专题复习化学反应速率和化学平衡Word格式文档下载.docx
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反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为____________。
【点拨】由图可知，X、Y的物质的量随反应的进行而减小，Z的物质的量随反应的进行而增大，则X和Y为反应物，Z为生成物。
∵
∴反应方程式为：
3X+Y＝2Z。
例1、（2001全国理综、15）（6分）将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：
若经2s（秒）后测得C的浓度为0.6mol·
L-1，现有下列几种说法：
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·
L—1·
s—1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·
③2s时物质A的转化率为70％
④2s时物质B的浓度为0.7mol·
L—1
其中正确的是（ B ）
A．①③ B．①④ C．②③ D．③④
二、影响化学反应速率的因素
主要因素为内因：
参加化学反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要原因。
反应的类型不同，物质的结构不同，都会导致反应速率的不同。
外因的影响：
1．浓度对化学反应速率的影响
⑴结论：
当其他条件不变时，增加物质的浓度可以加快化学反应速率。
减小物质的浓度可以使化学反应速率减慢。
⑵理论解释：
在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的，当增大反应物的浓度时，活化分子数增多，因此有效碰撞次数增多，，所以化学反应速率加快。
因此，增加反应物浓度可以加快化学反应速率。
⑶注意事项：
①对于纯液体和固体物质，可认为其浓度是一个常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。
②固体反应物颗粒的大小，能够影响物质的接触面积，进而影响化学反应速率。
在固体质量相等的情况下，固体的颗粒越小，与物质的接触面积越大，有效碰撞次数越多，化学反应速率越快。
2．压强对化学反应速率的影响
对于有气体参加的化学反应，当其他条件不变时，增大气体的压强，可以加快化学反应速率，减小气体的压强，则减慢化学反应速率。
在其他条件不变时，增大压强，则使气体体积减小，气体的浓度增大，单位体积内的活化分子数增多，从而增加了有效碰撞的次数，使化学反应速率加快。
因此增大压强，化学反应速率加快。
当减小压强时，气体体积增大，单位体积内的活化分子数减少，有效碰撞次数减少，反应速率减慢。
①在讨论压强对化学反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因，对于气体参加的反应体系来说，有以下几种情况
a．恒温时，增加压强
体积减小
浓度增大
化学反应速率加快
b．恒容时，充入气体反应物
总压强增大
恒容时，充入稀有气体
总压强增大，但各物质的浓度不发生变化，所以化学反应速率不变
c．恒压时，充入稀有气体
体系体积增大
各反应物浓度减小
反应速率减慢
②由于压强改变时，固体、液体或溶液的体积影响很小，因而它们对浓度改变的影响也很小，可以认为改变压强时对它们的反应速率无影响。
3．温度对化学反应速率的影响
当其他条件不变时，升高温度，可以加快化学反应速率，降低温度，化学反应速率减慢。
当其他条件不变时，升高温度，可以增加物质分子的能量，使活化分子的百分含量增加，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快；
若降低温度，则减少了活化分子的的百分含量，有效碰撞次数减少，化学反应速率减慢。
a．由于升高温度直接改变了活化分子的百分含量，所以温度的改变对于化学反应速率的改变比浓度和压强的改变大，一般温度每升高10℃，化学反应速率加快2~4倍。
b．升高温度，可以增加所有分子的能量，所以温度对于所有的反应的有影响。
4．催化剂对化学反应速率的影响
当其他条件不变时，加入催化剂（一般指正催化剂）可以加快化学反应速率。
当其他条件不变时，加入催化剂，可以改变化学反应的途径，降低化学反应的活化能，使活化分子的百分含量增加，有效碰撞次数增加，化学反应速率加快。
a．催化剂：
能改变化学反应速率，而本身的组成、质量以及化学性质不发生改变的物质。
b．催化剂的活性往往因接触少量杂质而明显下降，甚至遭到破坏，这种现象叫做催化剂中毒，工业上为了防止催化剂中毒，要把原料进行净化处理以除去杂质。
c．由于加入催化剂可以在很大程度上增加活化分子的百分含量，所以加入催化剂可以成千上万倍的加快化学反应速率。
5．其他因素的影响
光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、扩散速率、溶剂等因素也都能对某些化学反应的反应速率产生一定的影响，另外形成原电池也是加快化学反应速率的一种方法。
6．浓度、压强、温度、催化剂的变化与活化分子的分数、有效碰撞次数及反应速率的关系。
条件变化
反应体系内变化
注意点
单位体积内分子总数增加，反应速率增大。
活化分子百分数不变，由于单位体积内分子总数增多，引起
单位体积内活化分子总数增多。
压强增大
单位体积内气体分子总数增加，反应速率增大。
无气体物质参加或生成的反应，压强变化不影响反应速率。
可逆反应中，增大压强正、逆反应速率都加快，减小压强逆
反应速率都减慢。
温度升高
分子的平均能量升高，使反应速率增大。
温度每升高10℃，反应速率通常增大到原来的2～4倍。
可逆反应中，升高温度正、逆反应速率都增大，降低温度正、逆反应速率都减小。
使用正催化剂
改变了反应历程，反应易于发生，使反应速率增大。
催化剂降低了活化能，使一部分原先的非活化分子变为活化分子，提高了活化分子的百分数。
催化剂对反应速率的影响很大，
是工业生产中改变反应速率的主要手段。
正逆反应速率都增大，且正逆反应速率以相同的幅度增大。
注意：
复习时要强调：
①影响化学反应速率的主要因素是参加反应的物质自身；
②影响化学反应的外界因素除上面的“浓度、温度、压强、催化剂”外，光、超声波、反应物颗粒、扩散速度、溶剂等都对化学反应速率有影响，只是前面4项通常是主要影响因素；
③压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的，因此，它只对有气体参与的反应速率可能产生影响，而对于只有固体、液体参与的反应速率没有影响。
例2、（2001全国普通、14）在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图，下列表述中正确的是（ D ）
A．反应的化学方程式为：
2M
N
B．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率
D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍
三、可逆反应可逆反应是指在相同条件下能够同时向两个反应方向进行的反应；
一般向右的反应规定为正反应，向左的反应规定为逆反应；
特点是
（1）在密闭体系中进行
（2）反应物与生成物共同存在于同一反应体系中，任何化学反应都具有可逆性，但把反应物的转化率较大（大于95%）的反应作为不可逆反应
①按照反应进行的程度：
化学反应分为可逆反应与不可逆反应；
四、化学平衡
化学平衡的涵义
1、可逆反应：
在同一条件下同时向正方向又向逆反应方向进行的反应。
注意：
“同一条件”“同时进行”。
同一体系中不能进行到底。
2、化学平衡状态
在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相同时，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态叫化学平衡状态。
要注意理解以下几方面的问题：
（1）研究对象：
一定条件下的可逆反应
（2）平衡实质：
V正=V逆≠0（动态平衡）
（3）平衡标志：
反应混合物各组分的含量保持不变，可用六个字概括——逆、等、定、动、变、同。
3、化学平衡状态的特征：
（1）逆：
化学平衡状态只对可逆反应而言。
（2）等：
正反应速率和逆反应速率相等，即同一物质的消耗速率与生成速率相等。
（3）定：
在平衡混合物中，各组分的浓度保持一定，不在随时间的变化而变化。
（4）动：
化学平衡从表面上、宏观上看好像是反应停止了，但从本质上、微观上看反应并非停止，只不过正反应速率于逆反应速率相等罢了，即V正=V逆≠0，所以化学平衡是一种动态平衡。
（5）变：
化学平衡实在一定条件下建立的平衡。
是相对的，当影响化学平衡的外界条件发生变化时，化学平衡就会发生移动。
（6）同：
化学平衡状态可以从正逆两个方向达到，如果外界条件不变时，不论采取何种途径，即反应是由反应物开始或由生成物开始，是一次投料或多次投料，最后所处的化学平衡是相同的。
即化学平衡状态只与条件有关而与反应途径无关。
可逆反应达到平衡的标志
1、同一种物质V正=V逆≠0
2、各组分的物质的量、浓度（包括物质的量的浓度、质量分数等）、含量保持不变。
基本依据
间接（衍生）的依据
V正=V逆
直接从速率的角度描述：
同一物质的生成速率等于消耗速率（如为不同物质，在方程式的同一侧，必须一种物质生成，另一种物质消耗；
在方程式的两边，必须两种物质同时生成或消耗，且两者的速率数值之比等于化学方程计量数之比）。
从时间和物质的生消量的角度描述：
单位时间内消耗掉某物质的量与生成该物质的量相等。
从断键角度描述：
如H2+I2==2HI的反应，单位时间内断裂一个H-H键的同时，形成一个H-H键或断裂2个H-I键。
从能量角度描述：
绝热容器中，反应放出的热量与吸收的热量相等，即体系的温度不变。
各物质的百分含量保持不变
反应混合物中各物的物质的量的浓度不变
反应混合物中各物质的质量分数，体积分数（对气体物质而言）不变。
反应混合物中某一种反应物的转化率或生成物的产率等保持一定。
若某组分有颜色，体系的颜色不再改变时一定平衡。
对于反应mA（s）+nB（g）==pC（g）+qD（g），气体的量不变，恒容时气体的密度不变，可以表明反应达到化学平衡状态。
注：
化学平衡的涵义及其与化学反应速率之间的内在联系
●对化学平衡涵义的理解及其与化学反应速率之间的联系，复习时应注意：
①研究的对象――可逆反应。
②平衡的本质――υ正=υ逆＞0。
例如：
可以反应N2+3H2
2NH3：
第一层含义：
用同种物质表示反应速率时，该物质的生成速率=消耗速率。
如平衡时v（N2生成）=v（N2消耗）
第二层含义：
在方程式同一侧的不同物质，它们的生成速率与消耗速率之比（或消耗速率与生成速率之比，前后比较项必须相反）等于反应方程式中化学计量数之比；
如：
v（N2消耗）∶v（H2生成）＝1∶3。
第三层含义：
方程式不同侧的物质，它们的生成速率与生成速率之比（或消耗速率与消耗速率之比，前后比较项必须相同）等于反应方程式中化学计量数之比；
如平衡时v（N2生成）∶v（NH3生成）=1∶2。
第四层含义：
从微观化学键的断裂与生成判断。
如，平衡时，单位时间内断裂的H－H键数目与生成H－H键数目相等，单位时间内断裂N－H键数目与断裂的H－H键数目相等，单位时间内生成的
键数目是生成的N－H数目的1/6。
③平衡的标志――平衡混合物中各组分含量（百分含量、物质的量、质量、浓度、气体的体积分数等）不随时间变化。
④平衡的特点――平衡时正逆反应仍在同时进行，处于动态平衡。
⑤平衡的存在――是一定条件下的平衡，一旦条件改变，正逆反应速率不再相等，平衡将发生移动，直至建立新的平衡。
⑥平衡的途径――化学平衡的建立与反应途径无关。
对同一可逆反应，只要条件相同（温度、浓度、压强），不论从正反应、逆反应或正逆反应同时进行，均能达到同一平衡状态。
例3、（2004上海、24改编）在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）；
△H＜0
⑴降低温度，二氧化硫转化率______，化学反应速度______（均填“增大”、“减小”或“不变”）
⑵600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是___。
⑶据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是（用文字表达）__。
10min到15min的曲线变化的原因可能是______（填写编号）。
a．加了催化剂 b．缩小容器体积 c．降低温度 d．增加SO3的物质的量
答案：
⑴增大 减小 ⑵15――20min和25――30min ⑶增加了O2的量 a b
四
（2）、
（一）化学平衡常数K
1.定义：
对于给定化学方程式的可逆反应，温度一定，不管反应物和产物的初始浓度多大，达到平衡时，产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方乘积的比值是一个不变的常数。
2.表达式：
对于aA（g）＋bB（g）dD（g）＋eE（g），有K＝〔D〕d·
〔E〕e/〔A〕a·
〔B〕b
3.注意事项：
（1）在平衡常数的表达式中，纯固体或纯液体（包括溶剂液体）的浓度视为常数，不在表达式上列出。
（2）化学平衡常数的表达式与方程式的书写有关，系数变为原来的n倍，平衡常数变为原来的n次方，单位也发生相应的变化。
（3）正逆反应的平衡常数互为倒数。
（4）对于给定化学反应方程式的可逆反应，平衡常数仅是温度的函数。
4.实际应用、判断可逆反应的方向
定义所选时刻反应aA（g）＋bB（g）dD（g）＋eE（g）的浓度商为：
Q＝cd（D）ce（E）/ca（A）cb（B）
则：
Q＞K反应逆向进行
Q＝K反应已达平衡
Q＜K反应正向进行
（二）平衡转化率指定反应物A的平衡转化率，表示为：
a（A）＝（A的初始浓度－A的平衡浓度）/A的初始浓度×
100%＝{c0（A）－〔A〕}/c0（A）×
100%
①多种反应物参加反应时，提高其中一种物质的浓度，可以提高其它物质的转化率，而其自身转化率会降低。
②平衡常数和平衡转化率虽然都可以表示可逆反应进行的程度，但是平衡转化率随着反应物起始浓度的不同而变化，而平衡常数却不受起始浓度的影响。
因此平衡常数更能反映出反应的本质。
平衡常数与某反应物的平衡转化率之间是可以互相求算的。
五、.化学平衡的计算
（1）四个量——起始量、变化量、平衡量、差量
①反应物的平衡量=起始量－转化量
②生成物的平衡量=起始量＋转化量
③各物质转化浓度之比=它们在化学方程式中化学计量数之比。
变化浓度是联系化学方程式、平衡浓度、起始浓度、转化率、化学反应速率的桥梁。
因此，抓变化浓度是解题的关键。
④化学平衡前后，同种元素原子的物质的量相等。
（2）三个百分数：
①反应物的转化率：
可逆反应达到平衡状态时，某一指定反应物转化的物质的量（或浓度）与起始物质的量（或起始浓度）的比值。
转化率的大小，可以说明该反应所进行的程度，即原料利用率的大小。
但转化率随着反应物起始浓度的不同而不同，这一点区别于平衡常数K。
可见，平衡常数K更能反映出反应的本质。
转化率=n转化/n起始×
100%=c转化/c起始×
100%
②生成物的产率：
实际产量（指生成物）占理论产量的百分数。
一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，则产率也越大。
产率=产物实际产量/理论产量×
③混合物组分的百分含量＝
（3）三个常用公式
①T、V相同时，Ｐ１／Ｐ２＝ｎ１／ｎ２或Ｐ／△Ｐ＝ｎ／△ｎ
②混合气体的相对分子质量M＝m／n（运用质量守恒定律计算混合气体的质量ｍ，运用方程式的计量数计算混合气体的总物质的量ｎ）
③混合气体的密度D＝m／V（运用质量守恒定律计算混合气体的质量ｍ，注意恒容和恒压对体积的影响）
六、外界条件对化学平衡移动的影响
1.影响化学平衡的因素
化学平衡移动的实质是外界因素破坏了原平衡状态时v正=v逆的条件，使正、逆反应速率不再相等，然后在新的条件下使正、逆反应速率重新相等，从而达到新的化学平衡。
也就是说，化学平衡的移动是：
平衡状态→不平衡状态→新平衡状态。
（1）浓度对化学平衡移动的影响：
⑴增加反应物的浓度
①化学反应速率变化情况：
在平衡体系中v（正）=v（逆），达到平衡态Ⅰ。
当增加反应物浓度时，正反应速率加快，逆反应速率不变，则v（正）>
v（逆），平衡向正反应方向移动，当
=
时，达到平衡态Ⅱ。
②图像表示为
由图像可知，平衡态Ⅱ的化学反应速率大于平衡态Ⅰ的化学反应速率。
③结论：
增加反应物浓度时，平衡向正向移动，且新平衡时的速率大于原来的平衡速率。
⑵减小反应物的浓度
①化学反应速率的变化情况：
当减小反应物的浓度时，正反应速率减慢，逆反应速率不变，则v（正）<
v（逆），平衡向逆反应方向移动，当
②图像表示为：
由图像可知，平衡态Ⅱ的化学反应速率小于平衡态Ⅰ的化学反应速率。
减小反应物的浓度，平衡向逆向移动，且新的平衡时的速率小于原来的平衡速率，
⑶增加生成物的浓度
当增加生成物的浓度时，正反应速率不变，逆反应速率加快，则v（正）<
③增加生成物的浓度，平衡向逆向移动，且新的平衡时的速率大于原来的平衡速率，
⑷减少生成物的浓度
当减小生成物的浓度时，正反应速率不变，逆反应速率减慢，则v（正）>
减小生成物浓度时，平衡向正向移动，且新平衡时的速率小于原来的平衡速率。
重要结论：
在其他条件不变时，增加反应物浓度或减小生成物浓度时，平衡向正向移动；
增加生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆向移动。
增加物质的浓度，达到新平衡时的化学反应速率大于原平衡时的速率。
注意事项：
改变故态或纯液态物质的量的多少，由于速率不变，所以平衡不移动。
（2）压强对化学平衡移动的影响：
⑴对于有气体参与的恒容条件下的可逆反应：
若为aA（g）+bB（g）
cC（g）+dD（g），且a+b>
c+d，
①增加体系压强。
a．化学反应速率变化情况：
当增加体系压强时，由于反应物和生成物的浓度都增加，所以正逆反应速率都增大，但由于a+b>
c+d，系数越大，速率改变也越大，则v（正）>
v（逆），平衡向正向移动，当
b．图像表示为：
c．结论：
增大压强，平衡向气体总体积缩小的方向移动，且新平衡时的速率大于原来的平衡速率。
②减小体系压强
当减小体系压强时，由于反应物和生成物的浓度都减小，所以正逆反应速率都减慢，但由于a+b>
c+d，系数越大，速率改变也越大，则v（正）<
v（逆），平衡向逆向移动，当
减小压强，平衡向气体总体积增大的方向移动，且新平衡时的速率小于原来的平衡速率。
⑵对于有气体参与的恒容条件下的可逆反应：
cC（g）+dD（g），且a+b=c+d，
当增加体系压强时，由于反应物和生成物的浓度都增加，所以正逆反应速率都增大，但由于a+b=c+d，系数相等，速率改变也相等，则v（正）=v（逆），平衡不移动。
增加压强，化学反应速率加快，但平衡不移动。
当减小体系压强时，由于反应物和生成物的浓度都减小，所以正逆反应速率都减慢，但由于a+b=c+d，系数相等，速率改变也相等，则v（正）=v（逆），平衡不移动。
减小压强，化学反应速率减慢，但平衡不移动。
有气体参加的可逆反应里，在其他条件不变时，增大压强，平衡向气体总体积缩小的方向移动；
减小压强，平衡向气体总体积增加的方向移动。
若反应过程中气体体积不变化，则平衡不移动。
增大压强，化学反应速率加快，减小压强，则化学反应速率减慢。
对于无气体参与的反应，压强的改变不会影响平衡的移动。
（3）温度对化学平衡的影响：
对于反应：
aA（g）+bB（g）
cC（g）+dD（g）；
ΔH<
0
⑴升高温度
当升高温度时，整个体系中各物质的能量都升高，则正、逆反应速率都加快，而吸热反应方向的速率增加更快，则v（正）<
升高温度。
平衡向吸热方向移动，且新平衡的速率大于原来的平衡速率。
⑵降低温度
当降低温度时，整个体系中各物质的能量都降低，则正、逆反应速率都减慢，而吸热反应方向的速率减少更快，则v（正）>
v（逆），平衡
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