高中化学人教版选修四第二章 化学反应速率和化学平衡(知识梳理+综合复习试题)学生版
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第二章 《化学反应速率和化学平衡》复习知识梳理 复习知识要点： 1．化学反应速率 2．影响化学反应速率的因素 3．化学平衡 4．化学反应进行方向 复习目标： 通过知识点内容梳理及例题练习，回忆并巩固相关知识点内容及应用。根据化学反应速率表示方法，掌握具体反应速率的计算；明白化学平衡的概念，根据化学平衡移动原理，准确判断化学平衡的具体移动方向；根据化学平衡的特征，清楚知道平衡常数、转化率等具体计算。
知识点一、化学反应速率 1．概念：化学反应速率是 表示方法：单位时间内用反应物 的 或生成物 的 来表示化学反应速率。 2．计算公式： v = 单位： 【注意事项】 ①概念中的反应速率实际上是某段时间间隔内的 平均 反应速率，且反应速率不取负值，用任何一种物质的变化来表示反应速率都不取负值。 ②对某一具体化学反应来说，各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的 之比。 ③不适用于固体或纯液体。 【例题1】反应4NH3+5O2 4NO+6H2O在2 L的密闭容器中进行，0.5 min后，NO的物质的量增加了0.12 mol，则此反应的平均速率为(mol·L-1·s-1)（ ） A.v(O2)=0.01 B.v(H2O)=0.003 C.v(NO)=0.008 D.v(NH3)=0.004 【例题2】某温度时，在2 L的容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示，由图中数据分析，该反应的化学方程式和反应开始至2 min时Z的平均速率分别是（ ） A. 3X+Y 2Z 0.05 mol·L-1·min-1 B. 2X+Y 2Z 0.1 mol·L-1·min-1 C. X+2Y Z 0.1 mol·L-1·min-1 D. X+3Y 2Z 0.05 mol·L-1·min-1
知识点二、影响化学反应速率的因素 1．内因：物质本身的结构和性质是化学反应速率大小的决定因素。 2． 外界条件对化学反应速率的影响 （条件大速率大） （1）浓度：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以 反应速率；减小反应物的浓度，可以 化学反应的速率。 【注意】此规律只适用于 或 的反应，不适用固体或纯液体的反应物。 （2）压强：对于有 参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率 ；减小压强，反应速率 。 原因：对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，单位体积内 增多，因而可以增大化学反应的速率。 （3）温度：其他条件不变时，升高温度，可以 反应速率，降低温度，可以 反应速率。 原因：①浓度一定时，升高温度，增加了 ，反应速率增大。 ②温度升高，使分子运动的速度加快，单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应的加快。前者是主要原因。 （4）催化剂：催化剂可以改变化学反应的速率。有正负催化剂之分，如不特意说明，指正催化剂。 原因：在其他条件不变时，使用催化剂可以降低 ，会使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加 ，因而使反应速率加快。 （5）其他因素：如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响 （6）有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞。 活化分子：能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。 活化能：活化分子的平均能量与所有分子平均能量之差。 活化分子百分数：(活化分子数/反应物分子数)×100% 【注意】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，但参与反应的各物质浓度不变→反应速率不变 （2）恒温恒压时：充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢 【例题3】反应2A B+3C，在20℃进行时，vA=5 mol·L-1·s-1，已知温度每升高10℃，此反应速率增大到原来的2倍，则其他条件不变时，温度升高至50℃，此反应的速率vC是（ ） A.20 mol·L-1·s-1 B.40 mol·L-1·s-1 C.60 mol·L-1·s-1 D.15 mol·L-1·s-1 【例题4】在恒温恒容的密闭容器中进行反应A(g) B(g)+C(g)。若反应物的浓度由3 mol·L-1降到1.8 mol· L-1需30 s，那么反应物浓度由0.8 mol·L-1降至0.2 mol·L-1所需反应时间为（ ） A. 15 s B.大于15 s C.小于15 s D.
知识点三、化学平衡 1.可逆反应 （1）定义：在 条件下，能 向正、逆反应方向进行的反应。 （2）特点：①相同条件下，正反应和逆反应 发生 ②反应物、生成物同时存在 ③可逆反应有一定的限度(反应 进行到底) 2.化学平衡 （1）定义：指在一定条件下的 反应里，正反应和逆反应的速率 ，反应混合物中各组分的浓度保持 的状态。 3.化学平衡状态的标志 （1）υ正 υ逆 （本质特征） ①同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 ②不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的 之比，但必须是 方向的速率。 （2）反应混合物中各组成成分的含量保持 （外部表现）： ①各(任一)组成成分的质量、物质的量、分子数、体积（气体）、物质的量浓度均保持 。 ②各(任一)组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持 。 ③反应物的转化率、产物的产率 。 ④若反应前后的物质都是气体，且反应方程式中左右两边 的系数 ，则气体的总物质的量、总压强（恒温、恒容）、平均摩尔质量、混合气体的密度（恒温、恒压）均 。 【例题5】在一定温度下，反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是（ ） A.单位时间内生成n mol的A2同时生成n mol AB。 B.容器内的总压强不随时间变化 C.单位时间内生成2n mol的AB，同时生成n mol的B2 D.单位时间内生成n mol A2同时生成n mol B2 【例题6】对于一定条件下的可逆反应：A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是（ ） A.A、B、C的浓度不再变化 B. C.单位时间内生成n mol A，同时生成3n mol B D.A、B、C的分子数之比为1∶3∶2 [例题7]在2NO2(g) N2O4(g)的可逆反应中，下列不属于平衡状态的是（ A. B.NO2在混合气体中体积分数保持不变 C.平衡体系的颜色不再改变 D.单位时间内有1 mol N2O4变为NO2的同时，有2 mol NO2变为N2O4 3.化学平衡常数与转化率 （1）化学平衡常数 在一定 下，当一个可逆反应达到 时，生成物 系数幂之积与反应物 系数幂之积 值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数。用 K 表示。 表达式：反应aA(g)+bB(g) cC(g)+ dD(g)
K = ①K的意义： K 值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越 大 ，它的正反应进行的程度 ,反应物的转化率也越 。因此，平衡常数的大小能够衡量一个化学反应进行的程度，又叫反应的限度。 ②一定温度时，同一个反应,其化学方程式书写方式、配平计量数不同，平衡常数表达式 。 ③在平衡常数的表达式中，物质的浓度必须是 浓度（固体、纯液体不表达）。 ④K>105 时,可认为反应进行基本完全。 ⑤K只与 有关，与反应物或生成物 变化无关，温度一定时，K值为 。 （2）平衡转化率 物质在反应中已转化的量与该物质总量的比值。 表达式：
平衡转化率越大表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度越大。 （3）产品的产率
4.化学平衡的移动 （1）定义：可逆反应中旧的化学平衡的破坏，新化学平衡的建立过程叫化学平衡的移动。 （2）移动的原因：外界 发生变化。
（3）移动的方向：由v正和v逆的相对大小决定。 ①若V正>V逆，则平衡向 方向移动； ②若V正=V逆，则平衡向 移动； ③若V正（4）平衡移动的标志：各物质浓度与原平衡比较发生改变。 （5）影响化学平衡的条件 ①浓度 a.增大反应物或 生成物的浓度化学平衡向 反应方向移动； b.减小反应物或 生成物的浓度化学平衡向 反应方向移动。 画出v-t图像，例：
旧平衡 新平衡 v正≠v逆
条件改变 一段时间
%100)()()(%100)()()(始平始始平始转化率cccn
nn
%100理论得到的产物量实际生成产物的量产率②温度 a.温度升高，会使化学平衡向着 反应的方向移动； b.温度降低，会使化学平衡向着 反应的方向移动。 画出v-t图像，如正反应是放热反应(画右边)
③压强：(对于反应前后气体体积改变的反应) a.增大压强，会使化学平衡向着气体体积 的方向移动； b.减小压强，会使化学平衡向着气体体积 的方向移动。 画出v-t图像， 如反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
【注意】a.对于反应前后气体总体积相等的反应，改变压强 使化学平衡移动； 画出v-t图像，如反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)
b.对于只有固体或液体参加的反应，改变压强 使化学平衡移动； ④催化剂只能使正逆反应速率等倍增大，化学平衡 移动。 画出v-t图像，如反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
（6）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
0 t t V tV正 V逆 0t1 t2 V正′= V逆′ t3 加压对化学平衡的影响 V正 V逆 0tt2 V正′= V逆′ t3 减压对化学平衡的影响 0 t t
V正
V逆
0tt2
V正′= V逆′
t3
正催化剂对化学平衡的影响
