專題三：化學反應速度和化學平衡的梳理和綜合

1、化學專題輔導3專題三：化學反應速度和化學平衡的梳理和綜合命題趨向考試大綱對這部分內(nèi)容的具體要求是：（1）了解化學反應速率的概念，反應速率的表示方法，理解外界條件（濃度、溫度、壓強、催化劑等）對反應速率的影響。（2）了解化學反應的可逆性。理解化學平衡的涵義及其與反應速率之間的內(nèi)在聯(lián)系。（3）理解勒沙特列原理的涵義。掌握濃度、溫度、壓強等條件對化學平衡移動的影響。高考試題經(jīng)常會從以下幾個角度進行考查：第一，考查化學反應速率、化學平衡的概念，要求考生用這些基本概念對有關(guān)的敘述的正確與否作出判別。第二，根據(jù)化學方程式計算化學反應速率。第三，判斷化學反應是否處于平衡狀態(tài)。判斷外界條件變化對化學速率、化學

2、平衡的影響情況。也會用轉(zhuǎn)化率、原用利用率等概念來考查化學平衡移動情況。第四，用“等效問題”問題來考查有關(guān)化學平衡的計算能力。高考中經(jīng)常出現(xiàn)的題型是選擇題，有的年份也會出現(xiàn)大題。知識體系和復習重點1化學反應速率的分類分類角度從測定時間分從反應方向分類型瞬時速率：某一時刻的反應速率平均速率：某段時間內(nèi)的反應速率的平均值正反應速率：可逆反應中正反應方向的反應速率逆反應速率：可逆反應中逆反應方向的反應速率注意點通常所計算的是平均速率通常所計算的是正逆反應抵消后的總反應速率2影響化學反應速率的條件（1）不同的化學反應具有不同的反應速率，影響反應速率的主要因素是內(nèi)因，即參加反應物質(zhì)的性質(zhì)。（2）在同一反應

3、中，影響反應速率的因素是外因，即外界條件，主要有溫度、濃度、壓強、催化劑等。（還有像反應顆粒（固體）的大小、光、波等對化學反應速率也有影響）3化學平衡狀態(tài)（1）化學平衡狀態(tài)的建立（2）化學平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征是正反應速率和逆反應速率相等，這是判斷化學平衡狀態(tài)的根本標志。由于正=逆，可使平衡體系中各組分的百分含量保持不變，所以一般情況下平衡體系的壓強、氣體密度、濃度等多種宏觀性質(zhì)也保持不變，這些宏觀的特征有時也可作為判斷化學平衡狀態(tài)的標志。化學平衡狀態(tài)的特征五大特點化學平衡逆可逆反應 等（正）=（逆）0動動態(tài)平衡定各組分含量一定，體積一定時，濃度就一定；有平衡轉(zhuǎn)化率變濃度、溫度、壓強改變化學平衡即

4、發(fā)生移動定量特征一定溫度下，化學平衡常數(shù)保持不變（3）化學平衡狀態(tài)的判斷舉例反應mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)混合物體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)一定平衡各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)一定平衡各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡總壓強、總體積、總物質(zhì)的量一定不一定平衡正、逆反應速率的關(guān)系在單位時間內(nèi)消耗了m molA同時生成m molA，即v正=v逆平衡在單位時間內(nèi)消耗了n molB同時生成p molC，均指v正不一定平衡vA:vB:vC:vD=m:n:p:q，v正不一定等于v逆不一定平衡在單位時間內(nèi)生成了n molB，同時消耗q molD，因均指v逆不一定

5、平衡壓強m+np+q時，總壓力一定（其他條件一定）平衡m+n=p+q時，總壓力一定（其他條件一定）不一定平衡混合氣體的平均分子量（）一定時，只有當m+np+q時，平衡一定，但m+n=p+q時不一定平衡溫度任何化學反應都伴隨著能量變化，在其他條件不變的條件下，體系溫度一定時平衡體系的密度密度一定不一定平衡4化學平衡的移動（1）勒沙持列原理：如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、壓強和溫度等），平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。其中包含：影響平衡的因素只有濃度、壓強、溫度三種；原理的適用范圍是只有一項條件變化的情況（溫度或壓強或一種物質(zhì)的濃度），當多項條件同時發(fā)生變化時，情況比較復雜；平衡移動的

6、結(jié)果只能減弱（不可能抵消）外界條件的變化。（2）平衡移動就是一個“平衡狀態(tài)不平衡狀態(tài)新的平衡狀態(tài)”的過程。一定條件下的平衡體系，條件改變后，可能發(fā)生平衡移動?？煽偨Y(jié)如下：（3）平衡移動與轉(zhuǎn)化率的變化：不要把平衡向正反應方向移動與反應物轉(zhuǎn)化率的增大等同起來。具體分析可參考下表：反應實例條件變化與平衡移動方向達新平衡后轉(zhuǎn)化率變化2SO2 +O2 2SO3（氣）+熱增大O2濃度，平衡正移SO2 的轉(zhuǎn)化率增大，O2的轉(zhuǎn)化率減小增大SO3濃度，平衡逆移從逆反應角度看，SO3的轉(zhuǎn)化率減小升高溫度，平衡逆移SO2 、O2的轉(zhuǎn)化率都減小增大壓強，平衡正移SO2 、O2的轉(zhuǎn)化率都增大2NO2（氣） N2O4體積

7、不變時，無論是加入NO2或者加入 N2O4NO2的轉(zhuǎn)化率都增大（即新平衡中N2O4的含量都會增大）2HI H2+I2（氣）增大H2的濃度，平衡逆移H2的轉(zhuǎn)化率減小，I2的轉(zhuǎn)化率增大增大HI的濃度，平衡正移HI的轉(zhuǎn)化率不變增大壓強，平衡不移動轉(zhuǎn)化率不變典型題析例1某溫度下，在一容積可變的容器中，反應2A(g)+B(g) 2C(g)達到平衡時，A、B和C的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol和4mol。保持溫度和壓強不變，對平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整，可使平衡右移的是（ ）（A）均減半 （B）均加倍 （C）均增加1mol （D）均減小1mol解析由于是在容積可變的容器中，所以在“均減半”或“

8、均加培”時，相當于A、B、C三物質(zhì)的濃度都沒有改變，平衡不會移動。同樣由于容積可變，“均增加1mol”時相當于A、C物質(zhì)的濃度減小，B物質(zhì)的濃度增大，平衡向右移動；“均減小1mol”時相當于A、C物質(zhì)的濃度增大，B物質(zhì)的濃度減小，平衡向左移動。答案選C。要注意的是，基本概念、基礎(chǔ)理論是高考中不變的一個重點。這道題的設(shè)問別具一格，解答時既要定性判斷、又要定量分析，多次靈活轉(zhuǎn)換，都值得大家研究。例2 可逆反應N23H22NH3的正、逆反應速率可用各反應物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系中能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是（ ）A3v正（N2）v正（H2） Bv正（N2）v逆（NH3）C2v正（H2）

9、3v逆（NH3） Dv正（N2）3v逆（H2）解析答案選B?？疾榕袛嗷瘜W平衡狀態(tài)的能力?；瘜W反應速率的表示方法、化學平衡狀態(tài)、影響化學反應速率的因素和影響化學平衡的因素等都是這塊知識中的基礎(chǔ)內(nèi)容，屬于高考的必考內(nèi)容。將化學反應速率、化學平衡聯(lián)系起來，讓考生判斷可逆反應是否處于化學平衡狀態(tài)，可以較好地測試解題者對有關(guān)內(nèi)容的理解水平。對于可逆反應“N23H22NH3”，正反應速率可以用H2、N2、NH3三種物質(zhì)的濃度變化來表示，逆反應速率也可用H2、N2、NH3三種物質(zhì)的濃度變化來表示。對于同一反應、同一時刻的正反應速率（或逆反應速率），用不同物質(zhì)的濃度變化來表示時，其大小關(guān)系跟化學計量數(shù)有關(guān)，即

10、有：v正(N2):v正(H2):v正(NH3)=1:3:2或v逆(N2):v逆(H2):v逆(NH3)=1:3:2。所以，當2v正(H2)3v逆(NH3)時，處于化學平衡狀態(tài)。解答這道題時，有的考生由于對正反應速率和逆反應速率、不同物質(zhì)表示的反應速率等概念理解不深，造成判斷失誤。例3在容積固定的密閉容器中存在如下反應：A(g)+3B(g) 2C(g)；H<0某研究小組研究了其他條件不變時，改變某一條件對上述反應的影響，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出下列關(guān)系圖：下列判斷一定錯誤的是（ ）A圖I研究的是不同催化劑對反應的影響，且乙使用的催化劑效率較高B圖研究的是壓強對反應的影響，且甲的壓強較高C圖研究的

11、是溫度對反應的影響，且甲的溫度較高D圖研究的是不同催化劑對反應的影響，且甲使用的催化劑效率較高解析答案選AB。考查觀察圖像、圖像信息的挖掘和轉(zhuǎn)化能力。分析圖表、研究實驗數(shù)據(jù)是一種基本能力，化學反應速率、化學平衡等內(nèi)容是化學學科中培養(yǎng)學生觀察圖像和處理圖像信息能力的較好載體，所以化學平衡內(nèi)容常跟圖、表等綜合起來命題。催化劑不能使化學平衡發(fā)生移動，所以平衡時濃度、轉(zhuǎn)化率等都不會因加入催化劑而改變。圖I中甲、乙兩條件下達到平衡時C的濃度不同，說明不是同一平衡狀態(tài)，所以這種情況肯定不是催化劑造成的。催化劑可以改變反應速率，能改變達到化學平衡的時間，所以圖所表示的可能是不同催化劑造成的，而且甲情況下達到

12、平衡的時間短，催化效率高。對于題給反應，增大壓強或降低溫度平衡都要向正反應方向移動，所以圖中兩條曲線若表示不同壓強條件下所發(fā)生的反應，甲條件下壓強較低。圖中兩條曲線若表示不同溫度下所發(fā)生的反應，甲條件下溫度較高。例4在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應：2SO2（g）+ O2 (g) 2SO3(g) ；H<0（1）寫出該反應的化學平衡常數(shù)表達式K （2）降低溫度，該反應K值 ，二氧化硫轉(zhuǎn)化率 ，化學反應速度 （以上均填增大、減小或不變）（3）600時，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖，反應處于平衡狀態(tài)的時間是 。（4）據(jù)圖判斷，反應

13、進行至20min時，曲線發(fā)生變化的原因是 （用文字表達）；10min到15min的曲線變化的原因可能是 （填寫編號）。A加了催化劑 B縮小容器體積C降低溫度 D增加SO3的物質(zhì)的量解析 答案為：（1）；（2）增大；增大；減小。（3）1520min和2530min。（4）增加了O2的量。A；B。主要綜合考查化學平衡理論，測試觀察能力、分析和綜合能力等。 題給圖像中曲線看起來比較雜亂，不要被表面現(xiàn)象所迷惑，只要仔細分析可發(fā)現(xiàn)圖中所包含的化學含義。15min-20min、25min-30min兩個時間段時三條曲線都跟橫坐標平行，即三種物質(zhì)的物質(zhì)的量不發(fā)生變化，處于平衡狀態(tài)。在20min這一瞬間，O2

14、的物質(zhì)的量突然增大，說明此時向反應容器中加入了O2。10min前后反應都處于不平衡狀態(tài)，而且O2、SO2的物質(zhì)的量都是逐漸減小，SO3的物質(zhì)的量都是逐漸增大；只是10min前變化較緩，10min后變化較快。這是改變了某條件使反應速率加快所造成的。所以，可能是加了催化劑或縮小容器體積?？碱}預測與專題訓練1反應： A（氣）+3B（氣）2C（氣）+Q達平衡后，將氣體混和物的溫度降低，下列敘述中正確的是（ ）（A）正反應速率加大，逆反應速率變小，平衡向正反應方向移動（B）正反應速率變小，逆反應速率加大，平衡向逆反應方向移動（C）正反應速率和逆反應速率變小，平衡向正反應方向移動（D）正反應速率和逆反應速

15、率變小，平衡向逆反應方向移動2將8mol H2和2molN2充入2L密閉容器中，在一定條件下進行合成氨反應，4min后反應達到平衡，測得容器中還有5.6molH2。下列計算結(jié)果錯誤的是（ ）（A）v（H2）=0.3 mol·L-1·min-1 （B）H2的轉(zhuǎn)化率為25%（C）NH3的物質(zhì)的量濃度為0.8mol·L-1 （D）NH3的體積分數(shù)為19.05%3一定條件下，在密閉容器里進行如下可逆反應：S2Cl2(橙黃色液體)+Cl2(氣) 2SCl2(鮮紅色液體)+61.16kJ。下列說法正確的是（ ）（A）單位時間里生成n mol S2Cl2的同時也生成n molC

16、l2（B）達到平衡時，若升高溫度，壓強不變，反應混合溶液顏色變淺（C）達到平衡時，單位時間里消耗 n mol S2Cl2的同時也生成n molCl2（D）加入氯氣，平衡向正反應方向移動，氯氣的轉(zhuǎn)化率一定升高4在一個密閉、恒容的容器中進行下列反應：4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在一定的條件下達到平衡，現(xiàn)向反應容器中通入少量的氯化氫氣體，產(chǎn)生的結(jié)果是（ ）（A）容器內(nèi)壓強增大 （B）原平衡不受影響（C）正反應速率增大 （D）NO濃度降低5在一條件下，可逆反應2A（氣）+B（氣） nC（固）+D（氣）達平衡。若維持溫度不變，增大強壓，測得混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變，則

17、下列判斷正確的是（ ） （A）其它條件不變，增大壓強，平衡不發(fā)生移動（B）其它條件不變，增大壓強，混合氣體的總質(zhì)量不變（C）該反應式中n值一定為2（D）原混合氣中A與B的物質(zhì)的量之比為2:1，且（其中M表示物質(zhì)的摩爾質(zhì)量）6某化學反應2A BD在四種不同條件下進行，B、D起始濃度的起始濃度都為零，反應物A的濃度（mol·L-1）隨反應時間（min）的變化情況如下表：根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：（1）在實驗1，反應在10至20分鐘時間內(nèi)平均速率為 mol·L-1·min-1（2）在實驗2，A的初始濃度c2 mol·L-1，反應經(jīng)20分鐘就達到平衡，可推測實

18、驗2中還隱含的條件是 。（3）設(shè)實驗3的反應速率為V3，實驗1的反應速率為V1，則V3 V1（填、）,且c3 1.0 mol·L-1（填、）。（4）比較實驗4和實驗1，可推測該反應是_反應（選填吸熱、放熱）。理由是_。7537、1.01×105Pa 時，往容積可變的密閉容器中充入2mol SO2、 1mol O2，此時容器的體積為200L。向容器中加入催化劑（固體）并保持恒溫恒壓，發(fā)生反應： 2SO2（氣）+O2（氣） 2SO3（氣）達到平衡時，平衡氣體中SO3的體積分數(shù)為0.91。試回答下列問題：（1）工業(yè)上二氧化硫的催化氧化采用常壓而不采用高壓的原因是： _。（2）保持上述溫度和壓強不變，若向容器中只充入2mol SO3并加入固體催化劑。則平衡時，SO2的體積分數(shù)是 ，容器的體積為 L。（3）溫度仍保持537，容器體積保持200L不變（恒容）。充入a molSO2、b molO2，并加入固體催化劑，反應達平衡時，SO3的體積分數(shù)仍為0.91，體系壓強為1.01×105Pa。若a:b=2:1，則a= 。參考答案1C（升高溫度時，正、逆反應的速率都增大，降低溫度時，正、逆反應的速率都減小）。2B（氫氣轉(zhuǎn)化率為30%）。3A（根據(jù)題給的反應方程式可知，單位時間內(nèi)每生成