专题十二 化学反应速率 化学平衡 专题【考点分析】【考纲解读】1了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。【能力解读】能从定量的角度理解化学反应速率的快慢、化学反应进行的程度和化学平衡移动的方向。【重难点解析】1化学反应速率及影响因素2化学平衡3化学平衡的影响因素及其移动4勒夏特列原理的应用5等效平衡6化学平衡常数7化学反应进行方向【考点突破】一、影响化学平衡的条件1浓度对化学平衡的影响。在其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度，或减小生成物的浓度，都可以使平衡向着正反应方向移动；增大生成物的浓度，或减小反应物的浓度，都可以使平衡向着逆反应方向移动。2压强对化学平衡的影响。在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。应特别注意，在有些可逆反应里，反应前后气态物质的总体积没有变化，如H2（气）+I2（气）2HI（气）1体积 1体积 2体积在这种情况下，增大或减小压强都不能使化学平衡移动。还应注意，改变压强对固态物质或液态物质的体积几乎不影响。因此平衡混合物都是固体或液体时，改变压强不能使化学平衡移动。3温度对于化学平衡的影响。在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。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幅度是等同的，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可逆反应达平衡的时间。二、化学平衡的移动勒沙特列原理：1勒沙持列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强和温度等），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。其中包含：影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种；原理的适用范围是只有一项条件变化的情况（温度或压强或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。2平衡移动就是一个“平衡状态不平衡状态新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系，条件改变后，可能发生平衡移动。可总结如下：3应用勒沙特列原理研究平衡时，注意：针对平衡体系。如对一个刚开始的气态反应，增大压强反应总是正向进行而不服从勒沙特列原理；改变影响平衡的一个条件，可用勒沙特列原理判定移动方向。当有“多个”条件改变时，若多个条件对平衡影响一致，则可强化此平衡移动，但多个条件对平衡影响相反时，应根据各条件改变对平衡影响的程度，判定移动方向；平衡移动的结果是“减弱”这种改变，而不是“消除”。如给某平衡状态的可逆反应体系升温10，由于化学反应向吸热方向进行的结果，使反应体系的最终温度小于（t+10）。三、判断化学平衡移动方向应该注意的几点问题化学平衡建立的实质是v（正）=v（逆），故凡能不同程度地影响正反应速率、逆反应速率的因素都使平衡发生移动，实际生产中常采用改变温度、浓度、压强（指气体）的方法，使平衡朝着所需的方向移动，其判断依据是勒夏特列原理。应注意：1催化剂对化学平衡没有影响。因为催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，且在速率改变的过程中，始终保持着v（正）=v（逆）。只不过催化剂的使用能使平衡及早建立。2对于反应前后气态物质的总体积不变的反应，增大压强或减小压强都不能使化学平衡移动，此时，压强改变能同等程度地改变正、逆反应速率，并始终保持着v（正）=v（逆）。3惰性气体的加入对化学平衡的影响，要具体分析平衡物质的浓度是否变化。如果恒温、恒容时充入惰性气体，虽然体系的总压强增大，但没有改变原平衡混合物各组分的浓度，平衡不移动；如果恒温、恒压时充入惰性气体，恒压体必定增大，则平衡混合物各组分浓度减小，平衡向体积增大的方向移动。4不要将平衡的移动和速率的变化混同起来。5不要将平衡的移动和浓度的变化混同起来，例如别以为平衡正向移动反应物浓度一定减小等。6不要将平衡的移动和反应物的转化率高低混同起来，别以为平衡正向移动反应物转化率一定提高。具体分析可参考下表：反应实例条件变化与平衡移动方向达新平衡后转化率变化2SO2 +O2 2SO3（气）+热增大O2浓度，平衡正移SO2 的转化率增大，O2的转化率减小增大SO3浓度，平衡逆移从逆反应角度看，SO3的转化率减小升高温度，平衡逆移SO2 、O2的转化率都减小增大压强，平衡正移SO2 、O2的转化率都增大2NO2（气） N2O4体积不变时，无论是加入NO2或者加入 N2O4NO2的转化率都增大（即新平衡中N2O4的含量都会增大）2HIH2+I2（气）增大H2的浓度，平衡逆移H2的转化率减小，I2的转化率增大增大HI的浓度，平衡正移HI的转化率不变增大压强，平衡不移动转化率不变四、有关化学平衡图像的知识规律1对有气体参加的可逆反应，在温度相同的情况下，压强越大，到达平衡所需的时间越短；在压强相同情况下，温度越高，到达平衡所需的时间越短。2使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率，改变到达平衡所需时间，但不影响化学平衡移动。3同一反应中，末达平衡前，同一段时间间隔内，高温时（其他条件相同）生成物含量总比低温时生成物含量大；高压时（其他条件相同）生成物的含量总比低压时生成物的含量大。4平衡向正反应方向移动，生成物的物质的量增加，但生成物的浓度、质量分数以及反应物的转化率不一定增加。5化学平衡中常见的图象如图是一种既表示反应速率变化情况，又表示平衡移动的图象。当某一物质浓度发生变化时v（正）或v（逆）总有一个与 v（平）相连。在图A中，某一瞬间v（正） v（平），v（逆）= v（平），说明正反应速率突然变快，而逆反应速率逐渐变大，所以图A表示增加反应物浓度。因v（正）v（逆），平衡向正反应方向移动当温度或压强发生变化时，v（正）或v（逆）都与v（平）断开。在图B中，v（正）和v（逆）都大于v（平），所以图B表示升高温度或增大压强。因。v（正）v（逆），平衡向逆反应方向（吸热反应方向或气体体积缩小方向）移动。当使用催化剂或改变气体体积不变的气体反应的压强时，v（正）或v（逆）都与v（平）断开。在图C中v（正）和v（逆）都大于v（平），所以图c表示使用正催化剂或增大体系的压强。因v（正）= v（逆），平衡不移动。如图是一种讨论温度和压强对化学平衡影响的图象。转化率高说明平衡向正反应方向移动；转化率低则说明平衡向逆反应方向移动。在图中当讨论温度对平衡影响时，需假设压强不变，图中表示正反应是吸热反应；当讨论压强对平衡影响时，需假设温度不变，图中表示正反应是气体体积缩小的反应。 解化学平衡图像题三步曲1看懂图像：看图像要五看。一看面，即看清横坐标和纵坐标；二看线，即看线的走向、变化趋势；三看点，即看曲线的起点、终点、交点、拐点、原点、极值点等；四看要不要作辅助线、如等温线、等压线；五看定量图像中有关量的多少。2联想规律：联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。先拐先平。例如，在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。定一议二。当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。3推理判断：结合题中给定的化学反应和图像中的相关信息，进行信息提取，挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息，在统摄信息的基础上进行逻辑推理或运用数据计算，根据有关知识规律分析作出判断。【07-09高考再现】1一定温度下可逆反应：A（s）+2B（g） 2C（g）+D（g）；H0。现将1mol A和2molB加入甲容器中，将4 molC和2 mol D加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态（如图1所示，隔板K不能移动）。下列说法正确的是（ ）A保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB，达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍B保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增大C保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍D保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示（t1前的反应速率变化已省略）【解析】由题给反应可知A是固体，该反应正反应是气体分子数增大的反应。甲容器加入1molA和2molB，乙容器加入4molC和2molD，完全转化后得2molA和4molB，乙的体积是甲的2倍，两者起始建立等效平衡。A项中，再在甲中加入1molA和2molB，相当于在起始加入2molA和4molB，由于甲体积比乙小，甲中压强加大，平衡向逆反应方程式移动，甲中C的浓度小于乙中C的浓度的2倍，A不正确。B中温度升高，平衡向逆反应方向移动，B的体积分数均增大。C中使甲、乙两容器体积相等，乙中投入量相当于甲的2倍，乙中压强增大（类似于选项A），平衡向逆反应方向移动，乙中C的体积分数小于甲C的体积分数的2倍。D中，甲容器中总压强增大，但反应物和生成物的浓度不变，速率不发生变化，平衡不发生移动，图2正确。乙容器中保持恒压，体积增大，浓度减小，正、逆反应速率都减小，体积增大，平衡向正反应方向移动，逆反应速率大于正反应速率，图3正确。答案：BD2等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是（ ）A4321B1234C3421D1243【解析】化学反应速率与温度、浓度和固体物质的表面积的大小有关，实验1的盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；由于实验3的反应温度比实验2的反应温度高，所以反应速率实验3大于实验2；而实验4和实验3虽然浓度相同，但反应的温度不同，物质的状态也不相同，所以不能比较。答案：AC3已知：4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2（g）H=-1025kJ/mol该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是（ ）【解析】根据“先拐先平数值大”的原则，选项A、B正确；根据升高温度，平衡向吸热反应方向移动（即逆反应方向移动），可确定A、B正确；根据使用催化剂只能改变化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但对化学平衡的移动无影响，所以选项D正确。答案：C4在密闭的容器中进行如下的反应：H2（GI2（g）2HI（g），在温度T1和T2时，产物的量彧时间的关系如下图所示，符合图象的正确的判断是（ ）AT1T2，H0BT1T2，H0CT1T2，H0DT1T2，H0【解析】根据“先拐现平数字大”的原则，从图可以看出，反应时的温度T2T1，且温度越高，HI的量越少，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，即该反应的正反应属于放热反应，H0。答案：D5下图表示反应X（g）4Y（g）Z（g），H0，在某温度时X的浓度随时间变化