化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡全國化學(xué)考前復(fù)習(xí)大串講

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精知識(shí)梳理：一、化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計(jì)算（1)數(shù)學(xué)表達(dá)式：υ＝SKIPIF1<0。（2)對(duì)某一具體的化學(xué)反應(yīng)來說，用不同物質(zhì)的濃度變化來表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，數(shù)值往往不同，其數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，如：aA＋bBdD＋eE，v（A)∶v(B）∶v(D)∶v(E）＝a∶b∶d∶e，或SKIPIF1<0。（3）對(duì)于比較復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算題一般按以下步驟(即三段式）：①寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式;②找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量；③根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算.例如：mA＋nBpC起始濃度/（mol·L－1）abc轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L－1）xSKIPIF1<0SKIPIF1〈0某時(shí)刻濃度/(mol·L－1)a－xb－SKIPIF1〈0c＋SKIPIF1<0二、外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響1、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：內(nèi)因：物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要原因。反應(yīng)的類型不同，物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同，都會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)速率不同。外因：(1）濃度:其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，可以加快反應(yīng)速率;減小反應(yīng)物的濃度，可以減慢化學(xué)反應(yīng)的速率。此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應(yīng)，不適用固體或純液體的反應(yīng)物.（2）壓強(qiáng):對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，若其他條件不變,增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率增大；減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減小。（3）溫度：其他條件不變時(shí)，升高溫度，可以加快反應(yīng)速率,降低溫度，可以減慢反應(yīng)速率。原因：①濃度一定時(shí)，升高溫度,增加了活化分子百分?jǐn)?shù)，反應(yīng)速率增大.②溫度升高，使分子運(yùn)動(dòng)的速度加快,單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物分子間的碰撞次數(shù)增加,反應(yīng)速率也會(huì)相應(yīng)的加快.前者是主要原因。（4）催化劑：催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)的速率。原因:在其他條件不變時(shí)，使用催化劑可以降低活化能，會(huì)使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子，大大增加活化分子百分?jǐn)?shù)，因而使反應(yīng)速率加快.（5）其他因素:如光照、反應(yīng)物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波、溶劑的性質(zhì)等，也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率產(chǎn)生影響（6）有效碰撞:能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞?；罨肿樱耗芰枯^高、有可能發(fā)生有效碰撞的分子.活化能:活化分子的平均能量與所有分子平均能量之差.活化分子百分?jǐn)?shù)：（活化分子數(shù)/反應(yīng)物分子數(shù))×100％【注意】惰性氣體對(duì)于速率的影響（1）恒溫恒容時(shí)：充入惰性氣體→總壓增大,但參與反應(yīng)的各物質(zhì)濃度不變→反應(yīng)速率不變(2）恒溫恒壓時(shí):充入惰性氣體→體積增大→各反應(yīng)物濃度減小→反應(yīng)速率減慢三、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷1、化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志（1）v（正)＝v（逆)-—反應(yīng)體系中同一物質(zhì)的消耗速率和生成速率相等。(2）平衡混合物中各組成成分的含量保持不變——各組分的物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)（有氣體參加的可逆反應(yīng))、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等保持不變。2、實(shí)例分析：判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的方法和依據(jù):例舉反應(yīng)mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）混合物體系中各成分的含量①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)一定平衡②各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡③各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡④總體積、總壓力、總物質(zhì)的量一定不一定正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系①在單位時(shí)間內(nèi)消耗了mmolA同時(shí)生成mmolA，即V(正）＝V(逆)平衡②在單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolB同時(shí)消耗了pmolC，則V（正）＝V(逆)平衡③V(A）：V（B）:V（C):V(D）＝m：n:p：q,V（正）不一定等于V（逆)不一定④在單位時(shí)間內(nèi)生成nmolB，同時(shí)消耗了qmolD,因均指V（逆)，V（正）不一定等于V（逆）不一定壓強(qiáng)①m+n≠p+q時(shí)，總壓力一定（其他條件一定)平衡②m+n＝p+q時(shí)，總壓力一定(其他條件一定）不一定混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量Mr①M(fèi)r一定時(shí)，只有當(dāng)m+n≠p+q時(shí)平衡②Mr一定時(shí),但m+n＝p+q時(shí)不一定溫度任何反應(yīng)都伴隨著能量變化，當(dāng)體系溫度一定時(shí)（其他不變）平衡體系的密度密度一定不一定其他如體系顏色不再變化等平衡四、化學(xué)平衡狀態(tài)的計(jì)算1?；瘜W(xué)平衡常數(shù)在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),生成物濃度系數(shù)冪之積與反應(yīng)物濃度系數(shù)冪之積比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。用K表示。表達(dá)式：反應(yīng)aA(g)+bB(g）cC（g）+dD(g）ccc（C).cd（D)ca(A).cb(B）K=———————-①K的意義：K值越大，說明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)物的轉(zhuǎn)化率也越大。因此，平衡常數(shù)的大小能夠衡量一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度，又叫反應(yīng)的限度。②一定溫度時(shí),同一個(gè)反應(yīng)，其化學(xué)方程式書寫方式、配平計(jì)量數(shù)不同，平衡常數(shù)表達(dá)式不同.③在平衡常數(shù)的表達(dá)式中，物質(zhì)的濃度必須是氣體或溶液濃度(固體、純液體不表達(dá)）。④K〉105時(shí),可認(rèn)為反應(yīng)進(jìn)行基本完全.⑤K只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物濃度變化無關(guān),溫度一定時(shí)，K值為定值.2。平衡轉(zhuǎn)化率物質(zhì)在反應(yīng)中已轉(zhuǎn)化的量與該物質(zhì)總量的比值。表達(dá)式:3.產(chǎn)品的產(chǎn)率五、化學(xué)平衡移動(dòng)方向的判斷勒夏特列原理如果改變影響平衡的條件之一（如溫度，壓強(qiáng)，以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度），平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng).方程式MA（g)+nB(g)pC(g）+qD(g）反應(yīng)特征改變條件改變條件瞬間達(dá)到新平衡前平衡移動(dòng)方向反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率v正v逆v正與v逆關(guān)系氣體反應(yīng)或溶液中的反應(yīng)適用改變濃度增大c(A)↑不變〉→A↓B↑減小c(C)不變↓>→↑增大c(C）不變↑<←↓減小c(A）↓不變<←A↑B↓增c(A)減c(C)↑↓〉→A↓B↑正向放熱改變溫度升高溫度↑↑<→↓降低溫度↓↓>→↑正向吸熱升高溫度↑↑>←↑降低溫度↓↓<→↓m+n>p+q改變壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)↑↑>→↑減小壓強(qiáng)↓↓<←↓m+n<p+q增大壓強(qiáng)↑↑〈←↓減小壓強(qiáng)↓↓〉→↑m+n=p+q增大壓強(qiáng)↑↑=不移動(dòng)不變減小壓強(qiáng)↓↓=不移動(dòng)不變?nèi)我环磻?yīng)催化劑加催化劑↑↑=不移動(dòng)不變六、化學(xué)平衡及其移動(dòng)圖像中的數(shù)形思想化學(xué)平衡圖像題的解題步驟:有關(guān)化學(xué)平衡、化學(xué)反應(yīng)速率的圖表題一直是高考關(guān)注的熱點(diǎn)，在審題時(shí)，一般采用“看特點(diǎn)，識(shí)圖像,想原理，巧整合”四步法。第一步：看特點(diǎn)。即分析可逆反應(yīng)化學(xué)方程式，觀察物質(zhì)的狀態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)分子數(shù)的變化(正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，還是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)）、反應(yīng)熱（正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，還是吸熱反應(yīng)）等.第二步：識(shí)圖像。即識(shí)別圖像類型，橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義、線和點(diǎn)(平臺(tái)、折線、拐點(diǎn)等)的關(guān)系.利用規(guī)律“先拐先平，數(shù)值大"判斷，即曲線先出現(xiàn)拐點(diǎn)，先達(dá)到平衡,其溫度、壓強(qiáng)越大。第三步：想原理。聯(lián)想化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動(dòng)原理,特別是影響因素及使用前提條件等。第四步:巧整合。圖表與原理整合。逐項(xiàng)分析圖表，重點(diǎn)看圖表是否符合可逆反應(yīng)的特點(diǎn)、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理。即：.七、化學(xué)反應(yīng)的方向1．自發(fā)反應(yīng):在一定條件下，無需外界幫助就能自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)。2．能量判據(jù):體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)（△H＜0）.即絕大多數(shù)的放熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，焓變（△H）是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的因素之一，但不是唯一因素。

3．熵判據(jù)：體系趨向于由有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序狀態(tài)，即混亂度增加（△S＞0）。且△S越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。（1）對(duì)于同一物質(zhì)：S（g）>S（l）>S（s）；(2）反應(yīng)的熵變(△S）越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。4.復(fù)合依據(jù)：判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否能夠自發(fā)進(jìn)行：必須綜合考慮反應(yīng)的焓變（△H）和熵變（△S）

.即△G=△H－T△S①當(dāng)ΔH－TΔS＜0，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；②當(dāng)ΔH－TΔS＝0，反應(yīng)得到平衡狀態(tài)；③當(dāng)ΔH－TΔS＞0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。規(guī)律總結(jié):①放熱且熵增加的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行.②吸熱且熵減少的反應(yīng)一定不能自發(fā)進(jìn)行。③焓變和熵變的作用相反且相差不大時(shí)，溫度有可能對(duì)反應(yīng)方向起決定性作用。典例剖析：典例一、【考點(diǎn)定位】化學(xué)平衡標(biāo)志?！竞鲜≡狸柨h一中2017屆高三第一次理科綜合能力測試(節(jié)選）】二甲醚(DME）被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料”。以下說法能說明反應(yīng)3H2（g）+3CO（g)CH3OCH3(g)+CO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的有___________。A．H2和CO2的濃度之比為3∶1B．單位時(shí)間內(nèi)斷裂3個(gè)H-H同時(shí)斷裂1個(gè)C=OC．恒溫恒容條件下，氣體的密度保持不變D．恒溫恒壓條件下，氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變E．絕熱體系中，體系的溫度保持不變【答案】DE【名師點(diǎn)評(píng)】1．化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志（1）速率標(biāo)志①同一物質(zhì)在同一時(shí)間內(nèi)生成速率與消耗速率相等。②不同物質(zhì)在相同時(shí)間內(nèi)代表反應(yīng)方向相反時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比.（2)物質(zhì)的數(shù)量標(biāo)志①平衡體系中各物質(zhì)的質(zhì)量、濃度、百分含量等保持不變.②反應(yīng)物消耗量達(dá)到最大值或生成物的量值達(dá)到最大值(常用于圖像分析中)。③不同物質(zhì)在相同時(shí)間內(nèi)代表反應(yīng)方向相反的量（如物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體體積)的變化值之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比.（3）特殊的標(biāo)志①對(duì)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不同的可逆反應(yīng)來說，當(dāng)體系的總物質(zhì)的量、總壓強(qiáng)(恒溫恒容時(shí))、平均相對(duì)分子質(zhì)量不變。②有色體系的顏色保持不變.=3\＊GB3③絕熱容器中反應(yīng)，溫度保持不變典例二、【考點(diǎn)定位】考查圖像分析能力,熵變、焓變、勒夏特列原理、等效平衡知識(shí).、【2015江蘇卷】在體積均為1．0L的量恒容密閉容器中加入足量的相同的碳粉,再分別加入0。1molCO2和0.2molCO2，在不同溫度下反應(yīng)CO2（g)＋c（s)2CO（g)達(dá)到平衡，平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量濃度c（CO2)隨溫度的變化如圖所示(圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ點(diǎn)均處于曲線上）。下列說法正確的是（)A．反應(yīng)CO2（g)＋c(s)2CO(g）△S〉0、△H<0B．體系的總壓強(qiáng)P總：P總(狀態(tài)Ⅱ)>2P總（狀態(tài)Ⅰ）C．體系中c(CO):c（CO，狀態(tài)Ⅱ)<2c(CO，狀態(tài)Ⅲ)D．逆反應(yīng)速率V逆:V逆（狀態(tài)Ⅰ）〉V逆（狀態(tài)Ⅲ)【答案】BC考前強(qiáng)訓(xùn)：1.【2016年安徽卷】汽車尾氣中，產(chǎn)生NO的反應(yīng)為:N2（g）+O2(g）2NO(g),一定條件下，等物質(zhì)的量的N2(g)和O2(g）在恒容密閉容器中反應(yīng),下圖曲線a表示該反應(yīng)在溫度T下N2的濃度隨時(shí)間的變化，曲線b表示該反應(yīng)在某一起始條件改變時(shí)N2的濃度隨時(shí)間的變化.下列敘述正確的是A．溫度T下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=B．溫度T下，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，混合氣體的密度減小C．曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變可能是加入了催化劑D．若曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變是溫度,可判斷該反應(yīng)的△H＜0【答案】A2?！?016天津卷（節(jié)選）】氫能是發(fā)展中的新能源，它的利用包括氫的制備、儲(chǔ)存和應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)?；卮鹣铝袉栴}：在恒溫恒容的密閉容器中，某儲(chǔ)氫反應(yīng)：MHx(s)+yH2(g）MHx+2y（s)ΔH<0達(dá)到化學(xué)平衡。下列有關(guān)敘述正確的是________。a．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變b．吸收ymolH2只需1molMHxc．若降溫，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大d．若向容器內(nèi)通入少量氫氣,則v(放氫）＞v(吸氫)【答案】ac【解析】MHx(s）+yH2(g）MHx+2y（s）ΔH<0,該反應(yīng)屬于氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化的反應(yīng)。a.平衡時(shí)氣體的物質(zhì)的量不變,壓強(qiáng)不變，正確；b。該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，吸收ymolH2需要大于1mol的MHx，錯(cuò)誤；c。降低溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，正確；d.向容器內(nèi)通入少量氫氣，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，v(放氫）＜v（吸氫),錯(cuò)誤；故選ac；【名師點(diǎn)評(píng)】本題以氫氣利用為線索考查了化學(xué)平衡的移動(dòng)及其影響因素等相關(guān)知識(shí)。注意達(dá)到平衡時(shí)的特點(diǎn)不等同于平衡的標(biāo)志?！究键c(diǎn)定位】考查了平衡時(shí)的特點(diǎn)，化學(xué)平衡的移動(dòng)及其影響因素3?！?015·重慶理綜,7】羰基硫（COS）可作為一種糧食熏蒸劑，能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在恒容密閉容器中，將CO和H2S混合加熱并達(dá)到下列平衡：CO（g）＋H2S（g）COS(g)＋H2(g)K＝0.1反應(yīng)前CO物質(zhì)的量為10mol,平衡后CO物質(zhì)的量為8mol.下列說法正確的是()A．升高溫度，H2S濃度增加，表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．通入CO后，正反應(yīng)速率逐漸增大C．反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為7molD．CO的平衡轉(zhuǎn)化率為80％【答案】C4.【2016全國新課標(biāo)2】丙烯腈(CH2=CHCN）是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)，主要副產(chǎn)物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN）等，回答下列問題：（1）以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副產(chǎn)物丙烯醛（C3H4O）的熱化學(xué)方程式如下：①C3H6（g）+NH3(g)+3/2O2（g）=C3H3N（g）+3H2O（g）ΔH=—515kJ/mol①C3H6(g)+O2(g）=C3H4O(g）+H2O（g）ΔH=-353kJ/mol兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢均很大,其原因是________；有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是________;提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是________。(2）圖（a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)溫度為460℃。低于460℃時(shí)，丙烯腈的產(chǎn)率______