專題二基本理論第3講化學反應速率和化學平衡

2023-01-06 14:33:02 字數 3935 閱讀 6867

考點權威解讀

考點例題突破

考點一化學反應速率及影響因素

1.化學反應速率

(1)化學反應速率的定義:定量描述化學反應進行快慢程度的物理量。

(2)表示方法:用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。

表示式:v=。

單位:mol·l-1·s-1或mol·l-1·min-1等。

(3)對反應速率的理解

①化學反應速率只取正值;②化學反應速率一般指平均值;③固體或純液體的濃度可視為常數,所以一般不用固體或純液體來表示化學反應速率;④乙個化學反應涉及反應物、生成物多種物質時,表示化學反應速率時必須指明是用哪種物質作標準;⑤同一化學反應中,用不同的物質表示速率時,數值可能不同,但表達的意義卻相同。

(4)化學反應速率的計算及大小比較

①有關化學反應速率的計算要靈活運用「化學反應速率之比=化學計量數之比=濃度變化量之比=物質的量變化量之比」這一公式求算化學反應速率,確定物質的化學計量數、書寫化學反應方程式。

②有關化學反應速率的大小比較不能只看反應速率的數值大小,要注意單位統一,換算成同一物質的速率後再比較;若給出同一反應中不同物質的反應速率,也可用其速率值與其對應化學方程式的計量係數相比,所得比值再比較其反應速率,比值大的反應速率快,比值小的反應速率慢。

2.影響化學反應速率的因素

(1)惰性氣體(不參與反應)對反應速率的影響:

①恆容:充入「惰性氣體」 總壓增大―→物質濃度不變(活化分子濃度不變),反應速率不變。

②恆壓:充入「惰性氣體」 體積增大引起,物質濃度減小(活化分子濃度減小) 反應速率減慢。

(2)純液體、固體對化學反應速率的影響:

在化學反應中,純液體和固態物質的濃度為常數,故不能用固態物質的變化來表示反應速率,但是固態反應物顆粒的大小是影響反應速率的條件之一,如煤粉由於表面積大,燃燒就比煤塊快得多。

(3)外界條件對可逆反應的正、逆反應速率的影響是一致的,但影響程度不一定相同。

①當增大反應物濃度時,v(正)增大,v(逆)瞬間不變,隨後也增大;

②增大壓強,氣體分子數減小方向的反應速率變化程度大;

③對於反應前後氣體分子數不變的反應,改變壓強可以同等程

度地改變正、逆反應速率;

④公升高溫度,v(正)和v(逆)都增大,但吸熱反應方向的反應速率增

大的程度大;

⑤使用催化劑,能同等程度地改變正、逆反應速率。

例一、(2013·福建卷)nahso3溶液在不同溫度下均可被過量

kio3氧化,當nahso3完全消耗即有i2析出,依據i2析出所需

時間可以求得nahso3的反應速率。將濃度均為0.020 mol·l-1

的nahso3溶液(含少量澱粉)10.0 ml、kio3(過量)酸性溶液40.0

ml混合,記錄10~55 ℃間溶液變藍時間,55 ℃時未觀察到溶

液變藍,實驗結果如下圖。據圖分析,下列判斷不正確的是(  )

a.40 ℃之前與40 ℃之後溶液變藍的時間隨溫度的變化趨勢相

反b.圖中b、c兩點對應的nahso3反應速率相等

c.圖中a點對應的nahso3反應速率為5.0×10-5mol/ls

d.溫度高於40 ℃時,澱粉不宜用作該實驗的指示劑

即時訓練一、(2013泰安某重點高中模擬)對可逆反應

4a(g)+5b(g) 4c(g)+6d(g) δh>0,下列敘述中,正確的

是(  )

a.化學反應速率關係是:2v正(a)=3v正(d)

b.若單位時間內生成x mol c的同時,消耗x mol a,則反應一

定處於平衡狀態

c.達到化學平衡後,增大容器的容積,則正反應速率減小,逆反應速率

增大d.達到化學平衡後,公升高溫度,則c的質量分數增大

考點二化學平衡狀態的標誌

1.化學平衡狀態的本質特徵:同一物質的消耗速率與生成速率相

等。即v(正)=v(逆)。

2.化學平衡狀態的巨集觀表現:各組分濃度保持不變。

3.與v(正)=v(逆)等價的標誌(以n2+3h2 2nh3為例)

(1)同一物質:該物質的生成速率等於它的消耗速率,如v(h2生

成)=v(h2消耗)達到平衡。

(2)不同物質:速率之比等於化學方程式中的化學計量數之比,但必須是不同方向的速率,如v(nh3生成)∶v(h2生成)=2∶3,v(n2生成)∶v(h2消耗)=1∶3均達到平衡狀態。

(3)可逆反應的正、逆反應速率不再隨時間發生變化。

(4)化學鍵斷裂情況=化學鍵生成情況。對同一物質而言,斷裂化學鍵的物質的量與形成化學鍵的物質的量相等。對不同物質而言,與各物質的化學計量數和分子內的化學鍵多少有關。

如當有3 mol h—h鍵斷裂,同時有6 mol n—h鍵斷裂,反應達到了平衡。

4.與反應混合物中各組成成分的含量保持不變等價的標誌

(1)質量不再改變:各組成成分的質量不再改變。各組分的質量分數不再改變。

(2)物質的量不再改變:各組分的物質的量不再改變,各組分的物質的量分數不再改變,各反應物或生成物的總物質的量不再改變。[反應前後氣體的分子數不變的反應,如h2(g)+i2(g) 2hi(g)等除外]。

(3)對氣體物質:若反應前後的物質都是氣體,且氣體化學計量數不等,總物質的量、總壓強(恆溫、恆容)、平均摩爾質量、混合氣體的密度(恆溫、恆壓)保持不變,反應達到平衡。

(4)反應物的轉化率、產物的產率保持不變,反應達到平衡。

(5)有顏色變化的體系顏色不再發生變化,反應達到平衡。

(6)物質的量濃度不再改變。當各組分(不包括固體或純液體)的物質的量濃度不再改變時,則達到了化學平衡狀態。

(7)混合氣體的密度不變,若有非氣態物質參與的可逆反應,在恆溫恆容條件下,只有達到平衡時,混合氣體的總質量才不會發生變化,混合氣體的密度不會發生變化,此時密度不變可作為化學平衡狀態的判斷標誌。對於反應前後氣體分子數有變化的反應,當恆溫恆壓時若反應體系中體積不變或混合氣體密度不變,則反應達到平衡狀態。

(8)由於任何化學反應都伴有能量變化,因此在其他條件不變的情況下,當總體系溫度一定時,反應達到平衡狀態。

例一、(2013哈一中模擬)在一定溫度下的恆容密閉容器中,當下列物理量不再發生變化時,表明反應:a(s)+3b(g) 2c(g)+d(g)已達平衡狀態的是(  )

①混合氣體的壓強;②混合氣體的密度;③b的物質的量濃度;④氣體的總物質的量;⑤混合氣體的平均相對分子質量

ab.②③⑤

cd.①④⑤

即時訓練二、(2013湖南藍山、新田、雙牌三校聯考)能證明反應:h2(g)+i2(g) 2hi(g)已經達到平衡狀態的是(  )

①c(h2)∶c(i2)∶c(hi)=1∶1∶2 ②單位時間內生成n mol h2的同時消耗n mol i2 ③反應速率2v(h2)=2v(i2)=v(hi) ④溫度和體積一定時,容器內壓強不再變化 ⑤溫度和壓強一定時,混合氣體的密度不再變化 ⑥溫度和體積一定時,混合氣體的顏色不再變化

a.②⑥  b.①③ c.③⑥ d.④⑤

考點三化學平衡的影響因素及化學平衡移動方向

1.分析化學平衡移動的思路

2.化學平衡移動原理——勒夏特列原理

(1)原理內容:如果改變影響平衡的條件之一(如溫度、壓強以及參加反應的化學物質的濃度),平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。

(2)原理解讀:①「減弱這種改變」——公升溫平衡向著吸熱反應方向移動;增大反應物濃度平衡向反應物濃度減小的方向移動;增大壓強(對有氣體參加或生成的反應)平衡向氣體物質的量減小的方向移動。②化學平衡移動的結果只是減弱了外界條件的改變,而不能完全抵消外界條件的變化,更不能超過外界條件的變化。

3.外界條件影響平衡移動的特殊情況

(1)其他條件不變時,改變固體或純液體反應物的用量,反應速率不變,平衡不移動。

(2)其他條件不變,改變壓強時,對於無氣體參加的可逆反應和反應前後氣體體積不變的可逆反應,平衡不移動。

(3)惰性氣體對化學平衡的影響

例三、(2013大綱全國)反應x(g)+y(g) 2z(g) δh<0,達到平衡時,下列說法正確的是(  )

a.減小容器體積,平衡向右移動

b.加入催化劑,z的產率增大

專題七化學反應速率和化學平衡B

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期末複習第2章化學反應速率和化學平衡

a級基礎卷 一 選擇題 本題包括8小題,每題3分,共24分,每小題只有1個選項符合題意 1 在2 l的密閉容器中,發生以下反應 2a g b g 2c g d g 若最初加入的a和b都是4 mol,在前10 s a的平均反應速率為0.12 mol l s 則10 s時,容器中b的物質的量是 a 3....

第二章化學反應速率和化學平衡

知識要點 一 化學反應速率 1 化學反應速率 1 概念 化學反應速率是用來衡量化學反應進行的快慢的物理量。通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示化學反應速率。2 表示方法 v c t 固體或純淨液體v n t 用不同物質表示的化學反應速率之比等於化學方程式中的各物質的化學計量係數比...