新课标2020高三化学高考二轮复习：专题四《化学反应速率与化学平衡的综合探究》

【专题四】化学反应速率与化学平衡的综合探究【考情分析】化学反应速率理论主要是解决快出产品的问题，化学平衡理论主要是解决多出产品的问题，这二个问题无论对理论研究还是化工生产都具有重大意义，因此化学反应速率和化学平衡知识一直是高考中考核的热点内容，同时新课程中由于引入了平衡常数和化学反应方向的判断，因此在新高考中涉及有关平衡常数的计算和应用性问题可能性较大，同时平衡问题在试卷中的权重也会加大。SHH0，S0任何温度下反应都能自发进行H0，S0高温下反应能自发进行H0，S0低温下反应能自发进行H0，S0任何温度下反应都不能自发进行【知识交汇】1 化学反应方向的判断用焓判据或熵判据判断化学反应的方向均有局限性，因此宜用综合判据G判断化学反应的方向，G=H-TS，若G小于0，则该条件下的反应为自发反应，若G大于0，则该条件下的反应为非自发反应，其逆反应能自发进行，其结果可用右图表示。2 对于反应a A(g)b B(s)c C(g)，条件的变化(其它条 件不发生变化)引起的化学反应速率变化见下表。条件的改变化学反应速率的变化理论解释增大A的浓度增大增大单位体积内活化分子数，单位时间内有效碰撞次数增加升高温度增大增大反应物分子中活化分子百分数，使有效碰撞次数增加，同时，温度升高，分子运动加快，单位时间内碰撞次数增加恒容条件下，增加A增大相当于增大A的浓度，解释同(1)恒容条件下，充入与反应无关的He，总压强增大不变反应物浓度没有发生变化恒压条件下，充入与反应无关的He，总压强不变减小相当于增大容器的体积，反应物的浓度减小使用适当的催化剂增大降低反应活化能，使更多反应物分子成为活化分子，成千成万倍地增加了有效碰撞次数把B(s)粉碎成粉末增大接触面积增大3化学平衡移动和转化率的关系 反应实例条件变化与平衡移动方向达新平衡后转化率变化2SO2 +O22SO3(g)H0增大O2浓度，平衡正移SO2 的转化率增大，O2的转化率减小增大SO3浓度，平衡逆移从逆反应角度看，SO3的转化率减小升高温度，平衡逆移SO2 、O2的转化率都减小增大压强，平衡正移SO2 、O2的转化率都增大2NO2 N2O4(g)体积不变时，充入NO2气体，平衡正移NO2的转化率增大体积不变时，充入N2O4气体，平衡逆移NO2的转化率增大2HI H2+I2(g)增大H2的浓度，平衡逆移H2的转化率减小，I2的转化率增大增大HI的浓度，平衡正移HI的转化率不变增大压强，平衡不移动转化率不变4 等效平衡与等同平衡的异同在分析等效平衡与等同平衡时宜抓住3个变量，即体积分数、物质的量和物质的量浓度，若是“等同平衡”三者皆相同，若是“等效平衡”则体积分数一定相同，物质的量、物质的量浓度可能会同比例发生变化。其规律总结如下：条 件等效条件结 果恒温恒容反应前后气体分子数不相等A(g)B(g)C(g)(n(g)0)投料换算成相同物质表示时量相同回归定值两次平衡时各组分百分含量、n、c均相同完全相同等同平衡恒温恒容反应前后气体分子数相等A(g)B(g)2C(g)(n(g)0)投料换算成相同物质表示时等比例回归定比两次平衡时各组分百分含量相同，n、c同比例变化等效平衡恒温恒压所有有气体参加的可逆反应投料换算成相同物质表示时等比例回归定比两次平衡时各组分百分含量相同、c相同，n同比例变化等效平衡5 化学平衡常数不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中的水的浓度写进平衡常数表达式。例如：CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) K = c(CO2)Cr2O72- (aq) + H2O(l) 2CrO42- (aq) + 2H+(aq) K = c(CrO42-)2c(H+)/c(Cr2O72-)但非水溶液中反应，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。例如：C2H5OH + CH3COOH CH3COOC2H5 + H2O K = 同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦不同。例如：N2O4(g) 2NO2(g) K(373) = = 0.361/2N2O4(g) 2NO2(g) K = = = 0.602NO2(g) N2O4(g) K = = 2.86