专题八 化学反应速率和化学平衡 考纲展示 近年考题呈现形式 1.了解化学反应速率的概念及反应速率的定选择题考查角度： 量表示方法。 1．化学平衡状态的判断。 2．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化2．外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响剂等)对化学反应速率的影响，掌握其一般及平衡移动的方向。 规律。 3．化学平衡图像的分析。 3．了解可逆反应的概念及化学平衡的建立。 客观题考查角度： 4．理解外界条件(浓度、温度、压强等)对化1．以图像为载体，考查化学反应速率的计算及学平衡的影响和规律。 其影响因素，化学平衡状态的判断，平衡常5．了解焓变和熵变是与反应方向有关的两种数的计算及化学平衡的影响因素等。 因素。 2．以平衡常数为中心，结合平衡图像，通过图6．理解化学平衡常数的含义，能够利用化学像考查数据处理能力。 平衡常数进行有关计算。 3．化学反应原理中化学平衡移动原理与化工生 产、生活实际相结合，考查化学反应速率概念理解和平衡移动在社会生产、生活、科学等领域的应用。 核心自查1．某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲线如图所示。 (1)由图中的数据分析，该反应的化学方程式为______________________________________。 (2)反应开始至2 min Z的平均反应速率为__________________________________________。 (3)反应开始至2 min，用X、Y表示平均反应速率分别为________________、________________。
(4)5 min后Z的生成速率与5 min末Z的分解速率________(填“变大”“变小”“相等”或“无法判断”)。
(5)平衡常数表达式是：________________________________。
2．Cl2溶于水发生可逆反应：Cl2＋ H2OH ＋Cl＋HClO
现往饱和氯水中加入下列物质：①水；②饱和食盐水；③浓盐酸；④硝酸银溶液；⑤碳酸氢钠固体；⑥醋酸钠固体；⑦硫化氢；⑧二氧化硫；⑨品红等有机色质；⑩加入KI；⑪加入FeCl2；⑫通入氯气；⑬阳光下照射。
(1)能使平衡向正反应方向移动的有__________________； (2)能使平衡向逆反应方向移动的有__________________；
(3)能够增大HClO浓度的有_____________________________________________。
考点自纠：1．在其他条件不变时，使用催化剂，正反应速率和逆反应速率同等倍数加快，平衡不移动。( )
2．当某反应达到限度时，反应物和生成物的浓度一定相等。( )
3．在一定条件下，向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应，达到平衡时N2、H2、NH3三者共存。( ) 4．当一个可逆反应达到平衡状态时，正向反应速率和逆向反应速率相等且都等于0。( ) 5．在相同温度下，在相同容积的密闭容器中分别充入1 mol N2、3 mol H2和2 mol NH3，当反应达到平衡时，两平衡状态中NH3的体积分数相同。( ) 6．化学平衡移动，化学平衡常数不一定改变。( ) 7．加入少量CH3COONa晶体可以减小Zn与稀硫酸反应的速率，但不影响产生H2的总量。( ) 8．化学平衡向右移动，一定是正反应速率增大或逆反应速率减小。( )
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9．任何可逆反应达到平衡后，改变温度，平衡一定发生移动。( ) 10．化学反应速率发生变化，化学平衡一定发生移动。( ) 高频考点1 化学反应速率及影响因素 要点整合1. 惰性气体对反应速率的影响。
我们把化学反应体系中与各反应成分均不起反应的气体统称为“惰性气体”。
引起
(1)恒温恒容时：充入惰性气体――→体系总压强增大，但各反应成分分压不变，即各反应成分的浓度不变，化学反应速率不变。
引起引起引起
(2)恒温恒压时：充入惰性气体――→容器容积增大――→各反应成分浓度降低――→反应速率减小。
2. 外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。 (1)当增大反应物浓度时，v正增大，v逆瞬间不变，随后也增大。 (2)增大压强，气体分子数减小方向的反应速率变化程度大。
(3)对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率。 (4)升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大。 (5)使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。
3. 分析外界条件对化学反应速率的影响或设计实验探究外界条件对化学反应速率的影响时，要遵循“多定一变”的原则，即每次改变一个变量。 例1 一定条件下，N2O分解的部分实验数据如下： C(N2O)/mol0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0.00 -1˙L 反应时间0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 /min 下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是( ) (注：图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间，c1、c2均表示N2O初始浓度且c1 A．0～6 min的平衡反应速率：v(H2O2)≈3.3×10 mol/(L·min) －2 B．6～10 min的平衡反应速率：v(H2O2)<3.3×10 mol/(L·min) C．反应到6 min时，c(H2O2)＝0.30 mol/L D．反应到6 min时，H2O2分解了50% 高频考点2 化学平衡状态的标志和移动 要点整合 1．化学平衡状态的判断方法。 列举反应 是否平衡状态 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 混合物体系中各成分的量 ①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 ②各物质的质量或各物质的质量分数一定 ③各气体的体积或体积分数一定 ④总体积、总压强、总物质的量、总浓度一定 ①在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v正＝v逆 30 济宁高新区高级中学高三化学备课组2015复习材料 正反应速率与逆反应速率的关系 压强 平均相对 分子质量 温度 体系的密度 2.平衡移动方向的判断。 如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 (1)原理中“减弱这种改变”的正确理解应当是升高温度时，平衡向吸热反应方向移动； 增加反应物浓度，平衡向反应物浓度减少的方向移动；增大压强时，平衡向体积缩小的方向移动。 (2)化学平衡移动的根本原因是外界条件(如温度、压强、浓度等)的改变破坏了原平衡体系，使得正、逆反应速率不再相等。当v正>v逆时，平衡向正反应方向移动，当v正 B．达到平衡时，容器I中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小 C．容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长 D．若起始时向容器I中充入CH3OH 0.1 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol，则反应将向正反应方向进行 针对训练2．反应X(g)＋Y(g) 2Z(g) ΔH<0，达到平衡时，下列说法正确的是( ) A．减小容器体积，平衡向右移动 B．加入催化剂，Z的产率增大 C．增大c(X)，X的转化率增大 D．降低温度，Y的转化率增大 高频考点3 化学平衡常数和相关计算 要点整合1．化学平衡常数的应用。 (1)判断反应进行的程度:对于同类型的反应，K值越大，表示反应进行的程度越大；K值越小，表示反应进行的程度越小。 (2)判断反应进行的方向:若任意状态下的生成物与反应物的浓度幂之积的比值为Qc，则Qc>K，反应向逆反应方向进行；Qc＝K，反应处于平衡状态；Qc (4)利用化学平衡常数计算平衡浓度、转化率、体积分数等。 2．有关化学平衡常数的计算。 31 ②在单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C，则v正＝v逆 ③vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆 ④在单位时间内生成n mol B，同时消耗q mol D，均指v逆，v正不一定等于v逆 ①若m＋n≠p＋q，总压强一定(其他条件不变) ②若m＋n＝p＋q，总压强一定(其他条件不变) ①Mr一定，只有当m＋n≠p＋q时 ②Mr一定，但m＋n＝p＋q时 任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定时 密度一定 济宁高新区高级中学高三化学备课组2015复习材料 (1)一般步骤： ①写出有关平衡的化学方程式。 ②确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。 ③根据已知条件建立等式关系进行解答。 (2)计算模式： 如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L、b mol·L－1－1 ，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L。 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) －1 起始/mol·L a b 0 0 －1 转化/mol·L mx nx px qx －1 平衡/mol·L a－mx b－nx px qx pq(mn K＝c(px)·cqx)/c(a-mx)·c(b-nx)。 (3)物质浓度的变化关系： 反应物：平衡浓度＝起始浓度－转化浓度 生成物：平衡浓度＝起始浓度＋转化浓度 其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。 反应的转化率(α)： 反应物转化的物质的量（或质量、浓度）α＝×100%。 反应物起始的物质的量（或质量、浓度） 例3 在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应 X(g) ＋ Y(g) M(g) ＋ N(g)，所得实验数据如下表： 实验 温度 起始物质 平衡物质的量(mol) 编号 (℃) 的量(mol) n(X) n(Y) n(M) ① 700 0.40 0.10 0.090 ② 800 0.10 0.40 0.080 ③ 800 0.20 0.30 a ④ 900 0.10 0.15 b 下列说法正确的是( ) A．实验①中，若5 min时测得n(M)＝0.050 mol，则0至5 min时间内，用N表示的平均 －2 反应速率v(N) ＝ 1.0×10mol/(L·min) B．实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0 C．实验③中，达到平衡时，X的转化率为60% D．实验④中，达到平衡时，b > 0.060 针对训练3．只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是：( ) A．K值不变，平衡可能移动 B．K值变化，平衡一定移动 C．平衡移动，K值可能不变 D．平衡移动，K值一定变化 高频考点4 化学反应速率、化学平衡图像 要点整合 1．解化学平衡图像题应特别注意： (1)“定一议二”，即图像中出现三个量时，应先确定一个恒量以讨论两个量的变化关系。 (2)“先拐先平”，即曲线中先出现拐点，则该曲线所示条件下先出现平衡，该曲线所示温度或压强较大。 2．考点知识网络构建。 (1)有关化学平衡图像的知识规律。 ①对有气体参加的可逆反应，在温度相同的情况下，压强越大，到达平衡所需的时间越短；在压强相同情况下，温度越高，到达平衡所需的时间越短。 ②使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率，改变到达平衡所需时间，但不影响化学平衡移动。 ③同一反应中，未达平衡前，同一段时间间隔内，高温时(其他条件相同)生成物含量总比低 －1 32 济宁高新区高级中学高三化学备课组2015复习材料 温时生成物含量大；高压时(其他条件相同)生成物的含量总比低压时生成物的含量大。 ④平衡向正反应方向移动，生成物的物质的量增加，但生成物的浓度、质量分数以及反应物的转化率不一定增加。 3．解化学平衡图像题三步曲。 (1)看懂图像：看图像要五看。一看面，即看清横坐标和纵坐标；二看线，即看线的走向、变化趋势；三看点，即看曲线的起点、终点、交点、拐点、原点、极值点等；四看要不要作辅助线、如等温线、等压线；五看定量图像中有关量的多少。 (2)联想规律：联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。 (3)推理判断：结合题中给定的化学反应和图像中的相关信息，根据有关知识规律分析作出判断。 例4 臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为： 2NO2(g)＋O3(g) N2O5(g)＋O2(g)，反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是( ) A 升高温度，平衡常数减小 B 0～3 s内，反应速率为： v(NO2)＝0.2 mol·L－1 C t1时仅加入催化剂，平衡正向移动 D 达平衡时，仅改变x，则x为c(O2) 针对训练4．现有三个反应： 反应① Fe(s)＋H2O(g) 反应② CO(g)＋H2O(g) FeO(s)＋H2(g) ΔH1 平衡常数为K1 H2(g)＋CO2(g) ΔH2 平衡常数为K2 反应③ Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g) ΔH3 平衡常数为K3 在不同温度下，部分K1、K2的值如下： T/℃ 700 800 K1 2.38 2.56 K2 0.80 (1)K1的表达式为________________；根据反应①、②、③推导出K1、K2、K3的关系式K3＝________。 (2)要使反应①在一定条件下建立的平衡右移，可采取的措施有________。 A．缩小容器体积 B．降低温度 C．升高温度 D．使用合适的催化剂 E．设法减少H2的量 F．设法减少FeO的量 (3)800 ℃时，向容积为2 L的恒容密闭容器中充入一定量的CO和H2O维持恒温，发生反应②，反应过程中测定的部分数据见下表： 反应时间/min 0 2 4 6 n(CO)/mol 1.20 0.90 0.80 n(H2O)/mol 0.60 0.20 ①反应在2 min内的平均速率为v(H2O)＝__________________________________________。 ②800 ℃时，K2的值为________。 33 济宁高新区高级中学高三化学备课组2015复习材料 ③保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (4)由以上信息推断反应③正反应方向为__________(填“放热”或“吸热”)反应。 (5)在恒温恒压密闭容器中通入CO和H2O各1 mol发生反应②，当反应达到平衡后，维持温 度与压强不变，t1时再通入各1mol的CO和H2O的混合气体，请在 下图中画出正(v正)、逆(v逆)反应速率在t1后随时间t变化的曲线图。 34 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容