化学反应速率与化学平衡

化学反应速率与化学平衡

化学反应速率和化学平衡是化学反应中两个重要的概念。化学反应速率描述了反应物转化为生成物的速度，而化学平衡描述了反应物与生成物之间达到稳定状态的过程。本文将重点讨论化学反应速率和化学平衡之间的关系，以及影响反应速率和平衡的因素。

一、化学反应速率

化学反应速率指的是反应物转化为生成物的速度。反应速率常用生成物浓度的变化率表示。可以通过以下公式计算：

反应速率 = （∆C）/（∆t）

其中，∆C表示生成物浓度的变化量，∆t表示时间的变化量。反应速率的单位通常用M/s表示。

反应速率受到多种因素的影响，包括温度、浓度、催化剂以及反应物的物理状态等。温度的增加会加快反应速率，因为温度升高将使分子更具能量，从而增加了反应的碰撞频率。浓度的增加也会提高反应速率，因为更多的反应物分子会发生碰撞，增加反应的机会。催化剂可以降低反应的活化能，提高反应速率，而反应物的物理状态也会对反应速率产生影响。

二、化学平衡 化学平衡是指在封闭系统中，反应物与生成物之间达到稳定状态的过程。在化学平衡状态下，反应物与生成物的浓度保持不变，但是反应仍在进行。

化学平衡的条件是反应物与生成物的摩尔比保持固定。平衡常数（K）可以用来定量描述化学平衡。对于以下一般的平衡反应：

aA + bB ↔ cC + dD

平衡常数的表达式为：

K = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b

其中，[C]、[D]表示生成物C、D的浓度，[A]、[B]表示反应物A、B的浓度。a、b、c、d分别为反应物与生成物的摩尔系数。

化学平衡的移动性和热力学稳定性是平衡反应研究的两个重要方面。移动性指平衡位置是否会随着外界条件的改变而发生变化，而热力学稳定性指在给定条件下平衡是否能够达到。

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两个不同的概念，但它们之间存在紧密的联系。

在达到化学平衡的过程中，反应速率会逐渐减小直到达到平衡状态。当反应开始时，反应速率较快，但随着反应进行，生成物逐渐增加，浓度逐渐达到饱和，反应速率逐渐降低。当反应速率降至与反应逆向速率相等时，反应达到平衡状态。 平衡常数（K）可以用来表示反应物与生成物的浓度比例。当平衡常数（K）大于1时，生成物浓度高于反应物浓度，反应向正向方向进行；当平衡常数（K）小于1时，生成物浓度低于反应物浓度，反应向逆向方向进行。

1 化学反应速率和化学平衡高考题汇编

一.化学反应速率的相关知识及计算

1．（08广东卷）对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，能增大正反应速率的措施是（ ）

A．通入大量O2 B．增大容积

C．移去部分SO3 D．降低体系温度

2．（08上海卷）等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是（ ）

A．4－3－2－1 B．1－2－3－4 C．3－4－2－1 D．1－2－4－3

二.平衡的标志问题

3．（2005年广东）对可逆反应4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g)，下列叙述正确的是 ( )

A．达到化学平衡时，4v正（O2） = 5v逆（NO）

B．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态

C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大

D．化学反应速率关系是：2v正（NH3） = 3v正（H2O）

4．(2005年北京春)一定条件下，在密闭容器中，能表示反应X(气)+2 Y(气)产2 Z(气)，一定达到化学平衡状态的是 ( )

①X、Y、Z的物质的量之比为l：2：2 ②X、Y、Z的浓度不再发生变化

③容器中的压强不再发生变化 ④单位时间内生成n mol Z，同时生成2n mol Y

A．①② B．①④ C．②③ D．③④

三.等效平衡问题

5．（2005年江苏）一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g) + B(g) 3C(g)，若反应开始时充入2

mol A和2 mol B，达平衡后A的体积分数为a %。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a %的是

专题六 化学反应速率、化学平衡

1、理解平衡移动原理：

(1)“减弱”的双重含义定性角度：平衡移动的方向为减弱外界改变的方向定量角度：移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化量

(2)分清“三个变化量”：A．条件改变时的量变B．平衡移动过程中的量变C．原平衡与新平衡的量变。

(3)适应其他体系。

(4)不能用勒沙特列原理解释：

A． 催化剂的使用

B． ΔV(g)=0的可逆反应

C．外界条件的改变对平衡的影响与生产要求不完全一致（如合成氨温度选用）2. 化学平衡常数的理解

平衡常数的数学表达式及单位：

如对于达到平衡的一般可逆反应：aA + bB pC + qD反应物和生成物平衡浓度表示为C(A) 、C (B)、C(C) 、C(D)

化学平衡常数：Kc= cp（C）·cq（D）/ca（A）·cb（B）。

K的单位为(mol·L-1)n

3. 影响化学平衡常数的因素：

（1）化学平衡常数只与温度有关，升高或降低温度对平衡常数的影响取决于相应化学反应的热效应情况；反应物和生成物的浓度对平衡常数没有影响。

（2）反应物和生成物中只有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。

（3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若改变反应方向，则平衡常数改变；

若方程式中的化学计量系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会发生改变。

4.解答图象题的方法与思路是：

⑴看懂图象：一看面（即看清横坐标和纵坐标），二看线（即看线的走向、变化的趋势），三看点（即看线是否通过原点，两条线的交点及线的拐点），四看要不要作辅助线（如等温线、等压线），五看定量图象中有关量的多少

⑵联想规律：即联想外界条件对化学反应速率即化学平衡影响规律、且熟练准确。

⑶作出判断：依题意仔细分析作出正确判断

5. 判断转化率大小变化

（1）增大某一反应物浓度可使其它反应物转化率增大，而自身下降。降低它的浓度依然。

第页 1 化学反应速率和化学平衡专题训练

1. ［2012·江苏化学卷10］下列有关说法正确的是

A.CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H＜0

B.镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈

C.N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0，其他条件不变时升高温度，反应速率Ｖ(H2)和氢气的平衡转化率均增大

D.水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应

2. ［2012·江苏化学卷14］温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0 molPCl5，反应PCl5 (g) PCl3(g)＋Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：

t/s 0 50 150 250 350

n(PCl3)/ mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20

下列说法正确的是

A.反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)=0.0032 mol·L－1·s－1

B.保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c(PCl3)=0.11 mol·L－1,则反应的△H＜0

C.相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20mol PCl3和0.20molCl2，达到平衡前v(正)＞v(逆)

D.相同温度下，起始时向容器中充入2.0mol PCl3、2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%

3. ［2012·安徽理综化学卷9］一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：

22()2()2()(1)SOgCOgCOgs催化剂 0h

若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是

A．平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变

B．平衡时，其它条件不变，分享出硫，正反应速率加快

C．平衡时，其他条件不变，升高温度可提高2SO的转化率

D．其它条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变