高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)：化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

知識(shí)清單21化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

思維導(dǎo)圖

表示方法

平均值、正值

化學(xué)反特點(diǎn)

進(jìn)各物質(zhì)的速率之

行應(yīng)速率

比等于方程式中

快

慢、化學(xué)計(jì)量數(shù)之比

內(nèi)因：反應(yīng)物的本性

濃度

影響（壓強(qiáng)

因素［外因

.、溫度

I催化劑

建立

特征：逆、等、動(dòng)、定、變

影響因素：溫度

化學(xué)平判斷反應(yīng)

衡常數(shù)進(jìn)行程度

進(jìn)/判斷反應(yīng)

行化學(xué)

化學(xué)L進(jìn)行方向

程W應(yīng)用

反應(yīng)度“應(yīng)用于轉(zhuǎn)化

率、平衡濃

'度酒由計(jì)算

溫度：升溫向

影響吸熱方向移動(dòng)

〈因素，濃度：。.＞瓦

、二向移翁

\壓強(qiáng)：加壓平衡向氣體

［體積減小前方向移動(dòng)

焰判據(jù)

反

應(yīng)反應(yīng)能否（端判據(jù)

方

向自發(fā)進(jìn)行I復(fù)合贏

知識(shí)梳理

知識(shí)點(diǎn)01化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)點(diǎn)02影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

知識(shí)點(diǎn)03可逆反應(yīng)知識(shí)點(diǎn)04化學(xué)平衡的標(biāo)志

知識(shí)點(diǎn)05外界條件對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響知識(shí)點(diǎn)06化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算

知識(shí)點(diǎn)07化學(xué)平衡常數(shù)知識(shí)點(diǎn)08速率常數(shù)和平衡常數(shù)的關(guān)系

知識(shí)點(diǎn)09等效平衡知識(shí)點(diǎn)10化學(xué)反應(yīng)的方向

知識(shí)點(diǎn)11工業(yè)生產(chǎn)適宜條件的選擇

1

知識(shí)點(diǎn)01化學(xué)反應(yīng)速率

回回回隨

1.概念：用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量

2.表示：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)某種量的變化量

3.化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算

△c_△及

(1)常規(guī)公式:

VxA/

①常用單位：molL^s1mol?L-i?min-i或morLfhr

②適用范圍：表示氣體物質(zhì)或溶液中可溶性物質(zhì)的速率,不表示固體或純液體物質(zhì)的速率

AV

(2)非常規(guī)公式：丫=半(X代表小P、m、『等量)

△f

①常用單位：molmin^Paininggmin^L?minr

②適用范圍：任何物質(zhì)的反應(yīng)速率

(3)利用關(guān)系式計(jì)算

①應(yīng)用前提：同一化學(xué)反應(yīng)

②常用關(guān)系：速率比=化學(xué)計(jì)量數(shù)比=物質(zhì)的量濃度變化比=物質(zhì)的量變化比

4.大小比較

(1)比較前提：同一反應(yīng),同一物質(zhì),同一單位

(2)換算方法：各物質(zhì)的速率除以相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù),數(shù)大的速率快

5.說(shuō)明

(1)化學(xué)反應(yīng)速率表示某段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,不表示即時(shí)速率

(2)化學(xué)反應(yīng)速率只有正值，沒(méi)有負(fù)值

(3)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度等量逐漸減小,反應(yīng)速率越來(lái)越慢

S???

1.速率大小比較“三步驟”

(1)“一看,，單位是否一致，不一致轉(zhuǎn)化為同一單位。

(2)“二化”將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率。

(3)“三比較”比較數(shù)值大小。

2.比較反應(yīng)速率快慢的常用方法：

(1)定性描述——通過(guò)在相同時(shí)間點(diǎn)，不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)判斷反應(yīng)的快慢。

①觀察產(chǎn)生氣泡的快慢；

②觀察試管中剩余鋅粒的多少；

③用手接觸試管，感受試管外壁溫度的高低。

2

(2)定量描述——通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量來(lái)判斷反應(yīng)的快慢。

①測(cè)定氣體的體積或體系的壓強(qiáng)；

②測(cè)定物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化；

③測(cè)定物質(zhì)或離子的濃度變化；

④測(cè)定體系的溫度或反應(yīng)的熱量變化。

若有多種測(cè)量方案時(shí)，一般采取易操作，現(xiàn)象明顯的實(shí)驗(yàn)方案。

SO??

【典例01](2023春?四川內(nèi)江?高三四川省資中縣第二中學(xué)校考開(kāi)學(xué)考試)對(duì)于可逆反應(yīng)

2A(g)+3B(g)=4C(g)+2D位)，在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下，其中表示的反應(yīng)速率最快的是

A.v(A)=0.9molL_1-min-1B.v(B)=1.5mol-L-1-min-1

C.v(D)=0.8mol-L-l-min-1D.v(C)=O.lmolL1min-1

【答案】B

【分析】速率比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)比，都轉(zhuǎn)化為用A物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，速率的單位都用mol/(L-min),然

后進(jìn)行比較。

【解析】A.v(A)=0.9molL-1-min_1；B.v(A)=-|v(B)=yxl.5mol-L^min-1=1.0mol-L_1-min_1；C.v(A)=

22

v(D)=0.8mol-L-'-min-1；D.v(A)=—v(C)=—x0.1mol-L-1-mm_1=0.05mol-L_|-min-1；可見(jiàn)反應(yīng)速率最大的是

lmol-L-1-min-1；故選B。

【典例02](2023?遼寧丹東?統(tǒng)考一模)恒溫恒容條件下，向密閉容器中加入一定量X,反應(yīng)X=2Z經(jīng)歷兩

步：①X-Y；②Y-2Z。圖為該體系中X、Y、Z濃度隨時(shí)間變化的曲線。下列說(shuō)法正確的是

A.a為c(Y)隨t的變化曲線

B.匕時(shí)，Y的消耗速率大于生成速率

C.隨著c(X)的減小，反應(yīng)①、②速率均降低

D.體系中V(X)=V(Y)+2V(Z)

【答案】B

【解析】A.反應(yīng)X=2Z經(jīng)歷兩步：①X—Y；②Y12Z,可知c(Y)先增大，后減小，A錯(cuò)誤；B.ti時(shí)Y的

濃度在下降，消耗速率大于生成速率，B正確；C.由圖甲中的信息可知，隨c(X)的減小，c(Y)先增大后減

3

小，c(Z)增大，因此，反應(yīng)①的速率隨c(X)的減小而減小，而反應(yīng)②的速率先增大后減小，C錯(cuò)誤；D.根

據(jù)體系中發(fā)生的反應(yīng)可知，在Y的濃度達(dá)到最大值之前，單位時(shí)間內(nèi)X的減少量等于Y和Z的增加量，因

此，v(X)=v(Y)+1v(Z),但是，在Y的濃度達(dá)到最大值之后，單位時(shí)間內(nèi)Z的增加量等于Y和X的減少量,

故2V(X)+2v(Y尸v(Z),D錯(cuò)誤；故選B。

知識(shí)點(diǎn)02影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

1.主要原因：反應(yīng)物本身的性質(zhì)

2.基本規(guī)律：外界條件越高，速率越快

(1)溫度：溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快

(2)壓強(qiáng)：氣體反應(yīng)的壓強(qiáng)越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快

(3)濃度：濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快

(4)催化劑：顯著的改變(加快或減慢)正逆反應(yīng)速率，一般有催化劑,化學(xué)反應(yīng)速率越快

(5)接觸面積：反應(yīng)物的顆粒越小，接觸面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快

(6)原電池：形成原電池，可以加快氧化還原反應(yīng)的速率

3.特殊情況

(1)溫度

①催化反應(yīng)，升高溫度，催化劑可能失活,反應(yīng)速率減慢

②有機(jī)反應(yīng)，升高溫度，有可能發(fā)生副反應(yīng),主反應(yīng)速率減慢

(2)壓強(qiáng)

①改變非氣體反應(yīng)的壓強(qiáng)，反應(yīng)速率不變

②改變等體反應(yīng)的壓強(qiáng)，v正和v逆變化幅度相回

(3)濃度

①固體和純液體的濃度為定值，改變固體或純液體的用量，反應(yīng)速率不變

②加入固體物質(zhì)，有可能改變接觸面積,反應(yīng)速率可能加快

(4)無(wú)關(guān)氣體

①恒容容器通無(wú)關(guān)氣體，壓強(qiáng)增大,濃度不變,速率不變

②恒壓容器通無(wú)關(guān)氣體，體積變大,濃度減小,速率減慢

4.活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系實(shí)質(zhì)

4

（增大反應(yīng)物的濃度）:升高反應(yīng)體系的溫度）

丁1吸收能量

單位體積內(nèi)分子總單位時(shí)間、單位體積內(nèi)分子總數(shù),

數(shù)增加，活化分子單位體積內(nèi)不變，活化分子百分

--<—

百分?jǐn)?shù)不變，活化有效碰撞次數(shù)增加，活化分子數(shù)

分子數(shù)增加數(shù)增多增加

丁［降低活化能

'、增大氣體壓強(qiáng)）儲(chǔ)大化學(xué)反應(yīng)速率）使用催化劑）

5.速率■■時(shí)間圖像

(1)

(2)

（3）濃度

①增大反應(yīng)物濃度，瞬間v正增大,v涉不變

②增大生成物濃度，瞬間v正不變,v詼增大

③恒壓：增大反應(yīng)物濃度，瞬間v戶增大,v逆減慢

④恒壓：增大生成物濃度，瞬間減慢，v逆增大

5

6.全程速率-時(shí)間圖像

(1)0B段反應(yīng)速率變化的可能原因?yàn)椋?/p>

①反應(yīng)放熱，使溫度升高，反應(yīng)速率加快

②反應(yīng)生成催化劑，反應(yīng)速率加快

(2)BC段反應(yīng)速率變化的可能原因?yàn)椋悍磻?yīng)物濃度降低，反應(yīng)速率減慢

7.探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

(1)方法：控制變量法

(2)溶液反應(yīng)：加水調(diào)節(jié)溶液的總體積不變,以保證某種成分的濃度不變

(3)實(shí)例：探究Y溶液濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響

實(shí)驗(yàn)(混合溶液)123456

4mol/LX溶液/mL606060606060

飽和Y溶液/mL01.05.0102040

H2O/mL40393530200

8.速率方程

(1)意義：表示反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率的定量關(guān)系

a

(2)舉例：A2(g)+B2(g)k^=2AB(g),v=kc(A2)-CP(B2)

(3)測(cè)定方法：a、B必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，無(wú)法直接寫(xiě)出。

1/2

@H2+C12=2HC1,v=k[C(H2)1[C(C12)1

151

②N2(g)+3H2(g)^=^2NH3(g),v=kc(N2)-C-(H2)-C-(NH3)

(4)反應(yīng)速率常數(shù)

①符號(hào)：反應(yīng)速率方程中的比例系數(shù)左

②意義：通常左越大，反應(yīng)進(jìn)行得越快，反應(yīng)的活化能越小

③影響因素：溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)

不同的外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的注意點(diǎn)：

I.濃度：增大濃度、速率增大；減少濃度、速率減?。桓淖兗児腆w或純液體的量對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率沒(méi)

有影響。

2.壓強(qiáng)：①必須有氣體參加；②壓強(qiáng)的改變實(shí)質(zhì)是改變濃度。

3.溫度：無(wú)論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，升高溫度，速率增大，降低溫度，速率減小。

6

4.催化劑：催化劑只改變反應(yīng)速率，不改變反應(yīng)的方向，也不改變反應(yīng)熱的大小，若是可逆反應(yīng),

則同等程度改變正、逆反應(yīng)速率。

?@?S

【典例03］（2023?浙江寧波?鎮(zhèn)海中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）一定溫度下，利用測(cè)壓法在剛性反應(yīng)器中研究固體催

化劑作用下的A的分解反應(yīng)：A（g）=B（g）+2C（g）。體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變化如表所示：

t/min0100150250420500580

p/kPa12.113.313.915.117.14X19.06

下列說(shuō)法不正確的是

A.100~150min,消耗A的平均速率為0.006kPa?min-

B.其他條件不變，420min時(shí)向剛性容器中再充入少量A,反應(yīng)速率比原420min時(shí)大

C.推測(cè)x為18.1

D.升高體系溫度，不一定能加快反應(yīng)速率

【答案】B

【解析】A.反應(yīng)A（g）UB（g）+2C（g）,反應(yīng)前后氣體壓強(qiáng)變化和生成C的量成正比，同時(shí)A的變化為變

化量的9用壓強(qiáng)代表濃度，則100?150min體系壓強(qiáng)變化=13.9kPa-13.3kPa=0.06kPa,消耗A的平均速率

=2=0.006kPa,mirri,故A正確；B.其他條件不變，420min時(shí)向剛性容器中再充入少量A,

150min-lOOmin

相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，反應(yīng)在固體催化劑表面進(jìn)行，固體表面積一定，反應(yīng)速率不變，故B錯(cuò)誤；C.0~1OOmin,

壓強(qiáng)變化為1.2kPa,150min-250min,壓強(qiáng)變化1.2kPa,則lOOkPa?500kpa,體系壓強(qiáng)變化1.2x4kPa=4.8kPa,

則500min時(shí)，體系壓強(qiáng)=13.3kPa+4.8kPa=18.1kPa,故C正確；D.反應(yīng)在催化劑表面反應(yīng)，升高體系溫度,

催化劑活性減小時(shí)，反應(yīng)速率減小，不一定能加快反應(yīng)速率，故D正確；故選：Bo

【典例04］（2023?北京西城?統(tǒng)考一模）探究影響H2O2分解速率的影響因素，實(shí)驗(yàn)方案如圖。

下列說(shuō)法不正琥的是

A.對(duì)比①②，可探究FeCb溶液對(duì)H2O2分解速率的影響

B.對(duì)比②③④，可探究溫度對(duì)H2O2分解速率的影響

C.壓。2是直線形的非極性分子

D.H2O2易溶于水，主要是由于H2O2與H2O分子之間能形成氫鍵

7

【答案】c

【解析】A.實(shí)驗(yàn)②是在實(shí)驗(yàn)①的溶液中加入催化劑FeCb,與實(shí)驗(yàn)①做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，可探究FeC13溶液對(duì)H2O2

分解速率的影響，A正確；B.實(shí)驗(yàn)②是參照，③、④相當(dāng)于在②的基礎(chǔ)上升高和降低溫度，可探究溫度對(duì)

H2O2分解速率的影響，B正確；C.壓。2的分子結(jié)構(gòu)為'，分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，為極性分子，C不

正確；D.H2O2為極性分子，水也為極性分子，壓。2易溶于水，滿足相似相溶原理，更主要是H2O2與H2。

分子之間能形成氫鍵，D正確；故選C。

知識(shí)點(diǎn)03可逆反應(yīng)

1.可逆反應(yīng)的判斷：反應(yīng)形式相反,反應(yīng)條件相同

2.可逆反應(yīng)的特點(diǎn)

(1)同步性：正逆反應(yīng)同時(shí)講行

(2)等同性：反應(yīng)條件完全相同

(3)共存性

①反應(yīng)不可能進(jìn)行到底，即反應(yīng)體系中反應(yīng)物與生成物基在

②各組分的濃度都大于重

3.證明某反應(yīng)為可逆反應(yīng)

(1)檢驗(yàn)出某種生成物

(2)檢驗(yàn)量少的反應(yīng)物是否有剩余

4.化學(xué)平衡狀態(tài)的特征

研究對(duì)象是可逆反應(yīng)

一動(dòng)態(tài)平衡，反應(yīng)沒(méi)有停止

弓)一同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等

年)一各組分的濃度、百分含量等不再發(fā)生變化

cfc—條件改變，平衡發(fā)生移動(dòng)

【典例05］已知：K31Fe(CN)6］溶液是檢驗(yàn)Fe?+的試齊U，若溶液中存在Fe?+,將產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。將0.2mol〕T

的KI溶液和0.05mol-LT的Fe2(SOj溶液等體積混合后，取混合液分別完成下列實(shí)驗(yàn)，其中能說(shuō)明溶液中

存在化學(xué)平衡“2Fe3++2FQ2Fe2++-的是

實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

8

①滴入KSCN溶液溶液變紅色

②滴入AgNC)3溶液有黃色沉淀生成

③滴入K3【Fe(CN)6］溶液有藍(lán)色沉淀生成

④滴入淀粉溶液溶液變藍(lán)色

A.①B.②和④C.③和④D.①和②

【答案】A

【詳解】0.05mol?LT的Fe2(S04)3溶液c(Fe3+)為0.1mol?LT,與0.2moll-的KI等體積混合反應(yīng)，「過(guò)量。

①檢驗(yàn)出Fe3+,說(shuō)明過(guò)量的KI仍不能使Fe3+完全轉(zhuǎn)化，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)；②由于KI過(guò)量，不管反應(yīng)是

否可逆，一定能檢驗(yàn)到「；③檢驗(yàn)到Fe2+,只能證明反應(yīng)已發(fā)生，與可逆反應(yīng)無(wú)關(guān)；④同③，證明反應(yīng)已發(fā)

生；因此，實(shí)驗(yàn)①可證明反應(yīng)為可逆反應(yīng)；

答案選A。

【典例06】在一密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2so2(g)+02(g)U2so3(g),已知反應(yīng)過(guò)程中某一時(shí)刻SO2、。2、S03

的濃度分別為0.1mol/L、0.05mol/L>0.3mol/L0當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，可能存在的數(shù)據(jù)是

A.SO2為0.4mol/L,O2為0.2mol/L

B.SO2、SO3均為0.8mol/L

C.SO3為0.4mol/L

D.SO2為0.35mol/L

【答案】D

0

2SO2(g；)+2(g)U2sO3g)

,某時(shí)刻(mol/L)0.10.050.3_

【分析］°,該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，物質(zhì)濃度范

逆反應(yīng)極限轉(zhuǎn)化(mol/L)0.40.2

正反應(yīng)極限轉(zhuǎn)化(mol/L)000.4

圍：0<C(S02)<0.4moVL,0<c(02)<0.2moVL,0<c(S03)<0.4mol/Lo

【詳解】A.SO2和O2的濃度增大，說(shuō)明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行建立平衡，若SO3完全反應(yīng)，則SO2和。2

的濃度濃度分別為0.4mol/L、0.2mol/L,三氧化硫不可能完全轉(zhuǎn)化，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)分析和硫原子守恒可知c(SO2)+c(SO3尸0.4mol/L,當(dāng)SO2、SCh均為0.8mol/L時(shí)，0.8mol/L+0.8

mol/L<0.4mol/L,故B錯(cuò)誤；

C.SO3為0.4mol/L,SO3的濃度增大，說(shuō)明該反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行建立平衡，若二氧化硫和氧氣完全反

應(yīng)，SO3的濃度的濃度為0.4mol/L,達(dá)到平衡的實(shí)際濃度應(yīng)該小于0.4mol/L,故C錯(cuò)誤；

D.SO2為0.35mol/L,SO2的濃度增大，說(shuō)明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行建立平衡，若SCh完全反應(yīng)，則SCh

的濃度濃度為0.4mol/L,實(shí)際濃度為0.35mol/L小于0.4mol/L,故D正確；

故答案為：D。

9

知識(shí)點(diǎn)04化學(xué)平衡的標(biāo)志

回回回隨

1.速率標(biāo)志(本質(zhì)標(biāo)志)：V正="逆

(1)同一組分的生成速率和消耗速率相等

(2)不同物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比

2.宏觀標(biāo)志：某些量開(kāi)始變化,后來(lái)不變

(1)一定達(dá)到平衡的情況

①某組分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、濃度、顏色不再變化

②反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不再變化

(2)特殊情形

①絕熱容器：容器的溫度不變時(shí),一定達(dá)到平衡狀態(tài)

②可逆電池：電流或電壓等于雯時(shí)，一定達(dá)到平衡狀態(tài)

(3)判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的常用公式

①混合氣體的密度：。二絲選二川總一加固或液

匕氣體々體

②混合氣體的平均摩爾質(zhì)量：而=如及="總一固或液

〃氣體〃氣體

③氣體狀態(tài)方程：PV=〃RT

3.限度標(biāo)志

(1)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最大,百分含量最小

(2)生成物的產(chǎn)率最大,百分含量最大

(3)圖像獲取

①前提：在多個(gè)相同的容器中，加入相同量的反應(yīng)物

②過(guò)程：測(cè)相同時(shí)間內(nèi)，不同條件下相關(guān)量，描點(diǎn)繪出圖像

(4)圖像解讀

①極限點(diǎn)：剛好達(dá)到平衡

②極限點(diǎn)前：非平衡點(diǎn)，受速率控制,加催化劑，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率變大

③極限點(diǎn)后：新平衡點(diǎn)，受平衡控制,加催化劑，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變

4.幾種特殊反應(yīng)的平衡依據(jù)

10

(1)量比不變型

①反應(yīng)物或生成物量的比不變，不一定達(dá)到平衡狀態(tài)

②反應(yīng)物和生成物量的比不變，二定達(dá)到平衡狀態(tài)

(2)量相等型

①反應(yīng)物和生成物的量相等，不一定達(dá)平衡狀態(tài)

②反應(yīng)物和反應(yīng)物的量相等，不一定達(dá)平衡狀態(tài)

③量不變工量相等W量或量的比等于某一具體的數(shù)

(3)等體反應(yīng)型：3A(g)k^2B(g)+C(g)

①恒溫恒壓：混合氣體的體積不變，一定達(dá)到平衡狀態(tài)

②恒溫恒容：混合氣體的壓強(qiáng)不變，不一定達(dá)到平衡狀態(tài)

(4)固液參與型：2A(g)k^2B(g)+C(s)

①混合氣體的密度不變，一定達(dá)到平衡狀態(tài)(恒T、V)

②混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變，二定達(dá)到平衡狀態(tài)

(5)固液分解型：2A(s)M=^2B(g)+C(g)

①混合氣體的密度不變，一定達(dá)到平衡狀態(tài)(恒T、V)

②混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變，不一定達(dá)到平衡狀態(tài)

③某種氣體組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變，丕二定達(dá)到平衡狀態(tài)

5.注意平衡標(biāo)志和平衡特征的區(qū)別

(1)平衡標(biāo)志：能夠說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的某些事實(shí)

(2)平衡特征：平衡時(shí)存在的某些事實(shí)，但不一定能用于判斷是否達(dá)到平衡

利用相關(guān)物質(zhì)的一些物理量來(lái)判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡時(shí)，該“量”一定是“變量”，當(dāng)“變量”不變時(shí),

才說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài)。

SO??

【典例07](2023?廣東廣州?統(tǒng)考三模)反應(yīng)X—2Z經(jīng)歷兩步：①X—Y；②Y-2Z。反應(yīng)體系中X、Y、Z

的濃度c隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A.a為c(Y)隨t的變化曲線

11

B.ti時(shí)，反應(yīng)體系達(dá)到平衡狀態(tài)

C.0?ti時(shí)，體系中X的消耗速率等于Y的生成速率

D.反應(yīng)體系中始終存在：co=c(X)+c(Y)+gc(Z)

【答案】D

【分析】由題中信息可知，反應(yīng)X=2Z經(jīng)歷兩步：①X-Y；②Y一2Z,因此，圖中呈不斷減小趨勢(shì)的a線

為X的濃度c隨時(shí)間t的變化曲線，呈不斷增加趨勢(shì)的線為Z的濃度c隨時(shí)間t的變化曲線，先增加后減小

的線為Y的濃度c隨時(shí)間t的變化曲線。

【解析】A.由分析可知，a線為X的濃度c隨時(shí)間t的變化曲線，故A錯(cuò)誤；B.由圖可知，分別代表3

種不同物質(zhì)的曲線相交于h時(shí)刻，因此，t時(shí)c(X尸c(Y尸c(Z),但之后X、Y、Z的物質(zhì)的量還在變化，說(shuō)

明反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C.由圖中信息可知，0?h時(shí)，Y的濃度在不斷增大，說(shuō)明體系中Y

的生成速率大于Y的消耗速率，此時(shí)反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡，故X的消耗速率大于Y的生成速率，故C錯(cuò)誤；

D.反應(yīng)X-2Z經(jīng)歷兩步：①X—Y；②Yi2Z,反應(yīng)剛開(kāi)始時(shí)c(X尸comol/L,c(Z尸c(Y)=Omol/L,由反應(yīng)的

系數(shù)關(guān)系可知，X的消耗量等于Y的生產(chǎn)量，Y的消耗量等于Z生成量的一半，則反應(yīng)體系中始終存在：

co=c(X)+c(Y)+yc(Z),故D正確；故選D。

【典例08】(2023?遼寧?校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))在600K下，按初始投料比“(。。)："(%)分別為i：八i：2、1：

3投料，發(fā)生反應(yīng)為8伍)+2與伍)033。叫)必＜0。測(cè)得不同壓強(qiáng)下，CO平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。

下列敘述正確的是

A.曲線X代表起始投料比為1：1

B.2vE(H2)=vig(CH3OH),該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

C.若其他條件不變，升高溫度會(huì)使對(duì)應(yīng)的曲線上移

D.m點(diǎn)對(duì)應(yīng)的H2的平衡轉(zhuǎn)化率為60%

【答案】D

【解析】A.相同溫度下，氫氣投料越多，平衡向右移動(dòng)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率越大，故曲線X代表1:3投料,

A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，v正(壓尸2V鼠CH3OH),B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.生成甲醇是放熱反應(yīng)，其他

12

條件不變，升高溫度，CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低，平衡曲線均下移，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.曲線Y代表1:2投料，即

起始按化學(xué)計(jì)量數(shù)投料，則CO、比的平衡轉(zhuǎn)化率相等，D項(xiàng)正確；故選D。

知識(shí)點(diǎn)05外界條件對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響

回回回慢

1.正常情況下的平衡移動(dòng)

(1)溫度：升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)

(2)濃度：增大反應(yīng)物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

(3)壓強(qiáng)：增大氣體反應(yīng)壓強(qiáng)，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)

(4)體積：視體積變化為壓強(qiáng)變化

①比較瞬間濃度與所給濃度的相對(duì)大小,確定平衡移動(dòng)方向

②利用壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響，判斷系數(shù)的關(guān)系，確定物質(zhì)的狀態(tài)

③反應(yīng)：xA(g)+yB(g)-zC(g)

原平衡c(A)=0.5molL-1

體積加倍新平衡c(A)=0.3molL-1

平衡移動(dòng)方向逆反應(yīng)

X、>、Z的關(guān)系x+v>z

2.特殊情況下的平衡移動(dòng)

(1)向容器中通入無(wú)關(guān)氣體

①恒容容器：壓強(qiáng)增大,濃度不變,速率不變,平衡丕移動(dòng)

②恒壓容器：體積增大,濃度減小,速率減慢,平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)

(2)同倍數(shù)改變反應(yīng)物和生成物濃度

①恒溫恒容：相當(dāng)于改變壓強(qiáng)

②恒溫恒壓：瞬間各組分的濃度不變,平衡丕移動(dòng)

(3)不同倍數(shù)改變反應(yīng)物和生成物濃度

①Q(mào)VK：平衡正向移動(dòng)，vE>.va

②Q三K：平衡不移動(dòng)，v正三v逆

③Q>K；平衡逆向移動(dòng)，v正Wv逆

3.水對(duì)平衡移動(dòng)的影響

(1)溶液反應(yīng)：加水，相當(dāng)于稀釋，平衡向可溶性微粒系數(shù)和增大的方向移動(dòng)

①A(aq)+B(aq)F(aq)+D(aq)：丕移動(dòng)

②A(aq)--C(aq)+D(aq)+H2O(1)：正向移動(dòng)

③A(aq)+B(aq)+H2O(1)(叫)：逆向移動(dòng)

13

(2)水蒸氣或非溶液反應(yīng)：當(dāng)成普通的反應(yīng)物或生成物即可

①C(s)+H20(g)(g)+H2(g)：通入H2O(g)正向移動(dòng)

②2A(g)+O2(g)=^2C(g)+H2O(g)：通入H2O(g)逆向移動(dòng)

③RCOOH(1)+R，OH(1)k^RCOOR，(1)+H2O(1),加濃硫酸正向移動(dòng)

4.勒夏特列原理及其應(yīng)用

(1)原理：改變影響平衡移動(dòng)的一個(gè)條件，平衡向減弱該條件方向移動(dòng)

(2)前提：必須存在可逆過(guò)程(存在平衡)

①化學(xué)平衡：N2(g)+3H2(g)k^2NH3(g)

②電離平衡：CH3coOH=^=CH3coeT+H+

3++

③水解平衡：Fe+3H2O^^Fe(OH)3+3H

④沉淀溶解平衡：AgCl(s)=:=Ag+(aq)+C「(aq)

⑤氣體溶解平衡：。2(g)==02(aq)

⑥結(jié)晶溶解平衡：KNO3(s)==2K+(aq)+NO3一(叫)

(3)必須有平衡移動(dòng)，且實(shí)際移動(dòng)方向符合理論移動(dòng)方向

①催化劑不能使平衡移動(dòng)，無(wú)法用勒夏特列原理解釋。

②等體反應(yīng)改變壓強(qiáng)，平衡不移動(dòng)，無(wú)法用勒夏特列原理解釋。

(3)“加的多，剩的多”原理

①增大X的濃度，新平衡時(shí)c(X)一定比原平衡時(shí)的大

②增大壓強(qiáng)，新平衡時(shí)P一定比原平衡時(shí)的大

③升高溫度，新平衡時(shí)T一定比原平衡時(shí)的大

(4)“單一氣體型”反應(yīng)的特殊性

①反應(yīng)形式：A(s)r二KB(S)+yC(g)

②改變壓強(qiáng)、濃度，平衡移動(dòng)，新平衡時(shí)P、c丕變

(5)“單側(cè)氣體型”反應(yīng)的特殊性

①反應(yīng)形式：A(s)r「KB(g)+yC(g)

②改變壓強(qiáng)、同倍數(shù)改變濃度，平衡移動(dòng)，新平衡時(shí)P、c不變

③改變一種氣體濃度，平衡移動(dòng)，新平衡時(shí)c變大

外界條件對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)影響的理解

1.濃度：①濃度指與反應(yīng)有關(guān)的氣體或溶液中實(shí)際參加反應(yīng)離子的濃度。②改變純固體或純液體的

量對(duì)平衡無(wú)影響。

2.溫度：任何化學(xué)反應(yīng)都伴有能量的變化(放熱或吸熱)，所以，改變溫度一定會(huì)使化學(xué)平衡發(fā)生移

動(dòng)。

14

3.壓強(qiáng)：

(1)無(wú)氣體參與的化學(xué)反應(yīng)，由于改變壓強(qiáng)不能改變化學(xué)反應(yīng)速率，所以改變壓強(qiáng)不能使無(wú)氣體物

質(zhì)存在的化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。

(2)對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)，改變壓強(qiáng)后，正、逆反應(yīng)速率同時(shí)、同等程度地改

變，因此增大或減小壓強(qiáng)不能使其化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。

(3)“無(wú)關(guān)氣體”(不與原平衡體系中各物質(zhì)反應(yīng)的氣體)對(duì)化學(xué)平衡的影響。

①恒溫、恒容條件下

充入“無(wú)關(guān)氣體”

原平衡體系-------------＞體系總壓強(qiáng)增大一＞體系中各組分的濃度不變一＞平衡不移動(dòng)

②恒溫、恒壓條件下

“無(wú)關(guān)氣體”等效于減壓

原平衡體系充入-------------＞容器容積增大一＞體系中各組分的濃度減小---------------＞

反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng)

---------------------------------＞平衡不移動(dòng)

反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的反應(yīng),?x,,,,,,

-----------------------------------*平衡向7體分子數(shù)增大的萬(wàn)向移動(dòng)

4.催化劑：催化劑同等程度改變正逆反應(yīng)速率，不影響平衡移動(dòng)。

?OS?

【典例09](2023?江蘇鹽城?鹽城市伍佑中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))鹵族元素單質(zhì)及其化合物應(yīng)用廣泛。(CN)?具

有與鹵素單質(zhì)相似的化學(xué)性質(zhì)。F?在常溫下能與Cu反應(yīng)生成致密的氟化物薄膜，還能與熔融的Na2sC\反

應(yīng)生成硫酰氟(SO』?)。CaF?與濃硫酸反應(yīng)可制得HF,常溫下，測(cè)得氟化氫的相對(duì)分子質(zhì)量約為37.SO?通

入KCIO3酸性溶液中可制得黃綠色氣體002,該氣體常用作自來(lái)水消毒劑。工業(yè)用C1?制備TiCL的熱化學(xué)

方程式為T(mén)Q⑸+2C12(g)+2C(s)OTiCL(g)+2CO(g)AH=-49kJ.mol1?下列關(guān)于反應(yīng)

TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)UTiCl(g)+2C0(g)的說(shuō)法不正琥的是

A.保持其他條件不變，平衡時(shí)升高溫度，凈＜v逆

c2(CO)-c(TiCl.)一

B.保持其他條件不變，平衡時(shí)通入CU，達(dá)到新平衡時(shí)，山變小

C.反應(yīng)生成ImolTiCl”轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為4x6.02x10"

D.及時(shí)分離出CO,有利于TiCl,生成

【答案】B

【解析】A.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，保持其他條件不變，平衡時(shí)升高溫度，v正、v雙都增大，由于

溫度對(duì)吸熱反應(yīng)影響更大，因此升高溫度后，v正逆,A正確；B.該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)

15

2

c(CO)c(TiCl4)

K=,化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，保持其他條件不變，平衡時(shí)通入C12即增大了反應(yīng)物

2

C(C12)

的濃度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，但由于溫度不變，因此化學(xué)平衡常數(shù)不變，因此平衡時(shí)通入C12,達(dá)到新平衡

2

c(CO)-c(TiCl4)

時(shí)。2(@)不變，B錯(cuò)誤；C.根據(jù)反應(yīng)方程式可知：反應(yīng)生成1molTiCL，反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移4moi

電子，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為4x6.02x1^,C正確；D.及時(shí)分離出CO,即減小了生成物的濃度，化學(xué)平衡

正向移動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生更多的TiCL,因此有利于TiCL生成，D正確；故合理選項(xiàng)是B。

【典例10](2023?上海靜安?統(tǒng)考二模)聚丙烯懵纖維俗名人造羊毛，由丙烯睛聚合而得。用丙烯合成丙烯

懵的反應(yīng)如下：2c3H6(g)+2NH3(g)+3C)2(g)2C3H3N(g)+6H2O(g)+1030kJ

(1)某密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，生成丙烯懵的反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如下圖所示。

ti時(shí)刻表示體系改變的反應(yīng)條件為；t2時(shí)刻表示體系改變了另一反應(yīng)條件,此時(shí)平衡移動(dòng)(填

“正向”、“逆向”或“不”)。

丙烯的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖示：

丙烯的轉(zhuǎn)化率

(2)有利于提高丙烯平衡轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件有；

(3)最大轉(zhuǎn)化率所對(duì)應(yīng)的溫度為460℃o當(dāng)溫度低于460℃時(shí)，丙烯的轉(zhuǎn)化率(填“是”或“不是”)所對(duì)應(yīng)

溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率，理由是=

(4)一定條件下，在2L恒容密閉容器中，通入84gC3H6、34gNH3、96go2,若該反應(yīng)5min到達(dá)a點(diǎn)，則0?

5min內(nèi)丙烯的平均反應(yīng)速率為molL_1min_1o

【答案】(1)使用了催化劑正向

(2)降低溫度、降低壓強(qiáng)

(3)不是該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡狀態(tài)下，若升高溫度，平衡朝逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡轉(zhuǎn)化率

將降低

16

(4)0.12

【解析】(1)碳元素是6號(hào)元素，則硅原子核外電子排布為2、6,則硅在元素周期表中的位置是第二周期

IVA族；根據(jù)同電子層結(jié)構(gòu)核多徑小，則C、N、O三種元素的原子半徑由小到大的順序?yàn)閞(O)<r(N)<r(C)；

故答案為：第二周期IVA族；r(O)<r(N)<r(C)。

(2)h時(shí)刻反應(yīng)速率都增大，且增大程度相等，則表示體系改變的反應(yīng)條件為使用催化劑；由于生成丙烯

盾的反應(yīng)是體積增大的放熱反應(yīng)，而根據(jù)圖中信息是反應(yīng)速率降低，則也可能為降溫，也可能減小壓強(qiáng)，t2

時(shí)刻表示體系改變了另一反應(yīng)條件，無(wú)論是降溫還是減小壓強(qiáng)，平衡都是正向移動(dòng)；故答案為：使用了催

化劑；正向。

(3)由于反應(yīng)是體積增大的放熱反應(yīng)，有利于提高丙烯平衡轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件有降低溫度、降低壓強(qiáng)；故

答案為：降低溫度、降低壓強(qiáng)。

(4)該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡狀態(tài)下，若升高溫度，平衡朝逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡轉(zhuǎn)化率將降低,

而圖中曲線是隨溫度升高平衡轉(zhuǎn)化率在逐漸升高，因此當(dāng)溫度低于460℃時(shí)，丙烯的轉(zhuǎn)化率不是所對(duì)應(yīng)溫度

下的平衡轉(zhuǎn)化率；故答案為：不是；該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡狀態(tài)下，若升高溫度，平衡朝逆反

應(yīng)方向移動(dòng)，平衡轉(zhuǎn)化率將降低。

(5)一定條件下，在2L恒容密閉容器中，通入84gC3H6(物質(zhì)的量為2mo1)、34gNH3,96go2,,若該反應(yīng)

5min到達(dá)a點(diǎn)，則0?5min內(nèi)丙烯的平均反應(yīng)速率為。(丙烯尸型-=生吐”=0.12mol[Jmin一]；故答

V-At2Lx5min

案為：0.12o

知識(shí)點(diǎn)06化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算

1.常用計(jì)算公式

(1)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率：a=某物質(zhì)反應(yīng)的量xioo%

該物質(zhì)的總量

(2)某組分的百分含量：含量=某組分的量xi量％

混合物的總量

①常見(jiàn)量：體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)

②關(guān)系式：體積分?jǐn)?shù)=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)

(3)氣體狀態(tài)方程：PV=〃RT

條件公式文字?jǐn)⑹?/p>

乂="=叢

同溫同壓氣體體積比=物質(zhì)的量比=分子數(shù)比

V2“2N2

々—巧—N]

同溫同容氣體壓強(qiáng)比=物質(zhì)的量比=分子數(shù)比

P)“2N2

17

=N?氣體密度比=氣體體積反比

同溫同壓同質(zhì)量

Pi匕%N1=物質(zhì)的量反比=分子數(shù)反比

2.計(jì)算模式一“三段式”

(1)確定反應(yīng)物或生成物的起始加入量。

(2)確定反應(yīng)過(guò)程的變化量。

(3)確定平衡量。

(4)依據(jù)題干中的條件，建立等量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算。

反應(yīng)aA(g)+6B(g)——cC(g)+dD(g)

起始量/molmn00

轉(zhuǎn)化量/molaxbxexdx

平衡量/molm-axn-bx