化学反应速率化学平衡知识点归纳

化学反应速率化学平衡知识点归纳［考纲要求］了解化学反应速率的概念及其定量表示方法。了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。了解焓变和熵变是与反应方向有关的两种因素。了解化学反应的可逆性。了解化学平衡建立的过程；理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。理解浓度、温度、压强、催化剂等对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。了解化学反应速率和化学平衡的调控在生产、生活和科学研领域中的重要作用。命题趋势定性方面1化学反应速率、化学平衡概念的分析；2确定某种情况是否为化学平衡状态的特征；3外界条件改变对化学反应速率和化学平衡移动方向和结果的判断；(多图表题)4化学平衡常数的含义及其表达式定量方向1有关化学反应的计算和比较；2平衡常数的计算和利用化学平衡常数计算转化率。一、化学平衡速率卜n(B), Ac(B) V..对v(B)==~^~的剖析用上式进行某物质反应速率计算时需注意以下几点：⑴浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。(2)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值。⑶同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比。mA+nB=pC+qD有：VA:VB:VC:VD=m：n：p：q(4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，要转化为物质的量浓度的变化值(计算时一定要除以体积)，再进行计算。(5)对于可逆反应，通常计算的是正、逆反应抵消后的总反应速率，当达到平衡时，总反应速率为零。(注：总反应速率也可理解为净速率)。.“四大影响因素”的深度剖析浓度、温度、压强、催化剂是影响化学反应速率的四大外界因素，此外反应物颗粒大小对化学反应速率也有一定的影响。⑴浓度：对有气体参加的反应或在溶液中发生的反应产生影响，在其他条件不变时都符合“浓快稀慢”的原理。(2)压强：|压强增大|一|气体体积缩小|一|气体反应物的浓度增大|一|反应速率增大|注意①压强对反应速率的影响是通过改变反应物的浓度来实现的。②压强只对有气体参加的反应产生影响。③向气体反应体系中充入不参与反应的气体时，对反应速率的影响。恒容：充入稀有气体(或非反应气体)一总压增大一物质的浓度不变(活化分子的浓度不变)一反应速率不变；恒压：充入稀有气体(或非反应气体)一体积增大一物质的浓度减小(活化分子的浓度减小)一反应速率减小。⑶温度：温度升高，化学反应速率增大。升高温度，无论是吸热反应还是放热反应，反应速率都增大。(4)催化剂：①催化剂能改变(增大或减小)化学反应速率，但不能使本来不会发生的反应变成可以发生的。②对可逆反应来说，正反应的催化剂同时也是逆反应的催化剂，催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，对化学平衡状态无影响，生产过程中使用催化剂主要是为了提高生产效率。对于反应物颗粒大小：固体物质颗粒越小，总表面积越大，反应速率越快；反之越慢。二、化学平衡状态1.化学平衡状态判断的“两类标志”及“一角度”判断化学反应是否达到化学平衡状态，关键是看给定条件下能否推出“变量”达到“不变”。常用到的判断标志有：(1)绝对标志1"1,脚质：皿=脸殛目不厨-uCX}我敬：三雨雷研布国一'的化学汁量数I各加分的港友不变各讯分的物质的属(质材分数i不变理氧I■上热交换时体系温度不变各气体细分的体积仆数不变1反应物的转化率不变(3)一角度从微观的角度分析，如反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),下列各项均可说明该反应达到了平衡状态：①断裂1molN三N键的同时生成1molN三N键；②断裂1molN三N键的同时生成3molH—H键；③断裂1molN三N键的同时断裂6molN—H键；④生成1molN三N键的同时生成6molN—H键。三、化学平衡状态移动判断的方法和规律⑴化学平衡移动

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X・定时间近=檀各组分含显保持-•定平衡破坏近r哝各组分含垃发生变化拉〜1扭建立新的平衡证'=斑r各组分含量乂保持新的一定(2)两类方法①通过比较平衡破坏瞬时的正逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。a.若外界条件改变，引起v正>v逆，此时正反应占优势，则化学平衡向正反应方向(或向右)移动；b.若外界条件改变，引起v正<v逆，此时逆反应占优势，则化学平衡向逆反应方向(或向左)移动；c.若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v正,和v逆,仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。②通过比较浓度商(g)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。a.若Q>K平衡逆向移动；b.若Q=K平衡不移动；c.若Q<K平衡正向移动。⑶外界条件对平衡移动影响的规律一一勒夏特列原理①影响平衡的因素：浓度、压强、温度三种；②原理的适用范围:只适用于一项条件发生变化的情况(即温度或压强或一种物质的浓度)，当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；③平衡移动的结果：只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化。(4)不能用勒夏特列原理解释的问题①若外界条件改变后，无论平衡向正反应方向移动或向逆反应方向移动都无法减弱外界条件的变化，则平衡不移动。如对于H2(g)+Br2(g)=2HBr(g),由于反应前后气体的分子总数不变，外界压强增大或减小时，平衡无论正向或逆向移动都不能减弱压强的改变。所以对于该反应，压强改变，平衡不发生移动。(5)判断化学平衡移动方向外界条件改变影响为主(6)平衡移动与转化率的关系：不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。四、等效平衡4、等效平衡问题的解题思路：⑴、概念：同一反应，在一定条件下所建立的两个或多个平衡中，混合物中各成分的含量相同，这样的平衡称为等效平衡。⑵分类：①等温等容条件下的等效平衡:在温度和容器体积不变的条件下，改变起始物质的加入情况，只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量相同，则两平衡等效，这种等效平衡可以称为等同平衡。等同平衡aA+bB=cCQ1力口amolAbmolB2力口cmolC转化率之和为1热量之和为Q1+Q2=Q②等温等压条件下的等效平衡：在温度和压强不变的条件下，改变起始物质的加入情况，只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量比值相同，则两平衡等效，这种等效平衡可以称为等比例平衡。③等温且AnR条件下的等效平衡：在温度和容器体积不变的条件下，对于反应前后气体总分子数不变的可逆反应，只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边任意一边物质的物质的量比值相同，则两平衡等效，这种等效平衡可以称为不移动的平衡。五、转化率⑴转化率的计算公式/ An(A) Ac(A)a(A)=-^X100%=--^X100%。n(A) c(A)(2)转化率的变化分析：在一恒容密闭容器中通入amolA、bmolB发生反应aA(g)+bB(g)=cC(g),达到平衡后，改变下列条件，分析转化率的变化情况(用“增大”、“减小”或“不变”表示)①再通入bmolB,a(A)增大，a(B)减小。平衡向正移②再通入amolA、bmolB,平衡向正移若a+b>c,a(A)增大、a(B)增大:若a+b=c,a(A)不变、a(B)不变:若a+b<c,a(A)减小、a(B)减小。六、图像题5、速率和平衡图像分析：⑴分析反应速度图像：①看起点：分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物物数以原点为起点。②看变化趋势：分清正反应和逆反应，分清放热反应和吸热反应。升高温度时，△/吸热〉△V放热。③看终点：分清消耗浓度和增生浓度。反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中各物质的计量数之比。⑴浓度一时间如A(g)+B(g)=AB(g)④对于时间一一速度图像，看清曲线是连续的，还是跳跃的。分清“渐变”和“突变”“大变”和“小变”。增大反应物浓度V正突变，V逆渐变。升高温度，V吸热大增，V放热小增。⑵化学平衡图像问题的解答方法：①三步分析法：一看反应速率是增大还是减小；二看4V正、4V逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。②四要素分析法：看曲线的起点；看曲线的变化趋势；看曲线的转折点；看曲线的终点。③先拐先平：对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在转化率-时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡。它所代表的温度高、压强大。这时如果转化率也较高，则反应中m+n>p+q。若转化率降低，则表示m+n<p+q。④定一议二：图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。化学反应速率化学反应进行的快慢程度，用单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。(2)含量一时间一温度(压强)(C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数)解化学平衡图像题的技巧1、弄清横坐标和纵坐标的意义。2、弄清图像上点的意义，特别是一些特殊点如与坐标轴的交点、转折点、几条曲线的交叉点)的意义。3、弄清图像所示的增、减性。4、弄清图像斜率的大小。5、看是否需要辅助线。6、看清曲线的起点位及曲线的变化趋势7、先出现拐点的曲线先平衡，所处的温度较高或压强较大；还可能是使用正催化剂8、定压看温度变化；定温看压强变化⑶恒压(或恒温)线(c表示反应物的平衡浓度，a表示反应物的转化率)

图①，若p图①，若p1>p2>p3则正反应为气体体积减小的反应，出<0；图②，若T1>T2,则正反应为放热反应。七、化学平衡常数1.化学平衡常数的全面突破 cp(C)-cq(D)(1)数学表达式：对于反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)来说，K=(A(BC(A),C(B)注意①不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式。如:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)Kcc(CO2)Cr2O2-(aq)+H2O(l)=2CrO2-(aq)+2H+(aq)c2(CrO2-)-c2(H+)一 c(Cr2O2-)但在非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。如：c(CH3cOOC2H)c(H2O)c(C2H5OH>c(c(CH3cOOC2H)c(H2O)c(C2H5OH>c(CH3COOH)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)c(CO>c(HJc(H2O)②同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。如:N2O4(g)=2NO2(g)Kcc2TNO)c(N2O4)|N2O4(g)=NO2(g)平0J=\Kc2(N2O4)2NO2(g)=N2NO2(g)=N2O4(g)K〃c(N2O4)_1c2(NO2)K因此书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则意义就不明确。(2)平衡常数的意义①平衡常数可表示反应进行的程度。K越大，反应进行的程度越大，K>105时，可以认为该反应已经进行完全。转化率也能表示反应进行的程度，转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。②K的大小只与温度有关，与反应物或生成物起始浓度的大小无关。⑶浓度商：可逆反应进行到某时刻(包括化学平衡)时，生成物浓度的化学计量数次幕之积与反应物浓度的化学计量数次幕之积的比值称为浓度商(。)。当Q=K时，该反应达到平衡状态；Q<K时，该反应向正反应方向