化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。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了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要 作用。作用。3.了解化学反应的可逆性。了解化学反应的可逆性。4.了解化学平衡建立的过程。了解化学平衡常数的含义，了解化学平衡建立的过程。了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。能利用化学平衡常数进行相关计算。化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡5.理解外界条件理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等浓度、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。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、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。生产和科学研究领域中的重要作用。一、化学反应速率一、化学反应速率1表示方法及简单计算表示方法及简单计算 一定条件下，在一定条件下，在2 L的密闭容器中发生反应：的密闭容器中发生反应：N2(g) 3H2(g)2NH3,10 s后测得后测得N2的物质的量减少了的物质的量减少了0.2 mol。(1)10 s内，反应的平均反应速率内，反应的平均反应速率v(N2) mol/(Ls)， v(H2) mol/(Ls)。(2)反应过程中反应过程中v(N2) v(H2) v(NH3) 。(3)10 s内，内，NH3的物质的量浓度增加了的物质的量浓度增加了 mol/L。0.010.031 3 20.22影响因素影响因素(1)将同质量的将同质量的Na、Mg、Al投入足量的浓度相同的稀盐投入足量的浓度相同的稀盐 酸中，反应速率最快的是酸中，反应速率最快的是 ，放出，放出H2最多的是最多的是 。(2)对于反应对于反应Fe(s)2HCl(aq)=FeCl2(aq)H2，加快，加快反应速率的方法有反应速率的方法有 ；增大增大 ； ； 。(3)对于反应对于反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，加快反应速率，加快反应速率的方法有的方法有 ； ； ； 。NaAl升温升温c(HCl)铁块改为铁粉铁块改为铁粉滴加少量滴加少量CuSO4(aq)升高温度升高温度增大反应物浓度增大反应物浓度增大压强增大压强加入催化剂加入催化剂二、化学平衡状态与平衡常数二、化学平衡状态与平衡常数 对于反应对于反应4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g)HQ kJ/mol。1反应达到平衡状态时，各物质的浓度反应达到平衡状态时，各物质的浓度 ，体，体系的压强系的压强 ，v正正(NH3)和和v逆逆(O2)的关系为：的关系为： 。2该反应的平衡常数表达式为：该反应的平衡常数表达式为： ，若增，若增 大体系的压强，则大体系的压强，则K值值 ，若升高温度，若升高温度，K值减小，值减小， 则则Q 0。保持不变保持不变保持不变保持不变5v正正(NH3)4v逆逆(O2)不变不变三、外界条件对化学平衡的影响三、外界条件对化学平衡的影响 一定条件下反应一定条件下反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H0，在某密闭容器，在某密闭容器(体积可变体积可变)中达到平衡。中达到平衡。1升高温度，反应速率升高温度，反应速率 ，平衡向，平衡向 方向移动。方向移动。2减小容器的容积，反应速率减小容器的容积，反应速率 ，平衡向，平衡向 方方 向移动。向移动。3继续充入水蒸气，反应速率继续充入水蒸气，反应速率 ，平衡向，平衡向 方方向移动。达到新平衡后向移动。达到新平衡后H2O(g)的转化率的转化率 ，C(s)的转的转化率化率 。增大增大正反应正反应逆反应逆反应增大增大增大增大正反应正反应增大增大减小减小4保持恒温、恒压，充入保持恒温、恒压，充入Ne，反应速率，反应速率 ，平衡向，平衡向 方向移动；保持恒温、恒容充入方向移动；保持恒温、恒容充入N2，反应速，反应速率率 ，平衡，平衡 。5加入催化剂，反应速率加入催化剂，反应速率 ，平衡，平衡 。6加入加入C(s)，反应速率，反应速率 ，平衡，平衡 。正反应正反应减小减小不变不变增大增大不移动不移动不移动不移动不变不变不移动不移动1反应体系的压强增大，化学反应速率不一定增大。反应体系的压强增大，化学反应速率不一定增大。(1)对于只有固体或纯液体参加的反应体系，增大压强反对于只有固体或纯液体参加的反应体系，增大压强反 应速率不变。应速率不变。(2)对于恒温恒容条件下的气态物质之间的反应，若向体对于恒温恒容条件下的气态物质之间的反应，若向体系中充入惰性气体，体系的压强增大，但是由于各物系中充入惰性气体，体系的压强增大，但是由于各物质的浓度没有改变，故反应速率不变。质的浓度没有改变，故反应速率不变。2外界条件改变，化学平衡不一定移动。外界条件改变，化学平衡不一定移动。(1)化学平衡移动的必要条件是化学平衡移动的必要条件是v(正正)v(逆逆)(或或QcK)，即外，即外界条件的改变只有引起界条件的改变只有引起v(正正)v(逆逆)(或或QcK)化学平衡才化学平衡才会发生移动。会发生移动。(2)改变固体或纯液体的量，化学平衡不移动；恒温、恒容改变固体或纯液体的量，化学平衡不移动；恒温、恒容时，通入惰性气体，化学平衡不移动；对于等体积反应，时，通入惰性气体，化学平衡不移动；对于等体积反应，改变体系压强对化学平衡无影响；使用催化剂化学平衡改变体系压强对化学平衡无影响；使用催化剂化学平衡不移动。不移动。3化学平衡向右移动，反应物的转化率不一定提高。化学平衡向右移动，反应物的转化率不一定提高。(1)对于对于aA(g)bB(g) cC(g)，恒容条件下增大，恒容条件下增大A(g)的浓的浓 度，化学平衡向右移动，度，化学平衡向右移动，A的转化率降低，的转化率降低，B的转化率的转化率 提高。提高。(2)对于对于aA(g) bB(g)cC(g)，恒容条件下增大，恒容条件下增大A(g)的浓的浓 度，化学平衡向右移动，但是度，化学平衡向右移动，但是A的转化率取决于的转化率取决于a与与bc 的相对大小关系：的相对大小关系：若若abc，A的转化率不变；的转化率不变；若若abc，A的转化率提高；的转化率提高；若若a0、S T1、p1p2。升高温度水蒸气的百分含量降低，说。升高温度水蒸气的百分含量降低，说明平衡逆向移动，反应放热，明平衡逆向移动，反应放热，H0；增大压强水蒸气的百；增大压强水蒸气的百分含量增大，说明平衡正向移动，正反应气体分子数减少，分含量增大，说明平衡正向移动，正反应气体分子数减少，综合分析综合分析A选项中反应符合要求。选项中反应符合要求。答案：答案：A解析：解析：本题考查化学平衡及图像分析，意在考查考生对化本题考查化学平衡及图像分析，意在考查考生对化学平衡移动、化学平衡常数、物质转化率等概念的理解以学平衡移动、化学平衡常数、物质转化率等概念的理解以及对化学图像的认识。该反应放热及对化学图像的认识。该反应放热(H0)，升温平衡逆向，升温平衡逆向移动，平衡常数移动，平衡常数K减小，减小，A项正确；项正确；pH增大时，增大时，c(OH)增增大，平衡正向移动，大，平衡正向移动，Cr2O 转化率升高，转化率升高，B项错误；温度项错误；温度升高，化学反应速率增大，升高，化学反应速率增大，C项错误；项错误；c(Pb2)增大时，平增大时，平衡正向移动，衡正向移动，n(Cr2O )减小，减小，D项错误。项错误。答案：答案：A2-72-76(2011北京朝阳联考北京朝阳联考)对于可逆反应对于可逆反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)Hp2，从图中分析得出压强增大，氨气的体，从图中分析得出压强增大，氨气的体积分数减少，与方程式不符，积分数减少，与方程式不符，A项错误；由于合成氨的反项错误；由于合成氨的反应为放热反应，温度升高有利于平衡向逆反应方向移动，应为放热反应，温度升高有利于平衡向逆反应方向移动，而而B图中图中N2的转化率增大，不符合题意，不正确；增大平的转化率增大，不符合题意，不正确；增大平衡体系中衡体系中N2的浓度，即增加反应物浓度，开始时正反应速的浓度，即增加反应物浓度，开始时正反应速率加快，逆反应速率不变，率加快，逆反应速率不变，C项正确；合成氨时使用催化项正确；合成氨时使用催化剂，反应速率加快，剂，反应速率加快，D图不符合题意，错误。图不符合题意，错误。答案：答案：C1.速率速率时间图像时间图像 对于化学反应对于化学反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)2物质的量浓度与时间图像物质的量浓度与时间图像由这类图像可以判断化学方程式。由这类图像可以判断化学方程式。由上图可知：由上图可知：2C2A3B3百分含量与时间、压强、温度的图像百分含量与时间、压强、温度的图像对于化学反应对于化学反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)由由(1)可知，可知，T1温度先达到平衡，故温度先达到平衡，故T1T2，升温，升温C%增增加，加，H0。由由(2)可知，可知，p1先达到平衡，先达到平衡，p1p2，加压，加压，C%增加，增加，mnpq。由由(3)可知，可知，p1先到达平衡，先到达平衡，p1p2，而，而C%不变，说明不变，说明mnpq，或条件为加入了适当的催化剂。，或条件为加入了适当的催化剂。做考题查漏补缺做考题查漏补缺解析：解析：首先根据平衡常数的定义推知，反应前后气体的首先根据平衡常数的定义推知，反应前后气体的体积保持不变，即平衡体系中体积保持不变，即平衡体系中Y是生成物且是气体，是生成物且是气体，Z和和W是反应物且也是气体，是反应物且也是气体，X未计入平衡常数中，说明未计入平衡常数中，说明X是是固体或液体，但不确定是反应物还是生成物，由此可知固体或液体，但不确定是反应物还是生成物，由此可知A正确。增大压强虽然平衡不移动，但由于体积变小，因正确。增大压强虽然平衡不移动，但由于体积变小，因此各物质的浓度均增大，此各物质的浓度均增大，B错误。反应的热效应未知，错误。反应的热效应未知，C错误。由于错误。由于X未计入平衡常数中，未计入平衡常数中，X量的多少不影响平衡量的多少不影响平衡状态，状态，D错误。错误。答案：答案：A8在在25时，密闭容器中时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和三种气体的初始浓度和 平衡浓度如下表：平衡浓度如下表：物质物质XYZ初始浓度初始浓度/molL10.10.20平衡浓度平衡浓度/molL10.050.050.1下列说法错误的是下列说法错误的是 ()A反应达到平衡时，反应达到平衡时，X的转化率为的转化率为50%B反应可表示为反应可表示为X3Y2Z，其平衡常数为，其平衡常数为1600C增大压强使平衡向生成增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大的方向移动，平衡常数增大D改变温度可以改变此反应的平衡常数改变温度可以改变此反应的平衡常数解析：根据题意，各物质的转化浓度分别为：解析：根据题意，各物质的转化浓度分别为：c(X)(0.10.05)mol/L0.05 mol/L，c(Y)(0.20.05)mol/L0.15 mol/L，c(Z)0.1 mol/L，c(X) c(Y) c(Z)0.05 0.15 0.11 3 2，故反应的化学方程式为：故反应的化学方程式为：X3Y2Z，答案：答案：C9(2011南昌模拟南昌模拟)将将CO2转化成甲醇转化成甲醇 燃料是减排、环保的一种科学方法，燃料是减排、环保的一种科学方法， 其原理为：其原理为：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g) H2O(g)HK，反应向逆反应方向进行；，反应向逆反应方向进行；QcK，反应处于平衡状态；，反应处于平衡状态；QcK，反应向正反应方向进行。，反应向正反应方向进行。(3)判断反应的热效应。判断反应的热效应。若升高温度，若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。值减小，则正反应为放热反应。(4)利用化学平衡常数计算平衡浓度、转化率、体积分数等。利用化学平衡常数计算平衡浓度、转化率、体积分数等。2有关化学平衡常数的计算有关化学平衡常数的计算(1)一般步骤：一般步骤：写出有关平衡的化学方程式。写出有关平衡的化学方程式。 确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。根据已知条件建立等式关系进行解答。根据已知条件建立等式关系进行解答。(2)计算模式：计算模式：如如mA(g)n(B)(g)pC(g)qD(g)，令，令A、B起始物质起始物质的量浓度分别为的量浓度分别为a mol/L、b mol/L，达到平衡后消耗，达到平衡后消耗A的物质的量浓度为的物质的量浓度为mx mol/L。