)生移動,反應物A轉(zhuǎn)化率_。 ()若是在恒溫恒容條件下，反應物A的轉(zhuǎn)化率的變化與氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)有關(guān)： = 1 * GB3 若ab+c, (A) _; 若ab+c,則(A) _; 若ab+c,則(A) _?？梢? 判斷增大或減小反應物濃度引起轉(zhuǎn)化率的改變，可按加壓或減壓處理。(II)若反應物不止一種,如 mA(g)+bB(g)PC(g)+qD(g) = 1 * GB3 若只增加A的量，平衡_移, (B) _，(A)反而_； 若按原反應物投料比例同倍數(shù)增加A和B的量，分

14、兩種情況：()若是在恒溫恒壓條件下,平衡不會發(fā)生移動,平衡態(tài)不變, 反應物A和B的轉(zhuǎn)化率均_。()若是在恒溫恒容條件下，對轉(zhuǎn)化率的影響則與氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)有關(guān)：當m+np+q時, (A)和(B)均_; 當m+np+q 時, (A)和(B)均_。 可見，對轉(zhuǎn)化率的影響等同于按恒容加壓處理的結(jié)果 (4) 平衡移動后對平均相對分子質(zhì)量(Mr)的影響 Mr(平)= m(g)總/ n(g)總 例 在一個密閉容器中發(fā)生如下可逆反應 3A(g) 3B(?) + C(?) (正反應為吸熱)當體系達到平衡后,升高溫度,試討論: 若B.C 都是氣體,則 Mr_。 因升溫，平衡右移，總質(zhì)量m(g)總 _，n（g

15、）總_，Mr_。 若B.C 都不是氣體,則Mr=M(A),不變。因容器僅有一種氣體A,雖n(A)在改變,但M(A)不會變。 若B是氣體，C不是氣體，則Mr_。因n(g)總_,升溫,平衡正移, 總質(zhì)量m(g)總 _。4 等效平衡 4.1 等效平衡概念甲乙兩個容器中分別進行同一個可逆反應，并都達到了化學平衡狀態(tài)。若甲乙兩個容器中各組份 對應相等，則稱甲乙兩者為等效平衡。 4.2 等效平衡判斷容器類型反應類型互為等效平衡的條件恒溫恒容非等體積反應一邊倒后各物質(zhì)的物質(zhì)的量對應相等（等同平衡）等體積反應一邊倒后各物質(zhì)的物質(zhì)的量對應成比例（簡稱成比例）恒溫恒壓非等體積反應成比例等體積反應成比例4.3 等效

16、平衡投料方案的設計 (1)“站點法”設計恒溫恒容下的等效平衡 3H2 + N2 2NH3 原始站 A 4 1 0中途站 B 3.4 0.8 0.4 : a b c 平衡站 P 2.5 0.5 1.0中途站 C 1.6 0.2 1.6 : a b c 終極站 D 1.0 0 2 顯然,從初始到平衡態(tài)的過程中,反應要經(jīng)歷中間的許多站點 B、C. 若以此站點值為起始投料方案,都能建立等效平衡. A和D 是達到平衡站點(P)兩個極端.A 站點要經(jīng)正向右移而達到平衡點P; D 站點要經(jīng)逆向左移而達到平衡點P. 該例中,H2的取值在4mol-1mol之間.從一個站點到另一個站點各物質(zhì)的變化量之比等于化學方

17、程式計量數(shù)之比.如有: (4-a):(1-b): (0+c)3:1:2 (1+a): (0+b):2-c)3:1:2 等等.(2) “擴縮法”設計恒溫恒壓下的等效平衡 恒溫恒壓下,將各物質(zhì)的量增擴(或減縮)同樣倍數(shù)都能建立相同的平衡態(tài).因恒壓,氣體總體積要隨之擴大(或縮小)相應的倍數(shù),致使氣體濃度沒變,平衡沒發(fā)生移動,所以這樣建立的都是等效平衡。另一思路是用“并盒法”，恒溫恒壓下，將反應達到平衡的兩個小盒并合為一個大盒，則大盒與小盒為等效平衡。 如圖所示：5 常用的解題技法5.1 圖象法要看懂圖象，搞清橫坐標和縱坐標的含義，對曲線要分清走向，對原點、拐點、交點、終點等要明確對應數(shù)值的含意。 “

18、先拐先平數(shù)值大”，拐點在前的要先建立平衡，說明溫度高或壓強大。 圖象中若有幾條走向相同的曲線，則要“定一議二”或“定點議線。對正反應是吸熱反應，m + n p + q 型的氣體物質(zhì)，升高溫度或增加壓強，在圖象上縱坐標表示的轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率或生成物濃度的曲線都上升，反應物濃度曲線逐漸下降。1.某可逆反應 mA(g)nB(g) qC(g)pD(g); Q 反應于密閉容器中進行,下圖表示反應過程中溫度 T 和 壓強 P 與反應物B在平衡混合氣體中的百分含量 b 的關(guān)系曲線由曲線分析.下列結(jié)論正確的是 （ ）A. mnqP,QqP,Q0 C. mnqP,Q0 D. mn0 5.2 三段法先列出起始量、變化

19、量和平衡量三種量(可以是物質(zhì)的量、濃度)，然后通過量間的關(guān)系求解轉(zhuǎn)化率、平衡混合物中物質(zhì)的含量分數(shù)，或平衡混合氣體的平均相對分子質(zhì)量等。2.在一密閉容器中,用等物質(zhì)的量的A和B發(fā)生如下反應:A(g)2B(g) 2C(g) 反應達到平衡時, 若混和氣體中 A 和 B 的物質(zhì)的量之和與 C 的物質(zhì)的量相等, 則這時 A 的轉(zhuǎn)化率為 ( )A. 40 B. 50 C. 60 D. 705.3 差量法要領(lǐng) 利用化學方程式或關(guān)系式，確定表征反應體系屬性的某參數(shù)（如總質(zhì)量、氣體總體積等）在反應前后的“理論差量”及題給“實際差量”，構(gòu)造正比例代數(shù)方程式進行計算求解。 該屬性參數(shù)“量差”可以是指物質(zhì)的質(zhì)量(m)、物質(zhì)的量(n)、氣體體積(V)、氣體壓強(P)等等。3.