化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡專題

1、.2012年高考化學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡知識匯總化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡一、化學(xué)反應(yīng)速率1.定義：是研究單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化，通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。表達(dá)式： ； 單位是：mol/（Ls） 或 mol/（Lmin） 或 mol/（Lh）對于同一個反應(yīng)來說，用不同的物質(zhì)來表示該反應(yīng)的速率時，其數(shù)值不同，但每種物質(zhì)都可以用來表示該反應(yīng)的快慢。同一個化學(xué)反應(yīng)，各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率之比=化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比。如化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的(A):(B):(C):(D)=m:n:p:q 化學(xué)反應(yīng)速率一般指平均速率，但在

2、速率時間圖象中，經(jīng)常出現(xiàn)瞬時速率。二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：1.濃度當(dāng)其它條件不變時，增加反應(yīng)物的濃度增大反應(yīng)速率。減小反應(yīng)物的濃度反應(yīng)速率減慢。其他條件不變，當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度時，活化分子的數(shù)量增加，有效碰撞的頻率增大，導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。（固體物質(zhì)的濃度可視為常數(shù)，其反應(yīng)速率只與其表面積的大小和生成物擴(kuò)散的速率有關(guān)，而與其物質(zhì)的量無關(guān)）2.壓強其它條件不變的情況下，對于氣體來說，增大壓強反應(yīng)速率增大，減小壓強反應(yīng)速率減小。一定量氣體的體積與其所受的壓強成正比。這就是說，如果氣體的壓強增大到原來的2倍，氣體的體積就縮小到原來的一半，單位體積內(nèi)的分子數(shù)就增多到原來的2倍，即體系中各個物質(zhì)的濃度

3、都增加，所以化學(xué)反應(yīng)速率增大。相反，減小壓強，氣體的體積就擴(kuò)大，濃度減小，因而反應(yīng)速率減小。注意以下幾種情況：A：恒溫時，增大壓強，化學(xué)反應(yīng)速率加快。B：恒容時：a、充入氣體反應(yīng)物，化學(xué)反應(yīng)速率加快。 b、充入稀有氣體，化學(xué)反應(yīng)速率不變。C：恒壓時：充入稀有氣體，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。由于壓強對固體、液體的體積幾乎無影響，因此，對于無氣體參加的反應(yīng)，壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響可以忽略不計。3.溫度在其它條件不變的情況下，升高溫度化學(xué)反應(yīng)要加快，降低溫度，化學(xué)反應(yīng)減慢。當(dāng)反應(yīng)物濃度一定時，分子總數(shù)一定，升高溫度，反應(yīng)物分子的能量增高，是活化分子的百分比增大，因而活化分子數(shù)量增多，有效碰撞頻率增大，所以

4、，反應(yīng)速率加大。4.催化劑a、 催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率b、 通常催化劑指的是正催化劑c、 催化劑有選擇性，不同的反應(yīng)有不同的催化劑，活化溫度也不同。d、 如果是可逆反應(yīng)，催化劑同等程度地改變正逆反應(yīng)速率。當(dāng)溫度和反應(yīng)物濃度一定時，使用催化劑可使反應(yīng)途徑發(fā)生改變，從而降低了反應(yīng)的活化能，使得活化分子的百分比增大，因此活化分子的數(shù)目增多，有效碰撞頻率增大，故化學(xué)反應(yīng)速率加大.三、化學(xué)平衡一定條件下的可逆反應(yīng)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)叫做化學(xué)平衡狀態(tài)。 可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡的破壞、新化學(xué)平衡的建立過程叫做化學(xué)平衡的移動。 要從以下幾個方面理解化學(xué)平衡：(1

5、)“等”處于密閉體系的可逆反應(yīng)，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)0。這是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的本質(zhì)。 (2)“定”當(dāng)一定條件下可逆反應(yīng)一旦達(dá)到平衡(可逆反應(yīng)進(jìn)行到最大程度)狀態(tài)時，在平衡體系的混合物中，各組分的含量(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)的重要特征。 (3)“動”指化學(xué)反應(yīng)達(dá)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，且正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，所以化學(xué)平衡狀態(tài)是動態(tài)平衡狀態(tài)。 (4)“變”任何化學(xué)平衡狀態(tài)均是暫時的、相對的、有

6、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)方向開始而達(dá)到平衡，也可以從逆反應(yīng)方向開始而達(dá)到平衡)。當(dāng)外界條件變化時，原來的化學(xué)平衡被打破，在新的條件下建立起新的化學(xué)平衡。四、化學(xué)平衡的移動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)，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。五、影響化學(xué)平衡的條件1.濃度在其它條件不變的情況下，增大反應(yīng)物的濃度，或減小生成物的濃度，都可以使平衡向著正反應(yīng)方向移動；增大生成物的濃度，或減小反應(yīng)物的濃度，都可以使平衡向著逆反應(yīng)方向移動。 2.壓強有氣體參與的可逆反應(yīng)，在其它條件不變的情況下，增大壓強，會使化學(xué)平

7、衡向著氣體體積縮小的方向移動；減小壓強，會使化學(xué)平衡向著氣體體積增大的方向移動。 應(yīng)特別注意： 壓強對化學(xué)平衡的影響是通過改變濃度實現(xiàn)的。若壓強改變但體系濃度不變，則平衡不移動。如：在容積和溫度均不變情況下，向反應(yīng)體系中加入惰性氣體，雖然此時壓強改變了，但，反應(yīng)體系濃度未變，所以，平衡不移動。 在有些可逆反應(yīng)里，反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的總體積沒有變化，如 在這種情況下，增大或減小壓強都不能使化學(xué)平衡移動。 改變壓強對固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)的體積幾乎無影響。因此平衡混合物都是固體或液體時，改變壓強不能使化學(xué)平衡移動。 3.溫度在其它條件不變的情況下，溫度升高，會使化學(xué)平衡向著吸熱反應(yīng)的方向移動；溫度降低，

8、會使化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動。 說明：使用催化劑不影響化學(xué)平衡的移動。由于使用催化劑對正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率影響的幅度是等同的，所以平衡不移動。但應(yīng)注意。雖然催化劑不使化學(xué)平衡移動，但使用催化劑可影響可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的時間。:9實驗中學(xué)化學(xué)組 外界條件對化學(xué)平衡的影響改變影響平衡的一個條件化學(xué)平衡的移動化學(xué)平衡移動的結(jié)果增大反應(yīng)物濃度向正反應(yīng)方向移動反應(yīng)物濃度減小，但比原來大減小反應(yīng)物濃度向逆反應(yīng)方向移動反應(yīng)物濃度增大，但比原來小增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動生成物濃度減小，但比原來大減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動生成物濃度增大，但比原來小增大體系壓強向氣體體積減小的方向移動體系壓強減小

9、，但比原來大減小體系壓強向氣體體積增大的方向移動體積壓強增大，但比原來小升高溫度向吸熱方向移動體系溫度降低，但比原來高降低溫度向放熱方向移動體系溫度升高，但比原來低六、等效平衡的規(guī)律1.等效平衡等效平衡的含義：在一定條件（恒溫恒容或恒溫恒壓）下，只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后，任何相同組分的分?jǐn)?shù)（體積、物質(zhì)的量）均相等，這樣的化學(xué)平衡互稱為等效平衡。2.建立等效平衡的條件(1).恒溫恒壓下或恒溫恒容下，對于同一可逆反應(yīng)，若兩初始狀態(tài)有相同的物料關(guān)系，則達(dá)到平衡后兩平衡等效且實為等同平衡。此處的相同是指廣義的相同，即只要通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系換算成平衡式左右兩邊中某一邊的物質(zhì)

10、的量，若兩者相同則為有相同的物料關(guān)系。如(2).在恒溫恒壓下，對于同一可逆反應(yīng)，若兩初始狀態(tài)具有相當(dāng)?shù)奈锪详P(guān)系，則達(dá)到平衡后，兩平衡互為等效平衡。此處的相當(dāng)是指按化學(xué)計量數(shù)換算成左右兩邊中同一邊物質(zhì)的量之比相同。3.等效平衡分類(1)等同平衡在恒溫恒容下，對于化學(xué)反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生變化的可逆反應(yīng)，只改變起始加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，如果通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比換算成化學(xué)方程式的同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡等效。例1：恒溫恒容條件下2SO2(g)O2(g)2SO3(g) 在密閉容器中進(jìn)行。 2SO2(g)O2(g)2SO3(g) 起始（mol） 2 1 0 等效于（mol） 2等效

11、于（mol） 0.1等效于（mol） 1 若等效于（mol） a b c則（a的c關(guān)系） （b與c的關(guān)系） 例2：在一定溫度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)，當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)?，F(xiàn)在該容器中維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始時加入的的物質(zhì)的量（mol），如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達(dá)到平衡狀態(tài)時，反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡完全相同。請?zhí)羁眨海?）若a=0，b=0，則c=_。（2）若a=0.5，則b=_，c=_。（3）a、b、c的取值必須滿足的一般條件是_，_

12、。（請用兩個方程式表示，其中一個只含a和c，另一個只含b和c）解析（1）若a=0，b=0，c=2。（2）b=0.25，c=1.5。（3）。(2).等比平衡在恒溫恒壓下，改變起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量，只要按化學(xué)計量數(shù)之比換算成化學(xué)方程式的同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同，達(dá)到平衡狀態(tài)后與原平衡等效。例3：（一）恒溫、恒壓下，在一個容積可變的容器中發(fā)生如下反應(yīng)：（1）若開始時放入1 mol A和1 mol B，達(dá)到平衡后，生成a mol C，這時A的物質(zhì)的量為_ mol。（2）若開始時放入3 mol A和3 mol B，達(dá)到平衡后，生成C的物質(zhì)的量為_mol。（3）若開始時放入x mol A、

13、2 mol B和1 mol C，達(dá)到平衡后，A和C的物質(zhì)的量分別為y mol和3a mol，則x=_，y=_。平衡時，B的物質(zhì)的量_（填編號）。（甲）大于2 mol （乙）等于2 mol （丙）小于2 mol （丁）可能大于、等于或小于2 mol（4）若在（3）的平衡混合物中再加入3 mol C，待再次達(dá)到平衡后，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是_。（二）若維持溫度不變，在一個與（一）反應(yīng)前起始體積相同，且容積固定的容器中發(fā)生上述反應(yīng)。（5）開始時放入1 mol A和1 mol B到達(dá)平衡后生成b mol C。將b與（1）小題中的a進(jìn)行比較_（填編號）。（甲）ab（乙）a021世紀(jì)教育網(wǎng)B若溫度為，反應(yīng)的平

14、衡常數(shù)分別為C若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時，一定有D狀態(tài)A與狀態(tài)B相比，狀態(tài)A的c(I2)大13（09廣東理科基礎(chǔ)29）已知汽車尾氣無害化處理反應(yīng)為： 下列說法不正確的是 A升高溫度可使該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率降低 B使用高效催化劑可有效提高正反應(yīng)速率 C反應(yīng)達(dá)到平衡后，N0的反應(yīng)速率保持恒定 D單位時間內(nèi)消耗CO和CO2的物質(zhì)的量相等時，反應(yīng)達(dá)到平衡14（09福建卷10） 在一定條件下，Na2CO3溶液存在水解平衡：。下列說法正確的是A. 稀釋溶液，水解平衡常數(shù)增大 B. 通入CO2，平衡朝正反應(yīng)方向移動 C. 升高溫度，減小 D. 加入NaOH固體，溶液PH減小15（09福建卷12）某探究小組利用丙酮的

15、溴代反應(yīng)來研究反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系。反應(yīng)速率通過測定溴的顏色消失所需的時間來確定。在一定溫度下，獲得如下實驗數(shù)據(jù)： 分析實驗數(shù)據(jù)所得出的結(jié)論不正確的是 A. 增大增大 B. 實驗和的相等 C. 增大增大 D. 增大，增大16. （09四川卷13）在一體積可變的密閉容器中，加入一定量的X、Y，發(fā)生反應(yīng) mX(g) ) nY(g); H=QkJ/mol。反應(yīng)達(dá)到平衡時，Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示：下列說法正確是氣體體積C(Y)/molL-1溫度1231001.000.750.532001.200.090.633001.301.000.70A.mn B.Q0C.溫度不變，

16、壓強增大，Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少D.體積不變，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動17. (09重慶卷13)各可逆反應(yīng)達(dá)平衡后，改變反應(yīng)條件，其變化趨勢正確的是18（09海南卷4）在25時，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表：下列說法錯誤的是：21世紀(jì)教育網(wǎng)A反應(yīng)達(dá)到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率為50B反應(yīng)可表示為X+3Y2Z，其平衡常數(shù)為1600C增大壓強使平衡向生成Z的方向移動，平衡常數(shù)增大D改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)19（09寧夏卷10）硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O,下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是 實驗反應(yīng)溫度

17、/Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/（molL-1）V/mLc/（molL-1）V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.21020（09寧夏卷13）在一定溫度下，反應(yīng)1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常數(shù)為10。若將1.0mol的HX(g)通入體積為1.0L的密閉容器中，在該溫度時HX(g)的最大分解率接近于A. 5% B. 17% C. 25% D.33%48（2007全國卷13）右下圖是恒溫下某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率隨反應(yīng)時間變化的示意圖。下列敘述與示意圖不相符合的是A.反應(yīng)達(dá)平街時，正反應(yīng)速率

18、和逆反應(yīng)速率相等B.該反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)I后，增大反應(yīng)物濃度，平衡發(fā)生移動，達(dá)到平衡IIC.該反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)I后，減小反應(yīng)物濃度，平衡發(fā)生移動，達(dá)到平衡IID.同一種反應(yīng)物在平衡態(tài) I 和平衡態(tài) II時濃度不相等21.（2007全國卷II 6）已知：C（s）+CO2（g）2CO（g）；H0。該反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列條件有利于反應(yīng)向正方向進(jìn)行的是A.升高溫度和減小壓強B.降低溫度和減小壓強C.降低溫度和增大壓強D.升高溫度和增大壓強22.（2007北京卷10）一定條件下，體積為10L的密閉容器中，1molX和1molY進(jìn)行反應(yīng)：2X(g)Y(g)Z(g)，經(jīng)60s達(dá)到平衡，生成0.3mol Z 。下列說法正確的是A.以X濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.001mol/(LS)B.將容器體積變?yōu)?0L，Z的平