化学反应速率与化学平衡专题复习

化学反应速率与化学平衡专题复习高二化学①知道反应速率的定量表示方法。通过实验测定某些化学反应的速率②知道活化能的涵义及其对化学反应速率的影响③通过实验探究外界条件（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。④通过催化剂实际运用的事例，认识其在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。考试说明⑤描述化学平衡建立的过程。知道化学平衡常数的涵义，能利用化学平衡常数计算反应物的转化率⑥通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释⑦了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。定义∆c∆tV=单位moL/L·s或moL/L·min表示反应速率时要注明是用某物质表示的，用不同物质来表示同一反应的反应速率，其数值不一定相同，但其数值之比值应等于化学方程式中相应物质的化学计量数比。注意一.化学反应速率1、在一定条件下N2+3H22NH3的反应中，起始C(N2)为2mol/L，C(H2)为5mol/L反应到2分钟时，测得V(NH3)=0.4mol/（L.min），

(1)分别用V(N2

)=V(H2)=

(2)反应到2分钟时C(N2)为_________

C(H2)为_________。0.2mol/(L.min)0.6mol/(L.min)1.6mol/L3.8mol/L快速反馈训练2、反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为：①V(A)=0.15mol/(L·s)②V(B)=0.6mol/(L.s)③V(C)=0.4mol/(L·s)④V(D)=0.45mol/(L.s)该反应进行的快慢顺序为________________.提示：以同一物质为标准,将其他物质表示的反应速率换算为用该物质表示的速率，并比较。④>③=②>①影响因素浓度---压强---温度---催化剂---表面积---化学反应速率的影响因素注意：“惰性”气体对密闭体系中进行的化学反应速率的影响⑴恒温、恒容容器：充入稀有气体或其他不参加反应的气体，虽改变了容器内气体的压强，但却没有改变反应体系的分压，即并没有改变反应物的浓度，不影响化学反应速率。⑵恒温、恒压容器：充入稀有气体或其他不参加反应的气体，使容器的容积扩大，虽未减小容器气体的压强，但却减少了反应体系的分压，即降低了反应物的浓度，故能使反应速率降低。3：反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在可变容积的密闭容器中进行下列的改变，对化学反应速率的影响如何？

A、增加碳的量

B、容器的体积缩小一半

C、保持体积不变，充入N2，使体系的压强增大一倍

D、保持压强不变充入N2。

★增加或减少固体的量对反应速率没影响★总压变化时要考虑浓度是否变化，才去判断对反应速率的影响无大无小4.对于反应I2(气)+H2(气)2HI(气),采取下列措施时，正逆反应速率如何变化？A、缩小体积B、保持体积不变，通入稀有气体HeC、保持压强不变，通入稀有气体HeD、保持体积不变，通入HI气体1mol大、大无、无小、小大、大正逆二.化学反应的方向1.自发反应:在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应.2.说明:(a)无需外界帮助实际就是无需外界对反应体系做功;(b)可以从反应条件的角度判断反应是否为自发反应.

若需要持续做功,如电解水,则反应非自发;

若反应之后,就不需要该条件,则反应自发.如H2与O2反应生成水.练习：判断下列过程的自发与非自发（室温下）（1）打开活塞，分液漏斗中的水流进烧杯

（2）镁带燃烧

（3）氢气燃烧

（4）水分解成H2和O2过程

(5)氯气与溴化钾溶液的反应

(6)乙烯和溴单质的反应

(7)绿色植物的光合作用自发自发自发非自发自发自发非自发判断化学反应方向的依据1、对于化学反应，有着向能量较低方向进行的趋势，也就是通过放热实现的.因此,绝大多数放热反应都能自发进行,且反应放热越多,体系的能量降低也越多,反应越完全.即反应的焓变是制约化学反应是否自发进行的因素之一。然而,有些反应是吸热反应,可在一定条件下却可以进行.如铵盐的溶解在常温下能自发进行;碳酸钙的分解在高温下也能进行.2、除了热效应外，决定化学反应能否自发进行的另一个因素是体系的混乱度大多数自发反应有趋向于体系的混乱度增大的趋势熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号S表示在一个有大量微粒构成的体系中，微粒之间无规则排列的程度越大，体系的熵越大。举例:水在不同聚集状态的混乱度一般来说,混乱度:气态＞液态＞固态反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.用△S表示.若体系的混乱度变大,该过程的△S

>0;若体系的混乱度变小,该过程的△S

<0.反应的△S越大,越有利于反应自发进行3、如何正确判断一个化学反应是否能够自发进行必须综合考虑反应的焓变和熵变恒温恒压时判断反应是否能够自发进行:△H＜0△S>0

△H>0△S＜0

△H＜0△S＜0△H>0△S>0自发非自发不一定不一定[跟踪练习]根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、熵变以及在常温下的反应方向.①CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)

②2Mg(s)+O2(g)===2MgO(s)

③2Na(s)+2H2O(l)==2NaOH(aq)+H2(g)

三.化学平衡的移动?化学平衡状态：在一定条件下的可逆反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。化学平衡状态的特征：1.逆2.动3.等4.定5.变1、化学平衡状态的特征(2)动：(3)等：(4)定：(5)变：(1)逆：可逆反应动态平衡（正逆反应仍在进行）正反应速率V正=逆反应速率V逆反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。5在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)达到平衡的标志是（）A.

C的生成速率与C分解的速率相等B.

单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolBC.

A、B、C的浓度不再变化D.

A、B、C的分子数比为1:3:2AC2、判断化学反应是否达到平衡的标志6.下列说法中可以充分说明反应:P(气)+Q(气)R(气)+S(气),在恒温下已达平衡状态的是（）A.

反应容器内压强不随时间变化B.

P和S的生成速率相等C.

反应容器内P、Q、R、S四者共存D.

反应容器内总物质的量不随时间而变化B7.下列说法可以证明反应N2+3H22NH3

已达平衡状态的是()A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成AC【平衡移动的本质】－－－V正＝V逆当V正>V逆－－－平衡向正方向移动当V正<V逆－－－平衡向逆方向移动3.化学平衡的移动化学平衡的移动一定条件下的化学平衡化学平衡被破坏新条件下的新化学平衡条件改变一定时间后化学平衡的移动化学平衡的移动浓度变化对化学平衡的影响压强变化对化学平衡的影响温度变化对化学平衡的影响催化剂对化学平衡的影响条

件

变

化

正

逆

正、逆的关系平衡移动方向平衡转化率浓度增大反应物浓度向反应方向移动减小反应物浓度向反应方向移动增大生成物浓度向反应方向移动减小生成物浓度向反应方向移动浓度变化对化学平衡的影响增大增大增大增大减小减小减小减小

正＞逆

正＞逆

正＜逆

正＜逆正正逆逆增大(另一反应物)减小减小增大化学平衡的移动浓度变化对化学平衡的影响速率时间化学平衡向正反应方向移动v(正)v(逆)v(正)=v(逆)t2t1增大反应物的浓度

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)化学平衡的移动浓度变化对化学平衡的影响速率时间v(正)v(逆)v(正)=v(逆)t2t1化学平衡向逆反应方向移动减小反应物的浓度

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)化学平衡的移动浓度变化对化学平衡的影响速率时间v(正)v(逆)v(正)=v(逆)t2t1化学平衡向逆反应方向移动增大生成物的浓度

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)化学平衡的移动浓度变化对化学平衡的影响速率时间化学平衡向正反应方向移动v(正)v(逆)v(正)=v(逆)t2t1减小生成物的浓度

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)浓度变化对化学平衡的影响在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使化学平衡向正反应的方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使化学平衡向逆反应的方向移动。

速率时间v(正)=v(逆)v(正)v(逆)化学平衡向正反应方向移动(气体体积变小方向）增大压强压强变化对化学平衡的影响t2t1

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)速率时间v(正)=v(逆)v(正)v(逆)化学平衡向逆反应方向移动（气体体积变大的方向）减小压强压强变化对化学平衡的影响t2t1

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)思考：对于反应

H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g)

如果增大压强,反应速率是否改变,平衡是否移动？高温催化剂速率-时间关系图：V(molL-1S-1)T(s)0V正=V逆V’正=V’逆增大压强,正逆反应速率均增大，但增大倍数一样，V’正=V’逆，平衡不移动。t21.增大（或减小）气体压强，对于反应前后气体体积相等的反应，V（正）和V（逆）增大（或减小）的程度相等，平衡不移动2.压强对液体和固体的浓度无影响，若平衡体系中无气体，则压强变化不能改变反应速率，平衡不移动

2NO2(气)N2O4(气)△H＝－56.9kJ/mol(红棕色)(无色)混和气体受热颜色变深；遇冷颜色变浅。现象：[讨论]A：混和气体受热颜色变深，说明①

；

②

。

B：混和气体遇冷颜色变浅，说明①

；

②

。NO2浓度增大

平衡向逆反应方向移动NO2浓度减小

平衡向正反应方向移动[结论]在其它条件不变的情况下：

A：温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；

B：温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。温度变化对化学平衡的影响温度变化对化学平衡的影响速率时间v(正)=v(逆)v(正)v(逆)化学平衡向逆反应方向（吸热方向）移动升高温度t2t12NO2(g)N2O4(g)△H＜

0(红棕色)(无色)颜色加深温度变化对化学平衡的影响速率时间v(正)=v(逆)v(正)v(逆)化学平衡向正反应方向（放热方向）移动降低温度t2t12NO2(g)N2O4(g)△H＜

0(红棕色)(无色)颜色变浅同等程度改变化学反应速率，V’正=V’逆，只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响化学平衡的移动。催化剂对可逆反应的影响：催化剂对化学平衡的影响等效平衡在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(体积分数、物质的量分数等)均相同，这样的化学平衡互称等效平衡(包括“同一平衡状态”)。平衡状态只与始态有关，而与途径无关。如：①无论反应从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始；②投料是一次还是分成几次；等效平衡的含义方法指导对于可逆反应：mA(g)+nB(g)＝pC(g)+qD(g)反应条件气体分子的计量数等效条件(一边倒换算后)等效平衡体系中各组分的比较恒温恒容m+n≠p+q

与起始量相等百分含量、物质的量、浓度均相同m+n=p+q

与起始量比相同百分含量相同，物质的量和浓度比相同恒温恒压m+n=p+q

与起始量比相同百分含量和浓度相同，物质的量比相同m+n≠p+q

与起始量比相同百分含量和浓度相同，物质的量比相同

等效平衡规律化学平衡图像题解决方案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、看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势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。1、转化率—时间曲线对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据图象填空：正反应为_____反应m+n___p+qm+n___p+qm+n___p+q放热><=2、物质百分含量—时间曲线对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据图象填空：正反应为_____反应正反应为_____反应m+n___p+q放热吸热>

4、物质的百分含量—压强—温度曲线对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据图象填空：m+n___p+qm+n___p+qm+n___p+q正反应为_____反应正反应为_____反应正反应为_____反应><<吸热吸热放热(A)达到平衡后，若使用催化剂，C的质量分数增大(B)平衡后，若升高温度，则平衡向逆反应方向移动(C)平衡后，增大A的量，有利于平衡正向移动(D)化学方程式中一定有n＞p+q8、可逆反应mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)。反应中，当其它条件不变时，C的质量分数与温度（T）和压强（P）的关系如上图，根据图中曲线分析，判断下列叙述中正确的是（）B

9.反应2X(g)＋Y(g)2Z(g)在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下，产物Z的物质的量(n

Z)与反应时间(t)的关系如图所示。下述判断正确的是

()

A.T1＜T2，p1＜p2B.T1＜T2，p1＞p2C.T1＞T2，p1＞p2D.T1＞T2，p1＜p2C10.可逆反应2A(g)＋nB(g)mC(g)

，在温度分别为T1、T2，压强分别为P1、P2的条件下，测得C的物质的量与时间的关系如下图。

根据图分析，P1、P2的大小关系为________________；反应式中系数m和n的关系是________________；该反应的逆反应是_____热反应。

P2＞P1m＞2＋n吸11.可逆反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)

＋dD(g)△H=Q

试根椐下图回答：

(1)压强p1比p2________(填大、小)；

(2)体积(a＋b)比(c＋d)_______(填大、小)；

(3)温度t1℃比t2℃_______(填高、低)(4)Q值是______(填正、负)

小小高负12.

．如图所示，反应：X（气）+3Y（气）2Z（气）；△H<0。在不同温度、不同压强（P1>P2）下达到平衡时，混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线应为（）C13.现有可逆反应A(气)＋B(气)3C(气)，下图中甲、乙、丙分别表示在不同的条件下，生成物C在反应混和物中的百分含量(C%)和反应时间的关系：

(1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂时的情况，则___曲线是表示有催化剂时的情况。

(2)若乙图中的a曲线表示200℃和b曲线表示100℃时的情况，则此可逆反应的正反应是_____热反应。

(3)若丙图中两条曲线分别表示不同压强下的情况，则____曲线是表示压强较大的情况。a吸b可采取的措施是（）A、加入催化剂B、增大Y的浓度C、降低温度D、增大体系压强A14、图中a曲线表示一定条件下的可逆反应：

X（g）+Y（g）2Z（g）+W（g);△H=QkJ/mol

的反应过程。若使a曲线变为b曲线，15：可逆反应:aX(s)

+bY(g)cZ(g)+dW(g)达到平衡，混合物中Y的体积分数随压强（P）与温度T（T2>T1）的变化关系如图示。1、当压强不变时，升高温度，Y的体积分数变

，平衡向

方向移动，则正反应是

热反应。2、当温度不变时，增大压强，Y的体积分数变————，平衡向————方向移动，则化学方程式中左右两边的系数大小关系是————————。Y的体积分数压强T1T2小正反应吸大逆反应b<(c+d)16、在密闭容器中进行下列反应：M（g）+N（g）R（g）+2L,在不同条件下R的百分含量R%的变化情况如下图，下列叙述正确的是（）A、正反应吸热，L是气体B、正反应吸热，L是固体C、正反应放热，L是气体D、正反应放热，L是固体或液体C一定温度下，对于已达平衡的反应体系中，生成物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积除以反应物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积是个常数这个常数叫做该反应的化学平衡常数化学平衡常数浓度的单位为mol·L-1∴K的单位为(mol·L-1)

n；平衡常数的数学表达式及单位：对于一般的可逆反应mA+nB

pC+qD

{c(C)}p{c(D)}q

{c(A)}m{c(B)}n

K=⒈平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度，估计反应的可能性。因为平衡状态是反应进行的最大限度。2、平衡常数数值的大小，只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度，并不能预示反应达到平衡所需要的时间。3、平衡常数数值极小的反应，说明正反应在该条件下不可能进行平衡常数的计算17.:合成氨的反应N2+3H2

2NH3在某温度下各物质的浓度平衡是:[N2]=3mol·L-1,[H2]=9mol·L-1,[NH3]=4mol·L-1求该反应的平衡常数和N2、H2的初始浓度。

平衡常数的计算解：①求平衡常数K

Kc=[NH3]2/([N2][H2]3)=16/(3×93)=7.32×10-3

②求N2、H2的初始浓度。

N2+3H2

2NH3

反应1摩尔N2同时需3molH2生成2molNH3

N2

+

3H2

2NH3

平衡3