高三化学一轮复习讲义化学反速率和化学平衡

证对市爱幕阳光实验学校高三化学一轮复习讲义：化学反速率和化学平衡

1.化学反速率知识结构

2.化学反速率的表示方法：通常用单位时间内反物浓度的减少或者生成物浓度的增表示化学反速率。单位：mol/L·s ；mol/L·min ；mol/L·h。

对于任一化学反：aA +bB==cC +dD可用υ〔A〕、υ〔B〕、υ〔C〕、υ〔D〕表示其速率，那么有υ〔A〕:υ〔B〕:υ〔C〕:υ〔D〕== a:b:c:d，即化学反速率之比于化学方程式中各物质的系数之比〔还可于其学其浓度变化之比或物质的量变化之比〕。

3.影响反速率的因素

内因：反物的性质是反速率大小的决因素。

外因：主要因素有浓度、温度、压强、催化剂。

〔1〕浓度：其它条件不变时，增大反物浓度，化学反速率加快。 〔2〕温度：其它条件不变时，升高温度，化学反速率加快。一般来说，温度每升高10℃，反速率增大为原来的2～4倍。

〔3〕压强：其它条件不变时，增大压强，对于有气体物质参加的化学反，反速率加快。

〔4〕催化剂：使用正催化剂，能加快反速率。未特别指明时，均指正催化剂。

4.活化能：对基元反而言，活化分子的平均能量与反物分子的平均能量之差叫该反的活化能〔用Ea表示，其单位为kJ/mol〕。活化能越大，反越难进行。

催化剂能降低化学反的活化能，增大活化分子的百分数，进而增大化学反速率。催化剂具有选择性

解释化学反速率快慢的链条思维：活化能→活化分子→有效碰撞→化学反速率。

影响

外因 单位体积内 有效碰撞次数 化学反速率

分子总数 活化分子数 活化分子百分数

增大反物浓度 增加 增加 不变 增加 加快

增大压强 增加 增加 不变 增加 加快

升高温度 不变 增加 增大 增加 加快

使用催化剂 不变 增加 增大 增加 加快

5.化学平衡知识结构

6.可逆反：在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反称为可逆反。在可逆反中使用“〞。

7.化学平衡〔状态〕：

〔1〕概念：在一条件下可逆反进行到一程度时，正反速率和逆反速率相，反物和生成物的浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。

〔2〕特征：

1．“〞——处于密闭体系的可逆反，化学平衡状态建立的条件是正反速率和逆反速率相。即v(正)=v(逆)≠0。这是可逆反到达平衡状态的重要标志。

2．“〞——当一条件下可逆反一旦达平衡〔可逆反进行到最大的程度〕状态时，在平衡体系的混合物中，各组分的含量〔即反物与生成物的物质的量，物质的量浓度，质量分数，体积分数〕保持一而不变〔即不随时间的改变而改变〕。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据。

3．“动〞——指化学反已达化学平衡状态时，反并没有停止，实际上正反与逆反始终在进行，且正反速率于逆反速率，所以化学平衡状态是动态平衡状态。

4．“变〞——任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的〔与浓度、压强、温度有关〕。而与达平衡的过程无关〔化学平衡状态既可从正反方向开始达平衡，也可以从逆反方向开始达平衡〕。

5.平衡转化率：对于可逆反aA+bB cC+dD，反物A的平衡转化率可以表示为：

α〔A〕==〔c0(A)－ [A]〕/c0(A)×100%

6. 反条件对化学平衡的影响

如果改变影响平衡的一个条件〔如浓度、压强或温度〕，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动

改变影响平衡的一个条件 化学平衡移动方向 化学平衡移动结果 增大反物浓度 向正反方向移动 反物浓度减小，但比原来大

减小反物浓度 向逆反方向移动 反物浓度增大，但比原来小

增大生成物浓度 向逆反方向移动 生成物浓度减小，但比原来大

减小生成物浓度 向正反方向移动 生成物浓度增大，但比原来小

增大体系压强 向气体体积减小的反方向移动 体系压强减小，但比原来大

减小体系压强 向气体体积增大的反方向移动 体系压强增大，但比原来小

升高温度 向吸热反方向移动 体系温度降低，但比原来高

降低温度 向放热反方向移动 体系温度升高，但比原来低

影响化学平衡的条件高考资源

1．浓度对化学平衡的影响

在其它条件不变的情况下，增大反物的浓度，或减小生成物的浓度，都可以使平衡向着正反方向移动；增大生成物的浓度，或减小反物的浓度，都可以使平衡向着逆反方向移动

2．压强对化学平衡的影响

在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。

特别注意，在有些可逆反里，反前后气态物质的总体积没有变化，如

H2〔气〕+I2〔气〕2HI〔气〕

1体积 1体积 2体积 在这种情况下，增大或减小压强都不能使化学平衡移动。还注意，改变压强对固态物质或液态物质的体积几乎不影响。因此平衡混合物都是固体或液体时，改变压强不能使化学平衡移动。

3．温度对于化学平衡的影响

在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向着吸热反的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反的方向移动。

4．催化剂对化学平衡的影响

使用催化剂不影响化学平衡的移动。由于使用高考资源催化剂对正反速率与逆反速率影响的幅度是同的，所以平衡不移动。但注意，虽然催化剂不使化学平衡移动，但使用催化剂可影响可逆反达平衡的时间

思维技巧

解题一般方法：

1．牢固掌握有关的概念与原理，尤其要注意外界条件的改变对一个可逆反来讲，正逆反速率如何变化，化学平衡如何移动，在速度-时间图、转化率-时间图、反物的含量-浓度图上如何表达。要能够画出有关的变化图象。

2．对于化学反速率的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：

〔1〕认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。

〔2〕看清起点，分清反物、生成物，浓度减小的是反物，浓度增大的是生成物一般生成物多数以原点为起点。

〔3〕抓住变化趋势，分清正、逆反，吸、放热反。升高温度时，v〔吸〕>v(放)，在速率-时间图上，要注意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。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增，增大反物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。

〔4〕注意终点。例如在浓度-时间图上，一要看清终点时反物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。

3．对于化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：

〔1〕认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒沙特列原理挂钩。

〔2〕紧扣可逆反的特征，搞清正反方向是吸热还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成。

〔3〕看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。

〔4〕看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。

〔5〕先拐先平。例如，在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先到达平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高

〔6〕一议二。当图象中有三个量时，先确一个量不变再讨论另外两个量的关系。

化学平衡图像的常见类型：

对于反mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) △H

1.转化率－时间关系图：

P一时，△H 0 T一时，m+n p+q T一时，m+n p+q T一时，m+n p+q

2.含量－时间关系图：

P一时，△H 0 P一时，△H 0 T一时，m+n p+q T一时，m+n p+q

3.转化率－温度－压强关系图：

m+n＞p+q 时，△H 0 m+n＜p+q 时，△H 0

4.含量－温度－压强关系图：

m+n＞p+q 时,△H 0 m+n＜p+q 时,△H 0 m+n＞p+q 时,△H 0 m+n＞p+q 时,△H 0

击破考点一：有关化学反速率概念的考查

例1：：4NH3+5O2 4NO+6H2O，假设反速率分别用v (NH3)、v (O2)、v (NO)、v (H2O) [mol·L-1·min-1]表示，那么关系正确的选项是

A．4 v (NH3)=5 v (O2) B. 5 v (O2)=6 v (H2O)

C. 3 v (NH2)=2 v (H2O) D. 4 v (O2=5 v (NO)

解析：化学反方程式的系数与分别用各物质表达的化学反速率成正比。

答案：C、D

【变式训练1】(一中2021—2021度高三第三次模拟)将 4 mol A气体和2 mol

B气体在2 L的容器中混合并在一条件下发生如下反：2A〔g〕＋B〔g〕2C〔g〕假设经 2 s〔秒〕后测得 C 的浓度为 0.6 mol•L－1 ，现有以下几种说法：

①用物质 A 表示的反的平均速率为 0.3 mol•L－1•s－1

②用物质 B 表示的反的平均速率为 0.6 mol•L－1•s－1

③2 s 时物质 A 的转化率为70％

④2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol•L－1

其中正确的选项是〔 〕

A.①③ B.①④ C.②③ D.③④

答案：B

解析：此题考查物质的量浓度的表示法，用不同反物或生成物表示反速率的方法和反中转换率的计算知识，考查内容的知识容量较大。

V(C)=0.6mol/2L×2s=0.3 mol·L－1·s－1所以，V(A)=0.3 mol·L－1·s－1

V(B)=0.15 mol·L－1·s－1

A的转换率为0.6mol/L×2L/4mol×100％=30％。

2s时B的浓度为2mol/2- V(B)×2s=0.7mol/L。只有①、④ 所以B正确。

【变式训练2】在2L密闭容器中，发生3A(气)+B(气)＝2C(气)的反，假设最初参加A和B都是4mol，A的平均反速率为0.12mol/L·s，那么10秒钟后容器中B的物质的量为

mol D.mol

答案：C

击破考点二：化学反速率快慢比拟 例2：反A＋3B==2C＋2D在四种不同情况下的反速率分别为①v〔A〕＝0．15

mol·L－1·s－1；

②v〔B〕＝0．6mol·L－1·s－1；③v〔C〕＝0．4 mol·L－1·s－1；④v〔D〕＝0．45 mol·L－1·s－1。

该反进行的快慢顺序为 。

答案: ④＞③＝②＞①

【变式训练3】( 十县09度上学期期中试题)对A + 3B = 2C +2D来说，以下四种不同情况下的反速率最快的是 〔 〕

A.υ(A)= 0.3 mol/(L·min) B.υ(B)= 0.6 mol/(L·min)

C.υ(C)= 0.5 mol/(L·min) D.υ(D)= 0.45 mol/(L·min)

答案：A

击破考点三：有关化学反速率的简单计算

例3：在一条件下，反N2+3H2 2NH3，在2L密闭容器中进行，5min内氨的质量增加了g，那么反速率为

A. υ(H2)=0.03mol/(L·min) B. υ〔VN2)=0.02mol/(L·min)