第二轮复习高三化学《专题四 化学反应速率与化学平衡》

化学反应速率和化学平衡【考点搜索】1.了解化学反应速率的概念，反应速率的表示方法，理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响。2.了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的涵义及其与反应速率之间的内在联系。3.理解勒沙特列原理的含义。掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。4.理解化学平衡常数的含义；能利用化学平衡常数解决简单化学平衡问题。【知识回顾】1.化学反应速率的计算题型Ⅰ：根据化学计量数之比，计算反应速率反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率（反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为B．C．D．

A．C题型Ⅱ：以图象形式给出条件，计算反应速率某温度时，在2L容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析：该反应的化学方程式为_________________。反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为____________。0.05mol/(L·min)Y+3X2Z【知识回顾】2.影响反应速率的因素主要是反应物本身的性质；外因有浓度、压强、温度、催化剂、光、波、溶剂等、，结论可浓缩归纳为:增加浓度、增大压强、升高温度、使用正催化剂等均使正反应速率和逆反应速率都增加。注意１：浓度一般指气体或溶液的物质的量浓度，纯液体或固体的浓度是一定值，纯液体或固体的量的增减一般不影响反应速率。对可逆反应，浓度改变可以是反应物浓度或生成物浓度或同时改变，但均符合“浓快稀慢”的规律。题型Ⅲ：根据已知的浓度、温度等条件，比较反应速率的大小把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（）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.化学平衡状态平衡特征:逆、动、等、定、变化学平衡是在给定条件下化学反应所能达到的最大程度，即该反应的限度。

(1)v正=v逆①同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。如：VA生成=VA消耗②不同的物质：速率之比等于方程式中的系数比，但必须是不同方向的速率。如:VA生成:VB消耗=m:n4.对于mA+nB=xC+yD平衡状态达到的标志(2)反应混合物中各组成成分的含量保持不变:①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。③若反应前后的物质都是气体，且系数不等，总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。(对“等气”反应不适用)④反应物的转化率、产物的产率保持不变。⑤体系颜色⑥化学键断裂情况=化学键生成情况例1在恒温下，密闭容器中的可逆反应：2SO3（气）2SO2（气）+O2（气）可用来确定该反应已经达到平衡状态的是A．反应容器内，压强不随时间改变B．单位时间消耗1molSO3同时生成1molSO2C．单位时间消耗1molSO3同时消耗1molSO2D．容器内混合气体的总质量不发生变化C题型Ⅳ：判定化学平衡状态是否达到例2

在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时，不能表明可逆反应A（固）+2B（气）C（气）+D（气）+Q已达到平衡状态的是A．混合气体的压强B．混合气体的密度C．B的物质的量浓度D．反应放出的热量A5.化学平衡常数：1、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度以系数为指数的幂的乘积与反应物浓度以系数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）2、表达式：对于一般的可逆反应，mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）当在一定温度下达到平衡时，K==cp(C)·cq(D)/cm(A)·cn(B)3、平衡常数的意义：（1）平衡常数的大小反映了化学反应进行的

（也叫反应的限度）。K值越大，表示反应进行得越完全，反应物转化率

；K值越小，表示反应进行得越不完全，反应物转化率

。最大程度越大越小（2）判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：对于可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Qc=Cp(C)·Cq(D)/Cm(A)·Cn(B)，叫该反应的浓度商。Qc＜K，反应向_____反应方向进行Qc＝K，反应处于平衡状态Qc＞K，反应向_____反应方向进行正逆（3）利用Ｋ可判断反应的热效应若升高温度，Ｋ值增大，则正反应为

反应(填“吸热”或“放热”)。若升高温度，Ｋ值减小，则正反应为

反应(填“吸热”或“放热”)。吸热放热4、使用平衡常数应注意的几个问题：(1)、化学平衡常数只与

有关，与反应物或生成物的浓度无关。(2)、在平衡常数表达式中：水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写

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)温度(3)、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关例如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1，1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2，NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3；写出K1和K2的关系式：_________。写出K2和K3的关系式：_________。写出K1和K3的关系式：_________。K1=K22K2·K3=1K1·K32=1现有一定温度下的密闭容器中存在如下反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，知CO和H2O的起始浓度均为2mol/L经测定该反应在该温度下的平衡常数K=4，试判断，（1）当CO转化率为50％时，该反应是否达到平衡状态，若未达到，哪个方向进行？（2）达平衡状态时，CO的转化率应为多少？典型示例6.化学平衡移动原理：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、压强)，平衡就向能减弱这种改变的方向移动。①浓度：增大反应物（或减小生成物）的浓度，平衡向正反应方向移动；②压强：增大压强，平衡向气体（体积缩小）分子数缩小的方向移动；③温度：升高温度，平衡向吸热反应的方向移动；④催化剂：由于催化剂能同等程度地改变正、逆反应的速率，所以，催化剂（不论其是加快反应速率还是减慢反应速率）不使化学平衡移动。

化学平衡计算模式：三段式(起始、变化、平衡)以如下反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例，说明关于化学平衡的计算的一般模式如下：7.“三段式”法：(1)移动方向判断法：适用于温度变化和压强变化时。变T，若向正反应方向移动，转化率增大；若向逆反应方向移动，转化率减小。变P，若向正反应方向移动，转化率增大；若向逆反应方向移动，转化率减小。8.转化率的计算或比较方法：(2)极端假设法：当有两种反应物时，增加其中一种反应物的量，该反应物的转化率减小，另一种反应物的转化率增大。(3)分离重叠法(等效变换法)：当只有一种反应物时，加入反应物，平衡移动方向和转化率a怎样变化？11.转化率的计算或比较方法：注意点：

(1)平衡右移，产物的浓度不一定增大。如：稀释、减压等。

(2)平衡右移，产物的物质的量一定增大，但是它在反应混合物中所占的百分含量不一定增大。如：无限增大A的浓度。

(3)平衡右移，反应物的转化率不一定都增大。如:A+BC+D增大A的浓度。恒温下，将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(1)若反应进行到某时刻t时，nt(N2)=13mol，nt(NH3)＝6mol，计算a的值。(2)反应达平衡时，混合气体的体积为716.8L(标准状况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25%.计算平衡时NH3的物质的量。a=168mol(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n(始):n(平)=_______。(4)原混合气体中，a:b=__________。(5)达到平衡时，N2和H2的转化率之比，a(N2):a(H2)=_______。(6)平衡混合气体中，n(N2):n(H2):n(NH3)=_________。5:42:31:23:3:2抓住图像的四点(原点、起点、拐点、终点)，掌握五类图像的基本特征(时间－速率图像、转化率等-温度-压强图像、转化率等-时间图像、浓度-时间图像、速率-浓度或温度或压强图像)9.数形结合图像分析法:在A(g)+B(g)

C(g)+D(g)的反应体系中，C的百分含量和时间的关系如图所示，若反应分别在400℃和100℃下进行，所得曲线分别为Q与P，则正反应是放热反应的图为:A如果是在不同压强下,则图应该为:右图是温度和压强对X＋Y2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是:A.X和Y中只有一种为

气态，Z为气态B.X、Y、Z均为气态C.上述可逆反应的正反

应为放热反应D.上述反应的逆反应的ΔH>0A在一定温度下，把2体积N2和6体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中，活塞的一端与大气相通(如下图所示)。容器中发生以下反应：课堂巩固若反应达到平衡后，测得混合气体为7体积，据此回答下列问题：保持上述反应温度不变，设a、b、c分别代表初始加入的N2，H2和NH3的体积，如果反应达到平衡后混合气体中各物质的体积分数仍与上述平衡时完全相同，那么：①若a=1，c=2时，则b=____。在此情况下，反应起始时将向__________方向进行(填“正”或“逆”)。②若需规定起始时反应向逆方向进行，则c的范围是___________________。3逆c>2a/3，且a:b=1:3

(2)在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是______________，原因是:降低反应温度6.5＜7，上述平衡应向正反应方向移动，该反应是放热反应，所以采取降温措施;而反应容器是活塞式的,且6.5是压强保持不变下的6.5,故不采用变压强的方法。10.同一平衡：一定条件下，对于同一个可逆反应，不管是从正反应开始还是从逆反应开始或是从反应的任何一个时刻开始，均能达到同一个化学平衡状态。解释：由于化学平衡状态只与条件有关，与建立平衡的途径无关，因而，同一可逆反应，可以从不同的状态开始而达到相同的平衡状态。11.

等效平衡原理：在一定条件下(定温、定容或定温、定压)，对同一可逆反应，虽然起始时加入物质的量不同，而达到化学平衡时，同种物质的物质的量分数相同，这样的平衡称为等效平衡。等效平衡的三种类型①恒温恒容：对于“不等气反应”,只改变起始时加入物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效（同一平衡/等量等效）。②恒温恒容：对于“等气反应”，只改变起始时加入物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一边的物质的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效（等比等效）。③恒温恒压：改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学计量数换算成同一边的物质的物质的量之比与原平衡相同，则达到的平衡与原平衡等效（等比等效）。题型Ⅴ：一般可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡在一个体积固定的密闭容器中加入2molA和1molB，发生反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)，达到平衡时C的浓度为amol·L－1。若维持容器体积和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到平衡后，C的浓度仍为amol·L－1的是A．4molA＋2molBB．2molA＋1molB＋3molC＋1molDC．3molC＋1molD＋1molBD．3molC＋1molDD题型Ⅴ：反应前后气体体积不变的可逆反应在恒温、恒容条件下建立等效平衡可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)在固定容积的容器中进行，如果向容器中充入1molA和1