专题专题 十六 化学反应应速率与化学平衡 专题十六 化学反应速率与化学平衡 考情精解读 A 考点帮 知识全通关 目录 CONTENTS 考点1 化学反应速率 考点2 化学平衡 考点3 化学平衡常数与转化率 考纲要求命题规律命题分析预测知识体系构建 方法1 化学反应速率的计算与大小比较 方法2 影响化学反应速率的因素 方法3 化学平衡状态的判断 方法4 化学平衡的移动 方法5 平衡转化率的判断 方法6 三段式 法解答有关化学平衡常数的计算 方法7 等效平衡 微课12 化学平衡图像题的解题方法 B 方法帮 素养大提升 C 考法帮 考向全扫描 考向1 有关化学反应速率的图像题 考向2 三段式 法计算化学平衡常数 考向3 化学反应速率与化学平衡理论在工业生产中的应用 考情精解读 考纲要求 命题规律 命题分析预测 知识体系构建 1 了解化学反应速率的概念和定量表示方法 能正确计算化学反应的转化 率 2 了解反应活化能的概念 了解催化剂的重要作用 3 了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立 4 掌握化学平衡的特征 了解化学平衡常数 K 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 能用相关理论解释其一般规律 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 考纲要求 命题规律 核心考点考题取样考向必究 化学反应速 率 2015新课标全国卷 T28 4 结合图像考查温度升高时对化学反应速率变化情况 的分析 考向1 2015新课标全国卷 T28 4 化学反应速率的计算 考向1 2016全国卷 T27 2 离子浓度对化学反应速率的影响 方法2 化学平衡 2017全国 T28 4 化学平衡状态的判断 方法3 2016全国卷 T27 4 化学平衡移动原理 方法4 2016全国卷 T27 结合化工生产实际考查化学反应速率和化学平衡的 应用 考向3 命题规律 核心考点考题取样考向必究 化学平衡常 数与转化率 2017全国卷 T27 3 2017全国卷 T28 3 2017全国卷 T28 4 2016全国卷 T27 3 转化率的影响因素 计算和大小比较 平衡常数的 判断 计算 考向2 续表 考情分析 高考主要考查对化学反应速率的理解 化学反应速率的相关 计算 外界条件对化学平衡的影响 平衡常数的表达及计算 化学反应速 率和化学平衡的综合计算及图像问题 延续选择题 或非选择题 的形式 分 值为4 15分 命题预测题预测 预计在今后的高考中 会将化学平衡移动原理与化工生产 生 活实际相结合 考查化学反应速率和化学平衡移动在社会生产 生活 科 学等领域的应用 考生应予以重视 命题分析预测 知识体系构建 A 考点帮 知识全通关 考点1 化学反应速率 考点2 化学平衡 考点3 化学平衡常数与转化率 考点1 化学反应速率 重点 指明是用反应体系中的哪种物质作依据 2 同一化学反应中 各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中各 物质的化学计量数之比 也等于各物质的浓度变化量之比 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 1 化学反应速率通常是指在某一段时间内的平均反应速率 而不是某一时 刻的瞬时反应速率 2 c是指反应过程中物质的消耗浓度或生成浓度 可根据反应方程式或比 例计算 3 固体或纯液体 不是溶液 其浓度保持不变 可视为常数 因此不用固体或 纯液体的浓度变化表示反应速率 特别提醒 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 考点2 化学平衡 重点 1 可逆反应应 在相同条件下 既能向正反应方向进行 同时又能向逆反应方向进行的化学 反应 称为可逆反应 在可逆反应中使用 可逆反应必须是同一条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进 行的反应 对于在不同反应条件下进行的反应物 生成物正好相反的反应 则不能认为是可逆反应 可逆反应应的特点 1 正反应和逆反应发生的条件相同 2 在可逆反应体系中 反应不能进行彻底 与化学反应有关的各种物质同时 存在 即反应物不能全部转化为生成物 生成物也不能全部转化为反应物 3 能量转化可逆 若正反应是吸 或放 热反应 则逆反应是放 或吸 热反应 4 对于可逆反应 可以通过改变反应条件 使之向着人们需要的反应方向最 大限度地进行 规律总结 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 2 化学平衡状态态 一定条件下的可逆反应 当反应进行到一定程度时 正反应速率和逆反应速 率相等 反应物的浓度和生成物的浓度不再改变 我们称之为 化学平衡状 态 简称化学平衡 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 3 化学平衡状态态的特征 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 4 化学平衡的移动动 1 化学平衡的移动 定义 达到平衡状态的反应体系 条件改变 引起平衡状态被破坏的过程 化学平衡移动的过程 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 2 影响化学平衡移动的因素 温度 在其他条件不变的情况下 升高温度 化学平衡向吸热反应方向移动 降低温度 化学平衡向放热反应方向移动 浓度 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 化学 平衡向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 化学平衡向逆 反应方向移动 压强 对于反应前后总体积发生变化的化学反应 在其他条件不变的情况 下 增大压强 化学平衡向气体体积减小的方向移动 减小压强 化学平衡向气 体体积增大的方向移动 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 注意 因压强的影响实质是对浓度的影响 所以只有当压强 改变 能造成浓度改 变时 化学平衡才可能移动 催化剂 由于催化剂能同时同等程度地增大或减小正反应速率和逆反应 速率 故其对化学平衡的移动无影响 催化剂可以缩短达到平衡所需的时 间 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 疑难辨析 化学平衡移动动的根本原因 改 变 条 件 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 3 勒夏特列原理 在密闭体系中 如果改变影响化学平衡的一个条件 如温度 压强或浓度等 平衡就向能够减弱这种改变的方向移动 注意 减弱 不等于 消除 更不是 扭转 即平衡移动不能将外界影响完全消除 而只能减弱 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 考点3 化学平衡常数与转化率 难点 特别提醒 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 3 应用 判断反应进行的限度 K值大 说明反应进行的程度大 反应物的转化率高 K值小 说明反应进行 的程度小 反应物的转化率低 K 105 反应程度很难进行反应可逆反应可接近完全 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 利用平衡常数判断反应的热效应 若升高温度 K值增大 则正反应为吸热反应 若升高温度 K值减小 则正反 应为放热反应 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 误区警示 1 同一个反应中 反应物可有多种 但不同反应物的转化率可能不同 2 对于一个确定的化学反应 温度一定 平衡常数一定 3 化学反应进应进 行的方向 1 自发过程 含义 在一定条件下 不需要借助外力就可以自动进行的过程 特点 a 体系趋向于从高能状态转变为 低能状态 体系对外部做功或释放热量 b 在密闭条件下 体系有从有序自发转变为 无序的倾向 无序体系更加稳定 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 2 化学反应方向的判据 焓判据 放热反应过程中体系能量降低 HS l S s c 熵判据 体系的混乱度增加 S 0 反应有自发进行的倾向 但有些熵减的 过程也能自发进行 故只用熵变来判断反应进行的方向也不全面 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 复合判据 自由能变化判据 在温度 压强一定的条件下 化学反应进行的方向是反应的焓变和熵变共 同影响的结果 因此 把焓判据和熵判据结合起来组成的复合判据即自由能 变化 G 更适合对所有过程进行判断 G H T S T为开尔文温度 G的 正 负决定着反应的自发与否 G0 则反应 不能自发进行 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 B 方法帮 素养大提升 方法1 化学反应速率的计算与大小比较 方法2 影响化学反应速率的因素 方法3 化学平衡状态的判断 方法4 化学平衡的移动 方法5 平衡转化率的判断 方法6 三段式 法解答有关化学平衡常数 的计算 方法7 等效平衡 微课12 化学平衡图像题的解题方法 方法1 化学反应速率的计算与大小比较 方法解读 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 注意 以上浓度也可用物质的量替代 且第一段是加料的量 其数值与化学方程式 中的化学计量数没有关系 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 示例1 2014北京理综 12 6分 一定温度下 10 mL 0 40 mol L H2O2溶液发生 催化分解 不同时刻测得生成O2的体积 已折算为标准状况 如下表 t min0246810 V O2 mL0 09 917 2 22 4 26 5 29 9 下列叙述不正确的是 溶液体积变化忽略不计 A 0 6 min的平均反应速率 v H2O2 3 3 10 2 mol L min B 6 10 min的平均反应速率 v H2O2 v逆向正反应方 向移动 减小反应物的浓度 减小不变v正 v逆向逆反应方 向移动 增大生成物的浓度 不变增大v正v逆向正反应方 向移动 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 条件改变的时刻v正的 变化 v逆的 变化 v正与v逆 的比较 平衡移 动方向 压强 通 过改变 体积使 压强变 化 m n p q 增大 压强 增大增大v正 v逆 向正反应方 向移动 减小 压强 减小减小v正 v逆 向逆反应方 向移动 m n p q 增大 压强 增大增大v正v逆 向正反应方 向移动 续表 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 条件改变的时刻v正的 变化 v逆的 变化 v正与v逆 的比较 平衡移 动方向 压强 通过改 变体积 使压强 变化 m n p q 增大 压强 增大增大v正 v逆平衡不移动 减小 压强 减小减小v正 v逆平衡不移动 容积不变充入稀有气体不变不变v正 v逆平衡不移动 续表 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 条件改变的时刻v正的 变化 v逆的 变化 v正与v逆 的比较 平衡移 动方向 压强不变 充入稀有 气体 m n p q减小减小v正 v逆向逆反应方 向移动 m n p q减小减小v正 v逆平衡不移动 m nv逆向正反应方 向移动 续表 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 条件改变的时刻v正的 变化 v逆的 变化 v正与v逆 的比较 平衡移 动方向 温度 H 0升高 温度 增大增大v正v逆 向正反应方 向移动 H 0升高 温度 增大增大v正 v逆 向正反应方 向移动 降低 温度 减小减小v正 v逆 向逆反应方 向移动 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 续表 条件改变的时刻 v正的 变化 v逆的 变化 v正与v逆 的比较 平衡移 动方向 催化剂 使用正催化剂增大增大v正 v逆平衡不移动 使用负催化剂减小减小v正 v逆平衡不移动 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 续表 2 浓浓度 压压强和温度对对平衡移动动影响的几种特殊情况 1 改变固体或纯液体的量 对平衡无影响 2 当反应混合物中不存在气态物质时 压强的改变一般对平衡无影响 3 对于反应前后气体体积无变化的反应 如H2 g I2 g 2HI g 压强的 改变对平衡无影响 但增大 或减小 压强会使各物质的浓度增大 或减小 混合气体的颜色变深 或变浅 4 恒容时 同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时 应视为压 强的 影响 增大 减小 浓度相当于增大 减小 压强 5 在恒容容器中 当改变其中一种气态物质的浓度时 必然会引起压强的改 化学 专题 十六 化学反应速率与化学平 衡 变 在判断平衡