第一阶段 专题二 第3讲 化学反应速率和化学平衡

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[思考· 回顾]
1．表示方法及简单计算 一定条件下，在 2 L 的密闭容器中发生反应：N2(g)＋ 3H2(g) 2NH3,10 s 后测得 N2 的物质的量减少了 0.2 mol。 (1)10 s 内， 反应的平均速率 v(N2)＝ 0.01 mol/(L· v(H2) s)， ＝ 0.03 mol/(L· s)。 (2)反应过程中 v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝ 1∶3∶2 。 (3)10 s 内，NH3 的物质的量浓度增加了 0.2 mol/L。
即随反应进行而变化的量，当变量不再变化时，反应已达平
衡。如常见的变量有：气体的颜色；对于气体体积变化的反
应来说，恒压反应时的体积、恒容反应时的压强；对于反应
体系中全部为气体，且气体物质的量变化的反应来说，混合
气体的平均相对分子质量；对于反应体系中不全部为气体的
反应来说，恒容时混合气体的密度等。 返回
解析：因忽视影响平衡常数的因素而造成判断错误；
由于温度不变，则平衡常数不变。 返回
2．恒温恒容下进行的可逆反应：2SO2(g)＋O2(g) 3(g)， 2SO 当 SO3 的生成速率与 SO2 的消耗速率相等时，反应达到 平衡(2012· 四川高考) ( ×)
解析：易出现反应方向的判断错误；SO3的生成速率和 SO2的消耗速率均为正反应速率，二者相等不能作为达
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专 题 二
第 3 讲
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1．了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。 2．了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要 作用。 3．了解化学反应的可逆性。 4．了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义， 能利用化学平衡常数进行相关计算。 5．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速 率和化学平衡的影响，认识其一般规律。 6．了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科 学研究领域中的重要作用。
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[鉴赏· 领悟] 判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．往锌与稀硫酸反应混合液中加入NH4HSO4固体，反应
速率不变(2012· 上海高考) ( ×)
解析：忽视了c(H＋)对化学反应速率的影响；加入
NH4HSO4固体，溶液中c(H＋)增大，反应速率加快。
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2．对于反应：2SO2(g)＋O2(g) 3(g) 2SO
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化学反应速率和化学平衡是化学基本理论的重要组成 部分，是每年高考的必考内容。高考对该内容的考查既有 Ⅰ卷选择题，又有Ⅱ卷主观题，而且主观题的难度一般较 大；在选择题中主要考查化学反应速率，化学平衡状态的 判断，化学平衡移动的方向等，而主观题则会以平衡常数 为中心，结合平衡图象，解决题目中的相关问题。
ΔH＜0，降低
温度，正反应速度减小程度比逆反应速率减小程度大 (2012· 四川高考) (×)
解析：因混淆温度对放热反应、吸热反应速率的影
响程度大小而造成判断错误；降低温度，吸热的逆 反应方向的化学反应速率下降的程度更大。 3．对于反应：2H2O2===2H2O＋O2↑，加入MnO2或降低温 度都能加快O2的生成速率(2011· 江苏高考) 应速率一定减小。 返回 (× ) 解析：忽视了温度对化学反应速率的影响，降低温度，反
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解析：选 C 。v正(H2)与v逆(N2)表示不同的反应方向，
当v正(H2)＝3v逆(N2)时，同一种物质的正、逆反应速率相等，
反应处于平衡状态，A不能表示反应达到化学平衡状态；
由于Si3N4为固体，而其他物质均为气体，当容器中混合气
体的密度保持不变时，即混合气体的质量不再发生变化，
则反应处于平衡状态，v正(HCl)和v正(SiCl4)均指同一反应方
催化剂 。 返回
[归纳· 助学]
1．化学反应速率的简单计算 (1)根据公式计算： ΔcB v(B)＝ 。 Δt (2)根据化学计量数计算： 在同一条件下的同一化学反应中，各物质的反应速率之比 等于其化学方程式中相应物质的化学计量数之比。 2．影响化学反应速率的外界因素 增大反应物浓度，增大压强，升高反应温度，使用催化剂 均能加快化学反应速率。
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[思考· 回顾] 一定条件下反应 C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH＞0，
在某密闭容器(体积可变)中达到平衡。 (1)升高温度，反应速率 增大 ，平衡向 正反应 方向移动。 (2)减小容器的容积，平衡向 逆反应 方向移动。 (3)继续充入水蒸气，平衡向正反应方向移动。达到新平衡 后 H2O(g)的转化率减小。 (4)保持恒温、恒压，充入 Ne，平衡向 正反应 方向移动； 保持恒温、恒容充入 N2，反应速率 不变 ，平衡 不移动 。 (5)加入催化剂，反应速率 增大 ，平衡 不移动 。 (6)加入 C(s)，反应速率 不变 ，平衡 不移动 。
[思考· 回顾]
对于反应 4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝Q kJ/mol。 (1)反应达到平衡状态时，各物质的浓度 保持不变 ，体系的压
) 强 保持不变 ， 正(NH3)和 v 逆(O2)的关系为： 5v正(NH3)＝4v逆(O2。 v
c4NO·6H2O c K＝ 5 c O2·4NH3 c (2)该反应的平衡常数表达式为： ，若增大 不变 ，若升高温度，K 值减小，则 Q ＜ 0。 体系的压强，则 K 值
(1)利用化学平衡状态的本质[即v(正)＝v(逆)]判断。要求速
率必须是一正一逆(不能同时都是v正或v逆)，且速率之比等于 化学计量数之比。
(2)利用化学平衡状态的特点(即“三定”——反应物的转
化率、混合体系中各物质的百分含量、混合体系中各物质 的浓度均一定)判断。 返回
(3)利用“变量”与“不变量”来判断。选定反应中“变量”，
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[归纳· 助学] 1．化学平衡状态
2．化学平衡常数 (1)数学表达式： 对于反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) cpC·qD c K＝ m 。 c A·nB c
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(2)注意问题：
①固体、纯液体的浓度视为常数，不包含在化学平衡 常数的表达式中； ②K只受温度的影响，当温度不变时，K值不变； ③化学平衡常数表达式与化学方程式的书写形式有关，
[命题角度一· 2012· 海南高考] 已知 A(g)＋B(g) C(g)＋D(g)反应的平衡常数和温度的 关系如下：
温度/° C 平衡常数
700 1.7
900 1.1
830 1.0
1 000 0.6
1 200 0.4
回答下列问题： (1)该反应的平衡常数表达式K＝________，
ΔH________0(填“<”“ >”“ ＝”)；
对于同一个化学反应，当化学方程式的计量数发生变化时，
平衡常数的数值也发生变化；当化学方程式逆向书写时， 平衡常数为原平衡常数的倒数。
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[鉴赏· 领悟] 判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
1．将 1 mol N2O4 充入一恒压容器中进行反应 N2O4(g) 2NO2(g)。 若在相同温度下，上述反应改在体积为 1 L 的恒容容器中 进行，平衡常数增大(2012· 山东高考) (× )
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[命题角度二· 2012· 上海高考，有改动] 一定条件下，密闭恒容的容器中进行反应：3SiCl4(g)＋ 高温 2N2(g)＋6H2(g) 3N4(s)＋12HCl(g) Si 反应达到化学平衡状态的是 A．v 逆(N2)＝v 正(H2) B．v 正(HCl)＝4v 正(SiCl4) C．混合气体密度保持不变 D．c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6 ΔH＜0 能表示上述 ( )
12HCl(g) ΔH＜0。其他条件不变，增大 Si3N4 物质的量， (× )
平衡向左移动(2012· 上海高考)
解析：因忽视Si3N4的状态而造成失误；Si3N4为固态物质，
增加Si3N4的量，平衡不移动。 催化剂 2．可逆反应：CO(g)＋H2O(g) 2(g)＋H2(g)达平衡后， Na、Mg、Al 投入足量的相同浓度的稀盐酸 中，反应速率最快的是 Na ，放出 H2 最多的是 Al 。 (2)对于反应 Fe(s)＋2HCl(aq)===FeCl2(aq)＋H2↑，加快反 应速率的方法有① 升温 ；②增大c(HCl) ；③ 铁块改为铁粉 ； ④ 滴加少量CuSO4(aq)。 (3)对于反应 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，加快反应速率的方 法有① 升高温度 ；② 增大反应物浓度 ；③ 增大压强 ；④ 加入
向，B项不能表示反应达到化学平衡状态。 返回
化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的
状态，平衡状态是研究其他可逆过程的前提，因此，化学平
衡状态的判断成为近几年高考的常考内容。题型有选择题和
Ⅱ卷中的填空题，题目一般先给定一个有气体参与或生成的
可逆反应，通过选项提供的数据或各组分的性质变化或速率 变化来判断反应是否处于平衡状态。 返回
增大压强能提高 CO 的转化率(2012· 大纲全国卷) (×) 解析：因忽视可逆反应两边气体计量数的关系而造成判断 错误；该反应为气体物质的量不变的反应，增大压强，平 衡不发生移动，CO的转化率不变。
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3．对于反应：N2O4(g) 2NO2(g)，升高温度，气体颜色加 深，说明该反应的正反应为放热反应(2012· 山东高考)( × )
解析：易出现反应方向的判断错误；升高温度，气体颜色
加深，说明c(NO2)增大，平衡正向移动，则正反应为吸热
反应。
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[命题角度一· 2012· 海南高考] 一 定 温 度 下 ， 密 闭 容 器 中 进 行 的 可 逆 反 应 ： A(g) ＋ B(g) C(g)＋D(g)判断该反应是否达平衡的依据为 A．压强不随时间改变 B．气体的密度不随时间改变 C．c(A)不随时间改变 D．单位时间里生成 C 和 D 的物质的量相等 解析：选 C 。由于题给可逆反应是气体物质的量不变的 反应，故气体的压强始终保持不变；因反应物、生成物 均为气体，故气体的密度始终保持不变；生成C和生成D 的反应方向相同，D项不能说明反应达到平衡状态。 ( )