1、专题八 化学反应速率 化学平衡【考纲解读】1、化学反应速率：计算、影响因素。2、化学平衡状态：判断、平衡常数、平衡移动、转化率。3、特点：方程式特点、容器特点。4、关系：速率与平衡的关系、Q与K的关系。5、结合：速率、平衡理论与生活、生产的结合，数形结合(几种平衡图像)。【考点回顾】1某温度时，在2 L密闭容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲线如图所示。（1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为_。（2）反应开始至2 min，Z的平均反应速率为_。（3）反应开始至2 min，用X、Y表示的平均反应速率分别为_、_。（4）5 min后 Z的生成速率_(填“大于”、“小于”或“等于”)5
2、min末Z的分解速率。【答案】（1）3XY2Z（2）0.05 molL1min1（3）0.075 molL1min10.025 molL1min1（4）等于2一定条件下反应C(s)CO2(g)2CO(g)H0，在体积不变的密闭容器中达到平衡，按要求回答下列问题：（1）平衡常数表达式是_。（2）若升高温度，反应速率_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，平衡常数K_，平衡向_方向移动。（3）若再通入一定量的CO2气体，反应速率_，平衡常数K_，平衡向_方向移动，CO2的转化率_。（4）若再充入一定量的N2，反应速率_，平衡常数K_，平衡_移动。【答案】（1）K（2）增大增大正反应（3）增大不
3、变正反应减小（4）不变不变不3正误判断，正确的打“”，错误的打“”（1）在其他条件不变时，使用催化剂，正反应速率和逆反应速率同等倍数加快，平衡不移动()（2）当某反应达到限度时，反应物和生成物的浓度一定相等()（3）在一定条件下，向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应，达到平衡时N2、H2、NH3三者共存()（4）当一个可逆反应达到平衡状态时，正向反应速率和逆向反应速率相等且都等于0()（5）在相同温度下，在相同容积的两个密闭容器中分别充入1 mol N2和3 mol H2、2 mol NH3，当反应达到平衡时，两平衡状态中NH3的体积分数相同()（6）化学平衡移动，化学平
4、衡常数不一定改变()（7）加入少量CH3COONa晶体可以减小Zn与稀硫酸反应的速率，但不影响产生H2的总量()（8）化学平衡向右移动，一定是正反应速率增大或逆反应速率减小()(9)任何可逆反应达到平衡后，改变温度，平衡一定发生移动()(10)化学反应速率发生变化，化学平衡一定发生移动()(11)对于反应ZnH2SO4=ZnSO4H2，增加Zn的质量(不考虑表面积变化)，生成H2的速率加快()(12)对于可逆反应2SO2O22SO3，改变条件使平衡向右移动，SO2的转化率可能增大，也可能减小()(13)在温度不变的条件下，改变条件使2SO2O22SO3的平衡向右移动，平衡常数不变()【答案】（
5、1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）(9)(10)(11)(12)(13)【题型预测】题型1化学反应速率及影响因素1(2015海南，8改编)10 mL浓度为1 molL1的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但又不影响氢气生成量的是()AK2SO4 BCH3COOHCCuSO4 DNa2CO3【答案】A【解析】锌与稀盐酸反应过程中，若加入物质使反应速率降低，则溶液中的氢离子浓度减小，但由于不影响氢气的生成量，故氢离子的总物质的量不变。A项，硫酸钾为强酸强碱盐，不发生水解，若加入其溶液，则对盐酸产生稀释作用，氢离子浓度减小，但H物质的量不变，正确；B项，加入醋酸使
6、溶液中氢离子的物质的量增加，生成氢气的量增加，错误；C项，加入硫酸铜溶液，Cu2会与锌反应生成铜，构成原电池，会加快反应速率，错误；D项，加入碳酸钠溶液，会与盐酸反应，使溶液中的氢离子的物质的量减少，导致反应速率减小，生成氢气的量减少，错误。【归纳】1化学反应速率的简单计算对于反应mA(g)nB(g)=cC(g)dD(g)（1）计算公式：v(B)。（2）同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。不同物质表示的反应速率，存在如下关系：v(A)v(B)v(C)v(D)mncd。（3）注意事项浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。化学反应速率是某段时间内的平均
7、反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值。2外界条件对化学反应速率的影响（1）温度：因为任何反应均伴随着热效应，所以只要温度改变，反应速率一定改变。如升温，v正和v逆均增大，但v吸增大程度大。（2）催化剂能同等程度地增大正、逆反应速率，缩短达到化学平衡的时间。（3）增大反应物(或生成物)浓度，正反应(或逆反应)速率立即增大，逆反应(或正反应)速率瞬时不变，随后增大。（4）改变压强可以改变有气体参加或生成的化学反应的速率，但压强对化学反应速率的影响是通过改变物质浓度产生的。无气体的反应，压强变化对反应速率无影响。（5）纯液体和固体浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小
8、导致接触面的大小发生变化，故影响反应速率。3稀有气体对反应速率的影响（1）恒容：充入“惰性气体”总压增大物质浓度不变(活化分子浓度不变)反应速率不变。（2）恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减小。易错警示（1）不注意容器的容积，如第1题错选C。（2）误认为压强增大，化学反应速率一定增大，如第2题错选C。（3）平均速率是根据一段时间的浓度改变量计算而得，与瞬时速率不同，如第4题（1）问忽视23 min、1213 min浓度的改变量为0，而不会判断速率的大小。（4）忽视压强、温度对v正、v逆影响的一致性。如第2题(B、D项)升高温度、增大压强，v正、v逆都增大，
9、只是增大的程度不同。题型2化学平衡状态及移动方向的判断2(高考选项组合题)下列说法正确的是()A对CO(g)H2S(g) COS(g)H2(g)达到平衡后，升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应(2015重庆理综，7A)B对CO(g)H2S(g) COS(g)H2(g)达到平衡后，通入CO后，正反应速率逐渐增大(2015重庆理综，7B)C一定条件下反应N23H22NH3达到平衡时，3v正(H2)2v逆(NH3)(2015江苏，11D)D对于反应CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)H0，只改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变(2013山东理综，12B)【答案】D【解析】
10、A项，升高温度，H2S浓度增加，说明平衡逆向移动，则该反应是放热反应，错误；B项，通入CO后，正反应速率瞬间增大，又逐渐减小，错误；C项，N23H22NH3达到平衡时，应为2v正(H2)3v逆(NH3)，错误。【归纳】1化学平衡状态的判断方法指导思想：选定反应中的“变量”，即随反应进行而变化的量，当“变量”不再变化时，反应已达平衡。（1）直接判断依据（2）间接判断依据对于有有色气体存在的反应体系，如2NO2(g)N2O4(g)等，若体系的颜色不再发生改变，则反应已达平衡状态。对于有气体存在且反应前后气体的物质的量发生改变的反应，如N2(g)3H2(g)2NH3(g)，若反应体系的压强不再发生变
11、化或平均相对分子质量不再发生变化，则说明反应已达平衡状态。注意：对于有气体存在且反应前后气体的物质的量不发生改变的反应，如：2HI(g)H2(g)I2(g)，反应过程中的任何时刻体系的压强、气体的物质的量、平均相对分子质量都不变，故体系压强、气体的物质的量、平均相对分子质量不变均不能说明反应已达平衡状态。2分析化学平衡移动的一般思路题型3结合图表综合考查平衡常数和转化率1(2015四川理综，7)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：已知：气体分压(p分)气体总压(p总)体积分数。下列说法正确的
12、是()A550 时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动B650 时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0 %CT 时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动D925 时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp24.0p总【答案】B【解析】A项，C(s)CO2(g)2CO(g)的正反应是气体物质的量增加的反应，由于反应容器为体积可变的恒压密闭容器，充入惰性气体容器体积扩大，对反应体系相当于减小压强，故v正、v逆均减小，平衡正向移动，错误；B项，由图可知，650 时若设起始时CO2的体积为1 L，平衡时CO2消耗的体积为x，则C(s)CO2(s) 2CO(g)V始 1 0
13、V变 x 2xV平 1x 2x100%40.0%，x0.25 L，CO2的转化率为25%，正确；C项，由图可知，T 时平衡体系中CO和CO2的体积分数均为50%，故若恒压时充入等体积的CO2和CO两种气体平衡不发生移动，错误；D项，925 时，CO的平衡分压pCOp总96.0%，CO2的平衡分压pCO2p总4%，根据化学平衡常数的定义可知Kp23.04p总，错误。【归纳】1化学平衡计算中常用公式对于可逆反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)在一定温度下达到化学平衡时，其计算的表达式为（1）化学平衡常数K(式中的浓度是指平衡状态的浓度)Q(式中的浓度是任意时刻的浓度)（2）转化率计算公式
14、转化率100%2平衡常数的应用（1）根据平衡常数判断可逆反应进行的程度平衡常数越大，正反应进行的程度越大，反应物的转化率越高，平衡后生成物的浓度越大，反应物的浓度越小。（2）利用K与Q的关系判断反应所处状态QK，反应达到平衡状态；QK，反应向逆反应方向移动。（3）根据K随温度的变化关系确定正反应是吸热反应还是放热反应。（4）利用化学平衡常数计算反应物或生成物的浓度及反应物的转化率。3化学平衡计算解题模板（1）化学平衡计算的基本模式平衡“三步曲”根据反应进行(或移动)的方向，设定某反应物消耗的量，然后列式求解。例：mAnBpCqD起始量： a b 0 0变化量： mx nx px qx平衡量：
15、amx bnx px qx注意：变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例；这里a、b可指：物质的量、浓度、体积等；弄清起始浓度、平衡浓度、平衡转化率三者之间的互换关系；在使用平衡常数时，要注意反应物或生成物的状态。（2）极限思维模式“一边倒”思想极限思维有如下口诀：始转平、平转始，欲求范围找极值。例：mAnBpC起始： a b c转化极限： a a a平衡极限： 0 ba ca4熟悉五种常考的与化学反应速率、化学平衡相关的图像（1）浓度(或物质的量)时间图像，描述可逆反应到达平衡的过程，如：反应A(g)B(g) AB(g)的浓度时间图像如图所示。（2）体积分数温度图像，描述平衡进程，如：在
16、容积相同的不同密闭容器内，分别充入相同量的N2和H2，在不同温度下，任其发生反应N23H22NH3，在某一时刻，测定NH3的体积分数，如图，A、B未到达平衡；C点最大，恰好到达平衡；D、E体积分数变小，是升温平衡逆向移动的结果。可推知该反应为放热反应。（3）速率时间图像，描述平衡移动的本质，如：N23H22NH3H92.4 kJmol1，在一定条件下达到化学平衡，现升高温度使平衡发生移动，正、逆反应速率(v)变化图像为（4）物质的量(或浓度、转化率、含量)时间温度(或压强)图像，描述温度(或压 强)对平衡移动的影响，如：放热反应2X(g)Y(g) 2Z(g)，在不同温度(T1和T2)及压强(p
17、1和p2)下，产物Z的物质的量n(Z)与反应时间t的关系如图，则：T1T2，p1p2。（5）恒压(或恒温)线，描述反应在不同压强或温度下，平衡移动与反应特征的关系，如：mA(g)nB(g) xC(g)yD(g)，A的转化率RA与p、T的关系如图，则该反应的正反应吸热，mnxy。答题模板（1）解答化学反应速率和化学平衡图像题的一般步骤（2）解答化学反应速率和化学平衡图像题常用技巧先拐先平在含量时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的温度较高或压强较大。定一议二在含量T/p曲线中，图像中有三个变量，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系(因平衡移动原理只适用于“单因素”的改变)。即确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系(或确定纵坐标所示的量后，讨论横坐标与曲线的关系)。
