2025年人教版高二化学寒假复习：化学反应速率与化学平衡

第2讲化学反应速率与化学平衡

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府考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢

重点专攻：知识点和关键点梳理，查漏补缺

难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升

Q提升专练：真题感知+提升专练，全面突破

考点聚焦------------------------------------

’浓度、由虽、温度、催化

t—\T剂、其他因素

q影响因素>?—控制成物运用）

q理论解释出论）

,侑■恸■的欺向）

［研第寸象一可逆反应H概念.特征）

但咨？,_____________（依、咽

’.判断方法）

化学反应速率J

->-------------长度与钿物^阑

（WJ

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Y影响因素H\------

--------f.勒夏特列原理j

化学反应的方向--fwaffiae）

-［合fi!源的反应条件）

0＞重点专攻----------------------------------------------------

考点1化学反应速率

1.化学反应速率的表示方法

(1)化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的

增加来表示。

(2)数学表达式：v=带。

△c表示反应物或生成物物质的量浓度的变化(取绝对值)，常用单位mol-L^o

A/表示一定的时间间隔，常用单位s、min或h。

(3)常用单位：mol-L^min1或mol-L_1-s-1o

用浓度变化表示化学反应速率只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。

2.平均速率与瞬时速率

根据笔求得的反应速率是在时间间隔Ar内化学反应的的平均速率。

若小非常小，则平均速率接近某一时刻的瞬时速率，瞬时速率也可以在物质的浓度随时间的变化曲

线上通过数学方法求得。

3.化学反应速率与化学计量数的关系

对于化学反应：tzA(g)+/?B(g)===cC(g)+JD(g)

/A、Ac(A)小、Ac(B)-Ac(C)小、Ac(D)

v(A)7r，v(B)F-，v(C)七一，n(D)7r

在同一化学反应中，选用不同物质表示化学反应速率，其数值可能相同也可能不相同，但表示的意义

相同。

同一化学反应中，用不同反应物表示化学反应速率时，化学反应速率(v)之比=物质的量浓度变化

(Ac)之比=物质的量变化(△〃)之比=化学计量数之比，即：

v(A)：v(B)：.(C)：v(D)=〃：b：c：do

4.化学反应速率的测定

(1)测定原理：利用化学反应中任何一种与物质浓度有关的可观测量进行测定。

(2)测定方法

①直接观察测定：如释放出气体的体积和体系的压强等。

②科学仪器测定：如反应体系颜色的变化。在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可

利用颜色变化和浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。

【特别提醒】

(1)对于有气体生成的反应，可测定相同时间内收集气体的多少或测定收集等量气体所耗时间的多少。

(2)对于有固体参加的反应，可测定相同时间内消耗固体质量的多少。

(3)对于有酸或碱参加的反应，可测定溶液中c(H+)或c(OJT)的变化。

(4)对于有颜色变化或有沉淀生成的反应，可测定溶液变色或变浑浊所消耗时间的多少o

考点2影响化学反应速率的因素

1.实验探究影响化学反应速率的因素

(1)实验原理

Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2t+S；+H2O

2H2O2^^2H2O+O2-r

(2)实验方案设计

影响因素实验步骤实验现象实验结论

取两支大小相同的试管，分别加入5mL

O.lmol/LNa2s2O3溶液，向其中一支试管

均出现浑浊，但

加入5mL0.1mol/LH2s。4溶液，另一支增大反应物浓度，

浓度后者出现浑浊更

试管力口入5mL0.5mol/LHSO溶液，振化学反应速率增大

24快

荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑

浊的快慢

取两支大小相同的试管，各加入5mL

混合后均出现浑

O.lmol/LNa2s2O3溶液和5mLO.lmol/L

浊，但70℃热升高温度，化学反

温度H2sO4溶液，分别放入盛有热水和冷水的

水一组首先出现应速率增大

两个烧杯中。观察、比较两支试管中溶

浑浊

液出现浑浊的快慢

取两支大小相同的试管，分别加入2mL

前者无明显现

5%H2O2溶液，向其中一支试管(右图)滴催化剂能加快化学

催化剂象，后者出现大

加2滴Imol/LFeCb溶液。观察、比较反应速率

量气泡

两支试管中气泡出现的快慢

2.影响化学反应速率的因素

(1)主要因素：反应物的组成、结构和性质等因素。

不同的化学反应，具有不同的反应速率，因此，参加反应的物质的本身性质是决定化学反应速率的主要

因素。如：形状大小相同的铁、铝分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率：铁小于铝。

(2)外界条件对化学反应速率的影响规律

①浓度对化学反应速率的影响

当其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学

反应速率。

②压强对化学反应速率的影响

对于气体反应，当其他条件不变时，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，化学反应速率加快；减小压

强，气体体积增大，浓度减小，化学反应速率减慢。

对有气体参加的反应，压强对化学反应速率的影响可简化理解如下：

反应体系中组分浓度改变T反应速率改变

.反应体系中组分浓度不变一反应速率不变

③温度对化学反应速率的影响

当其他条件不变时，升高温度，可以增大化学反应速率；降低温度，可以减小化学反应速率。

④催化剂对化学反应速率的影响

当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率增大。

⑤其他因素对化学反应速率的影响

a.固体表面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积越大，与其他反应物的接触面积越大，化学反应

速率越快。

b.反应物状态：一般来说，配成溶液或反应物是气体，都能增大反应物之间的接触面积，有利于增大

反应速率。

c.其它方法：光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨，均是行之有效的改变化学反

应速率的方法(块状)。

【特别提醒】

(1)浓度对化学反应速率的影响只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下

其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。

(2)固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面积越大，反应速率就越快。块状固体可以通过

研细来增大表面积，从而加快化学反应速率。

(3)对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变。

(4)随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。

(5)实验测定，温度每升高10。(2,化学反应速率通常增大到原来2〜4倍。

考点3活化能和碰撞理论

1.基元反应

大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应，先后进行的基元

反应反映了化学反应的反应历程。

2.有效碰撞

(1)能发生化学反应的碰撞叫有效碰撞。

(2)发生有效碰撞的条件：

①具有足够的能量；②具有合适的取向。

(3)与反应速率的关系：碰撞的频率越高，反应速率越快。

3.活化能和活化分子

(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。

对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。

(2)活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。

4.反应物、生成物的能量与活化能的关系

Ei：正反应的活化能

E2：活化分子变成生成物分子放出的能量，也可认为是逆反应的活化能

E!-E2：反应热，即△居E1-E2

5.催化剂对反应速率的影响

(1)催化剂对反应速率的影响

催化剂是通过降低化学反应所需的活化能来增大化学反应速率的。有催化剂参与的反应，活化能(Eal)较

小，反应速率较大；没有催化剂参与的反应，活化能(Eal')较大，反应速率较小。

使用催化剂同时降低了正反应和逆反应的活化能，但反应的△”不变。

催化剂对反应活化能的影响

(2)加入催化剂后的反应历程

如图所示：反应A+B—AB的活化能为反，加入催化剂K后，反应分两步进行:

反应历程

①A+K—AK活化能为Eal(慢反应)

②AK+B-AB+K活化能为Ea2(快反应)

总反应：A+B------>AB活化能为Eai

加入催化剂K后，两步反应的活化能Eal和反2均小于原反应的活化能反，因此反应速率加快。

由于Eal>Ea2,第1步反应是慢反应，是决定整个反应快慢的步骤，称为“决速步骤”，第1步反应越快,

则整体反应速率就越快。因此对总反应来说，第一步反应的活化能£al就是在催化条件下总反应的活化能。

【特别提醒】

(1)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系

增大反应」单位体积内分子总数增加,活化分L增大气体压强

物的浓度1子数增加，活化分马百分数不变广"(压缩体积)

碰撞几率同］反应速率增大:

吸收能量t降低活化能

♦单位体积内分+总数不变，活化分］此嬴而而

升高反应

件^系的温度J、子百分数增加，活化分子数增加-----------

(2)浓度、压强、温度、催化剂与活化分子的关系

单位体积内

影响有效碰化学反应

活化分子活化分

WK分子总数撞次数速率

百分数子数

增大反应物浓度增加不变增加增加加快

增大压强增加不变增加增加加快

升高温度不变增加增加增加加快

使用催化剂不变增加增加增加加快

考点4化学平衡状态

1.可逆反应

(1)概念：在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。

(2)特征:

(1)同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在。

(2)反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化。

(3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质同存于同一反应体系。

(4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。

2.化学平衡状态

(1)化学平衡状态的概念

在一定条件下的可逆反应，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的

组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简

称化学平衡。

(2)化学平衡状态的特征

①逆：研究对象为可逆反应

②等：正、逆反应速率相等，即v正=丫逆

③动：化学平衡是动态平衡，即V正二V逆加

④定：平衡混合物中，各组分的浓度保持一定

⑤变：条件改变，化学平衡状态可能发生改变

【特别提醒】

(1)化学平衡状态是一定条件下的可逆反应进行到最大限度的结果。

(2)对于一个既定的可逆反应，如果其他条件一定，不论采取何种途径(反应是从反应物开始或从生成

物开始)，最后都能建立化学平衡状态。

(3)化学平衡状态不会因时间变化而变化。

(4)可逆反应达到化学平衡状态的根本原因是丫正=丫逆，正是由于各物质的消耗速率与生成速率相等，才

会有反应混合物中各组分的浓度保持不变。

考点5化学平衡常数和平衡转化率

1.化学平衡常数

(1)概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幕之积与反应物浓度幕之积的

比值是一个常数(简称平衡常数)，用符号K表示。

cP(C〉c"(D)

(2)化学平衡常数表达式：当在一定温度下达到化学平衡时，K=

(3)浓度商:

①对于一般的可逆反应：加A(g)+“B(g)#0C(g)+4D(g),在任意时刻的絮端称为浓度商，常用

C美一即C第Od(D)

0表小，即。一砥A>C"(B)°

②。与K的关系：当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学平衡

状态。

(4)化学平衡常数的意义

平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。

K越大，表示反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大，当K>105时，该反应就进行的基本完

全了。K值越小，表示反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。

2.化学平衡常数的影响因素

(1)内因：不同的化学反应及化学方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素。

(2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受温度影响。

3.平衡转化率(a)

(1)概念：某一反应的平衡转化率a等于该物质在反应中的已转化量(如物质的量、物质的量浓度等)

与该物质起始总量的比值。

(2)意义：反应的平衡转化率表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。

【特别提醒】

(1)化学平衡常数只是温度的函数，与浓度、压强、催化剂无关。

(2)K是一定温度下，某个化学平衡状态的定值，反应未达平衡，K无意义，所以计算化学平衡常数

时，分子、分母中的浓度是指平衡浓度。

(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”而不代入公式。

(4)化学平衡常数表达式书写注意事项

①化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度，且不出现固体或纯液体的浓度。

②化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、化学计量数等倍扩大或缩小，化学

平衡常数都会相应改变。

若两反应的平衡常数分别为Ki、出

①若两反应相加，则总反应的平衡常数K=KlK2.

②若两反应相减，则总反应的平衡常数K="。

考点6影响化学平衡的因素

1.化学平衡的移动

(1)含义：当一个可逆反应达到平衡后，如果改变反应条件(如浓度、温度、压强等)，原来的平衡状态

会被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，直至达到新的平衡，这种由原有的平衡状态达到新的平衡

状态的过程叫做化学平衡的移动。

(2)化学平衡移动的过程分析

由“平衡状态1"到“平衡状态n”的过程

(3)化学平衡移动方向的判断

①当。=K时：可逆反应处于平衡状态，ViE=V®；

②当Q<K时：化学平衡向正反应方向移动，VE>Vffi；

③当Q>K时：化学平衡向逆反应方向移动，v正逆。

2.浓度对化学平衡的影响

(1)浓度对化学平衡移动的影响规律

当其他条件不变时：

增大c(反应物)]

①减小C(生成物)jQ减小，则。<K,平衡向正反应方向移动

增大c(生成物)]

②竹।面、Q增大，则°>K，平衡向逆反应方向移动

臧小c(反应物)J

(2)v-r图像分析浓度变化对化学平衡的影响

已知反应：机A(g)+wB(g)RC(g),当反应达到平衡后，有关物质的浓度发生改变，其反应速率的变

化曲线分别如下图所示:

④

改变条件丫正、V逆相对大小平衡移动方向

①

增大反应物A或B的浓度v">v'逆向正反应方向移动

②

减小生成物C的浓度M正>1/逆向正反应方向移动

③

增大生成物C的浓度M正VM逆向逆反应方向移动

④

减小反应物A或B的浓度M正VM逆向逆反应方向移动

⑶应用

在工业生产中，适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高的原料

的转化率，从而降低生产成本。

【特别提醒】

(1)“浓度对化学平衡移动的影响”中的“浓度”是指与反应有关的气体或溶液中参加反应的离子的浓度。

(2)对于离子平衡体系，注意离子浓度的改变方式，排除不参与反应的离子的干扰。

(3)固体或纯液体的浓度是常数，改变固体或纯液体的量并不影响v正、v逆的大小，平衡不移动。

3.压强对化学平衡的影响

(1)压强对化学平衡的影响规律

在其他条件不变时：

①增大压强，化学平衡向气体体积缩小的方向移动。

②减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。

③对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强平衡不移动。

(2)用v—r图像分析压强对化学平衡的影响

①对于反应mA(g)+nB(g)=^=/?C(g)m+n<p,当反应达到平衡后，其他条件不变，在h时刻改变压

强，图像如①、②所示：

。时刻，增大容器容积，压强减小，v/、V/均减小，缩体方向的v逆碱小幅度更大，则平

衡向正反应方向移动。

。时刻，缩小谷器容积，压强增大，v/、V/均增大，缩体方向的V/增大幅度更大，则平

衡向逆反应方向移动。

(2)对于反应"zA(g)+〃B(g)k^pC(g)m+n—p,当反应达到平衡后，其他条件不变，在〃时刻改变压

强，图像如③所示。

A时刻，若缩小容器容积，压强增大，M正、江逆均增大，且1/正=讨逆，平衡不移动，如图中上线。

G时刻，若增大容器容积，压强减小，M正、M逆均减小，且1/正="逆，平衡不移动，如图中下线。

(3)充入“惰性”气体对化学平衡的影响

①恒容时，通入“惰性”气体，总压强增大，平衡不移动；

②恒压时，通入“惰性”气体，体积增大，平衡向气体体积增大的方向移动。

③对于反应前后气体体积相等的反应[如H2(g)+L(g)-2Hl(g)],当向平衡体系中充入“惰性”气体时,

则无论任何情况下平衡都不发生移动。

【特别提醒】

(1)压强对平衡移动的影响：只适用于有气体参与的反应。对于只涉及固体或液体的反应，压强的影响

不予考虑。

(2)压强能否使化学平衡发生移动，要看压强改变是否使浓度发生改变，从而使v正竽V/。

浓

速

改平衡移动

度

率

变

引

引

改

改

压

起

起

强

变

变

平衡不发

生移动

4.温度对化学平衡的影响

(1)温度对化学平衡的影响规律

①任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。

②当其他条件不变时：

温度升高，平衡向吸热反应的方向移动；

温度降低，平衡向放热反应的方向移动。

(2)用v—t图像分析温度对化学平衡的影响

已知反应：机A(g)+wB(g)—pC(g)AH〈O,当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分

别如图所示。

九时刻，升高温度，M正、M逆均增大，但吸热反应方向的M逆增大幅度大，则记逆＞M正，平衡向逆反应方

向移动。

。时刻，降低温度，丫'正、M逆均减小，但吸热反应方向的M逆减小幅度大。则v*>M逆，平衡向正反应方

向移动。

5.催化剂对化学平衡的影响

(1)催化剂对化学平衡的影响规律

当其他条件不变时：催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变反

应达到化学平衡所需的时间。

(2)图像分析催化剂对化学平衡的影响

①VT图像

a时刻，加入催化剂，v，、M逆同等倍数增大，贝|"正=1/逆，平衡不移动。

②含量-f图像

如N2+3H2^^2NH3反应，NH3的体积分数如图所示：

其中m表示使用催化剂情况，n表示未使用催化剂情况。

6.勒夏特列原理

(1)勒夏特列原理

如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度)，则平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。

也称化学平衡移动原理。

(2)适用范围

勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原

理。此外，勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等)都适用。

【特别提醒】对勒夏特列原理的理解

(1)勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移

动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的

方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。

(2)勒夏特列原理中的“减弱”不等于“消除”，更不是“扭转”，即平衡移动不能将外界影响完全消除，而

只能减弱。

①在已达平衡的可逆反应中，若增大某物质的浓度，其他条件不变，则平衡向减少该物质的浓度的方

向移动，移动的结果是该物质的浓度比原平衡中的浓度大。

②在已达平衡的可逆反应中，若增大平衡体系的压强，其他条件不变(温度不变)，则平衡向减小压强

的方向(气体总体积减小的方向)移动，移动的结果是新平衡的压强比原平衡的压强大。

③对已达平衡的可逆反应，若升高平衡体系的温度，其他条件不变，则平衡向消耗热量(吸热)的方向

移动，移动的结果是新平衡的温度比原平衡的温度高。

(3)应用勒夏特列原理时应弄清是否真的改变了影响化学平衡的条件。如改变平衡体系中固体或纯液体

的量、在恒温恒容条件下充入惰性气体等，并未改变影响化学平衡的条件。

(4)勒夏特列原理只能解决与平衡移动有关的问题。不涉及平衡移动的问题都不能用勒夏特列原理解释,

常见的有：

①使用催化剂不能使化学平衡发生移动；

②反应前后气体体积不变的可逆反应，改变压强可以改变化学反应速率，但不能使化学平衡发生移动；

③发生的化学反应本身不是可逆反应；

④外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不完全一致的反应。

考点7化学反应的方向

1.自发过程和自发反应

(1)含义：

①自发过程：在一定条件下，不用借助外力，就能自发进行的过程。如：高山流水，自由落体，冰雪融

化。

②自发反应：在给定条件下，可以自发地进行到显著程度的化学反应。如：钢铁生锈。

(2)特点：

①能量角度：体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。

②混乱度角度：在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。

③具有方向性：即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进

行。

2.化学反应自发进行方向的判断

(1)焰变与反应的方向的关系

①多数放热反应是自发进行的。例如燃烧反应、中和反应等。

②有些吸热反应也可以自发进行，如：2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)A/7=+109.8kJ-moF'o

因此只用焰判据判断反应是否自发进行不全面。

(1)牖变与化学反应进行方向的关系

①许多燧增的反应是自发的(多是气体分子数目增多的反应)。

②有些燧减的反应也可以自发进行。

因此只用燧判据判断反应是否自发不全面。

3.自由能与化学反应的方向

(1)自由能与焰变、嫡变的关系

NG=NH—TNS。AG不仅与熔变和燧变有关，还与温度有关。

(2)反应方向与自由能的关系

化学反应总是向着自由能减小的方向进行，直到体系达到平衡。

①当AG<0时，反应能自发进行；

②当AG=O时，反应处于平衡状态；

③当AG>0时，反应不能自发进行。

【特别提醒】判断化学反应自发性的方法

焰变(△”)嫡变(AS)反应在某状况下能否自发进行

<0>0能自发进行

>0<0不能自发进行

<0<0取决于温度，低温自发

>0>0取决于温度，高温自发

考点8化学反应的调控

1.合成氨反应的特点

合成氨反应：N2(g)+3H2(g)^^2NH3(g)o

己知298K时：AH=-92.4kJ-moF1,AS=-198.2J-moF'-K-1

(1)可逆性：反应为可逆反应

(2)体积变化：正反应是气体体积缩小的反应

(3)蜡变：AH<0,赠变：AS<0

(4)自发性：常温(298K)下，AH-TAS<0,能自发进行

2.提高合成氨反应速率和平衡转化率的条件比较

原理分析：根据合成氨反应的特点，利用我们学过的影响反应速率的因素和勒夏特列原理分析应如何选

择反应条件，以增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量。

条件提IWJ反应速率提高平衡转化率综合结果

压强高压高压高压

兼顾速率和平衡，且考虑催

温度高温低温

化剂活性

催化剂使用无影响使用

增大反应物浓度，降低生增大反应物浓度，且不断减少

浓度增大反应物浓度

成物浓度生成物浓度

3.工业合成氨的适宜条件

外部条件工业合成氨的适宜条件

压强10〜30MPa

温度400―500℃

催化齐IJ使用铁触媒作催化剂

浓度液化氨并及时分离，补充原料气并循环利用[W(N2):“*2)=1：2.8]

【特别提醒】选择化工生产适宜条件的分析角度

分析角度原则要求

从化学反应速率分析既不能过快，又不能太慢

既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又

从化学平衡移动分析

要注意二者影响的矛盾性

增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，

从原料的利用率分析

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

3难点强化---------------------------------------------------

强化点一化学反应速率的计算

i.公式法

AcAn

V=A7=W

2.利用化学计量数关系进行计算

在同一反应中，化学反应速率之比等于化学计量数之比，利用此规律进行计算。

对于一个化学反应：mA+n&^pC.+,v(A)=一卓『，v(B)=一丝?，y(C)=』"n(D)=卓卢,

口右v(A)v(B)v(C)v(D)

有：m~n~p~q0

3.“三段式”法

(1)求解化学反应速率计算题的一般步骤：

a.写出有关反应的化学方程式；

b.找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；转化量之比等于化学计量数之比；

c.根据已知条件列方程计算。

(2)应用举例

相A(g)+〃B(g)-/pC(g)

起始浓度(mol/L)abc

转化浓度(mol/L)mxnxpx

某时刻浓度(mol/L)a-mxb-nxc+px

再利用化学反应速率的定义求算

v(A)=^mol-L^s1；v(B)=^mol-L^s1；v(C)mol-L^^s-^

(3)计算中注意以下量的关系：

对反应物：c(起始)一c(转化)=c(某时刻)；

对生成物：c(起始)+c(转化)=c(某时刻)；

转化率=嘿在义100%。

C(屈如)

【典例1】某温度下，在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)+bB(g)4cC(g)NH=

—QkJ-moni(Q>0)。12s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8mol,反应过程中A、B的物质的量浓

度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是()

A.前12s内，A的平均反应速率为0.025mol-L^-s-1

B.12s后，A的消耗速率等于B的生成速率

C.化学计量数之比b：c=l：2

D.12s内，A和B反应放出的热量为0.2QkJ

【答案】C

【解析】由图像分析可知，前12s内A的浓度变化为△c(A)=0.2mol.Lr-0.8mol1-1=一0.6111011—1,反

应速率y(A)=一怨4=旭黑」=0.05molL一1一1,A错误；前12s内B的浓度变化为Ac(B)=0.3

11：1-1-1

mol-L—0.5mobL=-0.2mol-L_,反应速率v(B)=-_=-Lmol.L-s,依据题意

△t12soU

A-(C)0.8mol

v(C)=^?=Y-=-^-=JmolL^-s-1,速率之比等于化学计量数之比，则3：6：c=0.05:亲:

/XI12SJlJOU

击，b=l,c=2,bc=l2,C项正确；由上述分析可知，该反应的化学方程式为3A(g)+

B(g)2C(g),其中A、B化学计量数不同，12s后达到平衡状态，A的消耗速率不等于B的生成速率，

B错误；3molA完全反应放热QkJ,12s内A反应的物质的量为(0.8mol・Lr—0.2moi•Lr)x2L=1.2mol,

则1.2molA反应放出热量0.4。kJ,D错误。

【解题技巧】

(1)如果题目中给出的是物质的量的变化量，在计算速率时应先除以体积，转化为浓度的变化量。

⑵浓度的变化量Ac=c(某时刻)一c(初始)

所以一般Ac(反应物)为负值，Ac(生成物)为正值，而v是标量，只有正值，所以在计算反应速率时，v(反

口.Ac(反应物)Ac(生成物)

应物)=一八不~v(生成物)=工^一-o

强化点二化学反应速率的比较

1.定性比较

通过明显的实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长

短等来定性判断化学反应的快慢。如K与水反应比Na与水反应剧烈，则反应速率：K>Na0

2.定量比较

对同一化学反应，用不同物质表示化学反应速率时，数值可能不同。比较时应统一单位。

(1)归一法

根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，将用不同物质表示的化学反应速率换算为用同一种物质

表示的化学反应速率，最后依据数值大小进行比较。

(2)比值法

可通过化学反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较，比值大的化学反应速率大。

【典例2】在不同条件下，分别测得反应2so2+O2-2sCh的化学反应速率，其中表示该反应进行得

最快的是()

A.V(SO2)=4mol-L^min1B.v(O2)=3mol-L'-min1

C.v(SO2)=0.1mol-L^-s1D.v(O2)=0.1mol-L'-s1

【答案】D

【解析】以S02为标准，并将单位统一，A、B、C、D选项换算成以S02为标准的反应速率后分别为A.V(SO2)

=4molL_1min_1；B.v(SO2)=2v(Oi)=6mol-L1-min1；C.vCSO?)=0.1x60molL^min_1=6molL^min-1；

-11

D.V(SO2)=2V(O2)=2X0.1X60mol-L^min=12mol-L--min-'o

【解题技巧】比较化学反应速率大小要注意：

(1)，，一看，，：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，转化为同一单位。

(2)“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率，或分别除以相应物质的化学

计量数。

(3)“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。

强化点三影响化学反应速率的因素

【典例3】反应C(s)+H20(g)-^C0(g)+HKg)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反

应速率几乎无影响的是()

①增加C的量②将容器的体积缩小一半

③保持体积不变，充入N2使体系压强增大

④保持压强不变，充入N2使容器体积变大

A.①④B.②③C.①③D.②④

【答案】C

【解析】本题考查的是压强对反应速率的影响。①C为固体反应物，增加其用量，对反应速率几乎没有影响；

②容器体积缩小一半，相当于压强增大一倍，浓度增大，反应速率增大；③体积不变，充入N2,体系总压

强增大，但反应混合物的浓度并未改变，反应速率基本不变；④压强不变，充入N2,使容器的体积增大，

总压强不变，但反应混合物的浓度变小，反应速率减小。

【解题技巧】

(1)解答压强对化学反应速率影响的关键一弄清“真”变还是“假”变

若体系的压强变化而使反应物或生成物的浓度发生变化即“真”变，否则是“假”变。如2SO2(g)+O2(g)

^^2SO3(g)

①恒温恒容时：

充入气体反应物一反应物浓度增大一总压增大一反应速率增大。

充入不参与反应的气体(如He、N2等)一引起总压增大，各物质的浓度不变—反应速率不变。

②恒温恒压时，充入不参与反应的气体(如He、N2等)一引起体积增大—各反应物浓度减少-＞反应速率

减小。

(2)温度对反应速率的影响不受反应物聚集状态的限制，不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能

增大化学反应速率，故不能认为升高温度只会增大吸热反应的反应速率，如：木炭燃烧是放热反应，温度越

高，燃烧越快。

强化点四实验探究影响化学反应速率的因素

【典例4】某小组为研究浓度对反应速率的影响，设计如下实验。下列说法正确的是

A5mLO.SmolL'1

VH2s。4溶液

一

5mL0.ImolL'1

Na2s2O3溶液三

二

)

+

A.反应的离子方程式为Na2S2O3+B2H=2Na++SJ+SO2+H2O

B.通过观察产生气泡的快慢判断反应速率的大小

C.右侧试管先出现浑浊，说明反应物浓度越大，反应越快

D.若改为向右侧试管中滴加5mL浓硫酸，也可得出同样结论

【答案】C

+

【解析】A.Na2s为强电解质，可拆，正确的离子方程式为：SX+2H=S；+SO2T+H2O,A错

误；

B.应通过观察产生浑浊的快慢判断反应速率的大小，B错误;

C.右侧反应物浓度大，右侧试管先出现浑浊，说明反应物浓度越大，反应越快，c正确；

D.浓硫酸溶于水放热，温度升高，反应速率加快，无法得到上述结论，D错误；

故选C。

【解题技巧】控制变量探究实验题的思维流程

(1)确定变量：明确影响实验探究结构的因素可能有哪些，即变量。

(2)定多变一：根据实验目的确定需要控制的变量。在探究时，先确定其他因素不变，只变化一

种因素，研究这种因素的影响结果，再确定另一种因素的影响结果。通过分析每种因素与所研究问题

之间的关系，得出所有影响因素与探究问题之间的关系。

(3)数据有效：注意选择数据要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。

强化点五催化剂与反应历程

1

【典例5】2sO2(g)+Ch(g)-2SO3(g)AH^WSkJ-mol,在V2O5存在时，该反应机理为：

V2O5+SO2T2VO2+SO3(快)

4Vo2+02—2V2。5(慢)

下列说法正确的是

A.升高温度，逆反应速率增加，正反应速率降低

B.该反应逆反应的活化能大于198kJ-moH

C.VO2是该反应的催化剂

D.为提高反应速率，适当增加SO2浓度比适当增加02浓度效果好

【答案】B

【解析】A.升高温度，逆反应和正反应速率都加快，故A错误；

B.△!!=正反应的活化能-逆反应的活化能=-198kJ/mol,所以逆反应的活化能大于198kJ/mol,故B正确；

C.根据反应V2O5+SO2T2VO2+SO3(快)、4Vo2+。2-2V2。5(慢河知，V2O5是反应的催化剂，故C错误；

D.慢反应为决速步反应，故适当增加02浓度比适当增加S02浓度效果好，故D错误。

答案选B。

【解题技巧】

(1)基元反应的活化能越大，反应速率越慢；基元反应的活化能越小，反应速率越快。

(2)化学反应的决速步骤是各个基元反应中活化能最大的步骤。

(3)各基元反应加合，得到总反应，根据盖斯定律，总反应的△”可以通过各个基元反应的△〃加合得

到。

强化点六化学平衡状态的判断

1.用本质特征判断

判断依据：正反应速率与逆反应速率相等，即丫正=丫逆。

(1)同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。

(2)不同的物质：速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。

2.用宏观特征判断

判断依据：反应混合物中各组成成分的浓度、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)、物质的量浓度均保持不变。

(2)各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。

(3)反应物的转化率、产物的产率保持不变。

3.用“总压强、混合气体的密度、平均摩尔质量”判断平衡状态的注意事项

(1)恒温恒容条件下，用“总压强、平均摩尔质量”判断平衡状态时，要特别关注反应前后气体分子总数的

变化，如：

mA(g)+«B(g)pC(g)+«D(g)是否平衡

当m+n^p+q时，总压强一定(其他条件一定)是

压强

当m+n=p+q时，总压强一定(其他条件一定)