第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡高二化學(xué)單元速記巧練（人教版2019選擇性必修1）（教師版）

第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡必背知識清單01化學(xué)反應(yīng)速率必背知識清單01化學(xué)反應(yīng)速率1．化學(xué)反應(yīng)速率(1)概念及表達(dá)式①概念化學(xué)反應(yīng)速率可以用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的濃度變化來表示。通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。②表達(dá)式v＝eq\f(Δc,Δt)，其中v表示反應(yīng)速率，c表示各反應(yīng)物或生成物濃度，Δc表示其濃度變化(取其絕對值)，t表示時間，Δt表示時間變化。(2)單位濃度常以mol·L－1(或mol/L)為單位，時間常以s、min為單位，故化學(xué)反應(yīng)速率的常用單位為mol/(L·s)、mol/(L·min)(或mol·L－1·s－1、mol·L－1·min－1)等。(3)同一反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率①表示方法對于任意一個化學(xué)反應(yīng)：mA＋nB=pC＋qD，用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率分別為：v(A)＝eq\f(Δc（A）,Δt)、v(B)＝eq\f(Δc（B）,Δt)、v(C)＝eq\f(Δc（C）,Δt)、v(D)＝eq\f(Δc（D）,Δt)。②不同物質(zhì)反應(yīng)速率的關(guān)系用不同物質(zhì)表示同一化學(xué)反應(yīng)在同一時間段內(nèi)的反應(yīng)速率時，化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。2.化學(xué)反應(yīng)速率的測定（1）測定原理：利用與化學(xué)反應(yīng)中任何一種化學(xué)物質(zhì)的濃度相關(guān)的可觀測量進(jìn)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(qiáng)等。②科學(xué)儀器測定：在溶液中，當(dāng)反應(yīng)物或生成物本身有較明顯的顏色時，可利用顏色變化和顯色物質(zhì)與濃度變化間的比例關(guān)系測量反應(yīng)速率。3.化學(xué)反應(yīng)速率的計算（1）公式法：v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(Δn,VΔt)v(反應(yīng)物)＝eq\f(－Δc反應(yīng)物,Δt)v(生成物)＝eq\f(Δc生成物,Δt)（2）運(yùn)用同一反應(yīng)中“速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比”的規(guī)律進(jìn)行計算。對于一個化學(xué)反應(yīng)：mA＋nB=pC＋qD，v(A)＝－eq\f(ΔcA,Δt)，v(B)＝－eq\f(ΔcB,Δt)，v(C)＝eq\f(ΔcC,Δt)，v(D)＝eq\f(ΔcD,Δt)，且有：eq\f(vA,m)＝eq\f(vB,n)＝eq\f(vC,p)＝eq\f(vD,q)。（3）“三段式”法①求解化學(xué)反應(yīng)速率計算題的一般步驟：寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量；轉(zhuǎn)化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比；先根據(jù)已知條件列方程計算：反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)＝pC(g)起始濃度/mol·L－1：abc轉(zhuǎn)化濃度/mol·L－1：xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)某時刻(ts)濃度/mol·L－1：a－xb－eq\f(nx,m)c＋eq\f(px,m)再利用化學(xué)反應(yīng)速率的定義式求算：v(A)＝eq\f(x,t)mol·L－1·s－1；v(B)＝eq\f(nx,mt)mol·L－1·s－1；v(C)＝eq\f(px,mt)mol·L－1·s－1。②計算中注意以下量的關(guān)系。對反應(yīng)物：c(起始)－c(轉(zhuǎn)化)＝c(某時刻)；對生成物：c(起始)＋c(轉(zhuǎn)化)＝c(某時刻)；轉(zhuǎn)化率＝eq\f(c轉(zhuǎn)化,c起始)×100%。必背知識清單02必背知識清單02影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1.定性研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素實(shí)驗(yàn)原理：Na2S2O3＋H2SO4Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O2H2O2eq\o(=,\s\up7(催化劑))2H2O＋O2↑[實(shí)驗(yàn)用品]燒杯、試管、量筒、試管架、膠頭滴管、溫度計、秒表、0.1mol·L－1Na2S2O3溶液、0.1mol·L－1H2SO4溶液、0.5mol·L－1H2SO4溶液、5%H2O2溶液、1mol·L－1FeCl3溶液、蒸餾水、熱水。[實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計]影響因素實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論濃度均出現(xiàn)渾濁，但后者出現(xiàn)渾濁更快增大濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大溫度混合后均出現(xiàn)渾濁，但70℃熱水一組首先出現(xiàn)渾濁升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大催化劑前者無明顯現(xiàn)象，后者出現(xiàn)大量氣泡催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率2.定量研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素通過實(shí)驗(yàn)測定并比較下列化學(xué)反應(yīng)的速率①按下圖所示安裝裝置，加入鋅粒，然后快速加入40mL1mol·L－1稀硫酸，測量收集10mLH2所用的時間。②按圖示再安裝一套裝置，加入與前一套裝置相同的鋅粒，然后再快速加入40mL4mol·L－1稀硫酸，測量收集10mLH2所用的時間。加入試劑反應(yīng)時間(填“長”或“短”)反應(yīng)速率(填“快”或“慢”)實(shí)驗(yàn)結(jié)論40mL1mol·L－1硫酸長慢4mol·L－1硫酸與鋅反應(yīng)比1mol·L－1硫酸與鋅反應(yīng)的速率快。40mL4mol·L－1硫酸短快3.影響化學(xué)反應(yīng)速率的其他因素（1）濃度：底物濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快。（2）溫度：當(dāng)其他條件相同時，升高溫度反應(yīng)速率增大，降低溫度反應(yīng)速率減小。（3）催化劑：同一反應(yīng)，用不同催化劑，反應(yīng)速率不相同。（4）壓強(qiáng)：對有氣體參加的反應(yīng)，壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響可簡化理解如下①對于氣體來說，在一定溫度下，一定質(zhì)量的氣體所占的體積與壓強(qiáng)成反比，其他條件不變時，增大壓強(qiáng)，氣體體積縮小，濃度增大。②對于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，在相同溫度下，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大；減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減小。必背知識清單03活化能必背知識清單03活化能1.有效碰撞：能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞。2.無效碰撞：不能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞。3.活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。4.活化能：活化分子具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差。5.反應(yīng)物、生成物的能量與活化能的關(guān)系圖活化能越小，普通分子就越容易變成活化分子。如圖所示：反應(yīng)的活化能是E1，反應(yīng)熱是E1－E2。6.有效碰撞理論對影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的解釋影響外因單位體積內(nèi)有效碰撞幾率化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)增大反應(yīng)物濃度增加增加不變增加加快增大壓強(qiáng)增加增加不變增加加快升高溫度不變增加增大增加加快催化劑不變增加增大增加加快必背知識清單04必背知識清單04化學(xué)平衡狀態(tài)1.可逆反應(yīng)：在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。2.化學(xué)平衡狀態(tài)的建立（1）如圖1所示，N2與H2隨著反應(yīng)的進(jìn)行，其濃度逐漸減小，v正逐漸減小，而c(NH3)逐漸增大，v逆逐漸增大，t1時刻，它們的濃度不再改變，v正＝v逆，反應(yīng)達(dá)到平衡。（1）如圖2所示，隨著NH3的分解，其濃度逐漸減小，v逆逐漸減小，而c(N2)、c(H2)逐漸增大，v正逐漸增大，t2時刻起，它們的濃度不再改變，v正＝v逆，反應(yīng)達(dá)到平衡。3.化學(xué)平衡狀態(tài)：在一定條件下的可逆反應(yīng)，當(dāng)正、逆反應(yīng)的速率相等時，反應(yīng)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(yīng)中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化達(dá)到了“限度”，這時的狀態(tài)我們稱為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡。4．化學(xué)平衡的特征化學(xué)平衡的特征可以概括為逆、等、動、定、變。(1)逆：研究的對象是可逆反應(yīng)。(2)等：化學(xué)平衡的條件是v正和v逆相等。(3)動：化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡，此時反應(yīng)并未停止。(4)定：當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時，各組分的質(zhì)量(或濃度)為一定值。(5)變：若外界條件改變，平衡可能發(fā)生改變，并在新條件下建立新的平衡。必背知識清單05化學(xué)平衡常數(shù)必背知識清單05化學(xué)平衡常數(shù)1.化學(xué)平衡狀態(tài)時濃度數(shù)據(jù)分析分析課本表2－1：457.6℃時反應(yīng)體系H2(g)＋I(xiàn)2(g)?2HI(g)中各物質(zhì)的濃度數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律：（1）無論該反應(yīng)從正向進(jìn)行還是從逆向進(jìn)行，平衡時，只要溫度一定，eq\f(c2HI,cH2·cI2)的值近似相等。（2）無論反應(yīng)物或生成物的濃度如何改變，平衡時只要溫度一定，eq\f(c2HI,cH2·cI2)的值也近似相等。2.化學(xué)平衡常數(shù)：在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)，用符號K表示。3.濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式（1）濃度商：對于一般的可逆反應(yīng)，mA(g)＋nB(g)?pC(g)＋qD(g)，在任意時刻的eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)稱為濃度商，常用Q表示，即Q＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。（2）化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：對于一般的可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，平衡常數(shù)的表達(dá)式為K＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)。注意事項(xiàng)：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反應(yīng)物或生成物中有固體或純液體存在時，由于其濃度可看作“1”而不代入公式。③化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體反應(yīng)的平衡常數(shù)，由于化學(xué)方程式的書寫不同，平衡常數(shù)的表達(dá)式不同，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，K＝a則有：2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，K′＝eq\f(1,a)；eq\f(1,2)N2＋eq\f(3,2)H2NH3，K″＝eq\r(a)。(3)意義K越大→平衡體系中生成物所占的比例越大→正反應(yīng)進(jìn)行的程度越大→反應(yīng)進(jìn)行得越完全→平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；反之，K越小，該反應(yīng)進(jìn)行得越不完全，平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率就越小。一般來說，當(dāng)K>105時，該反應(yīng)就進(jìn)行得基本完全了。（4）Q與K的關(guān)系：Q＜K，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行；Q＝K，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；Q＞K，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。必背知識清單06必背知識清單06影響化學(xué)平衡的因素1.濃度對化學(xué)平衡移動的影響實(shí)驗(yàn)原理Fe3＋＋3SCN－?Fe(SCN)3(紅色)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象與結(jié)論b溶液顏色變淺，平衡向逆反應(yīng)方向移動c溶液顏色變深，平衡向正反應(yīng)方向移動理論解釋發(fā)生Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，F(xiàn)e3＋濃度減小，Q＝eq\f(c[FeSCN3],cFe3＋·c3SCN－)增大，Q＞K，平衡逆向移動c(SCN－)增大，Q＝eq\f(c[FeSCN3],cFe3＋·c3SCN－)減小，Q＜K，平衡正向移動2.化學(xué)平衡移動：在一定條件當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，如果濃度、壓強(qiáng)、溫度等反應(yīng)條件改變，原來的平衡狀態(tài)被破壞，平衡體系的物質(zhì)組成也會隨著改變，直至達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這種由原有的平衡狀態(tài)達(dá)到新的平衡狀態(tài)的過程。3.化學(xué)平衡移動方向的判斷當(dāng)Q＝K時：反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，v正＝v逆；當(dāng)Q＜K時：反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，v正＞v逆；當(dāng)Q＞K時：反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，v正＜v逆。4.壓強(qiáng)變化對化學(xué)平衡移動的影響實(shí)驗(yàn)原理eq\o(2NO2,\s\do14(紅棕色))?eq\o(N2O4,\s\do14(無色))實(shí)驗(yàn)步驟活塞Ⅱ處→Ⅰ處，壓強(qiáng)增大活塞Ⅰ處→Ⅱ處，壓強(qiáng)減小實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象混合氣體的顏色先變深又逐漸變淺混合氣體的顏色先變淺又逐漸變深實(shí)驗(yàn)結(jié)論活塞往里推，體積減小，壓強(qiáng)增大，c(NO2)增大，顏色變深，但顏色又變淺，說明c(NO2)減小，平衡向正反應(yīng)方向移動?；钊饫w積增大，壓強(qiáng)減小，c(NO2)減小，顏色變淺，但氣體顏色又變深，說明c(NO2)增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動5.溫度對化學(xué)平衡移動的影響實(shí)驗(yàn)原理2NO2(g)?N2O4(g)ΔH＝－56.9kJ·mol－1紅棕色無色實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象熱水中混合氣體顏色加深；冰水中混合氣體顏色變淺實(shí)驗(yàn)結(jié)論混合氣體受熱顏色加深，說明NO2濃度增大，即平衡向逆反應(yīng)方向移動；混合氣體被冷卻時顏色變淺，說明NO2濃度減小，即平衡向正反應(yīng)方向移動6.勒夏特列原理：如果改變影響平衡的條件之一(如溫度、濃度、壓強(qiáng)等)，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。7.化學(xué)平衡圖像的類型及特點(diǎn)（1）速率—時間圖像(v－t圖像)Ⅰ.正反應(yīng)速率突變，逆反應(yīng)速率漸變，v′正＞v′逆，說明是增大了反應(yīng)物的濃度，使正反應(yīng)速率突變，且平衡正向移動。Ⅱ.v正、v逆都是突然減小的，v′正＞v′逆，平衡正向移動，說明該反應(yīng)的正反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)或氣體總體積增大的反應(yīng)，改變的條件是降低溫度或減小壓強(qiáng)。Ⅲ.v正、v逆都是突然增大的，并且v正、v逆增大程度相同，說明該化學(xué)平衡沒有發(fā)生移動，可能是使用了催化劑，也可能是對反應(yīng)前后氣體總體積不發(fā)生變化的反應(yīng)增大壓強(qiáng)所致。（2）百分含量—時間—溫度圖像Ⅰ.T2＞T1，溫度升高，平衡逆向移動，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。Ⅱ.p2＞p1，壓強(qiáng)增大，A(反應(yīng)物)的轉(zhuǎn)化率減小，說明正反應(yīng)是氣體總體積增大的反應(yīng)。Ⅲ.生成物C的百分含量不變，說明平衡不發(fā)生移動，但反應(yīng)速率a＞b，故a可能使用了催化劑；若該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng)，a也可能是增大了壓強(qiáng)。必背知識清單07必背知識清單07化學(xué)反應(yīng)的方向1.自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)的比較自發(fā)過程自發(fā)反應(yīng)含義在一定條件下，不需要借助外力就能自發(fā)進(jìn)行的過程在給定的條件下，可以自發(fā)進(jìn)行到顯著程度的化學(xué)反應(yīng)特征具有方向性，即某個方向在一定條件下是自發(fā)的，而其逆方向在該條件下肯定是不能自發(fā)進(jìn)行的舉例高山流水，自由落體運(yùn)動鋼鐵生銹應(yīng)用(1)可被用來完成有用功，如水力發(fā)電(2)可用來實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，如H2燃燒可設(shè)計成原電池(3)非自發(fā)過程要想發(fā)生，必須對它做功。如通電將水分解為H2和O22.化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)（1）焓變與反應(yīng)的方向放熱反應(yīng)過程中體系能量降低，因此具有自發(fā)進(jìn)行的傾向，科學(xué)家提出用焓變來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，這就是焓判據(jù)。①多數(shù)放熱反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的。例如燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)等。②有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，如：2N2O5(g)?4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋109.8kJ·mol－1。（2）熵變與反應(yīng)的方向①體系的熵值：體系的混亂程度越大，體系的熵值就越大。②同一物質(zhì)的熵值：S(g)＞S(l)＞S(s)，同一條件下，不同物質(zhì)的熵值不同。（3）熵判據(jù)：體系有自發(fā)地向混亂度增加(即熵增)的方向轉(zhuǎn)變的傾向，因此可用熵變來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。3.自由能與化學(xué)反應(yīng)的方向（1）自由能：符號為ΔG，單位為kJ·mol－1。（2）自由能變化與焓變、熵變的關(guān)系：ΔG＝ΔH－TΔS。ΔG不僅與焓變有關(guān)，還與溫度有關(guān)。（3）反應(yīng)方向與自由能的關(guān)系①當(dāng)ΔG＜0時，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；②當(dāng)ΔG＝0時，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)；③當(dāng)ΔG＞0時，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。4.溫度對反應(yīng)方向的影響必背知識清單08必背知識清單08化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控1.合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)合成氨反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)。已知298K時：ΔH＝－92.4kJ·mol－1，ΔS＝－198.2J·mol－1·K－1。（1）自發(fā)性：常溫(298K)下，ΔH－TΔS<0，能自發(fā)進(jìn)行。（2）可逆性：反應(yīng)為可逆反應(yīng)。（3）體積變化(熵變)：ΔS<0，正反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng)。（4）焓變：ΔH<0，是放熱反應(yīng)。2．提高合成氨反應(yīng)速率和平衡轉(zhuǎn)化率的條件比較條件提高反應(yīng)速率提高平衡轉(zhuǎn)化率綜合結(jié)果壓強(qiáng)高壓高壓高壓溫度高溫低溫兼顧速率和平衡，且考慮催化劑活性催化劑使用無影響使用濃度增大反應(yīng)物濃度增大反應(yīng)物濃度，降低生成物濃度增大反應(yīng)物濃度，且不斷減少生成物濃度3.工業(yè)合成氨的適宜條件外部條件工業(yè)合成氨的適宜條件壓強(qiáng)10～30MPa溫度400～500℃催化劑使用鐵觸媒作催化劑濃度氨及時從混合氣中分離出去，剩余氣體循環(huán)使用；及時補(bǔ)充N2和H2【方法點(diǎn)撥】1.正確理解化學(xué)反應(yīng)速率(1)由公式v＝eq\f(Δc,Δt)計算得到的化學(xué)反應(yīng)速率，是某一時間段的平均速率而不是瞬時速率。(2)不論是反應(yīng)物還是生成物，其化學(xué)反應(yīng)速率值都取正值。(3)固體或純液體(不是溶液)的物質(zhì)的量濃度可視為不變的常數(shù)，因此，一般不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。(4)同一化學(xué)反應(yīng)中，用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值可能不同，但它們表示的意義完全相同，因此，要在反應(yīng)速率v后標(biāo)明具體的物質(zhì)。【典例1】取50mL過氧化氫水溶液，在少量I－存在下分解：2H2O2=2H2O＋O2↑。在一定溫度下，測得O2的放出量，轉(zhuǎn)換成H2O2濃度(c)如下表：t/min020406080c/(mol·L－1)下列說法不正確的是()A．反應(yīng)20min時，測得O2體積為224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)B．20～40min，消耗H2O2的平均速率為0.010mol·L－1·min－1C．第30min時的瞬時速率小于第50min時的瞬時速率D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I－也可以催化H2O2分解解析：選C反應(yīng)20min時，過氧化氫的濃度變?yōu)?.40mol·L－1，說明分解的過氧化氫的物質(zhì)的量n(H2O2)＝－0.40)mol·L－1×0.05L＝0.02mol，過氧化氫分解生成的氧氣的物質(zhì)的量n(O2)＝0.01mol，標(biāo)況下的體積V＝0.01mol×22.4L·mol－1＝0.224L＝224mL，A正確；20～40min，消耗過氧化氫的濃度為－0.20)mol·L－1＝0.20mol·L－1，則這段時間內(nèi)的平均速率v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.20mol·L－1,20min)＝0.010mol·L－1·min－1，B正確；隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，過氧化氫的濃度不斷減小，某一時刻分解的過氧化氫的量也不斷減小，故第30min時的瞬時速率大于第50min時的瞬時速率，C錯誤；I－在反應(yīng)中起催化劑的作用，故也可以利用過氧化氫分解酶或Fe2O3代替，D正確。2．化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法同一化學(xué)反應(yīng)中，用不同物質(zhì)來表示化學(xué)反應(yīng)速率時，數(shù)值可能不同，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)化。常用以下兩種方法：(1)歸一法(2)比值法通過化學(xué)反應(yīng)速率與其對應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)的比值進(jìn)行比較，比值大的化學(xué)反應(yīng)速率大。如對于反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，若eq\f(v（A）,a)>eq\f(v（B）,b)，則用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率較大。【典例2】反應(yīng)A＋3B22C＋2D在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為①v(A)＝0.15mol·L－1·s－1；②v(B2)＝0.6mol·L－1·min－1；③v(C)＝0.4mol·L－1·s－1；④v(D)＝0.45mol·L－1·s－1。該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)?)A．④>③>①>② B．④>③>②>①C．②>④>③>① D．②>③＝④>①解析：選Av(A)∶v(B2)∶v(C)∶v(D)＝1∶3∶2∶2，轉(zhuǎn)化成B2的濃度變化來表示的反應(yīng)速率為①v(A)＝0.15mol·L－1·s－1，則v(B2)＝0.45mol·L－1·s－1；②v(B2)＝0.6mol·L－1·min－1＝0.01mol·L－1·s－1；③v(C)＝0.4mol·L－1·s－1，則v(B2)＝0.60mol·L－1·s－1；④v(D)＝0.45mol·L－1·s－1，則v(B2)＝0.675mol·L－1·s－1，故反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)棰?gt;③>①>②。3.運(yùn)用有效碰撞理論解釋外界因素對反應(yīng)速率的影響影響外因單位體積內(nèi)有效碰撞幾率化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)增大反應(yīng)物濃度增加增加不變增加加快增大壓強(qiáng)增加增加不變增加加快升高溫度不變增加增大增加加快催化劑不變增加增大增加加快[注意](1)活化分子間的碰撞不一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，活化分子需要在合適的取向上碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(2)改變活化分子百分?jǐn)?shù)的外界因素只有溫度和催化劑，改變濃度和壓強(qiáng)只改變分子總數(shù)。(3)使用催化劑能同等程度地降低正、逆反應(yīng)的活化能，使正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率同等程度地加快?！镜淅?】下列說法正確的是()A．一定條件下，增大反應(yīng)物的量會加快化學(xué)反應(yīng)速率B．增大壓強(qiáng)，肯定會加快化學(xué)反應(yīng)速率C．升高溫度，無論吸熱還是放熱反應(yīng)，v正、v逆均增大D．催化劑不影響反應(yīng)的活化能，但能增大單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)，加快反應(yīng)速率解析：選C一定條件下，增大固體反應(yīng)物的量不會加快化學(xué)反應(yīng)速率，A錯誤；若反應(yīng)體系中無氣體參與，增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率不變，B錯誤；升高溫度，v正、v逆均增大，與反應(yīng)吸熱還是放熱無關(guān)，C正確；催化劑能降低反應(yīng)的活化能，能增大單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)，加快反應(yīng)速率，D錯誤。4.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志——正逆相等，變量不變(1)直接標(biāo)志——“正逆相等”①v正＝v逆有兩層含義：對于同一物質(zhì)，該物質(zhì)的生成速率等于其消耗速率；對于不同的物質(zhì)，速率之比等于化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率。(2)間接標(biāo)志——“變量不變”①確定反應(yīng)中的“變量”，即隨反應(yīng)的進(jìn)行而變化的量，當(dāng)變量不再變化時，表明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。而當(dāng)“不變量”不變時，不能判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)。②常見的變量有：氣體的顏色；對于氣體體積有變化的反應(yīng)來說，恒壓反應(yīng)時的體積、恒容反應(yīng)時的壓強(qiáng)；對于反應(yīng)體系中全部為氣體，且氣體物質(zhì)的量有變化的反應(yīng)來說，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量；對于反應(yīng)體系中不全部為氣體的反應(yīng)來說，恒容時混合氣體的密度等。應(yīng)當(dāng)注意，在利用eq\x\to(M)、ρ、n(總)、p(總)判斷時要注意反應(yīng)特點(diǎn)和容器的體積變化問題?！镜淅?】(1)在一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征是_______________，下列關(guān)系中能說明反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母序號)。A．3v正(N2)＝v正(H2) B．v正(N2)＝v逆(NH3)C．2v正(H2)＝3v逆(NH3) D．v正(N2)＝3v逆(H2)(2)在一定溫度下的恒容密閉容器中，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，一些宏觀物理量恒定不變：a．各物質(zhì)的濃度不變，b．平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變，c．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，d．容器內(nèi)氣體密度不變，e．容器內(nèi)氣體顏色不變。①能說明反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有_______；②能說明反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有_______；③能說明反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有________。(3)已知N2O4(g)2NO2(g)ΔH＞0，現(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母序號)。ABCD[解析](2)由于在恒容條件下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)①②③在反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，因此不能用氣體的密度變化來判斷反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)。反應(yīng)②是一個氣體體積不變的反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)保持不變，也不能用壓強(qiáng)的變化來判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)。①中無有色氣體，因此不能用氣體的顏色變化來判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)。(3)B項(xiàng)，對于一個特定反應(yīng)，ΔH固定不變，不能作為判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)；C項(xiàng)，在t1時刻，2v正(N2O4)＝v逆(NO2)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。[答案](1)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等C(2)①abc②abe③abce(3)B5．化學(xué)平衡的相關(guān)計算公式(1)v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q(未達(dá)到平衡時，用于確定化學(xué)方程式中未知的化學(xué)計量數(shù))。(2)K＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)＝eq\f(px/Vp·qx/Vq,[a－mx/V]m·[b－nx/V]n)若用任意狀態(tài)的生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值稱為濃度商，用Q表示。則其與K比較，當(dāng)Q>K，v正<v逆；Q<K，v正>v逆。(3)c(A)平＝eq\f(nA平,V)＝eq\f(a－mx,V)。(4)α(A)＝eq\f(nA消耗,nA起始)×100%＝eq\f(mx,a)×100%。(5)φ(A)＝eq\f(nA平,n總)×100%。(6)平衡時與起始時的壓強(qiáng)比eq\f(p平,p始)＝eq\f(n平,n始)＝eq\f(a＋b＋p＋q－m－nx,a＋b)(同T、V時)，混合氣體的密度比eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(\x\to(M)1,\x\to(M)2)(同T、p時)，eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(V2,V1)(同質(zhì)量的氣體時)等。(7)混合氣體的密度eq\x\to(ρ)(混)＝eq\f(m,V)＝eq\f(a·MA＋b·MB,V)(g·L－1)(T、V不變時，eq\x\to(ρ)不變)。(8)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量eq\x\to(M)＝eq\f(m,n)＝eq\f(a·MA＋b·MB,a＋b＋p＋q－m－nx)(g·mol－1)。【典例5】已知可逆反應(yīng)：M(g)＋N(g)P(g)