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第十四章化学反应速率和化学平衡,知识点一化学反应过程进行的快慢化学反应速率化学反应速率：单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。1表示方法：vc/t。2单位：mol/(Ls)或mol/(Lmin)。3特点：(1)化学反应速率是标量，只有大小而没有方向。(2)一般计算出来的化学反应速率是一段时间内的平均速率，不同时刻的化学反应速率是不同的。(3)固体或气体反应中的液体物质，反应在其表面进行，它们的“浓度”是不变的，因此一般不用固体、纯液体表示化学反应速率。(4)对于同一化学反应，用不同的物质表示其化学反应速率，数值可能相同也可能不同，但其化学反应速率之比等于各物质化学计量数之比。如：mA(g)nB(g)pC(g)q(g)，则有v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq。,知识点二化学反应的限度化学平衡1研究对象：可逆反应。可逆反应：相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。理解可逆反应须注意三同：同时、相同条件、同一反应。2化学平衡状态(1)可逆反应在一定条件下进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，称为化学平衡状态。(2)化学平衡状态的判断：各组分的含量(如：质量、物质的量、体积、浓度、质量分数等)保持不变；正、逆反应速率相等(包括反应方向相对和反应速率对应相等)。3化学平衡的特点逆：可逆反应；动：动态平衡；等：v正v逆；定：反应物和生成物的浓度保持不变；变：条件改变，平衡状态可能改变，新条件下建立新的平衡状态。,知识点三外界因素对化学平衡的影响化学平衡状态是与外界条件有关的。外界某种条件改变时，使正、逆反应速率不相等，平衡混合物中各组成物质的浓度也随之改变，原来的平衡被破坏直到建立新条件下的另一种平衡状态。这种改变的过程叫化学平衡的移动。参加反应的物质的性质是影响化学平衡的内在因素，影响化学平衡的外界条件主要有浓度、压强和温度等。外界条件的改变对化学平衡的影响实质上是通过改变正、逆反应速率来实现的。1浓度对化学平衡的影响(1)结论：在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，都可以使化学平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，都可以使化学平衡向逆反应方向移动。(2)注意：由于固体或纯液体的浓度是常数，改变固体或纯液体的量并不影响v正、v逆的大小，所以化学平衡不移动。在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，v正、v逆都减小，但减小的程度不同，总的结果使化学平衡向反应方程式中化学计量数增大的方向移动。在生产中适当增大廉价反应物的浓度，使化学反应向正反应方向移动，可提高价格较高原料的转化率，以降低生产成本。,2压强对化学平衡的影响(1)结论：在其他条件不变的情况下，增大压强(压缩体积)，会使化学平衡向着气体体积缩小的反应方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的反应方向移动。(2)注意：化学平衡移动的过程是可逆反应中旧化学平衡破坏、新化学平衡建立的过程，旧化学平衡的破坏就是改变条件使v正v逆。因此，无气态物质存在的化学平衡，由于改变压强不能改变化学反应速率，所以改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动。如2HI(g)H2(g)I2(g)，3Fe(s)4H2O(g)4H2(g)Fe3O4(s)等可逆反应，由于反应前后气体体积守恒，改变压强后，正、逆反应速率同时、同等程度地改变，因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。在容积不变的密闭容器中，气体反应已达到平衡，若向该容器中充入一种不能发生化学反应的气体，化学平衡不移动，原因是气态反应物、生成物的浓度未变化。例如可逆反应2SO2O22SO3，达到平衡后，在温度和容器容积不变的条件下充入Ar，因c(SO2)、c(O2)、c(SO3)均未发生变化，故化学平衡不移动。在容积可变的恒压容器中，充入一种不反应的气体，此时虽然总压强不变，但各气态物质的浓度改变，则应考虑化学平衡发生移动的问题。溶液稀释或浓缩与气体减压或增压的化学平衡移动规律相似。,3温度对化学平衡的影响(1)结论：在其他条件不变的情况下，温度升高，化学平衡向着吸热方向移动；温度降低，化学平衡向着放热方向移动。(2)注意：若某反应的正方向为放(吸)热反应，则逆反应必为吸(放)热反应。正逆反应焓变数值相等，但符号相反。对同一反应，升高温度，v正、v逆都增大，但吸热反应增大的倍数更大，平衡向吸热方向移动。反之，降低温度，v正、v逆都减小，吸热反应减小的更多，平衡向着放热方向移动。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。由于使用催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的程度是等效的，所以平衡不移动。但应注意，虽然催化剂不使化学平衡移动，但使用催化剂可影响反应达到平衡的时间。5浓度、压强和温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动原理(也叫勒夏特列原理)：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强和温度)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。,注意：(1)对勒夏特列原理中“减弱这种改变”的理解：增大反应物的浓度时，平衡将向反应物的浓度减小的方向移动；增大压强时，平衡将向气体体积缩小的方向移动；升高温度时，平衡将向吸热反应的方向移动。(2)勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，对不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用。此外勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等)都适用。,知识点四化学平衡常数1定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡状态时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。2表达式：对于一般的可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，在一定温度下的平衡常数表达式为：,3对化学平衡常数的理解与应用(1)化学平衡常数K只与温度有关，与反应物或生成物的浓度变化无关。(2)化学平衡常数表达式中，固体物质、稀溶液中水的浓度不写入。(3)K的表达式与化学方程式的书写有关，如N2(g)3H2(g)2NH3(g)的平衡常数K1与N2(g)H2(g)NH3(g)的平衡常数K2的关系为：K1K22。,知识点五化学反应进行的方向H0，体系能量降低，具有自发倾向，称焓判据；体系从“有序”走向“无序”，导致熵增大，反应属自发过程，称熵判据。对于一个具体的反应，焓变和熵变都不能独立作为反应自发性的判据，综合考虑焓判据和熵判据的复合判据，更适合于所有过程。,一、题型导向【例1】(2017年湖南省学业水平考试真题节选)化学反应速率和化学平衡是化学反应原理的重要组成部分。将4.0molPCl3和2.0molCl2充入10L恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应PCl3(g)Cl2(g)PCl5(g)，经2min达到平衡时，PCl5为0.40mol。(1)在02min内，用Cl2表示的反应速率为：v(Cl2)_mol/(Lmin)。(2)达到平衡时，PCl3的转化率为_。(3)如果再通入1.0molCl2，相同温度下重新达到平衡时，PCl5的物质的量_(填字母代号)。A增大B减小C不变,0.02,10%,A,【例2】(2015年湖南省学业水平考试真题)在某密闭容器中进行可逆反应：FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)H0。平衡常数表达式为K,(1)反应达到平衡后，向容器中通入CO，化学平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。(2)若升高温度，平衡常数K_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)查阅资料得知，1100时K0.263。某时刻测得容器中c(CO2)0.025mol/L，c(CO)0.10mol/L，此时刻反应_(填“达到”或“未达到”)平衡状态。,正反应,增大,未达到,【例3】合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破。已知：25时，合成氨反应的热化学方程式为N2(g)3H22NH3(g)H92.4kJ/mol。请回答下列问题：(1)其他条件不变时，升高温度，化学反应速率_(填“增大”或“减小”)。(2)25时，取1molN2和3molH2置于2L的密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，达到平衡时放出的热量_。A大于92.4kJB等于92.4kJC小于92.4kJ(3)一定条件下，上述反应达到化学平衡状态的标志是_。AN2、H2、NH3的浓度相等B容器内压强不再变化C单位时间内消耗amolN2，同时生成2amolNH3(4)25时，上述反应平衡常数的表达式为K_。,增大,C,B,【例4】一定温度和压强下，可逆反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)在密闭容器中达到平衡，请回答下列问题：(1)若增大H2O(g)的浓度，则CO的转化率_(填“增大”或“减小”)。(2)若降低温度，平衡向正反应方向移动，则正反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。(3)若加入催化剂，则平衡_(填字母代号)。A不移动B向正反应方向移动C向逆反应方向移动,增大,放热,A,【例5】一定温度下，在容积不变的密闭容器中进行反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，达到平衡后，改变下列条件，能引起平衡向正反应方向移动的是()A向平衡体系中加入氦气使体系压强增大B加热C向容器中通入H2D加入催化剂V2O5,【答案】C,【例6】反应4A(s)3B(g)2C(g)D(g)，经2min，B的浓度减小0.6mol/L。对此反应速率的表示正确的是()A用A表示的反应速率是0.4mol(Lmin)1B分别用B、C、D表示的反应速率，其比值是321C在这2min内的反应速率，用B表示是0.6mol(Lmin)1D在这2min内用B和C表示的反应速率的值是相等的【例7】将一定量的HI气体置于密闭容器中，发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)，下列叙述中一定属于平衡状态的是()AHI、H2、I2(g)的浓度相等B混合气体的总压强不变C混合气体的颜色不变Dv(H2)v(I2)v(HI)112,【答案】B,【答案】C,二、考情预测高中学业水平考试对化学反应速率与化学平衡知识点的考查要求较高，但考查起来的难度不是很大，通过对化学反应速率的定义的理解，能对一些反应中的物质所提供的物质的量或物质的量浓度条件进行简单的计算，重点考查影响化学反应速率的因素，通过外界条件对化学反应速率的影响能有效地解决化学平衡移动的相关问题。对于化学平衡的相关知识点，重点理解和运用外界因素对化学平衡移动的影响，同时对处于化学平衡体系中的各物质，平衡标志的判断和理解；能正确书写化学平衡常数表达式。该知识板块主要在高中学业水平考试的选做题中出现，对于理科学生来说难度不大。预测2018年考查的知识点没有多大的改变。,
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