(新课标)2014年高考化学分类汇编 考点7 化学反应速率和化学平衡
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化学反应速率和化学平衡化学反应速率是指化学反应在单位时间内发生的变化量。
它是反应过程中物质转化的快慢程度的量化描述。
化学平衡是指当化学反应达到稳定状态时,反应物和生成物浓度之间的比例关系保持不变的状态。
反应速率和化学平衡是化学反应中两个重要的概念,它们对于我们理解和控制化学反应过程具有重要的意义。
一、化学反应速率化学反应速率的定义是单位时间内反应物消耗量或产物生成量与时间的比值。
它可以用下面的公式来表示:速率= ΔC/Δt其中,ΔC表示反应物浓度或产物浓度的变化量,Δt表示变化所用的时间。
化学反应速率受到多种因素的影响,其中最主要的有反应物浓度、温度、催化剂和反应物粒子间的碰撞频率等。
当反应物浓度增加时,反应发生的可能性就会增加,因此反应速率也会增大。
温度对于反应速率的影响很大,一般来说,温度升高时,反应速率会迅速增加。
这是因为温度升高会增加反应物的动能,提高粒子的碰撞频率,从而促进反应的进行。
催化剂是一种物质,它可以降低反应的活化能,使反应发生更容易。
催化剂通过提供一个新的反应路径,使反应能够以更低的能量发生。
因此,加入适量的催化剂可以大大加快反应速率。
此外,反应物粒子间的碰撞频率也会影响反应速率。
当反应物的浓度较低时,粒子之间的碰撞次数较少,因此反应速率较低。
二、化学平衡当一个化学反应达到平衡时,反应物和生成物的浓度之间的比例关系将保持不变。
在平衡状态下,反应物的转化速率等于生成物的转化速率。
化学平衡可以用下面的反应判断式来表示:aA + bB ⇌ cC + dD其中,A和B是反应物,C和D是生成物,a、b、c、d分别表示各物质的系数。
化学平衡是一个动态平衡,即反应物和生成物之间的转化一直在进行,但是总的浓度不再改变。
平衡常数K用来描述平衡系统中各组分浓度之间的关系。
当反应达到平衡时,平衡常数K的值将保持不变。
化学平衡可以通过改变反应条件来调节。
通过改变温度、压力或改变反应物浓度可以使平衡位置发生移动,从而改变反应的结果。
2014高考化学反应速率和化学平衡(2013大纲卷)7、反应X(g)+Y(g)2Z(g);△H<0,达到平衡时,下列说法正确的是A.减小容器体积,平衡向右移动B.加入催化剂,Z的产率增大C.增大c(X),X的转化率增大D.降低温度,Y的转化率增大(2013福建卷)12. NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,根据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。
将浓度均为0.020mol·L-1NaHSO3(含少量淀粉)10.0ml、KIO3(过量)酸性溶液40.0ml混合,记录10~55℃间溶液变蓝时间,55℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如右图。
据图分析,下列判断不正确...的是A.40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0 ×10-5mol·L-1·s-1D.温度高于40℃时,淀粉不宜用作该试验的指示剂(2013江苏卷)15.一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。
现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器I、II、III,在I中充入1molCO和1molH2O,在II中充入1molCO2和1mol H2,在III中充入2molCO和2molH2O,700℃条件下开始反应。
达到平衡时,下列说法正确的是A.容器I、II中正反应速率相同B.容器I、III中反应的平衡常数相同C.容器I中CO的物质的量比容器II中的多D.容器I中CO的转化率与容器II中CO2的转化率之和小于1 (2013高考∙重庆卷∙7)将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g)+F(s)。
忽略固体体积,平衡时G① b<f ② 915℃、2.0MPa时E的转化率为60%③该反应的△S>0 ④K(1000℃)>K(810℃)上述①~④中正确的有A.4个 B.3个 C.2个 D.1个(2013四川卷)6. 在一定温度下,将气体X和气体Y 各0.16 mol充入10 L 恒容密闭容器中,发生反应X (g)+ Y()2ZA. 反应前2min的平均速率v(Z)=2.0×10 mol/(L·min)B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前v(逆)>v(正)C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44D.其他条件不变,再充入0.2 mol Z,平衡时X的体积分数增大(2013上海卷)20.某恒温密闭容器中,可逆反应A(s) B+C(g)-Q达到平衡。
•一、化学反应速率• 1. 化学反应速率(v)•⑴定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化•⑵表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示•⑶计算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间)单位:mol/(L·s)•⑷影响因素:•①决定因素(内因):反应物的性质(决定因素)•②条件因素(外因):反应所处的条件• 2.※注意:(1)、参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变(2)、惰性气体对于速率的影响①恒温恒容时:充入惰性气体→总压增大,但是各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢二、化学平衡(一)1.定义:化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
2、化学平衡的特征逆(研究前提是可逆反应)等(同一物质的正逆反应速率相等)动(动态平衡)定(各物质的浓度与质量分数恒定)变(条件改变,平衡发生变化)3、判断平衡的依据(二)影响化学平衡移动的因素1、浓度对化学平衡移动的影响(1)影响规律:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度,都可以使平衡向正方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆方向移动(2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡_不移动_(3)在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,反应物浓度__减小__,生成物浓度也_减小_, V正_减小__,V逆也_减小__,但是减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和_大_的方向移动。
2、温度对化学平衡移动的影响影响规律:在其他条件不变的情况下,温度升高会使化学平衡向着___吸热反应______方向移动,温度降低会使化学平衡向着_放热反应__方向移动。
高考化学化学反应速率与平衡考点在高考化学中,化学反应速率与平衡是一个极其重要的考点。
理解和掌握这部分知识,对于在高考中取得优异成绩至关重要。
首先,咱们来聊聊化学反应速率。
化学反应速率,简单来说,就是化学反应进行的快慢程度。
它可以用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
影响化学反应速率的因素有不少。
比如说浓度,反应物浓度越大,反应速率通常就越快。
这就好比一群人干活,人越多,干活的速度可能就越快。
再比如温度,一般温度越高,反应速率也会加快。
就像加热能让水更快地沸腾一样,温度升高能给化学反应提供更多的能量,让分子们更活跃,反应也就进行得更快。
还有压强,对于有气体参与的反应,如果增大压强,相当于把气体分子们挤得更紧了,它们之间碰撞的机会增多,反应速率也就提高了。
催化剂也是个关键因素,它能改变反应的路径,降低反应所需的活化能,从而极大地加快反应速率。
但要注意,催化剂在反应前后自身的质量和化学性质是不变的。
接下来,咱们再谈谈化学平衡。
当一个可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,这时就达到了化学平衡状态。
化学平衡具有一些特点。
比如动态平衡,虽然看起来各物质的浓度不再改变,但实际上正逆反应仍在进行,只是速率相等罢了。
还有条件不变性,如果外界条件不变,平衡状态就不会改变。
但如果条件改变了,平衡就会被打破,然后在新的条件下重新建立平衡。
影响化学平衡移动的因素也不少。
浓度的变化会影响平衡,如果增大反应物浓度或者减小生成物浓度,平衡会向正反应方向移动;反之,则向逆反应方向移动。
温度的改变同样重要,升高温度,平衡会向着吸热反应的方向移动;降低温度,平衡会向着放热反应的方向移动。
压强的变化对于有气体参与且反应前后气体分子数发生改变的反应有影响。
增大压强,平衡会向气体分子数减少的方向移动;减小压强,则向气体分子数增加的方向移动。
在解题时,我们常常会遇到有关化学反应速率和平衡的图像问题。
化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡是化学领域中的重要概念。
本文将从理论角度探讨化学反应速率与化学平衡之间的关系,并结合实际例子加以说明。
一、化学反应速率化学反应速率指的是反应物消耗或生成的速度,通常用物质浓度的变化率来表示。
反应速率的公式可表示为:速率= ΔC/Δt其中,ΔC表示反应物浓度的变化量,Δt表示时间的变化量。
化学反应速率受到多种因素的影响,如温度、浓度、表面积、催化剂等。
一般来说,温度越高,反应速率越快;浓度越高,反应速率越快;表面积越大,反应速率越快;催化剂的存在能够降低反应活化能,从而加快反应速率。
二、化学平衡化学平衡是指在封闭系统中,反应物和生成物浓度保持一定比例的状态。
在化学平衡中,正反应和逆反应同时发生,且速率相等,达到动态平衡。
根据勒夏特列亲和定律,一个化学平衡的反应可以用如下公式表示:aA + bB ⇌ cC + dD其中,A、B为反应物,C、D为生成物,a、b、c、d为化学计量数。
化学平衡的条件包括温度、压力和浓度。
根据利奥·恩希斯的法则,当某一条件发生变化时,系统会自动调整以维持化学平衡。
温度升高会使平衡位置移动到吸热反应的方向,而当温度降低时,则向放热反应方向移动。
三、化学反应速率与化学平衡的关系化学反应速率和化学平衡是反应动力学和反应热力学两个方面的研究对象。
它们之间存在密切的联系。
在反应初期,反应物浓度较高,反应速率也较快。
但随着时间的推移,反应物浓度逐渐降低,反应速率也减慢,最终趋于稳定。
这种情况下,反应尚未达到化学平衡。
在化学平衡时,正反应和逆反应达到动态平衡,速率相等。
这并不意味着反应速率为零,而是表示反应物和生成物的浓度保持稳定,反应速率呈稳定状态。
实际上,反应速率和平衡浓度之间存在着一种动态的关系。
当反应物浓度偏离平衡浓度时,反应势必要重新调整以恢复平衡,从而使反应速率发生变化。
例如,当反应物浓度增加时,反应速率会相应增加,以达到新的平衡状态。
专题七 化学反应速率和化学平衡1.(2014·湖北省孝感市期末)在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应:A(g)+B(g)2C(g) ΔH < 0。
t 1时刻达到平衡后,在t 2时刻改变某一条件,其反应过程如图。
下列说法正确的是A .0~t 2时,v 正>v 逆B .Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A 的体积分数Ⅰ>ⅡC .t 2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加CD .Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数I<Ⅱ1.【答案】C 【解析】反应方程式两边气体的计量数相等。
t 1~t 2时间段,反应处于平衡状态,正逆速率相等,A 项错误;从图看,逆反应速率瞬间增大,且反应速率逐渐变化,说明产物C 的浓度瞬间增大,但因为温度不变,故平衡常数不会改变,B 、D 项错误,C 项正确。
2. (2014·重庆市五区学业调研抽测)一定条件下,向密闭容器中加入X 物质发生反应:3X(g)Y(g) + Z(g) △H<0,反应一段时间后改变某一个外界条件,反应中各时刻X 物质的浓度如下表所示。
下列说法中不正确的是A .0~5 min 时,该反应的速率为v(X)=0.12 mol·L -1·min -1B .5 min 时反应达到平衡,该温度下的平衡常数值为6.25C .15 min 时改变的条件可能是降低温度D .从初始到18 min 时,X 的转化率为30 %2.【答案】C 【解析】由题意知,5min 内X 的物质的量浓度减少:1.0mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L ,则该时间段X 的反应速率为:v(X)=0.6mol·L -1/5min=0.12 mol·L -1·min -1,A 项正确;5min达到平衡时的平衡常数为:(0.2 mol·L -1×0.2 mol·L -1)/(0.4 mol·L -1)3=6.25(mol·L -1)--1,B 项正确;从图像看,改变条件后平衡逆向移动,该反应是放热反应,若降低温度平衡正向移动,X 的物质的量将增加,C 项错误;18min 时反应处于新的平衡状态,X 的转化率为30%,D 项正确。
化学反应速率与化学平衡知识点归纳在化学领域中,反应速率和化学平衡是两个重要的概念。
本文将对这两个知识点进行归纳,并介绍相关概念和公式,以帮助读者更好地理解和掌握这些内容。
一、反应速率反应速率是指单位时间内反应物消失或生成物出现的速度。
反应速率的表示方式可以通过化学方程式中物质的摩尔系数来确定。
以下为表示反应速率的一般公式:aA + bB → cC + dD反应速率可以用反应物浓度的变化来表示。
对于A和B来说,其浓度的变化率等于其摩尔系数的负值乘以反应速率。
具体公式如下:Δ[A]/Δt = - (1/a) * (ΔC/Δt) = - (1/b) * (ΔD/Δt)其中,Δ[A]/Δt表示反应物A浓度的变化率,ΔC/Δt表示生成物C 的浓度的变化率,a和b分别表示反应物A和B在化学方程式中的系数,Δ表示变化的差值。
反应速率主要受以下几个因素影响:1. 温度:温度升高会增加反应物的动能,促进碰撞频率和有效碰撞的发生,从而提高反应速率。
2. 浓度:反应物浓度的增加会增加反应物粒子的碰撞机会,从而增加反应速率。
3. 催化剂:催化剂可以提供新的反应路径,降低反应活化能,加快反应速率。
二、化学平衡化学平衡是指反应物与生成物浓度达到一定稳定状态的情况。
在化学平衡中,反应物的摩尔比例与生成物的摩尔比例保持不变。
化学平衡的关键特征有以下几点:1. 正向反应和逆向反应:在化学平衡中,正向反应和逆向反应同时进行,并且速率相等,达到动态平衡。
2. 平衡常数:平衡常数(K)表示在一定温度下平衡时反应物和生成物浓度的比值。
平衡常数的大小决定了反应的偏向性,可以通过公式K = [C]^c[D]^d /[A]^a[B]^b计算,其中,[A],[B],[C]和[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的浓度。
3. 影响平衡的因素:温度、浓度和压力可以改变化学平衡。
温度升高会使平衡反应向右移动(即生成物增加),而温度降低会使平衡反应向左移动(即反应物增加)。
高中化学反应速率与化学平衡知识点一、化学反应速率知识点1.反应速率的定义化学反应速率是指单位时间内反应物质的浓度变化量。
一般情况下,反应速率可以表示为产物浓度的变化量除以反应时间。
化学反应速率可以分为瞬时反应速率和平均反应速率两种。
2.影响化学反应速率的因素化学反应速率受到温度、反应物浓度、催化剂和表面积等因素的影响。
-温度:一般情况下,温度升高会导致反应速率增加,因为高温下分子活动性增强,碰撞频率增加,反应速率随之提高。
-反应物浓度:反应物浓度的增加可以增加反应物的有效碰撞频率,从而提高反应速率。
-催化剂:催化剂可以降低反应活化能,加速反应速率,但催化剂本身不参与反应。
-表面积:反应物的表面积增大可以增加有效碰撞的机会,从而提高反应速率。
3.反应速率与速率方程式速率方程式描述了反应物浓度与反应速率之间的关系。
通常可以通过实验数据来确定速率方程式中各个参数的数值。
二、化学平衡知识点1.化学平衡的本质化学平衡是指在闭合系统中,反应物与生成物浓度保持一定比例,反应正向和逆向的速率相等的状态。
在化学平衡时,反应物和生成物的浓度不再发生明显的变化。
2.平衡常数平衡常数描述了反应物与生成物的浓度之间的关系。
对于一个反应式为aA+bB↔cC+dD的反应来说,平衡常数K可以表示为:K=([C]^c*[D]^d)/([A]^a*[B]^b)其中,[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物和生成物的浓度。
3.影响化学平衡的因素化学平衡受到温度、压力、浓度和催化剂的影响。
-温度:温度升高会导致平衡位置向反应物或生成物方向移动,反应的平衡常数也会改变。
-压力:对于气相反应,增加压力会使平衡位置向摩尔数较少的一侧移动。
-浓度:改变反应物或生成物的浓度,会导致平衡位置发生变化,但不会改变平衡常数的数值。
-催化剂:催化剂只会影响反应速率,而不会改变平衡位置或平衡常数的数值。
以上就是关于高中化学反应速率与化学平衡的知识点的介绍。
1. 化学反应速率:⑴. 化学反应速率的概念及表示方法:通过计算式:v =Δc /Δt来理解其概念:①化学反应速率与反应消耗的时间Δt和反应物浓度的变化Δc有关;②在同一反应中,用不同的物质来表示反应速率时,数值可以相同,也可以是不同的;但这些数值所表示的都是同一个反应速率;因此,表示反应速率时,必须说明用哪种物质作为标准;用不同物质来表示的反应速率时,其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比;如:化学反应mAg + nBg pCg + qDg 的:vA∶vB∶vC∶vD = m∶n∶p∶q③一般来说,化学反应速率随反应进行而逐渐减慢;因此某一段时间内的化学反应速率,实际是这段时间内的平均速率,而不是瞬时速率;⑵. 影响化学反应速率的因素:I. 决定因素内因:反应物本身的性质;Ⅱ.条件因素外因也是我们研究的对象:①. 浓度:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大活化分子总数,从而加快化学反应速率;值得注意的是,固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数;②. 压强:对于气体而言,压缩气体体积,可以增大浓度,从而使化学反应速率加快;值得注意的是,如果增大气体压强时,不能改变反应气体的浓度,则不影响化学反应速率;③. 温度:其他条件不变时,升高温度,能提高反应分子的能量,增加活化分子百分数,从而加快化学反应速率;④. 催化剂:使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率;⑤. 其他因素;如固体反应物的表面积颗粒大小、光、不同溶剂、超声波等;2. 化学平衡:⑴. 化学平衡研究的对象:可逆反应;⑵. 化学平衡的概念略;⑶. 化学平衡的特征:动:动态平衡;平衡时v正==v逆≠0等:v正=v逆定:条件一定,平衡混合物中各组分的百分含量一定不是相等;变:条件改变,原平衡被破坏,发生移动,在新的条件下建立新的化学平衡;⑷. 化学平衡的标志:处于化学平衡时:①、速率标志:v正=v逆≠0;②、反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化;③、反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化;④、反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同;⑤、对于气体体积数不同的可逆反应,达到化学平衡时,体积和压强也不再发生变化;例1在一定温度下,反应A2g + B2g 2ABg达到平衡的标志是 CA. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的ABB. 容器内的压强不随时间变化C. 单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2D. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2⑸. 化学平衡状态的判断:举例反应 mAg + nBg pCg + qDg混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即v正=v逆平衡②在单位时间内消耗了n molB同时生成p molC,均指v正不一定平衡③vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,v正不一定等于v逆不一定平衡④在单位时间内生成了n molB,同时消耗q molD,因均指v逆不一定平衡压强①m+n≠p+q时,总压力一定其他条件一定平衡②m+n=p+q时,总压力一定其他条件一定不一定平衡混合气体的平均分子量①一定时,只有当m+n≠p+q时,平衡②一定,但m+n=p+q时,不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量变化,在其他条件不变的条件下,体系温度一定时平衡体系的密度密度一定不一定平衡3.化学平衡移动:⑴勒沙持列原理:如果改变影响平衡的一个条件如浓度、压强和温度等,平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动;其中包含:①影响平衡的因素:浓度、压强、温度三种;②原理的适用范围:只适用于一项条件发生变化的情况即温度或压强或一种物质的浓度,当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂;③平衡移动的结果:只能减弱不可能抵消外界条件的变化;⑵、平衡移动:是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程;一定条件下的平衡体系,条件改变后,可能发生平衡移动;即总结如下:⑶、平衡移动与转化率的关系:不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来;⑷、影响化学平衡移动的条件:化学平衡移动:强调一个“变”字①浓度、温度的改变,都能引起化学平衡移动;而改变压强则不一定能引起化学平衡移动;强调:气体体积数发生变化的可逆反应,改变压强则能引起化学平衡移动;气体体积数不变的可逆反应,改变压强则不会引起化学平衡移动;催化剂不影响化学平衡;②速率与平衡移动的关系:I. v正== v逆,平衡不移动;Ⅱ. v正 > v逆,平衡向正反应方向移动;Ⅲ. v正 < v逆,平衡向逆反应方向移动;③平衡移动原理:勒沙特列原理:④分析化学平衡移动的一般思路:速率不变:如容积不变时充入惰性气体强调:加快化学反应速率可以缩短到达化学平衡的时间,但不一定能使平衡发生移动;⑸、反应物用量的改变对化学平衡影响的一般规律:Ⅰ、若反应物只有一种:aAg=bBg + cCg,在不改变其他条件时,增加A的量平衡向正反应方向移动,但是A的转化率与气体物质的计量数有关:可用等效平衡的方法分析;①若a = b + c :A的转化率不变;②若a > b + c : A的转化率增大;③若a < b + c A的转化率减小;Ⅱ、若反应物不只一种:aAg + bBg=cCg + dDg,①在不改变其他条件时,只增加A的量,平衡向正反应方向移动,但是A的转化率减小,而B的转化率增大;②若按原比例同倍数地增加A和B,平衡向正反应方向移动,但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关:如a+b = c + d,A、B的转化率都不变;如a+ b>c+ d,A、B的转化率都增大;如a + b < c + d,A、B的转化率都减小;4、等效平衡问题的解题思路:⑴、概念:同一反应,在一定条件下所建立的两个或多个平衡中,混合物中各成分的含量相同,这样的平衡称为等效平衡;⑵分类:①等温等容条件下的等效平衡:在温度和容器体积不变的条件下,改变起始物质的加入情况,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为等同平衡;②等温等压条件下的等效平衡:在温度和压强不变的条件下,改变起始物质的加入情况,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量比值相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为等比例平衡;③等温且△n=0条件下的等效平衡:在温度和容器体积不变的条件下,对于反应前后气体总分子数不变的可逆反应,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边任意一边物质的物质的量比值相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为不移动的平衡;5、速率和平衡图像分析:⑴分析反应速度图像:①看起点:分清反应物和生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,生成物多数以原点为起点;②看变化趋势:分清正反应和逆反应,分清放热反应和吸热反应;升高温度时,△V 吸热>△V放热;③看终点:分清消耗浓度和增生浓度;反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中各物质的计量数之比;④对于时间——速度图像,看清曲线是连续的,还是跳跃的;分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”;增大反应物浓度V正突变,V逆渐变;升高温度,V吸热大增,V放热小增;⑵化学平衡图像问题的解答方法:①三步分析法:一看反应速率是增大还是减小;二看△V正、△V逆的相对大小;三看化学平衡移动的方向;②四要素分析法:看曲线的起点;看曲线的变化趋势;看曲线的转折点;看曲线的终点;③先拐先平:对于可逆反应mAg + nBg pCg + qDg ,在转化率-时间曲线中,先出现拐点的曲线先达到平衡;它所代表的温度高、压强大;这时如果转化率也较高,则反应中m+n>p+q;若转化率降低,则表示m+n<p+q;④定一议二:图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系; 化学反应速率化学反应进行的快慢程度,用单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示;通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示;表达式:△vA=△cA/△t单位:mol/L·s或mol/L·min影响化学反应速率的因素:温度,浓度,压强,催化剂;另外,x射线,γ射线,固体物质的表面积也会影响化学反应速率化学反应的计算公式:例对于下列反应:mA+nB=pC+qD有vA:vB:vC:vD=m:n:p:q对于没有达到化学平衡状态的可逆反应:v正≠v逆影响化学反应速率的因素:压强:对于有气体参与的化学反应,其他条件不变时除体积,增大压强,即体积减小,反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速率加快;反之则减小;若体积不变,加压加入不参加此化学反应的气体反应速率就不变;因为浓度不变,单位体积内活化分子数就不变;但在体积不变的情况下,加入反应物,同样是加压,增加反应物浓度,速率也会增加;温度:只要升高温度,反应物分子获得能量,使一部分原来能量较低分子变成活化分子,增加了活化分子的百分数,使得有效碰撞次数增多,故反应速率加大主要原因;当然,由于温度升高,使分子运动速率加快,单位时间内反应物分子碰撞次数增多反应也会相应加快次要原因催化剂:使用正催化剂能够降低反应所需的能量,使更多的反应物分子成为活化分子,大大提高了单位体积内反应物分子的百分数,从而成千上万倍地增大了反应物速率.负催化剂则反之;浓度:当其它条件一致下,增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目,从而增加有效碰撞,反应速率增加,但活化分子百分数是不变的 ;其他因素:增大一定量固体的表面积如粉碎,可增大反应速率,光照一般也可增大某些反应的速率;此外,超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响;溶剂对反应速度的影响在均相反应中,溶液的反应远比气相反应多得多有人粗略估计有90%以上均相反应是在溶液中进行的;但研究溶液中反应的动力学要考虑溶剂分子所起的物理的或化学的影响,另外在溶液中有离子参加的反应常常是瞬间完成的,这也造成了观测动力学数据的困难;最简单的情况是溶剂仅引起介质作用的情况;在溶液中起反应的分子要通过扩散穿周围的溶剂分子之后,才能彼此接触,反应后生成物分子也要穿国周围的溶剂分子通过扩散而离开;扩散——就是对周围溶剂分子的反复挤撞,从微观角度,可以把周围溶剂分子看成是形成了一个笼,而反应分子则处于笼中;分子在笼中持续时间比气体分子互相碰撞的持续时间大10-100倍,这相当于它在笼中可以经历反复的多次碰撞;笼效应——就是指反应分子在溶剂分子形成的笼中进行多次的碰撞或振动;这种连续反复碰撞则称为一次偶遇,所以溶剂分子的存在虽然限制了反应分子作远距离的移动,减少了与远距离分子的碰撞机会,但却增加了近距离分子的重复碰撞;总的碰撞频率并未减低;据粗略估计,在水溶液中,对于一对无相互作用的分子,在依次偶遇中它们在笼中的时间约为10-12-10-11s,在这段时间内大约要进行100-1000次的碰撞;然后偶尔有机会跃出这个笼子,扩散到别处,又进入另一个笼中;可见溶液中分子的碰撞与气体中分子的碰撞不同,后者的碰撞是连续进行的,而前者则是分批进行的,一次偶遇相当于一批碰撞,它包含着多次的碰撞;而就单位时间内的总碰撞次数而论,大致相同,不会有商量级上的变化;所以溶剂的存在不会使活化分子减少;A和B发生反应必须通过扩散进入同一笼中,反应物分子通过溶剂分子所构成的笼所需要的活化能一般不会超过20kJ·mol-1,而分子碰撞进行反应的活化能一般子40 -400kJ·mol-1之间;由于扩散作用的活化能小得多,所以扩散作用一般不会影响反应的速率;但也有不少反应它的活化能很小,例如自由基的复合反应,水溶液中的离子反应等;则反应速率取决于分子的扩散速度,即与它在笼中时间成正比;从以上的讨论可以看出,如果溶剂分子与反应分子没有显着的作用,则一般说来碰撞理论对溶液中的反应也是适用的,并且对于同一反应无论在气相中或在溶液中进行,其概率因素P和活化能都大体具有同样的数量级,因而反应速率也大体相同;但是也有一些反应,溶剂对反应有显着的影响;例如某些平行反应,常可借助溶剂的选择使得其中一种反应的速率变得较快,使某种产品的数量增多;溶剂对反应速率的影响是一个极其复杂的问题,一般说来:1溶剂的介电常数对于有离子参加的反应有影响;因为溶剂的介电常数越大,离子间的引力越弱,所以介电常数比较大的溶剂常不利与离子间的化合反应;2溶剂的极性对反应速率的影响;如果生成物的极性比反应物大,则在极性溶剂中反应速率比较大;反之,如反应物的极性比生成物大,则在极性溶剂中的反应速率必变小;3溶剂化的影响,一般说来;作用物与生成物在溶液中都能或多或少的形成溶剂化物;这些溶剂化物若与任一种反应分子生成不稳定的中间化合物而使活化能降低,则可以使反应速率加快;如果溶剂分子与作用物生成比较稳定的化合物,则一般常能使活化能增高,而减慢反应速率;如果活化络合物溶剂化后的能量降低,因而降低了活化能,就会使反应速率加快;4离子强度的影响也称为原盐效应;在稀溶液中如果作用物都是电介质,则反应的速率与溶液的离子强度有关;也就是说第三种电解质的存在对于反应速率有影响.。
高考化学反应速率与平衡知识点解析在高考化学中,化学反应速率与平衡是一个非常重要的知识点,理解和掌握这部分内容对于解决化学问题、提高化学成绩至关重要。
一、化学反应速率化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。
通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
影响化学反应速率的因素主要有以下几个方面:1、浓度在其他条件不变时,增大反应物的浓度,化学反应速率加快;减小反应物的浓度,化学反应速率减慢。
这是因为浓度增大,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞的几率增加,从而导致反应速率加快。
2、压强对于有气体参加的反应,在其他条件不变时,增大压强(缩小容器体积),化学反应速率加快;减小压强(增大容器体积),化学反应速率减慢。
需要注意的是,压强对反应速率的影响是通过改变气体的浓度来实现的,如果压强的改变没有引起浓度的变化,则反应速率不变。
3、温度在其他条件不变时,升高温度,化学反应速率加快;降低温度,化学反应速率减慢。
一般来说,温度每升高 10℃,反应速率增大到原来的 2 4 倍。
这是因为升高温度,反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞的几率增大,从而使反应速率加快。
4、催化剂使用催化剂能显著改变化学反应速率。
正催化剂能加快反应速率,负催化剂能减慢反应速率。
催化剂能改变反应的路径,降低反应的活化能,从而增加活化分子百分数,提高反应速率。
5、其他因素如固体反应物的表面积、光照、超声波、电磁波等也会对化学反应速率产生影响。
固体反应物的表面积越大,反应速率越快;光照、超声波、电磁波等可能会改变化学反应的进程,从而影响反应速率。
二、化学平衡化学平衡是指在一定条件下的可逆反应中,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化的状态。
化学平衡具有以下特征:1、逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。
2、等:正反应速率和逆反应速率相等。
3、动:化学平衡是一种动态平衡,反应仍在进行,只是正、逆反应速率相等。
第七章 化学反应速率与化学平衡第一讲 化学反应速率考点1 化学反应速率1.表示方法通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
2.表达式v =ΔcΔt,单位:mol/(L·s)或mol/(L·min),如密闭容器中,合成氨的反应N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g),开始时c (N 2)=8 mol/L ,2 min 后c (N 2)=4 mol/L ,则用N 2表示该反应的反应速率为 2 mol/(L·min)。
3.与化学计量数的关系对于已知反应m A(g)+n B(g)===p C(g)+q D(g),其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示,当单位相同时,化学反应速率的数值之比等于化学计量数之比,即 v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)=m ∶n ∶p ∶q 。
考点2 影响反应速率的因素1.内因反应物本身的性质是主要因素,如相同条件下Mg 、Al 与稀盐酸反应的速率大小关系为v (Mg)>v (Al)。
2.外因(只改变一个条件,其他条件不变)3.理论解释——有效碰撞理论 (1)活化分子、活化能、有效碰撞 ①活化分子:能够发生有效碰撞的分子。
②活化能:如图图中:反应的活化能为E1,使用催化剂时的活化能为E3,反应热为E1-E2。
③有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系考点3化学反应速率影响因素的实验探究在研究影响化学反应速率的因素时,由于外界影响因素较多,故为弄清某个因素的影响,需控制其他因素相同或不变,再进行实验。
因此,常用变量控制思想解决该类问题。
解题策略:(1)确定变量解答这类题目时首先要认真审题,理清影响实验探究结果的因素有哪些。
(2)定多变一在探究时,应该先确定其他的因素不变,只改变一种因素,看这种因素与探究的问题存在怎样的关系;这样确定一种以后,再确定另一种,通过分析每种因素与所探究问题之间的关系,得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。
2014高考必备专题——化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率1.定义:单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化(以单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示),用来衡量化学反应进行快慢的物理量。
2.表达方式 tA c v A ∆∆=)(,式中Δc(A)表示物质A 的物质的量浓度的变化,单位为mol/L ,Δt 表示时间,单位为s (秒)、min (分)、h (时)。
v(A)表示物质A 的化学反应速率。
单位是mol/(L ·s)或mol/(L ·min)或mol/(L ·h)。
3.化学反应速率的规律 同一化学反应,用不同物质的量浓度变化变化表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的计量数之比。
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:a A(g) + b B(b) = c C(g) + d D(g),则存在v(A):v(B):v(C):v(D) = a :b :c :d 。
注意:⑴化学反应速率均为正值; ⑵化学反应速率通常是指某种物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是指某一时刻的瞬时速率;⑶由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯固体和纯液体参加的反应,一般不用纯固体或纯液体来表示化学反应速率 ⑷对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其速率的值可能不同,但这些不同的数值表示的是同一个化学反应在同一段时间内的反应,所以为相同的速率。
所以比较速率时不能只看速率的数值,还要说明是用那种物质表示的速率。
(5)化学反应速率大小的比较 由于同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。
①看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。
②换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小。
③比较化学反应速率与化学计量数的比值,即对于一般反应a A +b B===c C +d D ,比较v (A)a 与v (B)b,若v (A)a >v (B)b,则A 表示的反应速率比B 大。
考点7 化学反应速率和化学平衡一、选择题1.(2014·重庆高考·7)在恒容密闭容器中通入X 并发生反应:2X(g)Y(g),温度T 1、T 2下X 的物质的量浓度c(X)随时间t 变化的曲线如图所示。
下列叙述正确的是 ( )A.该反应进行到M 点放出的热量大于进行到W 点放出的热量B.T 2下,在0~t 1时间内,v(Y)=mol ·L -1·min -1C.M 点的正反应速率v 正大于N 点的逆反应速率v 逆D.M 点时再加入一定量X,平衡后X 的转化率减小【解析】选C 。
根据图像可知W 点消耗的X 的物质的量比M 点消耗的X 的物质的量大,因此反应进行到W 点放热多些,A 错误;0~t 1时间内X 的浓度减小了(a-b)mol ·L -1,则Y 浓度增加0.5(a-b)mol ·L -1,因此v(Y)= 0.5(a-b)/t 1mol ·L -1·min -1,B 错误;根据先拐先平知T 1>T 2,M 点的反应速率大于W 点的反应速率,N 点没有达到平衡,此时反应正向进行程度大,即N 点的正反应速率大于逆反应速率,因此M 点的正反应速率大于N 点的逆反应速率,C 正确;M 点时,再加入一定量的X,则相当于增大压强,平衡正向移动,X 的转化率增大,D 错误。
2.(2014·新课标全国卷Ⅰ·9)已知分解1 mol H 2O 2放出热量98 kJ,在含少量I -的溶液中,H 2O 2分解的机理为 H2O 2+I-H 2O+IO -慢H2O 2+IO -H 2O +O 2+ I -快下列有关该反应的说法正确的是 ( ) A.反应速率与I -浓度有关 B. IO -也是该反应的催化剂 C.反应活化能等于98 kJ ·mol -1D.v(H 2O 2)=v(H 2O)=v(O 2)【解题指南】解答本题应注意以下两点: (1)要区别开反应的活化能和反应热;(2)知道速率比等于化学计量数比,纯液体和固体不能用来表示速率。
【解析】选A 。
由题意可知I -为反应的催化剂,反应的反应热是反应物能量和生成物能量的差值,反应的反应热为-98 kJ·mol-1,所以B、C错误;反应速率与浓度有关,所以I-浓度越大,速率越快,A正确;速率比等于化学计量数比,反应的总方程式为2H2O22H2O+O2,水不能用来表示反应的速率,且过氧化氢和氧气速率比为2∶1。
3.(双选)(2014·海南高考·12)将BaO 2放入密闭的真空容器中,反应2BaO2(s)2BaO(s)+O2(g)达到平衡,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是( )A.平衡常数减小B.BaO量不变C.氧气压强不变D.BaO2量增加【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)化学平衡移动的影响因素;(2)化学平衡常数的影响因素。
【解析】选C、D。
因为温度不变,只缩小体积,则化学平衡常数不变,A错误;缩小体积,氧气浓度增大,化学平衡逆向移动,氧化钡物质的量减少,过氧化钡物质的量增加,B错误、D正确;因为平衡常数不变,所以氧气的浓度不变,则压强不变,C正确。
4.(2014·上海高考·14)只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是( )A.K值不变,平衡可能移动B.K值变化,平衡一定移动C.平衡移动,K值可能不变D.平衡移动,K值一定变化【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)平衡常数的含义及影响因素;(2)平衡常数与平衡移动的关系。
【解析】选D。
平衡常数仅与温度有关,改变浓度、压强等平衡可以发生移动,但K值不变,A、C正确、D错误;K值变化说明温度一定变化,平衡一定移动,B正确。
5.(2014·北京高考·12)在一定温度下,10 mL 0.40 mol·L-1H2O2溶液发生催化分解。
不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
下列叙述不正确的是(A.0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2mol·L-1·min-1B.6~10 min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2mol·L-1·min-1C.反应至6 min时,c(H2O2)=0.30 mol·L-1D.反应至6 min时,H2O2分解了50%【解题指南】解答本题需注意化学反应速率之比等于化学计量数之比。
【解析】选C。
A选项,生成22.4 mL氧气,消耗过氧化氢0.002 mol,根据反应速率计算公式可知0~6 min 的平均反应速率为0.002 mol÷(0.01 L×6 min)= 0.033 mol·L-1·min-1,正确;B选项,随反应物浓度减小,反应速率减小,故正确;C选项,反应至 6 min时消耗过氧化氢0.002 mol,故剩余浓度应为=0.20 mol·L-1,错误;D选项,6 min时过氧化氢转化率应为(0.002 mol÷0.004 mol)×100%=50%,正确。
6.(2014·四川高考·7)在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得实验数据如下表:下列说法正确的是A.实验①中,若5 min时测得n(M)=0.050 mol,则0至5 min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2mol·L-1·min-1B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%D.实验④中,达到平衡时,b>0.060【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)温度改变时,平衡常数才会改变,由平衡常数的变化可以推测平衡移动的方向;(2)反应④可以看做是反应③扩大体积后再升温得到。
【解析】选C。
实验①中,若5 min时测得n(M)=0.050 mol,浓度是0.005 0 mol·L-1,则根据反应的化学方程式可知,同时生成N的浓度也是0.005 0 mol·L-1,因此0至5 min时间内,用N表示的平均反应速率为v(N)=1.0×10-3mol·L-1·min-1,A错误;实验②中,平衡时M和N的浓度都是0.008 0 mol·L-1,消耗X与Y 的浓度均是0.008 0 mol·L-1,平衡时X和Y的浓度分别为0.002 mol·L-1和0.032 mol·L-1,该反应的平衡常数K=1,B错误;根据化学反应方程式可知,如果X的转化率为60%,则X(g) + Y(g)M(g) + N(g)起始浓度(mol·L-1) 0.020 0.030 0 0转化浓度(mol·L-1) 0.012 0.012 0.012 0.012平衡浓度(mol·L-1) 0.008 0.018 0.012 0.012温度不变,平衡常数不变,则K==1,即达到平衡状态,因此最终平衡时X的转化率为60%,C正确;700℃时, X(g)+ Y(g)M(g) + N(g)起始浓度(mol·L-1) 0.040 0.010 0 0转化浓度(mol·L-1) 0.009 0.009 0.009 0.009平衡浓度(mol·L-1) 0.031 0.001 0.009 0.009该温度下平衡常数K==2.6>1,这说明温度升高,平衡常数减小,即平衡逆向移动,因此正反应为放热反应,若容器④中的温度也是800℃,由于反应前后气体分子数不变,则与③相比,④是平衡等效的,因此最终平衡时M的物质的量b=0.5a=0.060,当温度升高到900℃时,平衡向逆反应方向移动,因此b<0.060,D 不正确。
7.(双选)(2014·江苏高考·15)一定温度下,在三个体积均为 1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)下列说法正确的是(A.该反应的正反应为放热反应B.达到平衡时,容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小C.容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长D.若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH30.15 mol和H2O 0.10 mol,则反应将向正反应方向进行【解题指南】解答本题时应注意以下3点:(1)理解温度对平衡移动的影响以及对达到平衡时间的影响。
(2)会运用等效平衡分析平衡后各组分的量的情况。
(3)会用平衡常数判断反应进行的方向。
【解析】选A、D。
从表中数据知,容器Ⅲ相对于容器Ⅰ,温度降低,产物CH3OCH3和H2O的量增多,平衡正向移动,说明该反应的正反应为放热反应,A项正确;该反应为等体积变化,容器Ⅱ投入量为容器Ⅰ的两倍,所以相当于加压,但是平衡不移动,所以两容器中的CH3OH体积分数相等,B项错误;容器Ⅲ的温度低,反应速率慢,达到平衡的时间长,C项错误;对于容器Ⅰ中,平衡时,c(CH3OH)=0.040 mol·L-1,K==4,Q==0.67<K,说明反应应向正反应方向进行,D项正确。
【误区提醒】(1)误认为起始时投入的量越多,达到平衡时,反应物的体积分数就越大。
(2)K的表达式中代入的是平衡时各组分的物质的量浓度。
8.(2014·福建高考·12)在一定条件下,N2O分解的部分实验数据如下:(注:图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间,c1、c2均表示N2O初始浓度且c1<c2)【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)化学反应速率为单位时间内的物质浓度的改变量;(2)半衰期为消耗物质浓度一半时所用的时间的多少,浓度越大,半衰期越大。
【解析】选A。
因为根据表格数据分析,每隔10分钟,浓度变化数值相等,从而分析任一时间段内N2O浓度变化相等,A正确、B错误;单位时间内变化量相同,半衰期随着浓度减小而缩短,C错误;单位时间内变化量相同,不同浓度下的转化率不同(浓度越小,转化率越大),浓度相同转化率相同,D项错误。
【误区提醒】(1)单位时间内变化量相同,等同于速率相同,不等于转化率相同和半衰期相同;(2)半衰期随着浓度减小而逐渐减小(单位时间内变化量相同,浓度越大,半衰期越大)。
9.(2014·安徽高考·10)臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO 2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是( )【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)由反应物与生成物的能量大小可判断反应热。