第二章化学反应速率与化学平衡（教师版）

第二章化学反应速率与化学平衡0101思维导图0202考点速记化学反应速率一、化学反应速率的计算与大小比较1．化学反应速率的定义化学反应速率是用来衡量__化学反应进行的快慢__程度的物理量。2．化学反应速率的表示方法通常用单位时间内反应物浓度的__减小__或生成物浓度的__增大__(均为正值)来表示。3．数学表达式及单位v＝__eq\f(Δc,Δt)__，单位为__mol·L－1·min－1__或__mol·L－1·s－1__等。4．化学反应速率与化学计量数的关系对于已知反应：mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)，在同一段时间内，用不同物质来表示该反应速率，当单位相同时，反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的__化学计量数__之比。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝__m∶n∶p∶q__或eq\f(1,m)v(A)＝eq\f(1,n)v(B)＝eq\f(1,p)v(C)＝eq\f(1,q)v(D)。如在一个2L的容器中发生反应：3A(g)＋B(g)=2C(g)，加入2molA,1s后剩余1.4mol，则v(A)＝__0.3_mol·L－1·s－1__，v(B)＝__0.1_mol·L－1·s－1__，v(C)＝__0.2_mol·L－1·s－1__。★易错提醒(1)化学反应速率一般指反应的平均反应速率而不是瞬时反应速率，且无论用反应物表示还是用生成物表示均取正值。(2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。(3)不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率，因为固体和纯液体物质的浓度可视为常数。(4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。5．化学反应速率计算的三种方法(1)定义式法：v(B)＝eq\f(ΔcB,Δt)＝eq\f(ΔnB,V·Δt)。(2)比例关系式：化学反应速率之比等于化学计量数之比，如mA(g)＋nB(g)=pC(g)中，v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p或eq\f(vA,m)＝eq\f(vB,n)＝eq\f(vC,p)。(这一公式最好用)(3)三段式法：化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式”①写出有关反应的化学方程式。②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。③根据已知条件列方程式计算。对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，起始时A的浓度为amol·L－1，B的浓度为bmol·L－1，反应进行至t1s时，A消耗了xmol·L－1，则化学反应速率可计算如下：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始/(mol·L－1)ab00转化/(mol·L－1)xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)eq\f(qx,m)t1s时/(mol·L－1)a－xb－eq\f(nx,m)eq\f(px,m)eq\f(qx,m)则v(A)＝eq\f(x,t1)mol·L－1·s－1，v(B)＝eq\f(nx,mt1)mol·L－1·s－1，v(C)＝eq\f(px,mt1)mol·L－1·s－1，v(D)＝eq\f(qx,mt1)mol·L－1·s－1。6．化学反应速率大小的比较方法(1)归一法：将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。如对于反应2SO2＋O22SO3，如果①v(SO2)＝2mol·L－1·min－1，②v(O2)＝3mol·L－1·min－1,③v(SO3)＝4mol·L－1·min－1，比较反应速率的大小，可以将三者表示的反应速率都转化为O2表示的反应速率再作比较。换算得出①v(O2)＝1mol·L－1·min－1，③v(O2)＝2mol·L－1·min－1，则反应速率的大小关系为②＞③＞①。(2)比值法：将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以对应各物质的化学计量数，然后对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)，若eq\f(vA,m)＞eq\f(vB,n)，则反应速率A＞B。二影响化学反应速率的因素1．影响化学反应速率的因素：(1)内因(主要因素)：反应物本身的结构与__性质__，反应类型相同，但反应物不同，反应速率不同。如相同条件下，Na、Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系是__Na＞Mg＞Al__。(2)外因(其他条件不变，只改变一个条件)。2．理论解释——有效碰撞理论：(1)活化分子、活化能、有效碰撞。①活化分子：能够发生__有效碰撞__的分子。②活化能(如下图)：图中E1为__活化能__，使用催化剂时的活化能为__E3__，反应热为__E1－E2__。③有效碰撞：活化分子之间能够引发__化学__反应的碰撞。(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。★易错提醒(1)分析外界因素对化学反应速率的影响时3注意：①催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。②升高温度正反应速率和逆反应速率都加快，但加快的程度不同；降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢，但减慢的程度不同，吸热反应的反应速率总是受温度影响大。③对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。(2)压强对反应速率的影响情况：压强只对有气体参与的化学反应速率有影响。①恒温时，压缩体积eq\o(→,\s\up7(引起))压强增大eq\o(→,\s\up7(引起))反应物浓度增大eq\o(→,\s\up7(引起))反应速率加快。②恒温时，对于恒容密闭容器。a．充入气体反应物eq\o(→,\s\up7(引起))气体反应物浓度增大(压强也增大)eq\o(→,\s\up7(引起))反应速率加快。b．充入“惰性”气体eq\o(→,\s\up7(引起))总压强增大→反应物浓度未改变→反应速率不变。③恒温恒压时。充入“惰性”气体eq\o(→,\s\up7(引起))体积增大eq\o(→,\s\up7(引起))气体反应物浓度减小eq\o(→,\s\up7(引起))反应速率减小。由于固体和纯液体的浓度可视为常数，故改变其用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。改变温度、使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素改变，反应速率是否发生变化要具体情况具体分析。其他条件一定，升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率都要增大，只不过正、逆反应速率增加的程度不同。催化剂、活化能与化学反应速率的关系eq\x(\a\al(加入正,催化剂))→eq\x(\a\al(活化能,降低))→eq\x(\a\al(普通分子,变成活化,分子))→eq\x(\a\al(活化分,子百分,数增大))→eq\x(\a\al(单位时间,内有效碰,撞次数增,多))→eq\x(\a\al(反应速,率加快))催化剂在化学反应过程中参与了反应，降低了正、逆反应的活化能，同等程度改变正、逆反应速率，但不会改变反应的限度和反应热。化学平衡一、可逆反应与化学平衡状态1．可逆反应(1)定义：在__相同__条件下既可以向__正__反应方向进行，同时又可以向__逆__反应方向进行的化学反应。(双向性)(2)特点——“三同一小”：①三同：a．相同条件下；b．正逆反应__同时__进行；c．反应物与生成物__同时__存在。②一小：任一组分的转化率都__小于__(填“大于”或“小于”)100%。(3)表示方法：在化学方程式中用“____”表示。2．化学平衡状态(1)定义：在一定条件下的__可逆__反应中，反应物和生成物的__浓度__不再随时间的延长而发生变化，__正反应速率__和__逆反应速率__相等的状态。(2)建立过程：在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。化学平衡的建立过程可用如下v－t图像表示。图像分析：eq\x(反应开始时)—反应物浓度最大，生成物浓度为0，v正最大，v逆＝__0__↓eq\x(\a\al(0～t1时刻,反应过程中))—eq\a\vs0\al(反应物浓度逐渐__减小__→v正逐渐__减小__,生成物浓度由零逐渐__增大__→v逆从零逐渐__增大__)↓eq\x(\a\al(t1时刻达,到平衡时))—eq\a\vs0\al(v正__＝__v逆，反应混合物各组分的浓度__保持不变__即达到,化学平衡状态)(3)化学平衡特征eq\x(逆)—化学平衡研究的对象是__可逆__反应|eq\x(动)—eq\a\vs4\al(化学平衡是一种动态平衡，反应达到平衡状态时，反应并没有停止，v≠0。)|eq\x(等)—__v正＝v逆__，都大于零。|eq\x(定)—反应物和生成物的__浓度(或百分含量)__保持不变|eq\x(变)—eq\a\vs4\al(条件改变，平衡状态__可能__改变，新条件下,建立新的平衡状态)3．平衡转化率对可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，当反应达到化学平衡状态时，A的平衡转化率为：α(A)＝eq\f(A的起始浓度－A的平衡浓度,A的起始浓度)×100%。★易错提醒(1)可逆反应不等同于可逆过程，可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化。(2)化学反应的平衡状态可以从正反应方向建立，也可以从逆反应方向建立。(3)化学反应达到平衡状态的正、逆反应速率相等，是指同一物质的消耗速率和生成速率相等，若用不同物质表示时，反应速率不一定相等。(4)化学反应达平衡状态时，各组分的浓度、百分含量保持不变，但不一定相等。4．“两审”“两标志”突破化学平衡状态的判断(1)“两审”一审题干条件恒温恒容或恒温恒压二审反应特点全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应有固体或液体参与的等体积反应还是非等体积反应(2)“两标志”。①动态标志：逆向相等v正＝v逆≠0一个表示正反应速率，一个表示逆反应速率不同物质表示的速率(或变化的物质的量、浓度)(一个正反应方向，一个逆反应方向)之比等于化学计量数之比；同物质的生成速率等于其消耗速率②静态标志：变量不变(这是关键)题目提供的量(如某物质的质量、浓度、百分含量，n总(气体)、压强、气体密度、气体平均相对分子质量)如果是随着反应的进行而改变的量，该量为“变量”，否则为“定量”。当“变量”不再变化时，证明可逆反应达到平衡，但“定量”无法证明5．化学平衡状态的判断方法动态标志：v正＝v逆≠0①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA＋bBcC＋dD，eq\f(v正A,v逆B)＝eq\f(a,b)时，反应达到平衡状态。静态标志：各种“量”不变①各物质的质量、物质的量或浓度不变；②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)不变；③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。综合分析举例mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)状态混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了mmolA，同时生成mmolA，即v正＝v逆平衡在单位时间内消耗了nmolB，同时生成pmolC不一定平衡vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆不一定平衡在单位时间内生成了nmolB，同时消耗了qmolD不一定平衡压强m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定)平衡m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定)不一定平衡混合气体的(eq\x\to(M)r)eq\x\to(M)r一定，当m＋n≠p＋q时平衡eq\x\to(M)r一定，当m＋n＝p＋q时不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量的变化，在其他条件不变的情况下，体系温度一定平衡密度密度一定不一定平衡颜色含有有色物质的体系颜色不再变化平衡二、化学平衡的移动1．化学平衡移动的过程2．化学平衡移动与化学反应速率的关系化学平衡发生移动的根本原因是外界条件的改变造成了v正≠v逆，其具体情况如下：(1)v正__＞__v逆，平衡向正反应方向移动。(2)v正__＝__v逆，平衡不移动。(3)v正__＜__v逆，平衡向逆反应方向移动。3．外界条件对化学平衡的影响(1)若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如下：eq\x(浓度)→eq\a\vs4\al(增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡__正__向移动；,减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡__逆__向移动)|eq\x(压强)→eq\a\vs4\al(对于反应前后气体分子数不等的反应，增大压强，平衡,向气体分子数__减小__的方向移动；减小压强，平衡向气,体分子数__增大__的方向移动。若反应前后气体分子数,相等，改变压强平衡__不__移动)|eq\x(温度)→eq\a\vs4\al(升高温度，平衡向__吸热__方向移动；降低温度，平衡向,__放热__方向移动)eq\x(催化剂)→eq\a\vs4\al(加入催化剂，v正、v逆增大幅度相同，__不能__使平衡发,生移动)★易错提醒浓度对化学平衡的影响：谁增耗谁，谁减补谁。但不能将外加条件削减为0，此规律只适用于气态或溶液中的平衡混合物。对固体、纯液体来说，其浓度是常数，改变它们的量平衡不移动。(2)化学平衡移动原理——勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如__温度__、__压强__以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够__减弱__这种改变的方向移动。★易错提醒①“减弱这种改变”——升温平衡向着吸热反应方向移动；增大反应物浓度平衡向反应物浓度减小的方向移动；增大压强平衡向气体物质的量减小的方向移动。②化学平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变，而不能完全抵消外界条件的改变，更不能超过外界条件的变化。③化学反应速率改变，平衡不一定发生移动。④化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变(v正≠v逆)。(3)“稀有气体”对化学平衡的影响：①恒温、恒容条件：原平衡体系eq\o(→,\s\up7(充入稀有气体))总压强增大→体系中各组分的浓度不变→v正、v逆不变→平衡不移动。②恒温、恒压条件：原平衡体系eq\o(→,\s\up7(充入稀有气体))容器容积增大，各反应气体的分压减小→体系内各气体浓度同等程度减小(等同减压)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(体积不变的反应),\s\do5()))平衡不移动eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(体积变化的反应),\s\do5()))平衡向气体体积增大的方向移动4．构建“过渡态”判断两个平衡状态的联系(1)构建等温等容平衡思维模式：新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。(2)构建等温等压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)：新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。5．平衡移动对转化率(α)的影响以反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)为例：影响因素平衡移动方向及转化率变化浓度增大A浓度平衡右移，α(A)减小，α(B)增大；同理可推导B减小C浓度平衡右移，α(A)、α(B)均增大；同理可推导D温度升温ΔH＜0时，平衡左移，α(A)、α(B)均减小；ΔH＞0时则相反降温ΔH＜0时，平衡右移，α(A)、α(B)均增大；ΔH＞0时则相反压强加压a＋b＞c＋d时，平衡右移，α(A)、α(B)均增大；a＋b＜c＋d时则相反减压a＋b＞c＋d时，平衡左移，α(A)、α(B)均减小；a＋b＜c＋d时则相反6．平衡转化率的分析与判断以反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)为例①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，A、B的转化率相等。②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率提高，A的转化率降低。③由温度或压强引起的化学平衡正向移动，反应物的转化率增大。④若按原比例同倍数的增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。同倍增大c(A)和c(B)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a＋b＝c＋dA、B的转化率不变,a＋b＞c＋dA、B的转化率增大,a＋b＜c＋dA、B的转化率减小))以反应mA(g)nB(g)＋qC(g)为例在T、V不变时，增加A的量，等效于压缩容器体积，A的转化率与化学计量数有关。增大c(A)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m＝n＋qA的转化率不变,m＞n＋qA的转化率增大,m＜n＋qA的转化率减小))三、化学反应速率、化学平衡的图像分析1．化学反应速率图像及应用(1)全程速率—时间图像①如Zn与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化出现如图情况原因解释：AB段(v渐大)，因为该反应为__放热__反应，随着反应的进行，__温度__逐渐升高，导致反应速率__逐渐增大__；BC段(v渐小)，则主要原因是随着反应的进行，溶液中__c(H＋)__逐渐减小，导致反应速率__逐渐减小__。要抓住各阶段的主要矛盾，全面分析。②分清正逆反应，分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移动的影响。对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＜0，填写改变的条件：t1时，增大反应物的浓度；t2时，__降低温度__；t3时，__增大压强__；t4时，__使用催化剂__。【方法点拨】反应物或生成物的浓度条件，图像一点保持连续。②改变__温度、压强__，两点突变。③__使用催化剂__使正逆反应速率同等程度的增大而平衡不移动。(2)物质的量(或浓度)—时间图像分清反应物和生成物，浓度减小的为反应物，浓度增大的为生成物，分清消耗浓度和增加浓度，反应物的消耗浓度和生成物的增加浓度之比，等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。举例分析如下：甲：如图表示一定温度下，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况，试回答：①该反应的化学方程式为__2AB＋3C__。②反应物的转化率是__40%__。③10s内v(C)＝__0.12_mol·L－1·s－1__。乙：某温度时，在定容(VL)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。①由图像得出如下信息A．反应物是__X、Y__，生成物是__Z__；B．__t3__时反应达到平衡，X、Y没有全部反应。②根据图像可进行如下计算A．某物质的平均反应速率、转化率，如：v(X)＝__eq\f(n1－n3,V·t3)mol·(L·s)－1__，Y的转化率＝__eq\f(n2－n3,n2)×100%__。B．确定化学方程式中的化学计量数之比，如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为__(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2__。★易错提醒解答速率图像题的基本思路(1)看面：搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理相联系。(2)看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平所表示的含义。(3)看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如起点、终点、交点、折点、最高点、最低点。例如在浓度—时间图上，一定要看清反应至终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。(4)看变化趋势：在速率—时间图上，要注意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。例如，升高温度，v吸大增，v放小增；增大反应物浓度，v正突增，v逆渐增。2．常见化学平衡的图像类型(1)浓度—时间图像浓度—时间图像可以直观地反映每一时刻的浓度变化。因此可用于列三段式或求解反应方程式中的化学计量数之比(化学计量数之比＝浓度变化量之比)。(2)速率—时间图像此类图像定性揭示了v(正)、v(逆)随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)变化规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动方向等。(3)转化率(或含量)—时间关系图该类图像主要看斜率的大小，斜率的大小反映速率的大小，可理解为“先拐先平数值大”，即图像先拐弯的先达到平衡，对应的温度或压强大。(4)恒压(温)线(5)几种特殊的图像①对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)ΔH＜0，M点前，表示反应未达到平衡，则v正＞v逆；M点为平衡点；M点后为平衡受温度的影响情况。②如图所示的曲线是在其他条件不变时，某反应物的最大转化率与温度的关系曲线，图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正＞v逆的点是3，表示v正＜v逆的点是1，而2、4点表示v正＝v逆。注意：该类图像在求解时，一定要先固定一个变量再探究物理量随另一变量的变化规律。(6)速率、平衡综合图像温度为T时，对于密闭容器中的反应：A(g)＋B(g)C(s)＋xD(g)ΔH＞0A、B、D物质的量浓度随时间的变化如图所示：据此图可以分析出x的大小，某一段时间内的反应速率v(A)、v(B)或v(D)，可以求出该温度下反应的平衡常数，可以分析出15min时的条件变化等。3．化学平衡图像解读(1)v－t图像解读①看改变条件的一瞬间(t1)，若v′正在v′逆上方，则平衡向正反应方向移动；反之，则平衡向逆反应方向移动。②若a、b重合为一点，则t1时刻改变的是某一物质的浓度。③若a、b不重合，则t1时刻可能是改变了温度或压强。④若v′正和v′逆改变程度相同，即v′正＝v′逆，平衡不移动，则t1时刻可能是使用了催化剂或是对反应前后气体分子数不变的反应改变压强。(2)物质的量(或浓度或转化率)与时间关系的图像解读①每条曲线在转折点以前表示该条件下此反应未达平衡状态，转折点后表示已达平衡状态。②先出现转折点的则先达到平衡。如图甲，压强为p1条件下先达平衡，可推知p1＞p2；图乙中，温度为T2条件下先达平衡，可推知T2＞T1。根据Y表示的意义，可推断反应前后气体的化学计量数之和的大小，或判断正反应是吸热反应还是放热反应。(3)等温(压)平衡曲线解读①纵坐标Y可表示物质的量、浓度、转化率以及物质的量分数等含义。②解题分析时，常需要作辅助线(对横坐标轴作垂线)，若横坐标表示温度(或压强)，则此辅助线为等温线(或等压线)。③如图丙所示，在曲线上的每个点(如B点)都达到平衡状态，若纵坐标表示反应物转化率，则有：A点是非平衡状态，若要达到平衡，需降低转化率，即平衡要向逆反应方向移动，此点v正＜v逆；C点是非平衡状态，若要达到平衡，需增大转化率，即平衡要向正反应方向移动，此点v正＞v逆；处于平衡状态或非平衡状态的各点的反应速率，其大小主要由温度决定，故有vC＞vB＞vA。(4)同一段时间内，不同温度下反应进程中某个量的图像解读如图是不同温度下经过一段时间，某反应物的转化率与温度的关系。①此图像表明该反应的正反应为放热反应。若正反应为吸热反应，则同一时间段内温度越高，平衡正向移动程度越大，反应物的转化率越大，曲线应一直为增函数，与图像不符。②T1～T2段，反应未达到平衡，随温度升高，反应速率加快，反应物转化率增大。③T2点表示反应达到平衡状态。④T2～T3段是随温度升高平衡向吸热反应方向移动的结果，T2～T3段曲线上的点均为平衡点。4．化学平衡图像题的解题技巧(1)先拐先平。在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的先达到平衡，说明该曲线表示的反应速率大，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。(2)定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。(3)三步分析法。一看反应速率是增大还是减小；二看v(正)、v(逆)的相对大小；三看化学平衡移动的方向。化学反应的方向一、化学平衡常数的含义及其应用1．化学平衡常数(1)含义在一定__温度__下，当一个可逆反应达到__化学平衡__时，生成物__浓度幂之积__与反应物__浓度幂之积__的比值是一个常数，简称平衡常数，用符号__K__表示。化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。(2)表达式对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在一定温度下达到平衡时，平衡常数的表达式：K＝__eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)__。①平衡常数表达式中，各物质的浓度均为平衡时的浓度。其书写形式与化学方程式的书写有关。②固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中。(3)意义①K值越大，正反应进行的程度__越大__，反应物的转化率__越大__。当K＞__105__时，可以认为反应进行得较完全。②K值越小，正反应进行的程度__越小__，反应物的转化率__越小__。当K＜__10－5__时，认为反应很难进行。(4)影响因素①内因：__反应物本身__的性质。②外因：只受__温度__影响，与__浓度__、__压强__、__催化剂__等外界因素无关。即在一定温度下，平衡常数保持不变。(5)平衡常数的应用①判断、比较可逆反应进行的程度一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：K值正反应进行的程度平衡时生成物浓度平衡时反应物浓度反应物转化率越大__越大____越大____越小____越高__越小__越小____越小____越大____越低__②判断正在进行的可逆反应的方向以及反应是否达到平衡对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若浓度商Qc＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)，则将浓度商和平衡常数作比较可得可逆反应所处的状态。③判断可逆反应的反应热2．平衡转化率转化率是指平衡时转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比，用来表示反应限度。可逆反应中某一反应物A的平衡转化率可表示为：α(A)＝__eq\f(c0A－c平A,c0A)×100%__[c0(A)代表A的初始浓度，c平(A)代表A的平衡浓度]。★易错提醒平衡转化率的几点注意事项(1)在同一条件下，平衡转化率是最大的转化率。(2)产率＝eq\f(实际产量,理论产量)×100%，“产率”不一定是平衡状态下的。(3)催化剂可以提高产率，但是不能提高平衡转化率。(4)平衡时混合物组分的百分含量＝eq\f(某组分的平衡量,平衡时各物质的总量)×100%3．化学平衡的计算方法——“三段式法”化学平衡的计算模式可采取“三段式”的方式，依题意，列出化学方程式，并计算。“三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时要注意清楚有条理地列出起始量、转化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位统一。(1)计算步骤：eq\x(书写)—写出有关化学平衡的化学方程式。|eq\x(标示)—标示出各物质的起始量、转化量、平衡量。|eq\x(计算)—eq\a\vs4\al(根据已知条件列式计算，注意单位统一。)(2)具体方法：可按下列模式进行计算：如mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为amol·L－1、bmol·L－1，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mxmol·L－1。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始/(mol·L－1)ab00变化/(mol·L－1)mxnxpxqx平衡/(mol·L－1)a－mxb－nxpxqx相关计算：①平衡常数：K＝eq\f(pxp·qxq,a－mxm·b－nxn)。②A的平衡转化率：α平(A)＝eq\f(mx,a)×100%。③A的物质的量分数：w(A)＝eq\f(a－mx,a－mx＋b－nx＋px＋qx)×100%。④混合气体的密度：ρ混＝eq\f(m总,V)。⑤混合气体的平均相对分子质量：eq\x\to(M)＝eq\f(m总,n总)。(3)注意事项：①注意反应物和生成物的浓度关系。反应物：c(平)＝c(始)－c(变)；生成物：c(平)＝c(始)＋c(变)。②利用ρ混＝eq\f(m总,V)和eq\x\to(M)＝eq\f(m总,n总)计算时要注意m总应为气体的质量，V应为反应容器的体积，n总应为气体的总物质的量。③起始浓度之比、平衡浓度之比不一定与化学计量数成正比，但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比，这是计算的关键。(4)化学平衡常数计算“四要求”有关K的计算要明确题目要求，一般有四种情况：①写出K的表达式——只要求写出化学平衡常数的表达式。②写出K的计算式——只要求写出K的计算式而不要求计算结果。③列式计算K——写出K的计算式(计算过程)并求出最后计算结果。④求K的数值——只要直接给出K的计算结果即可。另外，还要注意看计算时是否要求带单位，若无特别要求，一般不用带单位。★易错提醒使用化学平衡常数应注意的问题(1)化学平衡常数K值的大小是可逆反应进行程度的标志，它能够表示可逆反应进行的程度。一个反应的K值越大，表明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，反应物的转化率也越大。可以说，化学平衡常数是在一定温度下一个反应本身固有的内在性质的定量体现。(2)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。(3)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，其浓度可看作“1”，而不计入平衡常数表达式中。如H2O(l)的浓度，固体物质的浓度均不写，但水蒸气浓度要写。(4)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向改变，则平衡常数改变，正、逆反应的平衡常数互为倒数；若化学方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会改变。二化学反应进行的方向1．自发过程(1)定义：在一定条件下，不需要借助__光__、__电__等外力作用就能自动进行的过程。(2)特点：①体系趋向于从__高__能量状态转变为__低__能量状态(体系对外部__做功__或__放出__能量)；②在密闭条件下，体系有从__有__序转变为__无__序的倾向性(无序体系更加稳定)。2．熵、熵变(1)熵是描述体系__混乱__程度的物理量，符号为__S__。熵值越大，体系混乱度__越大__。(2)影响熵大小的因素①相同条件下，物质不同熵不同。②同一物质的熵：气态(g)__＞__液态(l)__＞__固态(s)。(3)熵变：ΔS＝S(反应产物)－S(反应物)。(4)常见的熵增过程①同一种物质的不同状态：S(g)__＞__S(l)__＞__S(s)。②反应后气体物质的量增加的反应。3．化学反应方向的判据★易错提醒(1)某些自发反应需在一定条件下才能自动进行，非自发反应具备了一定条件也能发生。(2)对于一个特定的气相反应，熵变的大小取决于反应前后的气体物质的化学计量数大小。3．焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响ΔHΔSΔH－TΔS反应情况－＋负值在任何温度下，过程均自发进行＋－正值在任何温度下，过程均不能自发进行＋＋低温为正高温为负低温时非自发，高温时自发－－低温为负高温为正低温时自发，高温时非自发三、等效平衡1．等效平衡的含义在一定条件(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、物质的量分数或质量分数等)均相同，这样的化学平衡互为等效平衡。2．等效平衡的原理同一可逆反应，当外界条件一定时，反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，最后都能达到平衡状态。其中平衡混合物中各物质的含量相同。由于化学平衡状态与条件有关，而与建立平衡的途径无关。因而，同一可逆反应，从不同的状态开始，只要达到平衡时条件(温度、浓度、压强等)完全相同，则可形成等效平衡。如：常温常压下，可逆反应：2SO2＋O22SO3①2mol1mol0mol②0mol0mol2mol③0.5mol0.25mol1.5mol①从正反应开始，②从逆反应开始，③从正逆反应同时开始，由于①②③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等(如将②③折算为①)，因此三者为等效平衡。3．分析方法(1)极值思维法(“一边倒”)：按照化学方程式的化学计量数关系，把起始物转化为方程式同一侧的物质，通过对比两种情况对应组分的起始量是相等还是等比，来判断化学平衡是否等效的一种思维方法。(2)化学平衡计算的基本模式——平衡“三段式”例mA＋nBpC＋qD起始ab00转化：mxnxpxqx平衡：a－mxb－nxpxqx注意：①转化量与方程式中各物质的化学计量数成比例；②这里a、b可指物质的量、浓度、体积等；③对反应物：平＝始－转。对生成物：平＝始＋转。4．等效平衡的分类及规律等效平衡根据外界温度、压强和体积的变化情况，可以分为以下三类：等效类型ⅠⅡⅢ条件恒温、恒容恒温、恒容恒温、恒压起始投料换算为方程式同一边物质，其“量”相同换算为方程式同一边物质，其“量”符合同一比例换算为方程式同一边物质，其“量”符合同一比例反应的特点任何可逆反应反应前后气体体积相等的反应任何可逆反应平衡特点质量分数(w)相同相同相同物质的量浓度(c)相同成比例相同(气体)物质的量(n)相同成比例成比例质量(m)相同成比例成比例分子数(N)相同成比例成比例等效情况完全等效不完全等效不完全等效(1)恒温、恒容条件下的体积可变反应：方法：极值等量即等效例如，一定条件下的可逆反应：2SO2＋O22SO3①2mol1mol0mol②0mol0mol2mol③0.5mol0.25mol1.5mol④amolbmolcmol上述①②③三种配比，按方程式的计量数关系均转化为反应物，则SO2均为2mol、O2均为1mol，三者建立的平衡状态完全相同。④中a、b、c三者的关系满足：eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,2)×2))＋a＝2，eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,2)×1))＋b＝1，即与上述平衡等效。(2)恒温、恒压条件下的体积可变反应：方法：极值等比即等效例如：2SO2＋O22SO3①2mol1mol0mol②1mol0.5mol2mol③amolbmolcmol①②中eq\f(nSO2,nO2)＝2∶1，故互为等效平衡。③中a、b、c三者关系满足eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,2)×2))＋a,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,2)×1))＋b)＝eq\f(2,1)或eq\f(a,b)＝eq\f(2,1)，c≥0，即与①②平衡等效。(3)恒温条件下体积不变的反应：方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。例如：H2(g)＋I2(g)2HI(g)①1mol1mol0mol②2mol2mol1mol③amolbmolcmol①②两种情况下，n(H2)∶n(I2)＝1∶1，故两平衡等效。③中a、b、c三者关系满足：eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,2)×1＋a))∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,2)×1＋b))＝1∶1或a∶b＝1∶1，c≥0，即与①②等效。5．等效平衡的判断及应用(1)恒温恒容条件下等效平衡的判断①反应前后气体分子数不等的可逆反应对于反应前后气体分子数不等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应化学计量数之比换算成同一边的物质(一边倒)，其物质的量对应相等，则它们互为等效平衡。见下表[以可逆反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)为例]：序号ABCD判断应用①2mol1mol00①、③、⑤互为等效平衡可确定①、③、⑤达到平衡后物质的量、质量、体积、物质的量浓度、各组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同②4mol2mol00③1mol0.5mol1.5mol0.5mol④01mol3mol1mol⑤003mol1mol②反应前后气体分子数相等的可逆反应对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应化学计量数之比换算成同一边的物质(一边倒)，其物质的量对应成比例，则它们互为等效平衡。见下表[以可逆反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s)为例]：序号ABCD判断应用①2mol1mol00①、②、③、⑤互为等效平衡可确定①、②、③、⑤达到平衡后各组分百分含量(物质的量分数、质量分数、体积分数)相同②4mol2mol00③1mol0.5mol1.5mol0.5mol④01mol3mol1mol⑤003mol1mol(2)恒温恒压下等效平衡的判断在恒温恒压条件下，对于任何有气体物质参加的可逆反应，改变起始时加入物质的物质的量，若按可逆反应化学计量数之比换算成同一边的物质(一边倒)，其物质的量对应成比例，则它们互为等效平衡。见下表[以可逆反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)为例]。序号ABCD判断应用①2mol1mol00①、②、③、⑤互为等效平衡可确定①、②、③、⑤达到平衡后物质的量浓度、各组分百分含量相同②4mol2mol00③1mol0.5mol1.5mol0.5mol④01mol3mol1mol⑤003mol1mol6．等效平衡判断“四步曲”eq\x(第一步，看)：观察可逆反应特点(物质状态、气体分子数)，判断反应是反应前后气体体积不变的可逆反应还是反应前后气体体积改变的可逆反应。eq\x(第二步，挖)：挖掘反应条件，是恒温恒容还是恒温恒压，注意密闭容器不等于恒容容器。eq\x(第三步，倒)：采用一边倒法，将起始物质按可逆反应化学计量数之比转化成方程式中同一边的物质。eq\x(第四步，联)：联系等效平衡判断依据，结合题目条件判断是否达到等效平衡。化学反应的调控1．总体原则(1)化工生产适宜条件选择的一般原则条件原则从化学反应速率分析既不能过快，又不能太慢从化学平衡移动分析既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性从原料的利用率分析增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本从实际生产能力分析如设备承受高温、高压能力等从催化剂的使用活性分析注意催化剂的活性对温度的限制(2)平衡类问题需考虑的几个方面①原料的来源、除杂，尤其考虑杂质对平衡的影响。②原料的循环利用。③产物的污染处理。④产物的酸碱性对反应的影响。⑤气体产物的压强对平衡造成的影响。⑥改变外界条件对多平衡体系的影响。2．典型实例——工业合成氨(1)反应原理N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1(2)反应特点：①反应为可逆反应；②正反应为放热反应；③反应物、生成物均为气体，且正反应为气体物质的量减小的反应。(3)反应条件的选择①降低温度，有利于合成氨反应正向移动，但温度越低，反应速率越低，且催化剂的活性有一个适宜的温度。工业合成氨选用温度以700_K左右为宜。②增大压强，有利于合成氨反应正向移动，但压强越大，对设备的要求越高，成本越大。工业合成氨的压强大致可分为低压(1×107Pa)、中压(2×107～3×107Pa)和高压(8.5×107～1×108Pa)三种类型。③使用催化剂，能大幅度提高反应速率，工业合成氨用铁做催化剂；④按N2与H2的物质的量之比为1∶2.8投料能加快合成氨反应的进行，及时分离出NH3，有利于平衡向生成氨的方向移动。(4)原料气的充分利用合成氨反应的转化率较低，从原料充分利用的角度分析，工业生产中可采用循环操作的方法可提高原料的利用率。3．化学反应的调控思路外界条件有利于加快反应速率的条件控制有利于平衡正向移动的条件控制综合分析结果浓度增大反应物的浓度增大反应物的浓度、减小生成物的浓度不断地补充反应物、及时地分离出生成物催化剂加合适的催化剂不需要加合适的催化剂温度高温ΔH<0低温兼顾速率和平衡,考虑催化剂的适宜温度ΔH>0高温在设备条件允许的前提下,尽量采取高温,并考虑催化剂的活性压强高压(有气体参加)反应后气体体积减小的反应高压在设备条件允许的前提下,尽量采取高压反应后气体体积增大的反应低压兼顾速率和平衡,选取适宜的压强0303素养提升◆判断正误考点一化学反应速率的计算与大小比较1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)对于任何反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显。()(2)化学反应速率是描述化学反应进行快慢的物理量。()(3)在同一化学反应中，化学反应速率可以用反应物浓度的改变来表示，也可以用生成物浓度的改变来表示，其数值可能相同，也可能不相同。()(4)有时也可以用单位时间内某物质的物质的量的变化量来表示化学反应速率。()(5)由v＝eq\f(Δc,Δt)计算平均反应速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值。()(6)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越大。()(7)由于固体和纯液体的浓度可视为常数，所以不能用固体或纯液体物质来表示化学反应速率。()(8)10mol·L－1·s－1的反应速率一定比1mol·L－1·s－1的反应速率大。()(9)在2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应中，t1、t2时刻，SO3(g)浓度分别为c1、c2，则t1～t2时间内，SO3(g)生成的平均速率为v＝eq\f(c2－c1,t2－t1)。()(10)反应速率一般是指某段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。()(11)对于反应N2＋3H2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温、高压))2NH3，v(N2)∶v(H2)一定等于1∶3。()(12)化学反应速率为1.2mol·L－1·s－1是指1秒时，该反应中某物质的浓度为1.2mol·L－1。()(13)根据化学反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢。()(14)合成氨反应，5s末v(H2)＝0.5mol·L－1·s－1时，v(NH3)＝1mol·L－1·s－1。()(15)对于反应4NH3＋5O2=4NO＋6H2O，v(NO)与v(O2)的关系为4v(NO)＝5v(O2)。()(16)甲、乙两容器中分别充入2molNO2和4molNO2,5分钟后两者各反应掉NO21mol和2mol，则说明乙中反应速率大。()【答案】(1)(×)(2)(√)(3)(×)(4)(√)(5)(×)(6)(×)(7)(√)(8)(×)(9)(√)(10)(√)(11)(√)(12)(×)(13)(√)(14)(×)(15)(×)(16)(×)考点二影响化学反应速率的因素1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)对于可逆反应，加入催化剂，降低反应所需的活化能，同等程度地提高正、逆反应速率。()(2)对于可逆反应，恒容时充入稀有气体，正、逆反应速率都减小。()(3)对于放热的可逆反应，降低温度，正、逆反应速率都减小，反应放出的热量不变。()(4)锌与硫酸反应时，硫酸的浓度越大，产生H2的速率越快。()(5)恒压时，增加惰性气体的量，原化学反应速率减慢。()(6)其他条件相同时，增大反应物浓度使分子获得能量，活化分子百分数提高，反应速率增大。()(7)增加反应物的物质的量，一定能使反应速率增大。()(8)对于反应A＋BC，改变容器体积，化学反应速率一定发生变化。()(9)升高温度可以使吸热反应的反应速率加快，但放热反应的反应速率减慢。()(10)对于高温、高压、使用催化剂条件下的反应A一定比常温常压无催化剂条件下的反应B速率快。()(11)可逆反应达到平衡后，增大反应物的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小。()(12)对有气体参加的反应体系，缩小容器体积，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大。()(13)碳酸钙与盐酸反应过程中，再增加CaCO3固体的量，反应速率不变，但把CaCO3固体粉碎，可以加快反应速率。()(14)固体、纯液体的“物质的量”变化，而化学反应速率不改变。()(15)用铁片与硫酸反应制备氢气时，增大硫酸浓度一定会加快产生氢气的速率。()(16)通入不反应的稀有气体He增大容器压强，对于有气体参加的反应，反应速率一定增大。()(17)温度、催化剂、压强能改变活化分子的百分数。()(18)升高温度时，不论正反应是吸热还是放热，正、逆反应的速率都增大。()(19)反应C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)在固定容积的容器中进行，充入N2后，体系压强增大，反应速率加快。()(20)对可逆反应FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，增加氯化钾浓度，逆反应速率加快。()【答案】(1)(√)(2)(×)(3)(×)(4)(×)(5)(√)(6)(×)(7)(×)(8)(×)(9)(×)(10)(×)(11)(×)(12)(×)(13)(√)(14)(√)(15)(×)(16)(×)(17)(×)(18)(√)(19)(×)(20)(×)考点三可逆反应与化学平衡状态1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)反应2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2O和2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))2H2↑＋O2↑互为可逆反应。()(2)化学反应达平衡后的平均速率为0，但v正＝v逆≠0。()(3)平衡状态指的是反应静止了，不再发生反应了。()(4)化学反应的限度可以通过改变反应条件而改变。()(5)对反应NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)，当每消耗1molSO3的同时生成1molNO2时，说明反应达到平衡状态。()(6)对反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，压强不随时间而变，说明反应已达平衡状态。()(7)在2L的密闭容器中800℃时发生反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，当容器中气体的颜色保持不变时，说明反应已达到平衡状态。()(8)可逆反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)若3v(CH4)＝v(H2)，说明达到平衡状态。()(9)一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度。()(10)恒温恒容下进行的可逆反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时，反应达到平衡状态。()(11)化学反应达到化学平衡状态时反应混合物中各组分的浓度一定与化学方程式中对应物质的化学计量数成比例。()(12)NH3＋HCl=NH4Cl与NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NH3＋HCl互为可逆反应。()(13)在一恒容密闭容器进行NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)，当CO2体积分数不变时，该反应达到平衡状态。()(14)对于有气体参加的可逆反应，在恒温恒容密闭容器中进行，压强不变则说明达到平衡状态。()(15)反应：AsOeq\o\al(3－,3)(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsOeq\o\al(3－,4)(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)，c(AsOeq\o\al(3－,4))/c(AsOeq\o\al(3－,3))不再变化时，可判断反应达到平衡。()(16)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH，该反应的ΔH不变，标志反应达到平衡。()(17)反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，当v(NO)＝v(CO2)时反应达到平衡。()(18)将SiO2(s)和HF(g)放在体积不变的密闭容器中发生反应SiO2(s)＋4HF(g)SiF4(g)＋2H2O(g)，SiF4和H2O(g)的体积比保持不变标志平衡。()【答案】(1)(×)(2)(√)(3)(×)(4)(√)(5)(×)(6)(×)(7)(√)(8)(×)(9)(√)(10)(×)(11)(×)(12)(×)(13)(×)(14)(×)(15)(√)(16)(×)(17)(×)(18)(×)考点四化学平衡的移动1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)化学平衡向正向移动，说明正反应速率一定增大。()(2)增加反应物的量平衡一定会正向移动。()(3)增大某一反应物A的浓度，平衡正向移动时，反应物的浓度一定小于原来的浓度，生成物的浓度一定大于原来的浓度。()(4)增大压强平衡正向移动，反应物的浓度会减小，生成物的浓度会增大。()(5)恒容条件下，增加气体反应物的量，平衡正向移动，反应物的转化率一定增大。()(6)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变。化学反应速率改变，化学平衡一定发生移动。()(7)往平衡体系FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl中加入KCl固体，平衡将向逆反应方向移动，溶液颜色将变浅。()(8)NO2与N2O4的平衡体系：2NO2N2O4，加压后颜色变浅。()(9)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＜0，在其他条件不变的情况下改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变。()(10)气体反应物的量越多该反应的反应物的转化率一定越小。()(11)升高温度，化学平衡会向着吸热反应的方向移动，此时放热反应方向的反应速率会减小。()(12)反应2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)eq\o(,\s\up7(180℃),\s\do5(催化剂))2N2＋3H2O(g)ΔH＜0，其他条件不变，使用高效催化剂，氮氧化物的转化率增大。()(13)对于H2(g)＋I2(g)2HI(g)，无论恒温恒容，还是恒温恒压，充入稀有气体，平衡均不移动。()(14)只要v正增大，平衡一定正向移动。()(15)平衡正向移动时，反应物浓度一定减小。()(16)化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大。()(17)平衡发生移动时，若正反应进行的程度增大，正反应速率一定比原平衡正反应速率大。()(18)当NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)达到平衡后，移走一部分NH4HS固体，平衡向右移动。()(19)COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)，当反应达到平衡时恒压通入惰性气体，提高了COCl2转化率。()【答案】(1)(×)(2)(×)(3)(×)(4)(×)(5)(×)(6)(×)(7)(×)(8)(×)(9)(√)(10)(×)11)(×)(12)(×)(13)(√)(14)(×)(15)(×)(16)(√)(17)(×)(18)(×)(19)(√)考点五化学平衡常数的含义及其应用1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O的平衡常数表达式为K＝eq\f(cCH3COOC2H5·cH2O,cCH3COOH·cC2H5OH)。()(2)对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，在恒温恒容条件达到平衡时，当向容器中充入SO3，平衡向逆方向移动，平衡常数减小。()(3)反应A(g)＋3B(g)2C(g)，达平衡后，温度不变，增大压强，平衡正向移动，平衡常数K值增大。()(4)反应物和生成物相同的同一类型的化学方程式，如果化学计量数不同，但K值可能完全相同。()(5)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大。()(6)可根据K随温度的变化情况判断反应的热效应。()(7)对于一个可逆反应，化学计量数不同，化学平衡常数表达式及数值也不同。()(8)平衡常数发生变化，化学平衡一定发生移动。()(9)化学平衡发生移动，平衡常数一定发生变化。()(10)平衡常数表达式中，物质的浓度可以是任一时刻的浓度。()(11)可逆反应2A(s)＋B(g)2C(g)＋3D(g)的平衡常数为K＝eq\f(c2C·c3D,c2A·cB)。()(12)对于反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，升高温度，K值减小，则ΔH＜0。()(13)化学平衡常数大的可逆反应的反应物的转化率一定大。()(14)催化剂能改变化学反应速率，也能改变平衡常数。()(15)反应SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l)ΔH＜0在恒容的密闭容器中进行，平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变。()(16)对某一可逆反应，升高温度则化学平衡常数一定变大。()(17)化学平衡常数和转化率都能体现反应进行的程度。()(18)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)的平衡常数表达式为K＝eq\f(cCO·cH2,cC·cH2O)。()【答案】(1)(√)(2)(×)(3)(×)(4)(×)(5)(×)(6)(√)(7)(√)(8)(√)(9)(×)(10)(×)(11)(×)(12)(√)(13)(×)(14)(×)(15)(×)(16)(×)(17)(√)(18)(×)考点六化学反应进行的方向1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)工业合成氨N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)反应，在低温时自发进行。()(2)Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行。()(3)某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应。()(4)放热过程有自发进行的倾向性，但并不一定能自发进行，吸热过程没有自发进行的倾向性，但在一定条件下也可自发进行。()(5)焓变是影响反应是否具有自发性的唯一因素。()(6)吸热且熵增加的反应，当温度升高时，反应一定能自发进行。()(7)8NH3(g)＋6NO2(g)=7N2(g)＋12H2O(g)ΔH＜0，则该反应一定能自发进行。()(8)CaCO3(s)eq\o(=,\s\up7(高温))CaO(s)＋CO2(g)是一个熵增加的过程。()(9)放热的反应一定能够自发进行，吸热的反应不能自发进行。()(10)－10℃的水结成冰，可用熵变的判据来解释反应的自发性。()(11)ΔH＜0、ΔS＞0的反应在温度低时不能自发进行。()(12)某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应。()(13)2NO(g)＋2CO(g)=N2(g)＋2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的ΔH＞0。()(14)反应NH3(g)＋HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的ΔH＜0。()(15)CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH＜0。()(16)需要加热的反应，一定不能自发进行。()(17)由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程。()【答案】(1)(√)(2)(√)(3)(√)(4)(√)(5)(×)(6)(×)(7)(√)(8)(√)(9)(×)(10)(×)(11)(×)(12)(√)(13)(×)(14)(√)(15)(×)(16)(×)(17)(√)◆易错点辨析1．化学反应达到平衡时，反应是否停止了？【解析】化学平衡是动态平衡，化学反应达到平衡时反应仍在进行，此时正、逆反应速率相等，但是不等于零。2．若反应体系的总压强不变，该可逆反应一定达平衡了吗？【解析】不一定。对反应前后气体体积相等的反应，压强不变不能作为反应达到平衡的判据。3．若某可逆反应体系的气体密度不变，该可逆反应达平衡了吗？【解析】不一定。若该可逆反应体系中的物质都是气体，且容器体积不变，则密度始终不变，因此密度不变不能作为反应达到平衡的判据。4．化学反应速率与参与反应的物质的浓度的关系式是怎样得到的？应注意什么？【解析】一个化学反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。对于很多反应，这种关系式中浓度的方次与化学方程式中各物质化学式前的系数并无确定关系。5．增大压强，化学反应速率一定增大吗？【解析】不一定，对于只涉及固体和液体的反应，压强的改变对化学反应速率几乎没有影响。6．为什么增大反应物的浓度会影响化学反应速率呢？【解析】其他条件不变，当增大反应物的浓度时，单位体积中活化分子的数量增加，有效碰撞的频率增大，导致化学反应速率增大。7．增大压强一定能增大反应速率，减小压强一定能减小反应速率吗？为什么？如何理解“改变体系压强可改变反应速率”？【解析】其他条件不变时，增大压强不一定增大反应物的浓度，单位体积中活化分子的数量不一定增加，有效碰撞的频率不一定增大，反应速率不一定增大。其他条件不变时，减小压强不一定减小反应物的浓度，单位体积中活化分子的数量不一定减少，有效碰撞的频率不一定减小，反应速率不一定减小。所以，只有改变了压强，导致反应物浓度改变时，才能改变化学反应速率。8．为什么温度的变化会影响化学反应速率？【解析】在其他条件不变时，升高温度，可以使反应物分子能量增大，一部分原来能量较低的普通分子变成活化分子，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多，化学反应速率增大。9．催化剂对化学反应速率的影响有何特点？【解析】不同的催化剂对化学反应速率的催化效果不同。10．实验研究表明，在特定条件下，合成氨反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系式为v＝kc(N2)·c1.5(H2)·c－1(NH3)，请你根据该关系式分析，各物质的浓度对反应速率有哪些影响？可以采取哪些措施来提高反应速率？【解析】由合成氨反应的化学反应速率公式可知，在一定温度、压强下，化学反应速率与反应物浓度[c(N2)或c1.5(H2)]成正比关系，与反应产物浓度[c(NH3)]成反比关系。由此在一定温度、压强下，可采取增大反应物浓度、减小反应产物浓度来提高化学反应速率。另外还可采取升高温度，使用合适的催化剂降低反应活化能来加快反应速率。11．已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH(298K)＝－92.2kJ·mol－1，K＝6.6×105(mol·L－1)－2，思考：(1)从平衡常数来看，反应的限度已经很大了，为什么还需要使用催化剂？(2)试分析实际工业生产中采取700K左右的温度的原因。【解析】(1)为了加快化学反应的速率，提高单位时间内NH3的产量。(2)在此温度时，催化剂的活性最大。(3)既然增大压强既可提高反应速率，又可提高氨的产量，那么在合成氨工业中压强是否越大越好？为什么？(4)既然降低温度有利于平衡向生成氨的方向移动，那么生产中是否温度越低越好？为什么？(5)在合成氨工业中要使用催化剂，既然催化剂对化学平衡的移动没有影响，为什么还要使用呢？【解析】(1)不是。因为温度一定时，增大混合气体的压强对合成氨的速率和平衡都有利，但压强越大需要的动力越大，对材料的压强和设备的制造要求越高，一般采用2×107～5×107Pa。(2)不是。因为从平衡的角度考虑，合成氨低温有利，但是温度过低反应速率很慢，需要很长时间才能达到平衡，很不经济，所以实际生产中，采用700K左右的适宜温度(