1、化學反應速率、化學平衡知識點總結-i -i -化學反應速率和平化學衡【命題規(guī)律】化學反應速率和化學平衡是高考的必考內(nèi)容，其主要命題內(nèi)容有：化學反應速率影響因素及計算；化學平衡狀態(tài) 的判斷及影響因素；應用平衡原理判斷反應進行的方向；化學反應速率和化學平衡的圖象分析；轉化率、平衡 常數(shù)的含義及簡單計算。將化學反應速率和化學平衡移動的原理與化工生產(chǎn)、生活實際相結合的題目是最近幾年的高考命題的熱點。特別是化 學平衡常數(shù)的影響因素及其計算是新教材增加的內(nèi)容，應引起同學們的關注。【知識網(wǎng)絡】陀:可逆廈眥.黑件一定正 二逆,備in什沫IT矗査 特粧倔靑思理巧陰:外胖撇杵改變iE） =u（iS）（JE）丹（逆

2、）ft*sNfev（jE）二鞏逆），帝腔廿 力一向:就 誠鋰）lit反應疔止）（逆）少1逆反應方向桂功衣迭戌*1號IPA 2 逆，向連咗竝力向 降助掃至i匸4茴艸P I !1f|w Q特如總理I丿”他、1起色；m 對i Ac氏】=h應殆）+ -rC P，r *C - （ D_，A） - no.a應不能自safi；Ac=a時. 反應達到半筒【重點知識梳理】 一物質狀態(tài)和濃度對反應速率的影響1 對于有固體參加的化學反應而言，由于在一定條件下，固體的濃度是固定的，所以固體物質在化學反應中濃度不改 變，因此在表示化學反應速率時，不能用固體物質。但因為固體物質的反應是在其表面進行的，故與其表面積有關，當

3、固體顆粒變小時，會增大表面積，加快反應速率。2對于有氣體參加的反應而言，改變壓強，對化學反應速率產(chǎn)生影響的根本原因是引起濃度改變所致。所以，在討論 壓強對反應速率的影響時，應區(qū)分引起壓強改變的原因，這種改變對反應體系的濃度產(chǎn)生何種影響，由此判斷出對反 應速率產(chǎn)生何種影響。對于氣體反應體系，有以下幾種情況：（1）恒溫時：增加壓強起 體積縮小起 濃度增大1蟲反應速率加快。（2）恒容時：充入氣體反應物引起 濃度增大引起 總壓增大引起 速率加快2充入 惰氣”起門總壓增大，但各分壓不變，即各物質的濃度不變，反應速率不變。!tJ.7化學反應速率、化學平衡知識點總結恒壓時：充入：惰氣”起T體積增大引起各反應

4、物濃度減少塵反應速率減慢。外界條件對化學反應速率的影響影響因素分子總數(shù)活化分子百分數(shù)活化分子總數(shù)活化分子濃度(單位體積活化分子數(shù))增大濃度增加不變增加增加增大壓強不變不變不變增加升高溫度不變增加增加增加正催化劑不變增加增加增加三化學反應速率的圖象圖象也是一種表達事物的語言符號，化學反應速率圖象是將化學反應速率變化的狀況在直角坐標系中以圖的形式表達 的結果，是化學反應速率變化規(guī)律的反映。認識和應用化學反應速率圖象時，要立足于化學方程式，應用化學反應速 率變化的規(guī)律，分析直角坐標系及其圖象的涵義。1 化學反應 CaCO3+ 2HCI=CaCl2+ CO2T+H2O(1) 其他條件一定，反應速率隨著

5、 c(HCI)的增大而增大，如圖。(2) 其他條件一定，反應速率隨著溫度的升高而增大，如圖。隨著反應時間的延長，c(HCI)逐漸減小，化學反應速率逐漸減小，如圖。(1) 逆”一-究對象是可逆反應。(2) 等”一-學平衡狀態(tài)建立的條件是正反應速率和逆反應速率相等，即v 正二 v 逆，這是可逆反應達到平衡狀態(tài)的重要標志。(3) 動”一-旨化學反應已達到化學平衡狀態(tài)時，反應并沒有停止，實際上正反應與逆反應始終在進行，只是正反應速 率等于逆反應速率，即 v 正二 v 逆工0所以化學平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡狀態(tài)。(4) 定”一-一定條件下可逆反應一旦達到平衡(可逆反應進行到最大的程度)狀態(tài)時，在平衡體系的混合

6、物中，各組成 成分的含量(即反應物與生成物的物質的量、物質的量濃度、質量分數(shù)、體積分數(shù)等)保持一定而不變(即不隨時間的改 變而改變)。這是判斷體系是否處于化學平衡狀態(tài)的重要依據(jù)。(5) 變”一-何化學平衡狀態(tài)均是暫時的、相對的、有條件的(與濃度、壓強、溫度等有關)，而與達到平衡的過程無關 (化學平衡狀態(tài)既可從正反應方向開始達到平衡， 也可以從逆反應方向開始達到平衡)。當外界條件變化時，原來的化學 平衡也會發(fā)生相應的變化。2.化學平衡狀態(tài)的判斷方法(1) 直接判定：v 正=v 逆(實質)1同一物質：該物質的生成速率等于它的消耗速率。2不同的物質：速率之比等于方程式中的系數(shù)比，但必須是不同方向的速

7、率。 間接判定：1各組成成分的質量、物質的量、分子數(shù)、體積(氣體)、物質的量濃度保持不變2各組成成分的質量分數(shù)、物質的量分數(shù)、氣體的體積分數(shù)保持不變。3若反應前后的物質都是氣體，且系數(shù)不等，總物質的量、2.化學反應 2H2S(g)+ SO2(g)=3SJ(S)2H2O(g)(1) 其他條件一定，增大氣態(tài)反應物的壓強(縮小氣體容器的容積)，反應速率隨著壓強的增大而增大。如圖。(2)其他條件一定，減小氣態(tài)反應物的壓強(擴大 著壓強的減小而減小，如圖。(3) 溫度、氣體容器的容積都一定，隨著時間的增 少，氣體的壓強逐漸減小，反應速率逐漸減小，(4)分別在較低溫度 T1 和較高溫度 T2 下反應， 大

8、(縮小容器容積)，反應速率隨著壓強的增大 大，如圖。四 化學平衡狀態(tài)的特征和判斷方法1.化學平衡狀態(tài)的特征 化學平衡狀態(tài)的特征可以概括為：逆、等、動、氣體容器加， SO2、 H2S 物質的量逐漸減 如圖。氣態(tài)反應物的壓強都是逐漸增而增大及隨著溫度的升高而增疋、變。化學反應速率、化學平衡知識點總結-6 -3 -總壓強(恒溫、恒容)、平均摩爾質量、混合氣體的密度(恒-2- - 2 -溫、恒壓）保持不變。4反應物的轉化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變總之，能變的量保持不變說明已達平衡。（如下表所示）例舉反應mA(g)+n B(g) = pC(g)+qD(g)是否平衡狀態(tài)混合物體 系中各成 分的量各物質的物質的

9、量或各物質的物質的量分數(shù)一定是各物質的質量或各物質的質量分數(shù)一定是各氣體的體積或體積分數(shù)一定是總體積、總壓強、總物質的量、總濃度一定不一定正反應速 率與逆反 應速率的 關系在單位時間內(nèi)消耗了 m mol A，同時生成 m mol A，即 v 正=v 逆是在單位時間內(nèi)消耗了 n mol B，同時消耗了 p mol C，則 v正=v 逆是vA : vB : vC : vD = m ： n ： p : q，v 正不一疋等于v逆 不一定在單位時間內(nèi)生成 n mol B，同時消耗 q mol D，均指 v 逆，v 正不一定等于 v 逆不一定壓強右 m+ npq，總壓強一疋（其他條件不變）是右 m+ n

10、= p+ q，總壓強一疋（其他條件不變）不一定平均相對 分子質量M r 一疋，只有當 m+ npq 時是Mr 疋，但 m+ n= p+ q 時不一定溫度任何化學反應都伴隨著能量變化，在其他條件不變的情況 下，體系溫度疋時是體系的密度密度一定不一定特別提醒：化學平衡的實質是 v（正）=V（逆）工0寸，表現(xiàn)為平衡體系中各組分的物質的量或物質的量分數(shù)不再變化, 因此 v（正）=v（逆）0 是化學平衡判斷的充要條件。2運用v（正）=v（逆）工0寸，注意方向和數(shù)量關系。3學會 變”與不變”判斷。變”就是到達平衡過程中量 變”，而到達平衡后 不變”。否則，不一定平衡。五等效平衡1 .等效平衡在一定條件（恒

11、溫恒容或恒溫恒壓）下，同一可逆反應體系，不管是從正反應開始，還是從逆反應開始，在達到化學 平衡狀態(tài)時，任何相同組分的百分含量（體積分數(shù)、物質的量分數(shù)等）均相同，這樣的化學平衡互稱等效平衡（。 概念的理解：（1）外界條件相同：通常可以是恒溫、恒容，恒溫、恒壓。（2） 等效平衡”與 完全相同的平衡狀態(tài)”不同：完全相同的平衡狀態(tài)”是指在達到平衡狀態(tài)時，任何組分的物質的量 分數(shù)（或體積分數(shù)）對應相等，并且反應的速率等也相同，但各組分的物質的量、濃度可能不同。而等效平衡”只要求平衡混合物中各組分的物質的量分數(shù)（或體積分數(shù)）對應相同，反應的速率、壓強等可以不同（3） 平衡狀態(tài)只與始態(tài)有關，而與途徑無關，（

12、如：無論反應從正反應方向開始，還是從逆反應方向開始投料是 一次還是分成幾次反應容器經(jīng)過擴大一縮小或縮小一擴大的過程，）只要起始濃度相當，就達到相同的平衡狀態(tài)。 2等效平衡的分類在等效平衡中比較常見并且重要的類型主要有以下三種：第一類： 對于恒溫、 恒容條件下反應前后氣體體積改變的可逆反應如果按方程式的化學計量關系轉化為方程式同一半 邊的物質，其物質的量與對應組分的起始加入量相同，則建立的化學平衡狀態(tài)是等效的。例如，恒溫恒容下的可逆反應：2SO2 +022SO312 mol1 mol0 mol20 mol0 mol2 mol30.5 mol0.25 mol1.5 mol上述三種配比，按方程式的計

13、量關系均轉化為反應物，則SO2 均為 2 mol、02 均為 1 mol，三者建立的平衡狀態(tài)完全化學反應速率、化學平衡知識點總結-6 -4 -相同。第二類： 對于恒溫、 恒容條件下為反應前后氣體體積不變的可逆反應如果按方程式的化學計量關系轉化為方程式同一 邊的物質，其物質的量比與對應組分的起始加入量比相同，則建立的化學平衡是等效的。例如，恒溫恒容條件下，對于可逆反應：H2(g)+12(g)2HI(g)11 mol1 mol0 mol22 mol2 mol1 mol上述兩種配比，按方程式中化學計量關系均轉化為反應物，兩種情況下H2 與 12(g)的物質的量比均為 1:1，因此上述兩種情況建立的化

14、學平衡狀態(tài)是等效的。第三類：對于恒溫、恒壓條件下的任何氣體參加的可逆反應(無論反應前后氣體體積可變或不變)。如果按方程式的化學 計量關系轉化為方程式同一邊的物質，其物質的量比與對應組分的起始加入量比相同，則建立的化學平衡是等效的。例如，恒溫、恒壓條件下，對于可逆反應：N2+3H22NH311 mol3 mol0 mol22 mol6 mol1 mol30 mol0 mol0.5mol上述三種配比，按方程式中化學計量關系均轉化為反應物，三種情況下，N2 與 H2 的物質的量比均 1 : 3，因此上述三種情況建立的化學平衡狀態(tài)是等效的。3.化學平衡的思維方法：(1)可逆反應不為零”原則可逆性是化學

15、平衡的前提，達到平衡時，反應物和生成物共存，每種物質的物質的量不為零。一般可用極限分析法推斷：假設反應不可逆，則最多生成產(chǎn)物多少，有無反應物剩余，余多少。這樣的極值點是不可 能達到的，故可用確定某些范圍或在范圍中選擇合適的量。一邊倒”原則可逆反應，在條件相同時(如等溫等容)，若達到等同平衡，其初始狀態(tài)必須能互變，從極限角度看，就是各物質的物質的量要相當。因此，可以采用一邊倒”的原則來處理以下問題：化學平衡等同條件(等溫等容)可逆反應aA(g) +bB(g)二 cC(g)起始量ab0平衡態(tài)I起始量00c平衡態(tài)u起始量xyz平衡態(tài)川為了使平衡I=平衡U=平衡川，根據(jù)一邊倒”原則，即可得：x+a/c

16、z=a 得 x/a+z/c=1;y+b/cz=b 得 y/b+z/c=1六化學平衡常數(shù)1.概念：對于一定條件下的可逆反應(aA + bBcC+ dD)，達到化學平衡時，生成物濃度的乘幕的乘積與反應物濃度的乘幕的乘積之比為一常數(shù)，記作 Kc，稱為化學平衡常數(shù)(濃度平衡常數(shù))。K =e 105 時，該反應進行得就基本完全了(2) K 值越小，表示反應進行得越不完全，反應物轉化率越小。3. 注意事項(1) 化學平衡常數(shù)只與溫度有關，與反應物或生成物的濃度無關。(2) 化學平衡常數(shù)是指某一具體反應的平衡常數(shù)。若反應方向改變，則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質的系數(shù)等倍擴 大或縮小，盡管是同一反應，平衡常

17、數(shù)也會改變。(3) 在平衡常數(shù)表達式中：反應物或生成物中固體、純液體、稀溶液中水的濃度不寫。C(s)+ H2O(g) CO(g)+ H2(g)，K = c(CO) c(H2)/c(H2O)FeO(s)+ CO(g) = Fe(s)+ CO2(g)，K = c(CO2)/c(CO)4.化學平衡常數(shù)的應用(1)化學平衡常數(shù)值的大小是可逆反應進行程度的標志，它能夠表示可逆反應進行的完全程度。一個反應的K 值越大,表明平衡時生成物的濃度越大，反應物的濃度越小，反應物的轉化率也越大，可以說，化學平衡常數(shù)是在一定溫度下 一個反應本身固有的內(nèi)在性質的定量體現(xiàn)。(2)可以利用平衡常數(shù)的值，判斷正在進行的可逆反

18、應是否平衡以及不平衡時向何方進行建立平衡。如對于可逆反應: mA(g) +nB(g)pC(g) + qD(g)在任意時刻反應物與生成物的濃度有如下關系：化學反應速率、化學平衡知識點總結-6 -5 -cp(C) cq(D)Qc_cm(A) cn(B)，Qc 叫做該反應的濃度商化學反應速率、化學平衡知識點總結-6 -6 -QcK，反應向逆反應方向進行(3) 利用 K 可判斷反應的熱效應若升高溫度，K 值增大，則正反應為吸熱反應。 若升高溫度，K 值減小，則正反應為放熱反應U tr IBWF-ft *藝*i總結：只要增大濃度、增大壓強、升高溫度，新平衡都在原平衡的上方， V 正=v逆v 正 =v逆；只要減小濃度、降低壓強、降低溫度，新平衡都在原平衡下方，