高考化學(xué)：可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)(重點(diǎn))

1/1高考化學(xué)：可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)(重點(diǎn))高考化學(xué)：可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)(重點(diǎn))

當(dāng)我第一遍讀一本好書(shū)的時(shí)候，我仿佛覺(jué)得找到了一個(gè)伴侶;當(dāng)我再一次讀這本書(shū)的時(shí)候，仿佛又和老伴侶重逢。我們要把讀書(shū)當(dāng)作一種樂(lè)趣，并自覺(jué)把讀書(shū)和學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，做到博覽、精思、熟讀，更好地指導(dǎo)自己的學(xué)習(xí)，讓自己不斷成長(zhǎng)。讓我們一起到學(xué)習(xí)啦一起學(xué)習(xí)吧!

高考化學(xué)：可逆反應(yīng)與化學(xué)平衡狀態(tài)(重點(diǎn))

1.化學(xué)平衡討論的對(duì)象可逆反應(yīng)

(1)在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，稱(chēng)為可逆反應(yīng)。在可逆反應(yīng)中使用“”。

可逆反應(yīng)必需是同一條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，對(duì)于在不同反應(yīng)條件下進(jìn)行的反應(yīng)物、生成物正好相反的反應(yīng)則不能認(rèn)為是可逆反應(yīng)。

(2)特點(diǎn)：三同一小

①三同：a.相同條件下;b.正、逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行;c.反應(yīng)物與生成物同時(shí)存在。

②一小：任一組分的轉(zhuǎn)化率都小于100%。

2.化學(xué)平衡狀態(tài)

肯定條件下的可逆反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到肯定程度時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度不再轉(zhuǎn)變，我們稱(chēng)之為“化學(xué)平衡狀態(tài)”，簡(jiǎn)稱(chēng)化學(xué)平衡。

1把握3個(gè)步驟

(1)寫(xiě)出涉及的可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(2)找出起始量、轉(zhuǎn)化量和平衡量中哪些是已知量，哪些是未知量，按“三段式”列出。

(3)依據(jù)問(wèn)題建立相應(yīng)的關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算。

2用好3種思路

(1)巧設(shè)未知數(shù)：詳細(xì)題目要詳細(xì)分析，敏捷設(shè)立未知量，一般設(shè)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量為x。

(2)確定三個(gè)量：確定平衡體系中各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量，并套用“三段式”的“模板”。

①對(duì)于同一反應(yīng)物，起始量-轉(zhuǎn)化量=平衡量。

②對(duì)于同一生成物，起始量+轉(zhuǎn)化量=平衡量。

③各轉(zhuǎn)化量之比等于各反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。

(3)解題設(shè)問(wèn)題：依據(jù)起始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量及題中已知信息，列出等式，求平衡時(shí)某成分的濃度、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率等。

化學(xué)反應(yīng)速率

1化學(xué)反應(yīng)速率基本概念

用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的削減或生成物濃度的增加來(lái)表示。常用單位為mol(Ls)-1或mol(Lmin)-1

說(shuō)明：

(1)固體、純液體在反應(yīng)中可視為濃度不變，故一般不用固體或純液體表示反應(yīng)速率。

(2)反應(yīng)速率一般是指某段時(shí)間內(nèi)的平均速率，非即時(shí)速率，不能為負(fù)數(shù)。

2化學(xué)反應(yīng)速率的規(guī)律

同一反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示的速率之比，等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。

【方法點(diǎn)擊】

近幾年的高考題，在涉及化學(xué)反應(yīng)速率的學(xué)問(wèn)點(diǎn)時(shí)，主要是利用化學(xué)反應(yīng)速率的規(guī)律，完成下述要求：

1.在一個(gè)反應(yīng)中，由一種物質(zhì)的反應(yīng)速率，換算為其他物質(zhì)的反應(yīng)速率。

2.比較同一反應(yīng)在不同的條件下，用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的相對(duì)大小。

3.由速率之比寫(xiě)出有關(guān)方程式

現(xiàn)舉例說(shuō)明如下：

例：

反應(yīng)A+3B==2C+2D在四種不憐憫況下的反應(yīng)速率分別為：v(A)=0.15molL-1s-1、v(B)=0.6molL-1s-1、v(C)=0.4molL-1s-1、v(D)=60molL-1min-1其中表示反應(yīng)最快的是?

解析：首先統(tǒng)一單位v(D)=60molL-1min-1=1molL-1s-1

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

1、內(nèi)在因素(主要因素)

反應(yīng)物的性質(zhì)

2、外在因素

(1)濃度：在其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。由于固體、純液體在反應(yīng)中可視為濃度不變，故增加其量并不能轉(zhuǎn)變反應(yīng)速率。

(2)溫度：在其他條件不變時(shí)，上升溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。

(3)壓強(qiáng)：在其他條件不變時(shí)，對(duì)于有氣體參與的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率增大。

(4)催化劑：在其他條件不變時(shí)，加入催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率增大。

(5)其他：光、電磁波、反應(yīng)物顆粒的大小等也會(huì)影響反應(yīng)速率。

【方法點(diǎn)擊】

1.壓強(qiáng)對(duì)速率的影響，是通過(guò)轉(zhuǎn)變氣體的濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，故一般意義上的增大壓強(qiáng)是指壓縮氣體的體積。對(duì)于氣體反應(yīng)體系要留意以下幾個(gè)問(wèn)題。

(1)恒溫時(shí)：

增大壓強(qiáng)容器容積縮小氣體濃度增大反應(yīng)速率增大。

(2)恒容時(shí)：

①充入氣體反應(yīng)物氣體濃度增大(氣體總壓增大)反應(yīng)速率增大。

②充入無(wú)關(guān)氣體容器內(nèi)氣體總壓增大，但反應(yīng)物濃度不變，反應(yīng)速率不變。

(3)恒壓時(shí)：

充入無(wú)關(guān)氣體容器容積增大氣體反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)速率減小。

2.化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的關(guān)系

(1)轉(zhuǎn)變溫度，對(duì)吸熱反應(yīng)速率的影響，總是超過(guò)對(duì)放熱反應(yīng)速率的影響：當(dāng)上升溫度時(shí)，吸熱反應(yīng)速率增大的倍數(shù)放熱反應(yīng)速率增大的倍數(shù)，故升溫化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng);當(dāng)降低溫度時(shí)，吸熱反應(yīng)速率減小的倍數(shù)放熱反應(yīng)速率減小的倍數(shù)，故降溫化學(xué)平衡向放熱方向移動(dòng)。

(2)對(duì)有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變壓強(qiáng)，對(duì)氣體體積之和大的一側(cè)的反應(yīng)速率的影響，總是超過(guò)對(duì)氣體體積之和小的一側(cè)的反應(yīng)速率的影響：當(dāng)增大壓強(qiáng)時(shí)，氣體體積之和大的一側(cè)的反應(yīng)速率增大的倍數(shù)氣體體積之和小的一側(cè)的反應(yīng)速率增大的倍數(shù)，故加壓化學(xué)平衡向氣體體積之和小的一側(cè)移動(dòng);當(dāng)減小壓強(qiáng)時(shí)，氣體體積之和大的一側(cè)的反應(yīng)速率減小的倍數(shù)氣體體積之和小的一側(cè)的反應(yīng)速率削減的倍數(shù)，故減壓化學(xué)平衡向氣體體積之和大的一側(cè)移動(dòng)。

(3)使用催化劑，正、逆反應(yīng)速率增加或減小的倍數(shù)相同，故化學(xué)平衡不移動(dòng)。

3.化學(xué)學(xué)問(wèn)點(diǎn)多，而理綜試卷化學(xué)高考題的題量較少，所以化學(xué)高考題每一道題涉及的學(xué)問(wèn)點(diǎn)都比較多。綜合考慮各種因素對(duì)反應(yīng)速率的影響進(jìn)行命題，符合這一命題趨勢(shì)。

例題：已知Mg+2HCl====MgCl2+H2,將鎂條投入到稀鹽酸中，反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示：

試完成下列問(wèn)題：

①t0t1時(shí)間段內(nèi)速率變化的緣由_______________。

②t1t2時(shí)間段內(nèi)速率變化的緣由_______________。

解析：鎂與鹽酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Mg與H+之間的氧化還原反應(yīng)，在t0t1時(shí)間段內(nèi)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，H+的濃度漸漸降低，按說(shuō)反應(yīng)速率應(yīng)漸漸降低，但鎂與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，使溶液溫度上升，又使反應(yīng)速率加快，且后者對(duì)反應(yīng)速率的影響超過(guò)了前者對(duì)反應(yīng)速率的影響，所以隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)速率漸漸增大。而在t1t2時(shí)間段內(nèi)，H+的濃度削減許多，所以隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)速率漸漸減小。

3化學(xué)平衡

1、概念：

在肯定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組成成分的含量保持不變的狀態(tài)叫化學(xué)平衡狀態(tài)。

2、特點(diǎn)：

“等”處于密閉體系的可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡狀態(tài)建立的條件是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等。即v(正)=v(逆)O。這是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的重要標(biāo)志。

“定”當(dāng)肯定條件下可逆反應(yīng)一旦達(dá)平衡(可逆反應(yīng)進(jìn)行到最大的程度)狀態(tài)時(shí)，在平衡體系的混合物中，各組成成分的含量(即反應(yīng)物與生成物的物質(zhì)的量，物質(zhì)的量濃度，質(zhì)量分?jǐn)?shù)，體積分?jǐn)?shù)等)保持肯定而不變(即不隨時(shí)間的轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變)。這是推斷體系是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)的重要依據(jù)。

“動(dòng)”指定化學(xué)反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)并沒(méi)有停止，實(shí)際上正反應(yīng)與逆反應(yīng)始終在進(jìn)行，且正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，所以化學(xué)平衡狀態(tài)是動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。

“變”任何化學(xué)平衡狀態(tài)均是臨時(shí)的、相對(duì)的、有條件的(與濃度、壓強(qiáng)、溫度等有關(guān))。而與達(dá)平衡的過(guò)程無(wú)關(guān)(化學(xué)平衡狀態(tài)既可從正反應(yīng)方向開(kāi)頭達(dá)平衡，也可以從逆反應(yīng)方向開(kāi)頭達(dá)平衡)。當(dāng)外界條件變化時(shí)，原來(lái)的化學(xué)平衡即被打破，在新的條件不再轉(zhuǎn)變時(shí)，在新的條件下建立起新的化學(xué)平衡。新平衡時(shí)正、逆反應(yīng)速率，各組成成分的含量均與原平衡不同。

3、化學(xué)平衡常數(shù)

(1)化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式：

在肯定條件下，可逆反應(yīng)：aA+bB=cC+dD達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，

(2)化學(xué)平衡常數(shù)表示的意義：

平衡常數(shù)數(shù)值的大小可以反映可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度大小，K值越大，反應(yīng)進(jìn)行越完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越高，反之則越低。

(3)影響因素：

K只是溫度的函數(shù)，假如正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度上升，K值增大;假如正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度上升，K值減小。

4平衡移動(dòng)原理

假如轉(zhuǎn)變影響平衡的一個(gè)條件(如濃度、壓強(qiáng)或溫度等)，平衡就向能夠減弱這種轉(zhuǎn)變的方向移動(dòng)。它是濃度、壓強(qiáng)和溫度等外界條件對(duì)平衡移動(dòng)影響的概括和總結(jié)，只適用于已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)，未處于平衡狀態(tài)的體系不能用此原理分析，但它也適用于其他動(dòng)態(tài)平衡體系，如溶解平衡、電離平衡和水解平衡等。催化劑能夠同等程度地增加正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率，因此它對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒(méi)有影響。

5有關(guān)化學(xué)平衡的基本計(jì)算

(1)物質(zhì)濃度的變化關(guān)系

反應(yīng)物：平衡濃度=起始濃度-轉(zhuǎn)化濃度

生成物：平衡濃度=起始濃度+轉(zhuǎn)化濃度

其中，各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們?cè)诨瘜W(xué)方程式中物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比。

(2)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率：=100%

化學(xué)平衡解題策略

1把握3個(gè)步驟

(1)寫(xiě)出涉及的可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(2)找出起始量、轉(zhuǎn)化量和平衡量中哪些是已知量，哪些是未知量，按“三段式”列出。

(3)依據(jù)問(wèn)題建立相應(yīng)的關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算。

2用好3種思路

(1)巧設(shè)未知數(shù)：詳細(xì)題目要詳細(xì)分析，敏捷設(shè)立未知量，一般設(shè)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量為x。