【三年高考两年模拟】高考化学 第10讲 化学化学反应速率 化学平衡

df第10讲化学反应速率化学平衡知识梳理基础练习能力提升（一）化学反应速率1、定量表示:2、平均速率4、速率大小的比较：比较反应的快慢时，要化成同一物质、相同单位后才能比较υ(B)=，单位：mol·L-1·s-1，mol/(L·s)等。Δc(B)Δt3、比例关系：v(A)v(B)v(C)mnp==一、化学反应速率返回例：某温度时,把1molN2O4气体通入体积为10L的真空密闭容器中,立即出现棕色,反应进行4s时NO2的浓度为0.04mol/L,再经过一定时间后,反应达平衡,这时容器内压强为开始时的1.8倍,则(1)前4s以N2O4浓度变化表示的平均反应速率为

(2)在4s时容器内的压强为开始时的

倍(3)在平衡时容器内含NO2

mol

0.005mol/L·s1.2

1.6题型一、速率计算例：反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)取amolA和bmolB置于VL容器内。1min后，测得容器内A的浓度为xmol/L。这时B的浓度为______________mol/L,C的浓度为_____________mol/L。这段时间内反应的平均速率若以物质变化来表示，应为_______________bx/a(a/v-x)c/a(a/v-x)mol/(L·min)返回题型二、速率大小比较比较反应的快慢时，要化成同一物质、相同单位后才能比较例：若某合成氨反应在不同时间测得的反应速率记录如下：①v(N2)=0.1mol/(L•min)②v(H2)=0.2mol/(L•min)③v(NH3)=0.4mol/(L•min)④v(NH3)=0.01mol/(L•s)试问：哪一记录表示的反应速率最快？④返回思考：（1）从化学键的角度分析化学反应。（2）化学反应发生的前提条件是什么？（3）活化分子：在相同的温度下，分子的能量并不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均能量，属于活化分子。这些分子的碰撞才有可能发生反应。（4）有效碰撞：只有相互碰撞的分子具有足够高的能量，且具有合适的取向时，才能使旧键断裂，发生化学反应，这种碰撞叫做有效碰撞。（二）影响化学反应速率的因素：内因：参加反应的物质的性质，是决定化学反应速率的主要因素。外因：浓度、温度、压强、催化剂等外界条件也会影响化学反应速率。1、浓度：当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大反应速率，反之亦然

.注意：固体或纯液体浓度被视为常数，他们的量的变化不会引起反应速率的变化。但固体与其他物质反应时接触面积的改变也会引起反应速率的变化。如何从活化分子、有效碰撞的角度解释？

增大反应物的浓度，则增加了单位体积内的活化分子数，那么单位时间内的有效碰撞次数也相应增多，化学反应速率就增大。2、压强：对于气体反应来说，在其它条件不变时，增大压强，增大化学反应速率，反之，则反之。如何从活化分子、有效碰撞的角度解释？

对气体来说，气体的体积与其所受的压强成反比，增大压强则增大了反应物的浓度，则增加了单位体积内的活化分子数，那么单位时间内的有效碰撞次数也相应增多，化学反应速率就增大。3、温度：在其它条件不变时，温度升高，化学反应速率加快；反之，则反之。经过实验测得，温度每升高100C，反应速率通常增大到原来的2-4倍。

如何从活化分子、有效碰撞的角度解释？

在浓度一定时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增加了反应物分子中活化分子百分数，使有效碰撞次数增多，因而使化学反应速率增大。4、催化剂：催化剂可以加快化学反应速率。

催化剂中毒：有一些物质，即使是很少量的，当混入催化剂时，就会急剧降低甚至破坏催化能力，这种作用叫催化剂中毒。为了防止催化剂中毒，常要对原料进行净化。

在其它条件一定时，使用催化剂，能够降低反应所需的能量，这样就会使更多的分子成为活化分子，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增加了反应物分子中活化分子百分数，使有效碰撞次数增多，因而使化学反应速率增大。

如何从活化分子、有效碰撞的角度解释？

其它：光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒的大小、扩散速度、溶剂等。思考：如何理解影响外界条件改变对可逆反应中正逆反应速率的影响？返回例：在恒温恒容条件下，能使

A(g)+B(g)C(g)+D(g)

正反应速率增大的是（）

A.减小C或D的浓度

B.增大D的浓度

C.减小B的浓度

D.增大A或B的浓度D例：把锌粒投入到装有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率可由下图表示，在下列因素中：①盐酸的浓度；②锌粒的表面积；③溶液的温度；④Cl-的浓度。影响反应速率的因素是（）速率时间①②③例：硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：

Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O,

下列各组实验中最先出现浑浊的是

实验反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/（mol·L-1）V/mLc/（mol·L-1）V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210D返回总结：系统知识，提高认识：概念①计算速率：②速率大小比较：①公式：②速率比等于方程式系数比②单位相同具有可比性①同种物质具有可比性题型影响因素内因（根本原因）外因催化剂温度浓度压强碰撞理论有效碰撞活化分子数目:合适取向（单位体积内）化学反应速率n(活）=n(总)×a％返回二、化学平衡

可逆反应是两个同时发生的、具有相反方向的、不同反应的组合体。大多数反应都具有一定的可逆性。中学只强调弱电解质的电离、盐水解、酯化、合成氨、SO2氧化、NO2（N2O4）平衡体系、HI及特别指出的可逆反应存在。（一）可逆反应(二)可逆反应的特点：

1.反应物的转化率<100%。

2.体系中反应物和生成物共存。

3.反应在同一条件、同时向正、逆两个方向进行，所以同时存在υ(正)和υ(逆)。例．密闭容器中进行如下可逆反应：X2(g)+3Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2mol/L、0.6mol/L、0.4mol/L，当平衡时，下列数据肯定不对的是（）

A.X2为0.4mol/L，Y2为1.2mol/LB.Y2为1.0mol/LC.X2为0.3mol/L，Z为0.2mol/LD.Z为1.0mol/LAD返回(三)化学平衡状态及其标志特征归纳：“逆、等、动、定”本质：υ(正)=

υ(逆)≠0对象：可逆反应前提：一定条件（封闭体系）表现：反应混合物中各组分的浓度保持不变，可逆反应进行的最大限度。★判断平衡状态的方法和依据例举反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)判断结果混合物体系中各成分的含量物质的量或各物质的物质的量分数一定各物质的质量或各物质的质量分数一定各气体的体积或体积分数一定总体积、总压强、总物质的量一定正、逆反应速率的关系单位时间内消耗mmolA，同时生成了mmolA单位时间内消耗mmolA，同时消耗了pmolCυ(A):υ(B):υ(C):υ(D)＝m:n:p:q单位时间内生成了nmolB，同时消耗了qmolD平衡平衡平衡不一定平衡平衡不一定不一定压强m＋n≠p＋q，总压一定（其他条件一定）m＋n＝p＋q，总压一定（其他条件一定）混合气体的平均相对分子质量(M)若m＋n≠p＋q，M一定时，若m＋n＝p＋q，M一定时，温度任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定体系密度密度一定其他体系的颜色不再变化平衡不一定平衡不一定平衡不一定平衡返回一定条件下的化学平衡（υ正＝υ逆，各组分含量保持一定），条件改变，平衡被破坏（υ正≠υ逆）新的条件下建立新的平衡状态，（υ正′＝υ逆′）各组分含量保持新的一定。(四).化学平衡的移动：

1、什么是化学平衡的移动？平衡向正反应方向移动：条件改变，υ正›υ逆平衡向逆反应方向移动：条件改变，υ正‹υ逆返回

（1）浓度增大反应物浓度、正逆反应速率都加快，但υ正＞υ逆，因此，平衡向正反应方向移动。如图所示。2、各种条件对化学平衡的影响：对于反应没有气体参加的可逆反应及反应前后气体体积不改变的反应，改变压强化学平衡不移动。对于反应前后气体体积有改变的反应，如：

N2+3H22NH3，增大压强，反应物、生成物压强都相应增大，正逆反应速率都加快，但υ正＞υ逆，平衡向正反应方向移动，如图所示。

（2）压强无论是吸热反应还是放热反应，升高温度反应速率都加快，达到化学平衡的时间就短，降低温度反应速率则减慢，达到化学平衡状态所需时间就长。例如：N2+3H22NH3,∆H<0，升高温度。如图所示。（3）温度返回例：对已达到平衡的下列反应：

2A(g)+B(g)2C(g)

，减小压强时，对反应产生的影响是（）

A.逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动

B.逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动

C.正逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动

D.正逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动C答案：AC例：在一密闭容器中，aA(气)bB(气)达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则（）

A．平衡向正反应方向移动了

B．物质A的转化率减少了

C．物质B的质量分数增加了

D．a＞b返回3、化学平衡常数对mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若某温度下，c(A)、c(B)、c(C)、c(D)表示该反应达到平衡时的各物质的物质的量浓度，则有：c(A)m·c(B)nc(C)p·c(D)q=K化学平衡常数只随温度的变化而变化，温度一定时，同一反应的K值不变。

温度不变时，对于某时刻时各物质的浓度c’(A)、c’(B)、c’(C)、c’(D)，令c’(A)m·c’(B)nc’(C)p·c’(D)qQ=Q<K,平衡右移Q>K,平衡左移Q=K,反应达到平衡答案：A例．高温下，某反应达到平衡，平衡常数K＝。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是A．该反应是焓变为正值B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小C．升高温度，逆反应速率减小D．该反应化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2例．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：NH4INH3+HI；2HIH2+I2。达到平衡时，c(H2)=0.5mol·L-1，c(HI)=4mol·L-1，则此温度下反应①的平衡常数为

A．9 B．16C．20D．25答案：C返回（五）、等效平衡

外界条件相同时，同一可逆反应只要起始浓度相当，无论经过何种途径，都可以达到等效的平衡状态。1、等效平衡的概念

一定条件下，平衡状态（终态）的建立只与始态有关，而与途径无关。即：①无论反应从什么方向开始；②投料是一次还是分成几次；③反应容器经过扩大—缩小或缩小—扩大的过程，只要起始浓度相当，平衡可以等效。2、等效平衡的类型和判断方法（1）条件：等温等压，对象：所有反应判断是否等效方法：一边倒，比例相同，则与原平衡等效（2）条件：等温等容，对象：反应前后气体分子数改变的反应判断是否等效方法：一边倒，数值相同，则与原平衡等效（3）条件：等温等容，对象：反应前后气体分子数相同的反应判断是否等效方法：一边倒，比例相同，则与原平衡等效例：向某密闭容器中充人1molCO和2molH2O(g)，发生反应：CO+H2O(g)CO2+H2。当反应达到平衡时，CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变，起始物质按下列四种配比充人该容器中，达到平衡时CO的体积分数大于x的是

A、0.5molCO+2molH2O(g)+1molCO2+1molH2B、1molCO+1molH2O(g)+1molCO2+1molH2C、0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.4molCO2+0.4molH2D、0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.5molCO2+0.5molH2答案：B

返回（1）由于温度或压强的改变而引起的平衡移动，必导致反应物转化率的改变。若平衡向正反应方向移动，则转化率一定

，反之则转化率一定

。（2）由于浓度改变而引起的平衡移动，必导致反应物转化率的改变。若减少生成物的浓度，则反应物的转化率必然

；反之则反之。当反应物不止一种时，若增加某一反应物的浓度，则会_____其它反应物的转化率，会

自身的转化率。增大减小增大提高降低（一）关于转化率问题：常见题型

若反应物只有一种，改变反应物的浓度，要根据化学计量数判断化学平衡移动的方向，再进行转化率的判断。对于反应而言：当m=q+p时，无论如何改变反应物的浓度，反应物转化率都

。当m>q+p时，增加反应物的浓度，转化率

；反之则反之。当m<q+p时，增加反应物的浓度，转化率

；反之则反之。

不会改变增大减小返回（二）化学平衡图象题解答方法和思路：看懂图象：一看轴，二看线，三看点，四看辅助线，五看定量；联想规律；作出判断。例．反应mA(g)+B(s)pC(g)+qD(g)中A的转化率和温度(T)、压强(P)的关系如右图曲线，下列结论正确的是A逆反应为放热反应m<p+qB逆反应为吸热反应m>p+qC正反应为放热反应m<p+qD正反应为吸热反应m>p+qA的转化率1×106Pa1×105PaT答案：D例．在温度相同，压强分别为p1、p2条件下，A(g)+2B(g)

nC(g)的反应体系中，C的体积分数C%随时间t变化的曲线如图所示。下列结论正确的是（A）p1>p2，n<3 （B）p1<p2，n>3（C）p1<p2，n=3 （D）p1>p2，n>3C%0tP1P2答案：D例．下图为可逆反应：A+2B2C+3D；ΔH=Q的反应速率随外界条件的变化（先改变温度，后改变压强）的图像，由此可知()

（A）Q>0A、B、C、D均为气体（B）Q<0A、B、C为气体，D为液体或固体（C）先升高温度，后增大压强（D）先降低温度，后增大压强答案：BD返回计算依据及类型：1.有关浓度的计算（1）对于可逆反应：mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）各物质变化浓度之比等于化学方程式的系数之比△c（A）：△c（B）：△c（C）：△c（D）

=m：n：p：q（三）关于平衡的计算题（2）计算格式：

mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）起始浓度（mol/L）：abcd

转化浓度（mol/L）：xnx/mpx/mqx/m平衡浓度（mol/L）：a-xb-nx/mc+px/md+qx/m例：在一定温度、压强和有催化剂存在条件下，将N2和H2按1：3的体积比混合，当反应达平衡时，混合气中含有mmol的NH3，且NH3的体积分数量为a%，求起始时N2、H2的物质的量。例：一定温度下，反应：

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡时，n(SO2):n(O2

):

n

(SO3)=2:3:4。缩小体积，反应再次达到平衡时，n(O2

)=0.8mol,n

(SO3)=1.4mol,此时SO2

的物质的量应是（）

A.0.4molB.0.6molC.0.8molD.1.2mol答案：A返回基础练习解析：铝与盐酸反应的实质是2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑，因此盐酸的溶度、铝条的表面积和溶液的温度均会影响反应的速率，而加少量Na2SO4对溶液中的各物质的浓度没有影响，不会影响反应速率。答案：D解析：A.通入大量O2，反应物浓度增大，正反应速率增大；B．增大容积，反应物、生成物浓度均减小，正、逆反应速率均下降；C．移去部分SO3会减小生成物浓度，刚开始正反应速率不变，而后下降；D．该反应为放热反应，但是降低体系温度正、逆反应速率均减小；同理若增大体系问题，正、逆反应速率增大；答案：A解析：酸碱中和在接近终点时，pH会发生突变，曲线的斜率会很大，故A错；正逆反应的平衡常数互为倒数关系，故B正确；反应是放热反应，且反应生成的Mn2+对该反应有催化作用，故反应速率越来越快，C错；反应是放热反应，但图像描述是吸热反应，故D错。答案：B解析:本题考查化学平衡的移动。该反应为体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。答案：B解析：催化剂可以同等程度的改变正逆反应的反应速率；如果是通入惰性气体增大了体系压强，反应物浓度未变，反应速率不变；降温，反应速率减慢，达到平衡的时间增大；D是反应速率的定义，正确。答案：D解析：求①的平衡常数的关键是求氨气的平衡浓度，若碘化氢不分解时，NH3(g)和HI(g)的平衡浓度是相等的，因此2c(H2)与容器中平衡浓度c(HI)之和即为氨气的平衡浓度5mol·L-1，故此温度下反应①的平衡常数为20。答案：C解析：正反应为放热反应，前者恒温，后者相对前者，温度升高。使平衡向左移动，从而使Br2的转化率降低。所以b<a.答案：A解析：该反应的正反应为放热反应，温度升高，化学平衡向左移动。所以灯丝附近温度越高，WI2的转化率越高，B错。平衡常数，应为生成物除以反应物：K=c（WI2）/c（W）·c（I2）利用该反应，可往钨矿石中，加如I2单质，使其反应生成WI2富集，再通过高温加热WI2生成钨，从而提纯W，D正确。答案：AD答案：C返回能力提升解析：A选项，放热反应升温平衡常数减小，错误；增大一个反应物浓度另一反应物转化率增大，B错；使用催化剂平衡不移动，D