化学反应速率和平衡 高三化学二轮复习

第一部分化学反应速率一、化学反应速率的求算方法。有关化学反应速率的计算（三行式）。压强速率V(p)=分压改变量/时间（五行式）二、规律：不变容器中：速率之比=计量数之比=变化量之比化学反应速率的表示方法，用不同物质表示同一化学反应速率。三、速率快慢的比较：化为同一物质，单位统一四、速率图像：【例1】在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)，所得实验数据如下表：下列说法正确的是（）A．实验①中，若5min时测得n(M)＝0.050mol，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)＝1.0×10－2mol/(L·min)B．实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0C．实验③中，达到平衡是，X的转化率为60%D．实验④中，达到平衡时，b＞0.060实验编号温度/℃起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(X)n(Y)n(M)①7000.400.100.090②8000.100.400.080③8000.200.30a④9000.100.15b五.影响速率的因素：内因和外因。外因为：温度影响：压强影响：浓度影响：催化剂影响：接触面积影响：原电池影响：其他影响：注意：1、题目中的一些限制条件：比如同温下；或者同压下；或同浓度（投料比相同）。2、逐一排除一些条件的影响。【例2】酸性KMnO4溶液能与草酸（H2C2O4）溶液反应．某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素．实验前首先用浓度为0.1000mol•L﹣1酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸．若50℃时，草酸浓度c（H2C2O4）随反应时间t的变化曲线如图2所示，保持其他条件不变，试分析AB段草酸浓度迅速降低的原因

.第二部分化学平衡一、达到平衡的标志1、定义判断法：V(正)=V（逆）；各组分含量保持不变。2、体现“各”不变，一定平衡；体现“总”不一定平衡。混合气体的密度不随时间变化而变化，气体的平均摩尔质量不随时间变化而变化，不一定平衡。任意容器中：全气体反应--密度不变，不一定平衡。有非气体参与的反应---密度不变，一定平衡。可变容器中：反应前后气体分子数相等的反应，M不变，不一定平衡。反应前后气体分子数不等的反应，M不变，一定平衡。3、特殊判断法：温度，颜色。【例3】一定条件下进行的可逆反应2HI（气）H2（气）+I2（气），当下列量不随时间变化时，能表明此反应达到平衡的是（）A．颜色B．压强C．密度D．质量【例4】在一密闭容器中充入NO2，在一定条件下进行反应：2NO22NO+O2。达到平衡状态的标志是（）A．反应速率比为V(NO2)：V(NO)：V(O2)=2：2：1B．容器内气体的颜色不随时间而变化C．NO2和O2的消耗速率之比为2∶1D．单位时间内生成2nmolNO，同时生成nmolO2二、化学平衡常数

一、化学平衡常数K或KP的求法：表达式、数值。利用三行式或五行式计算。二、化学平衡常数的影响因素：只受温度影响，另随化学计量数变化。三、K的应用：1、QC与K的关系判断反应进行的方向。2、利用K求平衡时的各量。3、利用K确定温度。【例5】在0.5L的密闭容器中，一定量的C2和A2进行如下化学反应：C2(g)+3A2(g)2CA3(g)ΔH<0，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表。请回答下列问题。①试比较K1,K2的大小，K1________K2(填写“>”、“=”或“<”）。②在400℃时,当测得CA3和C2、A2的物质的量分别为3mol和1mol、2mol时,则该反应的V(C2)正_________(C2)逆（填写“>”、“=”或“<”）。【例6】煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。已知：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表：试回答下列问题（1）上述反应正向始终能自发进行的原因是

。（2）要使上述反应的逆反应速率增大且平衡正反应方向移动，下列措施不可行的有

A、加入催化剂

B、增大CO的物质的量以提高体系的压强C、降低温度

D、减小H2的浓度（3）若反应在800℃时进行，设起始CO和H2O(g)共为5mol，水蒸气的体积分数为X；平衡时CO的转化率为y，则y随x变化的函数关系式为y=

（4）在VL密闭容器中通入10molCO和10mol水蒸气，在T℃达到平衡，然后急速通过碱石灰，将所得混合气体燃烧，测得放出的热量为2845KJ（已知CO燃烧热为283KJ/mol，H2燃烧热为286KJ/mol），则T℃平衡常数K=

，T=

K（0℃时T=273K）温度/℃400500800平衡常数K9.9491【例7】已知在恒温恒压下密闭容器中的可逆反应C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)②如图所示是该反应在某温度下的恒容容器中发生反应的图像。其中，30s时改变的条件为

。50s后再次平衡时，该温度下的平衡常数为

。从图中能否求出25s时CO2的瞬时速率？（填“能”“否”）。【例8】

顺-1，2-二甲基环丙烷和反-1，2-二甲基环丙烷可发生如下转化：该反应的速率方程可表示为：v(正)=k(正)c(顺)和v(逆)=k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正，逆反应速率常数。回答下列问题：（1）已知：t1温度下，k(正)=0.006s－1，k(逆)=0.002s－1，该温度下反应的平衡常数值K1=_____；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，则________0(填“小于”“等于”或“大于”)。（2）t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_______(填曲线编号)，平衡常数值K2=_____；温度t2___t1(填“小于”“等于”或“大于”),判断理由是______。三影响化学平衡的因素--勒夏特列原理

【题型】一、表述题二、图像题三、综合题四、求转化率五、速率常数K正、K逆的应用特别是由图像的变化去判断平衡影响因素的题目。【例9】在一定条件下，CO2与H2可用于合成甲醇：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）。在体积可变的恒压密闭容器中，该反应在不同温度、不同投料比[n（H2）/n（CO2）]达平衡时CO2的转化率[α（CO2）]如下图1所示。①该反应的ΔH__________0（填“＞”“=”或“＜”）。②500K、投料比[n（H2）/n（CO2）]=3时，H2的平衡转化率为__________；设初始总压强为P0，则化学平衡常数Kp=_____（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。速率常数K正、K逆的应用

对于反应：N2O4(g)⇌2NO2(g)ΔH>0，v(正）=k正·p(N2O4），v(逆）=k逆·p2(NO2)。或v(N2O4）=k正·C(N2O4），v(NO2）=k逆·C2(NO2)。平衡常数K=一、化学平衡常数分类：浓度平衡常数K、压强平衡常数KP。

以2SO2+O22SO3为例。1、浓度平衡常数K表达式：依据：V(正)=k(正)c2(SO2).c(O2)，v(逆)=k(逆)c2(SO3)。

平衡状态下：或：V(正)=k(正)X2(SO2).X(O2)，v(逆)=k(逆)X2(SO3)。2、压强平衡常数KP表达式：有非气体参与时，非气体的浓度或分压均为“1”。【例】A(s)+2B(g)C(s)+2D(s)【作业】N2O也可分解生成N2与O2。在四个恒容密闭容器中按左下表相应量充入气体，发生2N2O(g)⇌2N2(g)+O2(g)，容器I、II、III中N2O平衡转化率如下图所示。在470℃计算容器II的浓度平衡常数为

,容器II的压强平衡常数（用P0表示）为

。容器容积/L起始物质的量/mol容器内起始压强paN2ON2O2IV10.100II1.00.100P0IIIV20.100IV1.00.060.060.04【作业】某储氢反应为：LaNi5(s)+3H2(g)LaNi5H6(s)。某温度下，在密闭容器中达到平衡状态，测得氢气的压强为2MPa；若温度不变，缩小体积至原来的一半，重新达到平衡后。氢气的压强

2MPa（填“大于”“小于”“等于”）。二、平衡常数的意义1、K值越大反应进行得越彻底，反应物转化率a越高。一般来说，反应的平衡常数K≥105，认为正反应进行得较完全；K

≤10-5则认为这个反应的正反应很难进行(逆反应较完全）。平衡常数数值极小的反应，说明正反应在该条件下不可能进行，如:N2+O22NO

K=10-30(298K)所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。因此没有必要在该条件下进行实验，以免浪费人力物力。或者改变条件使反应在新的条件下进行比较好一些。2、平衡常数只受温度的影响，与P、C、催化剂、速率无关。3、平衡常数指具体反应的K，同一反应，计量数不同，K值不同。规则：【例2】同温下2SO2+O22SO3的平衡常数为K1.SO2+0.5O2SO3的平衡常数为K2.则：K1、K2的关系为

。【例3】已知下列反应的平衡常数：

①H2(g)+S(s)H2S(g)K1；

②S(s)+O2(g)SO2(g)K2.

则反应③H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常数是

A.K1+K2B.K1-K2

C.K1×K2D.

4、K值得大小只预示某反应进行的限度，不预示反应进行的时间。【例10】反应N2O4(g)⇌2NO2(g)ΔH>0，在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与各自的分压（分压=总压x物质的量分数）有如下关系：v(N2O4）=k1·p(N2O4），