化学反应速率及平化学衡.doc

化学反应速率和平化学衡
【命题规律】
化学反应速率和化学平衡是高考的必考内容，其主要命题内容有：①化学反应速率影响因素及计算；②化学平衡状态的判断及影响因素；③应用平衡原理判断反应进行的方向；④化学反应速率和化学平衡的图象分析；⑤转化率、平衡常数的含义及简单计算。
将化学反应速率和化学平衡移动的原理与化工生产、生活实际相结合的题目是最近几年的高考命题的热点。特别是化学平衡常数的影响因素及其计算是新教材增加的内容，应引起同学们的关注 。
【知识网络】

【重点知识梳理】
一 物质状态和浓度对反应速率的影响
1．对于有固体参加的化学反应而言，由于在一定条件下，固体的浓度是固定的，所以固体物质在化学反应中浓度不改变，因此在表示化学反应速率时，不能用固体物质。但因为固体物质的反应是在其表面进行的，故与其表面积有关，当固体颗粒变小时，会增大表面积，加快反应速率。
2．对于有气体参加的反应而言，改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变所致。所以，在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因，这种改变对反应体系的浓度产生何种影响，由此判断出对反应速率产生何种影响。
对于气体反应体系，有以下几种情况：
(1)恒温时：
增加压强体积缩小浓度增大反应速率加快。
(2)恒容时：①充入气体反应物浓度增大总压增大速率加快
②充入“惰气”总压增大，但各分压不变，即各物质的浓度不变，反应速率不变。
(3)恒压时：
充入：“惰气”体积增大各反应物浓度减少反应速率减慢。
二 外界条件对化学反应速率的影响
影响因素
分子总数
活化分子百分数
活化分子总数
活化分子浓度
（单位体积活化分子数）
增大浓度
增加 
 不变
 增加
 增加
增大压强
 不变
 不变
 不变
 增加
升高温度
不变 
 增加
 增加
 增加
正催化剂
不变 
 增加
 增加
 增加
三 化学反应速率的图象
图象也是一种表达事物的语言符号，化学反应速率图象是将化学反应速率变化的状况在直角坐标系中以图的形式表达的结果，是化学反应速率变化规律的反映。认识和应用化学反应速率图象时，要立足于化学方程式，应用化学反应速率变化的规律，分析直角坐标系及其图象的涵义。
1．化学反应CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
(1)其他条件一定，反应速率随着c(HCl)的增大而增大，如图①。
(2)其他条件一定，反应速率随着温度的升高而增大，如图②。
(3)随着反应时间的延长，c(HCl)逐渐减小，化学反应速率逐渐减小，如图③。

2．化学反应2H2S(g)＋SO2(g)===3S↓(s)＋2H2O(g)
(1)其他条件一定，增大气态反应物的压强(缩小气体容器的容积)，反应速率随着压强的增大而增大。如图①。
(2)其他条件一定，减小气态反应物的压强(扩大气体容器的容积)，反应速率随着压强的减小而减小，如图②。
(3)温度、气体容器的容积都一定，随着时间的增加，SO2、H2S物质的量逐渐减少，气体的压强逐渐减小，反应速率逐渐减小，如图③。
(4)分别在较低温度T1和较高温度T2下反应，气态反应物的压强都是逐渐增大(缩小容器容积)，反应速率随着压强的增大而增大及随着温度的升高而增大，如图④。
四 化学平衡状态的特征和判断方法
1．化学平衡状态的特征
化学平衡状态的特征可以概括为：逆、等、动、定、变。
(1)“逆”——研究对象是可逆反应。
(2)“等”——化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等，即v正＝v逆，这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。
(3)“动”——指化学反应已达到化学平衡状态时，反应并没有停止，实际上正反应与逆反应始终在进行，只是正反应速率等于逆反应速率，即v正＝v逆≠0，所以化学平衡状态是动态平衡状态。
(4)“定”——在一定条件下可逆反应一旦达到平衡(可逆反应进行到最大的程度)状态时，在平衡体系的混合物中，各组成成分的含量(即反应物与生成物的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数等)保持一定而不变(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。
(5)“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、温度等有关)，而与达到平衡的过程无关(化学平衡状态既可从正反应方向开始达到平衡，也可以从逆反应方向开始达到平衡)。当外界条件变化时，原来的化学平衡也会发生相应的变化。
2．化学平衡状态的判断方法
(1)直接判定：v正＝v逆(实质)
①同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。
②不同的物质：速率之比等于方程式中的系数比，但必须是不同方向的速率。
(2)间接判定：
①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。
②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。
③若反应前后的物质都是气体，且系数不等，总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。
④反应物的转化率、产物的产率保持不变。
总之，能变的量保持不变说明已达平衡。(如下表所示)
例举反应
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
是否平衡状态
混合物体
系中各成
分的量
①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定
是
②各物质的质量或各物质的质量分数一定
是
③各气体的体积或体积分数一定
是
④总体积、总压强、总物质的量、总浓度一定
不一定
正反应速
率与逆反
应速率的
关系
①在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v正＝v逆
是
②在单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C，则v正＝v逆
是
③vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆
不一定
④在单位时间内生成n mol B，同时消耗q mol D，均指v逆，v正
不一定等于v逆
不一定

压强
①若m＋n≠p＋q，总压强一定(其他条件不变)
是
②若m＋n＝p＋q，总压强一定(其他条件不变)
不一定
平均相对
分子质量
①r一定，只有当m＋n≠p＋q时
是
②r一定，但m＋n＝p＋q时
不一定
温度
任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的情况下，
体系温度一定时
是
体系的密度
密度一定
不一定
特别提醒：①化学平衡的实质是v(正)＝v(逆)≠0时，表现为平衡体系中各组分的物质的量或物质的量分数不再变化，因此v(正)＝v(逆)＞0是化学平衡判断的充要条件。
②运用v(正)＝v(逆)≠0时，注意方向和数量关系。
③学会“变”与“不变”判断。“变”就是到达平衡过程中量“变”，而到达平衡后“不变”。否则，不一定平衡。