高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)指導(dǎo) 第二部分 基本理論 專(zhuān)題二 化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡

專(zhuān)題二 化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡知識(shí)點(diǎn)高考考試說(shuō)明對(duì)應(yīng)教材書(shū)內(nèi)容化學(xué)反應(yīng)速率了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法必修2 第二章 第三節(jié)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響因素結(jié)合具體實(shí)例理解外界條件（濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等）對(duì)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律選修4 第二章 第二、三節(jié)催化劑的作用通過(guò)催化劑實(shí)際應(yīng)用的實(shí)例了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用選修4 第二章 第二節(jié)可逆反應(yīng)了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性選修4 第二章 第三節(jié)化學(xué)平衡、化學(xué)平衡常數(shù)了解化學(xué)平衡建立的過(guò)程。理解化學(xué)平衡和化學(xué)平衡常數(shù)的含義，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算選修4 第二章 第二、三節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡作用認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用選修4 第二章 第二、三節(jié)一、知識(shí)整理化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論包括化學(xué)反應(yīng)速率和影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素（濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等）；化學(xué)平衡狀態(tài)的建立和濃度、壓強(qiáng)、溫度等條件對(duì)化學(xué)平衡的影響，即平衡移動(dòng)原理；理論的綜合應(yīng)用。知識(shí)體系參見(jiàn)下表?；瘜W(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡1化學(xué)反應(yīng)速率（1）化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率：用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量的變化表示。通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物的濃度的增大來(lái)表示。單位為：化學(xué)反應(yīng)速率是某段時(shí)間內(nèi)（）的平均速率，是標(biāo)量。在同一化學(xué)反應(yīng)中，用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率比等于它們?cè)诨瘜W(xué)方程式中的計(jì)量系數(shù)比。即對(duì)于反應(yīng)，。（2）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素內(nèi)因：反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。外因：反應(yīng)物的濃度、溫度、壓強(qiáng)和催化劑等。固體表面積、電化學(xué)腐蝕、光、超聲波、激光、放射線、電磁波等都能影響化學(xué)反應(yīng)速率。2化學(xué)平衡（1）化學(xué)平衡狀態(tài)建立的條件與特點(diǎn)。處于密閉系統(tǒng)的可逆反應(yīng)才能達(dá)到平衡。平衡狀態(tài)建立的條件是正逆反應(yīng)速率相等（）。平衡狀態(tài)的標(biāo)志是反應(yīng)混合物的百分組成固定（質(zhì)量、體積、物質(zhì)的量、濃度等）。指定反應(yīng)的平衡狀態(tài)與反應(yīng)條件（濃度、溫度、壓強(qiáng)或體積）有關(guān)，與反應(yīng)過(guò)程（正向、逆向、一次加料、分步加料）無(wú)關(guān)?；瘜W(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡，條件改變則平衡移動(dòng)，新平衡重新建立。研究化學(xué)平衡的目的在于選擇適宜條件，使平衡狀態(tài)改變，向著預(yù)期的方向移動(dòng)。（2）條件的變化引起化學(xué)反應(yīng)速率變化和平衡移動(dòng)（見(jiàn)下表）。條件、速率和平衡移動(dòng)條件改變正、逆反應(yīng)速率變化速率變化曲線化學(xué)平衡移動(dòng)方向增大反應(yīng)物濃度先增大隨后逐漸減小瞬時(shí)不變隨后逐漸增大正向（）增大壓強(qiáng)（氣體總體積減小反應(yīng)）增大（程度大）也增大（程度小）正向（）升高溫度（正反應(yīng)放熱反應(yīng)）增大（程度?。┮苍龃螅ǔ潭却螅┠嫦颍ǎ┦褂么呋瘎┰龃?也增大（同等程度）不移動(dòng)（3）化學(xué)平衡移動(dòng)勒夏特列原理已達(dá)平衡的系統(tǒng)，如果改變影響平衡的一個(gè)條件（如濃度、壓強(qiáng)或溫度），平衡就向能夠削弱這種改變的方向移動(dòng)。濃度：其他條件不變的情況下，增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度平衡正向移動(dòng)；減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度平衡逆向移動(dòng)。溫度：其他條件不變的情況下，升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng)；降低溫度平衡向放熱方向移動(dòng)。壓強(qiáng)：其他條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)平衡向氣態(tài)物質(zhì)體積縮小方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)平衡向氣態(tài)物質(zhì)體積增大方向移動(dòng)。催化劑對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響，只是縮短到達(dá)平衡所需時(shí)間。（4）合成氨的適宜條件的選擇合成氨條件的選擇反 應(yīng) 特 點(diǎn)正反應(yīng)為氣體體積縮小、放熱的可逆反應(yīng)生產(chǎn)要求使氨生成快使氨生成多條件選擇濃度增大氮?dú)獾谋壤龃蟮獨(dú)獾谋壤龎簭?qiáng)高壓高壓溫度高溫低溫催化劑鐵觸煤（活性溫度500）不影響氮、氫原料比略大于（實(shí)際）以提高利用率。及時(shí)分離并循環(huán)使用原料氣。原料氣：液化空氣法；燃燒消耗空氣中，除去、得。：水煤氣法，、（加壓溶于水）獲得。二、重點(diǎn)知識(shí)解析1化學(xué)平衡常數(shù)（符號(hào)為）（1）定義：在一定溫度下，對(duì)于，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物的平衡濃度用化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)作為指數(shù)的乘積與反應(yīng)物的平衡濃度指數(shù)乘積的比值是一個(gè)常數(shù)。（2）數(shù)學(xué)表達(dá)式：（3）平衡常數(shù)表達(dá)式與方程式書(shū)寫(xiě)方式有關(guān)。（4）平衡常數(shù)K值與溫度有關(guān)，與濃度無(wú)關(guān)，由隨溫度的變化可推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。2化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用（1）平衡常數(shù)值的大小，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度（值大，反應(yīng)程度高）。（2）在某溫度下，可用濃度商與比較大小來(lái)判斷反應(yīng)是否達(dá)平衡。3平衡轉(zhuǎn)化率4有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算5基本關(guān)系對(duì)反應(yīng)?。?）變化量各物質(zhì)的變化量之比等于它們的化學(xué)方程式中的計(jì)量系數(shù)之比。即。（2）濃度（反應(yīng)物）=（反應(yīng)物）（反應(yīng)物）；（生成物）=（生成物）+（生成物）。（3）阿伏加德羅定律定溫定容：氣體壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量之比；定溫定壓：氣體體積比等于物質(zhì)的量之比；定溫定物質(zhì)的量：氣體壓強(qiáng)與體積成反比。（4）平衡體系的顏色決定平衡體系的顏色的是有色物質(zhì)的濃度，而其濃度變化不僅受平衡移動(dòng)影響，還受體系體積變化影響（所以顏色變化不一定是平衡的標(biāo)志）。三、典型例題解析【例1】用生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物。利用反應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應(yīng)：。已知：被氧化，放出的熱量。（1）該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式_；若反應(yīng)容器的容積為，后達(dá)到平衡，測(cè)得容器內(nèi)物質(zhì)由減少至，則的平均反應(yīng)速率為_(kāi)。（2）若該反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，下列敘述正確的是_。abc又加入，達(dá)到新平衡時(shí)，的轉(zhuǎn)化率增大d分離出，達(dá)到新平衡時(shí)，增大（3）對(duì)于反應(yīng)，下圖是4種投料比，分別為、的情況下，反應(yīng)溫度對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。曲線對(duì)應(yīng)的投料比是_。當(dāng)曲線，對(duì)應(yīng)的投料比達(dá)到相同的平衡轉(zhuǎn)化率時(shí)，對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度與投料比的關(guān)系是_。投料比為、溫度為時(shí)，平衡混合氣中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是_。下列敘述正確的是_。a該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)b其他條件不變，升高溫度，平衡常數(shù)值增大c若只改變一個(gè)條件使平衡常數(shù)值變大，達(dá)到新平衡前”逆始終減小d若只改變一個(gè)條件使平衡常數(shù)值變大，則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)【答案】（1） （2）（3） 投料比越高，對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度越低 30.8 【例2】在一定條件下，固定容積的密閉容器中反應(yīng)： ，達(dá)到平衡。當(dāng)改變其中一個(gè)條件，隨變化符合圖中曲線的是（ ）A當(dāng)表示溫度時(shí)，表示的物質(zhì)的量B當(dāng)表示壓強(qiáng)時(shí)，表示的轉(zhuǎn)化率C當(dāng)表示反應(yīng)時(shí)問(wèn)時(shí)，表示混合氣體的密度D當(dāng)表示的物質(zhì)的量時(shí)，表示的物質(zhì)的量【知識(shí)點(diǎn)】條件變化平衡移動(dòng)，各量的關(guān)系綜合歸納。【思路解析】本題是一道因濃度、壓強(qiáng)和溫度等條件改變引起化學(xué)平衡移動(dòng)，判斷濃度、轉(zhuǎn)化率、含量以及密度等標(biāo)志變化的綜合題?？疾樗季S的嚴(yán)密性和綜合性。平衡移動(dòng)必然引起濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、轉(zhuǎn)化率等量的變化，其中轉(zhuǎn)化率是單因素引起變化（轉(zhuǎn)化率中的變化量因條件而改變，而起始量不變），判斷較為簡(jiǎn)單；而濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)是諸多因素引起的變化（質(zhì)量分?jǐn)?shù)中的該物質(zhì)和總物質(zhì)都在變），必須找出其中主要因素，判斷變化的結(jié)果?；旌蠚怏w的密度是由混合氣體的總質(zhì)量和混合氣體的總體積兩方面決定的。對(duì)于一般氣相反應(yīng)來(lái)說(shuō)，只要產(chǎn)物不是液態(tài)或固態(tài)，混合氣體的總質(zhì)量就不變，混合氣體的密度取決于該反應(yīng)的條件是定壓還是定容，本題的條件是定容，因此反應(yīng)前后混合氣體的密度不變?！敬鸢浮緼、B【例3】已知： ，該反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)。若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量相同，關(guān)于該反應(yīng)的示意圖不正確的是（ ）【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)平衡、速率等圖像問(wèn)題、變量與圖像【思路解析】A選項(xiàng)因?yàn)槭欠艧岱磻?yīng)升高溫度不利于生成，圖像正確。B選項(xiàng)增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小的逆反應(yīng)方向移動(dòng)，含量降低。D選項(xiàng)使用催化劑不改變平衡移動(dòng)是對(duì)的，所以答案應(yīng)選C。此題是單選題，如果注意到A選項(xiàng)與C選項(xiàng)恰好相反，其中必有一項(xiàng)錯(cuò)誤，則B和D都不用看了，加快解題速度。【答案】C【例4】恒溫下，將與的混合氣體通入一個(gè)固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：（1）若反應(yīng)進(jìn)行到某時(shí)刻時(shí)，計(jì)算的值。（2）反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，混合氣體的體積為（標(biāo)況下），其中的含量（體積分?jǐn)?shù)）為25。計(jì)算平衡時(shí)的物質(zhì)的量_。（3）計(jì)算原混合氣體與平衡時(shí)混合氣體的總物質(zhì)的量之比（寫(xiě)出最簡(jiǎn)整數(shù)比，下同），（始）（平）_。（4）原混合氣體中，_。（5）達(dá)到平衡時(shí)，和的轉(zhuǎn)化率之比，_。（6）平衡混合氣體中，_。【知識(shí)點(diǎn)】速率、平衡中的計(jì)算問(wèn)題【思路解析】解法一：由反應(yīng)的化學(xué)方程式得知，反應(yīng)掉的和生成的物質(zhì)的量之比為，設(shè)反應(yīng)掉的的物質(zhì)的量為。則 解之 解法二：開(kāi)始時(shí) 0時(shí) 13 6當(dāng)時(shí)生成，消耗了，所以?！敬鸢福?） （2）（2） （4） （5） （6）【例5】在一定條件下，和發(fā)生如下反應(yīng)： 。（1）該反應(yīng)中的含義是（填序號(hào)）_。該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)放出的熱量該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)吸收的熱量該條件下，與反應(yīng)生成時(shí)放出的熱量該條件下，與反應(yīng)生成時(shí)吸收的熱量（2）達(dá)到平衡后，在其他條件不變的情況下降低溫度，的轉(zhuǎn)化率_，化學(xué)反應(yīng)速度_（填“增大”“減小”或“不變”）。（3）500時(shí)，在一密閉容器中，將和混合，反應(yīng)過(guò)程中、物質(zhì)的量變化如右下圖，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時(shí)間是_。（4）據(jù)圖判斷，反應(yīng)進(jìn)行至?xí)r，的體積分?jǐn)?shù)為_(kāi)（保留到小數(shù)點(diǎn)后2位）；反應(yīng)進(jìn)行至?xí)r，曲線發(fā)生變化的原因可能是_（用文字表達(dá)）；時(shí)曲線變化的原因可能是_（填寫(xiě)編號(hào)）。a加了催化劑b縮小容器體積c降低溫度d增加的物質(zhì)的量【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)平衡與反應(yīng)速率綜合【思路解析】提示：（4）從可看到，開(kāi)始加入的是和，反應(yīng)較平穩(wěn)地向生成的方向進(jìn)行，而時(shí)曲線變化加快，即化學(xué)反應(yīng)速率加快。從影響化學(xué)反應(yīng)速率的幾個(gè)方面（濃度、溫度、催化劑、壓強(qiáng)、接觸面積、光等）結(jié)合題給選項(xiàng)，可知：亂催化劑能加快反應(yīng)速率；b縮小容器容積則增加了物質(zhì)的濃度，反應(yīng)速率加快；c降低溫度則反應(yīng)速率減小，不符合題意；d增加的物質(zhì)的量則會(huì)造成圖像中會(huì)有突然“躍遷”的曲線，但題給圖像沒(méi)有。所以選a、b?！敬鸢浮浚?） （2）增大減小 （3）和（4）0.25或25.00 在其他條件不變的情況下增加了的量 、四、反饋練習(xí)1反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，水蒸氣的物質(zhì)的量增加了，則此反應(yīng)的平均速率可表示為（ ）ABCD2下列因素一定會(huì)使化學(xué)反應(yīng)速率加快的是（ ）增加反應(yīng)物物質(zhì)的量 升高溫度 縮小容器體積 加入生成物ABCD3某溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)為400。此溫度下，在容積一定的密閉容器中加入，反應(yīng)到某時(shí)刻測(cè)得各組的濃度如下：物 質(zhì)濃度/（）0.440.60.6下列說(shuō)法正確的是（ ）A的起始濃度為B此時(shí)逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率C平衡時(shí)的濃度為D平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率小于80%4在密閉容器中，達(dá)平衡后，保持溫度不變，將容器容積增加1倍，當(dāng)達(dá)到新平衡后， 的濃度是原來(lái)的60，下列說(shuō)法正確的是（ ）A平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)了B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率減小C物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小D5碳酸鈣與稀鹽酸生成二氧化碳是放熱反應(yīng)，生成二氧化碳的量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，以下結(jié)論正確的是（ ）A反應(yīng)開(kāi)始4分鐘內(nèi)平均反應(yīng)速率最小B反應(yīng)開(kāi)始2分鐘內(nèi)平均反應(yīng)速率最大C反應(yīng)開(kāi)始24分鐘內(nèi)溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響比濃度的影響大D反應(yīng)進(jìn)行6分鐘后反應(yīng)速率將加快6已知反應(yīng)：。取等量，分別在0和20下，測(cè)得其轉(zhuǎn)化分?jǐn)?shù)隨時(shí)問(wèn)變化的關(guān)系曲線（）如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（ ）A代表0下的曲線B反應(yīng)進(jìn)行到20 min末，的C升高溫度可縮短反應(yīng)達(dá)平衡的時(shí)間并能提高平衡轉(zhuǎn)化率D從到，的7容積相同的甲乙兩個(gè)容器中，分別充有等物質(zhì)的量的、，使壓強(qiáng)剛好與外界相等。在相同溫度下，發(fā)生反應(yīng)并達(dá)到平衡。在這個(gè)過(guò)程中，甲容器保持容積不變，乙容器保持壓強(qiáng)不變。若甲容器中的轉(zhuǎn)化率為，則乙容器中的轉(zhuǎn)化率為（ ）ABCD無(wú)法確定8已知 。有相同容積的定容密封容器甲和乙，甲中加入和各，乙中加入，相同溫度下分別達(dá)到平衡。欲使甲中的平衡濃度大于乙中的平衡濃度，應(yīng)采取的措施是（ ）A甲、乙提高相同溫度B甲中加入，乙不改變C甲降低溫度，乙不變D甲增加，乙增加9高溫下，某反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡常數(shù)。恒容時(shí)，溫度升高，濃度減小。下列說(shuō)法正確的是（ ）A該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礏恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，濃度一定減小C升高溫度，逆反應(yīng)速率減小D該反應(yīng)的化學(xué)方程式為10某溫度下，的平衡常數(shù)。該溫度下在甲、乙、丙3個(gè)恒容密閉容器中，投入和，其起始濃度如下表所示。起始濃度甲乙丙0.0100.0200.0200.0100.0100.020下列判斷不正確的是（ ）A平衡時(shí)，乙中的轉(zhuǎn)化率大于60B平衡時(shí)，甲中和丙中的轉(zhuǎn)化率均是60C平衡時(shí)，丙中是甲中的2倍，是D反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，丙中的反應(yīng)速率最快，甲中的反應(yīng)速率最慢11自然界的礦物、巖石的成因和變化受到許多條件的影響。地殼內(nèi)每加深，壓強(qiáng)增大約。在地殼內(nèi)和存在以下平衡： 根據(jù)題意完成下列填空：（1）在地殼深處容易有_氣體逸出，在地殼淺處容易有_沉積。（2）如果上述反應(yīng)的平衡常數(shù)值變大，該反應(yīng)_（選填編號(hào)）。a一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)b在平衡移動(dòng)時(shí)正反應(yīng)速率先增大后減小c一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng)d在平衡移動(dòng)時(shí)逆反應(yīng)速率先減小后增大（3）如果上述反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，_（選填編號(hào)）。abc的質(zhì)量保持不變d反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物（4）若反應(yīng)的容器容積為，反應(yīng)時(shí)間，容器內(nèi)氣體的密度增大了，在這段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率為_(kāi)。12某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有_。（2）硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是_。（3）實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有、4種溶液，可與實(shí)驗(yàn)中溶液起相似作用的是_。（4）要加快上述實(shí)驗(yàn)中氣體產(chǎn)生的速率，還可采取的措施有_（答兩種）。（5）為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn)。將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過(guò)量zn粒的反應(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間。 實(shí)驗(yàn)混合溶液30飽和溶液00.52.5520100請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中：_，_，_；反應(yīng)一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)中的金屬呈_色，實(shí)驗(yàn)中的金屬呈_色；該同學(xué)最后得出的結(jié)論為：當(dāng)加入少量溶液時(shí)，生成氫氣的速率會(huì)大大提高，但當(dāng)加入的溶液超過(guò)一定量時(shí)，生成氫氣的速率反而會(huì)下降。請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因_?！痉答伨毩?xí)答案】1C 2D 3C 4A 5C 6D 7B 8C 9A 10C11（1）， （2） （3） （4）12（1） （2）與反應(yīng)產(chǎn)生的與形成微電池，加快氫氣產(chǎn)生的速率（3）（4）升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增加硫酸的濃度、增加鋅粒的表面積等（5）30 10 17.5 灰黑 暗紅當(dāng)加入一定量后，生成的單質(zhì)會(huì)沉積在表面，減少了與溶液的接觸面積