1、【复习目标】考点一:化学反应速率和化学计量数之间的关系考点二:化学反应速率的影响因素考点三:化学平衡的建立考点四:化学平衡常数考点五:化学平衡移动原理考点六:化学平衡的图像考点七:等效平衡考点八:焓变与熵变【考点梳理】考点一:化学反应速率和化学计量数之间的关系1化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量,通常指单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加,根据v=计算;2同一化学反应,用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。如:对于化学反应aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g),有下列恒等式:v(
2、A)v(B)v(C)v(D)abcd n(A)n(B)n(C)n(D)c(A)c(B)c(C)c(D);【典型例题一】将4mol A气体和2mol B气体在2L的密闭容器内混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6mol/L,现有下列几种说法:用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol/(Ls)用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol/(Ls)2s内物质A与B的平均速率满足:2v(A)=v(B)2s时物质B的浓度为0.7mol/L其中正确的是()ABCD【典型例题一】答案【解析】B若经2s后测得C的浓度为0.6mol/L,则v(C)=0.
3、3mol/(Ls),则:速率之比等于化学计量数之比,可知用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol/(Ls),故正确;速率之比等于化学计量数之比,可知用物质B表示的反应的平均速率为0.15mol/(Ls),故错误;速率之比等于化学计量数之比,2s内物质A与B的平均速率满足:v(A)=2v(B),故错误;经2s后测得C的浓度为0.6mol/L,B减少可0.6mol/L1/2=0.3mol/L,2s时物质B的浓度为-0.3mol/L=0.7mol/L,故正确;故选B。【拓展延伸】1理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题:(1)上述化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率。(2)无论浓度的变化是
4、增加还是减少,一般都取正值,所以化学反应速率一般为正值。(3)由于在反应中固体和纯液体的浓度是恒定不变的,因此对 于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。(4)对于同一个反应来说,用不同的物质来表示该反应的速率时,其数值不同,但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。因此,表示化学反应速率时,必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准。(5)在同一个反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。【拓展延伸】2反应速率的计算步骤:准确找出有关化学平衡的化学方程式;找出各物质的初始量、转化量、平衡量(物质的量浓度或物质的量);根据已知条件建立等式关系进行解答。3计算方法-“三
5、段式”例:m A+n Bp C+q D起始:ab00转化:mx nxpx qx平衡:a-mx b-nxpxqx【考点梳理】考点二:化学反应速率的影响因素1影响化学反应速率的因素:(1)内因:物质本身的性质;(2)外因:浓度、温度、压强、催化剂、物质状态、接触面积及其他因素2外因对化学反应速率的影响:(1)浓度:浓度增大,单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增加,反应速率增大但固体或液体的浓度是个定值,因此增加固体或液体浓度不能增大反应速率(2)温度:温度升高,活化分子百分数提高,有效碰撞增加,反应速率加快,升高10,速率增加24倍;【考点梳理】(3)压强:对于有气体参与的反应,增大压强,体积
6、减小,浓度增大,反应速率加快;注意:没有气体参加的反应,压强的改变不应现反应速率;惰性气体对反应速率的影响:恒温恒容充入惰性气体,反应物浓度不变,反应速率不变;恒温恒压充入惰性气体,体积增大,反应物浓度减小,反应速率减小;(4)催化剂:加入正催化剂,降低活化能,活化分子百分数增加,有效碰撞次数增多,反应速率加快若题目未指出,一般催化剂均指正催化剂;(5)固体表面积:增加固体表面积可以增加反应速率。【典型例题二】下列措施肯定能使化学反应速率增大的是()A增大反应物的量B增加压强C升高温度D使用催化剂【典型例题二】答案【解析】CA若反应物为纯固体或纯液体,增大反应物的量,反应速率不变,故A不选;B
7、若反应中没有气体参加和生成,为溶液中的反应,则增加压强,反应速率不变,故B不选;C因升高温度,活化分子百分数增大,反应速率加快,故C选;D催化剂能改变反应速率,可加快也可减慢,故D不选;故选C。【考点梳理】考点三:化学平衡的建立1化学平衡状态:化学平衡状态指的是在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态如图所示(以起始生成物浓度为0为例):【考点梳理】理解化学平衡状态应注意以下三点:前提:“一定条件下的可逆反应”,“一定条件”通常是指一定的温度和压强;实质:v正=v逆0;标志:“反应混合物中各组分的浓度保持不变”浓度没有变化,并不是各种物质的浓
8、度相同;对于一种物质来说,由于单位时间内的生成量与消耗量相等,就表现出物质的多少不再随时间的改变而改变。【典型例题三】哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖现向一密闭容器中充入1mol N2和3mol H2,在一定条件下发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列有关说法正确的是()A达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3 B达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度比为1:3:2C达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化D达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零【典型例题三】答案【解析】CA反应为可逆反应,N2不可能完全转化为NH3
9、,故A错误;B向一密闭容器中充入1mol N2和3mol H2,由于转化率不能确定,则不能确定氨气与氮气和氢气的物质的量的关系,但N2、H2的物质的量浓度比为1:3,故B错误;C达到化学平衡时,正逆反应速率相等,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化,故C正确;D达到化学平衡时,正逆反应速率相等,但不为零,故D错误;故选C。【考点梳理】考点四:化学平衡常数1在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值是个常数,这个常数叫做化学平衡常数,简称平衡常数用符号K示;对于一般可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(
10、g),K=;【考点梳理】2平衡表达式K的意义:定量的衡量化学反应进行的程度;表示可逆反应进行的程度:K值越大,表示反应进行的程度越大,反应物的转化率也越大;判断可逆反应进行的方向:对于可逆反应,在一定的温度的任意时刻,生成物浓度的化学计量数次幂与反应物的化学计量数次幂的比值叫做反应的浓度商,用Qc表示。【考点梳理】QcK时,向正反应方向进行;Qc=K时,反应平衡;QcK时,向逆反应方向进行;判断反应的热效应:若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。【典型例题四】在某温度下,可逆反应mA+nBpC+qD平衡常数为K,下列说法正确的是()AK越大,达到平
11、衡时,反应进行的程度越大BK越小,达到平衡时,反应物的转化率越大CK随反应物浓度的改变而改变DK随着温度的升高而增小【典型例题一】答案【解析】AA平衡常数越大,说明反应进行的程度越大,故A正确;B平衡常数越小,反应进行的程度越小,反应物的转化率越小,故B错误;C化学平衡常数只受温度影响,与浓度无关,温度不变化学平衡常数不变,故C错误;D若该反应正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应移动,平衡常数降低,若正反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应移动,平衡常数增大,故D错误;故选A。【考点梳理】考点五:化学平衡移动原理1影响化学平衡的因素有(1)浓度增大反应物浓度,正反应速率明显加快,平衡向正反应方
12、向移动;增大生成物浓度,逆反应速率明显加快,平衡逆反应方向移动。(2)温度其他条件不变时,升高温度平衡向着吸热的方向移动,降低温度平衡向着 放热的方向移动。【考点梳理】(3)压强对于有气体参加的反应,其他条件不变时,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动;减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动。(4)催化剂催化剂能同等程度增加正、逆反应的速率,因此它对平衡移动无影响,但能改变反应到达平衡所需的时间。【考点梳理】2化学平衡移动原理(勒夏特列原理):改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动,这就是勒夏特列原理影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种;原理的适用
13、范围是只有一项条件变化的情况,当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂;定性角度:平衡移动的方向为减弱外界改变的方向;定量角度:平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化【典型例题五】对于反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g)(正反应为放热反应),下列各图所表示的变化符合勒夏特列原理的是()【典型例题五】答案【解析】DA升高温度平衡应逆向移动,逆反应速率应大于正反应速率,不符合勒夏特列原理,故A错误;B升高温度平衡应逆向移动,温度越高AB2的含量越小,不符合勒夏特列原理,故B错误;C增大压强平衡正向移动,所以压强越大AB2的含量越大,不符合勒夏特列原理,故C错误;D增大压强平衡正向移
14、动,所以压强越大AB2的含量越大,温度越高AB2的含量越小,符合勒夏特列原理,故D正确;故选D。【考点梳理】考点六:化学平衡的图像1化学平衡图象分析方法:对于化学反应速率和化学平衡的有关图象问题,可按以下方法进行分析:认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与平衡移动原理(勒夏特列原理)挂钩;结合可逆反应的特征,搞清正反应方向使吸热还是放热,体积增大还是减小、不变,有无固体、纯液体物质参加或生成等;【考点梳理】看清速率的变化及变化量的大小,在条件与变化之间搭桥;看清起点、拐点、终点,看清曲线的变化趋势和图象中线的斜率;先拐先平,数值大例如,在转化率-时间图上,先出现拐点的曲线先达到平衡,此时
15、逆向退离可得该变化的温度高、浓度大、压强高;定二议一当图象中有三个量时,先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系,例如做等温线、等压线;【考点梳理】2常见图象分类:(1)反应速率-时间图象:判断引起平衡变化的因素(2)物质的量(浓度)-时间图象:书写化学方程式;求反应物的转化率注意事项:何为反应物、生成物;反应物、生成物的化学计量数关系;是否为可逆反应(3)百分含量-温度、压强-时间图象;(4)转化率-温度、压强-时间图象;(5)百分含量-压强-温度图象。【典型例题六】(双选)反应N2O4(g)2NO2(g)H=+57kJmol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线
16、如图所示下列说法正确的是()AA、C两点的反应速率:ACBA、C两点气体的颜色:A深,C浅C由状态B到状态A,可以用加热的方法DA、C两点气体的转化率:AC【典型例题六】【解析】A由图象可知,A、C两点都在等温线上,C的压强大则反应速率大,则A、C两点的反应速率:AC,故A错误;B由图象可知,A、C两点都在等温线上,C的压强大,与A相比C点平衡向逆反应进行,向逆反应进行是由于减小体积增大压强,平衡移动的结果降低NO2浓度增大趋势,但到达平衡仍比原平衡浓度大,平衡时NO2浓度比A点的浓度高,NO2为红棕色气体,则A、C两点气体的颜色:A浅,C深,故B错误;【典型例题六】答案【解析】CDC升高温度
17、,化学平衡正向移动,NO2的体积分数增大,由图象可知,A点NO2的体积分数大,则T1T2,由状态B到状态A,可以用加热的方法,故C正确;D由图象可知,A、C两点都在等温线上,C的压强大,增大压强,化学平衡逆向移动,气体的转化率减小,所以A、C两点气体的转化率:AC,故D正确;故选CD。【拓展延伸】化学平衡图形问题的解题步骤:(1)看懂图象:看面(即弄清纵坐标与横坐标的意义);看线(即弄清线的走向和变化的趋势);看点(即弄清起点、拐点、交点、终点的意义);看是否要作辅助线(如等温线、等压线);看定量图象中有关量的多少;(2)联想规律:联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律;(3)作
18、出判断:根据图象中表现的关系与所学规律相对比,作出符合要求的判断。【考点梳理】考点七:等效平衡 1等效平衡的建立化学平衡状态的建立与条件(如浓度、温度、压强等)有关,而与建立平衡时的途径无关,因而同一可逆反应,从不同的状态开始,只要达到平衡时的条件(浓度、温度、压强等)完全相同,则可形成等效平衡;【考点梳理】2等效平衡的规律(1)恒温、恒容条件下的等效平衡类:在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体化学计量数不相等的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量,所得反应物(或生成物)的物质的量与原起始量对应相同,则两平衡等效简记:必须对应相同。
19、类:在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体化学计量数相等的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量,所得反应物(或生成物)的物质的量之比与原起始量之比对应相同,则两平衡等效简记:对应成比例。【考点梳理】(2)恒温、恒压条件下的等效平衡在恒温、恒压条件下,对于反应前后气体化学计量数任意性的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,若通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量,所得反应物(或生成物)的物质的量之比与原起始量之比对应相同,则两平衡等效简记:对应成比例。【典型例题七】在一密闭的容器中充入2mol A和1mol B发生反
20、应:2A(g)+B(g)xC(g),达到平衡后,C的体积分数为w%;若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A:0.6mol、B:0.3mol、C:1.4mol充入容器,达到平衡后,C的体积分数仍为w%,则x的值为()A只能为2B只能为3C可能为2,也可能为3D无法确定【典型例题七】答案【解析】C恒温恒容下,开始充入2molA和1molB与开始充入0.6molA、0.3molB和1.4molC达到平衡后,C的体积分数为W%,说明为完全等效平衡,按化学计量数转化到左边,满足n(A)=2mol、n(B)=1mol,所以:0.6mol+2.8/x=2mol,解得x=2;但对于反应前后气体化学计量数
21、之和相等的反应,物质的投料等比即等效,所以x=3也是正确的,所以x可能为2,也可能为3,故选C。【考点梳理】考点八:焓变与熵变1焓变、熵变与化学反应方向的关系(1)反应放热有利于反应自发进行,反应吸热也有可能自发进行,这说明反应的焓变只是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素。(2)熵增加有利于反应自发进行,熵减小的反应,在一定条件下也可自发进行故熵增原理是解释反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素;由此可见,焓变和熵变都与反应的自发性有关,又都不能独立地作为自发性的判据,要判断反应进行的方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变。【考点梳理】2焓变和熵变与化学反应进行的方向化学反应
22、自发进行的最终判据是吉布斯自由能变,自由能一般用G来表示且G=H-TS:当G=H-TS0时,反应向正反应方向能自发进行;当G=H-TS=0时,反应达到平衡状态;当G=H-TS0时,反应不能向正反应方向自发进行。【典型例题八】反应CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)在高温下才能自发向右进行,则该反应的H、S应为()AH0、S0 BH0、S0 CH0、S0 DH0、S0【典型例题八】答案【解析】C反应CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)在高温下才能自发向右进行,则满足H-TS0;AH0、S0,H-TS0,反应不能自发进行,故A 错误;BH0、S0
23、,要保证H-TS0,则T为低温,故B错误;CH0、S0,要保证H-TS0,则T为高温,故C正确;DH0、S0,H-TS0一定成立,反应在任何温度下一定能够自发进行,故D错误;故选C。【巩固习题一】反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在体积10L的密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率v(x)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为()Av(NH3)=0.010molL-1s-1 Bv(O2)=0.0010molL-1s-1Cv(NO)=0.0010molL-1s-1Dv(H2O)=0.045molL-1s-1【巩固习题一】
24、答案【解析】C在体积10L的密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则v(H2O)=0.0015molL-1s-1;A速率之比等于化学计量数之比,所以v(NH3)=2/30.0015molL-1s-1=0.0010molL-1s-1,故A错误;B速率之比等于化学计量数之比,所以v(O2)=5/60.0015molL-1s-1=0.00125molL-1s-1,故B错误;C速率之比等于化学计量数之比,所以v(NO)=2/30.0015molL-1s-1=0.0010molL-1s-1,故C正确;Dv(H2O)=0.0015molL-1s-1,故D错误;故选C。【巩固习题二
25、】把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有 500mL 0.5molL-1硫酸溶液的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率v与反应时间t可用如图的坐标曲线来表示,下列推论错误的是()At由0a段不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和硫酸溶液Bt由bc段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高Ctc产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c(H+)降低Dt=c时反应处平衡状态【巩固习题二】答案【解析】DA因铝的表面有一层致密的Al2O3能与HCl反应得到盐和水,无氢气放出,发生的反应为Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,故A正确;B在反应过程中,浓度减小,反应速率减小,但反应放热,溶液温度
26、升高,反应速率加快,且后者为主要因素,故B正确;C随着反应的进行,溶液中的氢离子浓度逐渐降低,所以反应速率逐渐减小,故C正确;D反应不是可逆反应,当tc时,温度对速率的影响比浓度的影响大,因此速率上升,tc时,温度影响不是主要因素,浓度减少是主要因素,反应速率下降,t=c时反应速率最大,故D错误;故选D。【巩固习题三】对于可逆反应M+NQ达到平衡时,下列说法正确的是()AM、N、Q三种物质的浓度一定相等BM、N全部变成了Q C反应物和生成物的浓度都保持不变D反应已经停止【巩固习题三】答案【解析】CA反应平衡时各物质的浓度是否相等取决于起始时各物质的量的关系和转化的程度,所以不能作为判断是否达到
27、平衡的依据,故A错误;B该反应是可逆反应,所以反应物不可能完全转化为生成物,存在反应限度,故B错误;C反应混合物各成分的百分组成不再变化是化学平衡状态的判断依据,故C正确;D反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但反应不停止,故D错误;故选C。【巩固习题四】(双选)一定条件下存在反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),其正反应放热现有三个体积相同的密闭容器 I、,按如图所示投料,并在400条件下开始反应达到平衡时,下列说法正确的是()A容器I、中平衡常数相同B容器、中正反应速率相同C容器、中的反应达平衡时,SO3的体积分数:D容器 I中SO2的转化率与容器 II中SO3的转化率之和小于
28、1【巩固习题四】【解析】A容器是绝热容器,反应过程中温度升高,平衡逆向进行,平衡常数减小,容器、中平衡常数不相同,故A错误;B容器是恒压容器,反应过程中压强大于容器,反应速率大,容器、中正反应速率不相同,故B错误;C容器是恒温恒容,是恒温恒压,随着反应的进行,容器中压强大于容器,平衡正向进行,三氧化硫含量增大,SO3的体积分数:,故C正确;【巩固习题四】答案【解析】CDD若容器恒温恒容,容器也是恒温恒容时,达到相同平衡状态,二氧化硫转化率和三氧化硫转化率之和为1,但实际容器是绝热恒容,随反应进行温度升高,平衡逆向进行,二氧化硫转化率减小,因此容器中SO2的转化率与容器中SO3的转化率之和小于1
29、,故D正确;故选CD。【巩固习题五】下列叙述中,不正确的是()A某特定反应的平衡常数仅是温度的函数B催化剂不能改变平衡常数的大小C平衡常数发生变化,化学平衡必定发生移动,达到新的平衡D化学平衡发生移动,平衡常数必发生变化【巩固习题五】答案【解析】DA特定反应的平衡常数只随温度变化,故A正确;B催化剂只改变反应速率不改变化学平衡;催化剂不能改变平衡常数的大小,故B正确;C平衡常数改变,反应温度一定改变;化学平衡一定发生移动,故C正确;D改变浓度、压强平衡也会发生移动,但平衡常数不变,故D错误;故选D。【巩固习题六】在体积为VL的恒容密闭容器中盛有一定量H2,通入Br2(g)发 生反应:H2(g)
30、+Br2(g)2HBr(g)H0,当温度分别为T1、T2,平衡时,H2的体积分数与Br2(g)的物质的量变化关系如图所示;下列说法正确的是()A由图可知:T2T1Ba、b两点的反应速率:baC为了提高Br2(g)的转化率,可采取增加Br2(g)通入量的方法DT1时,随着Br2(g)加入,平衡时HBr的体积分数不断增加【巩固习题六】【解析】A根据图象可知,当加入的n(Br2)均为n1建立化学平衡后,温度T1的H2的体积分数大于温度T2的,该反应是正反应为放热反应,升高温度,平衡逆反应方向移动导致氢气的体积分数降低,所以T1T2,故A错误;B对a和b来说,温度相同,H2的初始量相同,Br2的初始量
31、是ba,a、b两个平衡状态,可以认为是向a的平衡状态加入(n2-n1)molBr2建立了化学平衡b,而加入Br2,平衡向正反应方向移动,建立平衡b后,其反应速率要增加,即两点的反应速率ba,故B正确;【巩固习题六】答案【解析】BC增加Br2(g)通入量,平衡向正反应方向移动,氢气的转化率增大,而溴的转化率降低,故C错误;D当温度均为T1时,加入Br2,平衡会向正反应方向移动,导致HBr的物质的量不断增大,但体积分数不一定逐渐增大,这与加入的溴的量及转化率有关,故D错误;故选B。【巩固习题七】在一个固定体积的密闭容器中,保持一定温度,进行以下反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)已知起始时加入
32、1mol H2和2mol I2(g),当达到平衡时H2的体积分数为下列四种情况分别投入上述容器,且始终保持原温度,平衡时H2的体积分数也为的是()A2 mol H2(g)和1 mol I2(g)B3 mol HI(g)C2 mol H2(g)和2 mol I2(g)D1 mol I2(g)和2 mol HI(g)【巩固习题七】答案【解析】D等温等容条件下,对于反应前后气体物质的量不变的反应,经过等价转化只要最初加入的物质的量之比与原平衡相等,就会建立等效平衡,平衡时各物质的体积分数相同题干起始n(H2):n(I2)=1:2;A起始n(H2):n(I2)=2:1,不能建立等效平衡,故A错误;B加3 mol HI(g)相当于起始加入1.5 mol H2(g)和1.5 mol I2(g),n(H2):n(I2)=1:1,不能建立等效平衡,故B错误;C起始n(H2):n(I2)=1:1,不能建立等效平衡,故C错误;D起始加入1 mol I2(g)和2 mol HI(g)相当于起始加入1 mol H2和2 mol I2(g),n(H2):n(I2)=1:2,能建立等效平衡,故D正确;故选D。