化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡知識點(diǎn)總結(jié)用

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化學(xué)反應(yīng)速率和平化學(xué)衡

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：①化學(xué)反應(yīng)速率影響因素及計算；②化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷及影響因素；③應(yīng)用平衡原理判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向；④化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的圖象分析；⑤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(shí)際相結(jié)合的題目是最近幾年的高考命題的熱點(diǎn)。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。

一物質(zhì)狀態(tài)和濃度對反應(yīng)速率的影響

1．對于有固體參與的化學(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)中濃度不改變，因此在表示化學(xué)反應(yīng)速率時，不能用固體物質(zhì)。但由于固體物質(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．對于有氣體參與的反應(yīng)而言，改變壓強(qiáng)，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，在探討壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響時，應(yīng)區(qū)分引起壓強(qiáng)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，有以下幾種狀況：(1)恒溫時：

增加壓強(qiáng)――→引起體積縮小――→引起濃度增大――→引起

反應(yīng)速率加快。

(2)恒容時：①充入氣體反應(yīng)物――→引起濃度增大――→引起總壓增大――→引起

速率加快②充入“惰氣〞――→引起

總壓增大，但各分壓不變，即各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變。(3)恒壓時：

充入：“惰氣〞――→引起體積增大――→引起各反應(yīng)物濃度減少――→引起

反應(yīng)速率減慢。

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。1．化學(xué)反應(yīng)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋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①。

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(2)其他條件一定，反應(yīng)速率隨著溫度的升高而增大，如圖②。

(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③。

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(qiáng)(縮小氣體容器的容積)，反應(yīng)速率隨著壓強(qiáng)的增大而增大。如圖①。

(2)其他條件一定，減小氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(qiáng)(擴(kuò)大氣體容器的容積)，反應(yīng)速率隨著壓強(qiáng)的減小而減小，如圖②。(3)溫度、氣體容器的容積都一定，隨著時間的增加，SO2、H2S物質(zhì)的量逐漸減少，氣體的壓強(qiáng)逐漸減小，反應(yīng)速率逐漸減小，如圖③。

(4)分別在較低溫度T1和較高溫度T2下反應(yīng)，氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(qiáng)都是逐漸增大(縮小容器容積)，反應(yīng)速率隨著壓強(qiáng)的增大而增大及隨著溫度的升高而增大，如圖④。

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

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)并沒有中止，實(shí)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(qiáng)、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)的判斷方法(1)直接判定：v正＝v逆(實(shí)質(zhì))

①同一物質(zhì)：該物質(zhì)的生成速率等于它的消耗速率。

②不同的物質(zhì)：速率之比等于方程式中的系數(shù)比，但必需是不同方向的速率。

(2)間接判定：

①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。②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。

③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(qiáng)(恒溫、恒容)、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密度(恒溫、恒壓)保持不變。④反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物的產(chǎn)率保持不變。

特別提醒：①化學(xué)平衡的實(shí)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。②運(yùn)用v(正)＝v(逆)≠0時，注意方向和數(shù)量關(guān)系。

③學(xué)會“變〞與“不變〞判斷?！白儴暰褪堑竭_(dá)平衡過程中量“變〞，而到達(dá)平衡后“不變〞。否則，不一定平衡。

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五等效平衡1．等效平衡

在一定條件（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，任何一致組分的百分含量（體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等）均一致，這樣的化學(xué)平衡互稱等效平衡（。概念的理解：

（1）外界條件一致：尋?？梢允洽俸銣?、恒容，②恒溫、恒壓。（2）“等效平衡〞與“完全一致的平衡狀態(tài)〞不同：“完全一致的平衡狀態(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)的速率等也一致，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)一致，反應(yīng)的速率、壓強(qiáng)等可以不同

（3）平衡狀態(tài)只與始態(tài)有關(guān)，而與途徑無關(guān)，（如：①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②投料是一次還是分成幾次③反應(yīng)容器經(jīng)過擴(kuò)大—縮小或縮小—擴(kuò)大的過程，）只要起始濃度相當(dāng)，就達(dá)到一致的平衡狀態(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)假使按方程式的化學(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)組分的起始參與量一致，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＋O22SO3

①2mol1mol0mol②0mol0mol2mol③0.5mol0.25mol1.5mol

上述三種配比，按方程式的計量關(guān)系均轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，則SO2均為2mol、O2均為1mol，三者建立的平衡狀態(tài)完全一致。

其次類：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)假使按方程式的化學(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)組分的起始參與量比一致，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)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)①1mol1mol0mol②2mol2mol1mol

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，兩種狀況下H2與I2(g)的物質(zhì)的量比均為1:1，因此上述兩種狀況建立的化學(xué)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與的可逆反應(yīng)(無論反應(yīng)前后氣體體積可變或不變)。假使按方程式的化學(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)組分的起始參與量比一致，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＋3H22NH3①1mol3mol0mol②2mol6mol1mol③0mol0mol0.5mol

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，三種狀況下，N2與H2的物質(zhì)的量比均1∶3，因此上述三種狀況建立的化學(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(diǎn)是不可能達(dá)到的，故可用確定某些范圍或在范圍中選擇適合的量。(2)“一邊倒〞原則

可逆反應(yīng)，在條件一致時(如等溫等容)，若達(dá)到等同平衡，其初始狀態(tài)必需能互變，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)

①起始量ab0平衡態(tài)Ⅰ②起始量00c平衡態(tài)Ⅱ③起始量xyz平衡態(tài)Ⅲ

為了使平衡Ⅰ=平衡Ⅱ=平衡Ⅲ，根據(jù)“一邊倒〞原則，即可得：x+a/cz=a得x/a+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，K＞105時，該反應(yīng)進(jìn)行得就基本完全了。

(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。3．本卷須知

(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)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(kuò)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)，K＝c(CO2)/c(CO)

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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，說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)是在一定溫度下一個反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量表達(dá)。

(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：

Qc＝cp(C)cq(D)cm(A)cn(B)，Qc叫做該反應(yīng)的濃度商。

QcK，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行Qc＝K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)QcK，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行

(3)利用K可判斷