化学反应速率与化学平衡专题

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1、化学反应速率和化学平衡专题一、化学反应速率1.表示方法 2.数学表达式 3.单位molL-1min-1、molL-1s-1或mol/(Lmin)、mol/(Ls)。二、影响化学反应速率的因素 1.内因2.外因（外界条件）（1）浓度 （2）压强： （3）温度 （4）催化剂三、化学平衡1.可逆反应（1）概念：（2）表示：用“”表示，（3）特点：任一时刻反应物与生成物 存 在；任一组分的转化率 100%。2.化学平衡状态 （1）含义所有反应物和生成物的 保持不变； 正、逆反应速率 （不等于0）（2）化学平衡状态的特征逆：研究对象必须是 反应。动：化学平衡是 平衡，即反应达到平衡状态时，正反应和逆反应

2、都仍在继续进行。等：正反应速率和逆反应速率 ,即同一物质的消耗速率和生成速率相等。定:在平衡体系中,各组成成分的含量保持 ，不随时间的改变而改变。变：若改变影响平衡的条件，平衡会发生 ，然后达到新的平衡状态。（3）平衡转化率四、反应条件对化学平衡的影响1.温度的影响 温度对化学平衡的影响，是通过改变平衡常数来实现的。（1）升高温度对于吸热反应化学平衡向 移动； 对于放热反应化学平衡向 移动。（2）降低温度化学平衡向 移动；对于放热反应化学平衡向 移动。2.浓度的影响（1）反应物浓度增大或生成物浓度减小时，平衡 移动； （2）反应物浓度减小或生成物浓度增大时，平衡 移动。3.压强的影响 （1）v

3、g=0,改变压强，化学平衡状态 。 （2）vg0，增大压强，平衡 移动；减小压强，平衡 移动。 （3）vg0,增大压强，平衡 移动；减小压强，平衡 移动。 （vg表示气态产物系数之和与气态反应物系数之和的差）考点一 化学反应速率及其影响因素【例1】 一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示：1）从反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为 。X的物质的量浓度减少了 ，Y的转化率为 。（2）该反应的化学方程式为 。（3）10 s后的某一时刻（t1）改变了外界条 件，其速率随时间的变化图象如图所示：则下列说法符合该图象的是 。A.t1时刻，增大了X的浓度B.t

4、1时刻，升高了体系温度C.t1时刻，缩小了容器体积D.t1时刻，使用了催化剂1.对于化学反应速率,其考查点通常有三个方面：一是依据化学反应速率的定义进行有关计算，其模式是灵活运用“v=c/t”；二是同一化学反应的速率以不同物质的浓度变化表示时，各速率值之间的关系及化学方程式的确定，其模式为“mA+nB pC+q(D) v(A)v(B)v(C)v(D)=mnpq三是考查外界条件对反应速率的影响，其模式是依原电池等因素对化学反应速率的影响进行分析判断。2.涉及外界条件对速率的影响时，影响最大的是催化剂；其次是温度，温度越高，速率越快；然后是浓度和压强。若是可逆反应，外界条件对v正和v逆的影响趋势是

5、一样的。即若升温或增大压强（有气体参与体系），v正、v逆均加快；若增大反应物浓度，瞬时速率v逆不变，但最终v正和v逆均加快。【即时巩固】（2009宁夏理综，10）硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+SO2+S+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是 （ ） 实验反应温度/Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(molL-1)V/mLc/(molL-1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210考点二 化学平衡及其影响因素【例2】 在2 L密闭容器中，800时反应2NO

6、（g）+O2(g) 2NO2(g)体系中，n（NO）随时间的变化如表：时间（s）012345n(NO)(mol)0.0200.0100.0080.0070.0070.007（1）如图中表示NO2浓度变化曲线的是 （填序号）。用O2表示从02 s内该反应的平均速率v= 。（2）能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填字母序号)。a.c(NO2)=2c(O2) b.容器内压强保持不变c.v逆（NO）=2v正（O2）d.容器内的密度保持不变（3）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是 (填字母序号)。a.及时分离出NO2气体b.适当升高温度c.增大O2的浓度d.选择高效的催化剂解答化学平

7、衡问题的重要思维方法1.三个“不要混同”（1）不要将平衡的移动和速率的变化混同起来。例如：别以为平衡正向移动一定是v正加快，v逆减慢等。（2）不要将平衡的移动和浓度的变化混同起来，例如：别以为平衡正向移动时，反应物浓度一定减少，生成物浓度一定增大等。（3）不要将平衡的移动和反应物的转化率提高混同起来，例如：别以为平衡正向移动，反应物的转化率一定提高。2.可逆反应“不为零”原则可逆性是化学平衡的前提，达到平衡时是反应物和生成物共存的状态，每种物质的物质的量不为零。 一般可用极限分析法推断：假设反应不可逆，则最多生成产物多少，有无反应物剩余，余多少。这样的极值点是不可能达到的，故可用于确定某些范围

8、或在范围中选择合适的量。【即时巩固】可逆反应A(g)+B C(g)+D达到平衡时，下列说法不正确的是（ ）A.若增大A的浓度，平衡体系颜色加深，D不一定是具有颜色的气体B.增大压强，平衡不移动，说明B、D必是气体C.升高温度，C的百分含量减小，说明正反应是放热反应D.若B是气体，增大A的浓度会使B的转化率增大【即时巩固】对于2SO2+O2 2SO3 Hv逆，才能引起上述化学反应的平衡发生移动考点三 化学反应速率和化学平衡图象【例3】 向一体积不变的密闭容器中加入2 mol A、0.6 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图一所示。图二为t2时刻后改变反应条

9、件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件。已知t3-t4阶段为使用催化剂；图一中 t0-t1阶段c(B)未画出。下列说法不正确的是 A.此温度下该反应的化学方程式为2A(g)+B(g)2C(g)B.t4-t5阶段改变的条件为减小压强C.B的起始物质的量为1.0 molD.在相同条件下，若起始时容器中加入a mol A、 b mol B和c mol C，要达到t1时刻同样的平衡， a、b、c要满足的条件为a+2c/3=2.4和b+c/3=1.2化学平衡图象的解题步骤解图象题三步曲：“一看”、“二想”、“三判断”（1）“一看”看图象看面：弄清纵、横坐标的含义。看线:

10、弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。 看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。看量的变化：弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。看要不要作辅助线：如等温线、等压线等。 （2）“二想”想规律 看完线后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。（3）“三判断” 通过对比分析，作出正确判断。【即时巩固】已知：4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) H=-1 025 kJ/mol，该反应是一个可逆反应。若反应 物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是 考点四 等效平衡的特点【例4】（2009北京理综，9

11、）已知H2(g)+I2(g)2HI(g)；H0。有相同容积的定容密闭容器甲 和乙，甲中加入H2和I2各0.1 mol,乙中加入HI0.2 mol,相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI 的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是 （ ） A.甲、乙提高相同温度 B.甲中加入0.1 mol He,乙不变 C.甲降低温度，乙不变 D.甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2等效平衡规律 （1）对于恒温、恒容条件下，气体体积有变化的反应如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量与对应组分的起始加入量相同，则建立的化学平衡状态是等效的。 （2）对于恒温、恒容条件

12、下气体体积不变的反应如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同，则建立的化学平衡是等效的。 （3）对于恒温、恒压条件下的可逆反应（气体体积有变化的反应或气体体积不变的反应）如果按方程式的化学计量关系转化为方程式同一半边的物质，其物质的量之比与对应组分的起始加入量之比相同，则建立的化学平衡状态是等效的。注意 三种情况下的等效均指的是平衡混合物中各组分的百分含量保持不变。实际上三种等效是有差别的，第（1）种情况是绝对等效（包括浓度、密度、相对分子质量等都相等），而在第（2）、（3）种情况下，物质的量等存在倍数关系【即时巩固】在恒温恒容条件下有

13、下列反应：2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)。现分别从两条途径建立平衡:()A和B的起始浓度均为2 mol/L;()C和D的起始浓度分别为2 mol/L和6 mol/L。下列叙述正确的是（ ）A.和两途径最终达到平衡时，体系内各气体的物质的量分别相同B.达到平衡时，途径混合气体密度为途径混合气体密度的2倍C.和两条途径最终达到平衡时，体系内各气体的体积分数分别相同D.达到平衡时，途径的反应速率v(A)等于途径的反应速率v(B)考点五 化学平衡的计算【例5】 将等物质的量的F2和ClF混合，在密闭容 器中发生反应：F2(g)+ClF(g) ClF3(g) H0。下列叙述中，正确的是 （

14、） A.恒温恒容时，当ClF转化40%时，容器内的压强为初始时的0.8倍 B.若c(F2)c(ClF)c(ClF3)=111，则反应一定达到平衡状态 C.达到平衡后，若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡左移 D.平衡后再降低温度，保持恒容，达到新的平衡，则混合气体的平均摩尔质量增大【即时巩固】X、Y、Z三种气体，取X和Y按11的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X+2Y2Z,达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为32，则Y的转化率最接近于 （ ）A.33% B.40% C.50% D.65%高考失分警示1.同学们常将平衡与速率两个概

15、念混淆，它们之间实际上没有必然的联系，平衡是热力学问题，而速率是动力学问题，不能混为一谈。2.一个反应的反应热只是与反应方程式的化学计量数和外界的条件（温度、浓度、压强等）有关系。而与化学反应速率无关；同时应该注意:对于一个可逆反应来说，正反应与逆反应的反应热是不同的。3.同学们在理解等效平衡时往往出现一种误解，认为等效平衡就是各种量都相同。其实等效平衡的含义是在一定条件（恒温恒容或恒温恒压）下，只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的分数（体积、物质的量）均相等，这样的化学平衡互称为等效平衡。在等效平衡中，还有一类特殊的平衡，不仅任何相同组分的分数（体积、物质的量）均相同

16、，而且相同组分的物质的量均相同，这类等效平衡又互称为同一平衡。同一平衡是等效平衡的特例。课堂检测1.将一定量A、B装入容积为1 L的恒温密闭容器中，发生反应：2A(g)+bB(g) cC(g),1 min时达到平衡，C的浓度为x molL-1。若保持温度不变,将密闭容器的容积压缩为原来的1/2,重新达到平衡 后，C的浓度为2.5x molL-1,下列说法正确的是 ( )A.化学计量数的关系：bc B.容器的容积减小后，该反应的逆反应速率减小C.原容器中用B的浓度变化表示该反应在1 min内的速率为 mol（Lmin)-1D.若保持温度和容器的容积不变，充入氦气（不参与反应），平衡不发生移动2.

17、若C+CO2 2CO（正反应为吸热反应），反应速率为v1;N2+3H2 2NH3(正反应为放热反应)，反应速率为v2。对于上述两个反应，当温度升高时，v1 和v2的变化情况为 A.同时增大 B.同时减小 C.v1增大，v2减小 D.v1减小，v2增大3. 右图是温度和压强对X+Y2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是 （ ）A.上述可逆反应的正反应为放热反应B.X、Y、Z均为气态C.X和Y中只有一种为气态，Z为气态D.上述反应的逆反应的H04.一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%，与反应前的体积相比

18、，反应后体积缩小的百分率是（ ） A.16.7% B.20.0% C.80.0% D.83.3%5.T时，有甲、乙两个密闭容器,甲容器的体积为1 L，乙容器的体积为2 L，分别向甲、乙两容 器中加入6 mol A和3 mol B，发生反应如下： 3A(g)+bB(g) 3C(g)+2D(g) H0;4 min后 甲容器内的反应恰好达到平衡，A的浓度为2.4 molL-1，B的浓度为1.8 molL-1；t min后乙 容器内的反应达到平衡,B的浓度为0.8 molL-1。 根据题给的信息回答下列问题： （1）甲容器中反应的平均速率 (B)= ,化学方程式中化学计量数b= 。（2）乙容器中反应达

19、到平衡所需时间t (填“大于”、“小于”或“等于”）4 min，原因是 。（3）T 时,在另一个体积与乙相同的丙容器中，为了使达到平衡时B的浓度仍然为0.8 molL-1，起始时，向丙容器中加入C、D的物质的量分别为3 mol、2 mol，则还需加入A、B的物质的量分别是 、 。（4）若要使甲、乙容器中B的平衡浓度相等，可以采取的措施是 。A.保持温度不变，增大甲容器的体积至2 LB.保持容器体积不变，使甲容器降低温度C.保持容器压强和温度都不变，向甲中加入一定量的A气体D.保持容器压强和温度都不变，向甲中加入一定量的B气体课后练习1.(2009广东，15)取五等份NO2 ，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应： 2NO2(g) N2O4(g) H0 反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分含 量（NO2%），并作出其随反应温度（T）变化 的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符 的是 ( )2.(2009全国理综，13)下图表示反应X（g）4Y(g)+Z(g) Hb+c B.an B.m0,p2p1 B.反应:HT2C.反应:H0,T2T1或H0,T2T1 D.反应:HT17 / 7文档可自由编辑打印