化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡知識點總結(jié)及練習(xí)

1、學(xué)習(xí)必備精品知識點化學(xué)反應(yīng)速率和平化學(xué)衡【命題規(guī)律】化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是高考的必考內(nèi)容，其主要命題內(nèi)容有：化學(xué)反應(yīng)速率影響因素及計算；化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷及影響因素；應(yīng)用平衡原理判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向；化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的圖象分析；轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)的含義及簡單計算。將化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動的原理與化工生產(chǎn)、生活實際相結(jié)合的題目是最近幾年的高考命題的熱點。特別是化學(xué)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(yīng)引起同學(xué)們的關(guān)注?！局R網(wǎng)絡(luò)】【重點知識梳理】一物質(zhì)狀態(tài)和濃度對反應(yīng)速率的影響1對于有固體參加的化學(xué)反應(yīng)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(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中濃度不改

2、變，因此在表示化學(xué)反應(yīng)速率時，不能用固體物質(zhì)。但因為固體物質(zhì)的反應(yīng)是在其表面進(jìn)行的，故與其表面積有關(guān)，當(dāng)固體顆粒變小時，會增大表面積，加快反應(yīng)速率。2對于有氣體參加的反應(yīng)而言，改變壓強，對化學(xué)反應(yīng)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(yīng)速率的影響時，應(yīng)區(qū)分引起壓強改變的原因，這種改變對反應(yīng)體系的濃度產(chǎn)生何種影響，由此判斷出對反應(yīng)速率產(chǎn)生何種影響。對于氣體反應(yīng)體系，有以下幾種情況：(1)恒溫時：引起引起引起增加壓強 體積縮小 濃度增大 反應(yīng)速率加快。引起引起引起(2)恒容時：充入氣體反應(yīng)物 濃度增大 總壓增大 速率加快引起充入 “惰氣 ”總壓增大，但各分壓不變，即各物質(zhì)的

3、濃度不變，反應(yīng)速率不變。學(xué)習(xí)必備精品知識點(3)恒壓時：引起引起引起充入： “惰氣 ”體積增大 各反應(yīng)物濃度減少 反應(yīng)速率減慢。二 外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響影響因素分子總數(shù)活化分子百分?jǐn)?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(xué)反應(yīng)速率的圖象圖象也是一種表達(dá)事物的語言符號，化學(xué)反應(yīng)速率圖象是將化學(xué)反應(yīng)速率變化的狀況在直角坐標(biāo)系中以圖的形式表達(dá)的結(jié)果，是化學(xué)反應(yīng)速率變化規(guī)律的反映。認(rèn)識和應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率圖象時，要立足于化學(xué)方程式，應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率變化的規(guī)律，分析直角坐標(biāo)系及其圖象的涵義。

4、1化學(xué)反應(yīng) CaCO32HCl=CaCl 2 CO2 H2O(1)其他條件一定，反應(yīng)速率隨著c(HCl) 的增大而增大，如圖。(2)其他條件一定，反應(yīng)速率隨著溫度的升高而增大，如圖。(3)隨著反應(yīng)時間的延長，c(HCl) 逐漸減小，化學(xué)反應(yīng)速率逐漸減小，如圖。2化學(xué)反應(yīng) 2H2S(g) SO2(g)=3S (s)2H2O(g)(1)其他條件一定，增大氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(縮小氣體容器的容積(2)其他條件一定，減小氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(擴大)，反應(yīng)速率隨著壓強的增大而增大。如圖。氣體容器的容積 )，反應(yīng)速率隨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

5、，反應(yīng)速率逐漸減小，(4)分別在較低溫度T1 和較高溫度 T2 下反應(yīng)，大 (縮小容器容積 )，反應(yīng)速率隨著壓強的增大大，如圖。四化學(xué)平衡狀態(tài)的特征和判斷方法1化學(xué)平衡狀態(tài)的特征加，SO2、H2S 物質(zhì)的量逐漸減如圖。氣態(tài)反應(yīng)物的壓強都是逐漸增而增大及隨著溫度的升高而增化學(xué)平衡狀態(tài)的特征可以概括為：逆、等、動、定、變。(1) “逆”研究對象是可逆反應(yīng)。(2) “等”化學(xué)平衡狀態(tài)建立的條件是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，即v 正 v逆，這是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的重要標(biāo)志。(3) “動”指化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，反應(yīng)并沒有停止，實際上正反應(yīng)與逆反應(yīng)始終在進(jìn)行，只是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，即

6、v 正 v 逆0，所以化學(xué)平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡狀態(tài)。(4) “定”在一定條件下可逆反應(yīng)一旦達(dá)到平衡 (可逆反應(yīng)進(jìn)行到最大的程度 )狀態(tài)時，在平衡體系的混合物中， 各組成成分的含量 (即反應(yīng)物與生成物的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?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(xué)平衡狀態(tài)的重要依據(jù)。(5) “變”任何化學(xué)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(guān) )，而與達(dá)到平衡的過程無關(guān)(化學(xué)平衡狀態(tài)既可從正反應(yīng)方向開始達(dá)到平衡， 也可以從逆反應(yīng)方向開始達(dá)到平衡 )。當(dāng)外界條件變化時， 原來的化學(xué)平衡也會發(fā)生相應(yīng)的變化。2化學(xué)平衡狀態(tài)

7、的判斷方法(1)直接判定： v 正 v 逆 (實質(zhì) )同一物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。不同的物質(zhì)：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率。(2)間接判定：各組成成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、體積(氣體 )、物質(zhì)的量濃度保持不變。各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、氣體的體積分?jǐn)?shù)保持不變。若反應(yīng)前后的物質(zhì)都是氣體，且系數(shù)不等，總物質(zhì)的量、總壓強(恒溫、恒容 )、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密度(恒學(xué)習(xí)必備精品知識點溫、恒壓 )保持不變。反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變?？傊?，能變的量保持不變說明已達(dá)平衡。(如下表所示 )例舉反應(yīng)混合物體系中各成分的量正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率

8、的關(guān)系mA(g) nB(g)pC(g)qD(g)是 否 平衡狀態(tài)各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定是各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定是各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定是總體積、總壓強、總物質(zhì)的量、總濃度一定不一定在單位時間內(nèi)消耗了 m mol A，同時生成 m mol A，即 v是正 v 逆在單位時間內(nèi)消耗了 n mol B，同時消耗了 p mol C，則是v 正 v 逆vA vB vCvD mnpq，v 正不一定等于 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不一定逆， v 正不一定等于 v 逆壓強若 mnp q，總壓強一定 (其他條件不變 )是若

9、 mnpq，總壓強一定 (其他條件不變 )不一定平均相對 M r 一定，只有當(dāng) m npq 時是分子質(zhì)量 M r 一定，但 mnpq 時不一定任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化， 在其他條件不變的情況溫度下，是體系溫度一定時體系的密密度一定不一定度特別提醒：化學(xué)平衡的實質(zhì)是 v(正) v(逆) 0時，表現(xiàn)為平衡體系中各組分的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再變化，因此 v(正) v(逆)0 是化學(xué)平衡判斷的充要條件。運用 v(正)v(逆) 0時，注意方向和數(shù)量關(guān)系。學(xué)會 “變”與“不變 ”判斷。 “變”就是到達(dá)平衡過程中量“變 ”，而到達(dá)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（

10、恒溫恒容或恒溫恒壓）下，同一可逆反應(yīng)體系，不管是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，在達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時，任何相同組分的百分含量（體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等）均相同，這樣的化學(xué)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(dá)到平衡狀態(tài)時， 任何組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（或體積分?jǐn)?shù)）對應(yīng)相等，并且反應(yīng)的速率等也相同，但各組分的物質(zhì)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(zhì)的量分?jǐn)?shù)（或體積分?jǐn)?shù)）對應(yīng)相同，反應(yīng)的速率、壓強等可以不同（ 3）平衡狀態(tài)只與始態(tài)有關(guān)，而

11、與途徑無關(guān)， （如：無論反應(yīng)從正反應(yīng)方向開始，還是從逆反應(yīng)方向開始投料是一次還是分成幾次反應(yīng)容器經(jīng)過擴大 縮小或縮小 擴大的過程，）只要起始濃度相當(dāng)，就達(dá)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(yīng)前后氣體體積改變的可逆反應(yīng)如果按方程式的化學(xué)計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一半邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量與對應(yīng)組分的起始加入量相同，則建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。例如，恒溫恒容下的可逆反應(yīng)：2SO2 O22SO32 mol1 mol0 mol0 mol0 mol2 mol0.5 mol0.25 mol1.5 mol上述三種配比，按方程式的計

12、量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，則SO2 均為 2 mol 、O2 均為 1 mol，三者建立的平衡狀態(tài)完全學(xué)習(xí)必備精品知識點相同。第二類：對于恒溫、恒容條件下為反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng)如果按方程式的化學(xué)計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量比與對應(yīng)組分的起始加入量比相同，則建立的化學(xué)平衡是等效的。例如，恒溫恒容條件下，對于可逆反應(yīng)：H2(g) I2(g)2HI(g)1 mol1 mol0 mol2 mol2 mol1 mol上述兩種配比，按方程式中化學(xué)計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，兩種情況下H2 與 I2(g) 的物質(zhì)的量比均為 1:1，因此上述兩種情況建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。第三類：對于恒

13、溫、恒壓條件下的任何氣體參加的可逆反應(yīng)(無論反應(yīng)前后氣體體積可變或不變 )。如果按方程式的化學(xué)計量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程式同一邊的物質(zhì)，其物質(zhì)的量比與對應(yīng)組分的起始加入量比相同，則建立的化學(xué)平衡是等效的。例如，恒溫、恒壓條件下，對于可逆反應(yīng)：N2 3H22NH31 mol3 mol0 mol2 mol6 mol1 mol0 mol0 mol0.5mol上述三種配比，按方程式中化學(xué)計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，三種情況下，N2 與 H2 的物質(zhì)的量比均 1 3，因此上述三種情況建立的化學(xué)平衡狀態(tài)是等效的。3.化學(xué)平衡的思維方法：(1)可逆反應(yīng) “不為零 ”原則可逆性是化學(xué)平衡的前提，達(dá)到平衡時，反應(yīng)物和生成物

14、共存，每種物質(zhì)的物質(zhì)的量不為零。一般可用極限分析法推斷：假設(shè)反應(yīng)不可逆，則最多生成產(chǎn)物多少，有無反應(yīng)物剩余，余多少。這樣的極值點是不可能達(dá)到的，故可用確定某些范圍或在范圍中選擇合適的量。(2) “一邊倒 ”原則可逆反應(yīng)，在條件相同時 (如等溫等容 )，若達(dá)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(zhì)的物質(zhì)的量要相當(dāng)。因此，可以采用 “一邊倒 ”的原則來處理以下問題：化學(xué)平衡等同條件 (等溫等容 )可逆反應(yīng)aA(g)+ bB(g) cC(g)起始量ab0平衡態(tài)起始量00c平衡態(tài)起始量xyz平衡態(tài)為了使平衡 =平衡 =平衡，根據(jù) “一邊倒 ”原則，即可得：x+a/cz=a 得 x/a

15、+z/c=1；y+b/cz=b 得 y/b+z/c=1六化學(xué)平衡常數(shù)1概念：對于一定條件下的可逆反應(yīng)(aA bBcC dD)，達(dá)到化學(xué)平衡時，生成物濃度的乘冪的乘積與反應(yīng)物濃度的乘冪的乘積之比為一常數(shù)，記作Kc，稱為化學(xué)平衡常數(shù) (濃度平衡常數(shù) )。2平衡常數(shù)的意義平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度(也叫反應(yīng)的限度 )。(1)K 值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行得越完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大；一般認(rèn)為，(2)K 值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行得越不完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越小。K 105 時，該反應(yīng)進(jìn)行得就基本完全了。3注意事項(1)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。(2)化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)

16、的平衡常數(shù)。若反應(yīng)方向改變，則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質(zhì)的系數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一反應(yīng)，平衡常數(shù)也會改變。(3)在平衡常數(shù)表達(dá)式中：反應(yīng)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)， Kc(CO2)/c(CO)4化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)化學(xué)平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志，它能夠表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的完全程度。一個反應(yīng)的K 值越大，表明平衡時生成物的濃度越大，反應(yīng)物的濃度越小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也越大，可以說，化學(xué)平衡常數(shù)是在一定溫度下

17、一個反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。(2)可以利用平衡常數(shù)的值，判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否平衡以及不平衡時向何方進(jìn)行建立平衡。如對于可逆反應(yīng)：mA(g) nB(g)pC(g) qD(g)在任意時刻反應(yīng)物與生成物的濃度有如下關(guān)系：cp(C) ·cq(D)Qc cm(A) ·cn(B) ， Qc 叫做該反應(yīng)的濃度商。學(xué)習(xí)必備精品知識點Qc<K，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行QcK ，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)Qc>K，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行(3)利用 K 可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若升高溫度， K 值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。若升高溫度，K 值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。七化學(xué)平衡移動與圖像總結(jié)

18、：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 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，v正=v逆>v 正v正 v逆 <v 正v 逆。只要是濃度改變，一個速率一定是在原平衡的基礎(chǔ)上改變； 兩個速率同時增大或減小 (中間斷開 )一定是壓強或溫度改變。加入催化劑能同等程度地增大正、逆反應(yīng)速率，平衡不移動。（一）典型例題【例 1】可逆反應(yīng) A（g）+ 4B（g） C（g）+ D（g），在四種不同情況下的反應(yīng)速率如下，其中反應(yīng)進(jìn)行得最快的是（ ）A. vA=0.15mol/(L ·min)B. vB=0.6 mol/(L · min

19、)C. vC=0.4 mol/(L ·min)D. vD =0.01 mol/(L ·s)例 2某溫度時，在 2 L 容器中 X 、Y 、Z 三種物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _。反應(yīng)開始至 2 min，Z 的平均反應(yīng)速率為?！纠?】設(shè)C+CO 22CO( 正反應(yīng)吸熱)，反應(yīng)速率為v1；N2+3H 22NH 3（正反應(yīng)放熱），反應(yīng)速率為v2 。對于上述反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時，v1 和 v2 的變化情況為（）A. 同時增大B.同時減小C. v1 增加， v2 減小D.v1 減小， v2 增大【例 4】下列關(guān)于催化劑的說法，正確的是（）A.

20、 催化劑能使不起反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)B. 催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后，化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都不變C. 催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率D. 任何化學(xué)反應(yīng)，都需要催化劑E. 電解水時，往水中加少量 NaOH ，可使電解速率明顯加快，所以 NaOH 是這個反應(yīng)的催化劑【例 5】把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器里，產(chǎn)生H2 的速率可由右圖表示。在下列因素中：-影響反應(yīng)速率的因素是（）。A. B. C. D. 學(xué)習(xí)必備精品知識點時間【例 6】已知氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，生成t 的關(guān)系如圖所示。-1價的氯和 +6價的硫的化合物，反應(yīng)速率v 和反應(yīng)已知這個反應(yīng)的反應(yīng)速率隨溶液中氫離子濃度增大而加快，試解釋：（1 ）

21、反應(yīng)開始后，反應(yīng)速率加快的原因是_。（2 ）反應(yīng)后期，反應(yīng)速率下降的原因是_?！纠?7】在密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)： X22(g)2Z(g)，已知2、Y2 、Z 的起始濃度分別為0.1mol/L 、0.3mol/L 、(g)+YX0.2mol/L ，在一定條件下當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，各物質(zhì)的濃度有可能是（）A.Z 為 0.3mol/LB.Y 2 為 0.35mol/LC.X 2 為 0.2mol/LD.Z 為 0.4mol/L【例 8 】在一定溫度下，反應(yīng) A2(g) B2(g)2AB(g) 達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A 單位時間內(nèi)生成 n mol A 2 ，同時生成 n mol ABB 容器內(nèi)總壓強不隨

22、時間改變C單位時間內(nèi)生成2n mol AB 同時生成 n mol B 2D任何時間內(nèi) A2 、B2 的物質(zhì)的量之比為定值【例 9】某溫度下 H2(g)+I 2(g)2HI(g) 的平衡常數(shù)是蒸氣的濃度是 1mol/L ，當(dāng)達(dá)到平衡時c(HI)=0.9mol/L50，在這個溫度下使，求 H2 的轉(zhuǎn)化率。H2 與I 2(g)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)開始時，碘【例 10 】在一個固定體積的密閉容器中，加入2mol A 和 1mol B ，發(fā)生反應(yīng)： 2A(g) B(g)3C(g) D(g)達(dá)平衡時， c(C) w mol/L 。若維持容器內(nèi)體積和溫度不變，按下列四種配比作起始物質(zhì)，達(dá)平衡后， C 濃度仍為 w mol/L的是（）A. 1mol A 0.5mol B 1.5mol C 0.5 DB. 2mol A 1mol B 3mol C 1mol DC. 3mol C 1mol D 1mol BD. 3mol C 1mol D【例 11】（ 1）下列方法中可以證明2HI(g)H2(g) +I 2 (g) 已達(dá)平衡狀態(tài)的是 _ 。單位時間內(nèi)生成n molH 2 的同時生成 n mol HI ，一個 H H 鍵斷裂