化学反应速率化学平衡

1、 化学反应速率和化学平衡重要知识点化学反应速率和化学平衡重要知识点 1.化学反应速率的相关知识及计算化学反应速率的相关知识及计算 2.平衡的标志问题平衡的标志问题 3.等效平衡问题等效平衡问题 4.化学平衡在不同条件下的比较问题化学平衡在不同条件下的比较问题 5.化学平衡移动问题化学平衡移动问题 6. 化学平衡的图像问题化学平衡的图像问题 7.化学平衡的计算问题化学平衡的计算问题 1.1.化学反应速率的相关知识化学反应速率的相关知识 化学反应速率化学反应速率( (v):): 1 1、是用来衡量化学反应行快慢程度的，通常用单位时、是用来衡量化学反应行快慢程度的，通常用单位时 间内反应物浓度的减少

2、或生成物浓度的增加来表示。间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 2 2、表示方法：、表示方法：v(A)=(A)=c c(A)/(A)/t t ( (练习练习) ) 3 3、单位：、单位：mol/(Lmol/(Ls)s)或或mol/(Lmol/(Lmin)min)或或mol/(Lmol/(Lh)h) 4 4、用不同物质表示的速率之比等于计量数之比。、用不同物质表示的速率之比等于计量数之比。 5 5、影响因素：、影响因素： 温度温度: : 压强压强: : 浓度浓度: : 催化剂催化剂: : 升高升高温度温度, , v增大增大; ;反之则相反。反之则相反。 ( (对气体对气体) )增加压强

3、增加压强, , v增大增大.反之则相反。反之则相反。 增大增大气体或溶液浓度气体或溶液浓度, ,v增大增大,反之则相反。反之则相反。 ( (固体或纯液体除外固体或纯液体除外) ) 加催化剂加催化剂, ,v增大增大。 1 1、已知反应、已知反应A+3B 2C+DA+3B 2C+D在一分钟内在一分钟内A A的物质的量浓度的物质的量浓度 由由2mol/L2mol/L降为降为1mol/L1mol/L，试分别求此一分钟内，试分别求此一分钟内A A和和C C的反的反 应速率。应速率。 解解: v(A)=(A)=c c(A)/(A)/t t =(2-1)mol/L =(2-1)mol/L1min=1mol/

4、(L1min=1mol/(Lmin)min) v(A):(A):v(C)=1:2(C)=1:2 v(C)= (C)= 2mol/(L2mol/(Lmin)min) 2 2、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使 氢气生成速率加大的是（氢气生成速率加大的是（ ）。）。 A A、对该反应体系加热、对该反应体系加热 B B、不用稀硫酸，改用、不用稀硫酸，改用98%98%浓硫酸浓硫酸 C C、滴加少量、滴加少量CuSOCuSO4 4 D D、不用铁片，改用铁粉、不用铁片，改用铁粉 B B 化学平衡状态的判断化学平衡状态的判断( (化学平衡的标志化学平

5、衡的标志) )： 以以mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(gmA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) )为例为例 速率关系：速率关系：V V正 正 V V逆 逆 各物质的百分含量保持不变：各物质的百分含量保持不变： 混合气体的总压强、总物质的量不随时间的改变而改变混合气体的总压强、总物质的量不随时间的改变而改变 各物质的浓度不随时间的改变而改变各物质的浓度不随时间的改变而改变 混合气平均相对分子质量不随时间的改变而改变混合气平均相对分子质量不随时间的改变而改变 混合气体的密度不随时间的改变而改变混合气体的密度不随时间的改变而改变 反应体系内有色物质的颜色不随时间的改变而改变反应体系

6、内有色物质的颜色不随时间的改变而改变 直接因素直接因素： 间接因素间接因素： 2 2、化学平衡的标志、化学平衡的标志( (特征特征) ) 例、可逆反应例、可逆反应2NO2NO2 2 2NO 2NOOO2 2在恒定容积密闭容器中反在恒定容积密闭容器中反 应，达到平衡状态的标志是：应，达到平衡状态的标志是： A A单位时间内生成单位时间内生成nmolOnmolO2 2的同时生成的同时生成2nmolNO2nmolNO2 2。 B B 反应容器内，物质的分子总数不随时间的变化而变化反应容器内，物质的分子总数不随时间的变化而变化 C C用用NONO2 2、NONO、OO2 2的物质的量浓度变化表示的反应

7、速率的比为的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为 2 2：2 2：1 1。 D D混合气体的颜色不再改变的状态。混合气体的颜色不再改变的状态。 E E混合气体的密度不再改变的状态。混合气体的密度不再改变的状态。 F F混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态。混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态。 2.2.化学平衡的标志化学平衡的标志 1、等效平衡、等效平衡 一定条件下一定条件下( (恒温、恒容或恒温、恒压恒温、恒容或恒温、恒压) )，对同一可逆反应，只是起，对同一可逆反应，只是起 始时加入的物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，任何相同组始时加入的物质的物质的量不同，而达到化学平衡时，任

8、何相同组 分的体积分数分的体积分数( (或物质的量分数或物质的量分数) )均相同，这样的平衡互称为等效平均相同，这样的平衡互称为等效平 衡。等效平衡的建立与途径无关，与外界条件和物质用量有关。衡。等效平衡的建立与途径无关，与外界条件和物质用量有关。 （1 1）什么是等效平衡：）什么是等效平衡： （3 3）判断等效平衡的方法：注意外界条件）判断等效平衡的方法：注意外界条件 使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然 后观察有关物质的数量是否相当。后观察有关物质的数量是否相当。 （2 2） 分类：分类：“等同等同”平衡平衡和和“

9、等效等效”平衡平衡. .二者关系是等效平衡包二者关系是等效平衡包 含等同平衡含等同平衡, ,等同平衡一定是等效平衡等同平衡一定是等效平衡, ,等效平衡不一定是等同平衡等效平衡不一定是等同平衡. . 3 3、等效平衡问题、等效平衡问题 1.恒温、恒容下的等效平衡问题 对于气态物质反应前后分子数变化的可逆反应对于气态物质反应前后分子数变化的可逆反应 恒温、恒容下对于对于气态物质反应气态物质反应 前后分子数变化的可逆反应前后分子数变化的可逆反应等效平等效平 衡的判断方法是衡的判断方法是: 使用极限转化的方法将各种情况使用极限转化的方法将各种情况 变换成同一反应物或生成物，然后变换成同一反应物或生成物

10、，然后 观察有关物质的物质的量是否对应观察有关物质的物质的量是否对应 相等。相等。 对于气态物质反应前后分子数不变的可逆反应对于气态物质反应前后分子数不变的可逆反应 判断方法： 使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生 成物，然后观察有关物质的物质的量比是否相等。成物，然后观察有关物质的物质的量比是否相等。 如：对于如：对于H H2 2+I+I2 2（g g） 2HI2HI，在恒温、恒容下，按下列不，在恒温、恒容下，按下列不 同量反应等效的有同量反应等效的有 。 H2I2HI 起始物质的量起始物质的量140 起始物质的量起始物质的量01.

11、51 起始物质的量起始物质的量112 起始物质的量起始物质的量0.10.11.8 起始物质的量起始物质的量00a 2.恒温、恒压下的等效平衡问题 判断方法:与可逆反应气态物质的化与可逆反应气态物质的化 学计量数无关学计量数无关,使用极限转化的方法使用极限转化的方法 将各种情况变换成同一反应物或生将各种情况变换成同一反应物或生 成物，然后观察有关物质的物质的成物，然后观察有关物质的物质的 量比是否相等。量比是否相等。 等效平衡小结等效平衡小结 条件条件等效条件等效条件结果结果 恒温恒容恒温恒容 (n(g)0) 投料换算成相同物投料换算成相同物 质表示时质表示时量相同量相同 两次平衡时各组分百分量

12、、两次平衡时各组分百分量、n、c 均相同均相同 恒温恒容恒温恒容 (n(g)=0) 投料换算成相同物投料换算成相同物 质表示时质表示时等比例等比例 两次平衡时各组分百分量相同，两次平衡时各组分百分量相同， n、c同比例变化同比例变化 恒温恒压恒温恒压 投料换算成相同物投料换算成相同物 质表示时质表示时等比例等比例 两次平衡时各组分百分量、两次平衡时各组分百分量、c相相 同，同，n同比例变化同比例变化 等效平衡问题等效平衡问题 1（05江苏）一定温度下，在恒容密闭容器中发生江苏）一定温度下，在恒容密闭容器中发生 如下反应：如下反应：2A(g) + B(g) 3C(g)，若反应开始时充，若反应开始

13、时充 入入2 mol A和和2 mol B，达平衡后，达平衡后A的体积分数为的体积分数为a %。 其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质， 平衡后平衡后A的体积分数大于的体积分数大于a %的是的是 A2 mol C B2 mol A、1 mol B和和1 mol He（不参加反应）（不参加反应） C1 mol B和和1 mol C D2 mol A、3 mol B和和3 mol C AB 2.在一个固定体积的密闭容器中，加入在一个固定体积的密闭容器中，加入2molA和和 1molB，发生反应：，发生反应： 2A(气气) + B(气气) 3C(

14、气气) + D(气气) 达到平衡时，达到平衡时，C的浓度为的浓度为Wmol/L，若维持容器体积，若维持容器体积 和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到和温度不变，按下列四种配比作为起始物质，达到 平衡后，平衡后，C的浓度仍为的浓度仍为Wmol/L的是（的是（ D ） A. 4molA+2molB B. 2molA+1molB+3molC+1molD C. 3molC+1molD+1molB D. 3molC+1molD 4.化学平衡在不同条件下的比较问题化学平衡在不同条件下的比较问题 同一可逆反应在不同条件下同一可逆反应在不同条件下,达到平衡时的比较达到平衡时的比较, 其方法常常要用到等

15、效思维其方法常常要用到等效思维,等效假设等效假设.也就是建立一也就是建立一 个可比的虚拟等效个可比的虚拟等效,然后去比较两平衡的关系然后去比较两平衡的关系. 1.有体积相同的容器甲和乙有体积相同的容器甲和乙,在甲充入在甲充入1mol O2、2mol SO2,在乙充入在乙充入2mol SO3。密封后都加热至相同温度，。密封后都加热至相同温度， 达平衡后，下列说法正确的是（达平衡后，下列说法正确的是（ ）。）。 A甲中有甲中有2mol SO3，乙中有，乙中有2mol SO2和和1mol O2 B甲中甲中SO2转化率与乙中转化率与乙中SO3转化率一定相等转化率一定相等 C甲、乙中平衡混合气的质量分数

16、相同甲、乙中平衡混合气的质量分数相同 D甲、乙两容器内气体压强相等甲、乙两容器内气体压强相等 3.有两只密闭容器有两只密闭容器A和和B，A能保持恒压，能保持恒压，B能保持恒容。能保持恒容。 起始时向容积相等的起始时向容积相等的A、B中分别通入体积比为中分别通入体积比为2 1的的 等量的等量的SO2和和O2，使之发生反应：，使之发生反应： 2SO2+O2 2SO3，并达到平衡。则（填，并达到平衡。则（填、=、；左、；左、 右；增大、减小、不变）。右；增大、减小、不变）。 达到平衡所需要的时间：达到平衡所需要的时间：t(A) t(B)，SO2的的 转化率：转化率：a(A) a (B) 起始时两容器

17、中的反应速率：起始时两容器中的反应速率：v(A) v(B)，反，反 应过程中的反应速率：应过程中的反应速率：v(A) v(B)。 达到平衡时，在两容器中分别通入等量的达到平衡时，在两容器中分别通入等量的AV 气。气。A中的化学平衡向中的化学平衡向 反应方向移动，反应方向移动，B中的化学中的化学 反应速率反应速率 。 达到平衡后，向两容器中分别通入等量的原反达到平衡后，向两容器中分别通入等量的原反 应气体，再次达到平衡时，应气体，再次达到平衡时，A容器中容器中SO2的百分含的百分含 量量 ，B容器中容器中SO2的百分含量的百分含量 。 4.化学平衡移动问题化学平衡移动问题 化学反应的特点化学反应

18、的特点: 1.可逆反应可逆反应 2.反应物、生成物的状态反应物、生成物的状态 3.气态物质的计量数气态物质的计量数 4.反应热反应热 外界条件改变外界条件改变 浓度、压强、温度浓度、压强、温度 等等 物理量改变：物理量改变： 1.速率速率 2.浓度浓度 3.百分含量百分含量 4.转化率转化率 5.压强压强 6.相对平均分子质量等相对平均分子质量等 结论结论: 1、外界条件对化学平衡的影响是、外界条件对化学平衡的影响是通过改变正反应速率和逆反应速率相对大小通过改变正反应速率和逆反应速率相对大小来来 实现的。实现的。 2、化学平衡移动的方向取决于、化学平衡移动的方向取决于v正、正、 v逆的相对大小

19、。逆的相对大小。 (1) v正正v逆逆 化学平衡向化学平衡向正正反应方向移动。反应方向移动。 (2) v正正= v逆逆 化学平衡化学平衡不不移动。移动。 (3) v正正v逆逆 化学平衡向化学平衡向逆逆反应方向移动。反应方向移动。 3、化学平衡不移动并不说明、化学平衡不移动并不说明v正、正、 v逆逆 大小没有改变大小没有改变 1在10和4105Pa的条件下，当反应 aA(g) dD(g) + eE(g)建立平衡后，维持温度不变，逐步增 大体系的压强，在不同压强下该反应建立平衡后，物质D的浓 度见下表(在增大压强的过程中无其它副反应发生)： (1)压强从4105 Pa增加到6105 Pa时平衡应向

20、 反应方 向移动(填“正”或 “逆”)，理由 是 。并且a d+e(填). (2)压强从1106 Pa 增加到2106 Pa时，平衡向 反应 方向移动(填“正”或 “逆”)理由 是 。并且a d(填). 压强(Pa) 4105 610511062106 D的浓度 (mol/L) 0.085 0.1260.2000.440 2在下列平衡体系中，保持温度一定时，改变某在下列平衡体系中，保持温度一定时，改变某 物质的浓度，混合气体的颜色会改变；改变压强时，物质的浓度，混合气体的颜色会改变；改变压强时， 颜色也会改变，但平衡并不移动，这个反应是颜色也会改变，但平衡并不移动，这个反应是 A2NOO2 2

21、NO2 BN2O4 2NO2 CBr2(g)H2 2HBr D6NO4NH3 5N23H2O 3（04广东）在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反广东）在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反 应：应：2NO2(g) N2O4(g)，达平衡是，再向容器内通入一定，达平衡是，再向容器内通入一定 量的量的NO2(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，重新达到平衡后，与第一次平衡时相比，NO2 的体积分数的体积分数 A、不变、不变 B、增大、增大 C、减小、减小 D、无法判断、无法判断 若改成恒压若改成恒压,又是那个答案又是那个答案 . C C C 4.某温度下，反应某温度下，反应H2(g)I I

22、2(g) 2HI I(g)在密闭容器中达到平在密闭容器中达到平 衡，缩小容器体积，增大压强，则（）衡，缩小容器体积，增大压强，则（） A正反应速率增大正反应速率增大B平衡正向移动平衡正向移动 C容器内气体颜色加深容器内气体颜色加深 D容器内容器内H2的质量分数增大的质量分数增大 5.在在CH3COOH H CH3COO 的电离平衡中，要使电离 的电离平衡中，要使电离 平衡向右移动，应采取的措施是（）平衡向右移动，应采取的措施是（） A加加H2SO4B加盐酸加盐酸 C加水加水D加加NaOH AC CD 5.5.电离平衡电离平衡- -化学平衡图象题总汇化学平衡图象题总汇 一、图象题的一般解题思路一

23、、图象题的一般解题思路 这类题目是讨论自变量这类题目是讨论自变量x x（如时间、温度、压强（如时间、温度、压强 等）与函数值等）与函数值y y（如物质的量、浓度、质量分数、转（如物质的量、浓度、质量分数、转 化率）之间的定量或定性关系，因此，要运用数学方化率）之间的定量或定性关系，因此，要运用数学方 法解决此类题目。法解决此类题目。 1 1. .分析纵横坐标及曲线表示的意义。分析纵横坐标及曲线表示的意义。 2 2. .分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。 3 3. .分析特殊点（起点、拐点、终点）及其含义。分析特殊点（起点、拐点、终点）及其含义。 4 4.

24、.有两个以上变量时，分别讨论两个变量的关系，此时有两个以上变量时，分别讨论两个变量的关系，此时 确定其他量为恒量。确定其他量为恒量。 图象题的类型（1 1） 1物质的量(或浓度)-时间图象 例例1.1.某温度下，在体积为某温度下，在体积为5 5的的 容器中，容器中，, , ,三种物质物质三种物质物质 的量随着时间变化的关系如图的量随着时间变化的关系如图1 1 所示，则该反应的化学方程式为所示，则该反应的化学方程式为 _， 2s2s内用的浓度变化和用的浓内用的浓度变化和用的浓 度变化表示的平均反应速率分别为度变化表示的平均反应速率分别为 _、_。 图图1 A1 A、B B、C C三种三种 物质的

25、物质的量随物质的物质的量随 时间变化的关系图时间变化的关系图 2 2 3 3 0.08mol/(0.08mol/(s)s)0.12mol/(0.12mol/(s)s) 图象题的类型（2 2） 2.速率时间图象 例例2.2.把除去氧化膜的镁条投入把除去氧化膜的镁条投入 到盛有少量稀盐酸的试管中，到盛有少量稀盐酸的试管中， 发现氢气发生的速率变化情况发现氢气发生的速率变化情况 如图如图2 2所示，其中所示，其中t t1 1t t2 2速率变速率变 化的主要原因是化的主要原因是_； t t1 1t t2 2速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是 _。 答案反应是放热反应，温度升高使化学反应速率提反

26、应是放热反应，温度升高使化学反应速率提 高；盐酸物质的量浓度变小使化学反应速率降低高；盐酸物质的量浓度变小使化学反应速率降低。 图图2 2 氢气发生速氢气发生速 率变化曲线率变化曲线 例例3.3.某温度下，在密闭容器里某温度下，在密闭容器里SOSO2 2、O O2 2、SOSO3 3三种气态物质建三种气态物质建 立化学平衡后，改变条件，对反应立化学平衡后，改变条件，对反应2SO2SO2 2 + O + O2 2 2SO2SO3 3 （正反应放热）的正、逆反应速率的影响如图（正反应放热）的正、逆反应速率的影响如图3 3所示。所示。 加催化剂对速率 影响的图象是( ) 升温对速率影响 的图象是(

27、) 增大反应容器体积 对速率影响的图象是 ( ) 增大O O2 2的浓度对速 率影响的图象是（ ） D D C C A A B B 图象题的类型（3 3） 3.速率压强(或温度)图象 例4.符合图象4的反应为( )。 、N2 2O3 3(g) NO2 2(g) NO(g) 、3NO2 2(g) H2 2O (l) 2HNO3 3(l)NO(g) 、4NO2 2(g) 5O2 2 (g) 4NO(g) 6H2 2O(g) 、CO2 2(g)C(s) 2CO(g) 图图4 4 曲线图曲线图 D D v正正 v逆逆 图象题的类型（4 4） 4转化率(或质量分数等)-压强、温度图象 例例5.5.有一化

28、学平衡有一化学平衡mA(g)+nB (g) pC(g)+qD(gmA(g)+nB (g) pC(g)+qD(g) )，如图，如图 5 5所示是所示是A A的转化率同压强、温度的关系，分析图的转化率同压强、温度的关系，分析图5 5可以可以 得出的正确结论是（）。得出的正确结论是（）。 . .正反应吸热，正反应吸热，+ +q+q . .正反应吸热，正反应吸热，+ + + . .正反应放热，正反应放热，+ + + . .正反应放热，正反应放热，+ + + 图图5 5 曲线图曲线图 A A 分析分析 解决这类图象题目，采用解决这类图象题目，采用 “定一论二定一论二”，即把自变量（温，即把自变量（温 度

29、、度、 压强）之一定为恒量，讨论另外压强）之一定为恒量，讨论另外 两个变量的关系。两个变量的关系。 例例6. mA(s)+nB(g) qC(g6. mA(s)+nB(g) qC(g) )正反应为吸热反应）的可正反应为吸热反应）的可 逆反应中，在恒温条件下，逆反应中，在恒温条件下，B B的体积分数（）与的体积分数（）与 压强（压强（p p）的关系如图）的关系如图6 6所示，有关叙述正确的是所示，有关叙述正确的是 （ ）。）。 点点, ,v v正正v v逆逆; ;点点, ,v v正正v v逆逆 点比点反应速率快点比点反应速率快 分析分析 、点则未达平衡状态，、点则未达平衡状态， 反应要向反应要向“

30、趋向于平衡状态方向趋向于平衡状态方向” 进行，以此判断某点进行，以此判断某点正 正、 、逆 逆的 的 大小关系。比较、两点的速率大小关系。比较、两点的速率 快慢则依据压强的高低（或温度的高低）。快慢则依据压强的高低（或温度的高低）。 图图6 6 曲线图曲线图 A A、C C 例例7.7.图图7 7表示表示mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)+mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)+Q Q ，在不同温，在不同温 度下经过一定时间混合体系中度下经过一定时间混合体系中C C的质量分数与温度的关的质量分数与温度的关 系；图系；图8 8表示在一定条件下达到平衡（表示在一定条件下达到平衡

31、（v v正正= =v v逆逆）后时刻）后时刻 改变影响平衡的另一个条件重新建立新平衡的反应过程，改变影响平衡的另一个条件重新建立新平衡的反应过程， 判断该反应是（）。判断该反应是（）。 .m+np+q Q Q0 . m+np+q Q Q0 . m+np+q Q Q0 . m+np+q Q Q0 分析分析 图图7 7中，生成物的质量分数受同种外界条件的影响呈现两中，生成物的质量分数受同种外界条件的影响呈现两 种变化趋势，则这两种趋势一定是平衡前、后的两种情况，故最种变化趋势，则这两种趋势一定是平衡前、后的两种情况，故最 高点时刚好建立平衡，其后，才为外界条件对平衡的影响。高点时刚好建立平衡，其后

32、，才为外界条件对平衡的影响。 图图7 7图图8 8 C C v v正正 v v正正 v v逆逆 v v逆逆 图象题的类型（5 5） 5质量分数时间图象 例例8.8.对于可逆反应对于可逆反应mA(g)+nB(s) pC(g)+qD(gmA(g)+nB(s) pC(g)+qD(g) ) 反应过程反应过程 中，其他条件不变时，产物的质量分数与温度或中，其他条件不变时，产物的质量分数与温度或 压强压强p p的关系如图的关系如图9 9所示，请判断下列说法正确的是所示，请判断下列说法正确的是( )( ) 降温，化学平衡向正反应方向移动降温，化学平衡向正反应方向移动 使用催化使用催化 剂可使剂可使D%D%有所增加有所增加 化学方程