第二輪復習高三化學《專題四 化學反應速率與化學平衡》

化學反應速率和化學平衡【考點搜索】1.了解化學反應速率的概念，反應速率的表示方法，理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應速率的影響。2.了解化學反應的可逆性。理解化學平衡的涵義及其與反應速率之間的內在聯系。3.理解勒沙特列原理的含義。掌握濃度、溫度、壓強等條件對化學平衡移動的影響。4.理解化學平衡常數的含義；能利用化學平衡常數解決簡單化學平衡問題?！局R回顧】1.化學反應速率的計算題型Ⅰ：根據化學計量數之比，計算反應速率反應4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10L密閉容器中進行，半分鐘后，水蒸氣的物質的量增加了0.45mol，則此反應的平均速率（反應物的消耗速率或產物的生成速率）可表示為B．C．D．

A．C題型Ⅱ：以圖象形式給出條件，計算反應速率某溫度時，在2L容器中，X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。由圖中數據分析：該反應的化學方程式為_________________。反應開始至2min，用Z表示的平均反應速率為____________。0.05mol/(L·min)Y+3X2Z【知識回顧】2.影響反應速率的因素主要是反應物本身的性質；外因有濃度、壓強、溫度、催化劑、光、波、溶劑等、，結論可濃縮歸納為:增加濃度、增大壓強、升高溫度、使用正催化劑等均使正反應速率和逆反應速率都增加。注意１：濃度一般指氣體或溶液的物質的量濃度，純液體或固體的濃度是一定值，純液體或固體的量的增減一般不影響反應速率。對可逆反應，濃度改變可以是反應物濃度或生成物濃度或同時改變，但均符合“濃快稀慢”的規(guī)律。題型Ⅲ：根據已知的濃度、溫度等條件，比較反應速率的大小把下列四種X溶液分別加入四個盛有10mL2mol/L鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50mL，此時，X和鹽酸緩慢地進行反應，其中反應最快的是（）A．10℃20mL3mol/L的X溶液B．20℃30mL2mol/L的X溶液C．20℃10mL4mol/L的X溶液D．10℃10mL2mol/L的X溶液C3.化學平衡狀態(tài)平衡特征:逆、動、等、定、變化學平衡是在給定條件下化學反應所能達到的最大程度，即該反應的限度。

(1)v正=v逆①同一物質：該物質的生成速率等于它的消耗速率。如：VA生成=VA消耗②不同的物質：速率之比等于方程式中的系數比，但必須是不同方向的速率。如:VA生成:VB消耗=m:n4.對于mA+nB=xC+yD平衡狀態(tài)達到的標志(2)反應混合物中各組成成分的含量保持不變:①各組成成分的質量、物質的量、分子數、體積(氣體)、物質的量濃度保持不變。②各組成成分的質量分數、物質的量分數、氣體的體積分數保持不變。③若反應前后的物質都是氣體，且系數不等，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。(對“等氣”反應不適用)④反應物的轉化率、產物的產率保持不變。⑤體系顏色⑥化學鍵斷裂情況=化學鍵生成情況例1在恒溫下，密閉容器中的可逆反應：2SO3（氣）2SO2（氣）+O2（氣）可用來確定該反應已經達到平衡狀態(tài)的是A．反應容器內，壓強不隨時間改變B．單位時間消耗1molSO3同時生成1molSO2C．單位時間消耗1molSO3同時消耗1molSO2D．容器內混合氣體的總質量不發(fā)生變化C題型Ⅳ：判定化學平衡狀態(tài)是否達到例2

在一定溫度下的定容容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時，不能表明可逆反應A（固）+2B（氣）C（氣）+D（氣）+Q已達到平衡狀態(tài)的是A．混合氣體的壓強B．混合氣體的密度C．B的物質的量濃度D．反應放出的熱量A5.化學平衡常數：1、定義：在一定溫度下，當一個可逆反應達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度以系數為指數的冪的乘積與反應物濃度以系數為指數的冪的乘積的比值是一個常數。這個常數就是該反應的化學平衡常數（簡稱平衡常數）2、表達式：對于一般的可逆反應，mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）當在一定溫度下達到平衡時，K==cp(C)·cq(D)/cm(A)·cn(B)3、平衡常數的意義：（1）平衡常數的大小反映了化學反應進行的

（也叫反應的限度）。K值越大，表示反應進行得越完全，反應物轉化率

；K值越小，表示反應進行得越不完全，反應物轉化率

。最大程度越大越?。?）判斷正在進行的可逆是否平衡及反應向何方向進行：對于可逆反應：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定的溫度下的任意時刻，反應物的濃度和生成物的濃度有如下關系：Qc=Cp(C)·Cq(D)/Cm(A)·Cn(B)，叫該反應的濃度商。Qc＜K，反應向_____反應方向進行Qc＝K，反應處于平衡狀態(tài)Qc＞K，反應向_____反應方向進行正逆（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

反應(填“吸熱”或“放熱”)。若升高溫度，Ｋ值減小，則正反應為

反應(填“吸熱”或“放熱”)。吸熱放熱4、使用平衡常數應注意的幾個問題：(1)、化學平衡常數只與

有關，與反應物或生成物的濃度無關。(2)、在平衡常數表達式中：水(液態(tài))的濃度、固體物質的濃度不寫

C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，K=______________________

FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)，K=______________________c(CO)·c(H2)/c(H2O)c(CO2)/c(CO)溫度(3)、化學平衡常數表達式與化學方程式的書寫有關例如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常數為K1，1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常數為K2，NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常數為K3；寫出K1和K2的關系式：_________。寫出K2和K3的關系式：_________。寫出K1和K3的關系式：_________。K1=K22K2·K3=1K1·K32=1現有一定溫度下的密閉容器中存在如下反應：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，知CO和H2O的起始濃度均為2mol/L經測定該反應在該溫度下的平衡常數K=4，試判斷，（1）當CO轉化率為50％時，該反應是否達到平衡狀態(tài)，若未達到，哪個方向進行？（2）達平衡狀態(tài)時，CO的轉化率應為多少？典型示例6.化學平衡移動原理：如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、溫度、壓強)，平衡就向能減弱這種改變的方向移動。①濃度：增大反應物（或減小生成物）的濃度，平衡向正反應方向移動；②壓強：增大壓強，平衡向氣體（體積縮?。┓肿訑悼s小的方向移動；③溫度：升高溫度，平衡向吸熱反應的方向移動；④催化劑：由于催化劑能同等程度地改變正、逆反應的速率，所以，催化劑（不論其是加快反應速率還是減慢反應速率）不使化學平衡移動。

化學平衡計算模式：三段式(起始、變化、平衡)以如下反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例，說明關于化學平衡的計算的一般模式如下：7.“三段式”法：(1)移動方向判斷法：適用于溫度變化和壓強變化時。變T，若向正反應方向移動，轉化率增大；若向逆反應方向移動，轉化率減小。變P，若向正反應方向移動，轉化率增大；若向逆反應方向移動，轉化率減小。8.轉化率的計算或比較方法：(2)極端假設法：當有兩種反應物時，增加其中一種反應物的量，該反應物的轉化率減小，另一種反應物的轉化率增大。(3)分離重疊法(等效變換法)：當只有一種反應物時，加入反應物，平衡移動方向和轉化率a怎樣變化？11.轉化率的計算或比較方法：注意點：

(1)平衡右移，產物的濃度不一定增大。如：稀釋、減壓等。

(2)平衡右移，產物的物質的量一定增大，但是它在反應混合物中所占的百分含量不一定增大。如：無限增大A的濃度。

(3)平衡右移，反應物的轉化率不一定都增大。如:A+BC+D增大A的濃度。恒溫下，將amolN2與bmolH2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(1)若反應進行到某時刻t時，nt(N2)=13mol，nt(NH3)＝6mol，計算a的值。(2)反應達平衡時，混合氣體的體積為716.8L(標準狀況下)，其中NH3的含量(體積分數)為25%.計算平衡時NH3的物質的量。a=168mol(3)原混合氣體與平衡混合氣體的總物質的量之比(寫出最簡整數比，下同)，n(始):n(平)=_______。(4)原混合氣體中，a:b=__________。(5)達到平衡時，N2和H2的轉化率之比，a(N2):a(H2)=_______。(6)平衡混合氣體中，n(N2):n(H2):n(NH3)=_________。5:42:31:23:3:2抓住圖像的四點(原點、起點、拐點、終點)，掌握五類圖像的基本特征(時間－速率圖像、轉化率等-溫度-壓強圖像、轉化率等-時間圖像、濃度-時間圖像、速率-濃度或溫度或壓強圖像)9.數形結合圖像分析法:在A(g)+B(g)

C(g)+D(g)的反應體系中，C的百分含量和時間的關系如圖所示，若反應分別在400℃和100℃下進行，所得曲線分別為Q與P，則正反應是放熱反應的圖為:A如果是在不同壓強下,則圖應該為:右圖是溫度和壓強對X＋Y2Z反應影響的示意圖。圖中橫坐標表示平衡混合氣體中Z的體積分數。下列敘述正確的是:A.X和Y中只有一種為

氣態(tài)，Z為氣態(tài)B.X、Y、Z均為氣態(tài)C.上述可逆反應的正反

應為放熱反應D.上述反應的逆反應的ΔH>0A在一定溫度下，把2體積N2和6體積H2通入一個帶活塞的體積可變的容器中，活塞的一端與大氣相通(如下圖所示)。容器中發(fā)生以下反應：課堂鞏固若反應達到平衡后，測得混合氣體為7體積，據此回答下列問題：保持上述反應溫度不變，設a、b、c分別代表初始加入的N2，H2和NH3的體積，如果反應達到平衡后混合氣體中各物質的體積分數仍與上述平衡時完全相同，那么：①若a=1，c=2時，則b=____。在此情況下，反應起始時將向__________方向進行(填“正”或“逆”)。②若需規(guī)定起始時反應向逆方向進行，則c的范圍是___________________。3逆c>2a/3，且a:b=1:3

(2)在上述裝置中，若需控制平衡后混合氣體為6.5體積，則可采取的措施是______________，原因是:降低反應溫度6.5＜7，上述平衡應向正反應方向移動，該反應是放熱反應，所以采取降溫措施;而反應容器是活塞式的,且6.5是壓強保持不變下的6.5,故不采用變壓強的方法。10.同一平衡：一定條件下，對于同一個可逆反應，不管是從正反應開始還是從逆反應開始或是從反應的任何一個時刻開始，均能達到同一個化學平衡狀態(tài)。解釋：由于化學平衡狀態(tài)只與條件有關，與建立平衡的途徑無關，因而，同一可逆反應，可以從不同的狀態(tài)開始而達到相同的平衡狀態(tài)。11.

等效平衡原理：在一定條件下(定溫、定容或定溫、定壓)，對同一可逆反應，雖然起始時加入物質的量不同，而達到化學平衡時，同種物質的物質的量分數相同，這樣的平衡稱為等效平衡。等效平衡的三種類型①恒溫恒容：對于“不等氣反應”,只改變起始時加入物質的量，如通過可逆反應的化學計量數比換算成同一邊的物質的物質的量與原平衡相同，則兩平衡等效（同一平衡/等量等效）。②恒溫恒容：對于“等氣反應”，只改變起始時加入物質的量，如通過可逆反應的化學計量數比換算成同一邊的物質的物質的量之比與原平衡相同，則兩平衡等效（等比等效）。③恒溫恒壓：改變起始時加入物質的物質的量，只要按化學計量數換算成同一邊的物質的物質的量之比與原平衡相同，則達到的平衡與原平衡等效（等比等效）。題型Ⅴ：一般可逆反應在恒溫、恒容條件下建立等效平衡在一個體積固定的密閉容器中加入2molA和1molB，發(fā)生反應：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)，達到平衡時C的濃度為amol·L－1。若維持容器體積和溫度不變，按下列四種配比作為起始物質，達到平衡后，C的濃度仍為amol·L－1的是A．4molA＋2molBB．2molA＋1molB＋3molC＋1molDC．3molC＋1molD＋1molBD．3molC＋1molDD題型Ⅴ：反應前后氣體體積不變的可逆反應在恒溫、恒容條件下建立等效平衡可逆反應A(g)＋B(g)2C(g)在固定容積的容器中進行，如果向容器中充入1molA和1