专题九反应速率和化学平衡教师版Word格式文档下载.docx
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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。
二、化学平衡
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）>
降低温度。
平衡向放热方向移动，且新平衡的速率小于原来的平衡速率。
（4）催化剂：
使用催化剂可以同等程度的改变正、逆反应的反应速率，从而改变达到平衡所需要的时间，但对化学平衡没有影响。
速率变化图像为
2.由浓度变化引起平衡正向移动时，反应物的转化率的变化应具体分析：
⑴对于有多个反应物的可逆反应，如果增大某一反应物的浓度，则该物质自身的转化率减小，其他物质的转化率增大；
⑵若按原比例同倍数的增加反应物的量，平衡正向移动，此时反应物的转化率与反应条件和反应前后气体物质的化学计量数的变化有关：
①在恒温恒压下，反应物的转化率
不变；
②在恒温恒容的条件下：
若反应前后气体物质的化学计量数不变，反应物的转化率不变；
若反应后气体物质的化学计量数增大，反应物的转化率减小；
若反应后气体物质的化学计量数减小，则反应物的转化率增大。
⑶对于只有一种物质参加的可逆反应，增大反应物的量，平衡正向移动，反应物的转化率有三种情况：
①若反应前后气体物质的化学计量数不变，反应物的转化率不变；
②若反应后气体物质的化学计量数增大，反应物的转化率
减小；
③若反应后气体物质的化学计量数减小，则反应物的转化率增大。
3.勒夏特列原理：
如果改变影响平衡的条件之一（如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
说明：
（1）改变影响平衡的条件，只能是浓度、压强和温度。
其中压强只针对有气体参加的可逆反应。
（2）原理的适用范围是只有一个条件发生变化时的可逆反应，多项条件改变时的情况比较复杂，一般不考虑。
（3）平衡移动的结果是只能减弱外界条件的变化，但不能抵消。
3.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）
要点三、等效平衡
1.相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，达到平衡时，任何相同物质的含量（体积分数、质量
分数或物质的量分数）都相同的化学平衡互称等效平衡。
2．判断方法：
使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物，然后观察有关物质的数量是否相当。
3．等效平衡的分类：
在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），对同一可逆反应，起始时加入物质的物质的量不同，达平衡时的状态规律如下：
（1）恒温恒容条件下的等效平衡：
①对反应前后气体分子数改变的可逆反应，只改变起始加入量，只要通过可逆反应化学计量数之比换算成方程式左右两边同一半边的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。
②在固定容积的容器内进行的反应前后气体体积改变的反应，如果反应达到平衡时，各组分的体积百分含量相同，则各指定物质的物质的量浓度相同。
此时的平衡称为全等效平衡。
③对反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物或生成物的物质的量的比值与原平衡状态相同，则两平衡等效。
此时的等效平衡有两种可能：
若所加物质的物质的量换算成方程式同一半边时与原平衡相同，则为全等效平衡；
若只是比例相同，则为相似等效。
④在恒温、定容条件下，对于类似H2＋I2
2HI的反应前后气体体积不变且方程式的一边只有一种物质的反应，只要方程式的另一边的几种反应物质的物质的量与方程式的系数成正比，无论加入多少量的生成物（在方程式的这一侧只有这种物质）；
或只加入这种单一反应物质（如HI），而另几种反应物的量为0，都能使反应达到平衡时，各组分的体积百分含量恒定。
⑤在恒温、定容条件下，对于类似H2＋I2
2HI的反应前后气体体积不变且方程式的一边只有一种物质的反应：
a.如果不加入单一反应物（HI），而同时加入非单一反应物（例如加入H2和I2），如果这两次的反
应物的量成比例，也能使各组分的体积百分含量恒定。
b.如果加入的物质在反应方程式的两侧都有，则把单一反应物按照方程式的系数比转化为方程式一侧的几种反应物，如果能使这些反应物经过配比转化后的物质的量几次成比例，则也能使各组分的体积百分含量恒定。
（2）恒温恒压条件下的等效平衡：
在温度、压强不变的条件下，改变起始加入物质的物质的量，只要通过可逆反应化学计量数之比换算成方程式左右两边同一半边的物质的量之比与原平衡相同，则容器内各组分的百分含量相同，各指定物质的物质的量浓度也相同。
两平衡等效。
此时的等效平衡与反应前后气体的分子数变化没有关系。
如：
一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行可逆反应：
mA＋nB
pC＋qD。
如果两次反应投入原料物质不同，而反应达到平衡时，指定物质的浓度相同，则经过配比转化后的原料不仅完全成比例，而且物质的量完全相同。
【易错点点睛】
【1】一定温度下，在2L的密闭容器中发生如下反应：
A（s）＋2B（g）
xC（g）△H＜0，B、C的物质的量随时间变化的关系如图1，达平衡后在t1、t2、t3、t4时都只改变了一种条件，逆反应速率随时间变化的关系如图2。
下列有关说法正确的是（）
A．x＝2，反应开始2min内，v（B）＝0.1mol
/（L·
min）
B．t1时改变的条件是降温，平衡逆向移动
C．t2时改变的条件可能是增大c（C），平衡时B的物质的量分数增大
D．t3时可能是减小压强，平衡不移动；
t4时可能是使用催化剂，c（B）不变
【错误分析】错选A或C，错选A，当x＝2时，v（B）=（0.3-0.1）/2=0.1mol/（L·
min）；
错选C，若增大c（C），反应将向逆反应方向移动，B的物质的量增大，所以B的物质的量分数增大。
错选A是没有看清楚图，纵轴表示物质的物质的量，而反应速率的公式中分子是浓度的变化；
错选C是模糊了物质的量和物质的量分数之间的关系，物质的量增加并不意味着物质的量分数增加。
【答案】D。
【易错点点睛】本题主要涉及化学平衡图象的识别和判断，图1是浓度-时间图，图2为速率-时间图，A中，当x＝2时，v（B）=（0.3-0.1）/2/2=0.05mol/（L·
min），B中此反应△H＜0，降温平衡正向移动。
C中结合图2逆反应速率增大，平衡逆向移动，B的物质量增大，但是总的物质的量也在增大，所以无法确定B的物质的量分数不一定增大。
D项中改变压强，平衡不移动，使用催化剂，平衡亦不移动。
【2】一定温度下可逆反应：
A（s）＋2B（g）
2C（g）＋D（g）；
H＜0。
现将1molA和2molB加入甲容器中，将4molC和2molD加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态（如图1所示，隔板K不能移动）。
下列说法正确的是（）
A.保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB，达到新的平衡后，甲
中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
B.保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增大
C.保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积
分数是甲中C的体积分数的2倍
D.保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反
应速率变化情况分别如图2和图3所示（t1前的反应速率变化已省略）
【错误分析】错选A或C，错选A因为在甲中再加入1molA和2molB与开始加入的和在一起与乙中物质的量相当，但体积只有乙的一半，所以认为A正确；
错选C因为甲的量相当于乙中量的一半，当体积相等时就有B正确。
错选A，B都是因为忽略在改变条件时，该平衡发生了移动，因此必须在新的条件下考虑各组分量的关系。
【答案】BD。
【易错点点睛】做好此题关键是分析清楚，条件改变，平衡如何移动。
A中可以建立假设的思维模型，设甲的体积与乙的相等，按两次投料后建立平衡，此时与乙等效，再将甲的体积缩小为原来的一半，平衡会向逆向移动，C的量就会小于乙中C的浓度的2倍，B中升高温度，平衡逆向移动，B的体积增加，而气体总体积却减少，甲、乙中B的体积分数均增大；
C中相当于压缩乙，增大压强，平衡向逆向移动，乙中C的体积分数小于甲中C的体积分数的2倍；
D中由于K不动，增加氦气不影响平衡移动，而乙由于增加了气体的量，活塞右移，体积增大，压强减小，所以平衡发生向正向移动。
故D正确。
【3】下列关于四个图像的说法正确的是（）
A．图①表示化学反应中能量的变化，反应CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）的△H大于0
B．图②为氢氧燃料电池示意图，正、负极通入气体体积之比为2：
1
C．图③表示物质a、b的溶解度曲线，可以用结晶方法从a、b混合物中提纯a
D．图④表示压强对可逆反应2A（g）+2B（g）3C（g）+D（s）的影响，乙的压强大
【错误分析】错选B或D，氢氧燃料电池总反应为2H2+O2=2H2O,由方程式可知道氢氧体积比就为2：
1所以选B；
错选D，依据“先拐先平”的原理，乙的压强大比甲的大。
错选B忽略了正负极的问题，在正极放电是氧气，在负极放电是氢气，正、负极通入气体体积之比为1：
2；
错选D忽略了物质的状态，反应前后压强并不相等。
【答案】C。
【易错点点睛】A中表示为放热反应，△H小于0，B中氢氧燃料电池总反应为2H2+O2=2H2O,由方程式可知道氢氧体积比就为2：
1，C中b随温度变化溶解度变化不大，而a溶解度变化很大，所以可以用结晶方法从a、b混合物中提纯a；
D中不能表示压强对平衡的影响，因为压强不同，平衡时各组分的百分含量也不同，而图示为压强不同平衡时各组分的百分含量相同。
【4】3molA和2.5molB混合于2L密闭容器中，发生如下反应：
5分钟后，反应达到平衡，测得C的平均速率为0.1mol·
L-1·
min-1并生成1molD。
求①VA，VD；
②x；
③αB；
④[C]平
【答案】①VA=0.15mol·
min-1；
VD=0.2mol·
②x=2；
③αB=20％；
④[C]平=0.5mol·
L-1
【解析】化学反应的速率用单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化来表示，通常是用单位时间内反应物的浓度减小或生成物的浓度增大来表示。
由于思维定势，用各物质表示的化学反应速率又和反应方程式中各物质的系数成正比，而常见都是用单位时间内浓度变化来表示，很容易得出D物质的反应速率为0.1mol·
min-1。
但是这里忽略了物质D的状态，固态物质不可能用浓度表示，因此用D表示的反应速率只能用单位时间内生成物的物质的量的变化来表示，即0.2mol·
由D的变化量
升级会员 