1、化学反应速率和化学平衡 1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。3.了解化学反应的可逆性。4.了解化学平衡建立的过程。了解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。化学反应速率和化学平衡 5.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。一、化学反应速率1表示方法及简单计算一定条件下，在2 L的密闭容器中发生反应：N2(g)3H2(g)2NH3,10 s后测得N2的物质的量减少了0.2 mol。(1)10
2、 s内，反应的平均反应速率v(N2)mol/(Ls)，v(H2)mol/(Ls)。(2)反应过程中v(N2)v(H2)v(NH3)。(3)10 s内，NH3的物质的量浓度增加了mol/L。0.010.031320.22影响因素(1)将同质量的Na、Mg、Al投入足量的浓度相同的稀盐酸中，反应速率最快的是，放出H2最多的是。(2)对于反应Fe(s)2HCl(aq)=FeCl2(aq)H2，加快反应速率的方法有；增大；。(3)对于反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，加快反应速率的方法有；。NaAl升温c(HCl)铁块改为铁粉滴加少量CuSO4(aq)升高温度增大反应物浓度增大压强加入催化剂二
3、、化学平衡状态与平衡常数对于反应4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)HQ kJ/mol。1反应达到平衡状态时，各物质的浓度，体系的压强，v正(NH3)和v逆(O2)的关系为：。2该反应的平衡常数表达式为：，若增大体系的压强，则K值，若升高温度，K值减小，则Q0。保持不变保持不变5v正(NH3)4v逆(O2)不变Kc4NOc6H2Oc5O2c4NH3三、外界条件对化学平衡的影响一定条件下反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H0，在某密闭容器(体积可变)中达到平衡。1升高温度，反应速率，平衡向方向移动。2减小容器的容积，反应速率，平衡向方向移动。3继续充入水蒸气，反应速率，
4、平衡向方向移动。达到新平衡后H2O(g)的转化率，C(s)的转化率。增大正反应逆反应增大增大正反应增大减小4保持恒温、恒压，充入Ne，反应速率，平衡向方向移动；保持恒温、恒容充入N2，反应速率，平衡。5加入催化剂，反应速率，平衡。6加入C(s)，反应速率，平衡。正反应减小不变增大不移动不移动不变不移动1反应体系的压强增大，化学反应速率不一定增大。(1)对于只有固体或纯液体参加的反应体系，增大压强反应速率不变。(2)对于恒温恒容条件下的气态物质之间的反应，若向体系中充入惰性气体，体系的压强增大，但是由于各物质的浓度没有改变，故反应速率不变。2外界条件改变，化学平衡不一定移动。(1)化学平衡移动的
5、必要条件是v(正)v(逆)(或QcK)，即外界条件的改变只有引起v(正)v(逆)(或QcK)化学平衡才会发生移动。(2)改变固体或纯液体的量，化学平衡不移动；恒温、恒容时，通入惰性气体，化学平衡不移动；对于等体积反应，改变体系压强对化学平衡无影响；使用催化剂化学平衡不移动。3化学平衡向右移动，反应物的转化率不一定提高。(1)对于aA(g)bB(g)cC(g)，恒容条件下增大A(g)的浓度，化学平衡向右移动，A的转化率降低，B的转化率提高。(2)对于aA(g)bB(g)cC(g)，恒容条件下增大A(g)的浓度，化学平衡向右移动，但是A的转化率取决于a与bc的相对大小关系：若abc，A的转化率不变
6、；若abc，A的转化率提高；若a0、S 0()(3)(2011浙江高考)酶催化反应具有高效、专一、条件温和等特点，化学模拟生物酶对绿色化学、环境保护及节能减排具有重要意义。()(4)(2011山东高考)电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率。()(5)(2010天津高考)右图中曲线表示反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0，正逆反应的平衡常数K随温度的变化。()做考题 查漏补缺1双选题(2011海南高考)对于可逆反应H2(g)I2(g)2HI(g)，在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应，下列说法正确的是()AH2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为21B反应进行
7、的净速率是正、逆反应速率之差C正、逆反应速率的比值是恒定的D达到平衡时，正、逆反应速率相等解析：A选项中，速率之比等于计量数之比，应为12；B选项出现的净速率在中学没出现过，但根据平均速率的计算，为反应物的净减少量，该项正确；C项明显错误，反应过程中，正反应速率是减小的过程，而逆反应速率是增大的过程；D选项正确。答案：BD2在恒温、恒压下，a mol A 和 b mol B 在一个容积可变的容器中发生反应：A(g)2B(g)2C(g)，一段时间后达到平衡，生成 n mol C，则下列说法中正确的是()A物质 A、B 的转化率之比为 12B起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(ab)(abn2
8、)C当 2v 正(A)v 逆(B)时，反应一定达到平衡状态D充入惰性气体(如 Ar)，平衡向正反应方向移动解析：由于a、b数值之比不一定为12，虽然转化的A、B物质的量为12，二者转化率不一定为12，A项错误；该容器为恒温、恒压，故B项错误；在恒温、恒压下，充入惰性气体(如Ar)，容器的容积变大，平衡向左移动，D项错误。答案：C3(2011枣庄模拟)对于可逆反应 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HT1、p1p2。升高温度水蒸气的百分含量降低，说明平衡逆向移动，反应放热，H0；增大压强水蒸气的百分含量增大，说明平衡正向移动，正反应气体分子数减少，综合分析A选项中反应符合要求。答案：A5(2
9、011安徽高考)电镀废液中 Cr2O27 可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4)：Cr2O27(aq)2Pb2(aq)H2O(l)2PbCrO4(s)2H(aq)H0。该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是()解析：本题考查化学平衡及图像分析，意在考查考生对化学平衡移动、化学平衡常数、物质转化率等概念的理解以及对化学图像的认识。该反应放热(H0)，升温平衡逆向移动，平衡常数K减小，A项正确；pH增大时，c(OH)增大，平衡正向移动，Cr2O 转化率升高，B项错误；温度升高，化学反应速率增大，C项错误；c(Pb2)增大时，平衡正向移动，n(Cr2O )减小，D项错误。答案
10、：A2-72-76(2011北京朝阳联考)对于可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)Hp2，从图中分析得出压强增大，氨气的体积分数减少，与方程式不符，A项错误；由于合成氨的反应为放热反应，温度升高有利于平衡向逆反应方向移动，而B图中N2的转化率增大，不符合题意，不正确；增大平衡体系中N2的浓度，即增加反应物浓度，开始时正反应速率加快，逆反应速率不变，C项正确；合成氨时使用催化剂，反应速率加快，D图不符合题意，错误。答案：C链知识 触类旁通化学反应速率和化学平衡图像题的类型及解法1.速率时间图像对于化学反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)2物质的量浓度与时间图像由这类图像可以判断化
11、学方程式。由上图可知：2C2A3B3百分含量与时间、压强、温度的图像对于化学反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)由(1)可知，T1温度先达到平衡，故T1T2，升温C%增加，H0。由(2)可知，p1先达到平衡，p1p2，加压，C%增加，mnpq。由(3)可知，p1先到达平衡，p1p2，而C%不变，说明mnpq，或条件为加入了适当的催化剂。做考题 查漏补缺7t时，某平衡体系中含有 X、Y、Z、W 四种物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为 Kc2YcZcW。有关该平衡体系的说法正确的是()A当混合气体的平均相对分子质量保持不变时，反应达平衡B增大压强，各物质的浓度不变C升高温度，平衡常数
12、 K 增大D增加 X 的量，平衡既可能正向移动，也可能逆向移动解析：首先根据平衡常数的定义推知，反应前后气体的体积保持不变，即平衡体系中Y是生成物且是气体，Z和W是反应物且也是气体，X未计入平衡常数中，说明X是固体或液体，但不确定是反应物还是生成物，由此可知A正确。增大压强虽然平衡不移动，但由于体积变小，因此各物质的浓度均增大，B错误。反应的热效应未知，C错误。由于X未计入平衡常数中，X量的多少不影响平衡状态，D错误。答案：A8在25时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：物质 X Y Z 初始浓度/molL1 0.1 0.2 0 平衡浓度/molL1 0.05 0.05
13、0.1 下列说法错误的是()A反应达到平衡时，X的转化率为50%B反应可表示为X3Y2Z，其平衡常数为1600C增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D改变温度可以改变此反应的平衡常数解析：根据题意，各物质的转化浓度分别为：c(X)(0.10.05)mol/L0.05 mol/L，c(Y)(0.20.05)mol/L0.15 mol/L，c(Z)0.1 mol/L，c(X)c(Y)c(Z)0.050.150.1132，故反应的化学方程式为：X3Y2Z，X 的转化率0.05 mol/L0.1 mol/L 100%50%，A 项正确。Kc2ZcXc3Y0.120.050.0531600，B
14、 项正确。K 只随温度的改变而改变，与浓度、压强等无关，C 项错误，D 项正确。答案：C9(2011南昌模拟)将CO2转化成甲醇燃料是减排、环保的一种科学方法，其原理为：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)HK，反应向逆反应方向进行；QcK，反应处于平衡状态；QcK，反应向正反应方向进行。(3)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。(4)利用化学平衡常数计算平衡浓度、转化率、体积分数等。2有关化学平衡常数的计算(1)一般步骤：写出有关平衡的化学方程式。确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。根据已知条件建立等式关系进行解答。(2)计算模式：如mA(g)n(B)(g)pC(g)qD(g)，令A、B起始物质的量浓度分别为a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol/L。mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始(mol/L)a b 0 0变化(mol/L)mx nx px qx平衡(mol/L)amx bnx px qxKpxpqxqamxmbnxn。(3)常用关系：反应物：c(平)c(始)c(变)；生成物：c(平)c(始)c(变)。各物质的转化浓度之比等于化学方程式中化学计量数之比。转化率反应物转化的物质的量浓度反应物起始的物质的量浓度100%。
