高考化學專題復習化學反應速率與化學平衡

1、高考化學專題復習化學反應速率與化學平衡2014高考必備專題化學反應速率和化學平衡【考綱解讀】一、化學反應速率1定義：單位時間內(nèi)反應物或生成物的物質(zhì)的量的變化（以單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示），用來衡量化學反應進行快慢的物理量。2.表達方式 ，式中c(a)表示物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的變化，單位為moll，表示時間，單位為s(秒）、in（分）、（時)。v（a）表示物質(zhì)a的化學反應速率。單位是m/(l）或ml(lmi)或mol/(lh)?；瘜W反應速率的規(guī)律 同一化學反應,用不同物質(zhì)的量濃度變化變化表示的化學反應速率之比等于化學方程式中相應物質(zhì)的計量數(shù)之比。這是有關(guān)化學反應速率的計算

2、或換算的依據(jù)。如:對于化學反應:a a(g）+ () =c（g) + d (g),則存在(a）:v(b)：v(c)：v(d) = :：c：d。注意:化學反應速率均為正值;化學反應速率通常是指某種物質(zhì)在某一段時間內(nèi)化學反應的平均速率，而不是指某一時刻的瞬時速率;由于在反應中純固體和純液體的濃度是恒定不變的，因此對于有純固體和純液體參加的反應，一般不用純固體或純液體來表示化學反應速率對于同一化學反應，在相同的反應時間內(nèi),用不同的物質(zhì)來表示其反應速率，其速率的值可能不同，但這些不同的數(shù)值表示的是同一個化學反應在同一段時間內(nèi)的反應,所以為相同的速率。所以比較速率時不能只看速率的數(shù)值，還要說明是用那種物

3、質(zhì)表示的速率。(）化學反應速率大小的比較 由于同一化學反應速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)值可能不同,所以比較反應的快慢不能只看數(shù)值的大小,而要進行一定的轉(zhuǎn)化?？磫挝皇欠窠y(tǒng)一,若不統(tǒng)一，換算成相同的單位。換算成同一物質(zhì)表示的速率,再比較數(shù)值的大小。比較化學反應速率與化學計量數(shù)的比值，即對于一般反應ab=cd,比較與,若,則a表示的反應速率比b大。二、影響化學反應速率的因素主要因素為內(nèi)因:參加化學反應的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學反應速率的主要原因。反應的類型不同，物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同,都會導致反應速率的不同。外因的影響:1濃度對化學反應速率的形晌(1)結(jié)論:當其他條件不變時.增加物質(zhì)的濃度可以加快化學反應速率。減小物

4、質(zhì)的濃度可以使化學反應速率減慢。(2)理論解釋：在其他條件不變時，對某一反應來說活化分子在反應物分子中所占的百分數(shù)是一定的.當增大反應物的濃度時,活化分子數(shù)增多,因此有效碰搜次數(shù)增多,所以化學反應速率加快因此,增加反應物濃度可以加快化學反應速率。(）注意事項：對于純液體和固體物質(zhì),可認為其濃度是一個常數(shù)，它們的里的改變不會形響化學反應速率。固體反應物顆粒的大小,能夠影晌物體的接觸面積,進而影響化學反應速率。在固體質(zhì)量相等的情況下，固體的顆粒越小,與物質(zhì)的接觸面積越大，有效碰撞次數(shù)越多，化學反應速率越快。2壓強對化學反應速率的影晌(1)結(jié)論:對于有氣體參加的化學反應,當其他條件不變時,增大氣體的

5、壓強.可以加快化學反應速率，減小氣體的壓強,則減慢化學反應速率。（2)理論解釋:在其他條件不變時，增大壓強，則使氣體體積減小,氣體的濃度增大，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)增多,從而增加了有效碰撞的次數(shù),使化學反應速率加快。因此增大壓強，化學反應速率加快.當減小壓強時，氣體體積增大，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)減少，有效碰撞次數(shù)減少,反應速率減慢。注意事項：在討論壓強對化學反應速率的影響時，應區(qū)分引起壓強改變的原因,對于氣體參加的反應體系來說,有以下幾種情況.恒溫時,增加壓強體積減小濃度增大化學反應速率加快b恒容時，充入氣體反應物壓強增大濃度增大化學反應速率加快 恒容時,充入稀有氣體總壓強增大,但各物質(zhì)的濃

6、度不發(fā)生變化，所以化學反應速率不變.恒壓時，充入稀有氣體體系體積增大各反應物濃度減小反應速率減漫由于壓強改變時,固體、液體或溜液的體積影響很小，因而它們對濃度改變的影響也很小,可以認為改變壓強時對它們的反應速率無影晌。.溫度對化學反應速率的影響（1)結(jié)論:當其他條件不變時，升高溫度，可以加快化學反應速率,降低溫度，化學反應速率減慢。(2)理論解釋:當其他條件不變時，升高濕度，可以增加物質(zhì)分子的能量，使活化分子的百分含量增加，有效碰撞次數(shù)增多,化學反應速率加快；若降低溫度，則減少了活化分子的百分含里，有效碰撞改數(shù)減少，化學反應速率減慢。(）注意事項:a由于升高溫度直接改變了活化分子的百分含量,所

7、以溫度的改變對于化學反應速率的改變比濃度和壓強的改變大,一般溫度每升高1，化學反應速率加快24倍。b.升高溫度,可以增加所有分子的能量，所以溫度對于所有的反應的有影響。4.催化劑對化學反應速率的影響結(jié)論:當其他條件不變時，加入催化劑（一般指正催化劑）可以加快化學反應速率。理論解釋：當其他條件不變時,加入催化劑，可以改變化學反應的途徑，降低化學反應的活化能,使活化分子的百分含量增加,有效碰撞次數(shù)增加，化學反應速率加快。注意事項：a催化劑：能改變化學反應速率，而本身的組成、質(zhì)量以及化學性質(zhì)不發(fā)生改變的物質(zhì)。b催化劑的活性往往因接觸少量雜質(zhì)而明顯下降,甚至遭到破壞,這種現(xiàn)象叫做催化劑中毒，工業(yè)上為了

8、防止催化劑中毒,要把原料進行凈化處理以除去雜質(zhì)。c.由于加入催化劑可以在很大程度上增加活化分子的百分含量,所以加入催化劑可以成千上萬倍的加快化學反應速率。5.其他因素的影響光、超聲波、激光、放射線、電磁波、反應物顆粒大小、擴散速率、溶劑等因素也都能對某些化學反應的反應速率產(chǎn)生一定的影響,另外形成原電池也是加快化學反應速率的一種方法。6濃度、壓強、溫度、催化劑的變化與活化分子的分數(shù)、有效碰撞次數(shù)及反應速率的關(guān)系。條件變化反應體系內(nèi)變化注意點濃度增大單位體積內(nèi)分子總數(shù)增加，反應速率增大?；罨肿影俜謹?shù)不變，由于單位體積內(nèi)分子總數(shù)增多, 引起單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)增多。壓強增大單位體積內(nèi)氣體分子總數(shù)

9、增加,反應速率增大。無氣體物質(zhì)參加或生成的反應，壓強變化不影響反應速率?？赡娣磻?增大壓強正、逆反應速率都加快,減小壓強逆反應速率都減慢。溫度升高分子的平均能量升高,使反應速率增大。溫度每升高1，反應速率通常增大到原來的4倍?？赡娣磻?，升高溫度正、逆反應速率都增大,降低溫度正、逆反應速率都減小。 使用正催化劑改變了反應歷程,反應易于發(fā)生,使反應速率增大。催化劑降低了活化能，使一部分原先的非活化分子變?yōu)榛罨肿?，提高了活化分子的百分?shù)。催化劑對反應速率的影響很大,是工業(yè)生產(chǎn)中改變反應速率的主要手段。正逆反應速率都增大，且正逆反應速率以相同的幅度增大。7.數(shù)形結(jié)合思想用化學反應速率圖像突破化學

10、平衡概念速率時間圖像定性揭示了v正、v逆隨時間（含條件改變對速率的影響)而變化的規(guī)律,體現(xiàn)了外界條件改變對可逆反應速率的影響,以及由此引發(fā)的平衡移動。平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線任一平衡體系增大反應物的濃度v正、v逆均增大，且正逆正向移動減小反應物的濃度v正、v逆均減小,且v逆v正逆向移動任一平衡體系增大生成物的濃度正、v逆均增大,且v逆正逆向移動減小生成物的濃度正、逆均減小，且v正v逆正向移動正反應方向為氣體體積增大的放熱反應增大壓強或升高溫度v正、v逆均增大，且v逆v正逆向移動減小壓強或降低溫度v正、v逆均減小，且v正v逆正向移動任意平衡或反應前后氣體化學計量數(shù)和相等的平衡

11、正催化劑或增大壓強v正、v逆同等倍數(shù)增大平衡不移動負催化劑或減小壓強正、v逆同等倍數(shù)減小例1（2013四川理綜化學6）在一定溫度下，將氣體和氣體y各016mo充入10l恒容密閉容器中,發(fā)生反應x（g)y(g) 2z(g）h 0, 一段時間后達到平衡,反應過程中測定的數(shù)據(jù)如下表： t/min249n(y)/mol0.20.10.1001 下列說法正確的是a.反應前min的平均速率（z)=2.010moll-m-1 其他條件不變,降低溫度,反應達到新平衡前（逆） （正） 該溫度下此反應的平衡常數(shù)k14d.其他條件不變，再充入0.2mol，平衡時x的體積分數(shù)增大答案三、化學平衡1化學平衡的標志(1)

12、定義在一定條件下的可逆反應,正反應和逆反應的速率相等,反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)，叫做化學平衡狀態(tài),簡稱化學平衡(2)可逆反應:在相同條件下，既能向正反應方向進行又能向逆反應方向進行的反應,化學方程式中向右進行的反應叫正反應，向左進行的反應叫逆反應?？赡娣磻奶攸c:整個體系中無論反應物還是生成物在反應結(jié)束后都不會消失。 ()化學平衡的標志是: v正=v逆:各組分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、含量保持不變。 2.速度與平衡的關(guān)系 (1)v正v逆，平衡向正反應方向移動。 (2) v正v逆,平衡不移動。 () v正 (逆)，平衡向正反應方向移動，當=時，達到平衡態(tài)。圖像表示為圖像表示為:由圖像可知,

13、平衡態(tài)的化學反應速率大于平衡態(tài)的化學反應速率。增加生成物的濃度,平衡向逆向移動,且新的平衡時的速率大于原來的平衡速率，減少生成物的濃度化學反應速率的變化情況：在平衡體系中v(正) （逆）,達到平衡態(tài)。當減小生成物的濃度時，正反應速率不變，逆反應速率減慢,則v（正) (逆)，平衡向正反應方向移動,當時,達到平衡態(tài)。由圖像可知，平衡態(tài)的化學反應速率大于平衡態(tài)的化學反應速率。c.結(jié)論：增大壓強,平衡向氣體總體積縮小的方向移動，且新平衡時的速率大于原來的平衡速率。減小體系壓強a化學反應速率變化情況:在平衡體系中v（正)=v(逆)，達到平衡態(tài)。當減小體系壓強時,由于反應物和生成物的濃度都減小，所以正逆反

14、應速率都減慢,但由于a+b d，系數(shù)越大,速率改變也越大，則v(正） v(逆),平衡向正向移動，當時,達到平衡態(tài)。圖像表示為由濃度變化引起平衡正向移動時,反應物的轉(zhuǎn)化率的變化應具體分析:對于有多個反應物的可逆反應，如果增大某一反應物的濃度,則該物質(zhì)自身的轉(zhuǎn)化率減小，其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率增大；若按原比例同倍數(shù)的增加反應物的量,平衡正向移動，此時反應物的轉(zhuǎn)化率與反應條件和反應前后氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)的變化有關(guān):在恒溫恒壓下，反應物的轉(zhuǎn)化率不變;在恒溫恒容的條件下:若反應前后氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)不變,反應物的轉(zhuǎn)化率不變；若反應后氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)增大，反應物的轉(zhuǎn)化率減小;若反應后氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)減

15、小,則反應物的轉(zhuǎn)化率增大。對于只有一種物質(zhì)參加的可逆反應,增大反應物的量，平衡正向移動，反應物的轉(zhuǎn)化率有三種情況：若反應前后氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)不變,反應物的轉(zhuǎn)化率不變;若反應后氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)增大，反應物的轉(zhuǎn)化率減小;若反應后氣體物質(zhì)的化學計量數(shù)減小，則反應物的轉(zhuǎn)化率增大。.勒夏特列原理：如果改變影響平衡的條件之一(如溫度、壓強，以及參加反應的化學物質(zhì)的濃度),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。說明:(1)改變影響平衡的條件，只能是濃度、壓強和溫度。 其中壓強只針對有氣體參加的可逆反應。(2）原理的適用范圍是只有一個條件發(fā)生變化時的可逆反應,多項條件改變時的情況比較復雜,一般不考慮。（

16、3）平衡移動的結(jié)果是只能減弱外界條件的變化，但不能抵消?？傊?加誰減誰，但絕不能抵消這種改變。3.化學平衡的計算產(chǎn)率=產(chǎn)物實際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量100%混合物組分的百分含量=()三個常用公式t、v相同時,p1/p2n/n或p/=n混合氣體的相對分子質(zhì)量m=/n(運用質(zhì)量守恒定律計算混合氣體的質(zhì)量,運用方程式的計量數(shù)計算混合氣體的總物質(zhì)的量）混合氣體的密度dm/（運用質(zhì)量守恒定律計算混合氣體的質(zhì)量,注意恒容和恒壓對體積的影響）4.化學平衡圖像 .對于化學反應速率的有關(guān)圖象問題,可按以下的方法進行分析:（1）認清坐標系，搞清縱、橫坐標所代表的意義,并與有關(guān)的原理掛鉤。(2）看清起點,分清反應物、生成物

17、，濃度減小的是反應物，濃度增大的是生成物一般生成物多數(shù)以原點為起點。(3)抓住變化趨勢，分清正、逆反應,吸、放熱反應。升高溫度時，v(吸）v(放),在速率-時間圖上,要注意看清曲線是連續(xù)的還是跳躍的,分清漸變和突變,大變和小變。例如,升高溫度，v(吸）大增，v(放）小增，增大反應物濃度，v(正)突變,v(逆)漸變。（4)注意終點。例如在濃度-時間圖上，一定要看清終點時反應物的消耗量、生成物的增加量，并結(jié)合有關(guān)原理進行推理判斷。對于化學平衡的有關(guān)圖象問題，可按以下的方法進行分析：（）認清坐標系,搞清縱、橫坐標所代表的意義,并與勒沙特列原理掛鉤。(2）緊扣可逆反應的特征,搞清正反應方向是吸熱還是放

18、熱，體積增大還是減小、不變，有無固體、純液體物質(zhì)參加或生成等。（）看清速率的變化及變化量的大小,在條件與變化之間搭橋。(4）看清起點、拐點、終點，看清曲線的變化趨勢。()先拐先平。例如,在轉(zhuǎn)化率-時間圖上，先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡，此時逆向推理可得該變化的溫度高、濃度大、壓強高。(6）定一議二。當圖象中有三個量時，先確定一個量不變再討論另外兩個量的關(guān)系。(7）常見平衡圖像類型(1)濃度時間圖:此類圖像能說明平衡體系中各組分在反應過程中的濃度變化情況。如a+b ab反應情況如圖1所示,解該類圖像題要注意各物質(zhì)曲線出現(xiàn)折點(達到平衡)的時刻相同,各物質(zhì)濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及比例符合化學方程式中的化

19、學計量數(shù)關(guān)系。(）速率時間圖:如zn與足量鹽酸的反應，反應速率隨時間的變化出現(xiàn)如圖所示的情況,解釋原因:a段(v漸增),因反應為放熱反應，隨反應的進行，溫度漸高，導致反應速率增大;c段(v漸小),則主要原因是隨反應的進行，溶液中c（h+)漸小，導致反應速率減小。故分析時要抓住各階段的主要矛盾,認真分析。()含量時間溫度(壓強)圖:常見形式有如下幾種。（指產(chǎn)物的質(zhì)量分數(shù);b%指某反應物的質(zhì)量分數(shù)）(4)恒壓(溫)線(如圖3所示)：該類圖的縱坐標為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應物的轉(zhuǎn)化率(),橫坐標為溫度()或壓強(p）,常見類型如下所示:(5）其他：如圖4所示曲線是其他條件不變時,某反應物的最大轉(zhuǎn)化

20、率（)與溫度(t)的關(guān)系曲線，圖中標出的1、3、4四個點，表示正逆的點是3,表示v正v逆的點是1,而、4點表示v正=v逆。規(guī)律方法 解圖像題三步曲:“一看”“二想”“三判斷”(）“一看”看圖像看面:弄清縱、橫坐標的含義?？淳€:弄清線的走向、變化趨勢及線的陡與平?？袋c：弄清曲線上點的含義，特別是一些特殊點,如與坐標軸的交點、曲線的交點、折點、最高點與最低點等?？戳康淖兓?弄清是濃度變化、溫度變化還是轉(zhuǎn)化率的變化。看要不要作輔助線：如等溫線、等壓線等。（2)“二想”想規(guī)律看完線后聯(lián)想外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響規(guī)律。（3)“三判斷”通過對比分析，作出正確判斷。總之：圖像上升為加條件圖像下

21、降為減條件;圖像過原平衡點一般為改變濃度引起的；若圖像只上升而不移動則為使用催化劑或者是氣體分子數(shù)不變反應加壓引起;“定一議二、先拐為大”5. 化學平衡常數(shù)1)概念在一定溫度下,當一個可逆反應達到_時，生成物_與反應物_的比值是一個常數(shù),用符號_表示。）表達式對于反應（g)+b(g）pc(g)+qd(g),k_（固體和純液體的濃度視為常數(shù)，通常不計入平衡常數(shù)表達式中)。3)意義（1)k值越大，反應物的轉(zhuǎn)化率_,正反應進行的程度_。(2)k只受_影響,與反應物或生成物的濃度變化無關(guān)。(3)化學平衡常數(shù)是指某一具體反應的平衡常數(shù)。若反應方向改變,則平衡常數(shù)改變。若方程式中各物質(zhì)的系數(shù)等倍擴大或縮小，盡管是同一反應，平衡常數(shù)也會改變。6. 等效平衡的分類及判斷方法）含義在一定條件下(恒溫恒容或恒溫恒壓),對同一可逆反應體系,_時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達到化學平衡時,同種物質(zhì)的百分含量_。2)原理同一可逆反應，當外界條件一定時,反應無論從正反應開始,還是從逆反應開始，最后都能達到平衡狀態(tài)。其中平衡混合物中各物質(zhì)的含量_。由于化學平衡狀態(tài)與_有關(guān),而與建立平衡的_無關(guān)。因而,同一可逆反應,從不同的狀態(tài)開始,只要達到平衡時條件(溫度、濃度、壓強等）完全相同，則