第2講化學反應速率與化學平衡

模塊導航

府考點聚焦：復習要點+知識網絡，有的放矢

重點專攻：知識點和關鍵點梳理，查漏補缺

難點強化：難點內容標注與講解，能力提升

Q提升專練：真題感知+提升專練，全面突破

考點聚焦------------------------------------

’濃度、由雖、溫度、催化

t—\T劑、其他因素

q影響因素>?—控制成物運用）

q理論解釋出論）

,侑■慟■的欺向）

［研第寸象一可逆反應H概念.特征）

但咨？,_____________（依、咽

’.判斷方法）

化學反應速率J

->-------------長度與鈿物^闌

（WJ

1~彳T化學平衡常數卜）---------

一，影響因司

q有關計算）

影咐因素卜--------SESJBSS幽捌］

1（SU,,?,

Y影響因素H\------

--------f.勒夏特列原理j

化學反應的方向--fwaffiae）

-［合fi!源的反應條件）

0＞重點專攻----------------------------------------------------

考點1化學反應速率

1.化學反應速率的表示方法

(1)化學反應速率是衡量化學反應快慢的物理量，通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的

增加來表示。

(2)數學表達式：v=帶。

△c表示反應物或生成物物質的量濃度的變化(取絕對值)，常用單位mol-L^o

A/表示一定的時間間隔，常用單位s、min或h。

(3)常用單位：mol-L^min1或mol-L_1-s-1o

用濃度變化表示化學反應速率只適用于氣體和溶液中的溶質，不適用于固體和純液體。

2.平均速率與瞬時速率

根據筆求得的反應速率是在時間間隔Ar內化學反應的的平均速率。

若小非常小，則平均速率接近某一時刻的瞬時速率，瞬時速率也可以在物質的濃度隨時間的變化曲

線上通過數學方法求得。

3.化學反應速率與化學計量數的關系

對于化學反應：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

在同一化學反應中，選用不同物質表示化學反應速率，其數值可能相同也可能不相同，但表示的意義

相同。

同一化學反應中，用不同反應物表示化學反應速率時，化學反應速率(v)之比=物質的量濃度變化

(Ac)之比=物質的量變化(△〃)之比=化學計量數之比，即：

v(A)：v(B)：.(C)：v(D)=〃：b：c：do

4.化學反應速率的測定

(1)測定原理：利用化學反應中任何一種與物質濃度有關的可觀測量進行測定。

(2)測定方法

①直接觀察測定：如釋放出氣體的體積和體系的壓強等。

②科學儀器測定：如反應體系顏色的變化。在溶液中，當反應物或生成物本身有較明顯的顏色時，可

利用顏色變化和濃度變化間的比例關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率。

【特別提醒】

(1)對于有氣體生成的反應，可測定相同時間內收集氣體的多少或測定收集等量氣體所耗時間的多少。

(2)對于有固體參加的反應，可測定相同時間內消耗固體質量的多少。

(3)對于有酸或堿參加的反應，可測定溶液中c(H+)或c(OJT)的變化。

(4)對于有顏色變化或有沉淀生成的反應，可測定溶液變色或變渾濁所消耗時間的多少o

考點2影響化學反應速率的因素

1.實驗探究影響化學反應速率的因素

(1)實驗原理

Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2t+S；+H2O

2H2O2^^2H2O+O2-r

(2)實驗方案設計

影響因素實驗步驟實驗現象實驗結論

取兩支大小相同的試管，分別加入5mL

O.lmol/LNa2s2O3溶液，向其中一支試管

均出現渾濁，但

加入5mL0.1mol/LH2s。4溶液，另一支增大反應物濃度，

濃度后者出現渾濁更

試管力口入5mL0.5mol/LHSO溶液，振化學反應速率增大

24快

蕩。觀察、比較兩支試管中溶液出現渾

濁的快慢

取兩支大小相同的試管，各加入5mL

混合后均出現渾

O.lmol/LNa2s2O3溶液和5mLO.lmol/L

濁，但70℃熱升高溫度，化學反

溫度H2sO4溶液，分別放入盛有熱水和冷水的

水一組首先出現應速率增大

兩個燒杯中。觀察、比較兩支試管中溶

渾濁

液出現渾濁的快慢

取兩支大小相同的試管，分別加入2mL

前者無明顯現

5%H2O2溶液，向其中一支試管(右圖)滴催化劑能加快化學

催化劑象，后者出現大

加2滴Imol/LFeCb溶液。觀察、比較反應速率

量氣泡

兩支試管中氣泡出現的快慢

2.影響化學反應速率的因素

(1)主要因素：反應物的組成、結構和性質等因素。

不同的化學反應，具有不同的反應速率，因此，參加反應的物質的本身性質是決定化學反應速率的主要

因素。如：形狀大小相同的鐵、鋁分別與等濃度的鹽酸反應生成氫氣的速率：鐵小于鋁。

(2)外界條件對化學反應速率的影響規律

①濃度對化學反應速率的影響

當其他條件不變時，增大反應物的濃度，可以增大化學反應速率；減小反應物的濃度，可以減小化學

反應速率。

②壓強對化學反應速率的影響

對于氣體反應，當其他條件不變時，增大壓強，氣體體積縮小，濃度增大，化學反應速率加快；減小壓

強，氣體體積增大，濃度減小，化學反應速率減慢。

對有氣體參加的反應，壓強對化學反應速率的影響可簡化理解如下：

反應體系中組分濃度改變T反應速率改變

.反應體系中組分濃度不變一反應速率不變

③溫度對化學反應速率的影響

當其他條件不變時，升高溫度，可以增大化學反應速率；降低溫度，可以減小化學反應速率。

④催化劑對化學反應速率的影響

當其他條件不變時，使用催化劑，化學反應速率增大。

⑤其他因素對化學反應速率的影響

a.固體表面積：固體顆粒越小，其單位質量的表面積越大，與其他反應物的接觸面積越大，化學反應

速率越快。

b.反應物狀態：一般來說，配成溶液或反應物是氣體，都能增大反應物之間的接觸面積，有利于增大

反應速率。

c.其它方法：光輻照、放射線輻照、超聲波、電弧、強磁場、高速研磨，均是行之有效的改變化學反

應速率的方法(塊狀)。

【特別提醒】

(1)濃度對化學反應速率的影響只適用于氣體或溶液的反應，對于純固體或液體的反應物，一般情況下

其濃度是常數，因此改變它們的量不會改變化學反應速率。

(2)固體物質的反應速率與接觸面積有關，顆粒越細，表面積越大，反應速率就越快。塊狀固體可以通過

研細來增大表面積，從而加快化學反應速率。

(3)對于離子反應，只有實際參加反應的各離子濃度發生變化，才會引起化學反應速率的改變。

(4)隨著化學反應的進行，反應物的濃度會逐漸減小，因此一般反應速率也會逐漸減小。

(5)實驗測定，溫度每升高10。(2,化學反應速率通常增大到原來2?4倍。

考點3活化能和碰撞理論

1.基元反應

大多數的化學反應往往經過多個反應步驟才能實現。其中每一步反應都稱為基元反應，先后進行的基元

反應反映了化學反應的反應歷程。

2.有效碰撞

(1)能發生化學反應的碰撞叫有效碰撞。

(2)發生有效碰撞的條件：

①具有足夠的能量；②具有合適的取向。

(3)與反應速率的關系：碰撞的頻率越高，反應速率越快。

3.活化能和活化分子

(1)活化分子：能夠發生有效碰撞的分子。

對于某一化學反應來說，在一定條件下，反應物分子中活化分子的百分數是一定的。

(2)活化能：活化分子具有的平均能量與反應物分子具有的平均能量之差，叫做反應的活化能。

4.反應物、生成物的能量與活化能的關系

Ei：正反應的活化能

E2：活化分子變成生成物分子放出的能量，也可認為是逆反應的活化能

E!-E2：反應熱，即△居E1-E2

5.催化劑對反應速率的影響

(1)催化劑對反應速率的影響

催化劑是通過降低化學反應所需的活化能來增大化學反應速率的。有催化劑參與的反應，活化能(Eal)較

小，反應速率較大；沒有催化劑參與的反應，活化能(Eal')較大，反應速率較小。

使用催化劑同時降低了正反應和逆反應的活化能，但反應的△”不變。

催化劑對反應活化能的影響

(2)加入催化劑后的反應歷程

如圖所示：反應A+B—AB的活化能為反，加入催化劑K后，反應分兩步進行:

反應歷程

①A+K—AK活化能為Eal(慢反應)

②AK+B-AB+K活化能為Ea2(快反應)

總反應：A+B------>AB活化能為Eai

加入催化劑K后，兩步反應的活化能Eal和反2均小于原反應的活化能反，因此反應速率加快。

由于Eal>Ea2,第1步反應是慢反應，是決定整個反應快慢的步驟，稱為“決速步驟”，第1步反應越快,

則整體反應速率就越快。因此對總反應來說，第一步反應的活化能￡al就是在催化條件下總反應的活化能。

【特別提醒】

(1)活化分子、有效碰撞與反應速率的關系

增大反應」單位體積內分子總數增加,活化分L增大氣體壓強

物的濃度1子數增加，活化分馬百分數不變廣"(壓縮體積)

碰撞幾率同］反應速率增大:

吸收能量t降低活化能

?單位體積內分+總數不變，活化分］此嬴而而

升高反應

件^系的溫度J、子百分數增加，活化分子數增加-----------

(2)濃度、壓強、溫度、催化劑與活化分子的關系

單位體積內

影響有效碰化學反應

活化分子活化分

WK分子總數撞次數速率

百分數子數

增大反應物濃度增加不變增加增加加快

增大壓強增加不變增加增加加快

升高溫度不變增加增加增加加快

使用催化劑不變增加增加增加加快

考點4化學平衡狀態

1.可逆反應

(1)概念：在相同條件下，既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的反應。

(2)特征:

(1)同一條件下，正反應和逆反應同時發生、同時存在。

(2)反應不能進行到底，反應物不能實現完全轉化。

(3)反應體系中，與化學反應有關的各種物質同存于同一反應體系。

(4)反應達到限度時，反應仍在進行，沒有停止。

2.化學平衡狀態

(1)化學平衡狀態的概念

在一定條件下的可逆反應，當正、逆反應的速率相等時，反應物和生成物的濃度均保持不變，即體系的

組成不隨時間而改變，這表明該反應中物質的轉化達到了“限度”，這時的狀態我們稱之為化學平衡狀態，簡

稱化學平衡。

(2)化學平衡狀態的特征

①逆：研究對象為可逆反應

②等：正、逆反應速率相等，即v正=丫逆

③動：化學平衡是動態平衡，即V正二V逆加

④定：平衡混合物中，各組分的濃度保持一定

⑤變：條件改變，化學平衡狀態可能發生改變

【特別提醒】

(1)化學平衡狀態是一定條件下的可逆反應進行到最大限度的結果。

(2)對于一個既定的可逆反應，如果其他條件一定，不論采取何種途徑(反應是從反應物開始或從生成

物開始)，最后都能建立化學平衡狀態。

(3)化學平衡狀態不會因時間變化而變化。

(4)可逆反應達到化學平衡狀態的根本原因是丫正=丫逆，正是由于各物質的消耗速率與生成速率相等，才

會有反應混合物中各組分的濃度保持不變。

考點5化學平衡常數和平衡轉化率

1.化學平衡常數

(1)概念：在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物濃度幕之積與反應物濃度幕之積的

比值是一個常數(簡稱平衡常數)，用符號K表示。

cP(C〉c"(D)

(2)化學平衡常數表達式：當在一定溫度下達到化學平衡時，K=

(3)濃度商:

①對于一般的可逆反應：加A(g)+“B(g)#0C(g)+4D(g),在任意時刻的絮端稱為濃度商，常用

C美一即C第Od(D)

0表小，即。一砥A>C"(B)°

②。與K的關系：當反應中有關物質的濃度商等于平衡常數時，表明反應達到限度，即達到化學平衡

狀態。

(4)化學平衡常數的意義

平衡常數的大小反映了化學反應進行的程度(也叫反應的限度)。

K越大，表示反應進行得越完全，平衡時反應物的轉化率越大，當K>105時，該反應就進行的基本完

全了。K值越小，表示反應進行得越不完全，平衡時反應物的轉化率越小。

2.化學平衡常數的影響因素

(1)內因：不同的化學反應及化學方程式的書寫形式是決定化學平衡常數的主要因素。

(2)外因：在化學方程式一定的情況下，K只受溫度影響。

3.平衡轉化率(a)

(1)概念：某一反應的平衡轉化率a等于該物質在反應中的已轉化量(如物質的量、物質的量濃度等)

與該物質起始總量的比值。

(2)意義：反應的平衡轉化率表示在一定溫度和一定起始濃度下反應進行的限度。

【特別提醒】

(1)化學平衡常數只是溫度的函數，與濃度、壓強、催化劑無關。

(2)K是一定溫度下，某個化學平衡狀態的定值，反應未達平衡，K無意義，所以計算化學平衡常數

時，分子、分母中的濃度是指平衡濃度。

(3)反應物或生成物中有固體和純液體存在時，其濃度可看作“1”而不代入公式。

(4)化學平衡常數表達式書寫注意事項

①化學平衡常數表達式中各物質的濃度必須是平衡時的濃度，且不出現固體或純液體的濃度。

②化學平衡常數表達式與化學方程式的書寫有關。若反應方向改變、化學計量數等倍擴大或縮小，化學

平衡常數都會相應改變。

若兩反應的平衡常數分別為Ki、出

①若兩反應相加，則總反應的平衡常數K=KlK2.

②若兩反應相減，則總反應的平衡常數K="。

考點6影響化學平衡的因素

1.化學平衡的移動

(1)含義：當一個可逆反應達到平衡后，如果改變反應條件(如濃度、溫度、壓強等)，原來的平衡狀態

會被破壞，平衡體系的物質組成也會隨著改變，直至達到新的平衡，這種由原有的平衡狀態達到新的平衡

狀態的過程叫做化學平衡的移動。

(2)化學平衡移動的過程分析

由“平衡狀態1"到“平衡狀態n”的過程

(3)化學平衡移動方向的判斷

①當。=K時：可逆反應處于平衡狀態，ViE=V?；

②當Q<K時：化學平衡向正反應方向移動，VE>Vffi；

③當Q>K時：化學平衡向逆反應方向移動，v正逆。

2.濃度對化學平衡的影響

(1)濃度對化學平衡移動的影響規律

當其他條件不變時：

增大c(反應物)]

①減小C(生成物)jQ減小，則。<K,平衡向正反應方向移動

增大c(生成物)]

②竹?面、Q增大，則°>K，平衡向逆反應方向移動

臧小c(反應物)J

(2)v-r圖像分析濃度變化對化學平衡的影響

已知反應：機A(g)+wB(g)RC(g),當反應達到平衡后，有關物質的濃度發生改變，其反應速率的變

化曲線分別如下圖所示:

④

改變條件丫正、V逆相對大小平衡移動方向

①

增大反應物A或B的濃度v">v'逆向正反應方向移動

②

減小生成物C的濃度M正>1/逆向正反應方向移動

③

增大生成物C的濃度M正VM逆向逆反應方向移動

④

減小反應物A或B的濃度M正VM逆向逆反應方向移動

⑶應用

在工業生產中，適當增大廉價的反應物的濃度，使化學平衡向正反應方向移動，可提高價格較高的原料

的轉化率，從而降低生產成本。

【特別提醒】

(1)“濃度對化學平衡移動的影響”中的“濃度”是指與反應有關的氣體或溶液中參加反應的離子的濃度。

(2)對于離子平衡體系，注意離子濃度的改變方式，排除不參與反應的離子的干擾。

(3)固體或純液體的濃度是常數，改變固體或純液體的量并不影響v正、v逆的大小，平衡不移動。

3.壓強對化學平衡的影響

(1)壓強對化學平衡的影響規律

在其他條件不變時：

①增大壓強，化學平衡向氣體體積縮小的方向移動。

②減小壓強，化學平衡向氣體體積增大的方向移動。

③對于反應前后氣體分子數目不變的反應，改變壓強平衡不移動。

(2)用v—r圖像分析壓強對化學平衡的影響

①對于反應mA(g)+nB(g)=^=/?C(g)m+n<p,當反應達到平衡后，其他條件不變，在h時刻改變壓

強，圖像如①、②所示：

。時刻，增大容器容積，壓強減小，v/、V/均減小，縮體方向的v逆堿小幅度更大，則平

衡向正反應方向移動。

。時刻，縮小谷器容積，壓強增大，v/、V/均增大，縮體方向的V/增大幅度更大，則平

衡向逆反應方向移動。

(2)對于反應"zA(g)+〃B(g)k^pC(g)m+n—p,當反應達到平衡后，其他條件不變，在〃時刻改變壓

強，圖像如③所示。

A時刻，若縮小容器容積，壓強增大，M正、江逆均增大，且1/正=討逆，平衡不移動，如圖中上線。

G時刻，若增大容器容積，壓強減小，M正、M逆均減小，且1/正="逆，平衡不移動，如圖中下線。

(3)充入“惰性”氣體對化學平衡的影響

①恒容時，通入“惰性”氣體，總壓強增大，平衡不移動；

②恒壓時，通入“惰性”氣體，體積增大，平衡向氣體體積增大的方向移動。

③對于反應前后氣體體積相等的反應[如H2(g)+L(g)-2Hl(g)],當向平衡體系中充入“惰性”氣體時,

則無論任何情況下平衡都不發生移動。

【特別提醒】

(1)壓強對平衡移動的影響：只適用于有氣體參與的反應。對于只涉及固體或液體的反應，壓強的影響

不予考慮。

(2)壓強能否使化學平衡發生移動，要看壓強改變是否使濃度發生改變，從而使v正竽V/。

濃

速

改平衡移動

度

率

變

引

引

改

改

壓

起

起

強

變

變

平衡不發

生移動

4.溫度對化學平衡的影響

(1)溫度對化學平衡的影響規律

①任何化學反應都伴隨著能量的變化(放熱或吸熱)，所以任意可逆反應的化學平衡狀態都受溫度的影響。

②當其他條件不變時：

溫度升高，平衡向吸熱反應的方向移動；

溫度降低，平衡向放熱反應的方向移動。

(2)用v—t圖像分析溫度對化學平衡的影響

已知反應：機A(g)+wB(g)—pC(g)AH〈O,當反應達平衡后，若溫度改變，其反應速率的變化曲線分

別如圖所示。

九時刻，升高溫度，M正、M逆均增大，但吸熱反應方向的M逆增大幅度大，則記逆＞M正，平衡向逆反應方

向移動。

。時刻，降低溫度，丫'正、M逆均減小，但吸熱反應方向的M逆減小幅度大。則v*>M逆，平衡向正反應方

向移動。

5.催化劑對化學平衡的影響

(1)催化劑對化學平衡的影響規律

當其他條件不變時：催化劑不能改變達到化學平衡狀態時反應混合物的組成，但是使用催化劑能改變反

應達到化學平衡所需的時間。

(2)圖像分析催化劑對化學平衡的影響

①VT圖像

a時刻，加入催化劑，v，、M逆同等倍數增大，貝|"正=1/逆，平衡不移動。

②含量-f圖像

如N2+3H2^^2NH3反應，NH3的體積分數如圖所示：

其中m表示使用催化劑情況，n表示未使用催化劑情況。

6.勒夏特列原理

(1)勒夏特列原理

如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強或溫度)，則平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。

也稱化學平衡移動原理。

(2)適用范圍

勒夏特列原理僅適用于已達到平衡的反應體系，不可逆過程或未達到平衡的可逆過程均不能使用該原

理。此外，勒夏特列原理對所有的動態平衡(如溶解平衡、電離平衡、水解平衡等)都適用。

【特別提醒】對勒夏特列原理的理解

(1)勒夏特列原理只適用于判斷“改變影響平衡的一個條件”時平衡移動的方向。若同時改變影響平衡移

動的幾個條件，則不能簡單地根據勒夏特列原理來判斷平衡移動的方向，只有在改變的條件對平衡移動的

方向影響一致時，才能根據勒夏特列原理進行判斷。

(2)勒夏特列原理中的“減弱”不等于“消除”，更不是“扭轉”，即平衡移動不能將外界影響完全消除，而

只能減弱。

①在已達平衡的可逆反應中，若增大某物質的濃度，其他條件不變，則平衡向減少該物質的濃度的方

向移動，移動的結果是該物質的濃度比原平衡中的濃度大。

②在已達平衡的可逆反應中，若增大平衡體系的壓強，其他條件不變(溫度不變)，則平衡向減小壓強

的方向(氣體總體積減小的方向)移動，移動的結果是新平衡的壓強比原平衡的壓強大。

③對已達平衡的可逆反應，若升高平衡體系的溫度，其他條件不變，則平衡向消耗熱量(吸熱)的方向

移動，移動的結果是新平衡的溫度比原平衡的溫度高。

(3)應用勒夏特列原理時應弄清是否真的改變了影響化學平衡的條件。如改變平衡體系中固體或純液體

的量、在恒溫恒容條件下充入惰性氣體等，并未改變影響化學平衡的條件。

(4)勒夏特列原理只能解決與平衡移動有關的問題。不涉及平衡移動的問題都不能用勒夏特列原理解釋,

常見的有：

①使用催化劑不能使化學平衡發生移動；

②反應前后氣體體積不變的可逆反應，改變壓強可以改變化學反應速率，但不能使化學平衡發生移動；

③發生的化學反應本身不是可逆反應；

④外界條件的改變對平衡移動的影響與生產要求不完全一致的反應。

考點7化學反應的方向

1.自發過程和自發反應

(1)含義：

①自發過程：在一定條件下，不用借助外力，就能自發進行的過程。如：高山流水，自由落體，冰雪融

化。

②自發反應：在給定條件下，可以自發地進行到顯著程度的化學反應。如：鋼鐵生銹。

(2)特點：

①能量角度：體系趨向于從高能狀態轉變為低能狀態(體系對外部做功或者釋放熱量)。

②混亂度角度：在密閉條件下，體系有從有序自發轉變為無序的傾向。

③具有方向性：即過程的某個方向在一定條件下自發進行，而該過程逆方向在該條件下肯定不能自發進

行。

2.化學反應自發進行方向的判斷

(1)焰變與反應的方向的關系

①多數放熱反應是自發進行的。例如燃燒反應、中和反應等。

②有些吸熱反應也可以自發進行，如：2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)A/7=+109.8kJ-moF'o

因此只用焰判據判斷反應是否自發進行不全面。

(1)牖變與化學反應進行方向的關系

①許多燧增的反應是自發的(多是氣體分子數目增多的反應)。

②有些燧減的反應也可以自發進行。

因此只用燧判據判斷反應是否自發不全面。

3.自由能與化學反應的方向

(1)自由能與焰變、嫡變的關系

NG=NH—TNS。AG不僅與熔變和燧變有關，還與溫度有關。

(2)反應方向與自由能的關系

化學反應總是向著自由能減小的方向進行，直到體系達到平衡。

①當AG<0時，反應能自發進行；

②當AG=O時，反應處于平衡狀態；

③當AG>0時，反應不能自發進行。

【特別提醒】判斷化學反應自發性的方法

焰變(△”)嫡變(AS)反應在某狀況下能否自發進行

<0>0能自發進行

>0<0不能自發進行

<0<0取決于溫度，低溫自發

>0>0取決于溫度，高溫自發

考點8化學反應的調控

1.合成氨反應的特點

合成氨反應：N2(g)+3H2(g)^^2NH3(g)o

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

(1)可逆性：反應為可逆反應

(2)體積變化：正反應是氣體體積縮小的反應

(3)蠟變：AH<0,贈變：AS<0

(4)自發性：常溫(298K)下，AH-TAS<0,能自發進行

2.提高合成氨反應速率和平衡轉化率的條件比較

原理分析：根據合成氨反應的特點，利用我們學過的影響反應速率的因素和勒夏特列原理分析應如何選

擇反應條件，以增大合成氨的反應速率、提高平衡混合物中氨的含量。

條件提IWJ反應速率提高平衡轉化率綜合結果

壓強高壓高壓高壓

兼顧速率和平衡，且考慮催

溫度高溫低溫

化劑活性

催化劑使用無影響使用

增大反應物濃度，降低生增大反應物濃度，且不斷減少

濃度增大反應物濃度

成物濃度生成物濃度

3.工業合成氨的適宜條件

外部條件工業合成氨的適宜條件

壓強10?30MPa

溫度400―500℃

催化齊IJ使用鐵觸媒作催化劑

濃度液化氨并及時分離，補充原料氣并循環利用[W(N2):“*2)=1：2.8]

【特別提醒】選擇化工生產適宜條件的分析角度

分析角度原則要求

從化學反應速率分析既不能過快，又不能太慢

既要注意外界條件對速率和平衡影響的一致性，又

從化學平衡移動分析

要注意二者影響的矛盾性

增加易得廉價原料，提高難得高價原料的利用率，

從原料的利用率分析

從而降低生產成本

從實際生產能力分析如設備承受高溫、高壓能力等

從催化劑的使用活性分析注意催化劑的活性對溫度的限制

3難點強化---------------------------------------------------

強化點一化學反應速率的計算

i.公式法

AcAn

V=A7=W

2.利用化學計量數關系進行計算

在同一反應中，化學反應速率之比等于化學計量數之比，利用此規律進行計算。

對于一個化學反應：mA+n&^pC.+,v(A)=一卓『，v(B)=一絲?，y(C)=』"n(D)=卓盧,

口右v(A)v(B)v(C)v(D)

有：m~n~p~q0

3.“三段式”法

(1)求解化學反應速率計算題的一般步驟：

a.寫出有關反應的化學方程式；

b.找出各物質的起始量、轉化量、某時刻量；轉化量之比等于化學計量數之比；

c.根據已知條件列方程計算。

(2)應用舉例

相A(g)+〃B(g)-/pC(g)

起始濃度(mol/L)abc

轉化濃度(mol/L)mxnxpx

某時刻濃度(mol/L)a-mxb-nxc+px

再利用化學反應速率的定義求算

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

(3)計算中注意以下量的關系：

對反應物：c(起始)一c(轉化)=c(某時刻)；

對生成物：c(起始)+c(轉化)=c(某時刻)；

轉化率=嘿在義100%。

C(屈如)

【典例1】某溫度下，在2L密閉容器中投入一定量的A、B發生反應：3A(g)+bB(g)4cC(g)NH=

—QkJ-moni(Q>0)。12s時反應達到平衡，生成C的物質的量為0.8mol,反應過程中A、B的物質的量濃

度隨時間的變化關系如圖所示。下列說法正確的是()

A.前12s內，A的平均反應速率為0.025mol-L^-s-1

B.12s后，A的消耗速率等于B的生成速率

C.化學計量數之比b：c=l：2

D.12s內，A和B反應放出的熱量為0.2QkJ

【答案】C

【解析】由圖像分析可知，前12s內A的濃度變化為△c(A)=0.2mol.Lr-0.8mol1-1=一0.6111011—1,反

應速率y(A)=一怨4=旭黑」=0.05molL一1一1,A錯誤；前12s內B的濃度變化為Ac(B)=0.3

11：1-1-1

mol-L—0.5mobL=-0.2mol-L_,反應速率v(B)=-_=-Lmol.L-s,依據題意

△t12soU

A-(C)0.8mol

v(C)=^?=Y-=-^-=JmolL^-s-1,速率之比等于化學計量數之比，則3：6：c=0.05:親:

/XI12SJlJOU

擊，b=l,c=2,bc=l2,C項正確；由上述分析可知，該反應的化學方程式為3A(g)+

B(g)2C(g),其中A、B化學計量數不同，12s后達到平衡狀態，A的消耗速率不等于B的生成速率，

B錯誤；3molA完全反應放熱QkJ,12s內A反應的物質的量為(0.8mol?Lr—0.2moi?Lr)x2L=1.2mol,

則1.2molA反應放出熱量0.4。kJ,D錯誤。

【解題技巧】

(1)如果題目中給出的是物質的量的變化量，在計算速率時應先除以體積，轉化為濃度的變化量。

⑵濃度的變化量Ac=c(某時刻)一c(初始)

所以一般Ac(反應物)為負值，Ac(生成物)為正值，而v是標量，只有正值，所以在計算反應速率時，v(反

口.Ac(反應物)Ac(生成物)

應物)=一八不~v(生成物)=工^一-o

強化點二化學反應速率的比較

1.定性比較

通過明顯的實驗現象，如反應的劇烈程度、產生氣泡或沉淀的快慢、固體消失或氣體充滿所需時間的長

短等來定性判斷化學反應的快慢。如K與水反應比Na與水反應劇烈，則反應速率：K>Na0

2.定量比較

對同一化學反應，用不同物質表示化學反應速率時，數值可能不同。比較時應統一單位。

(1)歸一法

根據化學反應速率之比等于化學計量數之比，將用不同物質表示的化學反應速率換算為用同一種物質

表示的化學反應速率，最后依據數值大小進行比較。

(2)比值法

可通過化學反應速率與其對應的化學計量數的比值進行比較，比值大的化學反應速率大。

【典例2】在不同條件下，分別測得反應2so2+O2-2sCh的化學反應速率，其中表示該反應進行得

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為標準，并將單位統一，A、B、C、D選項換算成以S02為標準的反應速率后分別為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

【解題技巧】比較化學反應速率大小要注意：

(1)，，一看，，：看化學反應速率的單位是否一致，若不一致，轉化為同一單位。

(2)“二化”：將不同物質的化學反應速率轉化成同一物質的化學反應速率，或分別除以相應物質的化學

計量數。

(3)“三比較”：標準統一后比較數值大小，數值越大，反應速率越大。

強化點三影響化學反應速率的因素

【典例3】反應C(s)+H20(g)-^C0(g)+HKg)在一可變容積的密閉容器中進行，下列條件的改變對其反

應速率幾乎無影響的是()

①增加C的量②將容器的體積縮小一半

③保持體積不變，充入N2使體系壓強增大

④保持壓強不變，充入N2使容器體積變大

A.①④B.②③C.①③D.②④

【答案】C

【解析】本題考查的是壓強對反應速率的影響。①C為固體反應物，增加其用量，對反應速率幾乎沒有影響；

②容器體積縮小一半，相當于壓強增大一倍，濃度增大，反應速率增大；③體積不變，充入N2,體系總壓

強增大，但反應混合物的濃度并未改變，反應速率基本不變；④壓強不變，充入N2,使容器的體積增大，

總壓強不變，但反應混合物的濃度變小，反應速率減小。

【解題技巧】

(1)解答壓強對化學反應速率影響的關鍵一弄清“真”變還是“假”變

若體系的壓強變化而使反應物或生成物的濃度發生變化即“真”變，否則是“假”變。如2SO2(g)+O2(g)

^^2SO3(g)

①恒溫恒容時：

充入氣體反應物一反應物濃度增大一總壓增大一反應速率增大。

充入不參與反應的氣體(如He、N2等)一引起總壓增大，各物質的濃度不變—反應速率不變。

②恒溫恒壓時，充入不參與反應的氣體(如He、N2等)一引起體積增大—各反應物濃度減少-＞反應速率

減小。

(2)溫度對反應速率的影響不受反應物聚集狀態的限制，不論是吸熱反應還是放熱反應，升高溫度都能

增大化學反應速率，故不能認為升高溫度只會增大吸熱反應的反應速率，如：木炭燃燒是放熱反應，溫度越

高，燃燒越快。

強化點四實驗探究影響化學反應速率的因素

【典例4】某小組為研究濃度對反應速率的影響，設計如下實驗。下列說法正確的是

A5mLO.SmolL'1

VH2s。4溶液

一

5mL0.ImolL'1

Na2s2O3溶液三

二

)

+

A.反應的離子方程式為Na2S2O3+B2H=2Na++SJ+SO2+H2O

B.通過觀察產生氣泡的快慢判斷反應速率的大小

C.右側試管先出現渾濁，說明反應物濃度越大，反應越快

D.若改為向右側試管中滴加5mL濃硫酸，也可得出同樣結論

【答案】C

+

【解析】A.Na2s為強電解質，可拆，正確的離子方程式為：SX+2H=S；+SO2T+H2O,A錯

誤；

B.應通過觀察產生渾濁的快慢判斷反應速率的大小，B錯誤;

C.右側反應物濃度大，右側試管先出現渾濁，說明反應物濃度越大，反應越快，c正確；

D.濃硫酸溶于水放熱，溫度升高，反應速率加快，無法得到上述結論，D錯誤；

故選C。

【解題技巧】控制變量探究實驗題的思維流程

(1)確定變量：明確影響實驗探究結構的因素可能有哪些，即變量。

(2)定多變一：根據實驗目的確定需要控制的變量。在探究時，先確定其他因素不變，只變化一

種因素，研究這種因素的影響結果，再確定另一種因素的影響結果。通過分析每種因素與所研究問題

之間的關系，得出所有影響因素與探究問題之間的關系。

(3)數據有效：注意選擇數據要有效，且變量統一，否則無法作出正確判斷。

強化點五催化劑與反應歷程

1

【典例5】2sO2(g)+Ch(g)-2SO3(g)AH^WSkJ-mol,在V2O5存在時，該反應機理為：

V2O5+SO2T2VO2+SO3(快)

4Vo2+02—2V2。5(慢)

下列說法正確的是

A.升高溫度，逆反應速率增加，正反應速率降低

B.該反應逆反應的活化能大于198kJ-moH

C.VO2是該反應的催化劑

D.為提高反應速率，適當增加SO2濃度比適當增加02濃度效果好

【答案】B

【解析】A.升高溫度，逆反應和正反應速率都加快，故A錯誤；

B.△!!=正反應的活化能-逆反應的活化能=-198kJ/mol,所以逆反應的活化能大于198kJ/mol,故B正確；

C.根據反應V2O5+SO2T2VO2+SO3(快)、4Vo2+。2-2V2。5(慢河知，V2O5是反應的催化劑，故C錯誤；

D.慢反應為決速步反應，故適當增加02濃度比適當增加S02濃度效果好，故D錯誤。

答案選B。

【解題技巧】

(1)基元反應的活化能越大，反應速率越慢；基元反應的活化能越小，反應速率越快。

(2)化學反應的決速步驟是各個基元反應中活化能最大的步驟。

(3)各基元反應加合，得到總反應，根據蓋斯定律，總反應的△”可以通過各個基元反應的△〃加合得

到。

強化點六化學平衡狀態的判斷

1.用本質特征判斷

判斷依據：正反應速率與逆反應速率相等，即丫正=丫逆。

(1)同一種物質：該物質的生成速率等于它的消耗速率。

(2)不同的物質：速率之比等于化學方程式中各物質的化學計量數之比，但必須是不同方向的速率。

2.用宏觀特征判斷

判斷依據：反應混合物中各組成成分的濃度、含量保持不變。

(1)各組成成分的質量、物質的量、分子數、體積(氣體)、物質的量濃度均保持不變。

(2)各組成成分的質量分數、物質的量分數、氣體的體積分數均保持不變。

(3)反應物的轉化率、產物的產率保持不變。

3.用“總壓強、混合氣體的密度、平均摩爾質量”判斷平衡狀態的注意事項

(1)恒溫恒容條件下，用“總壓強、平均摩爾質量”判斷平衡狀態時，要特別關注反應前后氣體分子總數的

變化，如：

mA(g)+?B(g)pC(g)+?D(g)是否平衡

當m+n^p+q時，總壓強一定(其他條件一定)是

壓強

當m+n=p+q時，總壓強一定(其他條件一定)